JPH06104494A - 薄膜熱電対素子とその製造方法 - Google Patents
薄膜熱電対素子とその製造方法Info
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- JPH06104494A JPH06104494A JP4250228A JP25022892A JPH06104494A JP H06104494 A JPH06104494 A JP H06104494A JP 4250228 A JP4250228 A JP 4250228A JP 25022892 A JP25022892 A JP 25022892A JP H06104494 A JPH06104494 A JP H06104494A
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- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01K7/02—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples
- G01K7/028—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using thermoelectric elements, e.g. thermocouples using microstructures, e.g. made of silicon
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 熱電対素子に関し、従来の熱電対における金
属線を薄膜化することで熱電対素子としての小型化と温
度感知精度向上とを図ることを目的とする。 【構成】 機器装置内部における温度感知所要域や発熱
体表面の温度を検出する熱電対素子であって、絶縁基板
の片面所定領域に、外部接続用の電極32a を一端に具え
てパターニング形成された薄膜状の第１の導体32と該第
１の導体32と異なる材料からなり一端が上記第１の導体
32の他端部で接すると共に他端に外部接続用の電極34a
を具えてパターニング形成された薄膜状の第２の導体34
とを少なくとも形成して構成する。
属線を薄膜化することで熱電対素子としての小型化と温
度感知精度向上とを図ることを目的とする。 【構成】 機器装置内部における温度感知所要域や発熱
体表面の温度を検出する熱電対素子であって、絶縁基板
の片面所定領域に、外部接続用の電極32a を一端に具え
てパターニング形成された薄膜状の第１の導体32と該第
１の導体32と異なる材料からなり一端が上記第１の導体
32の他端部で接すると共に他端に外部接続用の電極34a
を具えてパターニング形成された薄膜状の第２の導体34
とを少なくとも形成して構成する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は例えば電子機器装置内部
の温度制御等に使用する熱電対素子に係り、特に従来の
熱電対における金属線を薄膜化することで熱電対素子と
しての小型化と温度感知精度向上とを実現した薄膜熱電
対素子とその製造方法に関する。
の温度制御等に使用する熱電対素子に係り、特に従来の
熱電対における金属線を薄膜化することで熱電対素子と
しての小型化と温度感知精度向上とを実現した薄膜熱電
対素子とその製造方法に関する。
【０００２】最近の電子機器分野ではＩＣ等電子デバイ
スの集積度アップや遣り取りする情報量の増大等に伴っ
て電子デバイス単体や電子機器装置内部の温度が上昇し
易くなっているので、該装置内の発熱体自体の温度やそ
の周辺温度等を検出し制御しなければならない場合が多
くなってきている。
スの集積度アップや遣り取りする情報量の増大等に伴っ
て電子デバイス単体や電子機器装置内部の温度が上昇し
易くなっているので、該装置内の発熱体自体の温度やそ
の周辺温度等を検出し制御しなければならない場合が多
くなってきている。
【０００３】そしてかかる温度制御等には価格的に安く
且つ扱いが容易なものとして熱電対が多く使用されてい
る。
且つ扱いが容易なものとして熱電対が多く使用されてい
る。
【０００４】
【従来の技術】従来の熱電対素子を原理的に示す図４で
熱電対素子１は、２種類の異なる材料からなる線状導電
体11,12 をそれぞれの一端Ｐで接合して構成されている
ものであり、該接合部Ｐに生じる起電力（ゼーベック効
果）をそれぞれの他端に位置する電極部11a,12a の間に
接続した例えば電圧計13等で測定することで該接合部Ｐ
近傍の温度が検出し得るように構成されているものであ
る。
熱電対素子１は、２種類の異なる材料からなる線状導電
体11,12 をそれぞれの一端Ｐで接合して構成されている
ものであり、該接合部Ｐに生じる起電力（ゼーベック効
果）をそれぞれの他端に位置する電極部11a,12a の間に
接続した例えば電圧計13等で測定することで該接合部Ｐ
近傍の温度が検出し得るように構成されているものであ
る。
【０００５】なお、上記線状導電体11,12 の各材質に
は、例えばロジウム(Rh)30％を含む白金(Pt)合金とロジ
ウム６％を含む白金合金, ロジウム13％を含む白金合金
と白金, の如く白金系金属同志の組合せや、ニッケル(N
i)・クローム(Cr)を主とした合金とニッケルを主とした
合金の如くニッケル系金属同志の組合せの如く、検出す
る温度範囲にそれぞれ適した組合せが予め設定されてい
る。
は、例えばロジウム(Rh)30％を含む白金(Pt)合金とロジ
ウム６％を含む白金合金, ロジウム13％を含む白金合金
と白金, の如く白金系金属同志の組合せや、ニッケル(N
i)・クローム(Cr)を主とした合金とニッケルを主とした
合金の如くニッケル系金属同志の組合せの如く、検出す
る温度範囲にそれぞれ適した組合せが予め設定されてい
る。
【０００６】従って、例えば発熱体自体の表面温度は該
熱電対１の接合部Ｐをその表面に接してまたは近接させ
ることで測定することができるし、また雰囲気等の温度
は該接合部Ｐを測定所要位置近傍に配置することで測定
することができる。
熱電対１の接合部Ｐをその表面に接してまたは近接させ
ることで測定することができるし、また雰囲気等の温度
は該接合部Ｐを測定所要位置近傍に配置することで測定
することができる。
【０００７】かかる従来の熱電対素子では、その接合部
Ｐが電極11a,12a に対して自在に撓ませられるので扱い
が容易であると共に価格的に安価なことから各方面に広
く利用されている。
Ｐが電極11a,12a に対して自在に撓ませられるので扱い
が容易であると共に価格的に安価なことから各方面に広
く利用されている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしかかる構成にな
る従来の熱電対素子では、線状導電体接合部の接合強度
が低下したり該接合部が剥離し易いこととあいまって温
度感知精度にバラツキが生ずることがあると言う問題が
あり、また例えば回路基板上の微細パターンの如く狭小
領域での温度を検出するにはスペース的な面から確実な
温度検知を行なうことに難点があると言う問題があっ
た。
る従来の熱電対素子では、線状導電体接合部の接合強度
が低下したり該接合部が剥離し易いこととあいまって温
度感知精度にバラツキが生ずることがあると言う問題が
あり、また例えば回路基板上の微細パターンの如く狭小
領域での温度を検出するにはスペース的な面から確実な
温度検知を行なうことに難点があると言う問題があっ
た。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記課題は、機器装置内
部における温度感知所要域や発熱体表面の温度を検出す
る熱電対素子であって、絶縁基板の片面所定領域に、外
部接続用の電極を一端に具えてパターニング形成された
薄膜状の第１の導体と該第１の導体と異なる材料からな
り一端が上記第１の導体の他端部で接すると共に他端に
外部接続用の電極を具えてパターニング形成された薄膜
状の第２の導体とが少なくとも形成されて構成されてい
る薄膜熱電対素子によって達成される。
部における温度感知所要域や発熱体表面の温度を検出す
る熱電対素子であって、絶縁基板の片面所定領域に、外
部接続用の電極を一端に具えてパターニング形成された
薄膜状の第１の導体と該第１の導体と異なる材料からな
り一端が上記第１の導体の他端部で接すると共に他端に
外部接続用の電極を具えてパターニング形成された薄膜
状の第２の導体とが少なくとも形成されて構成されてい
る薄膜熱電対素子によって達成される。
【００１０】また、機器装置内部における温度感知所要
域や発熱体表面の温度を検出する熱電対素子の製造方法
であって、絶縁基板の片面所定領域に、外部接続用の電
極を一端に具えた薄膜状の第１の導体をパターニング形
成した後、該第１の導体と異なる材料からなり一端が上
記第１の導体の他端部で接すると共に他端に外部接続用
の電極を具えた薄膜状の第２の導体をパターニング形成
する薄膜熱電対素子の製造方法によって達成される。
域や発熱体表面の温度を検出する熱電対素子の製造方法
であって、絶縁基板の片面所定領域に、外部接続用の電
極を一端に具えた薄膜状の第１の導体をパターニング形
成した後、該第１の導体と異なる材料からなり一端が上
記第１の導体の他端部で接すると共に他端に外部接続用
の電極を具えた薄膜状の第２の導体をパターニング形成
する薄膜熱電対素子の製造方法によって達成される。
【００１１】
【作用】線状導電体を接合して構成した熱電対素子を薄
膜パターンで形成した薄膜熱電対素子に置き換えると、
従来の線状導電体接合部がなくせるので温度感知精度の
バラツキが抑制できると共に例えば回路基板上の狭小領
域での温度を検出するときには該薄膜熱電対素子をその
回路基板上の温度感知所要域に直接形成することで該所
要領域での温度検出を容易に行なうことができる。
膜パターンで形成した薄膜熱電対素子に置き換えると、
従来の線状導電体接合部がなくせるので温度感知精度の
バラツキが抑制できると共に例えば回路基板上の狭小領
域での温度を検出するときには該薄膜熱電対素子をその
回路基板上の温度感知所要域に直接形成することで該所
要領域での温度検出を容易に行なうことができる。
【００１２】そこで本発明では、専用の絶縁基板上に二
種類の導電性薄膜パターンを一箇所でのみ導通するよう
に積層して薄膜熱電対素子を構成し、または温度感知所
要域を持つ回路基板上の該温度感知所要域に同様の手段
で薄膜熱電対素子を構成するようにしている。
種類の導電性薄膜パターンを一箇所でのみ導通するよう
に積層して薄膜熱電対素子を構成し、または温度感知所
要域を持つ回路基板上の該温度感知所要域に同様の手段
で薄膜熱電対素子を構成するようにしている。
【００１３】このことは、従来の熱電対素子よりも小型
化された薄膜熱電対素子を温度感知所要箇所またはその
近傍領域に添着等の手段で位置せしめることで如何なる
場所でもその表面や雰囲気の温度が検出し得ると共に、
回路基板上の狭小領域が温度感知所要域である場合には
該回路基板の当該箇所に薄膜熱電対素子を形成し更に該
回路基板の余白領域に例えば該薄膜熱電対素子に繋がる
制御ＩＣ等を実装することで回路基板単体で該温度感知
所要域の温度検出や温度制御が実現し得ることを意味す
る。
化された薄膜熱電対素子を温度感知所要箇所またはその
近傍領域に添着等の手段で位置せしめることで如何なる
場所でもその表面や雰囲気の温度が検出し得ると共に、
回路基板上の狭小領域が温度感知所要域である場合には
該回路基板の当該箇所に薄膜熱電対素子を形成し更に該
回路基板の余白領域に例えば該薄膜熱電対素子に繋がる
制御ＩＣ等を実装することで回路基板単体で該温度感知
所要域の温度検出や温度制御が実現し得ることを意味す
る。
【００１４】従って、如何なる温度感知所要域にも対応
し得る小型で温度感知精度に優れた薄膜熱電対素子を実
現することができる。
し得る小型で温度感知精度に優れた薄膜熱電対素子を実
現することができる。
【００１５】
【実施例】図１は本発明になる薄膜熱電対素子の基本構
成を工程と共に示す図であり、図２は薄膜熱電対素子と
しての構成例を工程と共に説明する図，図３は薄膜熱電
対素子を回路基板上に形成した場合の一例を示した図で
ある。
成を工程と共に示す図であり、図２は薄膜熱電対素子と
しての構成例を工程と共に説明する図，図３は薄膜熱電
対素子を回路基板上に形成した場合の一例を示した図で
ある。
【００１６】側断面で示した図１で、例えば窒化アルミ
ニウムの如く耐熱性と熱伝導性を持つ絶縁基板21の片側
表面に通常のスパッタリング技術等で第１の導電性皮膜
22′を層形成して(1-1) の状態とした後、該導電性皮膜
22′を熱電対の片側導体としての形状に例えば図示Ａ領
域を残すエッチング技術でパターニングすると、絶縁基
板21上に第１の導体22が形成された(1-2) の状態にする
ことができる。
ニウムの如く耐熱性と熱伝導性を持つ絶縁基板21の片側
表面に通常のスパッタリング技術等で第１の導電性皮膜
22′を層形成して(1-1) の状態とした後、該導電性皮膜
22′を熱電対の片側導体としての形状に例えば図示Ａ領
域を残すエッチング技術でパターニングすると、絶縁基
板21上に第１の導体22が形成された(1-2) の状態にする
ことができる。
【００１７】次いで、該第１の導体22の表面に一箇所の
みにバイアホール23a が形成されるように絶縁膜23をコ
ーティングして(1-3) の状態とした後、該第１の導体22
を含む絶縁基板21の全面に該第１の導電性皮膜22′と異
なる材料からなる第２の導電性皮膜24′を通常のスパッ
タリング技術等で層形成すると、(1-4) で示すように該
第２の導電性皮膜24′と上記第１の導体22とを上記バイ
アホール23a の領域で導通させることができる。
みにバイアホール23a が形成されるように絶縁膜23をコ
ーティングして(1-3) の状態とした後、該第１の導体22
を含む絶縁基板21の全面に該第１の導電性皮膜22′と異
なる材料からなる第２の導電性皮膜24′を通常のスパッ
タリング技術等で層形成すると、(1-4) で示すように該
第２の導電性皮膜24′と上記第１の導体22とを上記バイ
アホール23a の領域で導通させることができる。
【００１８】そこで、該第２の導電性皮膜24′を熱電対
の他方側導体としての形状に例えば図示Ｂ領域を残すエ
ッチング技術でパターニングすると絶縁膜23上に第２の
導体24が形成されるので、該導体24を含む絶縁基板21の
全面に保護膜25を被覆形成することで(1-5) に示す如き
所要の薄膜熱電対素子２を構成することができる。
の他方側導体としての形状に例えば図示Ｂ領域を残すエ
ッチング技術でパターニングすると絶縁膜23上に第２の
導体24が形成されるので、該導体24を含む絶縁基板21の
全面に保護膜25を被覆形成することで(1-5) に示す如き
所要の薄膜熱電対素子２を構成することができる。
【００１９】かかる薄膜熱電対素子２では、上述したバ
イアホール23a の領域が第１の導体22と第２の導体24と
の間の接合部を形成するので、各導体22,24 の図示され
ない端部に位置する電極間に例えば図４で示した電圧計
等を接続した後絶縁基板21側を温度感知所要箇所に添着
しまたは温度感知所要箇所近傍に位置せしめることで、
絶縁基板21や保護膜25を介する熱伝導によって該温度感
知所要箇所における温度を検出することができる。
イアホール23a の領域が第１の導体22と第２の導体24と
の間の接合部を形成するので、各導体22,24 の図示され
ない端部に位置する電極間に例えば図４で示した電圧計
等を接続した後絶縁基板21側を温度感知所要箇所に添着
しまたは温度感知所要箇所近傍に位置せしめることで、
絶縁基板21や保護膜25を介する熱伝導によって該温度感
知所要箇所における温度を検出することができる。
【００２０】特にこの場合の薄膜熱電対素子２では導体
22,24 の接合部を含めた全部がチップ化されているの
で、従来の熱電対素子に見られた接合部に起因する温度
感知精度のバラツキが抑制できると同時に絶縁基板21の
厚さや各導体22,24 の形状・大きさ等を適当に設定する
ことで熱電対素子としてのサイズを温度感知所要箇所に
合わせて小型化し得るメリットがある。
22,24 の接合部を含めた全部がチップ化されているの
で、従来の熱電対素子に見られた接合部に起因する温度
感知精度のバラツキが抑制できると同時に絶縁基板21の
厚さや各導体22,24 の形状・大きさ等を適当に設定する
ことで熱電対素子としてのサイズを温度感知所要箇所に
合わせて小型化し得るメリットがある。
【００２１】薄膜熱電対素子としての具体的構成例を示
す図２は、工程ごとの斜視図と各工程における矢印ａ〜
ａ′断面図とをそれぞれ対比して表わしたものであり、
図では図１で説明した導体をロジウムと白金で構成する
場合を例として説明する。
す図２は、工程ごとの斜視図と各工程における矢印ａ〜
ａ′断面図とをそれぞれ対比して表わしたものであり、
図では図１で説明した導体をロジウムと白金で構成する
場合を例として説明する。
【００２２】図で、アルミナや窒化アルミニウムからな
る厚さ約 0.6〜1.0mm の絶縁基板31の片側表面に厚さ２
〜５μm のロジウム膜を通常のスパッタリング技術等で
第１の導電性皮膜32′として層形成して（イ）の状態と
した後、該皮膜32′を熱電対素子の片側導体としての形
状例えば破線ｂで示すＬ形にエッチングしてパターニン
グすると、（ロ）に示すように絶縁基板31上にＬ形をな
す第１の導体32を形成することができる。
る厚さ約 0.6〜1.0mm の絶縁基板31の片側表面に厚さ２
〜５μm のロジウム膜を通常のスパッタリング技術等で
第１の導電性皮膜32′として層形成して（イ）の状態と
した後、該皮膜32′を熱電対素子の片側導体としての形
状例えば破線ｂで示すＬ形にエッチングしてパターニン
グすると、（ロ）に示すように絶縁基板31上にＬ形をな
す第１の導体32を形成することができる。
【００２３】次いで該第１の導体32の全周囲を厚さ約10
μm の感光性ポリイミド樹脂または二酸化シリコンで被
覆した後、例えば該第１の導体32の長辺側端部の外部接
続用としての電極32a と短辺側端部近傍に位置せしめる
円形部領域32b とを破線ｃのように通常のフォトエッチ
ング技術で除去することで（ハ）に示すように第１の導
体32をポリイミド樹脂からなる絶縁層33でカバーするこ
とができる。
μm の感光性ポリイミド樹脂または二酸化シリコンで被
覆した後、例えば該第１の導体32の長辺側端部の外部接
続用としての電極32a と短辺側端部近傍に位置せしめる
円形部領域32b とを破線ｃのように通常のフォトエッチ
ング技術で除去することで（ハ）に示すように第１の導
体32をポリイミド樹脂からなる絶縁層33でカバーするこ
とができる。
【００２４】なおこの場合の穴33a は図１で説明したバ
イアホール23a に対応するものであり、その底面には上
記第１の導体32が露出している。そこで該第１の導体32
を含む絶縁基板31の全面に厚さ２〜５μm の白金膜を通
常のスパッタリング技術等で層形成した後、熱電対素子
としての他方側導体としての形状例えば上記第１の導体
32と形状的に同等の破線ｄで示すＬ形が短辺側の先端部
が重なる対象位置で残るようにエッチングしてパターニ
ングすると、（ニ）に示すように第２の導体34を形成す
ることができる。
イアホール23a に対応するものであり、その底面には上
記第１の導体32が露出している。そこで該第１の導体32
を含む絶縁基板31の全面に厚さ２〜５μm の白金膜を通
常のスパッタリング技術等で層形成した後、熱電対素子
としての他方側導体としての形状例えば上記第１の導体
32と形状的に同等の破線ｄで示すＬ形が短辺側の先端部
が重なる対象位置で残るようにエッチングしてパターニ
ングすると、（ニ）に示すように第２の導体34を形成す
ることができる。
【００２５】なおこの時点で上記第１の導体32と該第２
の導体34とが穴33a 部分で導通することは図１の場合と
同様である。従って、第１の導体32の電極32a とそれに
対応する第２の導体34の電極34a とを除く全面を破線ｅ
の如く二酸化シリコンまたはポリイミド樹脂からなる保
護膜35で被覆することで、（ホ）に示す所要の薄膜熱電
対素子３を構成することができる。
の導体34とが穴33a 部分で導通することは図１の場合と
同様である。従って、第１の導体32の電極32a とそれに
対応する第２の導体34の電極34a とを除く全面を破線ｅ
の如く二酸化シリコンまたはポリイミド樹脂からなる保
護膜35で被覆することで、（ホ）に示す所要の薄膜熱電
対素子３を構成することができる。
【００２６】かかる薄膜熱電対素子３では、第１, 第２
の導体32,34 が接合部を含めて保護膜35で被覆されてい
るため図１で説明した温度感知精度のバラツキが抑制で
きるが、更に扱い易い, 熱電対素子としてのサイズが温
度感知所要箇所に合わせ易い等のメリットがある。
の導体32,34 が接合部を含めて保護膜35で被覆されてい
るため図１で説明した温度感知精度のバラツキが抑制で
きるが、更に扱い易い, 熱電対素子としてのサイズが温
度感知所要箇所に合わせ易い等のメリットがある。
【００２７】なお、第１, 第２の導体32,34 の材質は上
記ロジウム膜と白金膜等との組合せばかりでなく例えば
銅・ニッケル合金としての銅コンスタンタンやニッケル
を主成分とする合金としてのクロメル・アルメルの如く
通常の熱電対に使用されている材料の組合せでも実現す
ることができると共に、各導体32,34 の露出する長辺側
端部32a,34a は、銅, アルミニウム, 金等でボンディン
グパッド化したり半田メッキ化することで測定系や制御
系への接続に適した電極にすることができる。
記ロジウム膜と白金膜等との組合せばかりでなく例えば
銅・ニッケル合金としての銅コンスタンタンやニッケル
を主成分とする合金としてのクロメル・アルメルの如く
通常の熱電対に使用されている材料の組合せでも実現す
ることができると共に、各導体32,34 の露出する長辺側
端部32a,34a は、銅, アルミニウム, 金等でボンディン
グパッド化したり半田メッキ化することで測定系や制御
系への接続に適した電極にすることができる。
【００２８】また上記薄膜熱電対素子３では、素子単体
としてチップ化するために絶縁層33や保護膜35で各導体
32,34 を保護しているので結果的に検出し得る温度範囲
の最高値もこれら絶縁層33や保護膜35の材料によって例
えば二酸化シリコンのときで100℃程度, またポリイミ
ド樹脂のときで 300℃程度までとそれぞれ制約される
が、絶縁層33や保護膜35を必要としない場合すなわち絶
縁基板31上の第１の導体32に第２の導体34を直接被着形
成して薄膜熱電対素子を構成したときには ±１℃位の
精度で 1000 ℃程度まで測定し得ることを実験的に確認
している。
としてチップ化するために絶縁層33や保護膜35で各導体
32,34 を保護しているので結果的に検出し得る温度範囲
の最高値もこれら絶縁層33や保護膜35の材料によって例
えば二酸化シリコンのときで100℃程度, またポリイミ
ド樹脂のときで 300℃程度までとそれぞれ制約される
が、絶縁層33や保護膜35を必要としない場合すなわち絶
縁基板31上の第１の導体32に第２の導体34を直接被着形
成して薄膜熱電対素子を構成したときには ±１℃位の
精度で 1000 ℃程度まで測定し得ることを実験的に確認
している。
【００２９】図２同様に導体がロジウムと白金で構成さ
れる場合を例としたときの他の構成例を示す図３は回路
基板に直接薄膜熱電対素子を構成した場合を示したもの
である。
れる場合を例としたときの他の構成例を示す図３は回路
基板に直接薄膜熱電対素子を構成した場合を示したもの
である。
【００３０】例えば回路基板41の片面（図では下面）に
例えばＩＣの如き発熱体としての電子デバイス42が実装
されているが、かかる電子デバイス42による回路基板41
またはその近傍への熱的影響を検出するには該電子デバ
イス42に接近して熱電対素子を配置することが望まし
い。
例えばＩＣの如き発熱体としての電子デバイス42が実装
されているが、かかる電子デバイス42による回路基板41
またはその近傍への熱的影響を検出するには該電子デバ
イス42に接近して熱電対素子を配置することが望まし
い。
【００３１】そこで図では回路基板裏面（図では上面）
側の電子デバイス42と対応する領域に薄膜熱電対素子を
形成した場合を例として表わしている。すなわち回路基
板41の裏面側で該電子デバイス42と対応する領域には、
厚さ２〜５μm でＬ字形にパターン形成されたロジウム
からなる第１の導体51と該導体51の短辺先端部領域でほ
ぼ直交して接するように厚さ２〜５μm で直状にパター
ン形成された白金からなる第２の導体52とで構成される
薄膜熱電対素子５が形成されている。
側の電子デバイス42と対応する領域に薄膜熱電対素子を
形成した場合を例として表わしている。すなわち回路基
板41の裏面側で該電子デバイス42と対応する領域には、
厚さ２〜５μm でＬ字形にパターン形成されたロジウム
からなる第１の導体51と該導体51の短辺先端部領域でほ
ぼ直交して接するように厚さ２〜５μm で直状にパター
ン形成された白金からなる第２の導体52とで構成される
薄膜熱電対素子５が形成されている。
【００３２】そして該各導体51,52 の各長辺自由端領域
は、該回路基板41の余白領域に実装されている図示され
ないＩＣの如き測定系または制御系に繋がる電極51a,52
a に形成されている。
は、該回路基板41の余白領域に実装されている図示され
ないＩＣの如き測定系または制御系に繋がる電極51a,52
a に形成されている。
【００３３】かかる薄膜熱電対素子５では、電子デバイ
ス42からの熱で加熱された回路基板41の裏面側温度が該
素子５で検出されるのでそれに繋がる測定系または制御
系でその温度を測定しまたは制御することができる。
ス42からの熱で加熱された回路基板41の裏面側温度が該
素子５で検出されるのでそれに繋がる測定系または制御
系でその温度を測定しまたは制御することができる。
【００３４】特にこの場合の薄膜熱電対素子では、各導
体51,52 の交点すなわち接合点を温度感知所要箇所に位
置せしめることが必要であるが、測定系や制御系に繋が
る電極51a,52a の位置には制約がないため該回路基板41
の余白領域まで引き回すことができて、温度感知所要箇
所が狭小な場合でも適用することができる。
体51,52 の交点すなわち接合点を温度感知所要箇所に位
置せしめることが必要であるが、測定系や制御系に繋が
る電極51a,52a の位置には制約がないため該回路基板41
の余白領域まで引き回すことができて、温度感知所要箇
所が狭小な場合でも適用することができる。
【００３５】なお薄膜回路が形成されている絶縁基板の
温度感知所要域の温度を検出する場合には、該絶縁基板
裏面側の温度感知所要域に上述した薄膜熱電対素子５を
形成することで同等の効果が得られることは明らかであ
る。
温度感知所要域の温度を検出する場合には、該絶縁基板
裏面側の温度感知所要域に上述した薄膜熱電対素子５を
形成することで同等の効果が得られることは明らかであ
る。
【００３６】
【発明の効果】上述の如く本発明により、従来の熱電対
における金属線を薄膜化することで熱電対素子としての
小型化と温度感知精度向上とを実現した薄膜熱電対素子
とその製造方法を提供することができる。
における金属線を薄膜化することで熱電対素子としての
小型化と温度感知精度向上とを実現した薄膜熱電対素子
とその製造方法を提供することができる。
【００３７】なお本発明の説明では薄膜熱電対素子の外
部接続用としての電極が同じ方向にほぼ平行して形成さ
れている場合を例としているが、該電極を同じ方向に形
成する必要はなく例えば直交する方向等絶縁基板や回路
基板の適当な余白領域まで引き回して各電極を形成して
も同等の効果を得ることができる。
部接続用としての電極が同じ方向にほぼ平行して形成さ
れている場合を例としているが、該電極を同じ方向に形
成する必要はなく例えば直交する方向等絶縁基板や回路
基板の適当な余白領域まで引き回して各電極を形成して
も同等の効果を得ることができる。
【図１】 本発明になる薄膜熱電対素子の基本構成を工
程と共に示す図。
程と共に示す図。
【図２】 薄膜熱電対素子としての構成例を工程と共に
説明する図。
説明する図。
【図３】 薄膜熱電対素子を回路基板上に形成した場合
の一例を示した図。
の一例を示した図。
【図４】 従来の熱電対素子を原理的に示す図。
2,3,5 薄膜熱電対素子 21,31 絶縁基板 22,32,51 第１の導体 22′, 32′
第１の導体皮膜 23,33 絶縁膜 23a バ
イアホール 24,34,52 第２の導体 24′ 第
２の導体皮膜 25,35 保護膜 32a,34a,51a,52a 電極 32b 円
形部領域 33a 穴 41 回路基板 42 電
子デバイス
第１の導体皮膜 23,33 絶縁膜 23a バ
イアホール 24,34,52 第２の導体 24′ 第
２の導体皮膜 25,35 保護膜 32a,34a,51a,52a 電極 32b 円
形部領域 33a 穴 41 回路基板 42 電
子デバイス
Claims (5)
- 【請求項１】 機器装置内部における温度感知所要域や
発熱体表面の温度を検出する熱電対素子であって、 絶縁基板の片面所定領域に、外部接続用の電極(32a) を
一端に具えてパターニング形成された薄膜状の第１の導
体(32)と該第１の導体(32)と異なる材料からなり一端が
上記第１の導体(32)の他端部で接すると共に他端に外部
接続用の電極(34a) を具えてパターニング形成された薄
膜状の第２の導体(34)とが少なくとも形成されて構成さ
れていることを特徴とした薄膜熱電対素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の絶縁基板が、前記第１の
導体と第２の導体をパターニング形成するに足る大きさ
の耐熱性と熱伝導性を併持する材料で構成されているこ
とを特徴とした薄膜熱電対素子。 - 【請求項３】 請求項１記載の絶縁基板が、電子デバイ
スが搭載・実装された回路基板であることを特徴とした
薄膜熱電対素子。 - 【請求項４】 請求項１記載の絶縁基板が、薄膜回路素
子がパターニング形成された回路基板であることを特徴
とした薄膜熱電対素子。 - 【請求項５】 機器装置内部における温度感知所要域や
発熱体表面の温度を検出する熱電対素子の製造方法であ
って、 絶縁基板の片面所定領域に、外部接続用の電極(32a) を
一端に具えた薄膜状の第１の導体(32)をパターニング形
成した後、該第１の導体(32)と異なる材料からなり一端
が上記第１の導体(32)の他端部で接すると共に他端に外
部接続用の電極(34a) を具えた薄膜状の第２の導体(34)
をパターニング形成することを特徴とした薄膜熱電対素
子の製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250228A JPH06104494A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 薄膜熱電対素子とその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP4250228A JPH06104494A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 薄膜熱電対素子とその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06104494A true JPH06104494A (ja) | 1994-04-15 |
Family
ID=17204747
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP4250228A Withdrawn JPH06104494A (ja) | 1992-09-18 | 1992-09-18 | 薄膜熱電対素子とその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06104494A (ja) |
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2005274553A (ja) * | 2004-02-24 | 2005-10-06 | Kyocera Corp | 配線基板およびその製造方法 |
| WO2013035173A1 (ja) * | 2011-09-07 | 2013-03-14 | トヨタ自動車株式会社 | 半導体装置およびその製造方法 |
| CN103017922A (zh) * | 2011-09-26 | 2013-04-03 | 中国电子科技集团公司第四十八研究所 | 一种快速响应薄膜热电偶温度传感器及其制造方法 |
| US8517605B2 (en) | 2009-09-18 | 2013-08-27 | Northwestern University | Bimetallic integrated on-chip thermocouple array |
| JP2014053432A (ja) * | 2012-09-06 | 2014-03-20 | Hirosaki Univ | 熱電半導体装置の熱電能向上方法および熱電能試験方法 |
| JP2015501542A (ja) * | 2011-10-25 | 2015-01-15 | ギュンター ハイスカナルテヒニク ゲーエムベーハー | 熱電素子 |
| CN104748876A (zh) * | 2013-12-30 | 2015-07-01 | 陕西电器研究所 | 一种高温薄膜热电偶温度传感器 |
| JP2016090877A (ja) * | 2014-11-07 | 2016-05-23 | キヤノン株式会社 | 定着装置、及びその定着装置を備える画像形成装置 |
| KR20200144088A (ko) | 2018-04-17 | 2020-12-28 | 미쓰비시 마테리알 가부시키가이샤 | Cu-Ni 합금 스퍼터링 타깃 |
-
1992
- 1992-09-18 JP JP4250228A patent/JPH06104494A/ja not_active Withdrawn
Cited By (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19991130 |