JPS5884404A - 薄膜サ−ミスタ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、温度を検出すべき対象物と機械的に接触して
温度を検出するサーミスタ、たとえば鍋　、物調理をす
る際・鍋底を通して鍋内部４理物の　２　　ページ 温度を検出するサーミスタに関するものである。

従来、この種温度検出は第１図に示す如く鍋底１に高速
応答性薄膜サーミスタを機械的に接触させることによっ
てなされてきた。この高速応答性薄膜サーミスタは平板
状セラミック絶縁基板２の一方の表面に電極膜３と感温
抵抗体膜４とを形成して成る薄膜サーミスタチップと支
持容器６とをチタニウム（Ｔｉ）箔６もしくはジルコニ
ウム（Ｚｒ）箔６を介してロウ材層７で接続し、さらに
絶縁性被覆剤８で薄膜サーミスタチップを被覆して構成
される。なセ、リード線１１は電極膜３と接続されてい
る。この高速応答性薄膜サーミスタは、熱容量の小さな
薄膜サーミスタチップと支持容器６とをロウ付接続して
いるので、鍋底１から感温抵抗体膜４に至る熱抵抗が小
さい。この結果１．高速応答性が得られる。通常、鍋物
調理の際に求められる応答性は、９０チ応答時間（室温
Ｔ１℃に保たれたサーミスタに温度Ｔ′２℃の鍋底１が
突然機械的に接触したときを起点にして、サーミスタ温
度がＴ、　＋　ｏ、ｅ　（Ｔ２−丁、）℃に到達するに
必要３　　ベー） な時間）にして約８秒以下であることが要求される。こ
の高速応答性薄膜サーミスタの９ｏ％応答時間は、絶縁
性被覆剤８がない場合３〜６秒であった。しかし、絶縁
性被覆剤８を形成した場合、９０俤応答時間は相対的に
遅く、かつそのばらつきも大きくなり、４〜１０秒にな
るという欠点があった。９０チ応答時間が相対的に遅く
なることは絶縁性・被覆剤８の熱容量に起因するので、
技術的に避けられない。他方９ｏ％応答時間の大小は絶
縁性被覆剤８の塗布量の大小、すなわち、熱容量の大小
に対応するので、絶縁性被覆剤８の塗布量を一定量に制
御することにより、そのばらつきを小さくすることが可
能である。しかし、従来の高速応答性薄膜サーミスタで
は、構造上絶縁性被覆剤８の塗布量を一定量に制御する
ことは困難であった。すなわち、この種絶縁性被覆剤８
は、通常、一定粘度の流動体、たとえば硝子粉末と有機
バインダーを混合したスラリーを塗布したのち硬化する
という過程を経て形成されるが、流動体が流れるために
薄膜サーミスタチップを完全に被覆し、かつその塗布量
を一定量に制御することは困難であった。

９０チ応答時間が８秒以上になると鍋物調理の温度制御
には使用できないので、絶縁性被覆剤８の塗布量の大き
いものは歩留りの低下、価格の上昇などの欠点も派生し
た。

本発明はこれら従来の欠点を解消するもので、温度応答
硅のバラツキの低減化を図ることを目的とする。

本発明は、この目的を達成するために、平板状セラミッ
ク絶縁基板の一方の表面に電極膜と感温抵抗体膜とを形
成して成る薄膜サーミスタチップと支持容器とをＴ１箔
もしくはＺｒ箔を介在させて両者をロウ材層でロウ付接
続し、前記薄膜サーミスタチップの周辺を取り囲む如く
遮へい板を前記支持容器に設けるとともに、この取り囲
まれた領域内において前記薄膜サーミスタを絶縁性被覆
剤で被覆したものである。このように構成しているので
、絶縁性被覆剤を形成する際、一定粘度の流動体を塗布
しても遮へい板に妨げられて、流動体５　　べ− が遮へい板を越えて流れないようにでき、塗布量を一定
量に制御できるようにしたものである。

以下本発明の一実施例について第２図により説明する。

第２図において前述と同番号は同部材を示し、９は遮へ
い板で、この遮へい板９は薄膜サーミスタチップの周辺
を取り囲む如く支持容器６に設けられ、かつ、この取り
囲まれた領域内において薄膜サーミスタチップが絶縁性
被覆剤８で被覆されている。

この構成による温度応答性について説明すると応答時間
の大小は絶縁性被覆剤８の塗布量の大小に対応してほぼ
決まり、薄膜サーミスタチップの表面上より約１襲の厚
さに絶縁性被覆剤８を形成したとき、９０％応答時間に
して約４〜７秒であった。このとき薄膜サーミスタチッ
プには、アルミナ基板２　（１，８１１１ＷＸ６．５ｆ
ｉＬＸ０．５語ｔ）の一方の表面にＡｕ　−Ｐｔ厚膜電
極膜３とＳｉこ、感温抵抗体膜４を形成したものが用い
られ、また支持容器６と遮へい板９の材質は５ＵＳ−４
３０板（厚さｏ、４ｍ’）で、遮へい板９は支持容器５
にスポラ６　　・・　　゛ ト溶接で固定されている。薄膜サーミスタチップと支持
容器６とはＴｉ箔７を介して銀ロウ材層７によりロウ付
接続されている。絶縁性被覆剤８には、低融点硝子、た
とえば軟化点６３６℃のＺｎＯ−Ｂ、、０３−５ｉｎ２
　　系硝子、あるいはアルミナ質系被覆剤、たとえば　
液性加熱硬化型のアルミナを主成分とするペースト、な
どが用いられる。このようにして構成したサーミスタは
、前述の如く４〜７秒の９０係応答時間が得られるとと
もに優れた安定性が得られた。すなわち、空気中ｓｓｏ
℃で１ｏＯｏ時間放置後、あるいは空気中３６０℃、１
６分←室温、１５分のヒートサイクルを３０００サイク
ル印加後、空気中７０℃で相対湿度ｅｏ％以上の雰囲気
中に１０００時間放置後、抵抗値変化率は±３チ以下で
あった。

なお、遮へい板９と支持容器６とは同一材質でＴｉ　、
　Ｚｒ　、　５ＵＳ−４３０の郡から選ばれた一種であ
ることが望ましい。この理由は、遮へい板９は薄膜サー
ミスタチップの周辺を取り囲む如く支持容器６に固定さ
れるとき、溶接法で固定されるこ７ノＮ− とが最っとも容易であるが、溶接には両者とも同一材質
であることが溶接性の点で優れているからである。また
薄膜サーミスタチップの平板状セラミック基板２には、
アルミナ基板がよく用いられる。支持容器６の熱膨張係
数は、平板状セラミック基板２、すなわちアルミナ基板
の熱膨張係数と類似の値であることが望ましく、この点
で支持容器６の材質はＴｉ　、　Ｚｒ　、　５ＵＳ−４
３０の郡から選ばれた１種が望ましい。

以上の説明から明らかなように本発明の薄膜サーミスタ
によれば次の効果が得られる。

（１）薄膜サーミスタチップの周辺を取り囲む如く遮へ
い板を支持容器に設け、この取り囲まれた領域内におい
て薄膜サーミスタチップを絶縁性被覆剤で被覆している
ので、絶縁性被覆剤の塗布量を一定に維持することが容
易であり、温度応答性のバラツギの低減化が容易となる
。

（２）少量の絶縁性被覆剤でもって薄膜サーミスタチッ
プの水、はこシに対して、また外部応力に対する保護の
役目を十分に果す。

第１図は従来の高速応答性薄膜サーミスタを模式的に示
した断面図、第２図は本発明の高速応答性薄膜サーミス
タの一実施例を模式的に示す断面図である。

１・・・・・・鍋底、２・・・・・・平板状セラミック
絶縁基板、３・・・・・・電極膜、４・・・・・・感温
抵抗体膜、６・・・・・・支持容器、６・・・・・・Ｔ
ｉ箔もしくはＺｒ箔、７ｒ・・・・・ロウ材層、８・・
・・・・絶縁性被覆材、９・・・・・・遮へい板。１１
・・・・・・リード線。

代理人の氏名　弁理士　中　尾　敏　男　ほか１名ｌＩ
１図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状セラミック絶縁基板の一方の表面に電極膜
   と感温抵抗体膜とを形成して成る薄膜サーミスタチップ
   と支持容量とをチタニウム（Ｔｉ）箔もしくはジルコニ
   ウム（Ｚｒ）箔を介在させて両者をロウ付接続し、前記
   薄膜サーミスタチップの周辺を取り囲む如く遮へい板を
   前記支持容器に設けるとともに、この取シ囲まれた領域
   内（２）遮へい板と支持容器とは同一材質で、Ｔｉ。