(57)【要約】【課題】温度特性の安定化した温度センサを低コストで製造可能な温度センサを提供する。【解決手段】セラミック基板１０１の表面に直接に接合された白金箔１１１からなる抵抗パターン１５０を有する温度センサとすることで、温度特性の安定化した温度センサを低コストで製造可能な温度センサを提供する。これによって、エポキシ樹脂からなる接着剤を使用して白金箔をセラミック基板に接着していた従来の温度センサと異なり、エポキシ樹脂の耐熱温度よりも高い温度で使用することができるようになる。【選択図】図１
2011089859.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
セラミック基板の表面に直接に接合された白金箔からなる抵抗パターンを有する温度センサ。
【請求項２】
前記抵抗パターンがセラミックの絶縁材によってコーティングされた請求項１の温度センサ。
【請求項３】
前記抵抗パターンがガラスペースト印刷によってガラスコートされた請求項１の温度センサ。
【請求項４】
前記抵抗パターンの電極部形成領域に金メッキが施され、当該金メッキに信号取り出し用のリード線が接続された請求項１の温度センサ。
【請求項５】
ガラスチューブが被せられ、当該ガラスチューブが溶かされて、全体がガラスで囲繞された請求項１〜４のいずれか一項の温度センサ。
【請求項６】
前記抵抗パターンへの導通用スルーホールを備えたセラミック基板を有する請求項１〜５のいずれか一項の温度センサ。
【請求項７】
金属又はセラミックからなる細管プローブに挿入され、その先端が当該細管プローブから露出した請求項１〜６のいずれか一項の温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック基板に白金箔を接合して抵抗パターンを形成した温度センサに関する。以下、本明細書において、環境の温度の変化に応じて電気的抵抗値の変化を生じる素子自体、あるいは、この素子を保護する外装を含めた形態、の両方を「温度センサ」と称する。
【背景技術】
【０００２】
従来から例えば半導体プロセス等において微小な温度変化を検出するのに適した薄膜温度センサや白金箔をセラミック基板に接着した温度センサが知られている。この前者の薄膜温度センサは、セラミック基板にスパッタ等にて白金薄膜を付着した白金薄膜を利用している。そして、この金属薄膜を半導体にて通常使用されているフォトリソグラフィ技術にて加工して抵抗パターンを形成し、その抵抗パターン上にガラス等をコーティングする工程を経て温度素子を製造するようになっている。
【０００３】
一方、例えば特許文献１に記載された後者の温度センサは、一枚の均一な白金箔の一面全面をセラミック基板にエポキシ樹脂で接着するようになっている。そして、後工程において、白金箔を温度検出に適したようにパターン化する抵抗パターン形成工程を経て製造されるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２８６５５５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
前者の温度センサは、白金薄膜を利用しているが、この薄膜は一枚の基板上にあっても場所によって厚さや粒径や結晶性が異なるため、この一枚の基板を複数に分割して製造した温度センサは抵抗値や温度特性のばらつきが大きい。また、薄膜製造時のアニール工程によっても温度特性が変化する。そのため、温度特性の安定化した温度センサを低コストで一度に多数製造するのが難しい。
【０００６】
また、後者の温度センサは、エポキシ樹脂からなる接着剤を使用して白金箔をセラミック基板に接着していたので、エポキシ樹脂の耐熱温度よりも高い温度で使用することができない。
【０００７】
本発明の目的は、接着剤の耐熱温度による使用温度の制限を受けることがなく、温度特性の安定した温度センサを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上述した課題を解決するために、本発明の請求項１に記載の温度センサは、
セラミック基板の表面に直接に接合された白金箔に、半導体にて通常使用されているフォトリソグラフィ技術にて抵抗パターンを生成した抵抗パターンを有している。
【０００９】
係る温度センサによると、接着剤の耐熱温度による使用温度の制限を受けることがなく、温度特性の安定した温度センサとなる。
【００１０】
また、本発明の請求項２に記載の温度センサは、請求項１の温度センサにおいて、
前記抵抗パターンがセラミックの絶縁材によってコーティングされている。
【００１１】
係る温度センサによると、白金箔からなる抵抗パターンの耐食性や傷防止特性を向上させることができ、温度センサの利用範囲を広めることが可能になる。
【００１２】
また、本発明の請求項３に記載の温度センサは、請求項１の温度センサにおいて、
前記抵抗パターンがガラスペースト印刷によってガラスコートされている。
【００１３】
係る温度センサによると、白金箔からなる抵抗パターンの耐食性や傷防止特性を向上させることができ、温度センサの利用範囲を広めることが可能になる。
【００１４】
また、本発明の請求項４に記載の温度センサは、請求項１の温度センサにおいて、
前記抵抗パターンの電極部形成領域に金メッキが施され、当該金メッキに信号取り出し用のリード線が接続されている。
【００１５】
係る温度センサによると、温度センサの検出出力の外部取出し性を向上させ、この温度センサを組み込んだ温度測定装置を製造する際の組み付けを行い易くする。
【００１６】
また、本発明の請求項５に記載の温度センサは、請求項１〜４のいずれか一項の温度センサにおいて、
ガラスチューブが被せられ、当該ガラスチューブが溶かされて、全体がガラスで囲繞されている。
【００１７】
係る温度センサによると、抵抗パターンをガラスでしっかりとコーティングすることができるので、白金箔からなる抵抗パターンの耐食性や耐振動特性をその電極部も含めて向上させることができ、温度センサの利用範囲を広めることが可能になる。
【００１８】
また、本発明の請求項６に記載の温度センサは、請求項１〜５のいずれか一項の温度センサにおいて、
前記抵抗パターンへの導通用スルーホールを備えたセラミック基板を有する。
【００１９】
係る温度センサによると、電極をセラミック基板の白金箔からなる抵抗パターンの形成された側と反対側に形成することができるので、セラミック基板に形成された抵抗パターン全体を絶縁材でコーティングすることができ、コーティング作業が行い易くなる。また、白金箔からなる抵抗パターンをセラミック基板上にスペース的に無駄なく形成することができるようになり、温度センサの小型化を図ることが可能となる。
【００２０】
また、本発明の請求項７に記載の温度センサは、請求項１〜６のいずれか一項の温度センサにおいて、
金属又はセラミックからなる細管プローブに挿入され、その先端が当該細管プローブから露出している。
【００２１】
係る温度センサによると、温度センサの先端を当該細管プローブから露出させることができ、温度センサの検出応答性を高めることが可能となる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によると、温度特性の安定化した温度センサを低コストで製造可能な温度センサを提供できるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【図１】本発明の第１実施形態に係る温度センサの製造方法を説明する工程図である。
【図２】図１に示した工程図によって製造された温度センサのダイシング前の状態を示す平面図である。
【図３】図２に示した温度センサをダイシングした後にその電極部形成領域を拡大して示す平面図である。
【図４】本発明の第１実施形態によって製造された温度センサを示す側面図である。
【図５】図４に示した温度センサの電極部にリード線を接続した状態を示す側面図である。
【図６】図４に示した温度センサの電極部にフレキシブルＰＷＢを接続した状態を示す側面図である。
【図７】本発明の各実施形態の第１変形例を示す側面図である。
【図８】本発明の各実施形態の第２変形例を、断面ハッチングを除いて示す側面図である。
【図９】図８に示した第２変形例のフレキシブルＰＷＢの具体例を示す平面図である。
【図１０】本発明の各実施形態の第３変形例を透過的に示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施例における評価試験結果である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
以下、本発明の各実施形態に係る温度センサについて図面に基づいて説明する。最初に本発明の第１実施形態に係る温度センサについて図面に基づいて説明する。
【００２５】
本発明の第１実施形態に係る温度センサは、次の工程によって製造される。全体に均一の厚さを持つように形成された白金箔を、セラミック基板の均一な平面として形成された表面上に直接置き、セラミック基板および白金箔の厚さ方向に押圧力を加える（接合面に均一な圧力を与える）と共に、真空雰囲気中で加熱することにより、セラミック基板と白金箔を直接に接合する（以下、直接接合ということもある）工程と、セラミック基板上に直接接合された白金箔を所定の抵抗パターンに形成する工程を有する。
【００２６】
即ち、本発明に係る温度センサを製造するにあたって、セラミック基板への白金箔の直接接合工程（第１工程）と、これに続く白金箔の抵抗パターン形成工程（第２工程）を有すると共に、その後の工程（第３工程）として金メッキによる電極形成工程、抵抗パターントリミング工程、絶縁材コーティング工程、及びダイシング工程を有している。
【００２７】
以下、本発明の各実施形態に係る温度センサについて図面に基づいて説明する。図１は、本発明の第１実施形態に係る温度センサの製造方法を説明する工程図である。図２は、図１に示した工程図によって製造された温度センサのダイシング前の状態を示す平面図である。また、図３は、図２に示した温度センサをダイシングした後にその電極部形成領域及びその近傍領域を拡大して示す平面図である。また、図４は、第３工程を全て完了した温度センサの側面図である。
【００２８】
なお、本発明の各実施形態は４端子構造の温度センサであるが、図４、図５及びこれに対応する図６、図７、図８については説明の理解の容易化のために温度センサの長手方向一方の端子（電流端子又は電圧端子）のみ図示している。また、これらの各図面においては、説明の理解の容易化のために白金箔の厚さを他のセラミック基板や金属板の厚さよりも寸法的に誇張して厚く描いている。
【００２９】
この第１実施形態に係る接合方法を実施するにあたって、具体的には、例えば大きさ３０〜６０ｍｍ×３０〜６０ｍｍ、厚さ１ｍｍ程度のジルコニアやアルミナ等からなるセラミック基板１０１を１枚用意し、このセラミック基板１０１の上面にこれと同程度の長さ及び幅を有すると共に、数μｍの厚さを有する白金箔１１１を置く（図１（ａ）〜（ｃ）参照）。なお、白金箔１１１をセラミック基板１０１に置く際にはシワや気泡が生じないように伸ばしておく。
【００３０】
次いで、セラミック基板１０１及び白金箔１１１に面圧を与えた状態を維持しながら、これらを真空炉に入れて固定する。なお、両者の接合面に面圧を与える方法としては、例えば両者を二枚の剛体板で挟みその上に重量物を載せる方法、あるいは二枚の剛体板どうしを複数対のボルトとナットで締め付ける方法等の技術を適宜用いれば良い。
【００３１】
次いで、真空炉内の真空を保ちながら加熱し、数時間その状態を保持する。その後、真空炉内を自然冷却する。
【００３２】
これにより、一面に白金箔１１１がしっかりと直接接合したセラミック基板１０１からなる接合体を得る。なお、接合体の良好な品質を得るために、上記の面圧、真空度、加熱時間、冷却時間等のパラメータを、事前の試行によって決めておくことが望ましい。
【００３３】
次いで、本発明の第１実施形態に係る温度センサの製造方法における第２工程である白金箔の抵抗パターンの形成工程について説明する。この第２工程では、上述した第１工程によりセラミック基板の一方の面に全体的に直接接合された白金箔をウェットエッチングやスパッタ等のドライエッチング法などのフォトリソグラフィ技術を用いて抵抗パターン１５０となるように処理する（図１（ｄ）及び図２参照）。
【００３４】
図１においては、セラミック基板１０１の一方の面に当初全体的に接合された白金箔が例えば合計９個の温度センサに対応する抵抗パターン１５０となるように処理されている。この抵抗パターン１５０の具体的一例は、図３に示すように、非常に細い白金箔が幅方向一側と他側を繰り返し往復しながら長手方向一方から他方に向かって連続して形成される主抵抗パターン領域１５０Ａと、幅方向一側において長手方向に並んで形成され、後の抵抗パターントリミング工程（抵抗値調整工程）においてレーザートリミングにより一部領域を必要に応じて削除するようになったトリミング領域１５０Ｂからなる。
【００３５】
そして、抵抗パターン１５０の長手方向一側に形成された電極部形成領域に金メッキ１６０を施して電極１６０を形成する（図１（ｅ）及び図４参照）。具体的には、この金メッキ処理においては、上述の抵抗パターン形成工程によって形成された図２に示す電極部形成領域１５１，１５２，１５３，１５４に、金メッキ、金クラッド、金シリコン等の少なくとも金を含む材料を接合する。即ち、この金シリコン処理においては、純粋な金だけではなく少なくとも金を含む接合材を抵抗パターンの電極部を形成領域に接合すれば良く、シリコンのように金以外の物質を含んでいても良い。
【００３６】
なお、図２においては、セラミック基板のダイシング後の個々のセラミック基板に４つの電極１６１，１６２，１６３，１６４を有するようになっている。この４つの電極部形成領域１５１，１５２，１５３，１５４は、４端子構造の温度センサに対応するようになっており、例えば長手方向先端側の一対の電極部形成領域１５１，１５３が電流端子に対応し、残りの一対の電極部形成領域１５２，１５４が電圧端子に対応するようになっている。
【００３７】
次いで、トリミング調整領域を利用したトリミング調整工程を行う（図１（ｆ）参照）。具体的には、例えば４端子構造をなす４つの電極１６０（１６１，１６２，１６３，１６４）のうち一対の電極１６１，１６３をなす電流端子に所定電流を流し、他の一対の電極１６２，１６４をなす電圧端子からこれに対応する所定電圧が出力されるように抵抗パターン１５０のトリミング領域１５０Ｂ（図３参照）をレーザートリミングする。すなわち、トリミング領域１５０Ｂのループ状の部分を完全に切断して電気的に非導通状態にする。トリミング領域１５０Ｂがひとつ切断される毎に、抵抗パターンの抵抗値が一定値ずつ変化する。
【００３８】
次いで、絶縁材１７０によって抵抗パターンをコーティングする。具体的には、図４に示すように、温度センサの抵抗パターン１５０をその電極部形成領域１５１〜１５４を除いてスパッタによってＳｉＯ２、ＳｉＮ、アルミナやジルコニア等の絶縁材１７０をコーティングする。これによって、白金箔からなる抵抗パターン１５０の耐食性を向上させる。
【００３９】
このように白金箔からなりそれぞれの電極部形成領域１５１〜１５４に少なくとも金を含む材質の電極１６１〜１６４を有する複数の抵抗パターン１５０をセラミック基板上に形成し、この抵抗パターン１５０を電極部形成領域１５１〜１５４を除いて絶縁材１７０でコーティングした後、セラミック基板を各抵抗パターン１５０に対応するようにダイシングにより切断する。図１においては、１枚のセラミック基板をダイシングにより接続を切断して９個の温度センサ１００Ａ（図４参照）を得るようになっている。
【００４０】
なお、ＳｉＯ２、ＳｉＮ、アルミナやジルコニア等のセラミック絶縁物をスパッタによってコーティングする代わりに、ガラスコートを施してもよい。図５に示すように、抵抗パターン１５０にその電極部形成領域１５１〜１５４を除いてガラスペースト印刷１７１を行った後、焼成してガラスコートを生成する。この場合も同様に白金箔からなる抵抗パターン１５０の耐食性を向上させることができ、温度センサ１００Ａの利用範囲を広めることが可能となる。
【００４１】
以上の工程により、セラミック基板上に白金箔からなる抵抗パターンの形成された温度センサ１００Ａの基本的製造プロセスを完了する。
【００４２】
以上のようにして製造された温度センサ１００Ａの電極１６０の上面には、後工程において銅または銅合金製リード線１８０を溶接又はロウ付けして温度検出信号を外部に取り出し可能にする（図５参照）。また、耐熱性を得るために前述のガラスコートを施す場合のリード線１８０の材質は、一例としてＰｔ線、Ｐｄ線、Ｎｉ線、又はＮｉ化合物等の金属等、ガラスに線膨張係数が近い材質でできた線であるのが好ましい。
【００４３】
ここで、このようなリード線１８０を電極１６０に接続する代わりに、図６に示すように、信号を取り出すためのフレキシブルＰＷＢ（Printed Wire Board）１９０の金メッキされた電極部１９１を温度センサ１００Ａの電極１６０の上面に当てて、温度、圧力、振動の少なくとも何れかを加えることで、両者を接合して温度検出信号を取り出すようにしても良い。また、電極１６０とフレキシブルＰＷＢ１９０との間を半田によって接合してもよい。
【００４４】
本発明の第１実施形態に係る温度センサは、従来の白金薄膜を利用した温度センサのように薄膜製造時のアニール工程によって温度特性が変化することがなく、従来の温度センサの欠点である抵抗値や温度特性のばらつきが大きくなるのを極力回避することができる。その結果、温度特性の安定化した温度センサを低コストで多数製造することができる。
【００４５】
より具体的には、本実施形態に係る温度センサは、数μｍのＰｔ箔をセラミック基板に直接接合する方法を利用し、その接合した白金箔に抵抗パターンを形成することで温度センサとしている。そして、白金箔は、バルクの特性をもっており、温度検出に必要な物理的特性が安定している。一方、従来の温度センサに用いていた白金薄膜は、バルクの特性をもっておらず、アニールすることによりバルクの特性に近づけているが、温度検出に必要な物理的特性が本実施形態に係る温度センサのように良好ではない。
【００４６】
なお、ここでいう「バルクの特性」とは、薄膜の特性に対しての、塊の特性（本来の金属塊が示す特性）をいう。白金箔は白金薄膜と比べて厚さが十分に厚いので、バルクの特性を十分に有している。
【００４７】
また、本実施形態に係る温度センサにおいては、白金箔のセラミック基板への直接接合時に温度計測環境よりも高い温度（例えば９００℃）の加熱を経ているので、それ以下の温度（例えば３００℃程度）での温度計測に使用しても、抵抗値のドリフトが無く安定して温度を測定できる。一方、従来例の温度センサは接着剤を使用して白金箔をセラミック基板に接着していたので、接着剤の耐熱温度の範囲である常温〜１００℃程度の温度が許容される使用温度範囲であり、上述した３００℃程度での温度計測には使用することができなかった。この点で本実施形態にかかる温度センサは極めて有用であると言える。
【００４８】
続いて、上述した各実施形態に係る温度センサの各変形例について説明する。なお、以下の各変形例に係る温度センサを説明するにあたって、温度センサの基本的構造を形成するための第１工程及乃至第３工程は上述した各実施形態と同様であるので、その説明については省略し、その後の更なる工程のみについて図面に基づき詳細に説明する。また、各図面の温度センサの構成要素に付される符号については、基本的に上述した第１実施形態に係る温度センサと同等の符号を付している。
【００４９】
最初に本発明の各実施形態の第１変形例について図面に基づき説明する。この第１変形例は、図７に示すように上述した各実施形態のうち例えば第１実施形態により製造された温度センサ１００Ａにガラスチューブを被せた後、このガラスチューブを溶かして温度センサ１００Ａをガラス層５００で囲繞するようになっている。
【００５０】
なお、図７においては、温度センサ１００Ａの電極１６０にリード線１８０を接続した状態でガラスコーティングしている。このリード線１８０は、Ｐｔ線、Ｐｄ線、Ｎｉ線又はＮｉ化合物金属等、ガラスに線膨張係数が近い材質でできた線であるのが好ましい。
【００５１】
この変形例によると、白金箔からなる抵抗パターン１５０をガラス層５００でしっかりとコーティングすることができるので、抵抗パターン１５０の耐食性を向上させることができ、温度センサ１００Ａの利用範囲を広めることが可能となる。
【００５２】
続いて、本発明の各実施形態の第２変形例について図面に基づき説明する。本発明の各実施形態の第２変形例においては、図８に示すように上述した各実施形態のうち例えば第１実施形態に係る温度センサを実施するにあたって、白金箔からなる抵抗パターン１５０への導通用のスルーホール１０５ａを予め備えたセラミック基板１０５を用いるようになっている。即ち、このスルーホール１０５ａは、第１工程を行う前に予め開けられている。
【００５３】
本発明の第２変形例に係る温度センサがこのような構成を有することで、上述した各実施形態のように絶縁材やガラスペースト印刷によって抵抗パターン１５０をコーティングする際に電極部のみを除く必要はない。即ち、電極部を含めてセラミック基板１０５の一方の面を絶縁材で全体的にコーティングした後、ダイシングして個々の温度センサ１００Ｂを製造し、この温度センサ１００Ｂの抵抗パターン１５０と反対側面（図８における下側面）に形成されたスルーホール１０５ａの開口部にフレキシブルＰＷＢ１９０を電気的に接続する。
【００５４】
より具体的には、本変形例では白金箔と接合するセラミック基板において白金箔からなる抵抗パターン１５０の電極部形成領域にスルーホール１０５ａを有したセラミック基板１０５を使用する。そして、スルーホール１０５ａにピン１０６を挿通するか、導電ペーストを流し込み、白金箔からなる抵抗パターン１５０の電極部とフレキシブルＰＷＢ１９０との導通を図る。この際、はんだや導電ペーストや金への熱又は振動による圧着を利用する。その後、ガラスペースト印刷１７１等によって白金箔からなる抵抗パターン１５０をその電極部を含めて全体的に覆う。
【００５５】
これによって、絶縁材のコーティング工程における特別なマスキングなどを必要とせず、このコーティング工程の簡略化を図ることができる。また、白金箔からなる抵抗パターン１５０をセラミック基板上にスペース的に無駄無く形成することができるようになり、温度センサ１００Ｂの小型化を図ることが可能となる。
【００５６】
また、上述の実施形態及びこれに関する他の変形例では電極部を被覆しなかったが、本変形例のこのような製造方法によると、電極部を被覆するとともにセラミック基板１０５の裏側に飛び出したピン１０６にフレキシブルＰＷＢ１９０や外部リード線を接続した構造の温度センサとしたことで、電極部を含めて白金箔の耐食性を確保すると共に電極部が引っ掻きなどの傷によって破損するのを防止できる。
【００５７】
なお、図９は、図８に示したフレキシブルＰＷＢ１９０の実際の構成を示す平面図である。図９においては、４端子構造の一方の電極部（例えば電流端子）１９１，１９２及びこの電極部１９１，１９２から延在する配線パターン１９１ａ，１９２ａがフレキシブルＰＷＢ１９０の一方の面（図９で示す表面）に形成され、他方の電極部（例えば電圧端子）１９３，１９４及びこの電極部１９３，１９４から延在する配線パターン（図９では図示せず）がフレキシブルＰＷＢ１９０の他方の面（図９における裏側の面）に形成されて、電極１９５と１９６に接続している。
【００５８】
なお、フレキシブルＰＷＢ１９０の先端側に形成されたスルーホール１９５，１９６は、図９において左側に隣接されて示すセラミック基板１０５に形成されたスルーホール１０５ａ，１０５ｂと合致してはんだ等を介して他方の端子対の配線パターンと温度センサの他方の電極を電気的に接続するためのものである。即ち、図９において、温度センサ１０５Ａの４端子をなす各電極にはそれぞれスルーホールが形成され、各スルーホールのうち、一方の端子対のスルーホール１０５ａ，１０５ｂがフレキシブルＰＷＢ１９０の一方の配線パターン（図示せず）とはんだを介して電気的に接続され、他方の端子対のスルーホール１０５ｃ，１０５ｄがフレキシブルＰＷＢ１９０の他方の配線パターン（１９１ａ，１９２ａ）とはんだを介して電気的に接続されるようになっている。
【００５９】
続いて、本発明の各実施形態の第３変形例について図面に基づき説明する。この第３変形例は、図１０に示すように、上述した各実施形態のうち例えば第１実施形態により製造された温度センサ１００Ａの基端側を金属又はセラミックからなる細管プローブ７００に挿入すると共に温度センサ１００Ａの先端側を細管プローブ７００から露出させるようになっている。なお、フレキシブルＰＷＢ１９０の基端側は保護管８００によって覆われ、フレキシブルＰＷＢ１９０の４つの電極部１９１〜１９４は外部ケーブル９００に電気的に接続されている。
【００６０】
本変形例によると、温度センサ１００Ａの先端を細管プローブ７００から露出させるので、温度センサ１００Ａの検出応答性を高めることができる。
【実施例】
【００６１】
本発明の発明者は、上述した第１実施形態に係る温度センサを用いて白金箔からなる抵抗パターンの温度抵抗特性に関する評価試験結果を行った。この評価試験においては、２つの温度センサのサンプルを用意し、０℃と２３℃付近でＴＣＲ（温度抵抗特性）を測定した。この評価試験結果を図１１に示す。この評価試験結果から明らかなように、０℃と２３℃付近でＴＣＲ（温度抵抗特性）が、約３３００〜３６００
ＰＰＭ／°Ｃと良好な特性値となり、本発明による温度センサにおける有用性を確認することができた。
【００６２】
以上説明したように、本発明に係る温度センサによると、従来の白金薄膜を利用した温度センサのように薄膜製造時のアニール工程によって温度特性が変化することがなく、係る温度センサの欠点である抵抗値や温度特性のばらつきが大きくなることを回避することができる。その結果、温度特性の安定化した温度センサを低コストで多数製造することができる。
【００６３】
より具体的には、本発明に係る温度センサは、数μｍのＰｔ箔をセラミック基板に直接接合する方法を利用し、その接合した白金箔に抵抗パターンを形成するようになっている。ここで白金箔はバルクの特性をもっており、温度検出に必要な物理的特性が安定している。一方、従来の温度センサに用いていた白金薄膜はバルクの特性をもっておらず、アニールすることにより、バルクの特性に近づけているが温度検出に必要な物理的特性が本発明に係る温度センサのように良好ではない。
【００６４】
また、本発明に係る温度センサにおいては、白金箔のセラミック基板への直接接合時に温度計測環境よりも高い温度の加熱を経ているので、例えば３００℃程度での温度計測に使用しても、抵抗値のドリフトが無く安定して温度を測定できる。従来例に係る温度センサは接着剤を使用して白金箔をセラミック基板に接着していたので、接着剤の耐熱温度である常温〜１００℃程度の温度が温度センサの使用温度であり、上述した３００℃程度での温度計測に使用することができない。そのため、本発明にかかる温度センサは極めて有用であると言える。
【００６５】
なお、上述した実施形態における材料名や個々の構成要素の寸法関係や温度条件等はあくまで一例を示したに過ぎず、本発明の場合を逸脱しない範囲でこれと等価的な材料及び寸法を適宜選択し得ることは言うまでもない。
【符号の説明】
【００６６】
１００Ａ，１００Ｂ    温度センサ
１０１    セラミック基板
１０２    カーボン基板
１０５    セラミック基板
１０５Ａ    温度センサ
１０５ａ，１０５ｂ，１０５ｃ，１０５ｄ    スルーホール
１０６    ピン
１１１    白金箔
１２１，１２２    金属板
１３１    ボルト
１３２    ナット
１５０    抵抗パターン
１５０Ａ    主抵抗パターン領域
１５０Ｂ    トリミング領域
１５１，１５２，１５３，１５４    電極部形成領域
１６０（１６１，１６２，１６３，１６４）    電極
１７０    絶縁材
１７１    ガラスペースト印刷
１８０    リード線
１９０    フレキシブルＰＷＢ
１９１，１９２，１９３，１９４    電極部
１９１ａ，１９２ａ    配線パターン
１９５，１９６    スルーホール
２００    接合体
２０１    セラミック基板
２０２    セラミック基板
２０５    カーボンペースト
２１１    白金箔
２２１，２２２    金属板
２３１    ボルト
２３２    ナット
３００    接合体
３０１，３０２    セラミック基板
３１１    白金箔
３１５    有機物シート
３２１，３２２    金属板
３３１    ボルト
３３２    ナット
５００    ガラス層
７００    細管プローブ
８００    保護管
９００    外部ケーブル
【図１】
2011089859.tif 000003
【図２】
2011089859.tif 000004
【図３】
2011089859.tif 000005
【図４】
2011089859.tif 000006
【図５】
2011089859.tif 000007
【図６】
2011089859.tif 000008
【図７】
2011089859.tif 000009
【図８】
2011089859.tif 000010
【図９】
2011089859.tif 000011
【図１０】
2011089859.tif 000012
【図１１】
2011089859.tif 000013