JPS6015123B2 - 温度センサ - Google Patents
温度センサInfo
- Publication number
- JPS6015123B2 JPS6015123B2 JP13902978A JP13902978A JPS6015123B2 JP S6015123 B2 JPS6015123 B2 JP S6015123B2 JP 13902978 A JP13902978 A JP 13902978A JP 13902978 A JP13902978 A JP 13902978A JP S6015123 B2 JPS6015123 B2 JP S6015123B2
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- Japan
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- film
- temperature sensor
- silicon carbide
- heat
- resistance
- Prior art date
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- Expired
Links
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Landscapes
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、温度による半導体の電気抵抗変化を利用した
温度センサ、すなわちいわゆるサーミスタに関するもの
で、応答速度が遠く、かつ各種の腐蝕性雰囲気や摩擦等
の使用条件に対し、充分な耐久性を有する温度センサを
提供することを目的とする。
温度センサ、すなわちいわゆるサーミスタに関するもの
で、応答速度が遠く、かつ各種の腐蝕性雰囲気や摩擦等
の使用条件に対し、充分な耐久性を有する温度センサを
提供することを目的とする。
従来用いられて来たサーミスタは金属酸化物半導体等の
感熱体をビード状あるいは円盤状等に成形・凝結し、そ
れを樹脂等の被覆を施したり、あるいはガラスや金属の
容器に収容したものであった。
感熱体をビード状あるいは円盤状等に成形・凝結し、そ
れを樹脂等の被覆を施したり、あるいはガラスや金属の
容器に収容したものであった。
これらのサーミスタは感熱体自身の体積すなわち熱容量
が大きいことや、被覆や容器の熱伝導性が悪い、熱容量
が大きい等のため、応答速度が遅いという欠点を有して
いた。本発明の温度センサは、感熱体と被覆を共に膜状
の構造として耐久性を損うことなく熱容量を小さくした
ことに特徴を有する。以下に本発明の一実施例による温
度センサを説明する。
が大きいことや、被覆や容器の熱伝導性が悪い、熱容量
が大きい等のため、応答速度が遅いという欠点を有して
いた。本発明の温度センサは、感熱体と被覆を共に膜状
の構造として耐久性を損うことなく熱容量を小さくした
ことに特徴を有する。以下に本発明の一実施例による温
度センサを説明する。
第１図は、本発明による温度センサの一実施例を示す断
面図で、絶縁体からなる基板１の表面上に、金属酸化物
半導体からなる感熱膜２、電極３、耐蝕性・耐摩耗性被
膜からなるコーティング被膜４を順次積層し、リード線
５を付したものである。基板１は膜を保持するものであ
るが、特に遠い応答速度例えば０．１秒以下を要求する
場合はこれを第２図に示すように省略することもできる
。この場合、素子の作成は、適当な基板たとえば樹脂の
表面上に全体を構成したのち、基板を剥離または溶剤に
より除去することにより容易に行なえる。感熱膜２の材
料としては金属酸化物半導体が抵抗−温度特性や耐熱性
において優れている。具体的な組成としては、これまで
種々のものが開発されており、何れも実用し得るが、特
にＭｎ，ＣｏおよびＮｉの酸化物を混合したもの、ある
し、はこれらのうち２成分を混合したものが、優れてた
特性を示す。これらの材料は組成比により抵抗−温度特
性と比抵抗が変化するので、目的の特性に合う組成比を
選べばよい。なお、これらの材料を膜状に形成する方法
としては、印刷法のほか種々の蒸着法、例えば真空蒸着
法、スバッタ蒸着法、イオンメッキ法等がある。この感
熱膜の厚みは、例えば印刷法の場合数ｌｏＡｍ、蒸着法
の場合数仏ｍが適当である。しかしながら、これらの膜
は耐蝕性に欠けるとともに、湿度による特性変化が大き
い欠点がある。この欠点を除去するのに、この感熱膜上
にある種の被膜でコーティングすると有効である事を本
発明者等は発見した。このコーティング被膜としては、
電気抵抗が感熱膜より高く、かつ耐蝕性・耐摩耗性に優
れた材料、例えば各種のガラス、ァルミナ等の酸化物の
他、炭化珪素、炭化棚素等の炭化物、窒化アルミニウム
等の窒化物等が適当であることが分った。これらのうち
特に炭化珪素被膜は熱的・化学的にきわめて安定で、例
えば強酸、強アルカ川こも強く各種の雰囲気、例えば酸
化性ガス雰囲気に対して優れた耐蝕性を有する他湿度の
影響をも受け難く、かつ耐摩耗性にも優れており、また
熱伝導性がよいため、応答速度も損われない等、多くの
特徴があり、コーティング被膜の材料として適している
ことが分った。なお、これらの被膜の形成法としては、
先に述べた各種の蒸着法や気相成長法等が用いられる。
炭化珪素の場合はスバッタ蒸着法、イオンメッキ法、気
相成長法を用いると容易に良好な被膜を得ることができ
る。耐蝕性・耐摩耗性被膜の厚みは例えば数仏ｍ〜数１
０仏ｍ程度が適当である。この場合、炭化珪素被膜の厚
さが厚くなると、炭化珪素被膜内に発生する歪により、
いよいよ炭化珪素被膜が感熱膜から剥離する。
面図で、絶縁体からなる基板１の表面上に、金属酸化物
半導体からなる感熱膜２、電極３、耐蝕性・耐摩耗性被
膜からなるコーティング被膜４を順次積層し、リード線
５を付したものである。基板１は膜を保持するものであ
るが、特に遠い応答速度例えば０．１秒以下を要求する
場合はこれを第２図に示すように省略することもできる
。この場合、素子の作成は、適当な基板たとえば樹脂の
表面上に全体を構成したのち、基板を剥離または溶剤に
より除去することにより容易に行なえる。感熱膜２の材
料としては金属酸化物半導体が抵抗−温度特性や耐熱性
において優れている。具体的な組成としては、これまで
種々のものが開発されており、何れも実用し得るが、特
にＭｎ，ＣｏおよびＮｉの酸化物を混合したもの、ある
し、はこれらのうち２成分を混合したものが、優れてた
特性を示す。これらの材料は組成比により抵抗−温度特
性と比抵抗が変化するので、目的の特性に合う組成比を
選べばよい。なお、これらの材料を膜状に形成する方法
としては、印刷法のほか種々の蒸着法、例えば真空蒸着
法、スバッタ蒸着法、イオンメッキ法等がある。この感
熱膜の厚みは、例えば印刷法の場合数ｌｏＡｍ、蒸着法
の場合数仏ｍが適当である。しかしながら、これらの膜
は耐蝕性に欠けるとともに、湿度による特性変化が大き
い欠点がある。この欠点を除去するのに、この感熱膜上
にある種の被膜でコーティングすると有効である事を本
発明者等は発見した。このコーティング被膜としては、
電気抵抗が感熱膜より高く、かつ耐蝕性・耐摩耗性に優
れた材料、例えば各種のガラス、ァルミナ等の酸化物の
他、炭化珪素、炭化棚素等の炭化物、窒化アルミニウム
等の窒化物等が適当であることが分った。これらのうち
特に炭化珪素被膜は熱的・化学的にきわめて安定で、例
えば強酸、強アルカ川こも強く各種の雰囲気、例えば酸
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影響をも受け難く、かつ耐摩耗性にも優れており、また
熱伝導性がよいため、応答速度も損われない等、多くの
特徴があり、コーティング被膜の材料として適している
ことが分った。なお、これらの被膜の形成法としては、
先に述べた各種の蒸着法や気相成長法等が用いられる。
炭化珪素の場合はスバッタ蒸着法、イオンメッキ法、気
相成長法を用いると容易に良好な被膜を得ることができ
る。耐蝕性・耐摩耗性被膜の厚みは例えば数仏ｍ〜数１
０仏ｍ程度が適当である。この場合、炭化珪素被膜の厚
さが厚くなると、炭化珪素被膜内に発生する歪により、
いよいよ炭化珪素被膜が感熱膜から剥離する。
この剥離を少なくするために、感熱膜と炭化珪素被膜の
間に、接着層を挿入するとよく、特に接着層として、炭
化珪素と酸化珪素の複合体被膜が有効である事を発見し
た。この複合体被膜は、例えば、炭化珪素被膜をＳＩＣ
ターゲットを用いて、高周波スパッタリング黍着によ形
成する場合、蒸着開始直後に酸化性雰囲気でスパッタリ
ング蒸着する事により容易に得られる事が分った。この
接着層が有効に作用するには接着層の厚さがある一定値
以上心要であり「 その厚さは炭化珪素被膜の厚さが厚
い時はより厚くする必要がある。その最小膜厚は詳細に
調べると炭化珪素被膜の１０％程度である事を本発明者
等は発見した。以上に述べたように、本発明による温度
センサは、応答速度が速く、かつ耐蝕性・耐摩耗性に優
れているという、これまでにない特徴を有し、各種の使
用条件下での温度検出に、広く実用し得るものである。
間に、接着層を挿入するとよく、特に接着層として、炭
化珪素と酸化珪素の複合体被膜が有効である事を発見し
た。この複合体被膜は、例えば、炭化珪素被膜をＳＩＣ
ターゲットを用いて、高周波スパッタリング黍着によ形
成する場合、蒸着開始直後に酸化性雰囲気でスパッタリ
ング蒸着する事により容易に得られる事が分った。この
接着層が有効に作用するには接着層の厚さがある一定値
以上心要であり「 その厚さは炭化珪素被膜の厚さが厚
い時はより厚くする必要がある。その最小膜厚は詳細に
調べると炭化珪素被膜の１０％程度である事を本発明者
等は発見した。以上に述べたように、本発明による温度
センサは、応答速度が速く、かつ耐蝕性・耐摩耗性に優
れているという、これまでにない特徴を有し、各種の使
用条件下での温度検出に、広く実用し得るものである。
第１図および第２図は本発明による温度センサの実施例
を示す断面図である。 １・・・基板、２・・・感熱膜、３・・・電極、４・・
・耐摩耗性、５・・・リード線。 第１図 第２図
を示す断面図である。 １・・・基板、２・・・感熱膜、３・・・電極、４・・
・耐摩耗性、５・・・リード線。 第１図 第２図
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 金属酸化物半導体よりなる感熱膜の表面を炭化珪素
被膜でコーテイングしたことを特徴とする温度センサ。 ２ 特許請求の範囲第１項において、金属酸化物半導体
を、Ｍｎ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｃｏ，Ｃｏ−Ｎｉ，Ｍｎ−Ｃｏ
−Ｎｉの酸化物の中から選ばれた少くとも１つで構成し
たことを特徴とする温度センサ。３ 特許請求の範囲第
１項もしくは第２項において炭化珪素被膜と感熱膜の間
に、炭化珪素と酸化珪素の複合体からなる接着層を挿入
したことを特徴とする温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13902978A JPS6015123B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13902978A JPS6015123B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5565401A JPS5565401A (en) | 1980-05-16 |
| JPS6015123B2 true JPS6015123B2 (ja) | 1985-04-17 |
Family
ID=15235794
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13902978A Expired JPS6015123B2 (ja) | 1978-11-10 | 1978-11-10 | 温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6015123B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017172742A (ja) * | 2016-03-25 | 2017-09-28 | 三菱重工業株式会社 | 回転機械 |
-
1978
- 1978-11-10 JP JP13902978A patent/JPS6015123B2/ja not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5565401A (en) | 1980-05-16 |
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