(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有する板状部材（１０）であって、異なる熱電材料で構成された複数の第１熱電部材（３１）と複数の第２熱電部材（３２）とを有し、前記一面に沿う方向で、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材とが離れて交互に１つずつ並んでおり、複数の前記第１熱電部材と複数の前記第２熱電部材のそれぞれが前記一面の一部を構成している板状部材と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の温接点部を構成する複数の第１導体パターン（４１、４１Ａ）と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の冷接点部を構成する複数の第２導体パターン（４２、４２Ａ）とを備え、
前記板状部材の前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが前記放射熱に起因する熱を受けるとともに、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間に温度差が生じ、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材が前記温度差に応じた電気的な出力を発生するようになっており、
前記第１導体パターン（４１Ａ）は、前記第２導体パターン（４２Ａ）よりも放射熱の放射率が高い材料で構成され、
前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンが前記第２導体パターンよりも放射熱を多く吸収することで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることを特徴とする放射熱センサ。
【請求項２】
前記板状部材の前記他面に配置され、前記第１熱電部材および前記第２熱電部材を覆う第２絶縁層（６２）を備え、
前記第２絶縁層の厚さ寸法（Ｄ２）は、隣り合う前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間隔（Ｌ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の放射熱センサ。
【請求項３】
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有する板状部材（１０）であって、異なる熱電材料で構成された複数の第１熱電部材（３１）と複数の第２熱電部材（３２）とを有し、前記一面に沿う方向で、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材とが離れて交互に１つずつ並んでおり、複数の前記第１熱電部材と複数の前記第２熱電部材のそれぞれが前記一面の一部を構成している板状部材と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の温接点部を構成する複数の第１導体パターン（４１、４１Ａ）と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の冷接点部を構成する複数の第２導体パターン（４２、４２Ａ）とを備え、
前記板状部材の前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが前記放射熱に起因する熱を受けるとともに、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間に温度差が生じ、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材が前記温度差に応じた電気的な出力を発生するようになっており、
前記板状部材の前記他面に配置され、前記第１熱電部材および前記第２熱電部材を覆う第２絶縁層（６２）を備え、
前記第２絶縁層の厚さ寸法（Ｄ２）は、隣り合う前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間隔（Ｌ１）よりも小さいことを特徴とする放射熱センサ。
【請求項４】
前記第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第１延伸部（３１１）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第２延伸部（３１２）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第１延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位から前記第２延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位にわたって位置し、前記第１延伸部と前記第２延伸部とを結合する第１結合部（３１３）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第１延伸部と前記第２延伸部との間に、前記第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１３）が配置されていることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか１つに記載の放射熱センサ。
【請求項５】
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有する板状部材（１０）であって、異なる熱電材料で構成された複数の第１熱電部材（３１）と複数の第２熱電部材（３２）とを有し、前記一面に沿う方向で、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材とが離れて交互に１つずつ並んでおり、複数の前記第１熱電部材と複数の前記第２熱電部材のそれぞれが前記一面の一部を構成している板状部材と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の温接点部を構成する複数の第１導体パターン（４１、４１Ａ）と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の冷接点部を構成する複数の第２導体パターン（４２、４２Ａ）とを備え、
前記板状部材の前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが前記放射熱に起因する熱を受けるとともに、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間に温度差が生じ、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材が前記温度差に応じた電気的な出力を発生するようになっており、
前記第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第１延伸部（３１１）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第２延伸部（３１２）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第１延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位から前記第２延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位にわたって位置し、前記第１延伸部と前記第２延伸部とを結合する第１結合部（３１３）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第１延伸部と前記第２延伸部との間に、前記第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１３）が配置されていることを特徴とする放射熱センサ。
【請求項６】
前記第２熱電部材は、
第２熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第３接触端部（Ｃ３）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第３延伸部（３２１）と、
前記第２熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第４接触端部（Ｃ４）から前記板状部材の前記他面側に向かって延伸する第４延伸部（３２２）と、
前記第２熱電材料で構成され、前記第３延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位から前記第４延伸部の前記板状部材の前記他面側の部位にわたって位置し、前記第３延伸部と前記第４延伸部とを結合する第２結合部（３２３）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第１延伸部と前記第２延伸部との間に、前記第２熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１４）が配置されていることを特徴とする請求項４または５に記載の放射熱センサ。
【請求項７】
前記第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第１延伸部（３１１）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第２延伸部（３１２）と、
前記板状部材の前記他面において、前記第１延伸部と前記第２延伸部とにまたがって配置され、前記第１延伸部と前記第２延伸部とを電気的に接続する第１配線パターン（３１４）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第１延伸部と前記第２延伸部との間に、前記第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１５）が配置されていることを特徴とする請求項１に記載の放射熱センサ。
【請求項８】
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有する板状部材（１０）であって、異なる熱電材料で構成された複数の第１熱電部材（３１）と複数の第２熱電部材（３２）とを有し、前記一面に沿う方向で、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材とが離れて交互に１つずつ並んでおり、複数の前記第１熱電部材と複数の前記第２熱電部材のそれぞれが前記一面の一部を構成している板状部材と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の温接点部を構成する複数の第１導体パターン（４１、４１Ａ）と、
前記一面に沿って広がり、前記板状部材の一面に、隣り合う１つの前記第１熱電部材と１つの前記第２熱電部材とにまたがって配置され、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材の冷接点部を構成する複数の第２導体パターン（４２、４２Ａ）とを備え、
前記板状部材の前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが前記放射熱に起因する熱を受けるとともに、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間に温度差が生じ、前記第１熱電部材と前記第２熱電部材が前記温度差に応じた電気的な出力を発生するようになっており、
前記第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第１延伸部（３１１）と、
前記第１熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第２延伸部（３１２）と、
前記板状部材の前記他面において、前記第１延伸部と前記第２延伸部とにまたがって配置され、前記第１延伸部と前記第２延伸部とを電気的に接続する第１配線パターン（３１４）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第１延伸部と前記第２延伸部との間に、前記第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１５）が配置されていることを特徴とする放射熱センサ。
【請求項９】
前記第２熱電部材は、
第２熱電材料で構成され、前記第１導体パターンに接触する第３接触端部（Ｃ３）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第３延伸部（３２１）と、
前記第２熱電材料で構成され、前記第２導体パターンに接触する第４接触端部（Ｃ４）から前記板状部材の前記他面まで延伸する第４延伸部（３３２）と、
前記板状部材の前記他面において、前記第３延伸部と前記第４延伸部にまたがって配置され、前記第３延伸部と前記第４延伸部とを電気的に接続する第２配線パターン（３２４）とを有し、
前記一面に沿う方向における前記第３延伸部と前記第４延伸部との間に、前記第２熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１６）が配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の放射熱センサ。
【請求項１０】
前記第１配線パターンの前記板状部材側とは反対側に配置された絶縁層（６２）と、
当該絶縁層の前記第１配線パターン側とは反対側の面に配置され、当該絶縁層よりも熱伝導性が高い第１熱伝導部材（６３、６５、６７）とを備え、  
前記第１熱伝導部材は、前記第１配線パターンと前記第１延伸部との第１接続部（Ｄ１）の少なくとも一部に対して前記一面に垂直な方向で対向する位置から、前記第１配線パターンと前記第２延伸部との第２接続部（Ｄ２）の少なくとも一部に対して前記一面に垂直な方向で対向する位置にわたる領域に配置されていることを特徴とする請求項７または８に記載の放射熱センサ。
【請求項１１】
前記第２配線パターンの前記板状部材側とは反対側に配置された絶縁層（６２）と、
当該絶縁層の前記第２配線パターン側とは反対側の面に配置され、当該絶縁層よりも熱伝導性が高い第２熱伝導部材（６４、６６、６７）とを備え、
前記第２熱伝導部材は、前記第２配線パターンと前記第３延伸部との第３接続部（Ｄ３）の少なくとも一部に対して前記一面に垂直な方向で対向する位置から、前記第２配線パターンと前記第４延伸部との第４接続部（Ｄ４）の少なくとも一部に対して前記一面に垂直な方向で対向する位置にわたる領域に配置されていることを特徴とする請求項９に記載の放射熱センサ。
【請求項１２】
前記絶縁層の厚さ寸法（Ｄ２）は、隣り合う前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間隔（Ｌ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１０または１１に記載の放射熱センサ。
【請求項１３】
前記第１導体パターン（４１）よりも放射熱の放射率が高い材料で構成され、前記一面に照射される放射熱を吸収して生じた熱を前記第１導体パターンに伝える受熱部材（５１、２０）を備え、
前記一面側に放射熱が照射されると、前記第１導体パターンが前記受熱部材から熱を受けることで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることを特徴とする請求項３、５、８のいずれか１つに記載の放射熱センサ。
【請求項１４】
前記受熱部材は、前記第１導体パターンに直に接して形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の放射熱センサ。
【請求項１５】
前記板状部材の前記一面に配置され、前記第１導体パターンを覆う第１絶縁層（２０）を備え、
前記受熱部材は、前記第１絶縁層の前記第１導体パターン側とは反対側の面に形成されていることを特徴とする請求項１３に記載の放射熱センサ。
【請求項１６】
前記第１絶縁層のうち前記第１導体パターンと前記受熱部材の間に位置する部位の厚さ寸法（Ｄ１）は、隣り合う前記第１導体パターンと前記第２導体パターンの間隔（Ｌ１）よりも小さいことを特徴とする請求項１５に記載の放射熱センサ。
【請求項１７】
前記第２導体パターン（４２）よりも放射熱の放射率が低い材料で構成され、前記一面に照射される放射熱を反射する反射部材（５２）を備え、
前記一面側に放射熱が照射されると、前記第２導体パターンに向かって照射される放射熱を反射することで、前記第１導体パターンと前記第２導体パターンとが受ける熱量が異なることを特徴とする請求項１３ないし１６のいずれか１つに記載の放射熱センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、熱電変換素子を用いて放射熱の熱エネルギを検出する放射熱センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
放射熱センサの一種として、特許文献１に記載の赤外線センサがある。特許文献１の赤外線センサは、熱電変換素子を用いて赤外線を検出するものである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１１−１８６８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、本発明者が、熱電変換素子を用いた放射熱センサの１つとして、図６に示す構造の放射熱センサＪ１を検討した。以下では、この放射熱センサを検討例の放射熱センサＪ１という。その結果、検討例の放射熱センサＪ１は、下記の理由により、検出感度が低いことがわかった。
【０００５】
図６に示すように、検討例の放射熱センサＪ１は、板状部材の一面１０ａにおいて、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２とが直に接して交互に並んでいる。第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２とが交互に直列に接続されることで、熱電変換素子が構成されている。第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２は、板状部材の一面１０ａに、２つの接合部Ｊ４１、Ｊ４２を有している。２つの接合部Ｊ４１、Ｊ４２の一方が温接点部Ｊ４１であり、２つの接合部Ｊ４１、Ｊ４２の他方が冷接点部Ｊ４２である。
【０００６】
検討例の放射熱センサＪ１は、次のようにして、放射熱の熱エネルギを検出する。板状部材の一面１０ａ側に放射熱が照射されると、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２とが、放射熱に起因する熱を受ける。このとき、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２とが受ける熱量が異なることで、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２の間に温度差が生じるようになっている。そして、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２が温度差に応じた電気的な出力を発生する。このようにして、放射熱の熱エネルギが電気的な出力によって検出される。
【０００７】
温接点部Ｊ３１と冷接点部Ｊ３２とが放射熱に起因する熱を受ける場合としては、例えば、次の場合が挙げられる。放射熱センサＪ１が、板状部材の一面１０ａ上に、放射熱を吸収して発熱する受熱部材５１と放射熱を反射する反射部材５２とを有し、温接点部Ｊ４１が受熱部材５１から熱を受けるとともに、冷接点部Ｊ４２が反射部材５２から熱を受ける場合である。この場合、放射熱センサＪ１に放射熱が照射されると、受熱部材５１が放射熱を吸収して熱を発生し、反射部材５２が放射熱を反射するため、温接点部Ｊ４１が受熱部材５１から受ける熱量と、冷接点部Ｊ４２が反射部材５２から受ける熱量とが異なる。
【０００８】
ここで、検討例の放射熱センサＪ１では、板状部材の一面１０ａでの温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２の形状は、それぞれ線状である。このため、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２のそれぞれが、受熱部材５１と反射部材５２から熱を受ける際の受熱面積が小さい。これにより、放射熱センサＪ１に放射熱が照射されたときに生じる温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２の温度差が小さく、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２が発生する電気的な出力が小さくなってしまう。すなわち、放射熱センサＪ１の検出感度が低くなってしまう。
【０００９】
本発明は上記点に鑑みて、熱電変換素子を用いた放射熱センサであって、検出感度が高い放射熱センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するため、請求項１、３、５、８に記載の発明では、
一面（１０ａ）とその反対側の他面（１０ｂ）を有する板状部材（１０）であって、異なる熱電材料で構成された複数の第１熱電部材（３１）と複数の第２熱電部材（３２）とを有し、一面に沿う方向で、第１熱電部材と第２熱電部材とが離れて交互に１つずつ並んでおり、複数の第１熱電部材と複数の第２熱電部材のそれぞれが一面の一部を構成している板状部材と、
一面に沿って広がり、板状部材の一面に、隣り合う１つの第１熱電部材と１つの第２熱電部材とにまたがって配置され、第１熱電部材と第２熱電部材の温接点部を構成する複数の第１導体パターン（４１、４１Ａ）と、
一面に沿って広がり、板状部材の一面に、隣り合う１つの第１熱電部材と１つの第２熱電部材とにまたがって配置され、第１熱電部材と第２熱電部材の冷接点部を構成する複数の第２導体パターン（４２、４２Ａ）とを備え、
板状部材の一面側に放射熱が照射されると、第１導体パターンと第２導体パターンとが放射熱に起因する熱を受けるとともに、第１導体パターンと第２導体パターンとが受ける熱量が異なることで、第１導体パターンと第２導体パターンの間に温度差が生じ、第１熱電部材と第２熱電部材が温度差に応じた電気的な出力を発生するようになっていることを特徴としている。
さらに、請求項１に記載の発明では、
第１導体パターン（４１Ａ）は、第２導体パターン（４２Ａ）よりも放射熱の放射率が高い材料で構成され、
一面側に放射熱が照射されると、第１導体パターンが第２導体パターンよりも放射熱を多く吸収することで、第１導体パターンと第２導体パターンとが受ける熱量が異なることを特徴としている。
請求項３に記載の発明では、
板状部材の他面に配置され、第１熱電部材および第２熱電部材を覆う第２絶縁層（６２）を備え、
第２絶縁層の厚さ寸法（Ｄ２）は、隣り合う第１導体パターンと第２導体パターンの間隔（Ｌ１）よりも小さいことを特徴としている。
請求項５に記載の発明では、
第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から板状部材の他面側に向かって延伸する第１延伸部（３１１）と、
第１熱電材料で構成され、第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から板状部材の他面側に向かって延伸する第２延伸部（３１２）と、
第１熱電材料で構成され、第１延伸部の板状部材の他面側の部位から第２延伸部の板状部材の他面側の部位にわたって位置し、第１延伸部と第２延伸部とを結合する第１結合部（３１３）とを有し、
一面に沿う方向における第１延伸部と第２延伸部との間に、第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１３）が配置されていることを特徴としている。
請求項８に記載の発明では、
第１熱電部材は、
第１熱電材料で構成され、第１導体パターンに接触する第１接触端部（Ｃ１）から板状部材の他面まで延伸する第１延伸部（３１１）と、
第１熱電材料で構成され、第２導体パターンに接触する第２接触端部（Ｃ２）から板状部材の他面まで延伸する第２延伸部（３１２）と、
板状部材の他面において、第１延伸部と第２延伸部とにまたがって配置され、第１延伸部と第２延伸部とを電気的に接続する第１配線パターン（３１４）とを有し、
一面に沿う方向における第１延伸部と第２延伸部との間に、第１熱電部材よりも熱伝導性が低い断熱部材（１５）が配置されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項１、３、５、８に記載の発明によれば、温接点部が第１導体パターンで構成され、冷接点部が第２導体パターンで構成されているので、温接点部と冷接点部がそれぞれ第１熱電部材と第２熱電部材とを直に接して接合した際の線状の接合部で構成された場合と比較して、温接点部と冷接点部のそれぞれが熱を受ける受熱面積を大きくできる。このため、温接点部と冷接点部の温度差を大きくでき、第１熱電部材と第２熱電部材が発生する電気的な出力を大きくできる。よって、本発明によれば、検出感度が高い放射熱センサを提供できる。
【００１５】
なお、この欄および特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示す一例である。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】第１実施形態における放射熱測定装置の概略構成を示す図である。
【図２】図１の放射熱センサの平面図である。
【図３】図２のIII−III線での矢視断面図である。
【図４】第１実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図５】第１実施形態の放射熱センサの要部を示す断面図である。
【図６】検討例の放射熱センサの平面図である。
【図７】第２実施形態の放射熱センサの平面図である。
【図８】図７のVIII−VIII線での矢視断面図である。
【図９】第３実施形態の放射熱センサの平面図である。
【図１０】図９のX−X線での矢視断面図である。
【図１１】第３実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図１２】第４実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図１３】第５実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図１４】第５実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図１５】第５実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図１６】第５実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図１７】第６実施形態の放射熱センサの平面図である。
【図１８】図１７のXVIII−XVIII線での矢視断面図である。
【図１９】図１７中の各層の平面図である。
【図２０】第６実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２１】第６実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２２】第７実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図２３】第７実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２４】第７実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２５】第７実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２６】第８実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図２７】第９実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図２８】第９実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図２９】第９実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図３０】第１０実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図３１】第１１実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図３２】第１２実施形態の放射熱センサの平面図である。
【図３３】図３２のXXXIII−XXXIII線での矢視断面図である。
【図３４】第１２実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図３５】第１３実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図３６】第１３実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図３７】第１４実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図３８】第１４実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図３９】第１５実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図４０】第１５実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図４１】第１５実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【図４２】第１６実施形態の放射熱センサの断面図である。
【図４３】第１６実施形態の放射熱センサの製造工程を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。
【００１８】
（第１実施形態）
本実施形態では、本発明の放射熱センサを用いた放射熱測定装置を説明する。
【００１９】
図１に示すように、放射熱測定装置１００は、放射熱センサ１０１と、演算部１０２と、表示部１０３とを備えている。放射熱センサ１０１は、一面１０１ａとその反対側の他面１０１ｂとを有する板状のものであり、内部に熱電変換素子を有している。放射熱センサ１０１は、放射熱の熱量に応じた電気的な出力を発生する。演算部１０２は、放射熱センサ１０１からの電気的な出力に基づいて、放射熱の熱量、すなわち、熱流束を演算する。表示部１３０は、演算部１０２で演算された熱流束を表示する。
【００２０】
図２、３に示すように、放射熱センサ１０１は、複数の絶縁層１０、２０が積層された多層基板で構成されている。図２中の第１方向ＤＲ１と第２方向ＤＲ２は、放射熱センサ１０１の平面上における直交する２つの方向を示している。図３中の第３方向ＤＲ３は、放射熱センサ１０１の厚さ方向、すなわち、絶縁基材１０の表面１０ａに垂直な方向を示している。
【００２１】
本実施形態では、多層基板は、２層の絶縁層１０、２０が積層された２層構造である。２層の絶縁層１０、２０は、絶縁基材１０と表面保護部材２０である。表面保護部材２０の表面２０ａが放射熱センサ１０１の表面１０１ａである。
【００２２】
絶縁基材１０は、表面１０ａと裏面１０ｂとを有する板状部材である。なお、表面１０ａが一面であり、裏面１０ｂが一面の反対側の他面である。絶縁基材１０は、可撓性材料である熱可塑性樹脂で構成されている。熱可塑性樹脂としては、例えば、ポリエーテルエーテルケトン（ＰＥＥＫ）、ポリエーテルイミド(ＰＥＩ)、液晶ポリマー（ＬＣＰ）が挙げられる。
【００２３】
絶縁基材１０には、複数の第１ビアホール１１と複数の第２ビアホール１２とが形成されている。第１、第２ビアホール１１、１２は、どちらも、絶縁基材１０の表面１０ａと裏面１０ｂを貫通する貫通孔である。第１、第２ビアホール１１、１２は、所定の間隔で、交互に並んで配置されている。
【００２４】
第１ビアホール１１には第１熱電部材３１が埋め込まれている。第２ビアホール１２に第２熱電部材３２が埋め込まれている。第１熱電部材３１と第２熱電部材３２は、ゼーベック効果を発揮するように、特性が異なる熱電材料（熱電変換材料とも言う）で構成されている。本実施形態では、第１熱電部材３１は、Ｐ型半導体材料で構成されており、第２熱電部材３２は、Ｎ型半導体材料で構成されている。このＰ型半導体材料は、Ｐ型を構成するＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物である。このＮ型半導体材料は、Ｎ型を構成するＢｉ−Ｔｅ合金の粉末が、焼結前における複数の金属原子の結晶構造を維持するように固相焼結された金属化合物である。なお、熱電材料として、他の半導体材料や金属材料を用いてもよい。
【００２５】
絶縁基材１０の表面１０ａ上に複数の導体パターン４１、４２が形成されている。複数の導体パターン４１、４２は、銅で構成された導体層が所望形状にパターニングされたものである。なお、複数の導体パターン４１、４２は、銅以外の導電性材料で構成されていてもよい。複数の導体パターン４１、４２は、薄く平たい板状である。すなわち、複数の導体パターン４１、４２は、一面に沿って広がっている。１つの導体パターン４１、４２は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の両方にまたがって配置されている。このため、隣り合う第１熱電部材３１と第２熱電部材３２は、１つの導体パターン４１、４２によって電気的に接続されている。この結果、複数の第１熱電部材３１と複数の第２熱電部材３２は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが交互に直列に接続されている。
【００２６】
このように、複数の導体パターン４１、４２は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の２つの接点部（すなわち、接続部）を構成している。複数の導体パターン４１、４２のうち熱起電力の電圧順方向で第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の順、すなわち、本実施形態ではＰＮの順に両者を接続する第１導体パターン４１が、温接点部を構成している。一方、複数の導体パターン４１、４２のうち熱起電力の電圧順方向で第２熱電部材３２と第１熱電部材３１の順に両者を接続する第２導体パターン４２が、冷接点部を構成している。なお、熱起電力の電圧順方向とは、放射熱センサ１０１が放射熱を受けてセンサ出力電圧を発生するときに、発生した電圧の正極側から負極側への並びの向きを意味する。また、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の２つの接点部に温度差が生じる際に、高温側となる接点部が温接点部であり、低温側となる接点部が冷接点部である。
【００２７】
ここで、図２に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａにおいて、第１、第２熱電部材３１、３２の並び方向を第１方向ＤＲ１とし、第１、第２熱電部材３１、３２の並び方向と直交する方向を第２方向ＤＲ２とする。このとき、１つの導体パターン４１、４２の第２方向ＤＲ２での寸法は、第１、第２熱電部材３１、３２の第２方向ＤＲ２での寸法と同じである。また、１つの導体パターン４１、４２の第１方向ＤＲ１での寸法は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の間隔よりも長い。このため、１つの導体パターン４１、４２は、所定の面積を有する。
【００２８】
図３に示すように、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが交互に直列に接続されている構造体において、１つの第１導体パターン４１と１つの第２導体パターン４２とを有する部分が、１つのユニット、すなわち、１つの熱電変換素子ＵＮ１を構成している。
【００２９】
第１導体パターン４１の表面上に、受熱板５１が形成されている。受熱板５１は、第１導体パターン４１に直に接している。受熱板５１は、放射熱を吸収して熱を発生する板状の受熱部材である。受熱板５１の平面形状は、第１導体パターン４１と同じである。受熱板５１は、第１導体パターン４１とは別の部材で構成されている。
【００３０】
また、第２導体パターン４２の表面上に、反射板５２が形成されている。反射板５２は、第２導体パターンに直に接している。反射板５２は、放射熱を反射する板状の反射部材である。反射板５２の平面形状は、第２導体パターン４２と同じである。反射板５２は、第２導体パターン４２とは別の部材で構成されている。
【００３１】
本実施形態の受熱板５１は、可視光線の波長領域の放射熱を吸収するように、第１導体パターン４１と比較して、可視光線の波長領域における放射熱の放射率が高い（すなわち、吸収率が高い）材料で構成されている。具体的には、受熱板５１は、黒色の酸化銅で構成されている。また、本実施形態の反射板５２は、可視光線の波長領域の放射熱を反射するように、第２導体パターン４２と比較して、可視光線の波長領域における放射熱の放射率が低い（すなわち、反射率が高い）材料で構成されている。具体的には、反射板５２は、金めっきで構成されている。
【００３２】
表面保護部材２０は、絶縁基材１０の表面１０ａ側に積層されている。表面保護部材２０は、絶縁基材１０と同様に、可撓性材料である熱可塑性樹脂で構成されている。表面保護部材２０は、受熱板５１および反射板５２と、受熱板５１および反射板５２から露出する第１、第２熱電部材３１、３２とを覆っている。
【００３３】
また、絶縁基材１０の裏面１０ｂには、導電性材料、本実施形態では銅で構成された裏面導体パターン６１が形成されている。裏面導体パターン６１は、放射熱センサ１０１の製造時における絶縁基材１０からの第１、第２熱電部材３１、３２の脱離防止を目的とするものである。
【００３４】
次に、図４（ａ）〜（ｆ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【００３５】
まず、図４（ａ）に示すように、裏面１０ｂに所望形状の裏面導体パターン６１が形成された絶縁基材１０を用意する。裏面導体パターン６１は、絶縁基材１０の裏面１０ｂに形成された銅箔をエッチングして形成される。裏面導体パターン６１は、図４（ｂ）に示すように、第１、第２ビアホール１１、１２の形成予定領域と対向する位置に形成されている。
【００３６】
続いて、図４（ｂ）に示すように、絶縁基材１０に複数の第１ビアホール１１と複数の第２ビアホール１２とを形成する。
【００３７】
続いて、図４（ｃ）に示すように、複数の第１ビアホール１１のそれぞれに、第１熱電部材３１を構成する第１ペースト３１ａを充填する。同様に、複数の第２ビアホール１２のそれぞれに、第２熱電部材３２を構成する第２ペースト３２ａを充填する。第１ペースト３１ａは、金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｓｂ−Ｔｅ合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものである。第２ペースト３２ａは、第１ペースト３１ａを構成する金属原子と異なる金属原子が所定の結晶構造を維持しているＢｉ−Ｔｅ合金の粉末に有機溶剤を加えてペースト化したものである。
【００３８】
続いて、図４（ｄ）に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａに銅を蒸着して、第１導体パターン４１および第２導体パターン４２を形成する。
【００３９】
続いて、図４（ｅ）に示すように、第１導体パターン４１の表面上に受熱板５１を形成する。具体的には、銅で構成された第１導体パターン４１に対して酸化処理を施す。これにより、酸化銅で構成された黒色の受熱板５１が形成される。また、第２導体パターン４２の表面上に反射板５２を形成する。具体的には、銅で構成された第２導体パターン４２に対して金の無電解めっきを施す。これにより、金めっきで構成された反射板５２が形成される。
【００４０】
そして、図４（ｆ）に示すように、表面保護部材２０を用意し、この表面保護部材２０と図４（ｅ）に示す工程が施された絶縁基材１０とを積層して積層体を形成する。その後、積層体を加熱加圧する。これにより、表面保護部材２０と絶縁基材１０とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１ペースト３１ａと第２ペースト３２ａのそれぞれの粉末が焼結して、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが形成される。
【００４１】
このようにして、図２、３に示す構成の放射熱センサが製造される。
【００４２】
なお、本実施形態では、受熱板５１を酸化銅で構成したが、受熱板５１を可視光線の波長領域における放射率が高い他の部材で構成してもよい。例えば、受熱板５１を黒色の塗料被膜で構成してもよい。また、本実施形態では、反射板５２を金めっきで構成したが、反射板５２を可視光線の波長領域における放射率が低い他の部材で構成してもよい。例えば、表面の粗さが低いシャイニー銅で構成してもよい。
【００４３】
また、受熱板５１および反射板５２を構成する材料については、放射熱センサ１０１の検出対象である放射熱の波長領域に応じて選択すればよい。赤外領域の放射熱を検出対象とする場合では、受熱板５１を赤外領域における放射率が高い材料で構成し、反射板５２を赤外領域における放射率が低い材料で構成すればよい。この場合、受熱板５１および反射板５２は、塗装や蒸着等で形成される。
【００４４】
次に、本実施形態の放射熱測定装置１００による放射熱の熱量の測定について、図５を用いて説明する。図５は、本実施形態の放射熱センサ１０１の要部を示す断面図である。
【００４５】
本実施形態の放射熱センサ１０１の表面１０１ａ側に、可視光線の波長領域の放射熱が照射されると、図５に示すように、受熱板５１は放射熱を吸収し、反射板５２は第２導体パターン４２に向かって照射される放射熱を反射する。受熱板５１は、放射熱を吸収することで熱が発生する。受熱板５１よりも放射熱の吸収量が少ないため、受熱板５１と比較して熱の発生量が少ない。このため、受熱板５１と反射板５２で温度差が生じる。
【００４６】
このとき、第１導体パターン４１が受熱板５１から放射熱に起因する熱を受けるとともに、第２導体パターン４２が反射板５２から放射熱に起因する熱を受ける。このため、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２で温度差が生じる。熱電変換素子ＵＮ１は、第１、第２導体パターン４１、４２の温度差に応じた熱起電力、すなわち、電気的な出力を発生する。この電気的な出力は、電圧である。なお、電気的な出力は、電流であってもよい。
【００４７】
そして、図１に示す演算部１０２が、放射熱センサ１０１から出力された出力値（具体的には、電圧値）と、予め記憶されている出力値と熱流束との関係とに基づいて、放射熱の熱流束を演算する。演算部１０２は、その演算結果を図１に示す表示部１０３に出力する。これにより、演算部で演算された熱流束（Ｗ／ｍ２）が、表示部１０３に表示される。
【００４８】
このようにして、本実施形態の放射熱測定装置１００は、放射熱の熱量を測定することができる。
【００４９】
次に、本実施形態の放射熱センサ１０１と図６に示す検討例の放射熱センサＪ１とを比較する。図６は、図２に対応している。検討例の放射熱センサＪ１は、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２とが直に接して接続されており、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２を接続する導体パターン４１、４２を有していない点が、本実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２は、それぞれ、本実施形態の第１熱電部材３１と第２熱電部材３２と同じ材料で構成されている。第１検討例の放射熱センサＪ１のその他の構成は、本実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【００５０】
検討例の放射熱センサＪ１では、図６に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａにおいて、第１熱電部材Ｊ３１と第２熱電部材Ｊ３２の温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２は、それぞれ、線状の領域となる。このため、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２が、それぞれ、受熱板５１と反射板５２から熱を受ける受熱面積は小さいので、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２に伝わる熱エネルギは小さくなる。このため、温接点部Ｊ４１と冷接点部Ｊ４２のそれぞれの温度が、受熱板５１と反射板５２のそれぞれの温度から離れてしまう。
【００５１】
よって、検討例の放射熱センサＪ１の表面に放射熱が入射したときの熱電変換素子ＵＮ１の電気的な出力が小さくなってしまう。この結果、検討例の放射熱センサＪ１は、放射熱の熱量を電気的な出力として検出するときの検出感度が低くなってしまう。
【００５２】
これに対して、本実施形態の放射熱センサ１０１は、上述の説明の通り、温接点部を第１導体パターン４１で構成し、冷接点部を第２導体パターン４２で構成している。このため、本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、検討例の放射熱センサＪ１と比較して、温接点部と冷接点部のそれぞれの受熱面積を大きくできる。例えば、図２と図６に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１と検討例の放射熱センサＪ１において、第１熱電部材３１、Ｊ３１と第２熱電部材３２、Ｊ３２のそれぞれの第２方向ＤＲ２での寸法を同じとしたとき、本実施形態の放射熱センサ１０１の方が、検討例の放射熱センサＪ１と比較して、温接点部４１と冷接点部４２のそれぞれの受熱面積が大きい。
【００５３】
これにより、照射される放射熱の熱量が同じ場合、本実施形態の放射熱センサ１０１の方が検討例の放射熱センサＪ１よりも、温接点部４１と冷接点部４２のそれぞれの温度を受熱板５１と反射板５２のそれぞれの温度に近づけることができ、温接点部４１と冷接点部４２の温度差を大きくできる。
【００５４】
よって、本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、検討例の放射熱センサＪ１と比較して、表面１０１ａに放射熱が照射されたときの熱電変換素子ＵＮ１の電気的な出力を大きくでき、放射熱センサ１０１の検出感度を高くできる。
【００５５】
なお、本実施形態の放射熱センサ１０１は、表面保護部材２０を備えていたが、表面保護部材２０を備えていなくてもよい。この場合、例えば、図４（ｆ）に示す工程に替えて、第１ペースト３１ａと第２ペースト３２ａのそれぞれの粉末を焼結させるための加熱工程を行うことで、放射熱センサ１０１が製造される。このことは、下記の各実施形態の放射熱センサ１０１のうち最表面に表面保護部材２０を備えるものについても、同様である。
【００５６】
（第２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。
【００５７】
図７、８に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１実施形態の放射熱センサ１０１の裏面導体パターン６１に替えて、裏面保護部材６２を備えている。
【００５８】
裏面保護部材６２は、絶縁基材１０の裏面１０ｂ側に積層された絶縁層である。したがって、本実施形態の放射熱センサ１０１は、３層の絶縁層１０、２０、６２が積層された３層構造である。なお、裏面保護部材６２は、特許請求の範囲に記載の第２絶縁層に対応する。
【００５９】
裏面保護部材６２は、絶縁基材１０と同様に、可撓性材料である熱可塑性樹脂で構成されている。裏面保護部材６２は、第１、第２熱電部材３１、３２を覆っている。本実施形態の放射熱センサ１０１においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。  
【００６０】
また、本実施形態では、裏面保護部材６２の厚さ寸法Ｄ２が、隣り合う第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の間隔Ｌ１よりも小さく設定されている。
【００６１】
ここで、裏面保護部材６２を備える場合、裏面保護部材６２の内部において、第１方向ＤＲ１に熱移動が生じると、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差が低減されてしまう。
【００６２】
これに対して、本実施形態では、裏面保護部材６２の第３方向ＤＲ３での厚さ寸法を小さくすることで、裏面保護部材６２の内部において、第３方向ＤＲ３に熱移動しやすくなっている。これにより、第１導体パターン４１が受けた熱を、裏面保護部材６２内で第３方向ＤＲ３に移動させて、裏面保護部材６２の外に逃がすことができる。この結果、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差が低減されることを抑制でき、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
（第３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。
【００６３】
図９、１０に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、受熱板５１および反射板５２が、表面保護部材２０の表面２０ａ上に形成されている点が、第１実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。なお、表面保護部材２０は、特許請求の範囲に記載の第１絶縁層に対応する。
【００６４】
受熱板５１は、表面保護部材２０の表面２０ａ上のうち第３方向ＤＲ３で第１導体パターン４１に対向する領域に形成されている。受熱板５１は、下地用導体パターン５３の表面上に形成されている。
【００６５】
受熱板５１は、第１導体パターン４１と形状および大きさが同じである。なお、放射熱を吸収して生じた熱を第１導体パターン４１に伝えることができれば、受熱板５１の配置、形状および大きさを変更してもよい。受熱板５１の大きさを、第１導体パターン４１よりも小さくしたり、大きくしたりしてもよい。受熱板５１の少なくとも一部が、表面保護部材２０の表面上のうち第１導体パターン４１に対向する領域内に位置していればよい。
【００６６】
同様に、反射板５２は、表面保護部材２０の表面上のうち第３方向ＤＲ３で第２導体パターン４２に対向する領域に形成されている。反射板５２は、下地用導体パターン５４の表面上に形成されている。
【００６７】
反射板５２は、第２導体パターン４２と形状および大きさが同じである。なお、第２導体パターン４２が受ける熱を第１導体パターン４１よりも少なくすることができれば、反射板５２の配置、形状および大きさを変更してもよい。反射板５２の大きさを、第２導体パターン４２よりも小さくしたり、大きくしたりしてもよい。反射板５２の少なくとも一部が、表面保護部材２０の表面上のうち第２導体パターン４２に対向する領域内に位置していればよい。
【００６８】
次に、図１１（ａ）〜（ｆ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。図１１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す工程は、それぞれ、第１実施形態で説明した図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示す工程と同じである。
【００６９】
本実施形態では、図１１（ｄ）に示すように、表面保護部材２０と絶縁基材１０を用意し、表面保護部材２０と絶縁基材１０とを積層して積層体を形成する。このとき用意される表面保護部材２０は、両面２０ａ、２０ｂに所望形状の導体パターンが形成されたものである。両面に形成された導体パターンは、第１、第２導体パターン４１、４２と、受熱板５１および反射板５２の下地となる下地用導体パターン５３、５４である。用意される絶縁基材１０は、図１１（ｃ）に示す工程が施されたものである。
【００７０】
続いて、図１１（ｅ）に示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、表面保護部材２０と絶縁基材１０とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが形成される。
【００７１】
そして、図１１（ｆ）に示すように、下地用導体パターン５３の表面上に受熱板５１を形成する。具体的には、銅で構成された下地用導体パターン５３に対して酸化処理を施す。これにより、酸化銅で構成された黒色の受熱板５１が形成される。また、下地用導体パターン５４の表面上に反射板５２を形成する。具体的には、銅で構成された下地用導体パターン５４に対して金の無電解めっきを施す。これにより、金めっきで構成された反射板５２が形成される。
【００７２】
このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。本実施形態の放射熱センサ１０１においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【００７３】
ところで、受熱板５１と反射板５２が表面保護部材２０で覆われていると、表面保護部材２０が放射熱を吸収して生じた熱の影響を受けて、反射板５２の温度が上昇してしまう。このため、受熱板５１と反射板５２の温度差が小さくなってしまう。
【００７４】
これに対して、本実施形態では、受熱板５１と反射板５２が表面保護部材２０から露出している。このため、受熱板５１と反射板５２が表面保護部材２０で覆われている場合と比較して、受熱板５１と反射板５２の温度差を大きくできる。よって、本実施形態によれば、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
【００７５】
また、本実施形態では、受熱板５１と第１導体パターン４１との間における表面保護部材２０の厚さ寸法Ｄ１が、隣り合う第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の間隔Ｌ１よりも小さく設定されている。なお、反射板５２と第２導体パターン４２との間における表面保護部材２０の厚さは、受熱板５１と第１導体パターン４１との間における表面保護部材２０の厚さと同じである。
【００７６】
ここで、表面保護部材２０が厚いと、受熱板５１から第１導体パターン４１への伝熱時間が長くなってしまう。また、表面保護部材２０の内部において、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の並び方向ＤＲ１に熱移動が生じると、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差が低減されてしまう。
【００７７】
これに対して、本実施形態では、表面保護部材２０の厚さ寸法Ｄ１を小さくしているので、表面保護部材２０の内部において、第３方向ＤＲ３に熱移動しやすくなっている。これにより、受熱板５１から第１導体パターン４１への伝熱時間を短縮でき、放射熱センサ１０１の即応性を高めることができる。また、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差が低減されることを抑制でき、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
【００７８】
（第４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。
【００７９】
図１２に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第３実施形態と同様に、受熱板５１および反射板５２が、表面保護部材２０の表面２０ａ上に形成されている。本実施形態においても、表面保護部材２０の厚さ寸法Ｄ１が小さく設定されている。これにより、第３実施形態と同様に、放射熱センサ１０１の即応性を高めることができるとともに、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
【００８０】
さらに、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第２実施形態と同様に、裏面保護部材６２を備えている。本実施形態においても、裏面保護部材６２の厚さ寸法Ｄ２が小さく設定されている。これによっても、第２実施形態と同様に、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
【００８１】
（第５実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図１３に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２のそれぞれの断面形状がＵ字形状である点が、第１実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。本実施形態の放射熱センサ１０１のその他の構成は、第４実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【００８２】
具体的には、第１熱電部材３１は、第１延伸部３１１と、第２延伸部３１２と、第１結合部３１３とを有する形状である。第１延伸部３１１、第２延伸部３１２および第１結合部３１３は、同じ第１熱電材料で構成されている。第１延伸部３１１は、第１導体パターン４１に接触する第１接触端部Ｃ１から絶縁基材１０の裏面１０ｂ側に向かって延伸する部分である。第２延伸部３１２は、第２導体パターン４２に接触する第２接触端部Ｃ２から絶縁基材１０の裏面１０ｂ側に向かって延伸する部分である。第１結合部３１３は、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２とを結合するように、第１延伸部３１１の絶縁基材１０の裏面１０ｂ側の部位から第２延伸部３１２の絶縁基材１０の裏面１０ｂ側の部位にわたって位置する部分である。
【００８３】
そして、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２との間に、絶縁基材１０の一部１３が存在している。
【００８４】
第２熱電部材３２は、第３延伸部３２１と、第４延伸部３２２と、第２結合部３２３とを有する形状である。第３延伸部３２１、第４延伸部３２２および第２結合部３２３は、同じ第２熱電材料で構成されている。第３延伸部３２１、第４延伸部３２２および第２結合部３２３は、それぞれ、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２および第１結合部３１３に対応するものである。なお、第３延伸部３２１は、第１導体パターン４１に接触する第３接触端部Ｃ３から延伸している。第４延伸部３２２は、第２導体パターン４２に接触する第４接触端部Ｃ４から延伸している。
【００８５】
そして、第２熱電部材３２においても、第３延伸部３２１と第４延伸部３２２との間に、絶縁基材１０の一部１４が存在している。
【００８６】
次に、図１４（ａ）〜（ｃ）、図１５（ａ）〜（ｃ）、図１６（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【００８７】
図１４（ａ）に示すように、表面保護部材２０と、第１絶縁基材７０と、第２絶縁基材８０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【００８８】
用意される表面保護部材２０の両面２０ａ、２０ｂには、所望形状の導体パターンが形成されている。具体的には、表面保護部材２０の裏面２０ｂに第１導体パターン４１および第２導体パターン４２が形成されている。表面保護部材２０の表面２０ａに下地用導体パターン５３、５４が形成されている。
【００８９】
用意される第１絶縁基材７０は、図１５（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図１５（ａ）に示すように、第１絶縁基材７０を用意する。続いて、図１５（ｂ）に示すように、第１絶縁基材７０にビアホール７１、７２、７３、７４を形成する。ビアホール７１、７２は、それぞれ、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２を形成するための貫通孔である。ビアホール７３、７４は、第３延伸部３２１、第４延伸部３２２を形成するための貫通孔である。続いて、図１５（ｃ）に示すように、ビアホール７１、７２に第１熱電部材３１を構成する第１ペースト３１１ａ、３１２ａを充填する。同様に、ビアホール７３、７４に第２熱電部材３２を構成する第２ペースト３２１ａ、３２２ａを充填する。
【００９０】
用意される第２絶縁基材８０は、図１６（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図１６（ａ）に示すように、第２絶縁基材８０を用意する。続いて、図１６（ｂ）に示すように、第２絶縁基材８０にビアホール８１、８２を形成する。ビアホール８１は、第１結合部３１３を形成するための貫通孔である。ビアホール８２は、第２結合部３２３を形成するための貫通孔である。続いて、図１６（ｃ）に示すように、ビアホール８１に第１熱電部材３１を構成する第１ペースト３１３ａを充填する。同様に、ビアホール８２に第２熱電部材３２を構成する第２ペースト３２３ａを充填する。
【００９１】
続いて、図１４（ｂ）示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、表面保護部材２０と第１絶縁基材７０と第２絶縁基材８０と裏面保護部材６２とが一体化される。第１絶縁基材７０と第２絶縁基材８０とが一体化することで絶縁基材１０が形成される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが形成される。
【００９２】
そして、図１４（ｃ）に示すように、下地用導体パターン５３の表面上に受熱板５１を形成する。また、下地用導体パターン５４の表面上に反射板５２を形成する。
【００９３】
このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【００９４】
上述の通り、本実施形態では、第１熱電部材３１において、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２との間に、絶縁基材１０の一部１３が存在している。絶縁基材１０は、第１熱電材料よりも熱伝導性が低い部材、すなわち、熱移動が抑制された断熱部材である。
【００９５】
このため、第１熱電部材３１における第１接触端部Ｃ１から第２接触端部Ｃ２までの伝熱経路は、第１延伸部３１１から第１結合部３１３を経て第２延伸部３１２に到達する経路となる。
【００９６】
したがって、本実施形態によれば、第１熱電部材３１の断面形状がＵ字形状でない場合と比較して、第１導体パターン４１から第２導体パターン４２に向かって第１熱電部材３１の内部を熱が移動する際の熱移動距離を長くできる。この結果、第１熱電部材３１の内部での熱移動による第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差の低減を抑制できる。
【００９７】
第２熱電部材３２においても、第１延伸部３２１と第２延伸部３２２との間に、絶縁基材１０の一部１４が存在している。
【００９８】
このため、第２熱電部材３２においても、第２熱電部材３１の断面形状がＵ字形状でない場合と比較して、第３接触端部Ｃ３から第４接触端部Ｃ４に向かって第２熱電部材３２の内部を熱が移動する際の熱移動距離を長くできる。この結果、第２熱電部材３２の内部での熱移動による第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の温度差の低減を抑制できる。
【００９９】
よって、本実施形態によれば、放射熱センサ１０１の検出感度を高めることができる。
【０１００】
（第６実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図１７、１８、１９に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２の構造が、第１実施形態の放射熱センサ１０１と異なり、その他の構成は、第４実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１０１】
具体的には、第１熱電部材３１は、第１延伸部３１１と、第２延伸部３１２と、第１配線パターン３１４とを有する構造である。第１延伸部３１１と第２延伸部３１２は、同じ第１熱電材料で構成されている。第１配線パターン３１４は、第１熱電材料とは異なる銅箔等の導体で構成された導体パターンである。
【０１０２】
第１延伸部３１１は、第１接触端部Ｃ１から絶縁基材１０の裏面１０ｂまで延伸する部分である。第２延伸部３１２は、第２接触端部Ｃ２から絶縁基材１０の裏面１０ｂまで延伸する部分である。第１配線パターン３１４は、絶縁基材１０の裏面１０ｂに、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２の両方にまたがって配置されている。これにより、第１配線パターン３１４は、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２とを接続している。
【０１０３】
図１９に示すように、第１延伸部３１１および第２延伸部３１２の平面形状は円である。第１配線パターン３１４の平面形状は、長方形である。第１導体パターン４１および受熱板５１の平面形状は、長方形である。
【０１０４】
このように、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２とが第１配線パターン３１４で接続されていて、かつ、第１配線パターン３１４がその平面方向で温度差が無い状態であれば、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２および第１配線パターン３１４を、１つの熱電部材と見なすことができる。
【０１０５】
そして、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２との間に、絶縁基材１０の一部１５が存在している。
【０１０６】
第２熱電部材３２は、第３延伸部３２１と、第４延伸部３２２と、第２配線パターン３２４とを有する構造である。第３延伸部３２１と第４延伸部３２２は、同じ第２熱電材料で構成されている。第２配線パターン３１４は、第２熱電材料とは異なる銅箔等の導体で構成されている。第３延伸部３２１、第４延伸部３２２および第２配線パターン３２４は、それぞれ、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２および第１配線パターン３１４に対応するものである。なお、第３延伸部３２１は、第３接触端部Ｃ３から延伸している。第４延伸部３２２は、第４接触端部Ｃ４から延伸している。
【０１０７】
そして、第２熱電部材３２においても、第３延伸部３２１と第４延伸部３２２との間に、絶縁基材１０の一部１６が存在している。
【０１０８】
次に、図２０（ａ）〜（ｃ）、図２１（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１０９】
図２０（ａ）に示すように、表面保護部材２０と、絶縁基材１０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１１０】
用意される表面保護部材２０の両面２０ａ、２０ｂには、所望形状の導体パターンが形成されている。具体的には、表面保護部材２０の裏面２０ｂに第１導体パターン４１および第２導体パターン４２が形成されている。表面保護部材２０の表面２０ａに下地用導体パターン５３、５４が形成されている。
【０１１１】
用意される絶縁基材１０は、図２１（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図２１（ａ）に示すように、絶縁基材１０を用意する。続いて、図２１（ｂ）に示すように、絶縁基材１０にビアホール１７ａ、１７ｂ、１８ａ、１８ｂを形成する。ビアホール１７ａ、１７ｂは、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２を形成するための貫通孔である。ビアホール１８ａ、１８ｂは、第３延伸部３２１、第４延伸部３２２を形成するための貫通孔である。続いて、図２１（ｃ）に示すように、ビアホール１７ａ、１７ｂに第１熱電部材３１を構成する第１ペースト３１１ａ、３１２ａを充填する。同様に、ビアホール１８ａ、１８ｂに第２熱電部材３２を構成する第２ペースト３２１ａ、３２２ａを充填する。
【０１１２】
用意される裏面保護部材６２は、片面６２ａに第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が形成されている。
【０１１３】
続いて、図２０（ｂ）示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、表面保護部材２０と絶縁基材１０と裏面保護部材６２とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２と第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２とが形成される。
【０１１４】
そして、図２０（ｃ）に示すように、下地用導体パターン５３の表面上に受熱板５１を形成する。また、下地用導体パターン５４の表面上に反射板５２を形成する。
【０１１５】
このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１１６】
本実施形態においても、第５実施形態と同様に、第１熱電部材３１において、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２との間に、絶縁基材１０の一部１５が存在している。第２熱電部材３２においても、第１延伸部３２１と第２延伸部３２２との間に、絶縁基材１０の一部１６が存在している。よって、本実施形態においても、第５実施形態と同様の効果を奏する。
【０１１７】
（第７実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図２２に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１熱電部材３１および第２熱電部材３２が、第６実施形態の放射熱センサ１０１と同様の構造を有している。ただし、本実施形態の放射熱センサ１０１は、以下の点が、第６実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。
【０１１８】
本実施形態では、絶縁基材１０が第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０の２層で構成されている。第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２は、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０の両方に形成されている。同様に、第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２は、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０の両方に形成されている。受熱板５１は、第１導体パターン４１に直に接している。反射板５２は、第２導体パターン４２に直に接している。
【０１１９】
次に、図２３（ａ）、（ｂ）、図２４（ａ）〜（ｄ）、図２５（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１２０】
図２３（ａ）に示すように、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１２１】
用意される第１絶縁基材１１０は、下記の通り、図２４（ａ）〜（ｄ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図２４（ａ）に示すように、片面１１０ａに第１導体パターン４１と第２導体パターン４２が形成された第１絶縁基材１１０を用意する。続いて、図２４（ｂ）に示すように、第１実施形態と同様に、第１導体パターン４１の表面上に受熱板５１を形成し、第２導体パターン４２の表面上に反射板５２を形成する。続いて、図２４（ｃ）に示すように、ビアホール１１１、１１２、１１３、１１４を形成する。ビアホール１１１、１１２、１１３、１１４は、それぞれ、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２、第３延伸部３２１、第４延伸部３２２を形成するための貫通孔である。続いて、図２４（ｄ）に示すように、ビアホール１１１、１１２のそれぞれに、第１熱電部材３１を構成する第１ペースト３１１ａ、３１２ａを充填する。同様に、ビアホール１１３、１１４のそれぞれに、第２熱電部材３２を構成する第２ペースト３２１ａ、３２２ａを充填する。
【０１２２】
用意される第２絶縁基材１２０は、下記の通り、図２５（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図２５（ａ）に示すように、片面１２０ｂに第１配線パターン３１４と第２配線パターン３２４が形成された第２絶縁基材１２０を用意する。続いて、図２５（ｂ）に示すように、ビアホール２１１、２１２、２１３、２１４を形成する。ビアホール２１１、２１２、２１３、２１４は、それぞれ、第１延伸部３１１、第２延伸部３１２、第３延伸部３２１、第４延伸部３２２を形成するための貫通孔である。続いて、図２５（ｃ）に示すように、ビアホール２１１、２１２のそれぞれに、第１ペースト３１１ａ、３１２ａを充填する。同様に、ビアホール２１３、２１４のそれぞれに、第２ペースト３２１ａ、３２２ａを充填する。
【０１２３】
続いて、図２３（ｂ）に示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２と第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２とが形成される。
【０１２４】
このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１熱電部材３１および第２熱電部材３２が、第６実施形態の放射熱センサ１０１と同様の構造を有しているので、第６実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２５】
（第８実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図２６に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１熱電部材３１および第２熱電部材３２が、第６実施形態の放射熱センサ１０１と同様の構造を有している。ただし、本実施形態の放射熱センサ１０１は、受熱板５１が第１導体パターン４１に直に接している点と、反射板５２が第２導体パターン４２に直に接している点が、第６実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。本実施形態においても、第６実施形態と同様の効果を奏する。
【０１２６】
なお、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が裏面保護部材６２に覆われていたが、裏面保護部材６２に覆われていなくてもよい。図１８に示す第６実施形態の放射熱センサ１０１についても同様である。
【０１２７】
（第９実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図２７に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、図１８に示す第６実施形態の放射熱センサ１０１と同様の構造を有している。
【０１２８】
さらに、本実施形態の放射熱センサ１０１は、裏面保護部材６２の第１、第２配線パターン３１４、３２４側とは反対側の面６２ｂに配置された熱伝導部材６３、６４、６５、６６を備えている。熱伝導部材６３、６４、６５、６６は、裏面保護部材６２よりも熱伝導性が高い部材である。本実施形態では、熱伝導部材として、銅で構成された下地用導体パターン６３、６４と、下地用導体パターン６３、６４の表面に形成された金めっき層６５、６６とを用いている。
【０１２９】
下地用導体パターン６３およびその表面の金めっき層６５は、第１配線パターン３１４と形状および大きさが同じであり、第３方向ＤＲ３で、第１配線パターン３１４と正対している。下地用導体パターン６３およびその表面の金めっき層６５が、第１熱伝導部材を構成している。
【０１３０】
同様に、下地用導体パターン６４およびその表面の金めっき層６６は、第２配線パターン３２４と形状および大きさが同じであり、第３方向ＤＲ３で、第２配線パターン３１４と正対している。下地用導体パターン６４およびその表面の金めっき層６６が第２熱伝導部材を構成している。
【０１３１】
次に、図２８（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１３２】
図２８（ａ）に示すように、表面保護部材２０と、絶縁基材１０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１３３】
このとき用意される表面保護部材２０および絶縁基材１０は、図２０（ａ）に示す表面保護部材２０および絶縁基材１０と同じものである。このとき用意される裏面保護部材６２は、一方の面６２ａに第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が形成され、他方の面６２ｂに下地用導体パターン６３、６４が形成されている。
【０１３４】
続いて、図２８（ｂ）に示すように、積層体を加熱加圧する。この工程は、図２０（ｂ）に示す工程と同じである。
【０１３５】
そして、図２８（ｃ）に示すように、下地用導体パターン５３の表面上に受熱板５１を形成する。また、下地用導体パターン５４の表面上に反射板５２を形成する。さらに、下地用導体パターン６３、６４の表面に金めっき層６５、６６を形成する。
【０１３６】
このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１３７】
ところで、第１熱電部材３１の構造を、第１延伸部３１１と第２延伸部３１２とが第１配線パターン３１４で接続された構造とした場合、第１配線パターン３１４と第１延伸部３１１の第１接続部Ｄ１と、第１配線パターン３１４と第２延伸部３１２の第２接続部Ｄ２の２つの接続部に温度差が生じると、ゼーベック効果が生じてしまう。第２熱電部材３２の構造を、第３延伸部３２１と第４延伸部３２２とが第２配線パターン３２４で接続された構造とした場合も同様である。第２配線パターン３２４と第３延伸部３２１の第３接続部Ｄ３と、第２配線パターン３２４と第４延伸部３２２の第４接続部Ｄ４の２つの接続部に温度差が生じると、ゼーベック効果が生じてしまう。このようにゼーベック効果が生じると、放射熱センサ１０１の検出精度が低下してしまう。
【０１３８】
そこで、本実施形態の放射熱センサ１０１では、裏面保護部材６２の面６２ｂに、熱伝導部材６３、６４、６５、６６を配置している。熱伝導部材６３、６４、６５、６６は、第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４を均熱化する均熱部材として機能する。このため、第１熱伝導部材６３、６５によって、第１接続部Ｄ１と第２接続部Ｄ２とを同一温度に近づけることができる。第２熱伝導部材６４、６６によって、第３接続部Ｄ３と、第４接続部Ｄ４とを同一温度に近づけることができる。
【０１３９】
よって、本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、熱伝導部材６３、６４、６５、６６を備えていない場合と比較して、検出精度を向上させることができる。
【０１４０】
なお、本実施形態では、第１熱伝導部材６３、６５が、裏面保護部材６２の面６２ｂのうち第１配線パターン３１４全体と正対する領域に配置されていたが、第１熱伝導部材６３、６５の配置場所は、これに限られない。第１熱伝導部材６３、６５は、第１接続部Ｄ１の少なくとも一部に対して絶縁基材１０の表面１０ａに垂直な方向で対向する位置から、第２接続部Ｄ２の少なくとも一部に対して絶縁基材１０の表面１０ａに垂直な方向で対向する位置にわたる領域に配置されていればよい。第１熱伝導部材６３、６５をこのように配置することで、第１接続部Ｄ１と第２接続部Ｄ２を同一温度に近づけることができる。
【０１４１】
同様に、第２熱伝導部材６４、６６も、第３接続部Ｄ３の少なくとも一部に対して絶縁基材１０の表面１０ａに垂直な方向で対向する位置から、第４接続部Ｄ４の少なくとも一部に対して絶縁基材１０の表面１０ａに垂直な方向で対向する位置にわたる領域に配置されていればよい。第２熱伝導部材６４、６６をこのように配置することで、第３接続部Ｄ３と第４接続部Ｄ４を同一温度に近づけることができる。
【０１４２】
したがって、第１熱伝導部材６３、６５と第２熱伝導部材６４、６６とがつながっていてもよい。すなわち、図２９に示すように、裏面保護部材６２の面６２ｂの全域にわたって熱伝導部材６７が配置されていてもよい。なお、図２９に示す熱伝導部材６７は、銅箔等の１層の導体で構成されている。このように、熱伝導部材は、１層で構成されていてもよい。
【０１４３】
（第１０実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３０に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、図２６に示す第８実施形態の放射熱センサ１０１に対して、裏面保護部材６２と熱伝導部材６７を追加したものである。熱伝導部材６７は、第９実施形態で説明したものと同じ目的のものである。熱伝導部材６７は、裏面保護部材６２の面６２ｂの全域にわたって配置されている。熱伝導部材６７がこのように配置されていても、第９実施形態と同様の効果を奏する。
【０１４４】
（第１１実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３１に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、図１８に示す第６実施形態の放射熱センサ１０１と同様の構造を有している。さらに、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第９、第１０実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、裏面保護部材６２の面６２ｂに配置された熱伝導部材６７を備えている。
【０１４５】
また、本実施形態の放射熱センサ１０１では、第１導体パターン４１の表面上には、表面保護部材２０が存在する。表面保護部材２０は、第１導体パターン４１よりも放射熱の放射率が高い熱可塑性樹脂で構成されている。このため、本実施形態では、表面保護部材２０が放射熱を吸収して生じた熱を第１導体パターン４１に伝える受熱部材として機能する。
【０１４６】
一方、第２導体パターン４１の表面上には、表面保護部材２０を介して、反射板５２が存在する。このため、第２導体パターン４１に向かって照射される放射熱は、反射板５２によって反射される。
【０１４７】
したがって、本実施形態の放射熱センサ１０１の表面１０１ａ側に、放射熱が照射されると、表面保護部材２０が放射熱を吸収し、反射板５２が放射熱を反射する。第１導体パターン４１が表面保護部材２０から熱を受け、第２導体パターン４２が反射板５２から受ける熱が少ないため、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の間に大きな温度差が生じる。このため、本実施形態の放射熱センサ１０１によっても、第１実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、放射熱センサ１０１の検出感度を高くできる。
【０１４８】
なお、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第６実施形態で説明した図２０（ａ）〜（ｃ）に示す放射熱センサ１０１の製造工程を、次のように変更することで製造される。
【０１４９】
図２０（ａ）に示す工程では、片面２０ｂに第１導体パターン４１および第２導体パターン４２が形成され、片面２０ａに下地用導体パターン５４が形成された表面保護部材２０を用意する。また、片面６２ａに第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が形成され、片面６２ｂに熱伝導部材６７としての銅箔が形成された裏面保護部材６２を用意する。図２０（ｃ）に示す工程では、下地用導体パターン４４の表面上に反射板５２を形成する。
【０１５０】
（第１２実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３２、３３に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１導体パターン４１Ａが受熱部材を兼ねており、第２導体パターン４２Ａが反射部材を兼ねている点が、第１実施形態の放射熱センサ１０１と異なる。その他の構成は、第１実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１５１】
本実施形態の第１導体パターン４１Ａおよび第２導体パターン４２Ａは、放射率が異なる導電性材料で構成されている。第１導体パターン４１Ａは、第２導体パターン４２Ａよりも、可視光線の波長領域における放射熱の放射率が高い導電性材料で構成されている。例えば、可視光線の波長領域において、放射熱の放射率が高い導電性材料としては、炭素が挙げられ、放射率が低い導電性材料としては、金、銀が挙げられる。なお、放射熱センサ１０１が赤外領域の放射熱を検出対象とする場合では、第１導体パターン４１Ａは、第２導体パターン４２Ａよりも、赤外領域における放射率が高い導電性材料で構成される。
【０１５２】
また、本実施形態においては、表面保護部材２０の放射熱の吸収率が低く設定されていることが好ましい。例えば、表面保護部材２０の厚さが薄く設定されていたり、表面保護部材２０が放射率が低い材料で構成されていたりすることが好ましい。より具体的には、放射熱センサ１０１が可視光領域の放射熱を検出対象とする場合では、表面保護部材２０が透明な樹脂で構成されていることが好ましい。
【０１５３】
次に、図３４（ａ）〜（ｆ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。図３４（ａ）〜（ｃ）に示す工程は、第１実施形態の図４（ａ）〜（ｃ）に示す工程と同じである。
【０１５４】
図３４（ｄ）に示す工程で、絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が高い導電性材料を蒸着して、第１導体パターン４１Ａを形成する。絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が低い導電性材料を蒸着して、第２導体パターン４２Ａを形成する。
【０１５５】
続いて、図３４（ｅ）に示すように、表面保護部材２０を用意し、この表面保護部材２０と図３４（ｄ）に示す工程が施された絶縁基材１０とを積層して積層体を形成する。その後、図３４（ｆ）に示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１５６】
本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１導体パターン４１Ａは、第２導体パターン４２Ａよりも放射熱の放射率が高い材料で構成されている。このため、放射熱センサ１０１の表面１０１ａに放射熱が照射されると、第１導体パターン４１Ａが第２導体パターン４２Ａよりも放射熱を多く吸収する。この結果、第１導体パターン４１Ａの方が、第２導体パターン４２Ａよりも、吸収して生じる熱量が多くなり、温度が高くなる。このように、本実施形態の放射熱センサ１０１では、第１導体パターン４１Ａと第２導体パターン４２Ａとが放射熱に起因する熱を受けるとともに、第１導体パターン４１Ａと第２導体パターン４２Ａとが受ける熱量が異なる。そして、熱電変換素子ＵＮ１は、第１、第２導体パターン４１Ａ、４２Ａの温度差に応じた電気的な出力を発生する。
【０１５７】
本実施形態の放射熱センサ１０１においても、検討例の放射熱センサＪ１と比較して、温接点部４１と冷接点部４２のそれぞれが放射熱を受ける際の受熱面積を大きくできる。したがって、本実施形態においても、第１実施形態と同様の効果を奏する。
【０１５８】
（第１３実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３５に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、第１導体パターン４１Ａが受熱部材を兼ねており、第２導体パターン４２Ａが反射部材を兼ねている。その他の構成は、図１３の第５実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１５９】
次に、図３６（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１６０】
図３６（ａ）に示すように、第１絶縁基材７０と、第２絶縁基材８０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１６１】
用意される第１絶縁基材７０は、第５実施形態と同様に、図１５（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。用意される第２絶縁基材８０は、第５実施形態と同様に、図１６（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。
【０１６２】
続いて、図３６（ｂ）示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、第１絶縁基材７０と第２絶縁基材８０と裏面保護部材６２とが一体化される。第１絶縁基材７０と第２絶縁基材８０とが一体化することで絶縁基材１０が形成される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１と第２熱電部材３２とが形成される。
【０１６３】
続いて、図３６（ｃ）に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が高い導電性材料を蒸着して、第１導体パターン４１Ａを形成する。絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が低い導電性材料を蒸着して、第２導体パターン４２Ａを形成する。
【０１６４】
続いて、図３６（ｄ）に示すように、表面保護部材２０を用意し、この表面保護部材２０と図３６（ｃ）に示す工程が施された絶縁基材１０とを積層して積層体を形成する。その後、積層体を加熱加圧する。これにより、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１６５】
本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、第５、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様の効果を奏する。
【０１６６】
（第１４実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３７に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、第１導体パターン４１Ａが受熱部材を兼ねており、第２導体パターン４２Ａが反射部材を兼ねている。その他の構成は、図１８の第６実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１６７】
次に、図３８（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１６８】
図３８（ａ）に示すように、絶縁基材１０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。用意される絶縁基材１０は、図２１（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。用意される裏面保護部材６２は、片面に第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が形成されている。
【０１６９】
そして、積層体を加熱加圧する。これにより、絶縁基材１０と裏面保護部材６２とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２と第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２とが形成される。
【０１７０】
続いて、図３８（ｂ）に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が高い導電性材料を蒸着して、第１導体パターン４１Ａを形成する。絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が低い導電性材料を蒸着して、第２導体パターン４２Ａを形成する。
【０１７１】
続いて、図３８（ｃ）に示すように、表面保護部材２０を用意し、この表面保護部材２０と図３８（ｂ）に示す工程が施された絶縁基材１０および裏面保護部材６２とを積層して積層体を形成する。その後、積層体を加熱加圧する。このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１７２】
本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、第６、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様の効果を奏する。
【０１７３】
（第１５実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図３９に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、第１導体パターン４１Ａが受熱部材を兼ねており、第２導体パターン４２Ａが反射部材を兼ねている。その他の構成は、図２２の第７実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１７４】
次に、図４０（ａ）、（ｂ）、図４１（ａ）〜（ｄ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１７５】
図４０（ａ）に示すように、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１７６】
用意される第１絶縁基材１１０は、下記の通り、図４１（ａ）〜（ｄ）に示す工程が施されたものである。すなわち、図４１（ａ）に示すように、片面１１０ａに形成された銅箔をエッチングして、所望形状にパターニングされた導体パターン４１、４２を形成する。続いて、図４１（ｂ）に示すように、導体パターン４１、４２のうち導体パターン４１のみを酸化処理して、酸化銅で構成された第１導体パターン４１Ａと、銅で構成された第２導体パターン４２Ａを形成する。このように、導体パターン４１、４２の片方のみを化学処理することで、第１導体パターン４１Ａを、第２導体パターン４２Ａよりも放射熱の放射率が高い材料で構成することができる。続いて、図４１（ｃ）、（ｄ）に示すように、ビアホール１１１、１１２、１１３、１１４を形成し、第１ペースト３１１ａ、３１２ａ、第２ペースト３２１ａ、３２２ａを充填する。図４１（ｃ）、（ｄ）に示す工程は図２４（ｃ）、（ｄ）に示す工程と同じである。
【０１７７】
用意される第２絶縁基材１２０は、第７実施形態の図２５（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。
【０１７８】
続いて、図４０（ｂ）に示すように、積層体を加熱加圧する。これにより、第１絶縁基材１１０と第２絶縁基材１２０とが一体化される。また、このときの加熱によって、第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２と第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２とが形成される。このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１７９】
本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、第７、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様の効果を奏する。
【０１８０】
（第１６実施形態）
本実施形態は、第１実施形態に対して、放射熱センサ１０１の構造を変更したものである。図４２に示すように、本実施形態の放射熱センサ１０１は、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様に、第１導体パターン４１Ａが受熱部材を兼ねており、第２導体パターン４２Ａが反射部材を兼ねている。その他の構成は、図２７の第９実施形態の放射熱センサ１０１と同じである。
【０１８１】
次に、図４３（ａ）〜（ｃ）を用いて、本実施形態の放射熱センサ１０１の製造方法について説明する。
【０１８２】
図４３（ａ）に示すように、絶縁基材１０と、裏面保護部材６２とを用意し、これらを積層した積層体を形成する。
【０１８３】
用意される絶縁基材１０は、図２１（ａ）〜（ｃ）に示す工程が施されたものである。
【０１８４】
用意される裏面保護部材６２は、片面に第１配線パターン３１４および第２配線パターン３２４が形成されている。用意される裏面保護部材６２は、もう一方の片面６２ｂに下地用導体パターン６３、６４および金めっき層６５、６６が形成されている。
【０１８５】
そして、積層体を加熱加圧する。これにより、絶縁基材１０と裏面保護部材６２とが一体化される。このときの加熱によって、第１熱電部材３１の第１延伸部３１１、第２延伸部３１２と第２熱電部材３２の第３延伸部３２１、第４延伸部３２２とが形成される。
【０１８６】
続いて、図４３（ｂ）に示すように、絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が高い導電性材料を蒸着して、第１導体パターン４１Ａを形成する。絶縁基材１０の表面１０ａに、放射率が低い導電性材料を蒸着して、第２導体パターン４２Ａを形成する。
【０１８７】
続いて、図４３（ｃ）に示すように、表面保護部材２０を用意し、この表面保護部材２０と図４３（ｂ）に示す工程が施された絶縁基材１０および裏面保護部材６２とを積層して積層体を形成する。その後、積層体を加熱加圧する。このようにして、本実施形態の放射熱センサ１０１が製造される。
【０１８８】
本実施形態の放射熱センサ１０１によれば、第９、第１２実施形態の放射熱センサ１０１と同様の効果を奏する。
【０１８９】
（他の実施形態）
本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、下記のように、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能である。
【０１９０】
（１）上記各実施形態では、絶縁基材１０が熱可塑性樹脂で構成されていたが、絶縁基材１０は熱可塑性樹脂以外の可撓性材料で構成されていてもよい。また、絶縁基材１０は、可撓性材料に限られず、セラミックス等の絶縁材料で構成されていてもよい。表面保護部材２０や裏面保護部材６２についても同様である。
【０１９１】
（２）上記各実施形態では、絶縁基材１０に形成された第１、第２ビアホール１１、１２等のビアホールに第１、第２熱電材料を埋め込むことで、第１、第２熱電部材３１、３２を形成したが、他の方法で第１、第２熱電部材３１、３２を形成してもよい。例えば、第１熱電部材と第２熱電部材とを、絶縁部材を介して、交互に並べて接合して、一面とその反対側の他面を有する板状部材を形成してもよい。
【０１９２】
（３）第１〜第１０実施形態の放射熱センサ１０１は、受熱板５１と反射板５２の両方を備えていたが、受熱板５１と反射板５２の一方のみを備えていてもよい。この場合であっても、第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の間に温度差を生じさせることができる。
【０１９３】
（４）上記各実施形態では、本発明の放射熱センサを放射熱測定装置に適用したが、本発明の放射熱センサは、放射熱センサの検出結果に応じて種々の作動を行う他の装置への適用が可能である。
【０１９４】
（５）上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。例えば、図１８に示す第６実施形態、図２６に示す第８実施形態、図２７、２９に示す第９実施形態、図３０に示す第１０実施形態、図３１に示す第１１実施形態に対して、図８に示す第２実施形態を組み合わせることができる。すなわち、第６、第８、第９、第１０、第１１実施形態において、裏面保護部材６２の厚さ寸法Ｄ２を、隣り合う第１導体パターン４１と第２導体パターン４２の間隔Ｌ１よりも小さく設定する。これにより、第２実施形態と同様の効果が得られる。
【０１９５】
（６）上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。
【符号の説明】
【０１９６】
１０    絶縁基材
２０    表面保護部材
３１    第１熱電部材
３２    第２熱電部材
４１    第１導体パターン
４１Ａ  第１導体パターン
４２Ａ  第２導体パターン
４２    第２導体パターン
５１    受熱部材
５２    反射部材
６２    裏面保護部材
【図１】
0006269612.tif 000002
【図２】
0006269612.tif 000003
【図３】
0006269612.tif 000004
【図４】
0006269612.tif 000005
【図５】
0006269612.tif 000006
【図６】
0006269612.tif 000007
【図７】
0006269612.tif 000008
【図８】
0006269612.tif 000009
【図９】
0006269612.tif 000010
【図１０】
0006269612.tif 000011
【図１１】
0006269612.tif 000012
【図１２】
0006269612.tif 000013
【図１３】
0006269612.tif 000014
【図１４】
0006269612.tif 000015
【図１５】
0006269612.tif 000016
【図１６】
0006269612.tif 000017
【図１７】
0006269612.tif 000018
【図１８】
0006269612.tif 000019
【図１９】
0006269612.tif 000020
【図２０】
0006269612.tif 000021
【図２１】
0006269612.tif 000022
【図２２】
0006269612.tif 000023
【図２３】
0006269612.tif 000024
【図２４】
0006269612.tif 000025
【図２５】
0006269612.tif 000026
【図２６】
0006269612.tif 000027
【図２７】
0006269612.tif 000028
【図２８】
0006269612.tif 000029
【図２９】
0006269612.tif 000030
【図３０】
0006269612.tif 000031
【図３１】
0006269612.tif 000032
【図３２】
0006269612.tif 000033
【図３３】
0006269612.tif 000034
【図３４】
0006269612.tif 000035
【図３５】
0006269612.tif 000036
【図３６】
0006269612.tif 000037
【図３７】
0006269612.tif 000038
【図３８】
0006269612.tif 000039
【図３９】
0006269612.tif 000040
【図４０】
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【図４１】
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【図４２】
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【図４３】
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