JPS60253824A - サ−モパイル - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の技術分野］ 本発明は耐熱性に優れたセラミックあるいはサファイヤ
を基板とするサーモパイルに関する。

［発明の技術的背景］ 一般゛に、遠隔地点の高温源やスペクトル線等を検出す
るには、熱電対を多数直列に接続し両端の起電力から輻
射エネルギーを測定するサーモパイルが用いられている
。

従来からこのようなサーモパイルとしては、ポリイミド
樹脂基板の表面に銅箔を貼着しだ銅張ポリイミド樹脂基
板をエツチングして所定の銅回路パターンを形成し、こ
の銅回路パターンの端部間へ直列にコンスタンタン線を
半田付けして銅−コンスタンタン熱雷対を構成したもの
が用いられている。

［背景技術の問題点］ しかしながら、このようなサーモパイルにおいては、基
板を構成するポリイミド樹脂の耐熱性が十分でないため
、コンスタンタン線の半田付けの際に銅回路パターンが
剥がれ易いという問題かあつ　ｌこ　。

し発明の目的」 本発明はこのような問題を解決するためになされたもの
で、銅回路パターンの剥がれがなく、信頼性の高いサー
モパイルを提供することを目的する。

［発明の概要］ すケわす本発明のサーモパイルは、熱伝導率の高いセラ
ミックあるいはサファイヤからなる基板上の所定の位置
に複数の銅回路パターンを形成し、これらの銅回路パタ
ーン間をそれぞれコンスタンタン導体で直列に接続して
なることを特徴としている。

［発明の実施例］ 以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明する。

第１図は本発明の一実施例の正面図、第２図は第１図に
おけるｍ−ｍ’線に沿う断面図である。

図において、１は厚さが０．２〜０．３５ｎ＋の熱伝導
率の高いセラミックまたはサフアイヤからなる基板を示
している。

基板に用いられるセラミックとし°Ｃは、アルミ、　す
（ＡＪ２２０３）、酸化ケイ素、ベリリア等の酸化物系
のセラミックや、窒化アルミニウム（ＡＡＮ）、窒化チ
タン、炭化ケイ素等の非酸化物系のセラミックがあげら
れる。

これらのセラミックの中でも、特にＡＪ２Ｎは熱伝導率
が高く（アルミナの５倍）、シかも機械的強度に優れて
いるので特に好適している。ＡＡＮからなる基板を用い
た場合には、放熱性に優れ、割れ難く測定の信頼性の高
いサーモパイルが得られる。

このようなセラミックあるいはサファイヤからなる基板
１の片面には所定の形状に複数の銅回路パターン２が形
成されている。

この銅回路パターン２は、以下に示すような方法により
形成される。

すなわち、 （１）セラミックあるいはサファイヤからなる基板１の
表面にモリブデンあるいはタングステンペーストを塗布
し、これを還元雰囲気中で焼成してメタライズ処理し、
さらにこの上にＮｉの無電、解メッキを施し、この上に
所定の形状に打抜いた銅回路板を銀ろう付けにより接合
するか、あるいはセラミックまたはサファイヤからなる
基板１の片面全体に、まず比較的酸素結合力の強いＴ＋
　、　ｃｒＳＮｉから選ばれた金ｊＩ薄膜層（厚さ５０
０〜２０００人）を、蒸着、スパッタリング、イオンブ
レーティング等の方法により形成し、その上に半田に対
する濡れ性のよい銅の簿膜層を５０００人〜１μｍの廟
さに蒸着、スパッタリング、イオンブレーティング等の
方法により形成し、さらにその上に電解メッキにより１
０〜５０ｍｍμｍの厚さの銅層を形成する。

（２）次いでスクリーン印刷あるいは写真レジスト法に
より表面に所定のパターンを形成し、エツチング処理を
行なった後、レジストを除去し洗浄乾燥する方法がとら
れる。

なお、このようなエツチングによる方法以外にも、基板
の表面を所定のパターンとなるようにメタライジングし
、このパターン上に銅を直接電解メッキして銅回路パタ
ーンを形成するようにしてもよい。

ざらにこうして形成された銅回路パターン２の対応する
端部間には、直径５０μ程度のコンスタンタン線（また
は箔）３がその両端を半田４により直列回路を構成する
ように接続される。

なお、第１図において、５はリード線である。

このリード瞭５の、他端は、両端Ａ、Ｂに生ずる熱起電
力と測定するため検流計（図示せず）に接続されている
。

このように構成された実施例のサーモパイルにおいては
、基板が耐熱性に優れたセラミックあるいはサファイヤ
で構成されているので、その上に形成された銅回路パタ
ーン２が半田付けの際に剥がれることがない。

従って、この銅回路パターン２とこれに半田付けされた
コンスタンタン線３の組により銅−コンスタンタン熱雷
対が形成され、この上に輻射されるエネルギー量を高い
精度で測定することができる。

［発明の効果］ 以上説明したように本発明のサーモパイルは、基板とし
て耐熱性に優れ機械的強度の高いセラミック板あるいは
サファイヤ板を使用しているので、半田付けの際に銅回
路パターンが剥がれるようなことがない。− 従って、本発明のサーモパイルによれば、輻射エネルギ
ー等の測定を高い精度および信頼性のもとで行なうこと
ができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の上面図、第２図は第１図に
おけるｎ−ｎ’線に沿う断面図である。 １・・・・・・・・・・・・セラミックあるいはザファ
イヤからなる基板 ２・・・・・・・・・・・・銅回路パターン３・・・・
・・・・・・・・コンスタンタン線４・・・・・・・・
・・・・半　田 ５・・・・・・・・・・・・リード線 代理人弁理士　須　山　佐　− 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）熱伝導率の高いセラミックあるいはサファイアか
   らなる基板上の所定の位置に複数の銅回路パターンを形
   成し、これらの銅回路パターン間をそれぞれコンスタン
   タン導体で直列に接続してなることを特徴とするサーモ
   パイル。
2. （２）銅回路パターンは、セラミックあるいはサファイ
   ヤの基板上に、ｌｉ、Ｏｒ、Ｎｉから選ばれた金属薄膜
   層、銅薄膜層および銅電解メッキ層を順に形成し、これ
   をエツチングして形成されたものである特許請求の範囲
   第１項記載のサーモパ、　イル。