JPS60136202A - 薄膜サ−ミスタ - Google Patents
薄膜サ−ミスタInfo
- Publication number
- JPS60136202A JPS60136202A JP24603783A JP24603783A JPS60136202A JP S60136202 A JPS60136202 A JP S60136202A JP 24603783 A JP24603783 A JP 24603783A JP 24603783 A JP24603783 A JP 24603783A JP S60136202 A JPS60136202 A JP S60136202A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- thin film
- thermistor
- water
- film thermistor
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- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、温度を検出すべき１１象物と機械的に接触し
て温度化検出するサーミスタ、たとえ＋ａ’ ｔにｉ物
調理をする際鍋底を通して鍋内部の調理物のｒｆｌＡ度
を検出するサーミスタに関するものである、従来例の構
成とその問題点 従来この種温度検出は第１図に示す如＜ ｕ、’Ｉ底１
に熱電ス」２を機械的に接触させ、ｆｉｉＩ記熱？１１
；対２の換起″１五力とＡ９冒」ルすることによってな
さノｔていた９、この時熱′祇７１２を鍋底１に機械的
に強固に仄触σぜる為に熱？ｔｊ ７１２は支持容ｄに
３に固定さノ’していた。
て温度化検出するサーミスタ、たとえ＋ａ’ ｔにｉ物
調理をする際鍋底を通して鍋内部の調理物のｒｆｌＡ度
を検出するサーミスタに関するものである、従来例の構
成とその問題点 従来この種温度検出は第１図に示す如＜ ｕ、’Ｉ底１
に熱電ス」２を機械的に接触させ、ｆｉｉＩ記熱？１１
；対２の換起″１五力とＡ９冒」ルすることによってな
さノｔていた９、この時熱′祇７１２を鍋底１に機械的
に強固に仄触σぜる為に熱？ｔｊ ７１２は支持容ｄに
３に固定さノ’していた。
し２かし熱起市、力は辿；ｉｉＧ、小さな仔１しか得ら
れないといつ欠点かあった。たとえはアルツルークロメ
ル熱′市１１は面１熱１ゴ（空気中５００〜１０００て
〕）（て侵）ｌ５寸た′汐」曲であるが、〜４０１ノＶ
／Ｃの、１坦′市、力（７カ光Ｊ：： Ｌ ７ｊい。銅
−コンスタンタンｆ（Ｊ、ｌ ’７０１ ＩＩ、白舎−
白金・＋１シウムガ１重対もその熱起′准力は（３０〜
６０）１１７７℃しかｍらＡ ’ｆ、１ イのみならず
、＋ｉｉＪ熱１１：が小さい（鋼−コンスタンタン熱ｉ
１ｉ、 ％Ｉ’ ） 、Ｉ：’：＋１曲である（白金−
白金ロジウム熱′「扛７］）などの欠点があった。
れないといつ欠点かあった。たとえはアルツルークロメ
ル熱′市１１は面１熱１ゴ（空気中５００〜１０００て
〕）（て侵）ｌ５寸た′汐」曲であるが、〜４０１ノＶ
／Ｃの、１坦′市、力（７カ光Ｊ：： Ｌ ７ｊい。銅
−コンスタンタンｆ（Ｊ、ｌ ’７０１ ＩＩ、白舎−
白金・＋１シウムガ１重対もその熱起′准力は（３０〜
６０）１１７７℃しかｍらＡ ’ｆ、１ イのみならず
、＋ｉｉＪ熱１１：が小さい（鋼−コンスタンタン熱ｉ
１ｉ、 ％Ｉ’ ） 、Ｉ：’：＋１曲である（白金−
白金ロジウム熱′「扛７］）などの欠点があった。
その仕様々の熱電対が存在するが、いず几も上記の如き
欠点ｔＫ４していた。上記の如く小さな熱起電力を電気
的に検出して、熱源の発熱量を制御する場合電気的に大
きな増１１’ｌ ’にしなけルばならないので１曲格が
高くなる。複雑な電気回路が必要になるなどの欠点も派
生した。
欠点ｔＫ４していた。上記の如く小さな熱起電力を電気
的に検出して、熱源の発熱量を制御する場合電気的に大
きな増１１’ｌ ’にしなけルばならないので１曲格が
高くなる。複雑な電気回路が必要になるなどの欠点も派
生した。
他方上記熱電ｌ］に代ってサーミスタを用いて温度検出
ケする場合、抵抗値の温度に対する変化率に（１〜７％
／ｌｌの大きな値を得られる。従って視性な電気回路を
必要とせず、また低価格になるなどの長所を有する。こ
の場合サーミスタ素子はできるだけ小さくして、熱容量
を小さくシ８たものが選ば７する。これは小型化によジ
熱応答性を速くできるからである。
ケする場合、抵抗値の温度に対する変化率に（１〜７％
／ｌｌの大きな値を得られる。従って視性な電気回路を
必要とせず、また低価格になるなどの長所を有する。こ
の場合サーミスタ素子はできるだけ小さくして、熱容量
を小さくシ８たものが選ば７する。これは小型化によジ
熱応答性を速くできるからである。
このｉｐな小型のサーミスタ素イには、Ｆｌ 、Ｎｉ。
Ｃｏ、Ｍｎなどの複合酸化物焼結体を感温抵抗体に用い
たヒ−１・型サーミスタ素子、あるいは」−記複合酸化
物、Ｇｅ、Ｓｔ、ＳｉＣなどの薄膜ケ感温抵抗体に用い
た薄膜サーミスタ素子がある。しかしビード型サーミス
タ素子は、通常、球形もしくは回転惰円体に類似した形
状ケ有するので、支持容器３にこのザーミスタ素子を固
足しても熱抵抗が大きくなるという欠点があった。すな
わち、サーミスタ素子自身の熱容量は小さくても、その
視性な形状のために支持容器３との接続部での熱抵抗ケ
小さくすることが困難であり、この結果熱応答性が遅く
なるという欠点があった。
たヒ−１・型サーミスタ素子、あるいは」−記複合酸化
物、Ｇｅ、Ｓｔ、ＳｉＣなどの薄膜ケ感温抵抗体に用い
た薄膜サーミスタ素子がある。しかしビード型サーミス
タ素子は、通常、球形もしくは回転惰円体に類似した形
状ケ有するので、支持容器３にこのザーミスタ素子を固
足しても熱抵抗が大きくなるという欠点があった。すな
わち、サーミスタ素子自身の熱容量は小さくても、その
視性な形状のために支持容器３との接続部での熱抵抗ケ
小さくすることが困難であり、この結果熱応答性が遅く
なるという欠点があった。
他方、薄膜ザーミスタチップは第２図に示すり１１く支
持容器３とロウイ：Ｊ接続できるので、高速応答性が得
られるという利点があった。薄膜ザーミメタチップは通
常、アルミナなどの平板状セワミ・・ツク絶縁基板４の
一方の表面に市にｉｊ膜５および感温抵抗体膜６を形成
して（１１）成ζ几、さらに電（章膜５にジー１−線７
が接続される。薄膜ザーミスタチップと支持容器３との
ロウイ：１接続はチタニウム（Ｔｉ）箔もしくけシルコ
ニウＡ（Ｚｒ）箔８を介してロウ利層９によりなされる
。しか］〜この場合用、持（膜５と感温抵抗体膜６とは
外部雰囲気ｖＣ７１シて露出しているので、水滴などの
導電性のｔυれに７１して特性変化ケ生じるという欠点
があった。
持容器３とロウイ：Ｊ接続できるので、高速応答性が得
られるという利点があった。薄膜ザーミメタチップは通
常、アルミナなどの平板状セワミ・・ツク絶縁基板４の
一方の表面に市にｉｊ膜５および感温抵抗体膜６を形成
して（１１）成ζ几、さらに電（章膜５にジー１−線７
が接続される。薄膜ザーミスタチップと支持容器３との
ロウイ：１接続はチタニウム（Ｔｉ）箔もしくけシルコ
ニウＡ（Ｚｒ）箔８を介してロウ利層９によりなされる
。しか］〜この場合用、持（膜５と感温抵抗体膜６とは
外部雰囲気ｖＣ７１シて露出しているので、水滴などの
導電性のｔυれに７１して特性変化ケ生じるという欠点
があった。
発明の目的
本発明は電極膜と感温抵抗体膜とを含む絶縁基板の全表
面を保護することを目的とする。
面を保護することを目的とする。
発明の購成
本発明の要旨は、平板状セラミック絶縁基板の一方の表
面に電Ｉ′―膜と感温抵抗体膜とを形成して成る薄膜ザ
ーミスタチップと支持容器とをチタニウム箔もしくはン
ルコニウム箔全介してロウ（；Ｉ接続し、前記薄膜ザー
ミスタチップを包み込むように、熱膨張係数が（６０〜
１００ ） Ｘ １０−７７ ℃のセラミック系保護層
で前記薄膜ザーミヌタチソブ全波頂し、をらに前記セラ
ミック系保護層の表面を撥水性波膜で被覆した点にある
。
面に電Ｉ′―膜と感温抵抗体膜とを形成して成る薄膜ザ
ーミスタチップと支持容器とをチタニウム箔もしくはン
ルコニウム箔全介してロウ（；Ｉ接続し、前記薄膜ザー
ミスタチップを包み込むように、熱膨張係数が（６０〜
１００ ） Ｘ １０−７７ ℃のセラミック系保護層
で前記薄膜ザーミヌタチソブ全波頂し、をらに前記セラ
ミック系保護層の表面を撥水性波膜で被覆した点にある
。
木定明の高速応答性薄膜サーミスタでは薄膜サーミスタ
チップがセラミック系保護層および撥水性波膜で覆わル
でおり、このセラミック系保護層および撥水性波膜は電
気的に絶縁性であるので、水滴などの導電性の〆ηれか
ら薄膜ナーミスタチッブが保護される。このときセラミ
ック系保護層の熱膨張係数は（６０〜１００ ）ｘ １
０−７７ ℃の範囲にあることが重重しい。これはこの
範囲内に熱膨張係数を選ぶことによジセラミソタ系保護
層にクラックが発生しないからである。
チップがセラミック系保護層および撥水性波膜で覆わル
でおり、このセラミック系保護層および撥水性波膜は電
気的に絶縁性であるので、水滴などの導電性の〆ηれか
ら薄膜ナーミスタチッブが保護される。このときセラミ
ック系保護層の熱膨張係数は（６０〜１００ ）ｘ １
０−７７ ℃の範囲にあることが重重しい。これはこの
範囲内に熱膨張係数を選ぶことによジセラミソタ系保護
層にクラックが発生しないからである。
実施例の説明
以下本発明の一実施例について第３図１でより説明する
。第３図に’ｌ’；−いて［）１Ｊ述と同市ぢ゛は同部
材を示す。
。第３図に’ｌ’；−いて［）１Ｊ述と同市ぢ゛は同部
材を示す。
アルミナ基板４ （１，８６Ｗ Ｘ ６−５ｍＩｎＬ
Ｘ ０．５ ｍｍｔ）の一方の表面にＡｕ−Ｐｔ１１′
ｌ膜？［偉ｉ ５ （１０−１５μｍｔ）とＳｉＣ感温
抵抗体膜６ （２−３１１ｍロトヲ形成し薄膜ザーミス
タチ・ノブヲ構成Ｉ〜だ１．このリーーミスタチソプと
支持容器３（月質５ＵＳ−４３０，０，４關ｔ）とｆ
Ｔ ｉ箔（５０ｐｍｔ ） ８ ｆ６介してロウ利層９
（Ａｇ Ｃｕ共部品合金で１１つ付接続した。次に、
Ａｕ−Ｐｔ電極膜５にり−１・”線７（Ｐｔ線、０．１
７）を溶接接続した。σらに、加熱硬化型アルミナを主
成分とする一液性で水性ベースト倉、薄膜ザーミヌタチ
ップ金包み込むように塗した。こののち空気中、約１０
０℃で乾燥したのち、さらに空気中、約４００℃で焼成
して、セラミック系保護層１０を形成した。なお、この
アルミナ系保護層１０の熱膨張係数は約９０×１Ｏ７／
℃であった。次いで、４沸化エチレンとトルエンなどの
溶剤を主成分とする塗料をディップ法またはスプレー法
により、アルミナ系保護層１０の表面に沈着したのち、
空気中、約６０℃で乾燥し、ざらに空気中、約３８０℃
で焼成して撥水性被膜１１を形成したつ このようにして形成した本発明の薄膜サーミスタケルい
て次に示す結露試験を実施した。すなわち、ヒーカなど
の容器に水を満たし、これを沸騰させて水蒸気を多量に
発生させ、一方で室温に保持さｒＬだザーミスタ全準憎
し、このサーミスタを素早＜ ｍＪ記水蒸気中に暴露し
た。これによりサーミスタ表面には多数の結露水滴が発
生するが、このような状況でザーミスタ抵抗が水滴の影
響ケ受けないかどうかを測定した。
Ｘ ０．５ ｍｍｔ）の一方の表面にＡｕ−Ｐｔ１１′
ｌ膜？［偉ｉ ５ （１０−１５μｍｔ）とＳｉＣ感温
抵抗体膜６ （２−３１１ｍロトヲ形成し薄膜ザーミス
タチ・ノブヲ構成Ｉ〜だ１．このリーーミスタチソプと
支持容器３（月質５ＵＳ−４３０，０，４關ｔ）とｆ
Ｔ ｉ箔（５０ｐｍｔ ） ８ ｆ６介してロウ利層９
（Ａｇ Ｃｕ共部品合金で１１つ付接続した。次に、
Ａｕ−Ｐｔ電極膜５にり−１・”線７（Ｐｔ線、０．１
７）を溶接接続した。σらに、加熱硬化型アルミナを主
成分とする一液性で水性ベースト倉、薄膜ザーミヌタチ
ップ金包み込むように塗した。こののち空気中、約１０
０℃で乾燥したのち、さらに空気中、約４００℃で焼成
して、セラミック系保護層１０を形成した。なお、この
アルミナ系保護層１０の熱膨張係数は約９０×１Ｏ７／
℃であった。次いで、４沸化エチレンとトルエンなどの
溶剤を主成分とする塗料をディップ法またはスプレー法
により、アルミナ系保護層１０の表面に沈着したのち、
空気中、約６０℃で乾燥し、ざらに空気中、約３８０℃
で焼成して撥水性被膜１１を形成したつ このようにして形成した本発明の薄膜サーミスタケルい
て次に示す結露試験を実施した。すなわち、ヒーカなど
の容器に水を満たし、これを沸騰させて水蒸気を多量に
発生させ、一方で室温に保持さｒＬだザーミスタ全準憎
し、このサーミスタを素早＜ ｍＪ記水蒸気中に暴露し
た。これによりサーミスタ表面には多数の結露水滴が発
生するが、このような状況でザーミスタ抵抗が水滴の影
響ケ受けないかどうかを測定した。
この結果、本発明の薄膜サーミスタの抵抗値は水滴生成
により、変化しなかった。しかし、セラミック系保護層
１Ｏおよび撥水性被膜１１を形成しない従来の薄膜サー
ミスタでは、その抵抗ｆｌＩ！Ｉが水滴生成により大［
１］に低下した。
により、変化しなかった。しかし、セラミック系保護層
１Ｏおよび撥水性被膜１１を形成しない従来の薄膜サー
ミスタでは、その抵抗ｆｌＩ！Ｉが水滴生成により大［
１］に低下した。
さらに本発明の薄膜サーミスタを空気巾約３００℃に１
０００時間放置したのち、あるいは室温空気中、１５分
噌＝３００℃空気中、１５分のビー１−サイク／Ｌ／に
３０００ザイクル印加したのち、抵抗碩変化率ヲ６１す
足したが、１３％以下であり、実用上問題なかった。
０００時間放置したのち、あるいは室温空気中、１５分
噌＝３００℃空気中、１５分のビー１−サイク／Ｌ／に
３０００ザイクル印加したのち、抵抗碩変化率ヲ６１す
足したが、１３％以下であり、実用上問題なかった。
な２．４沸化エチレンを主成分とする撥水１ノ１波＋Ｉ
免ｚの代！ｌｌにポロシロキーリ゛ンを主成分とする撥
水性被膜１１を用いてもよい。これは後者の方がｒＪｉ
Ｊ者に比へ耐熱性に優れるからである。４沸化工チレン
ケ主成分とする撥水性波膜１１の］１ｌｌＩ熱＋イｌ−
げ３００〜３５０℃であるが、ホＩ７シロギザンヲ二１
成分とする撥水性被膜１１では３５０〜４００℃の耐熱
性が得られた。
免ｚの代！ｌｌにポロシロキーリ゛ンを主成分とする撥
水性被膜１１を用いてもよい。これは後者の方がｒＪｉ
Ｊ者に比へ耐熱性に優れるからである。４沸化工チレン
ケ主成分とする撥水性波膜１１の］１ｌｌＩ熱＋イｌ−
げ３００〜３５０℃であるが、ホＩ７シロギザンヲ二１
成分とする撥水性被膜１１では３５０〜４００℃の耐熱
性が得られた。
発明の効果
以」二の説明から明らかなように本発明の一す−ミヌタ
によれば次の効果が得られる。
によれば次の効果が得られる。
（１）電極膜と感温抵抗体膜が形成された平板状セラミ
・ツク絶縁基板は、セラミ・ツク系保護層と撥水性被膜
によジ包み込まれるので、水滴などの導電性の汚れから
薄膜サーミスタチ・ノブが保護される。
・ツク絶縁基板は、セラミ・ツク系保護層と撥水性被膜
によジ包み込まれるので、水滴などの導電性の汚れから
薄膜サーミスタチ・ノブが保護される。
（２）セラミック系保護層は′に極膜とリード線との接
続部にも形成されるので、リート′線の機械的接続強度
が向上する。
続部にも形成されるので、リート′線の機械的接続強度
が向上する。
第１図は熱′曲７１を用いた場合の温度検出（１１い戊
？小才断面図、第２図は従来の高速応答性薄膜サーミス
タの（′１１１１成を示す断面図、第３図は本発明の高
速応答性薄膜サーミスタの構成を示す断面図である。 ３・・・・支持容器、４・・・・・平板状セラミ・ツク
絶縁ｈ（板、５・・・・電極膜、６・・・・・・感温抵
抗体膜、７・・・・・リード線、８・・・・・Ｔ１箔も
しくはＺｒ箔、９・・・・・・ロウ４Ａ層、１０・・・
・セラミック系保護層、１１・・・・・・撥水性被膜。 代地大の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１６第
Ｉ 口
？小才断面図、第２図は従来の高速応答性薄膜サーミス
タの（′１１１１成を示す断面図、第３図は本発明の高
速応答性薄膜サーミスタの構成を示す断面図である。 ３・・・・支持容器、４・・・・・平板状セラミ・ツク
絶縁ｈ（板、５・・・・電極膜、６・・・・・・感温抵
抗体膜、７・・・・・リード線、８・・・・・Ｔ１箔も
しくはＺｒ箔、９・・・・・・ロウ４Ａ層、１０・・・
・セラミック系保護層、１１・・・・・・撥水性被膜。 代地大の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１６第
Ｉ 口
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 ＋１１ ｉ＋７−板状セラミック絶縁基板の一方の表面
に電極膜と感温抵抗体膜と全形成して成る薄膜サーミス
タチップと支持容器と全チタニウム箔もしくはジルコニ
ウム箔を介してロウ（＝１接続し、前記薄膜サーミスタ
チップを包み込むように、熱膨張係数が（６０〜１００
） Ｘ １０−”／’Ｃの士うミック系保護ｊ曽で前
記薄膜ザーミヌタチ・ノブを肢覆し、さらＫｎｉＪ記セ
ラミック系保護層の表面を撥水性被膜で波頂した薄膜サ
ーミスタ。 （２）撥水性波膜が４沸化エチレンを主成分とする１摸
である勤１り「、請求の範囲第１項記載の薄膜サーミス
タ。 （３）撥水性波膜がポロシロキサンを主成分とする膜で
ある特許請求の範囲第１項記載の薄膜サーミスタ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24603783A JPS60136202A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 薄膜サ−ミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP24603783A JPS60136202A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 薄膜サ−ミスタ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS60136202A true JPS60136202A (ja) | 1985-07-19 |
| JPH0342485B2 JPH0342485B2 (ja) | 1991-06-27 |
Family
ID=17142510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP24603783A Granted JPS60136202A (ja) | 1983-12-23 | 1983-12-23 | 薄膜サ−ミスタ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS60136202A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021065541A1 (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-08 | 株式会社芝浦電子 | 温度センサ素子および温度センサ素子の製造方法 |
-
1983
- 1983-12-23 JP JP24603783A patent/JPS60136202A/ja active Granted
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2021065541A1 (ja) * | 2019-10-03 | 2021-04-08 | 株式会社芝浦電子 | 温度センサ素子および温度センサ素子の製造方法 |
| JPWO2021065541A1 (ja) * | 2019-10-03 | 2021-11-11 | 株式会社芝浦電子 | 温度センサ素子および温度センサ素子の製造方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0342485B2 (ja) | 1991-06-27 |
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