(57)【要約】【課題】  白金抵抗体を外側の雰囲気から良好に封止するようにした白金抵抗体式温度センサ及びその製造方法を提供する。【解決手段】  温度センサは、センサ基体１００及びセンサ素子２００を備える。センサ基体１００は、支持基板１１０にその表面側から収容部１１５を形成して構成されている。センサ素子２００は、素子基板２１０の表面に白金抵抗体２３０を形成してなるもので、このセンサ素子２００は、素子基板２１０を白金抵抗体２３０側から支持基板１１０の収容部１１５内に気密的に嵌装して収容されている。【選択図】    図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
支持基板を有するセンサ基体と、
素子基板及びこの素子基板の一側面上に形成した白金抵抗体を有するセンサ素子とを備える白金抵抗体式温度センサにおいて、
前記支持基板は、その一側面から板厚方向に凹状に形成してなる収容部を有しており、
前記センサ素子は、前記素子基板の前記一側面から前記白金抵抗体を気密状態にするように前記支持基板の収容部に嵌装されていることを特徴とする白金抵抗体式温度センサ。
【請求項２】
前記支持基板の前記一側面のうち少なくとも前記収容部の内周面及び前記素子基板の外周面に対する環状対応部位を覆うようにガラス材料でもって形成してなる封止層を備えることを特徴とする請求項１に記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項３】
前記支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層を、複数、積層して焼成してなる積層板であって、
前記収容部は、前記積層板の一側面からその板厚方向に凹状に形成されていることを特徴とする請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項４】
前記支持基板は、セラミックスを主成分とする材料からなる層を、複数、積層してなる積層板であって、
前記収容部は、前記積層板の一側面からその板厚方向に凹状に形成されており、
前記センサ基体は、前記白金抵抗体の接続端部から前記収容部の周壁を介し前記複数の層のうちの両隣接層の間を通り外部に延出してなるリードを有することを特徴とする請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項５】
前記各層は、セラミックスグリーンシートを焼成することで形成されていることを特徴とする請求項４に記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項６】
前記支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層を、複数、積層して焼成してなる積層板であって、
前記収容部は、前記積層板の一側面からその板厚方向に凹状に形成されており、
前記センサ基体は、前記白金抵抗体の接続端部と前記収容部の底壁部のうち前記接続端部に対する対応部との間に挟持されるパッド部と、前記積層板の他側面に設けたリード部とを備え、
前記積層板はその前記他側面と前記収容部の底壁部との間にて前記パッド部と前記リード部とを電気的に接続するようにスルーホールを形成してなることを特徴とする請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項７】
前記素子基板の前記一側面上に電気絶縁材料でもって前記白金抵抗体を覆うように形成してなる短絡防止層を備えることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１つに記載の白金抵抗体式温度センサ。
【請求項８】
セラミックスを主成分とする材料からなる素子基板の一側面上に白金抵抗体を形成するようにしてセンサ素子を製造するセンサ素子製造工程と、
セラミックスを主成分とする材料からなる支持基板をその一側面から凹状に収容部を形成するように製造する支持基板製造工程と、
前記白金抵抗体を気密状態にするように前記センサ素子を前記素子基板の前記一側面から前記支持基板の収容部内に嵌装するセンサ素子嵌装工程とからなる白金抵抗体式温度センサの製造方法。
【請求項９】
前記支持基板の前記一側面のうち少なくとも前記収容部の内周面及び前記素子基板の外周面に対する環状対応部位を覆うようにガラス材料でもって封止層を形成する封止層形成工程を備えることを特徴とする請求項８に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法。
【請求項１０】
前記支持基板製造工程において、セラミックスグリーンシートを、順次、層となるように、複数、積層して一側面から板厚方向に凹状に前記収容部を有する未焼成積層板を形成し、
前記センサ素子嵌装工程における前記センサ素子の前記未焼成積層板の収容部への嵌装を行い、
その後、前記センサ素子を前記未焼成積層板の収容部に嵌装した状態で焼成するようにしたことを特徴とする請求項８或いは９に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法。
【請求項１１】
前記支持基板製造工程において、セラミックスグリーンシートを、順次、層となるように、複数、積層して一側面から板厚方向に凹状に前記収容部を有する未焼成積層板を形成し、この形成後、前記未焼成積層板を焼成して前記支持基板とし、
その後、前記センサ素子嵌装工程における前記センサ素子の前記支持基板の収容部への嵌装を行うようにしたことを特徴とする請求項８或いは９に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、白金抵抗体式温度センサ及びその製造方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の温度センサとしては、下記特許文献に開示されたプラチナ温度センサがある。このプラチナ温度センサは、セラミック基板上に形成したプラチナ薄膜抵抗体と、このプラチナ薄膜抵抗体を介しセラミック基板上に順次積層した連結層及びセラミックカバー層とを備えている。
【特許文献１】特表２００２−５３５６０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、上記プラチナ温度センサにおいては、連結層及びセラミックカバー層が平板状である。このため、これら連結層及びセラミックカバー層が、上述のように、セラミック基板上にプラチナ薄膜抵抗体を介し単に順次積層されるだけでは、セラミック基板とセラミックカバー層との間の気密性が不十分となり易い。このようなことは、連結層が多孔質であると、特に著しい。
【０００４】
その結果、プラチナ薄膜抵抗体が、セラミック基板とセラミックカバー層との間を介し当該プラチナ温度センサの周囲の雰囲気の影響を受け易いという不具合を招く。
【０００５】
そこで、本発明は、以上のようなことに対処するため、白金抵抗体を外側の雰囲気から良好に封止するようにした白金抵抗体式温度センサ及びその製造方法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】
【０００６】
上記課題の解決にあたり、本発明に係る白金抵抗体式温度センサは、請求項１の記載によれば、
支持基板（１１０）を有するセンサ基体（１００）と、
素子基板（２１０）及びこの素子基板の一側面（２１１）上に形成した白金抵抗体（２３０）を有するセンサ素子（２００）とを備える。
【０００７】
当該白金抵抗体式温度センサにおいて、支持基板は、その一側面（１０１）から板厚方向に凹状に形成してなる収容部（１１５）を有しており、
センサ素子は、素子基板の上記一側面から白金抵抗体を気密状態にするように支持基板の収容部に嵌装されていることを特徴とする。
【０００８】
これによれば、センサ素子がその素子基板の上記一側面から支持基板の収容部に嵌装されていることから、白金抵抗体が支持基板の収容部内にてその底壁部の近傍に位置することとなる。しかも、センサ素子は上述のように支持基板の収容部に白金抵抗体を気密的にするように嵌装されているから、白金抵抗体は、温度センサの外側の雰囲気から良好に封止される。
【０００９】
従って、温度センサの外側の雰囲気が、支持基板の収容部の内周面と素子基板の外周面との間を通り白金抵抗体に達することがない。その結果、白金抵抗体は、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスに影響されて酸化したり或いは揮発したりすることを抑制され、また、高温の還元性ガスの影響を受けて劣化することを抑制され、温度センサとしての正常な抵抗値を常に維持し得る。
【００１０】
また、本発明は、請求項２の記載によれば、請求項１に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、支持基板の上記一側面のうち少なくとも上記収容部の内周面及び上記素子基板の外周面に対する環状対応部位を覆うようにガラス材料でもって形成してなる封止層（３００）を備えることを特徴とする。
【００１１】
これによれば、上述のごとく白金抵抗体を気密状態にするようにセンサ素子を素子基板の上記収容部に嵌装することで達成される封止に加え、封止層により上記支持基板の上記一側面の環状対応部位を封止することによって、温度センサの外側の雰囲気が、二重に白金抵抗体から遮断される。その結果、請求項１に記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。
【００１２】
また、上述のように素子基板が白金抵抗体を気密状態にするように上記収容部に嵌装されているため、封止層がガラス材料で形成されていても、このガラス材料が、収容部の内周面と素子基板の外周面との間にしみ込んで白金抵抗体に到達しこの白金抵抗体に悪影響を与えることもない。
【００１３】
また、本発明は、請求項３の記載によれば、請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層（１１１、１１２）を、複数、積層して焼成してなる積層板であって、
上記収容部は、上記積層板の一側面からその板厚方向に凹状に形成されていることを特徴とする。
【００１４】
これによれば、支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層を、複数、積層して焼成した積層板である。ここで、セラミックスグリーンシートはその焼成により収縮するから、未焼成の積層板を焼成するときに、上記収容部の内周面は、その内側に向けて収縮する。このため、当該収容部の内周面と素子基板の外周面との間の気密性がより一層向上する。その結果、請求項１或いは２に記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。
【００１５】
また、本発明は、請求項４の記載によれば、請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
支持基板は、セラミックスを主成分とする材料からなる層（１１１、１１２）を、複数、積層してなる積層板であって、
上記収容部は、上記積層板の一側面からその板厚方向に凹状に形成されており、
センサ基体は、白金抵抗体の接続端部（２３１、２２０）から上記収容部の周壁を介し上記複数の層のうちの両隣接層の間を通り外部に延出してなるリード（１２０、１３０）を有することを特徴とする。
【００１６】
このように、リードが積層した複数の層のうちの両隣接層の間を通り外部に延出することで、当該リードのうち上記両隣接層の間を通る部位は、当該両隣接層の間にしっかりと挟持される。その結果、当該リードの支持基板による保持が強化され得る。
【００１７】
また、本発明は、請求項５の記載によれば、請求項４に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、上記各層は、セラミックスグリーンシートを焼成することで形成されていることを特徴とする。
【００１８】
これによれば、上記各層は、セラミックスグリーンシートを焼成したものである。ここで、セラミックスグリーンシートはその焼成により収縮するから、未焼成の積層板を焼成するときに、上記収容部の内周面は、その内側に向けて収縮する。このため、請求項４に記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、当該収容部の内周面とセンサ素子の素子基板の外周面との間の気密性をより一層向上させ得る。
【００１９】
また、本発明は、請求項６の記載によれば、請求項１或いは２に記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、
支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層（１１１、１１２）を、複数、積層して焼成してなる積層板であって、
上記収容部は、上記積層板の一側面（１０１）からその板厚方向に凹状に形成されており、
センサ基体は、白金抵抗体の接続端部（２３１、２２０）と上記収容部の底壁部のうち上記接続端部に対する対応部との間に挟持されるパッド部（１２１、１３１）と、上記積層板の他側面に設けたリード部（４２０、４３０）とを備え、
上記積層板はその上記他側面と上記収容部の底壁部との間にてパッド部とリード部とを電気的に接続するようにスルーホール（１１６、１１７）を形成してなることを特徴とする。
【００２０】
これによれば、支持基板は、セラミックスグリーンシートで形成した層を、複数、積層して焼成した積層板である。ここで、セラミックスグリーンシートはその焼成により収縮するから、未焼成の積層板を焼成するときに、上記収容部の内周面は、その内側に向けて収縮する。このため、当該収容部の内周面と素子基板の外周面との間の気密性がより一層向上する。
【００２１】
しかも、センサ基体において、リード部は、上記積層板の上記他側面に設けられて、支持基板内のスルーホールを介し上記収容部内のパッド部に電気的に接続されている。このため、センサ基体が請求項４に記載の発明に比べてコンパクトになる。従って、センサ基体の熱容量を減少させつつ、請求項１或いは２に記載の発明の作用効果をより一層向上し得る。
【００２２】
また、本発明は、請求項７の記載によれば、請求項１〜６のいずれか１つに記載の白金抵抗体式温度センサにおいて、素子基板の上記一側面上に電気絶縁材料でもって白金抵抗体を覆うように形成してなる短絡防止層（２４０）を備えることを特徴とする。
【００２３】
これによれば、白金抵抗体が、上記収容部内にて、短絡防止層により隔離される。ここで、短絡防止層は電気絶縁材料からなるので、上記収容部の底壁部の近傍に導電部材があっても、当該短絡防止層は、白金抵抗体を電気的に絶縁状態に保持する。その結果、請求項１〜６のいずれか１つに記載の発明の作用効果を達成し得るのは勿論のこと、当該短絡防止層でもって、白金抵抗体の上記導電部材との短絡を良好に防止し得る。
【００２４】
また、本発明に係る白金抵抗体式温度センサの製造方法では、請求項８の記載によれば、
セラミックスを主成分とする材料からなる素子基板（２１０）の一側面（２１１）上に白金抵抗体（２３０）を形成するようにしてセンサ素子（２００）を製造するセンサ素子製造工程と、
セラミックスを主成分とする材料からなる支持基板（１１０）をその一側面（１０１）から凹状に収容部（１１５）を形成するように製造する支持基板製造工程と、
白金抵抗体を気密状態にするようにセンサ素子を素子基板の上記一側面から支持基板の収容部内に嵌装するセンサ素子嵌装工程とからなる。
【００２５】
これによれば、センサ素子は、素子基板の一側面上に白金抵抗体を形成するようにして製造され、一方、支持基板は、その一側面から凹状に収容部を形成するようにして製造される。そして、このように製造したセンサ素子の素子基板を、上記一側面から白金抵抗体を気密状態にするように支持基板の収容部内に嵌装することで、白金抵抗体式温度センサとして製造する。
【００２６】
その結果、請求項１に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る白金抵抗体式温度センサの提供が可能となる。
【００２７】
また、本発明は、請求項９の記載によれば、請求項８に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法において、支持基板の上記一側面のうち少なくとも上記収容部の内周面及び上記素子基板の外周面に対する環状対応部位を覆うようにガラス材料でもって封止層（３００）を形成する封止層形成工程を備えることを特徴とする。
【００２８】
これによれば、請求項２に記載の発明と同様の作用効果を達成し得る白金抵抗体式温度センサの提供が可能となる。
【００２９】
また、本発明は、請求項１０の記載によれば、請求項８或いは９に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法において、
上記支持基板製造工程において、セラミックスグリーンシートを、順次、層（１１１、１１２）となるように、複数、積層して一側面から板厚方向に凹状に上記収容部を有する未焼成積層板を形成し、
上記センサ素子嵌装工程におけるセンサ素子の上記未焼成積層板の収容部への嵌装を行い、
その後、センサ素子を上記未焼成積層板の収容部に嵌装した状態で焼成するようにしたことを特徴とする。
【００３０】
このように、セラミックスグリーンシートを複数積層してなる上記未焼成積層板の収容部にセンサ素子を嵌装した状態で、当該未焼成積層板を焼成する。ここで、セラミックスグリーンシートはその焼成により収縮するから、上記収容部の内周面は、その内側に向けて収縮する。このように上記収容部内にセンサ素子を嵌装して未焼成積層板を焼成することで、請求項８或いは９に記載の発明の作用効果を達成しつつ、上記収容部の内周面と素子基板の外周面との間の気密性をより一層向上し得る白金抵抗体式温度センサの提供が可能となる。
【００３１】
また、本発明は、請求項１１の記載によれば、請求項８或いは９に記載の白金抵抗体式温度センサの製造方法において、上記支持基板製造工程において、セラミックスグリーンシートを、順次、層（１１１、１１２）となるように、複数、積層して一側面から板厚方向に凹状に上記収容部を有する未焼成積層板を形成し、この形成後、上記未焼成積層板を焼成して支持基板とし、
その後、上記センサ素子嵌装工程におけるセンサ素子の支持基板の上記収容部への嵌装を行うようにしたことを特徴とする。
【００３２】
これによれば、支持基板が、上述のように、セラミックスグリーンシートを、複数、積層してなる未焼成積層板に上記収容部を形成した上で焼成される。そして、当該収容部内に素子基板を上述のように気密的に嵌装することで、請求項８或いは９に記載の発明の作用効果を達成し得る白金抵抗体式温度センサの提供が可能となる。
【００３３】
なお、上記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ものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
以下、本発明の各実施形態を図面に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１〜図３は、本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第１実施形態を示しており、当該温度センサは、図１及び図２にて示すごとく、センサ基体１００と、センサ素子２００と、封止層３００とを備えている。
【００３５】
センサ基体１００は、図１にて示すごとく、支持基板１１０と、両リード１２０、１３０とにより構成されている。支持基板１１０は、下側層１１１と、この下側層１１１上に貼り合わせる上側層１１２とを備えており、これら下側層１１１及び上側層１１２は、共に、アルミナのグリーンシートを複数積層して焼成することにより、図１〜図３にて示すごとく、同一の外形形状を有するように構成されている。
【００３６】
上側層１１２は、図２〜図４にて示すごとく、その中央部にて、四角状の貫通穴部１１３を有するように四角環状に構成されており、この上側層１１２は、図１、図２及び図４にて示すごとく、下側層１１１の表面上に重畳的に貼り合わされている。これにより、支持基板１１０は、図１、図２及び図４から分かるように、上側層１１２の貫通穴部１１３及び下側層１１１のうち貫通穴部１１３に対する対応部（以下、底壁部１１４ともいう）でもって、直方体形状の収容部１１５を凹状に構成している。
【００３７】
両リード１２０、１３０は、下側層１１１と上側層１１２との間にて図４にて示すごとく挟持されている。リード１２０は、図２〜図４から分かるように、短冊片状パッド部１２１及び線状リード部１２２を備えており、パッド部１２１は、その図４にて図示上側及び右側の両部位１２３（以下、Ｌ字状部位１２３ともいう）にて、収容部１１５の外周部のうち図４の図示右上側部にて、下側層１１１と上側層１１２との間に挟持されている。これに伴い、パッド部１２１は、図４にて示すごとく、Ｌ字状部位１２３を除く部位１２４（以下、重畳部位１２４ともいう）にて、収容部１１５内の底壁部１１４上に延在している。
【００３８】
また、リード部１２２は、その内端部にて、パッド部１２１の図４において図示右端部と重なるように、下側層１１１と上側層１１２との間に挟持されており、このリード部１２２は、その内端部から図４にて図示右方へ下側層１１１と上側層１１２との間を通り外部へ延出している。
【００３９】
一方、リード１３０は、図４にて示すごとく、支持基板１１０の図示上下方向中央を基準にリード１２０とは対称的な位置にて下側層１１１及び上側層１１２の間に挟持されている。このリード１３０は、リード１２０のパッド部１２１及びリード部１２２と同様の構成を有する短冊片状パッド部１３１及び線状リード部１３２を備えている。
【００４０】
パッド部１３１は、その図４の図示下側及び右側の両部位１３３（以下、Ｌ字状部位１３３ともいう）にて、収容部１１５の外周部のうち図４の図示右下側部にて、下側層１１１と上側層１１２との間に挟持されている。これに伴い、パッド部１３１は、図４にて示すごとく、Ｌ字状部位１３３を除く部位１３４（以下、重畳部位１３４ともいう）にて、収容部１１５内の底壁部１１４上に延在している。
【００４１】
また、リード部１３２は、その内端部にて、パッド部１３１の図４において図示右端部と重なるように、下側層１１１と上側層１１２との間に挟持されており、このリード部１３２は、その内端部から図４にて図示右方へ下側層１１１と上側層１１２との間を通り外部へ延出している。
【００４２】
なお、本第１実施形態において、両パッド部１２１、１３１は、白金（Ｐｔ）で形成されており、一方、両リード部１２２、１３２は、白金（Ｐｔ）とロジウム（Ｒｈ）との合金（以下、白金−ロジウム合金という）でもって形成されている。
【００４３】
センサ素子２００は、図１及び図２にて示すごとく、支持基板１１０の収容部１１５内に収容されているもので、このセンサ素子２００は、図２、図３或いは図５にて示すごとく、素子基板２１０、両接続用パッド２２０、白金抵抗体２３０及び短絡防止層２４０を備えている。
【００４４】
素子基板２１０は、高純度のアルミナを主成分とする材料（以下、高純度アルミナ材料ともいう）でもって、図１及び図２にて示すごとく、センサ基体１００の収容部１１５の開口形状と同一の外形形状を有するように形成されている。この素子基板２１０は、その表面２１１から白金抵抗体２０を気密状態にするように収容部１１５内に嵌装されており、当該素子基板２１０は、その外周面にて、収容部１１５の内周面に、直接、一様に当接している。なお、本第１実施形態においては、上記高純度アルミナ材料として、アルミナを９９．９（％）以上含む材料が採用されている。
【００４５】
両パッド２２０及び白金抵抗体２３０は、素子基板２１０の表面２１１上に、白金（Ｐｔ）でもって図５にて示すごとく一体に形成されている。両パッド２２０は、図５にて示すごとく、素子基板２１０の表面２１１のうち図示上下右側部（両リード１２０、１３０の各重畳部位１２４、１３４に対応する）上に形成されている。
【００４６】
白金抵抗体２３０は、両パッド２２０の間にて、図５にて示すごとく、図示左右方向に蛇行状となるように、図示上方から下方にかけて、素子基板２１０の表面２１１上に形成されている。ここで、白金抵抗体２３０は、その一側接続端部２３１にて、両パッド２２０のうち図５にて図示上側パッド２２０の図示左端部と一体となっている。一方、白金抵抗体２３０の他側接続端部２３１は、両パッド２２０のうち図５にて図示下側パッド２２０の図示左端部と一体となっている。
【００４７】
短絡防止層２４０は、アルミナを主成分とする材料でもって、白金抵抗体２３０を覆うように素子基板２１０の表面２１１上に形成されており、この短絡防止層２４０は、白金抵抗体２３０の収容部１１５の底壁部側に位置する導電部材（両パッド部１２１、１３１）との電気的短絡や底壁部１１４との機械的接触を防止する役割を果たす。
【００４８】
封止層３００は、ガラス材料からなるもので、この封止層３００は、センサ基体１００の環状表面１０１（上側層１１２の環状表面）及び素子基板２１０の裏面の全体に亘り設けられている。これにより、封止層３００は、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間を当該温度センサの外側の雰囲気から封止する役割を果たす。
【００４９】
次に、以上のように構成した当該温度センサの製造方法について説明する。アルミナの両グリーンシート１４０、１５０を準備する（図６及び図１０参照）。なお、グリーンシート１４０（以下、下側グリーンシート１４０ともいう）は、複数の下側層１１１を形成するためのものであり、グリーンシート１５０（以下、上側グリーンシート１５０ともいう）は、複数の上側層１１２を形成するためのものである。
【００５０】
次に、下側グリーンシート１４０には、各切断用穴部１４１を、図７にて示すごとく、パンチにより互いに平行な溝状に形成する。然る後、白金を、ペースト状にて、下側グリーンシート１４０の表面上に各溝状穴部１４１の一側に沿いスクリーン印刷して、図８にて示すごとく両パッド部１２１、１３１となる両ペースト層１４２、１４３を、複数、形成する。
【００５１】
ついで、図９にて示すごとく、白金−ロジウム合金からなる両リード部１２２、１３２を、複数組、準備し、これら各両リード部１２２、１３２を、各両ペースト層１４２、１４３上に、各対応の溝状穴部１４１の長手方向に直交するように、図９にて示すごとく載置する。
【００５２】
この載置のしかたにつき、一組の両リード部１２２、１３２を例にとり説明すると、リード部１２２が、その先端部にて、図９にて図示左側に位置する穴部１４１上に延出するように、当該リード部１２２の基端部が、ペースト層１４２の図９にて図示左端部上に載置される。また、リード部１３２が、その先端部にて、図９にて図示左側に位置する穴部１４１上に延出するように、当該リード部１３２の基端部が、ペースト層１４３の図９にて図示左端部上に載置される。
【００５３】
一方、上側グリーンシート１５０には、各切断用穴部１５１を、下側グリーンシート１４０の各穴部１４１に対応するように、図１１にて示すごとく、パンチにより互いに平行に溝状に形成する。また、この形成に併せて、上側グリーンシート１５０には、下側層１１２の貫通穴部１１３を、各溝状穴部１５１に沿い、パンチにより、図１１にて示すごとく、複数、形成する。
【００５４】
然る後、このように各溝状穴部１５１及び複数の貫通穴部１１３を形成した上側グリーンシート１５０を、上述のように各両ペースト層１４２、１４３上に各両リード部１２２、１３２を載置した下側グリーンシート１４０（図９参照）上に重畳的に貼り合わせる（図１２参照）。これにより、各両パッド部１２１、１３１となる各両ペースト層１４２、１４３及び各両リード部１２２、１３２が、図１２にて示すごとく、両グリーンシート１４０、１５０の間に挟持される。
【００５５】
このとき、上側グリーンシート１５０の貫通穴部１１３毎に、貫通穴部１１３はこの貫通穴部１１３に対する下側グリーンシート１４０の対応部（底壁部１１４に相当）とともに収容部１１５を構成する。この構成に伴い、収容部１１５毎に、両パッド部１２１、１３１となる両ペースト層１４２、１４３は、その上記両重畳部位１２４、１３４に対する両対応部にて、収容部１１５内に位置し、かつ、両リード部１２２、１３２毎に、両リード部１２２、１３２は、その各先端部にて、溝状穴部１５１内に延出する。
【００５６】
上述のように両グリーンシート１４０、１５０を貼り合わせた後は、図１３にて示すごとく、両グリーンシート１４０、１５０を、各切断線１５２でもって格子状に切断する。これにより、図１８にて示すようなセンサ基体１００となる前の未焼成のセンサ基体（以下、未焼成センサ基体ともいう）が、複数、形成される。なお、図１８にて、符号１５３は、上側層１１２となるグリーンシート部を示す。
【００５７】
このようにして複数の未焼成センサ基体を形成した後は、図１４にて示すごとく、上記高純度アルミナ材料からなる基板を素子基板２１０として準備する。ついで、図１５にて示すごとく、白金（Ｐｔ）を用いて、スパッタリングにより、両パッド部２２０及び白金抵抗体２３０をパターン形成するための白金層２５０を、素子基板２１０の表面２１１上に形成する。
【００５８】
然る後、白金層２５０にホトリソグラフィ処理及びエッチング処理を施して両パッド部２２０及び白金抵抗体２３０を素子基板２１０の表面２１１上に図１６にて示すごとく形成して、温度特性の安定性確保のためエージング処理を施す。
【００５９】
ついで、図１７にて示すごとく、アルミナを主成分とする材料を、ペースト状にて、白金抵抗体２３０を覆うように素子基板２１０の表面２１１上にスクリーン印刷した後焼成して、短絡防止層２４０を形成する。これにより、センサ素子２００が形成される（図５参照）。
【００６０】
また、このようなセンサ素子２００を、複数、形成する。ここで、素子基板２１０の形成材料は、上述のごとく、高純度アルミナ材料であるから、当該センサ素子２００の素子基板２１０の平滑度が高くそのピンホールも少ない。従って、各センサ素子２００間の特性のばらつきが抑制され得る。
【００６１】
次に、上述のように形成した複数のセンサ素子２００（図５参照）のうちの一つを、上述のように形成した複数の未焼成センサ基体のうちの一つ（図１８参照）に組み付けて白金抵抗体式温度センサとして製造する工程を例にとり説明する。
【００６２】
まず、上記センサ素子２００を、図１９にて示すごとく、短絡防止層２４０側から未焼成センサ基板の収容部１１５内に気密的に嵌装する。このとき、このような嵌装により、短絡防止層２４０が、その表面にて、収容部１１５の底壁部１１４に対向し、両パッド部２２０が両パッド部１２１、１３１の各重畳部位１２４、１３４（図４参照）となる対応部上に重畳的に当接する。なお、図１９において、符号１４４は、下側グリーンシート１４０のうち下側層１１１となるグリーンシート部を示す。
【００６３】
そして、上述のようにセンサ素子２００を未焼成センサ基体の収容部１１５に嵌装してなる構造体（以下、未焼成嵌装構造体ともいう）を所定の焼成条件のもとに焼成し、焼成嵌装構造体とする。
【００６４】
ついで、ガラス材料を、ペースト状にて、上記焼成嵌装構造体の面（収容部１１５の開口側面）の全体に亘りスクリーン印刷し、封止層３００となるペースト層３１０を形成する（図２０参照）。然る後、ペースト層３１０を形成した上記焼成嵌装構造体を焼成する。これにより、ペースト層３１０が封止層３００となる。以上により、本第１実施形態にいう白金抵抗体式温度センサの製造が終了する。
【００６５】
以上によれば、本第１実施形態においては、当該白金抵抗体式温度センサの製造工程中及び製造工程後において、以下のような作用効果が達成される。
（１）製造工程中の作用効果
本第１実施形態の製造工程によれば、上述のように封止層３００を形成する前において、センサ素子２００が上述のように支持基板１１０の収容部１１５内に嵌装されていることから、白金抵抗体２３０が収容部１１５内にてその底壁部の近傍に位置することとなる。
【００６６】
しかも、上述のように未焼成センサ基体を焼成することで、上側層１１２及び下側層１１１となる各グリーンシート部が収縮する。これに伴い、支持基板１１０の収容部１１５の内周面がその内側に向けて収縮する。このため、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面とが、直接、一様に密着するので、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面の間の気密性が大幅に向上する。
【００６７】
従って、白金抵抗体２３０は、センサ基体１００及びセンサ素子２００の外側の雰囲気から良好に封止される。よって、上述のような未焼成嵌装構造体の焼成の過程において、白金抵抗体２３０は、上記雰囲気内の高温の酸化性ガスの影響を受けて酸化したり揮発したりすることを抑制され、また、高温の還元性ガスの影響を受けて劣化することを抑制される。その結果、白金抵抗体２３０の抵抗値を正常に維持し得る。
【００６８】
また、上述のように封止層３００となるペースト状のガラス材料を上記焼成嵌装構造体の面の全体に亘りスクリーン印刷しても、上述のように未焼成嵌装構造体の焼成に伴い収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間の気密性が向上している。
【００６９】
従って、封止層３００となるペースト層３１０を高温の雰囲気内で焼成しても、上記ペースト状のガラス材料が、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間にしみ込むことはない。このため、上記ペースト状ガラス材料が白金抵抗体２３０に達しこの白金抵抗体の白金との化学的反応等によって当該白金抵抗体の抵抗値を増大させる等の悪影響を招くことはない。
【００７０】
また、上述のように、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面とが、直接、一様に密着するので、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間に余分な気密性部材を介装する必要もない。
（２）製造工程後の作用効果
上述のように未焼成嵌装構造体を焼成した後においては支持基板１１０の収容部１１５の内周面はその内側に収縮しているから、センサ素子２００の素子基板２１０は支持基板１１０の収容部１１５内に気密的に嵌装されることとなる。
【００７１】
このため、製造後の当該温度センサにおいて、支持基板１１０の収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間の気密性が良好に確保され得る。しかも、白金抵抗体２３０は、収容部１１５の底壁部の近傍に位置している。よって、当該温度センサが被検出雰囲気中に配置されても、この温度センサの白金抵抗体２３０は上記被検出雰囲気から良好に封止され得る。
【００７２】
従って、例えば、この被検出雰囲気中の高温の酸化性ガスが、収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間を通り白金抵抗体２３０に影響して、この白金抵抗体の酸化や揮発を招くという事態を発生させることがない。その結果、白金抵抗体２３０は、上記被検出雰囲気中にあっても、正常な抵抗値を常に維持し得る。また、封止層３００を形成するガラス材料が上記被検出雰囲気中の高い温度を受けて融けても、この融けたガラス材料が収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面との間にしみ込むこともない。
【００７３】
また、両リード１２０、１３０の各リード部１２２、１３２は、上述のように支持基板１１０の下側層１１１と上側層１１２との間に挟持されているので、支持基板１１０の両リード部１２２、１３２に対する保持が強化され得る。なお、この保持にあたり、上記製造工程において、下側層１１１及び上側層１１２となる両グリーンシート部の間に両リード部１２２、１３２を上述のごとく挟持して焼成するのみでよいので、支持基板１１０の両リード部１２２、１３２に対する保持工程が簡単になる。
（第２実施形態）
図２１〜図２５は本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第２実施形態を示している。本第２実施形態では、図２１にて示すごとく、上記第１実施形態にて述べた温度センサにおいて、センサ基体１００に代えて、センサ基体４００を採用した構成となっている。
【００７４】
このセンサ基体４００は、図２２にて示すごとく、センサ基体１００において、両リード部１２２、１３２（図１参照）に代えて、両長手状リード部４１０、４２０を採用するとともに、両スルーホール１１６、１１７を、両リード部４１０、４２０と両パッド部１２１、１３１との間の接続のために支持基板１１０に形成した構成となっている。
【００７５】
センサ基体４００において、両リード部４１０、４２０は、上記第１実施形態にて述べた下側層１１１の裏面のうち図２２にて図示左右両側部に沿い設けられている。
【００７６】
スルーホール１１６は、リード部４１０をパッド部１２１に電気的に接続するように、リード部４１０及びパッド部１２１の各一側端部（図２３〜図２５にて図示右側端部）間にて、下側層１１１に貫通状に形成されている。一方、スルーホール１１７は、リード部４２０をパッド部１３１に電気的に接続するように、スルーホール１１６に並行に、リード部４２０及びパッド部１３１の各一側端部（図２３〜図２５にて図示右側端部）間にて、下側層１１１に貫通状に形成されている。なお、両スルーホール１１６、１１７は、その内周面に膜状に白金ペーストをスクリーン印刷して形成されている。その他の構成は上記第１実施形態にて述べた温度センサと同様である。
【００７７】
次に、このように構成した本第２実施形態における温度センサの製造方法について説明する。上記第１実施形態と同様に下側及び上側の両グリーンシート１４０、１５０を準備する（図２６及び図２９参照）。ついで、両スルーホール１１６、１１７を、下側グリーンシート１４０に図２７にて示すごとく厚さ方向に貫通状に、複数、形成する。
【００７８】
然る後、上記第１実施形態と同様に、白金を、ペースト状にて、下側グリーンシート１４０の表面上にスクリーン印刷して、両パッド部１２１、１３１となる両ペースト層１４２、１４３を、図２８にて示すごとく、複数、形成する。この形成に伴い、各両ペースト層１４２、１４３は各両スルーホール１１６、１１７の上端部にそれぞれ電気的に接続される。
【００７９】
ついで、白金を、ペースト状にて、下側グリーンシート１４０の裏面上にスクリーン印刷して、両リード部４１０、４２０となる各両ペースト層１４５、１４６を、図２８にて示すごとく、複数、形成する。この形成に伴い、当該各両ペースト層１４５、１４６は、各両スルーホール１１６、１１７の下端部にそれぞれ電気的に接続される。
【００８０】
一方、上側グリーンシート１５０には、その厚さ方向に、貫通穴部１１３を、図３０にて示すごとく、複数、形成する。然る後、このように複数の貫通穴部１１３を形成した上側グリーンシート１５０を、図３１にて示すごとく、上述のように複数の両スルーホール１１６、１１７、各両ペースト層１４２、１４３及び各両ペースト層１４５、１４６を形成した下側グリーンシート１４０上に重畳的に貼り合わせる。
【００８１】
これにより、各両パッド部１２１、１３１（図２２参照）となる各両ペースト層１４２、１４３が両グリーンシート１４０、１５０の間に挟持される。このとき、上記第１実施形態と同様に、上側グリーンシート１５０の貫通穴部１１３毎に、貫通穴部１１３はこの貫通穴部１１３に対する下側グリーンシート１４０の対応部（底壁部１１４に相当）とともに収容部１１５を構成する。また、上記第１実施形態と同様に、収容部１１５毎に、両パッド部１２１、１３１となる両ペースト層１４２、１４３は、その上記両重畳部位１２４、１３４に対する両対応部にて、収容部１１５内に位置する。
【００８２】
上述のように両グリーンシート１４０、１５０を貼り合わせた後は、図３２にて示すごとく、両グリーンシート１４０、１５０を、各切断線１５４でもって格子状に切断する。これにより、図３３にて示すようなセンサ基体４００となる前の未焼成のセンサ基体（以下、未焼成センサ基体ともいう）が、複数、形成される。なお、図３３にて、符号１５５は、上側層１１２となるグリーンシート部を示す。
【００８３】
このようにして複数の未焼成センサ基体を形成することに加え、上記第１実施形態にて述べたと同様にセンサ素子２００を、複数、形成する。
【００８４】
次に、上記第１実施形態と同様に上記センサ素子２００を短絡防止層２４０（図１７参照）側から未焼成センサ基体の収容部１１５内に嵌装する。ここで、上述のような嵌装により、短絡防止層２４０が、その表面にて、収容部１１５の底壁部１１４に対向し、両パッド部２２０（図５参照）が両パッド部１２１、１３１の各重畳部位１２４、１３４（図２４及び図２５参照）となる対応部上に重畳的に当接する。
【００８５】
そして、上述のようにセンサ素子２００を未焼成センサ基体の収容部１１５に嵌装してなる構造体（未焼成嵌装構造体）を所定の焼成条件のもとに焼成し、焼成嵌装構造体とする。
【００８６】
ついで、上記第１実施形態と同様に、ガラス材料を、ペースト状にて、上記焼成嵌装構造体の面（収容部１１５の開口側面）の全体に亘りスクリーン印刷し、封止層３００となるペースト層３１０を形成する。然る後、ペースト層３１０を形成した上記焼成嵌装構造体を焼成する。これにより、ペースト層３１０が封止層３００となる。以上により、本第２実施形態にいう白金抵抗体式温度センサの製造が終了する。
【００８７】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、両リード部４１０、４２０は、支持基板１１０の裏面（下側層１１１の裏面）に形成されて、支持基板１１０内の両スルーホール１１６、１１７を介し収容部１１５内の両パッド部１２１、１３１に電気的に接続されている。このため、センサ基体４００が上記第１実施形態にて述べたセンサ基体に比べてコンパクトになる。従って、当該温度センサにおけるセンサ基体の熱容量を減少させつつ、上記第１実施形態と実質的に同様の作用効果を達成し得る。
（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態について説明する。この第３実施形態においては、当該白金抵抗体式温度センサの製造方法が、上記第１或いは第２の実施形態にて述べた当該白金抵抗体式温度センサの製造方法とは、以下のように相違する。
【００８８】
即ち、上記第１或いは第２の実施形態にて述べた複数の未焼成センサ基体を形成した後は、これら未焼成センサ基体を所定の焼成条件にて焼成しセンサ基体１００（或いは４００）として製造する。当該センサ基体１００（或いは４００）毎に、センサ基体１００（或いは４００）の収容部１１５内に上記第１実施形態にて述べたセンサ素子２００を短絡防止層２４０（図１７参照）側から嵌装して嵌装構造体とする。
【００８９】
ついで、上記第１或いは第２の実施形態にて述べたと同様に、ガラス材料を、ペースト状にて、上記嵌装構造体の面（収容部１１５の開口側面）の全体に亘りスクリーン印刷し、封止層３００となるペースト層３１０を形成する（例えば図２０参照）。然る後、ペースト層３１０を形成した上記嵌装構造体を焼成する。
【００９０】
これにより、ペースト層３１０が封止層３００となる。以上により、本第３実施形態にいう白金抵抗体式温度センサの製造が終了する。その他の製造工程及び温度センサの構成は上記第１或いは第２の実施形態と同様である。
【００９１】
以上説明したように、本第３実施形態によれば、センサ基体１００（或いは４００）の収容部１１５内にセンサ素子２００を嵌装収容して形成される。その結果、当該温度センサの製造工程が、上記第１或いは第２の実施形態に比べて簡単になる。その他の作用効果は上記第１或いは第２の実施形態と同様である。
【００９２】
なお、本発明の実施にあたり、上記各実施形態に限ることなく、次のような種々の変形例が挙げられる。
（１）短絡防止層２４０は、素子基板２１０ではなく、白金抵抗体２３０を両パッド部１２１、１３１から隔離するように、支持基板１１０の収容部１１５の底壁部１１４上に設けてもよい。また、短絡防止層２４０の形成材料は、アルミナを主成分とする材料に限ることなく、セラミックス等の電気絶縁材料であればよい。
（２）白金抵抗体２３０の各接続端部２３１は、各対応パッド部２２０を含む概念として把握してもよい。
（３）支持基板１１０は、下側層１１１及び上側層１１２の２層構造に限ることなく、３層以上であってもよい。この場合、貫通穴部１１３を形成する層の数は、１層に限らず、複数層であってもよい。
（４）上記各実施形態にて述べたグリーンシートの形成材料は、アルミナを主成分とする材料に限ることなく、上記高純度アルミナ材料であってもよく、一般的には、セラミックスを主成分とする材料であってもよい。また、支持基板１１０の形成材料は、アルミナを主成分とする材料に限ることなく、一般には、セラミックスを主成分とする材料であってもよい。
（５）封止層３００は、上側層１１２の環状表面１０１及び素子基板２１０の裏面の全体ではなく、その少なくとも支持基板１１０の収容部１１５の内周面と素子基板２１０の外周面に対する環状対応部位を覆うように形成してもよい。
（６）上記第１或いは第２の実施形態において、上述の未焼成嵌装構造体の焼成は、封止層３００となるペースト層３１０の焼成と同時に行ってもよい。
（７）支持基板１１０の収容部１１５は、直方体形状に限ることなく、例えば、円柱形状その他の形状にて凹状に形成されてもよい。なお、収容部１１５の形状に合わせて素子基板２１０の外形形状も変更する。
【図面の簡単な説明】
【００９３】
【図１】本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第１実施形態を示す部分破断斜視図である。
【図２】図１にて２−２線に沿う断面図図である。
【図３】図１の温度センサの分解斜視図である。
【図４】図１の温度センサのセンサ基体を示す平面図である。
【図５】図１の温度センサのセンサ素子を示す平面図である。
【図６】上記第１実施形態のセンサ基体の製造工程において複数の下側層を形成するための下側グリーンシートの平面図である。
【図７】上記センサ基体の製造工程において図６の下側グリーンシートに複数の切断用穴部を形成する工程を示す平面図である。
【図８】上記センサ基体の製造工程において図７の下側グリーンシートに複数の貫通穴部を形成する工程を示す平面図である。
【図９】上記センサ基体の製造工程において図８の下側グリーンシートに両リードの各パッド部となるペースト層を形成し両リードの各リード部を載置する工程を示す平面図である。
【図１０】上記センサ基体の製造工程において複数の上側層を形成するための上側グリーンシートの平面図である。
【図１１】上記センサ基体の製造工程において図１０の上側グリーンシートに複数の切断用穴部及び複数の貫通穴部を形成する工程を示す平面図である。
【図１２】上記第１実施形態の製造工程において図１１の上側グリーンシートを図９の下側グリーンシートに重畳的に貼り合わせる工程を示す部分破断平面図である。
【図１３】上記第１実施形態の製造工程において図１２の両グリーンシートを格子状に切断する工程を示す部分破断平面図である。
【図１４】上記第１実施形態のセンサ素子の製造工程において素子基板となる基板の断面図である。
【図１５】上記センサ素子の製造工程において図１４の基板上に白金層を形成する工程を示す断面図である。
【図１６】上記センサ素子の製造工程において図１５の白金層を白金抵抗体用及び両パッド用の各パターン部として形成する工程を示す断面図である。
【図１７】上記センサ素子の製造工程において図１６の白金抵抗体用パターン部を覆うように短絡防止層を形成する工程を示す断面図である。
【図１８】図１３の工程で切断した未焼成のセンサ基体の一例を示す平面図である。
【図１９】上記第１実施形態の製造工程において図５のセンサ素子を図１８の未焼成のセンサ基体の収容部内に嵌装する工程を示す平面図である。
【図２０】上記第１実施形態の製造工程において図１９における嵌装後のセンサ基体の表面にセンサ素子を覆うように封止層となるガラス材料をペースト層として形成する工程を示す部分破断平面図である。
【図２１】本発明に係る白金抵抗体式温度センサの第２実施形態を示す部分破断斜視図である。
【図２２】図２１にて２２−２２線に沿う断面図である。
【図２３】図２１のセンサ基体の平面図である。
【図２４】図２１のセンサ基体の裏面図である。
【図２５】図２１の温度センサの分解斜視図である。
【図２６】上記第２実施形態のセンサ基体の製造工程において複数の下側層を形成するための下側グリーンシートの平面図である。
【図２７】上記第２実施形態のセンサ基体の製造工程において図２６の下側グリーンシートに両スルーホールを、複数、形成する工程を示す平面図である。
【図２８】上記第２実施形態のセンサ基体の製造工程において図２７の下側グリーンシートに両パッド部及び両リード部となる各ペースト層を形成する工程を示す平面図である。
【図２９】上記第２実施形態のセンサ基体の製造工程において複数の上側層を形成するための上側グリーンシートの平面図である。
【図３０】上記第２実施形態のセンサ基体の製造工程において図２９の上側グリーンシートに複数の貫通穴部を形成する工程を示す平面図である。
【図３１】上記第２実施形態の製造工程において図３０の上側グリーンシートを図２８の下側グリーンシートに重畳的に貼り合わせる工程を示す平面図である。
【図３２】上記第２実施形態の製造工程において図３１の両グリーンシートを格子状に切断する工程を示す平面図である。
【図３３】図３２の工程で切断した未焼成のセンサ基体の一例を示す平面図である。
【符号の説明】
【００９４】
１００、４００…センサ基体、１０１…支持基板の表面、１１０…支持基板、
１１１…下側層、１１２…上側層、１１５…収容部、１１６、１１７…スルーホール、
１２０、１３０…リード、１２１、１３１、２２０…パッド部、
１２２、１３２、４１０、４２０…リード部、２００…センサ素子、
２１０…素子基板、２１１…素子基板の表面、２３０…白金抵抗体、
２３１…白金抵抗体の接続端部、２４０…短絡防止層、３００…封止層。
【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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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【図３０】
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【図３１】
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【図３２】
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【図３３】
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