JPH0491401A - 薄膜サーミスタおよびその製造方法 - Google Patents
薄膜サーミスタおよびその製造方法Info
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- JPH0491401A JPH0491401A JP2206094A JP20609490A JPH0491401A JP H0491401 A JPH0491401 A JP H0491401A JP 2206094 A JP2206094 A JP 2206094A JP 20609490 A JP20609490 A JP 20609490A JP H0491401 A JPH0491401 A JP H0491401A
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は耐熱性の高い薄膜サーミスタに関するもので、
この薄膜サーミスタは電気オーブン、ガスオーブンなど
の温度センサとして利用される。
この薄膜サーミスタは電気オーブン、ガスオーブンなど
の温度センサとして利用される。
従来の技術
第4図に示すように、従来の薄膜サーミスタ素子は、平
板状アルミナ基板1の一方の表面に炭化ケイ素(S i
C)などの感温抵抗体膜2と一対の電極膜3,3°を
形成した後、この一対の厚膜電極膜3,3”にPt細線
(直径0.1mn程度)などの一対の内部リード線4.
4°を接続し、更に硝子被覆層5を形成して構成される
。しかし、この一対の内部リード線4,4°は細線であ
るので、機械的強度が弱く、実用的でない。このためこ
の薄膜サーミスタ素子は外部リード端子に接続されて、
実用に供されていた。外部リード端子は電気絶縁性支持
体6に太いステンレス線(直径1閤程度)などの一対の
外部リード線7,7゛を固定して構成され、薄膜サーミ
スタ素子の一対の内部リード線4,4゛が外部リード端
子の一対の外部リード線7,7′にそれぞれ接続される
。(例えば、特公平2−14761号公報) 発明が解決しようとする課題 前記従来例に示されているように、一対の電極膜3.3
”にPt線などの一対の内部リード線44゛を接続して
いる。SiC薄膜サーミスタは耐熱性に優れ、また広い
温度領域を検出するのに適した抵抗温度特性を有するの
で、0〜350°Cの温度範囲で使用される温度センサ
としてオーブンなどに実用されている。従って、一対の
内部リード&’!4.4’ として、耐熱性に優れるp
t線、Ni線が用いられ、一対の内部リード線4,4°
は、通常、溶接法で一対の電極膜3.3”にそれぞれ接
続される手段が用いられる。更に、一対の内部リード線
4,4° と一対の外部リード線7.7との接続も、通
常、溶接法が用いられる。これらの溶接作業は多くの作
業時間を必要とするので、価格が高くなるという課題が
あった。
板状アルミナ基板1の一方の表面に炭化ケイ素(S i
C)などの感温抵抗体膜2と一対の電極膜3,3°を
形成した後、この一対の厚膜電極膜3,3”にPt細線
(直径0.1mn程度)などの一対の内部リード線4.
4°を接続し、更に硝子被覆層5を形成して構成される
。しかし、この一対の内部リード線4,4°は細線であ
るので、機械的強度が弱く、実用的でない。このためこ
の薄膜サーミスタ素子は外部リード端子に接続されて、
実用に供されていた。外部リード端子は電気絶縁性支持
体6に太いステンレス線(直径1閤程度)などの一対の
外部リード線7,7゛を固定して構成され、薄膜サーミ
スタ素子の一対の内部リード線4,4゛が外部リード端
子の一対の外部リード線7,7′にそれぞれ接続される
。(例えば、特公平2−14761号公報) 発明が解決しようとする課題 前記従来例に示されているように、一対の電極膜3.3
”にPt線などの一対の内部リード線44゛を接続して
いる。SiC薄膜サーミスタは耐熱性に優れ、また広い
温度領域を検出するのに適した抵抗温度特性を有するの
で、0〜350°Cの温度範囲で使用される温度センサ
としてオーブンなどに実用されている。従って、一対の
内部リード&’!4.4’ として、耐熱性に優れるp
t線、Ni線が用いられ、一対の内部リード線4,4°
は、通常、溶接法で一対の電極膜3.3”にそれぞれ接
続される手段が用いられる。更に、一対の内部リード線
4,4° と一対の外部リード線7.7との接続も、通
常、溶接法が用いられる。これらの溶接作業は多くの作
業時間を必要とするので、価格が高くなるという課題が
あった。
また、一対の内部リード線4と4°の間、あるいは一対
の外部リード線7と7゛の間の絶縁距離は、一対の内部
リード線4と4°の間の平板上アルミナ基板1の沿面距
離または硝子被覆層5の沿面距離で決められるが、この
絶縁距離が5〜10mmと短い。薄膜サーミスタを電気
オーブンなどの調理機器ので温度センサとして用いたと
き、薄膜サーミスタは調理庫内に配置される。調理庫内
は食品加熱時に多くの水蒸気が発生するので、水蒸気の
過飽和状態になる。この結果、薄膜サーミスタ素子の表
面、すなわち、平板上アルミナ基板1の外表面や硝子被
覆層5の外表面に多くの結露水が付着するので、一対の
内部リード線4と4°の間の絶縁距離が短いと、その間
でリークするという課題があった。
の外部リード線7と7゛の間の絶縁距離は、一対の内部
リード線4と4°の間の平板上アルミナ基板1の沿面距
離または硝子被覆層5の沿面距離で決められるが、この
絶縁距離が5〜10mmと短い。薄膜サーミスタを電気
オーブンなどの調理機器ので温度センサとして用いたと
き、薄膜サーミスタは調理庫内に配置される。調理庫内
は食品加熱時に多くの水蒸気が発生するので、水蒸気の
過飽和状態になる。この結果、薄膜サーミスタ素子の表
面、すなわち、平板上アルミナ基板1の外表面や硝子被
覆層5の外表面に多くの結露水が付着するので、一対の
内部リード線4と4°の間の絶縁距離が短いと、その間
でリークするという課題があった。
本発明は上記課題を解決するもので、新規なサーミスタ
構成により、溶接作業を不要にすると共に絶縁距離を長
くすることを目的にしている。
構成により、溶接作業を不要にすると共に絶縁距離を長
くすることを目的にしている。
課題を解決するための手段
本発明の薄膜サーミスタは上記目的を達成するために、
薄膜サーミスタ素子と支持体板とから構成され、前記薄
膜サーミスタ素子は平板状アルミナ基板と、前記平板状
アルミナ基板に設けられた一対の貫通口と、前記平板状
アルミナ基板の一方の表面から他の表面にわたり電気的
に導通して、前記貫通口を貫通して配置された一対の導
電性部材と、前記平板状アルミナ基板の前記一方の表面
に前記貫通口を含んで配置された一対の電極膜と、前記
一対の電極膜に積層して配置された感温抵抗体膜とから
構成され、前記支持体板は電気絶縁性板と、前記絶縁性
板の一方の表面に配置された一対のリード線用導体膜と
から構成され、前記薄膜サーミスタ素子の前記平板状ア
ルミナ基板の他の表面に配置された前記一対の導電性部
材と、前記支持体板の一対のリード線用導体膜とをそれ
ぞれ電気的に接続して構成される。
薄膜サーミスタ素子と支持体板とから構成され、前記薄
膜サーミスタ素子は平板状アルミナ基板と、前記平板状
アルミナ基板に設けられた一対の貫通口と、前記平板状
アルミナ基板の一方の表面から他の表面にわたり電気的
に導通して、前記貫通口を貫通して配置された一対の導
電性部材と、前記平板状アルミナ基板の前記一方の表面
に前記貫通口を含んで配置された一対の電極膜と、前記
一対の電極膜に積層して配置された感温抵抗体膜とから
構成され、前記支持体板は電気絶縁性板と、前記絶縁性
板の一方の表面に配置された一対のリード線用導体膜と
から構成され、前記薄膜サーミスタ素子の前記平板状ア
ルミナ基板の他の表面に配置された前記一対の導電性部
材と、前記支持体板の一対のリード線用導体膜とをそれ
ぞれ電気的に接続して構成される。
作用
本発明は上述したように、薄膜サーミスタ素子は、平板
状アルミナ基板の一方の表面から他の表面にわたり電気
的に導通するように、一対の貫通口をそれぞれ貫通して
配置された一対の導電性部材と前記平板状アルミナの一
方の表面に形成された一対の電極膜がそれぞれ電気的に
導通している構成である。□他方、電気絶縁性板の一方
の表面に一対のリード線用導体膜を配置した支持体板が
準備される。前記一対のリード線用導体膜は従来の外部
リード線に対応する。この後、前記薄膜サーミスタ素子
の前記平板状アルミナ基板の他の表面にまで貫通してい
る前記一対の導電性部材と前記一対のリード線用導体膜
がそれぞれ電気的に接続されるので、溶接作業を必要と
しない。
状アルミナ基板の一方の表面から他の表面にわたり電気
的に導通するように、一対の貫通口をそれぞれ貫通して
配置された一対の導電性部材と前記平板状アルミナの一
方の表面に形成された一対の電極膜がそれぞれ電気的に
導通している構成である。□他方、電気絶縁性板の一方
の表面に一対のリード線用導体膜を配置した支持体板が
準備される。前記一対のリード線用導体膜は従来の外部
リード線に対応する。この後、前記薄膜サーミスタ素子
の前記平板状アルミナ基板の他の表面にまで貫通してい
る前記一対の導電性部材と前記一対のリード線用導体膜
がそれぞれ電気的に接続されるので、溶接作業を必要と
しない。
また、前記薄膜サーミスタ素子を包含して、前記薄膜サ
ーミスタ素子周辺の電気絶縁性板の表面に硝子被覆層を
形成することにより、前記薄膜サーミスタ素子周辺での
前記一対のリード線用導体膜は前記硝子被覆層で完全に
被覆されるので、前記一対のリード線用導体膜の間の絶
縁距離は前記薄膜サーミスタ素子に依存しなくなり、従
って、前記絶縁距離も実質的に長くできる。
ーミスタ素子周辺の電気絶縁性板の表面に硝子被覆層を
形成することにより、前記薄膜サーミスタ素子周辺での
前記一対のリード線用導体膜は前記硝子被覆層で完全に
被覆されるので、前記一対のリード線用導体膜の間の絶
縁距離は前記薄膜サーミスタ素子に依存しなくなり、従
って、前記絶縁距離も実質的に長くできる。
実施例
第1図(a)、 (b)は、それぞれ本発明の薄膜サー
ミスタの一実施例を示す一部破断分解斜視図、一部破断
斜視図である。
ミスタの一実施例を示す一部破断分解斜視図、一部破断
斜視図である。
平板状アルミナ基板1の対向する位置に一対の貫通口8
.8”を設けた。平板状アルミナ基板lの形状は、幅2
胴、長さ6M、厚さ0.5鵬、また貫通口8.8°の直
径は0.5 +nmとした。この後、平板状アルミナ基
板1の一方の表面から他の表面にわたり電気的に導通す
るように、前記一対の貫通口8.8゛を貫通して導電性
部材9.9°を配置した。導電性部材9,9°は、厚膜
用ペースト、例えば、Agペースト、Ag−Pdペース
ト、Au−PLペーストなど、を貫通口8.8″に充填
した後、これを焼結して形成した。
.8”を設けた。平板状アルミナ基板lの形状は、幅2
胴、長さ6M、厚さ0.5鵬、また貫通口8.8°の直
径は0.5 +nmとした。この後、平板状アルミナ基
板1の一方の表面から他の表面にわたり電気的に導通す
るように、前記一対の貫通口8.8゛を貫通して導電性
部材9.9°を配置した。導電性部材9,9°は、厚膜
用ペースト、例えば、Agペースト、Ag−Pdペース
ト、Au−PLペーストなど、を貫通口8.8″に充填
した後、これを焼結して形成した。
この後、前記平板状アルミナ基板1の一方の表面に一対
のAu−Pt厚膜電極膜3.3°を形成した。この一対
の厚膜電極膜3.3′前記一対の導電性部材9.9“と
は、前記一対の導電性部材9.9°の端部で電気的に接
続されている。その後スパッタ法によりSiC感温抵抗
体膜2を前記平板状アルミナ基板lの一方の表面に形成
して、薄膜サーミスタ素子を構成した。
のAu−Pt厚膜電極膜3.3°を形成した。この一対
の厚膜電極膜3.3′前記一対の導電性部材9.9“と
は、前記一対の導電性部材9.9°の端部で電気的に接
続されている。その後スパッタ法によりSiC感温抵抗
体膜2を前記平板状アルミナ基板lの一方の表面に形成
して、薄膜サーミスタ素子を構成した。
次に、アルミナなどの電気絶縁性板lOの一方の表面に
、厚膜ペーストを用い一対のリード線用導体膜IL 1
1”を印刷して、支持体板を構成した。
、厚膜ペーストを用い一対のリード線用導体膜IL 1
1”を印刷して、支持体板を構成した。
この後、前記薄膜サーミスタの前記一対の導電性部材9
.9”の端部を、前記支持体板の印刷後の前記一対のリ
ード線用導体膜11.11’ にそれぞれ密着した。こ
の密着された積層物を空気巾約100°Cで10分間乾
燥し、次に、空気中700〜1000°Cで焼成した。
.9”の端部を、前記支持体板の印刷後の前記一対のリ
ード線用導体膜11.11’ にそれぞれ密着した。こ
の密着された積層物を空気巾約100°Cで10分間乾
燥し、次に、空気中700〜1000°Cで焼成した。
この密着工程、乾燥工程、焼成工程を経ることにより、
前記一対の導電性部材9,9゛と前記一対のリード線用
導体膜11.11’ とは、それぞれ電気的に接続され
る。
前記一対の導電性部材9,9゛と前記一対のリード線用
導体膜11.11’ とは、それぞれ電気的に接続され
る。
このようにして構成された本発明の薄膜サーミスタは、
前記電気絶縁性板10が従来の電気絶縁性支持体6に、
前記一対のリード線用導体膜11.11が従来の一対の
外部リード線7.7 に、それぞれ対応する。また、従
来の一対の内部リード線44°は、前記一対の導電性部
材9.9°と前記−対のリード線用導体膜11.11”
との接点に対応する。このように本発明の薄膜サーミ
スタでは、溶接作業を全く必要としない。前記一対の導
電性部材9,9゛と前記一対のリード線用導体膜11.
11の接続は、密着工程、乾燥工程、焼成工程など生産
性に優れた工程でなされるので、接続の所要時間は従来
の溶接作業に比べ1/2〜1/3に短縮された。
前記電気絶縁性板10が従来の電気絶縁性支持体6に、
前記一対のリード線用導体膜11.11が従来の一対の
外部リード線7.7 に、それぞれ対応する。また、従
来の一対の内部リード線44°は、前記一対の導電性部
材9.9°と前記−対のリード線用導体膜11.11”
との接点に対応する。このように本発明の薄膜サーミ
スタでは、溶接作業を全く必要としない。前記一対の導
電性部材9,9゛と前記一対のリード線用導体膜11.
11の接続は、密着工程、乾燥工程、焼成工程など生産
性に優れた工程でなされるので、接続の所要時間は従来
の溶接作業に比べ1/2〜1/3に短縮された。
本発明の薄膜サーミスタを調理器の温度センサに適用す
る場合、第2図に示すように、前記薄膜サーミスタ素子
を包含して、その周辺の前記電気絶縁性板10の表面に
硝子被覆層12を形成することが望ましい。前記硝子被
覆層12の部分を調理庫内に配置し、前記一対のリード
線用導体膜11.11の端部11B、 11’Eを調理
庫外に配置することは容易である。調理庫内は食品加熱
時に多くの水蒸気が発生するので、水蒸気の過飽和状態
になる。この結果、薄膜サーミスタの外表面に多くの結
露水が付着するが、調理庫内の薄膜サーミスタ外表面は
前記平板状アルミナ基板lと前記硝子被覆層12のみで
構成され、導電性の部分は外部雰囲気から完全に保護さ
れるので、結露水の付着の影響は受けない。前記一対の
リード線用導体膜11.11’ の端部11E、 11
’Eは調理庫外に配置されるので、食品加熱に起因する
結露の影響は受けない。
る場合、第2図に示すように、前記薄膜サーミスタ素子
を包含して、その周辺の前記電気絶縁性板10の表面に
硝子被覆層12を形成することが望ましい。前記硝子被
覆層12の部分を調理庫内に配置し、前記一対のリード
線用導体膜11.11の端部11B、 11’Eを調理
庫外に配置することは容易である。調理庫内は食品加熱
時に多くの水蒸気が発生するので、水蒸気の過飽和状態
になる。この結果、薄膜サーミスタの外表面に多くの結
露水が付着するが、調理庫内の薄膜サーミスタ外表面は
前記平板状アルミナ基板lと前記硝子被覆層12のみで
構成され、導電性の部分は外部雰囲気から完全に保護さ
れるので、結露水の付着の影響は受けない。前記一対の
リード線用導体膜11.11’ の端部11E、 11
’Eは調理庫外に配置されるので、食品加熱に起因する
結露の影響は受けない。
しかし、梅雨時期や冬季の台所など、通常の状態でも結
露水の付着が生ずるおそれがある。この場合、前記一対
のリード線用導体膜11.11’ の前記端部11E、
11’Eを含む電気絶縁性板10の表面に結露水が付
着し易い。この結露水付着の影響を低減するために、第
3図に示すように、前記端部11E、11”Eの間の前
記電気絶縁性板10に絶縁用貫通口13を設けることが
好ましい。前記性絶縁用貫通口13により、前記端部1
1B、 11°Eの間の絶縁距離が実質的に長くなるか
らである。もちろん、前記絶縁用貫通口13の代わりに
、凸部や凹部でもよい。
露水の付着が生ずるおそれがある。この場合、前記一対
のリード線用導体膜11.11’ の前記端部11E、
11’Eを含む電気絶縁性板10の表面に結露水が付
着し易い。この結露水付着の影響を低減するために、第
3図に示すように、前記端部11E、11”Eの間の前
記電気絶縁性板10に絶縁用貫通口13を設けることが
好ましい。前記性絶縁用貫通口13により、前記端部1
1B、 11°Eの間の絶縁距離が実質的に長くなるか
らである。もちろん、前記絶縁用貫通口13の代わりに
、凸部や凹部でもよい。
なお、前記一対の導電性部材9,9゛は、前記平板状ア
ルミナ基板1の一方の表面から他の表面への導電性を付
与すればよいので、前記一対の導電性部材9.9゛は必
ずしも緻密である必要はない。例えば、前記貫通口8,
8°の内周に沿って、前記導電性部材9.9”が形成さ
れてもよいことは明らかである。
ルミナ基板1の一方の表面から他の表面への導電性を付
与すればよいので、前記一対の導電性部材9.9゛は必
ずしも緻密である必要はない。例えば、前記貫通口8,
8°の内周に沿って、前記導電性部材9.9”が形成さ
れてもよいことは明らかである。
発明の効果
以上述べて来たように、本発明によれば次に示す効果が
得られる。
得られる。
(1)従来の一対の内部リード線に代わり、一対の導電
性部材と一対のリード線用導体膜との接点を用いている
ので、溶接作業を必要としない。
性部材と一対のリード線用導体膜との接点を用いている
ので、溶接作業を必要としない。
(2) この結果、接続の所要時間は従来の溶接作業
に比べ1/2〜1/3に短縮できる。
に比べ1/2〜1/3に短縮できる。
(3)薄膜サーミスタ素子周辺の外表面に多くの結露水
が付着しても、その周辺の外表面は平板状アルミナ基板
と硝子被覆層のみで構成され、導電性の部分は外部雰囲
気から完全に保護されるので、結露水の付着の影響は受
けない。
が付着しても、その周辺の外表面は平板状アルミナ基板
と硝子被覆層のみで構成され、導電性の部分は外部雰囲
気から完全に保護されるので、結露水の付着の影響は受
けない。
第1図(a)、 (b)は本発明の一実施例を示す薄膜
サーミスタの一部破断分解斜視図、一部破断斜視図、第
2図、第3図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す薄膜
サーミスタの斜視図、第4図は従来の薄膜サーミスタの
断面図である。 8.8゛・・・・・・一対の貫通口、9,9“・・・・
・・一対の導電性部材、10・・・・・・電気絶縁性板
、11..11°・・・・・・リード線用導体膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 1ど 第 図 l パー1 91401 (’s) 第 図
サーミスタの一部破断分解斜視図、一部破断斜視図、第
2図、第3図はそれぞれ本発明の他の実施例を示す薄膜
サーミスタの斜視図、第4図は従来の薄膜サーミスタの
断面図である。 8.8゛・・・・・・一対の貫通口、9,9“・・・・
・・一対の導電性部材、10・・・・・・電気絶縁性板
、11..11°・・・・・・リード線用導体膜。 代理人の氏名 弁理士 粟野重孝 はか1名第 図 1ど 第 図 l パー1 91401 (’s) 第 図
Claims (4)
- (1)薄膜サーミスタ素子と、支持体板とから構成され
、前記薄膜サーミスタ素子は平板状アルミナ基板と、前
記平板状アルミナ基板に設けられた一対の貫通口と、前
記平板状アルミナ基板の一方の表面から他の表面にわた
り電気的に導通して、前記貫通口を貫通して配置された
一対の導電性部材と、前記平板状アルミナ基板の前記一
方の表面に前記貫通口を含んで配置された一対の電極膜
と、前記一対の電極膜に積層して配置された感温抵抗体
膜とから構成され、前記支持体板は電気絶縁性板と、前
記絶縁性板の一方の表面に配置された一対のリード線用
導体膜とから構成され、前記薄膜サーミスタ素子の前記
平板状アルミナ基板の他の表面に配置された前記一対の
導電性部材と、前記支持体板の一対のリード線用導体膜
とをそれぞれ電気的に接続した薄膜サーミスタ。 - (2)薄膜サーミスタ素子を包含して、前記薄膜サーミ
スタ素子の周辺の電気絶縁性板の表面に硝子被覆を形成
した特許請求の範囲第1項記載の薄膜サーミスタ。 - (3)電気絶縁性板の端部に位置する一対のリード線用
導体膜の間に絶縁用貫通口を設けた特許請求の範囲第2
項記載の薄膜サーミスタ。 - (4)電気絶縁性板の一方の表面に一対のリード線用導
体膜を印刷する工程と、薄膜サーミスタ素子の平板状ア
ルミナ基板の他の表面に配置された一対の導電性部材を
前記印刷された一対のリード線用導体膜にそれぞれ密着
する工程と、前記密着された積層物を乾燥する工程と、
乾燥後、前記積層物を焼成する工程とから成る薄膜サー
ミスタの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2206094A JPH0491401A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 薄膜サーミスタおよびその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2206094A JPH0491401A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 薄膜サーミスタおよびその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0491401A true JPH0491401A (ja) | 1992-03-24 |
Family
ID=16517708
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2206094A Pending JPH0491401A (ja) | 1990-08-02 | 1990-08-02 | 薄膜サーミスタおよびその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0491401A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6515572B2 (en) | 1997-08-23 | 2003-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement comprising an SMD-component, in particular a temperature sensor, and a method of manufacturing a temperature sensor |
-
1990
- 1990-08-02 JP JP2206094A patent/JPH0491401A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6515572B2 (en) | 1997-08-23 | 2003-02-04 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Circuit arrangement comprising an SMD-component, in particular a temperature sensor, and a method of manufacturing a temperature sensor |
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