(57)【要約】【課題】熱容量の小さい極細の細線形検出部を容易に加工することのできるセンサの製造方法を実現し、品質に優れた高応答のセンサを提供する。【解決手段】導線１１，１２の一部に細線形検出部１３を有するセンサを製造する方法であって、導線１１，１２の一部１１ａ，１２ａが少なくとも特定の方向で導線１１，１２の残部１１ｂ，１２ｂより小径となるように、導線１１，１２となる線状素材１，２を部分的に除去加工して細線形検出部１３を形成する。【選択図】図１
2011047810.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導線の一部に細線形検出部を有するセンサを製造する方法であって、
前記導線の一部が少なくとも特定の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように、前記導線となる線状素材を部分的に除去加工して前記細線形検出部を形成することを特徴とするセンサの製造方法。
【請求項２】
互いに材質が異なる異種の線状素材からなる第１の導線および第２の導線をそれぞれの一端側部分で接合して前記導線を構成した後、
前記第１の導線の一端側部分および前記第２の導線の一端側部分が少なくとも特定の方向でそれぞれ前記線状素材のうち対応する線状素材より厚さを減ずるように、前記第１の導線および第２の導線の接合部を部分的に除去加工して前記細線形検出部を形成することを特徴とする請求項１に記載のセンサの製造方法。
【請求項３】
前記細線形検出部が軸線方向の中央に位置する小径部となり該小径部分から離れるほど大径となるテーパ部とを有するように前記除去加工の深さを前記軸方向の位置に応じて変化させることを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項４】
前記除去加工により前記細線形検出部に軸線と交差する方向の貫通穴を形成することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項５】
前記除去加工により、前記導線の一部を軸線と直交する第１の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように部分的に除去して除去加工面を形成するとともに、前記導線を前記除去加工面に対し直交する第２の方向に曲げ加工することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項６】
前記除去加工により前記導線の一部を軸線と直交する第１の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように部分的に除去して除去加工面を形成するとともに、
前記導線の一部を前記第１の方向とは異なる第２の方向で厚さを減じるよう部分的に除去加工して前記除去加工面が形成された前記導線の一部にくびれ部を形成し、
前記導線を前記くびれ部で軸線に対し直交する方向に曲げ加工することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項７】
前記除去加工面が、前記導線の一部の軸線を挟んで対向する第１の除去加工面と第２の除去加工面を含むことを特徴とする請求項５または請求項６に記載のセンサの製造方法。
【請求項８】
前記除去加工を物理エッチングにより実行することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のセンサの製造方法。
【請求項９】
互いに材質が異なる第１の導線および第２の導線を備え、前記第１の導線および第２の導線が、両導線を互いに一端側で接合して形成された細線形検出部と、両導線の他端側の非細線化部とを有するセンサであって、前記細線形検出部が、異種の線状素材の一端側部分を互いに接合するとともに、該接合部分を部分的に除去する除去加工を施して形成されていることを特徴とするセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、センサの製造方法およびセンサに関し、特に細線化された検出部を有するセンサに好適なセンサの製造方法およびそのセンサに関する。
【背景技術】
【０００２】
広温度範囲に及ぶ温度変化を電気的に検知可能で機器への組み込みが容易なセンサとして、熱電対が知られている。この熱電対は、一般に、第１の導線の先端とその第１の導線とは材質の異なる第２の導線とを先端部同士で接合して測温部を構成し、この測温部の温度を熱電変換であるゼーベック効果（Seebeck effect）により両導線の基端部に生じる電位差として検出するようになっている。
【０００３】
このように熱と電気を関連付ける効果や現象を利用するセンサにおいては、検出部が置かれる環境の温度変化に対して応答性が高度に要求されたり、微小な物体に対する測定や狭小な測定空間での検出・測定が要求されたりする場合があり、そのような場合には、細線化された検出部（以下、細線形検出部という）を有することが多い。
【０００４】
この細線形検出部を有するセンサの製造方法としては、例えば第１の導線および第２の導線に線径１２．５μｍ〜５０μｍ程度の極細の熱電対線を用いるものや、第１の導線および第２の導線に線径１００μｍ〜３５０μｍ程度の被覆熱電対線を用いるものがあり、さらに、第１の導線および第２の導線の基端側部分に線径２００μｍの熱電対線を用いながら、その先端側に第１の導線および第２の導線の先端側部分となる線径２５μｍ〜５０μｍの極細熱電対線を溶接接合し、それら極細熱電対線の先端部を溶融圧延して円盤状の測温部を形成するものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００３−３４４１７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上述のようなセンサの製造方法および細線形検出部を有するセンサにあっては、第１の導線および第２の導線に線径１２．５μｍ〜５０μｍ程度の極細の熱電対線を用いる場合には、半導体等の微小な物体の温度測定に適するセンサが製造できるものの、測温部付近の導線が極細であるために製造工程中やセンサの使用時に断線し易いという問題があった。
【０００７】
また、第１の導線および第２の導線に線径１００μｍ〜３５０μｍ程度の被覆熱電対線を用いるセンサでは、導線の断線が生じ難くなるものの、そのセンサが微小な物体の温度測定に適当なものでなくなり、また、平面に近い表面の近傍の温度を測定する場合に、測温部と温度測定対象物体との接触面積が狭いために応答性や測定精度が低下してしまうという問題があった。
【０００８】
さらに、第１の導線および第２の導線の基端側部分に線径２００μｍの熱電対線を用いながら、その先端側に第１の導線および第２の導線の先端側部分となる線径２５μｍ〜５０μｍの極細熱電対線を溶接接合するものにあっては、それら極細熱電対線の先端部を溶融接合させて円盤状の測温部を形成していたため、測温部の熱容量を十分に小さくした熱電対を製造することができず、その温度応答性を高めることが困難であった。
【０００９】
これに対し、極細熱電対線の線径をより小さくすることが考えられるが、測温部を形成するための溶接接合等の加工が困難になり、測温部の品質も安定しなくなるという問題が生じてしまうことから、好ましくない。
【００１０】
そこで、本発明は、熱容量の小さい極細の細線形検出部を容易に加工することのできるセンサの製造方法を実現し、品質に優れた高応答のセンサを提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明に係るセンサの製造方法は、上記課題を解決するため、（１）導線の一部に細線形検出部を有するセンサを製造する方法であって、前記導線の一部が少なくとも特定の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように、前記導線となる線状素材を部分的に除去加工して前記細線形検出部を形成することを特徴とするものである。
【００１２】
したがって、線状素材の強度や取扱いの容易な素材径を確保できるとともに、除去加工によって細線形検出部付近を容易に縮径させる等、その厚さを減ずることができ、熱容量の小さい細線形検出部を容易に加工することができる。その結果、熱容量の小さい極細の細線形検出部を有する高応答のセンサを高品質に提供することができる。
【００１３】
本発明に係るセンサの製造方法は、好ましくは、（２）互いに材質が異なる異種の線状素材からなる第１の導線および第２の導線をそれぞれの一端側部分で接合して前記導線を構成した後、前記第１の導線の一端側部分および前記第２の導線の一端側部分が少なくとも特定の方向でそれぞれ前記線状素材のうち対応する線状素材より厚さを減ずるように、前記第１の導線および第２の導線の接合部を部分的に除去加工して前記細線形検出部を形成するものである。
【００１４】
この方法により、異種の線状素材の一端側部分を互いに接合するときには細線形検出部近傍の強度や取扱いの容易な素材径を確保した状態で接合作業ができるとともに、除去加工によってその接合部分付近を縮径させることができ、熱容量の小さい細線形検出部を容易に加工することができる。その結果、熱容量の小さい極細の細線形検出部を有する高応答の熱電対等を高品質に提供することができる。
【００１５】
本発明のセンサの製造方法においては、（３）前記細線形検出部が軸線方向の中央に位置する小径部となり該小径部分から離れるほど大径となるテーパ部とを有するように前記除去加工の深さを前記軸方向の位置に応じて変化させるのがよい。
【００１６】
これにより、熱容量の小さい極細の細線形検出部を有しながらも耐久性に優れたセンサを製造することができる。
【００１７】
また、（４）前記除去加工により前記細線形検出部に軸線と交差する方向の貫通穴を形成することもできる。この場合も、熱容量の小さい極細の細線形検出部を有しながらも耐久性に優れたセンサを製造することができる。
【００１８】
さらに、（５）前記除去加工により、前記導線の一部を軸線と直交する第１の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように部分的に除去して除去加工面を形成するとともに、前記導線を前記除去加工面に対し直交する第２の方向に曲げ加工するのも好ましい。この場合、細線形検出部を除去加工面を曲げるように容易に曲げ加工できる。
【００１９】
加えて、（６）前記除去加工により前記導線の一部を軸線と直交する第１の方向で前記導線の残部より厚さを減ずるように部分的に除去して除去加工面を形成するとともに、前記導線の一部を前記第１の方向とは異なる第２の方向で厚さを減じるよう部分的に除去加工して前記除去加工面が形成された前記導線の一部にくびれ部を形成し、前記導線を前記くびれ部で軸線に対し直交する方向に曲げ加工するのも好ましい。この場合、細線形検出部をくびれ部で容易に曲げ加工できる。
【００２０】
また、（７）前記除去加工面が、前記導線の一部の軸線を挟んで対向する第１の除去加工面と第２の除去加工面を含むのが好ましい。これにより、細線形検出部を除去加工面を曲げる方向に容易に曲げ加工できるとともに、細線形検出部の強度を確保できる。
【００２１】
本発明のセンサの製造方法においては、（８）前記除去加工を物理エッチングにより実行するのが好ましい。これにより、精度の良い除去加工が実行できる。なお、除去加工には、物理エッチングまたは化学エッチングが採用できるが、線状素材の残部や接合部に悪影響を及ぼすような攻撃性が少ない加工法によるのが好ましく、例えば微細加工用の集束イオンビーム法やイオンミリング法が好適な物理エッチングとして採用できる。
【００２２】
なお、前記異種の線状素材の一端側部分を互いに接合する場合、その接合加工が、前記除去加工より先に完了することが好ましく、前記異種の線状素材の一端側部分を互いに接合した後に、該接合部分を部分的に除去する前記除去加工を実行して、前記細線形検出部を形成することがより好ましい。さらに、前記異種の線状素材のそれぞれの軸線に対し交差する方向のうち特定の方向にエッチング等を進行させる異方性の除去加工とすることができる。その場合、例えばイオンビーム等を照射して前記除去加工を実行することができ、そのイオンビーム等の照射方向に対し線状素材を特定の一定姿勢に保ち、あるいは、特定の複数の姿勢に切り替えて保持することで、細線形検出部近傍の細線化部分、すなわち第１の導線および第２の導線の一端側部分を非円形断面にする除去加工が可能であり、イオンビーム等の照射方向に対し線状素材を回転させることで、その細線形検出部近傍の細線化部分を円形断面にする除去加工が可能である。
【００２３】
一方、本発明のセンサは、（９）互いに材質が異なる第１の導線および第２の導線を備え、前記第１の導線および第２の導線が、両導線を互いに一端側で接合して形成された細線形検出部と、両導線の他端側の非細線化部とを有するセンサであって、前記細線形検出部が、異種の線状素材の一端側部分を互いに接合するとともに、該接合部分を部分的に除去する除去加工を施して形成されていることを特徴とするものである。
【００２４】
この構成により、熱容量の小さい極細の細線形検出部を有する高応答の熱電対等を高品質に提供することができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、強度が十分確保できかつ取扱いの容易な素材から除去加工によって径等の厚さを減じた細線形検出部を形成するようにしているので、熱容量の小さい細線形検出部を容易に加工することのできるセンサの製造方法を実現することができる。その結果、品質に優れた高応答のセンサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の第１実施形態に係るセンサの製造方法の概略工程説明図である。
【図２】本発明の第１実施形態に係るセンサの製造方法における細線形検出部付近の細線化工程の説明図である。
【図３】本発明の第１実施形態に係るセンサの製造方法における細線形検出部付近の細線化工程後のセンサの要部平面図である。
【図４】図４（Ａ）は、図３中に示されるセンサの細線形検出部の端部側の部分拡大平面図、図４（Ｂ）は、図３中に示されるセンサの細線形検出部の中央部の部分拡大平面図である。
【図５】本発明の第１実施形態に係るセンサの製造方法により製造した一実施例のセンサの温度応答性を比較例のセンサと比較して示すグラフである。
【図６】図６（Ａ）、図６（Ｂ）、図６（Ｃ）および図６（Ｄ）は、本発明の第２〜第５実施形態に係るセンサの製造方法により製造したそれぞれのセンサの細線形検出部付近の細線化形状を示す部分拡大平面図である。
【図７】本発明の第６実施形態に係るセンサの製造方法により製造されたセンサの要部拡大斜視図である。
【図８】本発明の第７実施形態に係るセンサの製造方法により製造されたセンサの要部拡大斜視図である。
【図９】本発明の第７実施形態に係るセンサの製造方法における細線形検出部の曲げ加工前の状態を示すその要部拡大平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の好ましい実施形態について、図面を参照しつつ説明する。
【００２８】
（第１実施形態）
図１〜図５は、本発明の第１実施形態に係るセンサの製造方法とその方法により製造したセンサを説明する図であり、本発明を温度センサである熱電対とその製造方法に適用した実施形態を示している。
【００２９】
本実施形態のセンサの製造方法においては、図１に示すように、まず最初に、細線熱電対（以下、単に熱電対という）の溶接工程が実行され、次いで、その溶接部の細線化工程が実行されることで、センサとしての熱電対１０が製造される。
【００３０】
その溶接工程では、まず、互いに材質が異なる異種の円形断面の線状素材１，２が準備され、それら線状素材１，２がそれらの対向する一端側部分１ａ，２ａを突き合わせた状態で溶接により接合される。なお、ここでの溶接の方法は、特に限定されず、細線熱電対の溶接に適した公知の各種の溶接方法が採用できる。
【００３１】
異種の線状素材１，２は、熱電対１０の＋脚側となる第１の導線１１と、熱電対１０の−脚側となる第２の導線１２とに対応しており、線状素材１は、例えばクロメルもしくはロジウム（Ｒｈ）を１３％含む白金ロジウム（Ｐｔ・１３％Ｒｈ）からなる。また、線状素材２は、例えばアルメルもしくは白金（Ｐｔ）からなる。すなわち、熱電対１０は、例えばクロメル／アルメルからなるＫタイプとして、もしくは、白金ロジウム／白金からなるＲタイプとして製造される。なお、クロメルはニッケル（Ｎｉ）にクロム（Ｃｒ）を加えた合金であり、アルメルはニッケル（Ｎｉ）にアルミニウム（Ａｌ）を加えた合金である。
【００３２】
溶接工程では、このように、互いに材質が異なる異種の線状素材からなる第１の導線１１および第２の導線１２をそれぞれの一端側部分１１ａ，１２ａで接合して、熱電対１０の導線を構成する。
【００３３】
次の細線化工程では、第１の導線１１の一端側部分１１ａが少なくとも特定の一方向で線状素材１，２のうち対応する線状素材１より小径となり（特定の一方向での厚さが小さくなる意；以下同様）、さらに、第２の導線１２の一端側部分１２ａが少なくとも特定の一方向で線状素材１，２のうち対応する線状素材２より小径となるように、異種の線状素材１，２をそれぞれ部分的に除去して細線化する除去加工を実行する。なお、ここにいう特定の一方向とは、異種の線状素材１，２の長さ方向（軸線方向）と直交する方向のうち一方向である。
【００３４】
細線化工程における除去加工は、線状素材１，２の残部（加工後に残る材料）や接合部に悪影響を及ぼすような攻撃性が少ない加工法によるもの、例えば物理エッチングを用いるものである。なお、除去加工は、化学エッチングによるものであってもよく、除去加工後の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａの接合部の形状、すなわち、第１の導線１１および第２の導線１２の接合部である測温部１３（細線形検出部）の付近の細線化形状に応じて、等方性エッチングとしてもよいし、異方性エッチングとしてもよい。
【００３５】
具体的には、除去加工は、例えば微細加工用の集束イオンビーム法もしくはイオンミリング法により実施できる。
【００３６】
前者の集束イオンビーム法による場合、図２に示すように、電界レンズ２２で集束させたガリウム（Ｇａ）等のイオンビーム２１を、接合済みの線状素材１，２の対向する一端側部分１ａ，２ａの接合部付近に設定された照射部３，４にそれぞれ照射する。この除去加工では、イオンを電界で加速させたビームを細く絞った集束イオンビームによって微細加工を行うことができることから、線状素材１，２の直径が１２．５μｍ〜５０μｍ程度であったとしても、線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａの接合部付近に対して照射部３，４での所望の深さの除去加工を行い、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａの接合部である測温部１３の近傍を、例えば２つの平行面を有する略小判形断面に細線化することができる。
【００３７】
ここで、細線化した第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａの線径は、それぞれ少なくとも線材長さ方向と直交する一方向において、線状素材１，２の線径の８０％以下とすることができる。また、照射部３，４の幅を適宜設定することで、除去加工の加工幅Ｗを任意の幅に、例えば細線径の２倍から１０００倍程度に設定することができる。
【００３８】
なお、集束イオンビーム法による場合、イオンビーム２１の照射方向が一方向に固定されていれば、異種の線状素材１，２のそれぞれの軸線に対し交差する方向のうち特定の方向にのみエッチングが進行する異方性エッチングとすることができる。その場合、例えば一方向に向かうイオンビーム２１の照射方向に対して線状素材１，２を特定の一定姿勢に保つことで、１つの平らな内底面を持つ凹状の除去加工を施すことができるし、線状素材１，２を特定の複数の姿勢に切り替えて保持することで、複数の平面を持つ凹状の除去加工を施すことができる。このような除去加工により、測温部１３の近傍の細線化部分、すなわち第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａを非円形断面（例えば、小判形断面や多角形断面）に加工することができる。もっとも、イオンビーム２１の照射方向に対し線状素材１，２を相対回転させるようにすれば、その測温部１３の近傍の細線化部分を円形断面にする除去加工も可能である。
【００３９】
後者のイオンミリング法による場合、線状素材１，２の照射部３，４以外の部分、すなわち、除去加工が不要な部分をマスキングするマスキング処理を予め行った上で、線状素材１，２に対し、アルゴン（Ａｒ）等のイオンビームを照射し、マスキングされていない部分を所望の深さに精度良く除去することができる。したがって、この場合も、線状素材１，２の直径が１２．５μｍ〜５０μｍ程度であったとしても、線状素材１，２の接合部に対して照射部３，４での所望の深さの除去加工を行い、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａの接合部である測温部１３の近傍を精度良く細線化することができる。なお、この場合、マスキングしない照射部３，４を連続する単一の環状の除去部分として設定し、測温部１３の付近を円形断面に細線化することもできる。
【００４０】
いずれの除去加工方法を採用する場合であっても、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを互いに接合する加工を、除去加工よりも先に完了させる必要があり、本実施形態では、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを互いに溶接により接合した後に、その接合部分を部分的に除去する除去加工を実行して、熱電対１０の測温部１３を形成する。
【００４１】
なお、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａの接合工程が完了する前に、その接合部分から離れた部分で除去加工工程を開始してもよいが、その除去加工工程中に、少なくとも接合部の一部を除去する加工が含まれる。また、ここにいう接合部分から離れた部分とは、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａが付き合わされたときに、その接合面上での中心側部分での溶接による接合がなされ、その周辺部では溶接による接合がなされない場合には、その周辺部を含み得る。
【００４２】
このようにして、異種の線状素材１，２の接合部に対応する一端側部分１１ａ，１２ａで加工幅Ｗにわたって細線化された第１の導線１１および第２の導線１２は、図３、図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、細線化された測温部１３を有する熱電対線となり、これら第１の導線１１および第２の導線１２が測温部１３にて接合された熱電対１０ができ上がる。
【００４３】
すなわち、本実施形態の製造方法により製造される熱電対１０は、互いに材質が異なる第１の導線１１および第２の導線１２を備え、これら熱電対線である第１の導線１１および第２の導線１２が、両導線１１，１２を一端側で接合して形成された測温部１３と、両導線１１，１２の他端側の未加工部１１ｂ，１２ｂ（非細線化部）とを有するものとなる。そして、その測温部１３は、上述のように、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを互いに接合するとともに、その接合部分を照射部３，４で部分的に除去する除去加工を施したものとなっている。
【００４４】
次に、作用について説明する。
【００４５】
上述のような本実施形態のセンサの製造方法においては、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを互いに溶接し接合する際には、その接合部近傍の線材強度や取扱いの容易な素材径を確保した状態で接合作業を行うことができる。したがって、線状素材１，２の変形を防止することができるとともに、その取扱いが容易になる。
【００４６】
また、接合された線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを部分的に除去する除去加工に際しては、線状素材１，２の接合部付近のうち照射部３，４にイオンビーム等を照射することで、照射部３，４を容易にかつ精度良く除去加工でき、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａの接合部である測温部１３の近傍を、変形等の悪影響を招くことなく容易に所要の径寸法に縮径させることができる。
【００４７】
このように、本実施形態のセンサの製造方法においては、異種の線状素材１，２の一端側部分１ａ，２ａを互いに接合するときには線状素材１，２に必要な強度が確保できかつ取扱いの容易な素材径を確保した状態で接合作業が実行でき、除去加工によってその接合部付近を残部となる測温部１３に悪影響を及ぼすことなく高精度に縮径させることができる。その結果、熱容量の小さい測温部を容易に加工することができるセンサの製造方法を実現することができ、品質に優れた高応答の熱電対１０を提供することができることになる。
【００４８】
ちなみに、図５は、第１実施形態の熱電対１０を製造する際に、白金／白金ロジウム（Ｐｔ・１３％Ｒｈ）の線状素材１，２を溶接により接合した熱電対線に対して、集束イオンビームによる除去加工を行ってＲタイプの熱電対とした実施例と、白金／白金１３％ロジウムの線状素材１，２を溶接により接合した熱電対線のまま除去加工を行わなかった比較例とについて、測定時間内に測温部１３を置く測定対象域の温度を変化させて温度測定した試験結果を示している。なお、図５中のグラフの温度範囲は、０［°Ｃ］〜５００［°Ｃ］、測定時間は、０［msec］〜３０［msec］である。
【００４９】
このグラフから明らかなように、除去加工により測温部１３を極細化した一実施例の熱電対１０は、線状素材１，２を溶接により接合した比較例に対して、全体的に変化のタイミングが早まり、かつ、温度変化の勾配がきつくなる側にずれており、比較例に対し十分に温度応答性が向上していることがわかる。
【００５０】
（第２〜第５実施形態）
図６（Ａ）〜図６（Ｄ）は、本発明の第２〜第５実施形態に係るセンサの製造方法により製造した熱電対の測温部付近の細線化形状をそれぞれ部分拡大図で示している。なお、以下に説明する各実施形態は、熱電対の測温部の細線化工程の一部を上述の第１実施形態とは異ならせたものであり、他の工程および測温部近傍以外の構成（線状素材を含む）は第１実施形態と同様であるので、同様な構成については図１、図２、図３、図４（Ａ）および図４（Ｂ）中の対応する構成要素の符号を用い、以下、各実施形態の第１実施形態との相違点についてのみ説明する。
【００５１】
第２実施形態のセンサの製造方法においては、図６（Ａ）に示すように、除去加工による細線化工程を実行する際に、第１の導線１１および第２の導線１２の測温部１３の近傍を形成する一端側部分１１ａ，１２ａと、他端側の未加工部１１ｂ，１２ｂとの間に、第１の導線１１および第２の導線１２の軸線方向と直交する少なくとも一方向で、未加工部１１ｂ，１２ｂに近付くほど徐々に大径になり、測温部１３に近付くほど徐々に小径となるように除去加工を実行して、測温部１３から離れるほど大径になる例えば略円錐状に傾斜したテーパ部１１ｃ，１２ｃを形成するのと同時に、小径の一端側部分１１ａ，１２ａ（小径部）を形成する。
【００５２】
この場合、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａと他端側の未加工部１１ｂ，１２ｂとの間に段差ができる第１実施形態に比べて、一端側部分１１ａ，１２ａの付根付近における応力の低減を図ることができ、熱電対１０の耐久性を向上させることができる。なお、ここでのテーパ部１１ｃ，１２ｃは、略円弧状断面に湾曲したテーパ面１１ｃ，１２ｃを有してもよい。
【００５３】
第３実施形態のセンサの製造方法においては、図６（Ｂ）に示すように、除去加工による細線化工程を実行する際に、第２実施形態とほぼ同様に未加工部１１ｂ，１２ｂに近付くほど徐々に大径になるように傾斜したテーパ部１１ｃ，１２ｃを形成することに加えて、これらテーパ部１１ｃ，１２ｃと第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａとの間、および、これらテーパ部１１ｃ，１２ｃと第１の導線１１および第２の導線１２の他端側の未加工部１１ｂ，１２ｂとの間に、それぞれ曲率半径Ｒでなだらかに湾曲する環状湾曲面１１ｄ，１１ｅを形成する。
【００５４】
この場合にも、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａと他端側の未加工部１１ｂ，１２ｂとの間に段差ができる第１実施形態に比べて、一端側部分１１ａ，１２ａの付根付近における応力の低減を図ることができ、熱電対１０の耐久性を向上させることができる。
【００５５】
第４実施形態のセンサの製造方法においては、図６（Ｃ）に示すように、除去加工による細線化工程を実行する際に、第１の導線１１および第２の導線１２の測温部１３の近傍を形成する一端側部分１１ａ，１２ａ自体に、第１の導線１１および第２の導線１２の軸線方向と直交する少なくとも一方向で、測温部１３から離れるほど徐々に大径になる傾斜部１３ａを形成する除去加工を実行する。すなわち、除去加工により導線１１，１２の一端側部分１１ａ，１２ａの一部をそれらの軸線と直交する第１の方向（図１中の上下方向）で残部より厚さを減ずるように部分的に除去して、略Ｖ字形断面の除去加工面である傾斜部１３ａを形成し、第１の導線１１および第２の導線１２の測温部１３の近傍（導線の接合部）にくびれ部を形成する。なお、図６（Ｃ）においては、傾斜部１３ａが第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａの一部である測温部１３の近傍領域のみに形成されているが、一端側部分１１ａ，１２ａの広域に及んで形成されてもよい。
【００５６】
この場合にも、一端側部分１１ａ，１２ａの付根付近における応力の低減を図ることができ、熱電対１０の耐久性を向上させることができる。しかも、測温部１３の近傍の除去加工量が少なくて済み、測温部１３の近傍の強度を高めることができる。なお、傾斜部１３ａは、測温部１３の近傍の軸線を挟んで対向する一対の略Ｖ字形の除去加工面を有するものでもよいし、第１の方向以外の他方向についても一端側部分１１ａ，１２ａの厚さが小さくなるよう、特定の方向測温部１３の近傍の軸線を取り囲む２つの円錐面を有するテーパ部にしてもよい。
【００５７】
第５実施形態のセンサの製造方法においては、図６（Ｄ）に示すように、第１の導線１１および第２の導線１２の一端側部分１１ａ，１２ａに、測温部１３の近傍においてそれら一端側部分１１ａ，１２ａの軸線と交差、例えば直交する方向に貫通する穴１３ｃを形成するように除去加工を実行する。この場合、穴１３ｃは長方形断面の角穴としているが、円形、小判形、楕円形、たる形、つづみ形等の任意の断面形状に除去加工することができる。
【００５８】
この場合、穴１３ｃの側壁部分に働く応力を専ら引張りもしくは圧縮応力として曲げ応力を低減させることができ、熱電対１０の耐久性を向上させることができる。しかも、測温部１３の熱容量を非常に小さくすることができ、除去加工も１回で済ますことができる。
【００５９】
これら第２〜第５実施形態においても、熱容量の小さい測温部１３を容易に加工することができるセンサの製造方法を実現することができ、品質に優れた高応答の熱電対１０を提供することができることになる。
【００６０】
（第６実施形態）
図７に、本発明の第６実施形態に係るセンサの製造方法により製造された熱電対をその要部拡大斜視図で示している。
【００６１】
本実施形態では、細線化工程において、第１の導線４１の一端側部分４１ａがその軸線に対し直交し一端側部分４１ａ，４２ａの接合面に対し略平行になる特定の一方向（第１の方向）で、第１の導線４１の他端側の未加工部４１ｂより小径（厚さが小さい意）となり、かつ、第２の導線４２の一端側部分４２ａが第２の導線４２の他端側の未加工部４２ｂより小径となるように、異種の線状素材１，２をそれぞれ部分的に除去して細線化する除去加工を実行する。すなわち、除去加工により、導線となる異種の線状素材１，２の一部をそれらの軸線と直交する第１の方向でその導線の残部より厚さを減ずるように部分的に除去して、特定の一方向の両側に略平行な除去加工面４１ｃ，４２ｃを有する一端側部分４１ａ，４２ａを形成する。さらに、第１の導線４１および第２の導線４２からなる導線を除去加工面４１ｃ，４２ｃに対し直交する第２の方向に曲げ加工する。
【００６２】
ここでの除去加工は、第１実施形態と同様に、例えば微細加工用の集束イオンビームの方向を第１の導線４１および第２の導線４２の一端側部分４１ａ，４２ａの軸線に対し直交し、かつ、一端側部分４１ａ，４２ａの接合面に対し略平行になる特定の一方向に方向付けることで、容易に実施できる。
【００６３】
この場合、第１の導線４１および第２の導線４２の一端側部分４１ａ，４２ａの接合部である測温部４３（細線形検出部）の近傍を、２つの平行な加工面を有する略小判形断面に細線化することができる。したがって、図７に示すように、第１の導線４１および第２の導線４２の一端側部分４１ａ，４２ａを一面側で互いに接近させ、他面側で互いに離隔させるように、測温部４３を中心にして加工面を略Ｕ字形に湾曲させる曲げ加工をすることができ、測温部４３の位置決めを容易にしたり測温部４３を小径の測温用の穴部や保護ケース等に容易に挿入することができる熱電対４０を作製できる。
【００６４】
本実施形態においても、熱容量の小さい測温部４３を容易に加工することができるセンサの製造方法を実現することができ、熱電対４０を品質に優れた高応答のセンサとして提供できることになる。
【００６５】
（第７実施形態）
図８および図９に、本発明の第７実施形態に係るセンサの製造方法により製造された熱電対とその製造途中の要部を示している。
【００６６】
本実施形態では、細線化工程において、第１の導線５１の一端側部分５１ａがその軸線に対し直交し一端側部分５１ａ，５２ａの接合面に対し略平行になる特定の一方向で、第１の導線５１の他端側の未加工部５１ｂより小径となり、かつ、第２の導線５２の一端側部分５２ａが第２の導線５２の他端側の未加工部５２ｂより小径となるように、異種の線状素材１，２をそれぞれ部分的に除去して細線化する除去加工を実行する。
【００６７】
ここでの除去加工は、第１実施形態と同様に、例えば微細加工用の集束イオンビームの方向を第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａの軸線に対し直交し、かつ、一端側部分５１ａ、５２ａの接合面に対し略平行になる特定の一方向に方向付けることで、容易に実施できる。
【００６８】
本実施形態でも、第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａの接合部である測温部５３の近傍を、２つの平行な加工面を有する略小判形断面に細線化することができる。
【００６９】
本実施形態では、さらに、この細線化工程において、図９に示すように、測温部５３に略Ｖ字形状の切欠き５３ｎを形成するように、第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａにそれぞれ両者の接合面に対して同一の交差角θをなす切欠きを形成する。すなわち、本実施形態では、除去加工により第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａ（導線の一部）を軸線と直交する第１の方向で未加工部５１ｂ，５２ｂ（導線の残部）より厚さを減ずるように部分的に除去して各一対の除去加工面５１ｃ，５２ｃを形成するとともに、第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａの一部を第１の方向とは異なる第２の方向、例えば第１の方向と直交する第２の方向で厚さを減じるよう部分的に除去加工して、除去加工面５１ｃ，５２ｃが形成された一端側部分５１ａ，５２ａに切欠き５３ｎに対応するくびれ部５３ｍを形成する。そして、第１の導線５１および第２の導線５２を、そのくびれ部５３ｍで軸線に対し直交する方向に曲げ加工する。
【００７０】
したがって、細線化工程後に、図８に示すように、第１の導線５１および第２の導線５２の一端側部分５１ａ，５２ａを加工面に沿う方向で測温部５３を中心にして略Ｕ字形もしくは略Ｖ字形に曲げ加工する場合に、第１の導線５１および第２の導線５２の曲げ加工による屈曲位置をくびれ部５３ｍとして曲げ加工後の測温部５３に容易に一致させることができるとともに、測温部５３の熱容量も小さくでき、良好な温度応答性を得ることのできる熱電対５０を作製することができる。
【００７１】
本実施形態においても、熱容量の小さい測温部５３を容易に加工することができるセンサの製造方法を実現することができ、熱電対５０を品質に優れた高応答のセンサとして提供できることになる。
【００７２】
なお、上述の実施形態においては、細線形検出部を有するセンサを温度センサである熱電対としていたが、熱電対線でなく抵抗線その他を細線化した細線形検出部を有する他のセンサ、例えば熱線式の流速計や流量計等にも適用可能である。また、上述の実施形態において、熱電対１０，４０，５０は、それぞれＫタイプ（クロメル／アルメル）もしくはＲタイプ（白金／白金ロジウム）のものとしたが、Ｊタイプ（鉄／コンスタンタン）、Ｔタイプ（銅／コンスタンタン）、Ｅタイプ（クロメル／コンスタンタン）、あるいはＮタイプ（ナイクロシル／ナイシル）のものであってもよいことはいうまでもない。
【００７３】
以上説明したように、本発明は、強度が十分確保できかつ取扱いの容易な素材から除去加工によって径等の厚さを減じた細線形検出部を形成するようにしているので、熱容量の小さい細線形検出部を容易に加工することのできるセンサの製造方法を実現することができ、その結果、品質に優れた高応答のセンサを提供することができるという効果を奏するものであり、細線化された検出部を有するセンサに好適なセンサの製造方法およびそのセンサ全般に有用である。
【符号の説明】
【００７４】
１，２  線状素材
１ａ，２ａ  一端側部分
３，４  照射部（除去加工部分）
１０，４０，５０  熱電対（センサ）
１１；４１；５１  第１の導線
１１ａ，１２ａ；４１ａ，４２ａ；５１ａ，５２ａ  一端側部分（一部）
１１ｂ，１２ｂ；４１ｂ，４２ｂ；５１ｂ，５２ｂ  未加工部（非細線化部、残部）
１１ｃ，１２ｃ  テーパ部
１１ｅ  環状湾曲面
１２；４２；５２  第２の導線
１３；４３；５３  測温部（接合部、細線形検出部、細線化された検出部）
１３ｃ  穴
２１  イオンビーム
２２  電界レンズ
４１ｃ，４２ｃ；５１ｃ，５２ｃ  除去加工面
５３ｎ  切欠き
５３ｍ  くびれ部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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