JP2968111B2 - マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ - Google Patents
マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサInfo
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、温度センサ、レベルセ
ンサ、エアーフローセンサ等の金属の温度による抵抗変
化を利用した物理量センサに関する。
ンサ、エアーフローセンサ等の金属の温度による抵抗変
化を利用した物理量センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】熱起電力を利用した物理量センサとして
は、熱電対温度計等が知られている。
は、熱電対温度計等が知られている。
【０００３】金属の温度による抵抗変化を利用した物理
量センサとしては、温度センサ、レベルセンサ、エアー
フローセンサ等が知られている。例えば温度センサは、
図１２に示される回路中で使用される。温度センサの抵
抗値は、温度に応じて変化するので、この抵抗値の変化
から温度を計測することができる。温度センサの抵抗値
の変化は、温度センサと並列に接続する電圧計１２０に
より検出する。
量センサとしては、温度センサ、レベルセンサ、エアー
フローセンサ等が知られている。例えば温度センサは、
図１２に示される回路中で使用される。温度センサの抵
抗値は、温度に応じて変化するので、この抵抗値の変化
から温度を計測することができる。温度センサの抵抗値
の変化は、温度センサと並列に接続する電圧計１２０に
より検出する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】熱電対温度計等の熱起
電力を利用した物理量センサは、熱起電力を生ずる２種
の金属の接点の一方を、通常、０℃に保つ必要がある。
そのため、車載時等において温度を計測する場合には零
点補償用回路を備える必要があり高価になる。
電力を利用した物理量センサは、熱起電力を生ずる２種
の金属の接点の一方を、通常、０℃に保つ必要がある。
そのため、車載時等において温度を計測する場合には零
点補償用回路を備える必要があり高価になる。
【０００５】金属の温度による抵抗変化を利用した温度
センサであって、車載用の場合のように精度が求められ
るものにおいては、次の事項が通常要求事項ないし前提
事項となっている。
センサであって、車載用の場合のように精度が求められ
るものにおいては、次の事項が通常要求事項ないし前提
事項となっている。
【０００６】通電によりセンサ自体が発熱しないこ
と。即ち抵抗体の抵抗値は大きいこと。
と。即ち抵抗体の抵抗値は大きいこと。
【０００７】精度良く電位差を測定できること。その
ため、例えば、図１２の回路中で使用する場合には直列
抵抗の抵抗値は小さいほうが良い。
ため、例えば、図１２の回路中で使用する場合には直列
抵抗の抵抗値は小さいほうが良い。
【０００８】車載を考慮すると電源電圧は５Ｖ〜８Ｖ
である。
である。
【０００９】これらの要求のため、物理量センサには通
常１〜３Ｖの電位差が生じ、消費電力も０．０１ｗａｔ
ｔのオーダーである。
常１〜３Ｖの電位差が生じ、消費電力も０．０１ｗａｔ
ｔのオーダーである。
【００１０】ところで、従来の温度センサ等の物理量セ
ンサとしては、貴金属（主として白金）の薄膜を利用し
たものが多く、これは６００℃以上の高温度での使用に
は耐えられないものであった。一方、貴金属の厚膜を利
用し積層したタイプのものは特開昭６４−６５４２７号
公報に提案されている。しかしこれも８００℃以上、特
に９００℃を越える高温まで精度良く温度計測するには
不十分であることが判明した。
ンサとしては、貴金属（主として白金）の薄膜を利用し
たものが多く、これは６００℃以上の高温度での使用に
は耐えられないものであった。一方、貴金属の厚膜を利
用し積層したタイプのものは特開昭６４−６５４２７号
公報に提案されている。しかしこれも８００℃以上、特
に９００℃を越える高温まで精度良く温度計測するには
不十分であることが判明した。
【００１１】本発明は、上記従来技術の問題点を解消す
る物理量センサを提供することを目的とする。
る物理量センサを提供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段及び作用】本発明によれ
ば、温度によって抵抗値が変化する抵抗体パターンと、
前記抵抗体パターンを支持するセラミック支持体から成
り、前記抵抗体パターンは、その負極側において分岐し
て成るイオン化成分抑留導体パターンを有する物理量セ
ンサにより、上記目的を達成することができる。
ば、温度によって抵抗値が変化する抵抗体パターンと、
前記抵抗体パターンを支持するセラミック支持体から成
り、前記抵抗体パターンは、その負極側において分岐し
て成るイオン化成分抑留導体パターンを有する物理量セ
ンサにより、上記目的を達成することができる。
【００１３】前記抵抗体パターンを支持するセラミック
支持体は、好ましくは、２以上のセラミック層から成り
セラミック層の間に前記抵抗体パターンを支持する。そ
のため、物理量センサ全体の抵抗値を大きくできるの
で、発熱を抑えることができる。
支持体は、好ましくは、２以上のセラミック層から成り
セラミック層の間に前記抵抗体パターンを支持する。そ
のため、物理量センサ全体の抵抗値を大きくできるの
で、発熱を抑えることができる。
【００１４】イオン化成分抑留導体パターンは、好まし
くは、抵抗体パターンの最も負極側の位置の２つのセラ
ミック層間において抵抗体パターンから分岐して成る。
くは、抵抗体パターンの最も負極側の位置の２つのセラ
ミック層間において抵抗体パターンから分岐して成る。
【００１５】抵抗体パターンの最も負極側の位置にあっ
て、イオン化成分抑留導体パターンを挟む２つのセラミ
ック層の厚さは、好ましくは、他のセラミック層の厚さ
より薄くする。これにより、これら２層に挟まれた導体
パターンでマイグレーションが発生し易くなる。即ち、
セラミック積層体の各層間に存在しかつ相互に接続した
抵抗体パターンを設ける場合は、セラミック層の厚さが
薄くなるにしたがってマイグレーションが起きやすくな
るので、イオン化成分抑留導体パターンを挟む２層の厚
さを他の層の厚さより薄くすることにより、イオン化成
分抑留導体パターンでマイグレーションを起こしやすく
することができる。そのため、抵抗体パターンでのマイ
グレーションをよりいっそう起きにくくすることができ
る。
て、イオン化成分抑留導体パターンを挟む２つのセラミ
ック層の厚さは、好ましくは、他のセラミック層の厚さ
より薄くする。これにより、これら２層に挟まれた導体
パターンでマイグレーションが発生し易くなる。即ち、
セラミック積層体の各層間に存在しかつ相互に接続した
抵抗体パターンを設ける場合は、セラミック層の厚さが
薄くなるにしたがってマイグレーションが起きやすくな
るので、イオン化成分抑留導体パターンを挟む２層の厚
さを他の層の厚さより薄くすることにより、イオン化成
分抑留導体パターンでマイグレーションを起こしやすく
することができる。そのため、抵抗体パターンでのマイ
グレーションをよりいっそう起きにくくすることができ
る。
【００１６】以下、本発明の着想について概説する。
【００１７】従来の温度センサ等の物理量センサは、既
述のように精度よく温度を測定するには十分でなかっ
た。本発明者らは、その原因について鋭意研究を重ねた
結果、以外にも次のような知見を得た。
述のように精度よく温度を測定するには十分でなかっ
た。本発明者らは、その原因について鋭意研究を重ねた
結果、以外にも次のような知見を得た。
【００１８】センサの電位差が１〜３Ｖであり、消費
電力がおよそ０．０１ｗａｔｔのオーダーであるにもか
かわらず、使用温度の関係によりマイグレーションが生
じ易くなり、その結果、使用後の抵抗値が増大する。従
って、精度よく温度を測定することができない。
電力がおよそ０．０１ｗａｔｔのオーダーであるにもか
かわらず、使用温度の関係によりマイグレーションが生
じ易くなり、その結果、使用後の抵抗値が増大する。従
って、精度よく温度を測定することができない。
【００１９】ここにおけるマイグレーションとは、例
えば焼結助剤としてセラミック支持体に含まれるＭｇ
Ｏ，ＣａＯが通電によりＭｇ2+，Ｃａ2+等のイオンに変
化して移動する現象である。ＭｇＯ及びＣａＯ等を０．
５ｗｔ％以上含有する場合にマイグレーションが発生し
やすくなる。
えば焼結助剤としてセラミック支持体に含まれるＭｇ
Ｏ，ＣａＯが通電によりＭｇ2+，Ｃａ2+等のイオンに変
化して移動する現象である。ＭｇＯ及びＣａＯ等を０．
５ｗｔ％以上含有する場合にマイグレーションが発生し
やすくなる。
【００２０】このようなマイグレーションは、印加電圧
が８Ｖ以上で、消費電力が１０ｗａｔｔのオーダーにな
るセラミックヒータにおいて発生することは知られてい
たが、セラミックヒータに比べ印加電圧及び電力が著し
く低い物理量センサにおいては、本発明者らにより初め
て見出されたのである。
が８Ｖ以上で、消費電力が１０ｗａｔｔのオーダーにな
るセラミックヒータにおいて発生することは知られてい
たが、セラミックヒータに比べ印加電圧及び電力が著し
く低い物理量センサにおいては、本発明者らにより初め
て見出されたのである。
【００２１】本発明者らは、上記知見により、イオン化
成分抑留導体パターンを抵抗体パターンの負極側におい
て分岐して設けることにより、抵抗体パターンにおける
マイグレーションを防止でき、精度よく温度を測定でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
成分抑留導体パターンを抵抗体パターンの負極側におい
て分岐して設けることにより、抵抗体パターンにおける
マイグレーションを防止でき、精度よく温度を測定でき
ることを見出し、本発明を完成するに至った。
【００２２】即ち、イオン化成分抑留導体パターンは、
抵抗体パターンの負極側において分岐して成るので、Ｍ
ｇ2+，Ｃａ2+等のイオンの通電による移動は、イオン化
成分抑留導体パターンにおいて起こるようになり、抵抗
体パターンにおいては防止される。そのため、抵抗体パ
ターンの抵抗値の増大は防止され、精度よく温度を測定
することができる。
抵抗体パターンの負極側において分岐して成るので、Ｍ
ｇ2+，Ｃａ2+等のイオンの通電による移動は、イオン化
成分抑留導体パターンにおいて起こるようになり、抵抗
体パターンにおいては防止される。そのため、抵抗体パ
ターンの抵抗値の増大は防止され、精度よく温度を測定
することができる。
【００２３】
【好適な実施態様】抵抗体パターンは、温度によって抵
抗値が変化するものであり、測定しようとする温度範囲
において耐熱性を有する金属を主成分としたもので良
い。例えば高融点金属の１種以上を主成分としたもの
や、これにセラミックスを副成分として添加したものに
することができる。セラミックスの添加により抵抗体パ
ターンの抵抗値を調整することができるので、所望の抵
抗値になるように添加するセラミックスの組成や量を適
宜設定する。
抗値が変化するものであり、測定しようとする温度範囲
において耐熱性を有する金属を主成分としたもので良
い。例えば高融点金属の１種以上を主成分としたもの
や、これにセラミックスを副成分として添加したものに
することができる。セラミックスの添加により抵抗体パ
ターンの抵抗値を調整することができるので、所望の抵
抗値になるように添加するセラミックスの組成や量を適
宜設定する。
【００２４】高融点金属としては、例えば、白金、ロジ
ウム、モリブデン、タングステン、タンタル等がある。
ウム、モリブデン、タングステン、タンタル等がある。
【００２５】セラミックスとしては後述のセラミック支
持体に用いるものと同種のものにすることができる。
持体に用いるものと同種のものにすることができる。
【００２６】セラミック支持体は、抵抗体パターンを支
持する絶縁体であり、測定しようとする温度範囲におい
て抵抗体パターンを支持できるものであれば良い、例え
ば、アルミナ、ムライト、コージェライト、フォルステ
ライト、ベリリア、窒化珪素等を用いることができる。
好ましい支持体は、α−Ａｌ2Ｏ3を８５％以上含有する
支持体である。
持する絶縁体であり、測定しようとする温度範囲におい
て抵抗体パターンを支持できるものであれば良い、例え
ば、アルミナ、ムライト、コージェライト、フォルステ
ライト、ベリリア、窒化珪素等を用いることができる。
好ましい支持体は、α−Ａｌ2Ｏ3を８５％以上含有する
支持体である。
【００２７】セラミック支持体は、抵抗体パターンとの
絶縁が保てれば、セラミックスと導体（好ましくは耐熱
導体）との複合材料としても良い。
絶縁が保てれば、セラミックスと導体（好ましくは耐熱
導体）との複合材料としても良い。
【００２８】セラミック支持体は、板状、積層状、円筒
状、円錐状、球状、中空球状及びこれらを組合せた形状
にすることができ、さらに、抵抗体パターンやイオン化
成分抑留導体パターンを保護するための保護部材を備え
ることもできる。保護部材は着脱自在に備えることもで
きる。
状、円錐状、球状、中空球状及びこれらを組合せた形状
にすることができ、さらに、抵抗体パターンやイオン化
成分抑留導体パターンを保護するための保護部材を備え
ることもできる。保護部材は着脱自在に備えることもで
きる。
【００２９】イオン化成分抑留導体パターンは、抵抗体
パターンの負極側において分岐して成るものであり、抵
抗体パターンの負極側の電位以下の電位を有するので、
マイグレーションは起きるが異常発熱は起こさない。材
料は、抵抗体パターンと同様の材料で良い。
パターンの負極側において分岐して成るものであり、抵
抗体パターンの負極側の電位以下の電位を有するので、
マイグレーションは起きるが異常発熱は起こさない。材
料は、抵抗体パターンと同様の材料で良い。
【００３０】イオン化成分抑留導体パターンは、直線
状、分岐状、環状、Ｓ字状、Ｕ字状等の曲線状又はこれ
らを組合せた形状にすることができる。
状、分岐状、環状、Ｓ字状、Ｕ字状等の曲線状又はこれ
らを組合せた形状にすることができる。
【００３１】イオン化成分抑留導体パターンは、抵抗体
パターンの負極側において分岐して形成されていればよ
い。例えば、セラミック基板の一方の面に抵抗体パター
ンを形成する場合は、当該面において抵抗体パターンの
負極側から分岐形成することができる。また、２以上の
セラミック基板を積層してそれらの層間に抵抗体パター
ンを支持する場合（層間が２以上ある場合にはそれらの
層間の抵抗体パターン同志は貫通孔等を介して電気的に
接続している）は、抵抗体パターンと共に、あるいは抵
抗体パターンとは別にイオン化成分抑留導体パターンの
みを層間に支持しても良い。
パターンの負極側において分岐して形成されていればよ
い。例えば、セラミック基板の一方の面に抵抗体パター
ンを形成する場合は、当該面において抵抗体パターンの
負極側から分岐形成することができる。また、２以上の
セラミック基板を積層してそれらの層間に抵抗体パター
ンを支持する場合（層間が２以上ある場合にはそれらの
層間の抵抗体パターン同志は貫通孔等を介して電気的に
接続している）は、抵抗体パターンと共に、あるいは抵
抗体パターンとは別にイオン化成分抑留導体パターンの
みを層間に支持しても良い。
【００３２】通電による発熱を抑えるため、物理量セン
サの抵抗値を増大させることが望ましく、前述したセラ
ミックスの添加が有効であるが、添加量割合が多くなる
と導通の安定確保が困難となるため、更に、抵抗体パタ
ーンを有するセラミック基板を上述のように２以上積層
しこれらの抵抗体を電気的に直列に接続して、物理量セ
ンサの抵抗値を増加させることは好ましい。
サの抵抗値を増大させることが望ましく、前述したセラ
ミックスの添加が有効であるが、添加量割合が多くなる
と導通の安定確保が困難となるため、更に、抵抗体パタ
ーンを有するセラミック基板を上述のように２以上積層
しこれらの抵抗体を電気的に直列に接続して、物理量セ
ンサの抵抗値を増加させることは好ましい。
【００３３】イオン化成分抑留導体パターンは、前述し
たと同様に抵抗体パターンの負極側において少なくとも
１つ分岐して形成すれば良い。さらに他の１以上のイオ
ン化成分抑留導体パターンを抵抗体パターンの任意の位
置から分岐させて形成することもできる。例えば抵抗体
パターンの正極側において分岐形成すると、更に高温
（１０００℃以上）に上昇した場合に正極側で発生する
白金の飛散を防止することができる。
たと同様に抵抗体パターンの負極側において少なくとも
１つ分岐して形成すれば良い。さらに他の１以上のイオ
ン化成分抑留導体パターンを抵抗体パターンの任意の位
置から分岐させて形成することもできる。例えば抵抗体
パターンの正極側において分岐形成すると、更に高温
（１０００℃以上）に上昇した場合に正極側で発生する
白金の飛散を防止することができる。
【００３４】イオン化成分抑留導体パターン及び抵抗体
パターンは、接続しやすいように断面積が他の部分より
大きいリード部を有することができる。
パターンは、接続しやすいように断面積が他の部分より
大きいリード部を有することができる。
【００３５】
（実施例１〜１０）本発明のマイグレーション防止パタ
ーンを備えた抵抗体物理量センサの一例である温度セン
サを次の工程により製造した。
ーンを備えた抵抗体物理量センサの一例である温度セン
サを次の工程により製造した。
【００３６】工程１： Ａｌ2Ｏ3 ９２ｗｔ％，ＭｇＯ
３ｗｔ％，残部ＣａＯ，ＳｉＯ2等からなる調合物に
Ａｌ2Ｏ3を主成分とする玉石とトルエン等の溶剤を加え
５０時間の混合を行なった。
３ｗｔ％，残部ＣａＯ，ＳｉＯ2等からなる調合物に
Ａｌ2Ｏ3を主成分とする玉石とトルエン等の溶剤を加え
５０時間の混合を行なった。
【００３７】工程２： ＢＭＳ等の有機樹脂を工程１で
得られた混合物に加え、更に１０時間混合を行なった。
得られた混合物に加え、更に１０時間混合を行なった。
【００３８】工程３： 工程２で得られた混合物から、
ドクターブレード法により、生材厚が０．２５，０．
４，０．５５ｍｍの３種のシートを得た。
ドクターブレード法により、生材厚が０．２５，０．
４，０．５５ｍｍの３種のシートを得た。
【００３９】工程４： 工程３で得た３種のシートを２
００℃×２時間で乾燥した後、所定の寸法（６０ｍｍ×
９０ｍｍ）に切断した。
００℃×２時間で乾燥した後、所定の寸法（６０ｍｍ×
９０ｍｍ）に切断した。
【００４０】工程５： 工程４で得た生材厚０．２５，
０．４，０．５５ｍｍの３種のシートにスクリーン印刷
法にて厚２５μｍのＰｔをペースト印刷し、抵抗体パタ
ーン及びそのリード部を形成した。
０．４，０．５５ｍｍの３種のシートにスクリーン印刷
法にて厚２５μｍのＰｔをペースト印刷し、抵抗体パタ
ーン及びそのリード部を形成した。
【００４１】工程６： 工程４で得た生材厚０．２５，
０．４ｍｍの２種のシートにスクリーン印刷法にて厚２
０μｍのＰｔをペースト印刷し、リード部を有するイオ
ン化成分抑留導体パターンを形成した。図１〜３は、夫
々、形成したイオン化成分抑留導体パターン１１，２
１，３１とそのリード部１２，２２，３２を示し、各リ
ード部は抵抗体パターンの負極側に接続させる。
０．４ｍｍの２種のシートにスクリーン印刷法にて厚２
０μｍのＰｔをペースト印刷し、リード部を有するイオ
ン化成分抑留導体パターンを形成した。図１〜３は、夫
々、形成したイオン化成分抑留導体パターン１１，２
１，３１とそのリード部１２，２２，３２を示し、各リ
ード部は抵抗体パターンの負極側に接続させる。
【００４２】他のシートには、工程５の抵抗体パターン
に、さらにイオン化成分抑留導体パターンを配した。
に、さらにイオン化成分抑留導体パターンを配した。
【００４３】図４及び５は、夫々、シート上に形成し
た、イオン化成分抑留導体パターン４１，４１’及び５
１，５１’と、抵抗体パターン４３及び５３と、負極側
に接続させるリード部４５及び５５と、正極側に接続さ
せるリード部４６及び５６を示す。
た、イオン化成分抑留導体パターン４１，４１’及び５
１，５１’と、抵抗体パターン４３及び５３と、負極側
に接続させるリード部４５及び５５と、正極側に接続さ
せるリード部４６及び５６を示す。
【００４４】工程７： 各シートの所定部（リード部の
一番下の部位）に直径０．５ｍｍの貫通穴（スルーホー
ル）をあけ、その中に針、筆等でＰｔ液を用い穴埋めを
行なって、積層時に他の層のリード部と電気的に接続す
るように接点を形成した。
一番下の部位）に直径０．５ｍｍの貫通穴（スルーホー
ル）をあけ、その中に針、筆等でＰｔ液を用い穴埋めを
行なって、積層時に他の層のリード部と電気的に接続す
るように接点を形成した。
【００４５】工程８： 工程１で得た泥漿を分取しブチ
ルカルビドールを適量加えペースト化した。
ルカルビドールを適量加えペースト化した。
【００４６】工程９： 工程５，６で得たシートのパタ
ーン印刷面の反対側にヒマシ油等からなるペーストを約
１０μｍスクリーン印刷し、工程７で形成した接点が積
層時に他の層の接点と接続するようにして、後述の表１
に示す所定の積層を行なった。この工程を図６及び図７
に示す。なお図６の２層目と３層目のシート及び４層目
以下、及び、図７の７ｂ層の抵抗体パターンの上に積層
する層の図示は省略する。図６の抵抗体パターン６３の
Ｌの寸法は１０ｍｍにした。その際０．４ｍｍ径の白金
線をリード取出部上に並べて積層し、その後熱圧着して
積層体を得た。得られた積層体の一例を図１１に示す。
この積層体の寸法は、６０ｍｍ×４ｍｍ×Ｔである。積
層体の厚さＴは、積層数に応じて２〜３ｍｍになる。図
１１の白金線１１０，１１０’は、夫々、リード部と接
続している。
ーン印刷面の反対側にヒマシ油等からなるペーストを約
１０μｍスクリーン印刷し、工程７で形成した接点が積
層時に他の層の接点と接続するようにして、後述の表１
に示す所定の積層を行なった。この工程を図６及び図７
に示す。なお図６の２層目と３層目のシート及び４層目
以下、及び、図７の７ｂ層の抵抗体パターンの上に積層
する層の図示は省略する。図６の抵抗体パターン６３の
Ｌの寸法は１０ｍｍにした。その際０．４ｍｍ径の白金
線をリード取出部上に並べて積層し、その後熱圧着して
積層体を得た。得られた積層体の一例を図１１に示す。
この積層体の寸法は、６０ｍｍ×４ｍｍ×Ｔである。積
層体の厚さＴは、積層数に応じて２〜３ｍｍになる。図
１１の白金線１１０，１１０’は、夫々、リード部と接
続している。
【００４７】なお、図７のイオン化成分抑留導体パター
ン（図示せず）を挟む２つのシート７０ａ，７０ｂの厚
さは、同一にした。シート７０ａには、イオン化成分抑
留導体パターン（図示せず）を形成している。
ン（図示せず）を挟む２つのシート７０ａ，７０ｂの厚
さは、同一にした。シート７０ａには、イオン化成分抑
留導体パターン（図示せず）を形成している。
【００４８】工程１０： 工程８で得たペーストを抵抗
体パターンが露出する最上層にスクリーン印刷法にて約
５０μｍの印刷を行ないコート層を設けた。
体パターンが露出する最上層にスクリーン印刷法にて約
５０μｍの印刷を行ないコート層を設けた。
【００４９】ここで、イオン化成分抑留導体パターンの
みを有するシートＡと抵抗体パターンのみを有するシー
ト（Ｒ１，Ｒ２…ＲＮ，ＲＭ）を組合せて温度センサを
形成する、導体パターン別層型の場合の層構成の例を図
８に示す。図８のシートＲＮとシートＡのシートの厚さ
は同一にした。また、イオン化成分抑留導体パターンと
抵抗体パターンを同一面に有するシートＢと抵抗体パタ
ーンのみを有するシート（Ｒ１，Ｒ２…）を組合せて温
度センサを形成する、導体パターン一体型の場合の層構
成の例を図９に示す。図８〜９のＣはコート層を示す。
さらに、図１０は、導体パターン別層型におけるイオン
化成分抑留導体パターンＡａと抵抗体パターン（ＲＮ
Ｒ，ＲＭＲ）の接続を示す図（但し、セラミック支持体
を図示せず）であり、寸法ＬＬはシートの厚さを示す。
みを有するシートＡと抵抗体パターンのみを有するシー
ト（Ｒ１，Ｒ２…ＲＮ，ＲＭ）を組合せて温度センサを
形成する、導体パターン別層型の場合の層構成の例を図
８に示す。図８のシートＲＮとシートＡのシートの厚さ
は同一にした。また、イオン化成分抑留導体パターンと
抵抗体パターンを同一面に有するシートＢと抵抗体パタ
ーンのみを有するシート（Ｒ１，Ｒ２…）を組合せて温
度センサを形成する、導体パターン一体型の場合の層構
成の例を図９に示す。図８〜９のＣはコート層を示す。
さらに、図１０は、導体パターン別層型におけるイオン
化成分抑留導体パターンＡａと抵抗体パターン（ＲＮ
Ｒ，ＲＭＲ）の接続を示す図（但し、セラミック支持体
を図示せず）であり、寸法ＬＬはシートの厚さを示す。
【００５０】工程１１： ２５０℃で６時間の樹脂抜き
後、１５５０℃×４時間の大気雰囲気中で焼成した。
後、１５５０℃×４時間の大気雰囲気中で焼成した。
【００５１】工程１２： １．０ｍｍ径のＮｉ線を抵抗
熔接等で白金線に接続し１０種の抵抗体温度センサ（実
施例１〜１０）を得た。
熔接等で白金線に接続し１０種の抵抗体温度センサ（実
施例１〜１０）を得た。
【００５２】（耐久テスト）実施例１〜１０の各々の温
度センサを９００℃で２００時間保持した。その時の温
度センサに加える電圧は３Ｖに保った。
度センサを９００℃で２００時間保持した。その時の温
度センサに加える電圧は３Ｖに保った。
【００５３】温度センサの電圧を３Ｖに保つため、図１
２の回路に示されるように実施例１〜１０の温度センサ
の各々を６００Ωの抵抗と直列に接続し、この両端を直
流電源１２１に接続した。そして温度センサに３Ｖの電
圧が加え続けられるように直流電源の電圧を約６Ｖ前後
の範囲で調節した。
２の回路に示されるように実施例１〜１０の温度センサ
の各々を６００Ωの抵抗と直列に接続し、この両端を直
流電源１２１に接続した。そして温度センサに３Ｖの電
圧が加え続けられるように直流電源の電圧を約６Ｖ前後
の範囲で調節した。
【００５４】耐久テストの結果を表１に示す。なお、イ
オン化成分抑留導体パターンを設けない温度センサ（比
較例１及び２）、イオン化成分抑留導体パターンは設け
ているが、これを抵抗体パターンの最下層（負極側）と
同一層又は最下層と次の層との間に設けるのではなく、
下から３層目と４層目の間に設けた場合の温度センサ
（参考例）の耐久テストの結果も表１に示す。
オン化成分抑留導体パターンを設けない温度センサ（比
較例１及び２）、イオン化成分抑留導体パターンは設け
ているが、これを抵抗体パターンの最下層（負極側）と
同一層又は最下層と次の層との間に設けるのではなく、
下から３層目と４層目の間に設けた場合の温度センサ
（参考例）の耐久テストの結果も表１に示す。
【００５５】
【表１】
【００５６】表１によれば、本発明の温度センサーは、
耐久後の抵抗増加率が極めて小さいことがわかった。従
って、本発明の温度センサは、高温に至るまで精度よく
温度を測定することができる。
耐久後の抵抗増加率が極めて小さいことがわかった。従
って、本発明の温度センサは、高温に至るまで精度よく
温度を測定することができる。
【００５７】
【発明の効果】本発明の物理量センサは、温度によって
抵抗値が変化する抵抗体パターンと、前記抵抗体パター
ンを支持するセラミック支持体から成り、前記抵抗体パ
ターンは、その負極側において分岐して成るイオン化成
分抑留導体パターンを有するので、抵抗体パターンにお
けるマイグレーションを防止できる。従って、抵抗体パ
ターンの抵抗値の増大が防止され、精度よく温度を測定
することができる。
抵抗値が変化する抵抗体パターンと、前記抵抗体パター
ンを支持するセラミック支持体から成り、前記抵抗体パ
ターンは、その負極側において分岐して成るイオン化成
分抑留導体パターンを有するので、抵抗体パターンにお
けるマイグレーションを防止できる。従って、抵抗体パ
ターンの抵抗値の増大が防止され、精度よく温度を測定
することができる。
【００５８】本発明の物理量センサは、熱起電力を利用
した物理量センサのように０℃に保つための装置を必須
としないので、車載時において温度を計測する場合で
も、例えば熱電対温度計のように高価にならない。
した物理量センサのように０℃に保つための装置を必須
としないので、車載時において温度を計測する場合で
も、例えば熱電対温度計のように高価にならない。
【図１】本発明におけるイオン化成分抑留導体パターン
の一例の平面図。
の一例の平面図。
【図２】本発明におけるイオン化成分抑留導体パターン
の一例の平面図。
の一例の平面図。
【図３】本発明におけるイオン化成分抑留導体パターン
の一例の平面図。
の一例の平面図。
【図４】本発明におけるイオン化成分抑留導体パターン
を有する抵抗体パターンの一例の平面図。
を有する抵抗体パターンの一例の平面図。
【図５】本発明におけるイオン化成分抑留導体パターン
を有する抵抗体パターンの一例の平面図。
を有する抵抗体パターンの一例の平面図。
【図６】本発明の物理量センサの一例の製造工程を説明
するための分解図。
するための分解図。
【図７】本発明の物理量センサの一例の製造工程を説明
するための分解図。
するための分解図。
【図８】本発明の物理量センサの一例の製造工程を説明
するための層構成分解図で、図の下側を負極と接続させ
る。
するための層構成分解図で、図の下側を負極と接続させ
る。
【図９】本発明の物理量センサの一例の製造工程を説明
するための層構成分解図で、図の下側を負極と接続させ
る。
するための層構成分解図で、図の下側を負極と接続させ
る。
【図１０】本発明の物理量センサの一例のイオン化成分
抑留導体パターンと抵抗体パターンの接続を示す図（但
し、セラミック支持体を図示せず）で、図の下側を負極
と接続させる。
抑留導体パターンと抵抗体パターンの接続を示す図（但
し、セラミック支持体を図示せず）で、図の下側を負極
と接続させる。
【図１１】本発明の実施例における工程９で得られた積
層体の一例の斜視図。
層体の一例の斜視図。
【図１２】温度センサを使用する回路図。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭64−65427（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−183942（ＪＰ，Ａ) 特開 平４−92879（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G01K 7/16
Claims (4)
- 【請求項１】温度によって抵抗値が変化する抵抗体パタ
ーンと、前記抵抗体パターンを支持するセラミック支持
体から成り、前記抵抗体パターンは、その負極側におい
て分岐して成るイオン化成分抑留導体パターンを有する
ことを特徴とする物理量センサ。 - 【請求項２】前記抵抗体パターンを支持するセラミック
支持体は、２以上のセラミック層から成りセラミック層
の間に前記抵抗体パターンを支持することを特徴とする
請求項１記載の物理量センサ。 - 【請求項３】前記イオン化成分抑留導体パターンは、前
記抵抗体パターンの最も負極側の位置の２つのセラミッ
ク層の間において分岐して成ることを特徴とする請求項
２記載の物理量センサ。 - 【請求項４】前記イオン化成分抑留導体パターンを挾む
２つのセラミック層の厚さは、他のセラミック層の厚さ
より薄いことを特徴とする請求項３記載の物理量セン
サ。
Priority Applications (5)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3332959A JP2968111B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ |
| US07/980,409 US5332991A (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Resistor type physical quantity sensor having migration inhibiting pattern |
| SG1996005891A SG46557A1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Resistor type physical quantity sensor |
| EP92119833A EP0543413B1 (en) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Resistor type physical quantity sensor |
| DE69214913T DE69214913T2 (de) | 1991-11-22 | 1992-11-20 | Widerstandsensor für eine physikalische Grösse |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3332959A JP2968111B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05142060A JPH05142060A (ja) | 1993-06-08 |
| JP2968111B2 true JP2968111B2 (ja) | 1999-10-25 |
Family
ID=18260728
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3332959A Expired - Fee Related JP2968111B2 (ja) | 1991-11-22 | 1991-11-22 | マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5332991A (ja) |
| EP (1) | EP0543413B1 (ja) |
| JP (1) | JP2968111B2 (ja) |
| DE (1) | DE69214913T2 (ja) |
| SG (1) | SG46557A1 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4240812A1 (de) * | 1992-12-04 | 1994-06-09 | Bosch Gmbh Robert | Heizeranordnung für einen Meßfühler zur Bestimmung von Bestandteilen in Gasen |
| JPH07167714A (ja) * | 1993-12-15 | 1995-07-04 | Ngk Insulators Ltd | 温度センサ及びその製造方法 |
| US6140906A (en) * | 1996-11-08 | 2000-10-31 | Tdk Corporation | Resistive temperature sensor and manufacturing method therefor |
| EP0973020B1 (de) * | 1998-07-16 | 2009-06-03 | EPIQ Sensor-Nite N.V. | Elektrischer Temperatur-Sensor mit Mehrfachschicht |
| DE10045940B4 (de) * | 2000-09-16 | 2017-08-03 | Robert Bosch Gmbh | Temperaturfühler |
| DE10210772C1 (de) * | 2002-03-12 | 2003-06-26 | Heraeus Sensor Nite Gmbh | Temperatursensor |
| DE20211328U1 (de) * | 2002-07-26 | 2002-10-17 | Günther GmbH & Co., Metallverarbeitung, 35066 Frankenberg | Temperaturfühler und Heizvorrichtung für Heißkanalsysteme |
| JP4009520B2 (ja) * | 2002-11-05 | 2007-11-14 | 日東電工株式会社 | 温度測定用フレキシブル配線回路基板 |
| US7495542B2 (en) * | 2004-08-12 | 2009-02-24 | Kelk Ltd. | Film temperature sensor and temperature sensing substrate |
| JP2006258678A (ja) | 2005-03-18 | 2006-09-28 | Hitachi Ltd | 熱式流量計測装置 |
| US20070039819A1 (en) * | 2005-08-18 | 2007-02-22 | Symons Walter T | Sensing element with vent and method of making |
| US20080023329A1 (en) * | 2006-07-31 | 2008-01-31 | Thrun Lora B | Exhaust gas sensor having a conductive shield and method for routing mobile ions to a contact pad utilizing the conductive shield |
| US7532164B1 (en) * | 2007-05-16 | 2009-05-12 | Motorola, Inc. | Circular polarized antenna |
| DE102007046900C5 (de) | 2007-09-28 | 2018-07-26 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Hochtemperatursensor und ein Verfahren zu dessen Herstellung |
| DE102011051845B3 (de) * | 2011-07-14 | 2012-10-25 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Messwiderstand mit Schutzrahmen |
| DE102012110210B4 (de) * | 2012-10-25 | 2017-06-01 | Heraeus Sensor Technology Gmbh | Hochtemperaturchip mit hoher Stabilität |
| US11114223B1 (en) * | 2020-07-27 | 2021-09-07 | Tronics MEMS, Inc. | Three-dimensional thermistor platform and a method for manufacturing the same |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3029446A1 (de) * | 1980-08-02 | 1982-03-11 | Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart | Duennschichtanordnung |
| JPS6066145A (ja) * | 1983-09-20 | 1985-04-16 | Omron Tateisi Electronics Co | 外部雰囲気検知装置 |
| DE3733192C1 (de) * | 1987-10-01 | 1988-10-06 | Bosch Gmbh Robert | PTC-Temperaturfuehler sowie Verfahren zur Herstellung von PTC-Temperaturfuehlerelementen fuer den PTC-Temperaturfuehler |
| JP2564845B2 (ja) * | 1987-09-04 | 1996-12-18 | 株式会社村田製作所 | 白金温度センサ |
-
1991
- 1991-11-22 JP JP3332959A patent/JP2968111B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1992
- 1992-11-20 EP EP92119833A patent/EP0543413B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-20 US US07/980,409 patent/US5332991A/en not_active Expired - Lifetime
- 1992-11-20 DE DE69214913T patent/DE69214913T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1992-11-20 SG SG1996005891A patent/SG46557A1/en unknown
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| DE69214913D1 (de) | 1996-12-05 |
| JPH05142060A (ja) | 1993-06-08 |
| EP0543413A1 (en) | 1993-05-26 |
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| DE69214913T2 (de) | 1997-05-22 |
| EP0543413B1 (en) | 1996-10-30 |
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