(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に設けられた電極と、
前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、
平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層と、
前記主面に設けられ、前記抵抗配線部に接続された補助配線とを有しており、
前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、
前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、前記補助配線と重ならないように位置していることを特徴とするセンサ基板。
【請求項２】
絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に設けられた電極と、
前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、
平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層とを有しており、
前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、
前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、
前記金属層は、前記絶縁基板の厚み方向において、前記電極と前記線状導体との間に位置していることを特徴とするセンサ基板。
【請求項３】
前記主面に設けられ、前記抵抗配線部に接続された補助配線を有しており、
平面透視において、前記金属層は前記補助配線と重ならないように位置していることを特徴とする請求項２に記載のセンサ基板。
【請求項４】
前記金属層は、前記電極および前記抵抗配線部に接続されていないことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載のセンサ基板。
【請求項５】
絶縁基板と、
該絶縁基板の主面に設けられた電極と、
前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、
平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層とを有しており、
前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、
前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、
前記絶縁基板は、前記主面に相対する他の主面を有し、
前記金属層は、前記絶縁基板の厚み方向において、前記他の主面と前記線状導体の間に位
置していることを特徴とするセンサ基板。
【請求項６】
前記主面に設けられ、前記抵抗配線部に接続された補助配線を有しており、
平面透視において、前記金属層は前記補助配線と重ならないように位置していることを特徴とする請求項５に記載のセンサ基板。
【請求項７】
前記絶縁基板に設けられた接続導体を有しており、
該接続導体を介して前記電極と前記抵抗配線部と前記金属層とが接続されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３、請求項５または請求項６のいずれかに記載のセンサ基板。
【請求項８】
平面透視において、前記金属層は前記電極と重なる領域よりも前記線状導体と重なる領域が大きいことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれかに記載のセンサ基板。
【請求項９】
平面透視において、前記金属層の領域が前記電極の領域を含むように設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項８のいずれかに記載のセンサ基板。
【請求項１０】
請求項１乃至請求項９のいずれかに記載のセンサ基板と、
該センサ基板が接続された外部基板とを有することを特徴とするセンサ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、セラミック焼結体からなる絶縁基板に、抵抗配線部が設けられてなるセンサ基板およびセンサ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
排気ガス用センサ等に用いられる温度検知用のセンサ基板として、金属材料の電気抵抗の温度による変化を利用したものが知られている。例えば酸化アルミニウム質焼結体等のセラミック焼結体からなる絶縁基板と、絶縁基板に設けられた電極を含む抵抗配線を有するセンサ基板が用いられている（特開平11−121214号公報参照）。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上述のセンサ基板の場合、次のような不具合を生じる可能性があった。すなわち、例えば各種の燃焼排ガスを検知させる場合に、絶縁基板におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオンがセンサ基板の電極（陰極）側に移動（拡散）して、絶縁基板に空隙等が発生し、抵抗配線が変形して細い部分すなわち断面積が小さくなる部分が形成されてしまい、抵抗配線の抵抗が大きくなる可能性があった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の一つの態様によるセンサ基板は、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に設けられた電極と、前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層と、前記主面に設けられ、前記抵抗配線部に接続された補助配線とを有しており、前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、前記補助配線と重ならないように位置している。また、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に設けられた電極と、前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層とを有しており、前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、前記金属層は、前記絶縁基板の厚み方向において、前記電極と前記線状導体との間に位置している。また、絶縁基板と、該絶縁基板の主面に設けられた電極と、前記絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で前記電極と重なる幅広の金属層とを有しており、前記抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、前記金属層は、前記平面透視において、前記線状導体と重なっており、前記絶縁基板は、前記主面に相対する他の主面を有し、前記金属層は、前記絶縁基板の厚み方向において、前記他の主面と前記線状導体の間に位置している。
【０００５】
本発明の他の態様によるセンサ装置は、上記構成のセンサ基板と、該センサ基板が接続された外部基板とを有している。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の一つの態様によるセンサ基板は、絶縁基板と、絶縁基板の主面に設けられた電
極と、絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で電極と重なる幅広の金属層と、主面に設けられ、抵抗配線部に接続された補助配線とを有しており、抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、金属層は、平面透視において、線状導体と重なっており、補助配線と重ならないように位置している、また、絶縁基板と、絶縁基板の主面に設けられた電極と、絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で電極と重なる幅広の金属層とを有しており、抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、金属層は、平面透視において、線状導体と重なっており、金属層は、絶縁基板の厚み方向において、電極と線状導体との間に位置している、また、絶縁基板と、絶縁基板の主面に設けられた電極と、絶縁基板の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部と、平面透視で電極と重なる幅広の金属層とを有しており、抵抗配線部は、ミアンダ状の線状導体を有し、金属層は、平面透視において、線状導体と重なっており、絶縁基板は、主面に相対する他の主面を有し、金属層は、絶縁基板の厚み方向において、他の主面と線状導体の間に位置していることから、例えば各種の燃焼排ガスを検知させる場合に、絶縁基板におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオンがセンサ基板の電極（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、平面透視で電極と重なるように設けた幅広の金属層が、電極側へ金属イオンが移動するのを抑制し、絶縁基板に空隙等が発生し難く、抵抗配線部が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部の抵抗が変化するのを抑制することができる。
【０００７】
本発明の他の態様によるセンサ装置は、上記構成のセンサ基板を有していることから、温度変化の検知精度が高いものとすることができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明のセンサ基板を示す平面透視図である。
【図２】図１に示すセンサ基板の分解斜視図である。
【図３】図１に示すセンサ基板の他の変形例等を示す分解斜視図である。
【図４】図１に示すセンサ基板の他の変形例等を示す分解斜視図である。
【図５】図１に示すセンサ基板の他の変形例等を示す分解斜視図である。
【図６】図１に示すセンサ基板の他の変形例等を示す分解斜視図である。
【図７】図１に示すセンサ基板の他の変形例等を示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
本発明の実施形態のセンサ基板を添付の図面を参照して説明する。以下の説明における上下の区別は便宜的なものであり、実際にセンサ基板等が使用される際の上下を限定するものではない。
【００１０】
図１〜図７に示すように、複数の絶縁層１ａが積層されてなる絶縁基板１と、絶縁基板１の主面に設けられた電極２と、絶縁基板１の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部３とを有しており、平面透視で電極２と重なるように幅広の金属層４を有しているセンサ基板７が形成されている。図１においては、センサ基板７を上側から、上層の絶縁層１ａを透視して見たときの金属層４が示されている。抵抗配線部３の電気抵抗が温度に応じて変化することを利用して温度測定が行なわれる。すなわち、抵抗配線部３の電気抵抗の測定値から、センサ基板７等が位置している環境等の温度が算出され、検知される。なお、電極２は絶縁基板２の上面だけでなく、下面に形成されていてもよい。
【００１１】
絶縁基板２は、例えば四角板状等の平板状であり、抵抗配線部３を電気的に絶縁して設けるための基体部分である。絶縁基板２は、例えば酸化アルミニウム質焼結体、窒化アルミニウム質焼結体、ムライト質焼結体、ガラスセラミック焼結体、ジルコニア系セラミック（酸化ジルコニウム質焼結体）等のセラミック焼結体によって形成されている。絶縁基板２は、このようなセラミック焼結体からなる複数の絶縁層１ａ（図２に示す例では５層）が積層されて形成されている。
【００１２】
絶縁基板２は、例えば、各絶縁層１ａが酸化アルミニウム質焼結体からなる場合であれば、以下の方法で製作することができる。まず、酸化アルミニウム（Ａｌ２Ｏ３）の粉末に焼結助材として酸化珪素（ＳｉＯ２）、酸化マグネシウム（ＭｇＯ）および酸化マンガン（Ｍｎ２Ｏ３）等の原料粉末を添加し、さらに適当なバインダ、溶剤および可塑剤を添加し、次にこれらの混合物を混錬してスラリー状となす。その後、従来周知のドクターブレード法またはカレンダーロール法等によってシート状に成形してセラミックグリーンシートを得て、セラミックグリーンシートに適当な打ち抜き加工を施すとともにこれを必要に応じて複数枚積層し、高温（約1300〜1600℃）で焼成することによって製作される。複数のセラミックグリーンシートがそれぞれ絶縁層１ａになる。なお、絶縁基板１は、カルシウム（Ｃａ）、マグネシウム（Ｍｇ）等を有するガラス２ｃを含んでいる。
【００１３】
抵抗配線部３は、その電気抵抗が温度に応じて変化する金属材料である白金または白金を主成分とする金属材料によって形成されている。温度変化に応じた金属材料の電気抵抗の温度に応じた変化を検知する上では、基準温度（例えば25℃程度のいわゆる常温）における抵抗配線部の電気抵抗の絶対値が大きい程好ましい。
【００１４】
これは、次のような理由による。すなわち、抵抗配線部３の温度変化に応じた電気抵抗の変化は、基準温度の電気抵抗の大きさ（絶対値）に関係なく一定の比率で生じる。つまり、基準温度の電気抵抗の値が大きい程、温度変化に伴う電気抵抗の変化の絶対値が大きくなる。この電気抵抗の変化の絶対値がより大きいほどノイズ（温度変化以外の要因による電気抵抗の変動）の影響を受けにくくなる。また測定もより容易になる。したがって、抵抗配線部３は、その基準温度の電気抵抗が大きい方が好ましい。そのため、白金等の金属材料は線状（すなわち、電気抵抗を測定する区間の長さが長く、電気抵抗の絶対値を大きくする上で有効な形態）とされている。
【００１５】
白金を主成分とする金属材料における白金以外の成分については、抵抗配線部３の温度抵抗係数（TCR）の調整および耐熱性の向上等を目的に、適宜、その成分（種類）および添加量が選択される。白金以外の成分としては、例えばパラジウム、ロジウム、イリジウム等の白金族元素の金属材料および金等が挙げられる。なお、例えば抵抗配線部３の温度変化に対する電気抵抗の変化の直線性が重視される場合には白金の含有量が大きい方が好ましい。
【００１６】
白金を主成分とする金属材料は、白金を約80質量％以上の割合で含有している。白金と他の成分とは合金を形成していてもよく、互いに独立した結晶粒子として存在していてもよい。なお、抵抗配線部３は、白金または白金を主成分とする金属材料といった金属成分以外の添加材を含有していてもよい。添加材としては、例えば酸化アルミニウム等の、絶縁基板１に含まれているのと同様の無機物の粒子等が挙げられる。添加材は、例えば抵抗配線部３と絶縁層１ａとの焼成収縮率の整合等のために添加される。
【００１７】
抵抗配線部３は、例えば白金の粉末を有機溶剤およびバインダとともに混練して作製した金属ペーストを、絶縁層１ａとなるセラミックグリーンシートの主面等に所定パターンに塗布し、同時焼成することによって形成することができる。
【００１８】
この抵抗配線部３の一方の端（第１端部Ａ）と、各層の第１端部Ａ’、第２端部Ｂ’および各抵抗配線部３を接続する、後述する接続導体５（貫通導体）を介して、反対側の端（第２端部Ｂ）との間の電気抵抗が、例えば外部電気回路で測定される。この電気抵抗は抵抗配線部３の温度に応じて変化し、抵抗配線部３の温度はセンサ基板７等が位置している環境の温度（外部の温度）に応じて変化する。すなわち、抵抗配線部３の第１および第２端部Ａ、Ｂ間の電気抵抗を検知することによって、外部の温度が検知される。
【００１９】
外部の温度は、例えば各種の燃焼排ガスの温度であり、数百〜千℃程度の高温を検知することが必要な場合もある。このような高温における安定性、および温度に応じた電気抵抗変化の直線性が良好であるため、抵抗配線部３は白金または白金を主成分とする金属材料によって形成されている。例えば、電極２を有するセンサ基板７は、上記のような抵抗検知用の電気回路（外部電気回路）を含む外部基板（図示せず）に実装（接続）されてセンサ装置となり、このようなセンサ装置が被測温物が存在する部分（ガスの流路等）に実装される。
【００２０】
また、抵抗配線部３は、仮に外気に露出した状態であると、異物の付着、または外部基板もしくは外部基板に実装される他の部品等と誤ってぶつかることによる破壊等のために不要に電気抵抗が変化してしまう可能性がある。これを防ぐために、抵抗配線部３は複数の絶縁層１ａの層間に設けられている。言い換えれば、抵抗配線部３は絶縁基板１の内部に設けられ、外部には露出していない。
【００２１】
金属層４は、例えば抵抗配線部３と同様の金属材料（白金等）を用い、同様の方法で形成することができる。金属層４は、例えば抵抗配線部３と同様の金属材料（白金等）を用い、同様の方法で形成することができる。実施形態のセンサ基板７における金属層４は、白金からなる幅広の方形状のパターンである。電極２は、他の形状でもよく、折れ曲がった帯状体であってもよい。
【００２２】
また、センサ基板７に設けられた電極２は、抵抗配線部３を外部電気回路を含む外部基板に接続するための部分である。電極２は、例えば抵抗配線部３と同様の金属材料（白金等）を用い、同様の方法で形成することができる。実施形態のセンサ基板７における電極２は、白金からなる方形状のパターンである。電極２は、他の形状でもよく、金等からなるリード端子（図示せず）によって形成されたものであってもよい。また、抵抗溶接等によって電極２にリード端子を接続してもよい。
【００２３】
電極２は、後述するようにセンサ基板７とともに高温の環境下におかれる場合があるため、白金を含む白金族の金属または金等の、高温における耐酸化性の高い金属材料からなるものであることが好ましい。
【００２４】
上記構成のセンサ基板７に、センサ基板７の抵抗配線部３に電気的に接続された測温用の電極２が設けられている。この実施形態では、電極２、抵抗配線部３、金属層４および各抵抗配線部３の間の電気的な接続は、絶縁層１ａを厚み方向に貫通している接続導体（いわゆるビア導体）５によって行なわれている。
【００２５】
接続導体５は、例えば抵抗配線部３と同様の金属材料（白金等）を主成分とする導体材料（金属材料）によって形成されている。このような金属材料としては、白金、または白金を主成分とし、アルミナ等の無機物フィラーが添加されたものが挙げられる。無機物フィラーは、例えば接続導体５と絶縁基板１とが同時焼成で形成されるときに、両者の収縮率および収縮挙動等を整合させるためのものである。
【００２６】
接続導体５は、例えば抵抗配線部３を形成するのと同様の白金の金属ペーストを、絶縁層１ａとなるセラミックグリーンシートにあらかじめ設けておいた貫通孔内に充填し、同時焼成することによって形成することができる。貫通孔は、例えば金属ピンを用いた機械的な孔あけ加工、またはレーザ光による孔あけ加工等の加工方法でセラミックグリーンシートに設けることができる。この場合、上記のような無機物フィラーの粒子が金属ペーストに添加されていてもよい。
【００２７】
センサ基板７は、図１〜図７に示すように、絶縁基板１と、絶縁基板１の主面に設けられた電極２と、絶縁基板１の内部において厚み方向に多層に設けられた抵抗配線部３とを有しており、平面透視で電極２と重なるように幅広の金属層４を有している。このような構成を有することによって、例えば各種の燃焼排ガスを検知させる場合に、絶縁基板１におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、平面透視で電極２と重なるように設けた幅広の金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのを抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのを抑制することができる。
【００２８】
なお、図１、２、４に示す例のように、例えば金属層４に貫通孔等が設けられて、金属層４が、電極２および抵抗配線部３に接続されていないと、金属層４が電気的に独立したものとなり、絶縁基板１に含まれる金属イオンがセンサ基板７の電極２（陽極および陰極）側に移動（拡散）しようとしても、金属層４が電極２側へ金属イオンが移動するのを抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのをより抑制することができる。
【００２９】
なお、図１、２、４に示す例においては、例えば金属層４に貫通孔等が設けられて、金属層４が、電極２および抵抗配線部３に接続されていないものとなっているが、図３、５〜７に示すように、絶縁基板１に設けられた接続導体５を有しており、接続導体５を介して電極２（陰極）と抵抗配線部３と金属層とが接続されていてもよい。このような構成を有することによって、電極２（陰極）と金属層４とが電気的に接続されるものとなり、絶縁基板１におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、金属イオンが移動するのを金属層４で留めて、金属層４が電極２側へ金属イオンが移動するのをより抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのをより抑制することができる。
【００３０】
また、図４に示すように、電極２（陽極）および電極２（陰極）と金属層４とが接続導体５を介して接続しないように、金属層４に貫通孔が設けられてもよい。このような構成を有することによって、例えば各種の燃焼排ガスを検知させる場合に、電極２（陽極）と電極２（陰極）とを入れ替えて使用しても各種の燃焼排ガスを検知させることが可能となり、好ましい。
【００３１】
また、図２〜図７に示すように、平面透視において、抵抗配線部３はミアンダ状の線状導体３ａを有しており、金属層４は線状導体３ａと重なっていると、絶縁基板１の線状導体３ａと重なる部分におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのを効果的に抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのを効果的に抑制することができる。
【００３２】
また、図２〜図６に示すように、絶縁基板１の厚み方向において、金属層４は電極２と線状導体３ａの間に位置していると、絶縁基板１におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、絶縁基板１の厚み方向において、電極２と線状導体３ａの間に位置している金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのをより抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのをより抑制することができる。
【００３３】
また、図１に示すように、絶縁基板１の主面（上面）に設けられた予備スペース６に補助配線６ａを設け、抵抗配線部３に接続する、すなわち絶縁基板１の主面（上面）に設けられ、抵抗配線部３に接続された補助配線６ａを有しており、さらに平面透視において、金属層４は補助配線６ａと重ならないように位置していると、上述の効果を有しつつ、補助配線６ａを切断することによって容易に抵抗配線部３の抵抗を調整することが可能となる。
【００３４】
また、図７に示すように、絶縁基板１は主面（上面）に相対する他の主面（下面）を有しており、絶縁基板１の厚み方向において、金属層４は他の主面と線状導体３ａの間に位置している。この例においては、電極２（陰極）と金属層４とが電気的に接続されており、金属層４は他の主面と多層に設けられた抵抗配線部３との間に配置されるものとなり、絶縁基板１におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、絶縁基板１の厚み方向において、電極２と相対する位置にある金属層４によって、金属層４が電極２側へ金属イオンが移動するのをより効果的に抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのをより効果的に抑制することができる。この場合、平面透視において、金属層４が抵抗配線部３（線状導体３ａ）を覆うように面状に設けられていると、金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのをさらに効果的に抑制することができる。
【００３５】
また、平面透視において、金属層４は電極２と重なる領域よりも線状導体３ａと重なる領域が大きいと、絶縁基板１におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、線状導体３ａと重なる領域が大きい金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのを広領域で抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのを広領域で抑制することができる。
【００３６】
また、図４〜７に示すように、平面透視において、金属層４の領域が電極２の領域を含むように設けられていると、平面透視において、金属層４の外縁が電極２（陽極）および電極２（陰極）を取り囲むように設けられているものとなり、絶縁基板１の線状導体３ａと重なる部分におけるガラスに含まれるカルシウムイオン等の金属イオン（陽イオン）がセンサ基板７の電極２（陰極）側に移動（拡散）しようとしても、金属層４が、電極２側へ金属イオンが移動するのをより効果的に抑制し、絶縁基板１に空隙等が発生し難く、抵抗配線部３が変形し難く、断面積が変化する部分が形成され難いものとなり、抵抗配線部３の抵抗が変化するのをより効果的に抑制することができる。
【００３７】
上述のようなセンサ基板７によれば、温度変化の検知精度が高いものとすることができる。
【００３８】
上述のようなセンサ基板７を用いた温度検知は、例えば内燃機関（ガソリンエンジンおよびディーゼルエンジン等）、ガスタービン、ボイラー等の燃焼部を有する機器からの排ガスの温度を測定する測定器の場合であれば、次のようにして行なわれる。まず、上記のような電気抵抗測定用の回路を含む外部基板にセンサ基板７を実装し、センサ基板７の電極２を外部基板の回路の所定部位に電気的に接続してセンサ装置とする。電気的な接続の手段としては、両者をはんだ接合すること、あるいは電極２にリード端子（図示せず）を抵抗溶接すること等の接続手段が挙げられる。次に、センサ装置に実装したセンサ基板７を排ガスの流路中に実装する。この場合、少なくともセンサ基板７が排ガス中に位置できるようにすればよく、外部基板の他の部位は必ずしも排ガス中に位置させる必要はない。その後、排ガスの温度に応じてセンサ基板７およびセンサ基板７に含まれている抵抗配線部３の第１および第２端部Ａ、Ｂ間の電気抵抗が変化し、この電気抵抗値が電気回路測定用の回路で測定される。測定された電気抵抗を基に、例えばあらかじめ測定しておいた電気抵抗−温度の関係から抵抗配線部３の温度、つまり抵抗配線部３を含むセンサ基板７が位置している部分の温度を検知することができる。
【００３９】
上述のように、センサ装置は、センサ基板７を有していることから、温度変化の検知精度が高いものとすることができる。
【００４０】
抵抗配線部３の線幅は、検知しようとする温度の測温の精度、温度域、抵抗配線部３の厚みおよび長さ、絶縁層１ａの外周から抵抗配線部３までの距離等の条件および生産性、ならびに経済性等の条件に応じて、適宜設定される。
【００４１】
例えば、検知しようとする温度域が約500〜1000℃の高温域であり、抵抗配線部３が白金（白金の含有量が99.99質量％以上のいわゆる純白金等）からなり、その厚みが約５〜15μｍ程度の場合であれば、抵抗配線部３の線幅は、例えば、約20〜200μｍ程度に設定される。
【００４２】
なお、このような抵抗配線部３の厚み設定等を考慮すれば、絶縁層１ａがセラミック焼結体からなり、抵抗配線部３が厚膜導体であることが好ましい。この場合の抵抗配線部３は、例えば絶縁基板１（複数の絶縁層１ａ）との同時焼成で形成されたものである。抵抗配線部３が厚膜導体であれば、その厚みを上記のように10μｍ以上程度等と、比較的厚くすることが容易である。また、このような比較的厚い抵抗配線部３が絶縁基板１との同時焼成で形成され得るため、抵抗配線部３と絶縁基板１との接合の強度、およびセンサ基板７としての生産性の点で有利である。また、抵抗配線部３となる金属ペーストの印刷パターンの調整だけで抵抗配線部３のパターンを容易に設定することができる。そのため、設計の自由度、および生産性等の点でも有利である。
【００４３】
また、上述のように抵抗配線部３は、互いに平行に並んだ複数の直線部（符号なし）と、これらの複数の直線部のうち隣り合う直線部の端同士をつないでいる複数の折り返し部（符号なし）とを有するミアンダ状である。折り返し部は、隣り合う複数の直線部の端同士を、一つおきに互いに接続している。言い換えれば、複数の直線部と複数の折り返し部とが順次直列に接続されて一つのミアンダ状のパターン（蛇行パターン）を形成している。
【００４４】
抵抗配線部３がミアンダ状のパターンである場合には、比較的長い抵抗配線部３が順次折りたたまれて配置されているため、一つの層間に極力長い抵抗配線部３を設ける上で有利である。抵抗配線部３の長さがより長いことにより、抵抗配線部３の第１および第２端部Ａ、Ｂ間の電気抵抗をより大きくすることできる。すなわち、例えば基準温度（常温等）における抵抗配線部３の電気抵抗が比較的大きいため、温度変化に応じた電気抵抗の変化の絶対値がより大きい。そのため、常温から上記千℃程度等の高温域にかけて、精度の良い測温が容易になる。
【００４５】
また、例えば図１〜図７の例のように、絶縁層１ａが四角形状である場合に、抵抗配線部３がミアンダ状であるときには、そのミアンダ状の抵抗配線部３のうち上記の直線部および折り返し部が絶縁層１ａの外周に対して平行に配置されていれば、次のような効果が得られる。すなわち、この場合には、絶縁層１ａの外周から、その外周に最も近い抵抗配線部３までの距離が、直線部および折り返し部のそれぞれにおいてほぼ同じ距離に揃えられる。そのため、直線部および折り返し部のそれぞれにおいて、絶縁層１ａの外周から抵抗配線部３までの距離が部分的に極端に近くなって抵抗配線部３の白金が外部に昇華しやすくなる、というような可能性が低減される。
【００４６】
また、この場合、直線部と折り返し部との間で、それぞれの線幅が比較的広い部分の幅が同じ程度であり、さらに、絶縁層１ａの外周と直線部および折り返し部それぞれとの間の距離が同じ程度であってもよい。この場合には、絶縁層１ａの外周のほぼ全周において、その外周から抵抗配線部３までの距離がほぼ同じ程度に揃えられる。そのため、抵抗配線部３の長さ方向の一部において白金の外部への昇華が促進されるような可能性がさらに低減され得る。
【００４７】
したがって、センサ基板７は、その抵抗配線部３について、測温の精度、および長期信頼性等を重視するときには、ミアンダ状であり、その直線部および折り返し部が絶縁層１ａの外周に対して平行に配置されていることが好ましい。また、絶縁層１ａ（絶縁基板１）が四角形状である場合には、例えばこのような絶縁基板となる複数の領域が一つの母基板に配列形成された多数個取り基板の形態でセンサ基板７を製作する場合に、その配列が容易である。つまり、センサ基板７としての生産性および経済性等においてより有利である。
【００４８】
なお、図１〜図７の例では、絶縁基板１の形状は四角形（長方形）板状であり、ミアンダ状のパターンの抵抗配線部３が、その直線部が長方形状の絶縁層１ａ（層間）の長辺方向に沿うように配置されている。また、折り返し部が短辺方向に沿って配置されている。この場合には、例えばスクリーン印刷等の方法で抵抗配線部３となる金属ペーストが塗布されるときに、次のような有利な効果が得られる。すなわち、印刷工法では折り返しの部分（折り返し部と直線部との境界部分）では金属ペーストにニジミが出やすい。そのため、折り返しを少なくするほうが、ニジミを減らし、抵抗配線部３の全体の抵抗値を上げられる。この形態では、この折り返しが直線部の長さが短く、折り返し部の数が多い場合に比べて少ないため、全体の抵抗値を大きくすることがより容易である。
【００４９】
なお、本発明のセンサ基板７は、上記実施の形態の例に限られるものではなく、本発明の要旨の範囲内であれば種々の変更は可能である。例えば、四つ以上の層間に抵抗配線部３が配置されていてもよい。また、センサ基板７の抵抗配線部３については、ミアンダ状導体に限られず、他パターンであっても構わない。
【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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