JPH0749271A - 接触型温度センサ及びその製造方法 - Google Patents
接触型温度センサ及びその製造方法Info
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- JPH0749271A JPH0749271A JP5193418A JP19341893A JPH0749271A JP H0749271 A JPH0749271 A JP H0749271A JP 5193418 A JP5193418 A JP 5193418A JP 19341893 A JP19341893 A JP 19341893A JP H0749271 A JPH0749271 A JP H0749271A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 本発明は接触型温度センサに関するもので絶
縁距離が大きく、高速の熱応答性を有する構成と製造法
を提供することを目的とする。 【構成】 平板状支持体１９の一方の表面に接触して配
置されたサーミスタ１７と、前記サーミスタ１７に接続
されたリード線１８と、前記サーミスタ１７を全面的に
被覆する焼成硝子２０とで感温ユニット２１を形成し、
前記感温ユニット２１の前記平板状支持体１９の他の表
面と有底状金属容器４の底面内壁５を、前記焼成硝子２
０の焼成温度より低い融点の銀ろう２２・２２′ではさ
んだチタン箔２３でろう付けして成る。
縁距離が大きく、高速の熱応答性を有する構成と製造法
を提供することを目的とする。 【構成】 平板状支持体１９の一方の表面に接触して配
置されたサーミスタ１７と、前記サーミスタ１７に接続
されたリード線１８と、前記サーミスタ１７を全面的に
被覆する焼成硝子２０とで感温ユニット２１を形成し、
前記感温ユニット２１の前記平板状支持体１９の他の表
面と有底状金属容器４の底面内壁５を、前記焼成硝子２
０の焼成温度より低い融点の銀ろう２２・２２′ではさ
んだチタン箔２３でろう付けして成る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は対象物表面と機械的に接
触して、その表面温度を検出する接触型温度センサ及び
その製造方法に関するものである。
触して、その表面温度を検出する接触型温度センサ及び
その製造方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】従来、この種の接触型温度センサは、図
３に示すように、薄膜サーミスタ１を銀ろう箔２、２′
ではさまれたチタン箔３により直接有底状金属容器４の
底面内壁５にろう付けした後、リード線６、６′を接続
し、更に、薄膜サーミスタ１を外部環境から保護するた
めに焼成硝子７を形成して構成されている。薄膜サーミ
スタ１は絶縁性基板８の一方の表面に電極膜９・９′を
形成した後、感温抵抗体膜１０を形成して構成される。
前記有底状金属容器４の底面外壁１１を対象物の表面に
機械的に接触させて、その表面温度を検出していた（例
えば、特開昭５７−１６９２０２号公報）。
３に示すように、薄膜サーミスタ１を銀ろう箔２、２′
ではさまれたチタン箔３により直接有底状金属容器４の
底面内壁５にろう付けした後、リード線６、６′を接続
し、更に、薄膜サーミスタ１を外部環境から保護するた
めに焼成硝子７を形成して構成されている。薄膜サーミ
スタ１は絶縁性基板８の一方の表面に電極膜９・９′を
形成した後、感温抵抗体膜１０を形成して構成される。
前記有底状金属容器４の底面外壁１１を対象物の表面に
機械的に接触させて、その表面温度を検出していた（例
えば、特開昭５７−１６９２０２号公報）。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】従来の接触型温度セン
サは上記構成により、高速熱応答性を得ていた。しかし
ながら、上記のような構成では、リード線６・６′と有
底状金属容器４の底面内壁５の間の電気的絶縁距離は絶
縁性基板８の板厚（通常、０．５ｍｍ程度）で決められ
るので、絶縁距離が短い、即ち、電気的絶縁性が小さい
という問題があった。特に、梅雨どきのように、湿度の
高い環境下では、絶縁性基板８の側面表面に結露水が付
着し易すくなり、絶縁劣化が問題となる。本発明は、高
速熱応答性を保持しつつ、上記従来の問題点を解消する
もので、従来よりも絶縁性能の優れた構成を提供するこ
とを第１の目的としている。なお、大きな表面積の絶縁
性基板８を作りその表面の中央部の小さな表面積部に電
極膜９・９′および感温抵抗体膜１０を形成した場合、
絶縁距離を長くできる。しかし、感温抵抗体膜１０をス
パッタ法、蒸着法で形成する場合、形成できる面積が限
られるので、このような構成では薄膜サーミスタ１の形
成できる個数が減少するという欠点が生じ実用化できて
いないのが現状である。
サは上記構成により、高速熱応答性を得ていた。しかし
ながら、上記のような構成では、リード線６・６′と有
底状金属容器４の底面内壁５の間の電気的絶縁距離は絶
縁性基板８の板厚（通常、０．５ｍｍ程度）で決められ
るので、絶縁距離が短い、即ち、電気的絶縁性が小さい
という問題があった。特に、梅雨どきのように、湿度の
高い環境下では、絶縁性基板８の側面表面に結露水が付
着し易すくなり、絶縁劣化が問題となる。本発明は、高
速熱応答性を保持しつつ、上記従来の問題点を解消する
もので、従来よりも絶縁性能の優れた構成を提供するこ
とを第１の目的としている。なお、大きな表面積の絶縁
性基板８を作りその表面の中央部の小さな表面積部に電
極膜９・９′および感温抵抗体膜１０を形成した場合、
絶縁距離を長くできる。しかし、感温抵抗体膜１０をス
パッタ法、蒸着法で形成する場合、形成できる面積が限
られるので、このような構成では薄膜サーミスタ１の形
成できる個数が減少するという欠点が生じ実用化できて
いないのが現状である。
【０００４】また、従来の接触型温度センサは上記構成
により、薄膜サーミスタ１を有底状金属容器４の底面内
壁５にろう付けした後、リード線６・６′を接続した
り、焼成硝子７を形成していた。しかし、薄膜サーミス
タ１が有底状金属容器４の側壁１２の頂点部１３よりも
底面内壁５側に位置するので、これら接続作業や形成作
業は、有底状金属容器４の側壁１２により妨害される。
この結果、これら作業は、熟練を必要とし、また、作業
の自動化も困難であった。本発明は、これら作業の容易
な構成、自動化の可能な構成を提供することを第２の目
的にしている。
により、薄膜サーミスタ１を有底状金属容器４の底面内
壁５にろう付けした後、リード線６・６′を接続した
り、焼成硝子７を形成していた。しかし、薄膜サーミス
タ１が有底状金属容器４の側壁１２の頂点部１３よりも
底面内壁５側に位置するので、これら接続作業や形成作
業は、有底状金属容器４の側壁１２により妨害される。
この結果、これら作業は、熟練を必要とし、また、作業
の自動化も困難であった。本発明は、これら作業の容易
な構成、自動化の可能な構成を提供することを第２の目
的にしている。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るための第１の技術手段として絶縁性の平板状支持体の
一方の表面に接触して固着されたサーミスタと、前記サ
ーミスタに接続するリード線と前記サーミスタを全面的
に被覆する焼成硝子とで感温ユニットを形成し、前記平
板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に前記焼成硝子
の焼成温度よりも低い融点の銀ろうではさまれたチタン
箔でろう付けする構成としている。
るための第１の技術手段として絶縁性の平板状支持体の
一方の表面に接触して固着されたサーミスタと、前記サ
ーミスタに接続するリード線と前記サーミスタを全面的
に被覆する焼成硝子とで感温ユニットを形成し、前記平
板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に前記焼成硝子
の焼成温度よりも低い融点の銀ろうではさまれたチタン
箔でろう付けする構成としている。
【０００６】また第２の技術手段として前記平板状支持
体の一方の表面に接触して固着されたサーミスタと、前
記サーミスタに接続するリード線と、前記サーミスタを
全面的に被覆する焼成硝子とで感温ユニットを形成し、
前記金属容器はチタンで形成するとともに前記平板状支
持体の他の表面と前記底面内壁間に前記焼成硝子の焼成
温度よりも低い融点の銀ろうでろう付けする構成として
いる。
体の一方の表面に接触して固着されたサーミスタと、前
記サーミスタに接続するリード線と、前記サーミスタを
全面的に被覆する焼成硝子とで感温ユニットを形成し、
前記金属容器はチタンで形成するとともに前記平板状支
持体の他の表面と前記底面内壁間に前記焼成硝子の焼成
温度よりも低い融点の銀ろうでろう付けする構成として
いる。
【０００７】また上記第２の目的を達成するための第３
の技術手段として前記平板状支持体の一方の表面上にリ
ード線を接続したサーミスタを配置するとともに焼成硝
子ペーストを全面的に被覆した状態で乾燥させた後前記
平板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に、硝子ペー
ストの焼成温度より低い融点の銀ろう箔とチタン箔と銀
ろう箔を積層し、不活性ガス雰囲気中で硝子ペーストを
焼成する加熱工程でサーミスタを金属容器に固着させる
構成としている。
の技術手段として前記平板状支持体の一方の表面上にリ
ード線を接続したサーミスタを配置するとともに焼成硝
子ペーストを全面的に被覆した状態で乾燥させた後前記
平板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に、硝子ペー
ストの焼成温度より低い融点の銀ろう箔とチタン箔と銀
ろう箔を積層し、不活性ガス雰囲気中で硝子ペーストを
焼成する加熱工程でサーミスタを金属容器に固着させる
構成としている。
【０００８】また第４の技術手段として前記平板状支持
体の一方の表面上にリード線を接続したサーミスタを配
置するとともに焼成硝子ペーストを全面的に被覆した状
態で乾燥および焼成を経て感温ユニットを形成した後
に、前記平板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に、
焼成温度より低い融点の銀ろう箔とチタン箔と銀ろう箔
を積層し、不活性ガス雰囲気中で焼成温度より低い温度
に加熱する加熱工程でサーミスタを金属容器に固着させ
る構成としている。
体の一方の表面上にリード線を接続したサーミスタを配
置するとともに焼成硝子ペーストを全面的に被覆した状
態で乾燥および焼成を経て感温ユニットを形成した後
に、前記平板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に、
焼成温度より低い融点の銀ろう箔とチタン箔と銀ろう箔
を積層し、不活性ガス雰囲気中で焼成温度より低い温度
に加熱する加熱工程でサーミスタを金属容器に固着させ
る構成としている。
【０００９】
【作用】本発明は上記した第１および第２の技術手段に
より絶縁距離がきわめて大きくなり熱応答性が従来と差
がなくて絶縁性能の優れた接触型温度センサとなる。
より絶縁距離がきわめて大きくなり熱応答性が従来と差
がなくて絶縁性能の優れた接触型温度センサとなる。
【００１０】また第３および第４の技術手段により第１
および第２の技術手段を容易に実現でき、感温ユニット
の作成作業は有底状金属容器内でする必要がなくなる。
および第２の技術手段を容易に実現でき、感温ユニット
の作成作業は有底状金属容器内でする必要がなくなる。
【００１１】
【実施例】以下、本発明の１実施例について図１および
図２を参照しながら第１および第２の技術手段について
説明する。なお従来例と同一部分には同一符号をつけ説
明は省略する。平板状アルミナ基板１４の一方の表面に
一対の電極膜１５・１５′と感温抵抗体膜１６とから成
る薄膜サーミスタ１７を準備した。平板状アルミナ基板
１４の形状は、幅２ｍｍ・長さ４ｍｍ・厚さ０．５ｍｍ
である。この薄膜サーミスタ１７の一対の電極膜１５・
１５′に一対のリード線１８・１８′をそれぞれ接続し
た後、平板状アルミナ支持体１９に薄膜サーミスタ１７
を積層し、次に、薄膜サーミスタ１７を全面的に被覆し
て焼成硝子２０を形成し、感温ユニット２１を構成し
た。感温ユニットの形成作業は、平板状アルミナ支持体
１９の表面上でなされるので、作業が容易であり、自動
化も可能である。
図２を参照しながら第１および第２の技術手段について
説明する。なお従来例と同一部分には同一符号をつけ説
明は省略する。平板状アルミナ基板１４の一方の表面に
一対の電極膜１５・１５′と感温抵抗体膜１６とから成
る薄膜サーミスタ１７を準備した。平板状アルミナ基板
１４の形状は、幅２ｍｍ・長さ４ｍｍ・厚さ０．５ｍｍ
である。この薄膜サーミスタ１７の一対の電極膜１５・
１５′に一対のリード線１８・１８′をそれぞれ接続し
た後、平板状アルミナ支持体１９に薄膜サーミスタ１７
を積層し、次に、薄膜サーミスタ１７を全面的に被覆し
て焼成硝子２０を形成し、感温ユニット２１を構成し
た。感温ユニットの形成作業は、平板状アルミナ支持体
１９の表面上でなされるので、作業が容易であり、自動
化も可能である。
【００１２】電極膜１５・１５′は、厚膜用導電性ペー
スト、例えば、Ａｇペースト・Ａｇ−Ｐｄペースト・Ａ
ｕ−Ｐｔペーストなどを印刷した後、８００℃以上の高
温で焼成して形成される。感温抵抗体膜１６として、複
合金属酸化物・Ｇｅ・Ｓｉ、ＳｉＣなどの蒸着膜・スパ
ッタ膜・焼成厚膜など種々用いられるが、なかでもＳｉ
Ｃスパッタ感温抵抗体膜は５００℃の耐熱性を有すると
共に０−５００℃の広い温度範囲を検出するのに適した
抵抗温度特性を有する点で優れている。また、焼成硝子
２０は、薄膜サーミスタ１７の周囲を全面的に厚膜用硝
子ペーストで被覆した後、７００℃以上の高温で焼成し
て形成される。焼成硝子２０の厚さは１〜３ｍｍであ
る。平板状アルミナ支持体１９の形状は平板状アルミナ
基板１４よりも大きく選ばれ、ここでは直径１０ｍｍ、
厚さ０．５ｍｍとした。
スト、例えば、Ａｇペースト・Ａｇ−Ｐｄペースト・Ａ
ｕ−Ｐｔペーストなどを印刷した後、８００℃以上の高
温で焼成して形成される。感温抵抗体膜１６として、複
合金属酸化物・Ｇｅ・Ｓｉ、ＳｉＣなどの蒸着膜・スパ
ッタ膜・焼成厚膜など種々用いられるが、なかでもＳｉ
Ｃスパッタ感温抵抗体膜は５００℃の耐熱性を有すると
共に０−５００℃の広い温度範囲を検出するのに適した
抵抗温度特性を有する点で優れている。また、焼成硝子
２０は、薄膜サーミスタ１７の周囲を全面的に厚膜用硝
子ペーストで被覆した後、７００℃以上の高温で焼成し
て形成される。焼成硝子２０の厚さは１〜３ｍｍであ
る。平板状アルミナ支持体１９の形状は平板状アルミナ
基板１４よりも大きく選ばれ、ここでは直径１０ｍｍ、
厚さ０．５ｍｍとした。
【００１３】感温ユニット２１を形成した後、前記平板
状アルミナ支持体１９の他の表面とステンレスで構成さ
れた有底状金属容器４の内底面５を、前記焼成硝子２０
の焼成温度より低い融点の銀ろう２２・２２′ではさま
れたチタン箔２３でろう付けした。銀ろう材として、融
点が７００℃以下のもの、例えば、銀ろうＪＩＳ規格番
号ＢＡｇ１（液相線温度約６２０℃）・ＢＡｇ−２（液
相線温度約７００℃）・ＢＡｇ−３（液相線温度約６９
０℃）などが適している。
状アルミナ支持体１９の他の表面とステンレスで構成さ
れた有底状金属容器４の内底面５を、前記焼成硝子２０
の焼成温度より低い融点の銀ろう２２・２２′ではさま
れたチタン箔２３でろう付けした。銀ろう材として、融
点が７００℃以下のもの、例えば、銀ろうＪＩＳ規格番
号ＢＡｇ１（液相線温度約６２０℃）・ＢＡｇ−２（液
相線温度約７００℃）・ＢＡｇ−３（液相線温度約６９
０℃）などが適している。
【００１４】本発明はこの構成によって、平板状絶縁性
支持体１９の形状を薄膜サーミスタ１７より大きく選ぶ
ことができる。直径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの平板状
アルミナ支持体１９のほぼ中央部に薄膜サーミスタ１７
を配置した場合、リード線１８・１８′と有底状金属容
器４の底面内壁５の間の電気的絶縁距離は３〜４ｍｍで
あった。このように、絶縁距離は従来のそれ（通常、
０．５ｍｍ程度）に比べ５倍以上（２．５ｍｍ以上）容
易に大きくできる。この結果、高い絶縁性を容易に得ら
れる。
支持体１９の形状を薄膜サーミスタ１７より大きく選ぶ
ことができる。直径１０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍの平板状
アルミナ支持体１９のほぼ中央部に薄膜サーミスタ１７
を配置した場合、リード線１８・１８′と有底状金属容
器４の底面内壁５の間の電気的絶縁距離は３〜４ｍｍで
あった。このように、絶縁距離は従来のそれ（通常、
０．５ｍｍ程度）に比べ５倍以上（２．５ｍｍ以上）容
易に大きくできる。この結果、高い絶縁性を容易に得ら
れる。
【００１５】本発明の接触型サーミスタの熱応答性を次
のようにして測定した。最初、室温（Ｔ0 ℃）に保たれ
た接触型温度センサの有底状金属容器４の外底面１１
を、お湯（Ｔ℃、約９５℃）で満たされたアルミニウム
なべのなべ底に接触させたときを起点にして、サーミス
タ１７の温度がＴ0 ＋０．９（Ｔ−Ｔ0 ）に到達する時
間（９０％応答時間）で熱応答性を評価した。従来の接
触型温度センサの９０％熱応答時間は４〜５秒であり、
本発明のそれは５〜６秒であった。本発明の接触型温度
センサの薄膜サーミスタ１７から有底状金属容器４の外
底面１１に至る素子部熱抵抗は、従来のそれと比べ、主
として、平板状絶縁性支持体１９の厚さに起因する熱抵
抗だけ大きくなるので、熱応答性は遅くなる。しかし、
上述した実用的９０％熱応答時間は、なべと有底状金属
容器４の外底面１１の間の接触熱抵抗の影響を強く受
け、前記素子部熱抵抗による熱応答時間への影響は小さ
い。この結果、本発明の接触型サーミスタの熱応答時間
は、従来のそれに比べ約１秒程度の遅れしか示さないと
考えられる。この遅れは、実用的には問題にならない。
のようにして測定した。最初、室温（Ｔ0 ℃）に保たれ
た接触型温度センサの有底状金属容器４の外底面１１
を、お湯（Ｔ℃、約９５℃）で満たされたアルミニウム
なべのなべ底に接触させたときを起点にして、サーミス
タ１７の温度がＴ0 ＋０．９（Ｔ−Ｔ0 ）に到達する時
間（９０％応答時間）で熱応答性を評価した。従来の接
触型温度センサの９０％熱応答時間は４〜５秒であり、
本発明のそれは５〜６秒であった。本発明の接触型温度
センサの薄膜サーミスタ１７から有底状金属容器４の外
底面１１に至る素子部熱抵抗は、従来のそれと比べ、主
として、平板状絶縁性支持体１９の厚さに起因する熱抵
抗だけ大きくなるので、熱応答性は遅くなる。しかし、
上述した実用的９０％熱応答時間は、なべと有底状金属
容器４の外底面１１の間の接触熱抵抗の影響を強く受
け、前記素子部熱抵抗による熱応答時間への影響は小さ
い。この結果、本発明の接触型サーミスタの熱応答時間
は、従来のそれに比べ約１秒程度の遅れしか示さないと
考えられる。この遅れは、実用的には問題にならない。
【００１６】前述した説明は、ステンレスで構成された
有底状金属容器４を用いた場合についての内容である
が、チタンで構成された有底状金属容器２４を用いた場
合、図２に示すように、簡素なろう付け構成でよいとい
う利点が生じる。即ち、平板状絶縁性支持体１９とチタ
ンで構成された有底状金属容器２４の底面内壁５はろう
材２２のみでろう付けできるからである。しかし、チタ
ンはステンレスに比べ、機械的強度において劣るので、
実用的応用はある程度の制限を受ける。
有底状金属容器４を用いた場合についての内容である
が、チタンで構成された有底状金属容器２４を用いた場
合、図２に示すように、簡素なろう付け構成でよいとい
う利点が生じる。即ち、平板状絶縁性支持体１９とチタ
ンで構成された有底状金属容器２４の底面内壁５はろう
材２２のみでろう付けできるからである。しかし、チタ
ンはステンレスに比べ、機械的強度において劣るので、
実用的応用はある程度の制限を受ける。
【００１７】また、前述した説明は、薄膜サーミスタ１
７を用いた内容であるが、例えば、金属酸化物サーミス
タを用いても同様のことが可能であることは、明らかで
ある。しかし、金属酸化物サーミスタは、通常、円筒形
状やそれと類似の形状であるので、平板状絶縁性支持体
１９の表面に配置した場合、両者は線接触する。他方、
薄膜サーミスタ１７は、板状の形状があるので、両者は
面接触する。このため、熱伝導は、薄膜サーミスタ１７
の方が金属酸化物サーミスタより優れている。
７を用いた内容であるが、例えば、金属酸化物サーミス
タを用いても同様のことが可能であることは、明らかで
ある。しかし、金属酸化物サーミスタは、通常、円筒形
状やそれと類似の形状であるので、平板状絶縁性支持体
１９の表面に配置した場合、両者は線接触する。他方、
薄膜サーミスタ１７は、板状の形状があるので、両者は
面接触する。このため、熱伝導は、薄膜サーミスタ１７
の方が金属酸化物サーミスタより優れている。
【００１８】次に第３および第４の技術手段について説
明する。焼成硝子２０は、通常、厚膜用硝子ペーストを
所定の場所に塗布した後、高温で熱処理する硝子焼成工
程を経て製造される。この硝子焼成工程の焼成温度は７
００℃程度が好ましい。これ以上の焼成温度では、サー
ミスタ１７の焼成前後における特性変化が著しく大きく
なり、また、これ以下の焼成温度では、焼成硝子２０の
耐熱性が、本発明の接触型温度センサに要求される３５
０℃の耐熱性を満足できず、クラックが発生し易くなる
からである。他方、ろう付けも不活性ガス雰囲気中で高
温で熱処理するろう付け焼成工程を経てなされる。従っ
て、本発明の接触型温度センサの製造は、平板状絶縁性
支持体１９の一方の表面上にサーミスタ１７と前記サー
ミスタ１７に接続されたリード線１８・１８′を配置
し、次にサーミスタ１７を厚膜用硝子ペーストで全面的
に被覆し、空気中約１００℃で乾燥した後、前記平板状
絶縁性支持体１９の他の表面と有底状金属容器４の底面
内壁５の間に、融点７００℃以下の銀ろう箔２２とチタ
ン箔２３と銀ろう箔２２′を積層した後、この積層物を
不活性ガス雰囲気中で約７００℃に加熱することによ
り、前記焼成硝子ペーストの硝子焼成工程および前記感
温ユニットと前記有底状金属容器４の底面内壁５のろう
付け焼成工程を１回の加熱工程で同時に処理することが
好ましい。これにより、製造工程の簡素化ができる。し
かし、この製造工程は、不活性ガス雰囲気中で焼成でき
る厚膜用硝子ペーストを必要とする点で一般的でない。
即ち、一般的厚膜用硝子ペーストは、通常、空気中で焼
成される。不活性ガス雰囲気中で焼成するには、ペース
トに含まれる樹脂成分を適切な樹脂成分に変える必要が
ある。このような特殊なペーストは、種類も限られてお
り、一般的でない。
明する。焼成硝子２０は、通常、厚膜用硝子ペーストを
所定の場所に塗布した後、高温で熱処理する硝子焼成工
程を経て製造される。この硝子焼成工程の焼成温度は７
００℃程度が好ましい。これ以上の焼成温度では、サー
ミスタ１７の焼成前後における特性変化が著しく大きく
なり、また、これ以下の焼成温度では、焼成硝子２０の
耐熱性が、本発明の接触型温度センサに要求される３５
０℃の耐熱性を満足できず、クラックが発生し易くなる
からである。他方、ろう付けも不活性ガス雰囲気中で高
温で熱処理するろう付け焼成工程を経てなされる。従っ
て、本発明の接触型温度センサの製造は、平板状絶縁性
支持体１９の一方の表面上にサーミスタ１７と前記サー
ミスタ１７に接続されたリード線１８・１８′を配置
し、次にサーミスタ１７を厚膜用硝子ペーストで全面的
に被覆し、空気中約１００℃で乾燥した後、前記平板状
絶縁性支持体１９の他の表面と有底状金属容器４の底面
内壁５の間に、融点７００℃以下の銀ろう箔２２とチタ
ン箔２３と銀ろう箔２２′を積層した後、この積層物を
不活性ガス雰囲気中で約７００℃に加熱することによ
り、前記焼成硝子ペーストの硝子焼成工程および前記感
温ユニットと前記有底状金属容器４の底面内壁５のろう
付け焼成工程を１回の加熱工程で同時に処理することが
好ましい。これにより、製造工程の簡素化ができる。し
かし、この製造工程は、不活性ガス雰囲気中で焼成でき
る厚膜用硝子ペーストを必要とする点で一般的でない。
即ち、一般的厚膜用硝子ペーストは、通常、空気中で焼
成される。不活性ガス雰囲気中で焼成するには、ペース
トに含まれる樹脂成分を適切な樹脂成分に変える必要が
ある。このような特殊なペーストは、種類も限られてお
り、一般的でない。
【００１９】このような場合、本発明の接触型温度セン
サの製造は、平板状絶縁性支持体１９の一方の表面上に
サーミスタ１７と前記サーミスタ１７に接続されたリー
ド線１８・１８′を配置し、次にサーミスタ１７を厚膜
用硝子ペーストで全面的に被覆し、空気中約１００℃で
乾燥した後、空気中約７００℃で焼成して感温ユニット
を作成した後、前記平板状絶縁性支持体１９の他の表面
と有底状金属容器４の底面内壁５の間に、融点７００℃
以下の銀ろう箔２２とチタン箔２３と銀ろう箔２２′を
積層した後、この積層物を不活性ガス雰囲気中で７００
℃以下で加熱して前記感温ユニットと前記有底状金属容
器４の前記底面内壁５をろう付けすることが好ましい。
この製造工程は、特殊なペーストを必要としない。ま
た、従来の接触型温度センサの製造工程、即ち、薄膜サ
ーミスタ１を有底状金属容器４の底面内壁５にろう付け
した後、リード線６・６′を接続し、その後焼成硝子７
を形成するという製造工程に比べ、本発明の製造工程
は、作業の容易な工程であり、また、工程の自動化も可
能である。従来の製造工程では、薄膜サーミスタ１は有
底状金属容器４の側壁１２の頂点部１３よりも底面内壁
５側に位置するので、これら接続作業や形成作業は、有
底状金属容器４の側壁１２により妨害される。この結
果、これら作業は、熟練を必要とし、また、作業の自動
化も困難であった。本発明の製造工程は、感温ユニット
をあらかじめ作成した後にろう付けができる。感温ユニ
ットの作成作業は、平板状絶縁性支持体１９の表面でな
されるので、作業の妨害物が無く、リード線の接続作業
や焼成硝子の形成作業は容易になるとともにこれら作業
の自動化も可能になる。
サの製造は、平板状絶縁性支持体１９の一方の表面上に
サーミスタ１７と前記サーミスタ１７に接続されたリー
ド線１８・１８′を配置し、次にサーミスタ１７を厚膜
用硝子ペーストで全面的に被覆し、空気中約１００℃で
乾燥した後、空気中約７００℃で焼成して感温ユニット
を作成した後、前記平板状絶縁性支持体１９の他の表面
と有底状金属容器４の底面内壁５の間に、融点７００℃
以下の銀ろう箔２２とチタン箔２３と銀ろう箔２２′を
積層した後、この積層物を不活性ガス雰囲気中で７００
℃以下で加熱して前記感温ユニットと前記有底状金属容
器４の前記底面内壁５をろう付けすることが好ましい。
この製造工程は、特殊なペーストを必要としない。ま
た、従来の接触型温度センサの製造工程、即ち、薄膜サ
ーミスタ１を有底状金属容器４の底面内壁５にろう付け
した後、リード線６・６′を接続し、その後焼成硝子７
を形成するという製造工程に比べ、本発明の製造工程
は、作業の容易な工程であり、また、工程の自動化も可
能である。従来の製造工程では、薄膜サーミスタ１は有
底状金属容器４の側壁１２の頂点部１３よりも底面内壁
５側に位置するので、これら接続作業や形成作業は、有
底状金属容器４の側壁１２により妨害される。この結
果、これら作業は、熟練を必要とし、また、作業の自動
化も困難であった。本発明の製造工程は、感温ユニット
をあらかじめ作成した後にろう付けができる。感温ユニ
ットの作成作業は、平板状絶縁性支持体１９の表面でな
されるので、作業の妨害物が無く、リード線の接続作業
や焼成硝子の形成作業は容易になるとともにこれら作業
の自動化も可能になる。
【００２０】
【発明の効果】以上述べて来たように、本発明の第１の
技術手段により次に示す効果が得られる。
技術手段により次に示す効果が得られる。
【００２１】（１）平板状絶縁性支持体の形状をサーミ
スタ素子より大きく選ぶことができるので、絶縁距離は
従来のそれ（通常、０．５ｍｍ程度）に比べ５倍以上
（２．５ｍｍ以上）容易に大きくできる。この結果、高
い絶縁性を容易に得られる。
スタ素子より大きく選ぶことができるので、絶縁距離は
従来のそれ（通常、０．５ｍｍ程度）に比べ５倍以上
（２．５ｍｍ以上）容易に大きくできる。この結果、高
い絶縁性を容易に得られる。
【００２２】接触型温度センサで絶縁劣化が起こると、
例えばガステーブルで鍋底の温度を検出して火力を調節
する場合であれば、早切れを起して調理ができなくなる
欠点が生じたが、本発明によりこのようなことが起らず
品質が安定する。
例えばガステーブルで鍋底の温度を検出して火力を調節
する場合であれば、早切れを起して調理ができなくなる
欠点が生じたが、本発明によりこのようなことが起らず
品質が安定する。
【００２３】（２）サーミスタ素子と有底状金属容器の
内底面は平板状絶縁性支持体を介してろう付け接続され
ているので、両者の間の熱抵抗を小さく保持できる。こ
の結果、高速熱応答性を確保できる。
内底面は平板状絶縁性支持体を介してろう付け接続され
ているので、両者の間の熱抵抗を小さく保持できる。こ
の結果、高速熱応答性を確保できる。
【００２４】次に第２の技術手段により有底状金属容器
がステンレスからチタンとなって材料費が少し高くなる
とともに、機械的精度が少し劣るので応用にある程度制
限を受けるが、銀ろう２２′とチタン箔２３が不必要と
なり感温ユニットと有底状金属容器との固着がきわめて
容易となる。
がステンレスからチタンとなって材料費が少し高くなる
とともに、機械的精度が少し劣るので応用にある程度制
限を受けるが、銀ろう２２′とチタン箔２３が不必要と
なり感温ユニットと有底状金属容器との固着がきわめて
容易となる。
【００２５】次に第３および第４の技術手段により第１
および第２の技術手段を容易に実現できる。すなわち銀
ろうの融点は焼成硝子の焼成温度より低く選ばれている
ので、ろう付け温度は焼成硝子の焼成温度よりも低い温
度で行うことにより、感温ユニットをあらかじめ作成し
た後にろう付けができる。感温ユニットの作成作業は、
平板状絶縁性支持体の表面でなされるので、作業の妨害
物が無く、リード線の接続作業や焼成硝子の形成作業は
容易になるとともにこれら作業の自動化も可能になる。
および第２の技術手段を容易に実現できる。すなわち銀
ろうの融点は焼成硝子の焼成温度より低く選ばれている
ので、ろう付け温度は焼成硝子の焼成温度よりも低い温
度で行うことにより、感温ユニットをあらかじめ作成し
た後にろう付けができる。感温ユニットの作成作業は、
平板状絶縁性支持体の表面でなされるので、作業の妨害
物が無く、リード線の接続作業や焼成硝子の形成作業は
容易になるとともにこれら作業の自動化も可能になる。
【００２６】なお第３の技術手段では硝子ペーストが特
殊となるが、１回の焼成工程で作ることができるのでき
わめて経済的であり数量が多い時には極めて有利とな
る。また第４の技術手段では２回の焼成工程が必要であ
るが特殊なペーストを必要とせず数量が少ない時に有利
となる。
殊となるが、１回の焼成工程で作ることができるのでき
わめて経済的であり数量が多い時には極めて有利とな
る。また第４の技術手段では２回の焼成工程が必要であ
るが特殊なペーストを必要とせず数量が少ない時に有利
となる。
【図１】本発明の１実施例における接触型温度センサの
断面図
断面図
【図２】本発明の他の実施例における接触型温度センサ
の断面図
の断面図
【図３】従来の接触型温度センサを示す断面図
４ 有底状金属容器 ５ 底面内壁 １１ 底面外壁 １７ サーミスタ（薄膜サーミスタ） １８ リード線 １９ 平板状支持体 ２０ 焼成硝子 ２１ 感温ユニット ２２、２２′ 銀ろう ２３ チタン箔
フロントページの続き (72)発明者 伊藤 修治 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 植村 寿朗 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内
Claims (5)
- 【請求項１】底面内壁にサーミスタを固着するとともに
底面外壁に被測定物に接する接触面を有する有底状金属
容器と、前記金属容器とサーミスタとを絶縁する平板状
支持体とを備え、前記平板状支持体の一方の表面に接触
して固着されたサーミスタと、前記サーミスタに接続す
るリード線と、前記サーミスタを全面的に被覆する焼成
硝子とで感温ユニットを形成し、前記平板状支持体の他
の表面と前記底面内壁間に前記焼成硝子の焼成温度より
も低い融点の銀ろうではさまれたチタン箔でろう付けす
る構成とした接触型温度センサ。 - 【請求項２】底面内壁にサーミスタを固着するとともに
底面外壁に被測定物に接する接触面を有する有底状金属
容器と、前記金属容器とサーミスタとを絶縁する平板状
支持体とを備え、前記平板状支持体の一方の表面に接触
して固着されたサーミスタと、前記サーミスタに接続す
るリード線と、前記サーミスタを全面的に被覆する焼成
硝子とで感温ユニットを形成し、前記金属容器はチタン
で形成するとともに前記平板状支持体の他の表面と前記
底面内壁間に前記焼成硝子の焼成温度よりも低い融点の
銀ろうでろう付けする構成とした接触型温度センサ。 - 【請求項３】サーミスタは薄膜サーミスタで構成した請
求項１または請求項２記載の接触型温度センサ。 - 【請求項４】底面内壁にサーミスタを装着するとともに
底面外壁に被測定物に接する接触面を有する有底状金属
容器と、前記金属容器とサーミスタとを絶縁する平板状
支持体とを備え、前記平板状支持体の一方の表面上にリ
ード線を接続したサーミスタを配置するとともに焼成硝
子ペーストを全面的に被覆した状態で乾燥させた後、前
記平板状支持体の他の表面と前記底面内壁間に、硝子ペ
ーストの焼成温度より低い融点の銀ろう箔とチタン箔と
銀ろう箔を積層し、不活性ガス雰囲気中で硝子ペースト
を焼成する加熱工程でサーミスタを金属容器に固着させ
る接触型温度センサの製造方法。 - 【請求項５】底面内壁にサーミスタを装着するとともに
底面外壁に被測定物に接する接触面を有する有底状金属
容器と、前記金属容器とサーミスタとを絶縁する平板状
支持体とを備え、前記平板状支持体の一方の表面上にリ
ード線を接続したサーミスタを配置するとともに焼成硝
子ペーストを全面的に被覆した状態で乾燥および焼成を
経て感温ユニットを形成した後に、前記平板状支持体の
他の表面と前記底面内壁間に、前記焼成温度より低い融
点の銀ろう箔とチタン箔と銀ろう箔を積層し、不活性ガ
ス雰囲気中で前記焼成温度より低い温度に加熱する加熱
工程でサーミスタを金属容器に固着させる接触型温度セ
ンサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193418A JPH0749271A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 接触型温度センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5193418A JPH0749271A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 接触型温度センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0749271A true JPH0749271A (ja) | 1995-02-21 |
Family
ID=16307641
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5193418A Pending JPH0749271A (ja) | 1993-08-04 | 1993-08-04 | 接触型温度センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0749271A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200475724Y1 (ko) * | 2013-08-07 | 2014-12-29 | 금호전자 주식회사 | 밥솥에 사용되는 온도센서의 구조 |
-
1993
- 1993-08-04 JP JP5193418A patent/JPH0749271A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR200475724Y1 (ko) * | 2013-08-07 | 2014-12-29 | 금호전자 주식회사 | 밥솥에 사용되는 온도센서의 구조 |
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