KR970003282B1 - Ptc 온도 감지기 및 그에 대한 ptc 온도 감지 소자 제조 공정 - Google Patents

Ptc 온도 감지기 및 그에 대한 ptc 온도 감지 소자 제조 공정 Download PDF

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Abstract

내용없음.

Description

[발명의 명칭]
PTC 온도 감지기 및 그에 대한 PTC 온도 감지 소자 제조 공정
[도면의 간단한 설명]
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본원 명세서를 보다 상세히 설명하겠다.
제1도는 본 발명에 따른 PTC 온도 감지기에 대한 절연체 세라믹에 의거한 막을 가진 PTC 온도 감지 소자의 양호한 실시예를 제조하는 각 공정단계의 도식도이다.
제2도는 본 발명에 따른 PTC 온도 감지기에 대한 고체 전해질막으로 PTC 온도 감지 소자의 제2양호한 실시예를 제조한는 각 공정단계의 도식도이다.
[발명의 상세한 설명]
[종래기술]
본 발명은 청구 범위에 의해 한정되는 바와 같은 PTC 온도 감지기와, 당해 PTC 온도 감지기에 대한 PTC 온도 감지 소자 제조 공정에 관한 것이다.
예컨데, 내연기관(1979년, Electrochemical Publications Ltd.에 의해 공개된 E.D. Macklen의 "서미스터(thermistors)"참조)으로부터의 배기가스에서, 널리 보급되는 바와 같이, 비교적 고 온도를 측정하기 위한 온도ㆍ의존 저항값을 가진 열저항 레지스터를 포함하는 온도 감지 소자로 PTC 온도 감지기를 사용하는 것이 일반적으로 공지되어 있다.
PTC 온도 감지기는 온도 변화에 따른 정(positive) 온도 계수를 가진 반도체 또는 금속의 저항에 있어서의 지속적인 변화를 사용한다. PTC 온도 감지기내에서 양호하게 이용된 금속으로는 자체 고 안정성 및 재생성(reproducibility) 때문에 백금 및 니켈을 들 수 있다.
예컨데, 유럽 특허 공개 공보 제188,900호와 제142,993호 및 독일 공개 공보 제3,017,947호 및 제3,543,759호에, 가스 혼합물의 -값을 결정하도록 세라믹막 기술 및 스크린-인쇄 기술에 의한 특히 값싼 방식으로 준비될 수 있는 평면 배기 가스 감지기를 이용하는 것이 공지되어 있다. 공지된 PTC 온도 감지기의 결점은, 사용시에 상기 감지기가 너무 빨리 낡아지며, 자체 응답 시간이 너무 길고, 그의 제조 방법이 너무 값비싸고, 자체 크기가 너무 크다는 것이다. 고 내화성 금속 하우징 또는 유리 엔벨로프를 통해 측정될 가스 화합물. 예를 들면 수소의 불가피한 확산은 특히 저항값의 바람직하지 않은 변화를 유발시킨다. 금속성 PTC레지스터는 특히 산화로 고온에서 위험에 직면한다.
[발명의 잇점]
특허 청구의 범위 특징부에 따른 주변 공기와 측정되는 가스에 대해 밀봉하는 캡슐화된 PTC감지 소자를 가진 본 발명에 따른 PTC 온도 감지기는 온도 감지 소자가 변화하는 O2부분압의 영향으로 인해 쉽게 낡지 않으며, 반면에 제조비용이 적게 들며, 예컨데 300∼1000℃에서의 차량 배기 가스에서 풍부한 가스 혼합물 및 빈약한 혼합물에서의 저항 특성의 감소에 대해 고저항을 가지며, 무관한 피텐셜이 없는 구조를 갖는다는 면에서 공지된 PTC 온도 감지기에 대해 이점을 가지며, 자체 소형 크기의 결과로 매우 좁은 하우징에 내장되기에 적절하며, 자체 낮은 열 용량으로 인해 짧은 응답시간을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 PTC 온도 감지기에 요구된 온도 감지 소자는 특히 0.1내지 0.6㎜, 양호하게는 0.25 내지 0.3㎜의 두께를 가진 비교적 얇은 세라믹막으로부터의 공지된 적층(Laminating) 기술로 제공될 수 있으며, 이는 도체 트랙, 및 임의적으로 열안정 PTC레지스터에 따른 공지된 두꺼운막 기술로 사전 코팅되었다. 이와 관련하여, 상기 세라믹막은 예컨데 ZrO2에 의거한 다른 내화성 세라믹으로 구성된다. 후자의 경우에서, 상기 PTC레지스터 및 관련된 도체 트랙은 절연층으로 봉입되어야 한다.
각종 형태의 PTC 온도 감지기는 본 발명에 따른 PTC 온도 감지기에 대한 PTC감지 소자를 제조하는데 이용된 막의 선택에 따라 제조될 수 있다. 아래에서 보다 상세히 기술되는 양호한 PTC 온도 감지기는 아래와 같이 이루어진 온도 감지 소자들로 대략 세분될 수 있다.
(A) 절연 세라믹, 특히 Al2O3에 의거한 세라믹막.
(B) 고체 전해질에 의거한 세라믹막, 두 막 형태의 조합은 임의적으로 가능하다.
(A) 절연 세라믹에 의거한 세라믹막으로 이루어진 온도 감지 소자.
이런 형태의 온도 감지 소자는 한편으로 당해 세라믹막과 상기 PTC 레지스터와 도체 트랙들(이후, 간단히 레지스터 트랙으로 표시됨) 사이와, 다른 한편으로 상호 연결 홀내에서 절연이 일어나지 않게 하는 것이 가능하다는 사실로부터 구별된다. 절연 세라믹막에 의거한 유리한 세라믹막은 본 발명에 따른 온도 감지기 생성을 위한 자체 용도가 아래에 기술되는 Al2O3에 의거한 막이다.
레지스터 트랙을 생성하기 위해, 공지된 응용 기술에 의해 적용될 수 있는 금속 또는 도성 합금(cermet)에 의거한 부유물(suspensions) 및 페이스트(pastes), 양호하게는 금속 성분으로서 백금 입자 또는 다른 Pt 금속을 포함하는 부유물 또는 페이스트를 이용할 수 있다.
가장 간단한 방식으로, PTC 온도 감지 소자가 예컨데 제1막으로부터 상호 연결 홀을 펀치하고, 상호 연결부를 발생시키며, 막상에 레지스터트랙을 인쇄하며, Al2O3에 의거한 인터 레미너(interlaminar) 바인더층상에서의 인쇄 후 상기 막상에 상기 Al2O3에 의거한 다른 세라믹막을 박층화하며 신터링(sintering)하므로써 본 발명에 따른 PTC 온도 감지 소자가 제공될 수 있다.
상기 신터링은 1600℃까지의 온도에서 약 3시간동안 가열함에 의한 이로운 방식으로 실행된다. 양호하게도, 규산염과 같은 알카리 토류 산화규산염을 가진 적당한 용제가 적당량 인가될 경우, 이용될 최대 신터링 온도 또한 감소될 수 있다. 이것은 유사한 방식으로 높은 신터링 활동도를 가진 Al2O3원료품의 사용에 적용된다.
상기 전기 접촉 영역은 양호하게도 신터링 공정을 실행하기 전에 인쇄될 수도 있지만 실행후 조차도 인쇄될 수 있다.
(B) 고체 전해질에 의거한 세라믹막에 대한 온도 감지 소자
이와 같은 형태의 온도 감지 소자를 제공하기 위해 적절한 막이 공지되어 있다. 전형적으로, 이러한 막은 약 50내지 90mol-%의 ZrO2, CeO2, HfO2또는 ThO2및 50 내지 3mol-%의 CaO, MgO, 또는 SrO 및/또는 Yb2O3, Sc2O3또는 기타 다른 회토류 산화물, 및/또는 특히 Y2O3로 이루어질 수 있다. 통상적으로 약 4내지 8mol-%의 Y2O3를 포함하는 이트륨-안정 ZrO2막, 소위 YSZ막은 특히 유리한 방식으로 이용될 수 있다.
특정 형태의 고체 전해질이 심하게 높은 전류 부하의 결과로서 전해분해를 쉽게 받게 되므로, 이런 형태의 막을 이용할 시에 레지스터 트랙과 막 표면 사이에 세라믹 Al2O3층으로 구성될 수 있는 절연층을 제공하는 것이 공지되어 있다. 영국 특허 명세서 제1,048,069호와 유럽 특허원 제115,148호로부터, 호스트 격자에 예컨데 Nb5+및 Tb5+이온과 같은 5가의 금속 이온을 포함함으로써 ZrO2, HfO2, CeO2, 또는 ThO2에 의거하여 세라믹 물질의 전기 저항을 증가시키는 것이 공지되어 있다.
본 발명에 따른 온도 감지 소자의 양호한 실시예에 따라, 예컨데, 레지스터 트랙과 고체 전해질 기판 사이의 절연 중간층이 또한 상기 고체 전해질 기판내에 Nb5+및 Tb5+이온과 같은 5가의 금속 이온을 포함함으로써 제공될 수 있다. 이와 같은 절연 중간층의 형성은 레지스터 트랙을 형성하는데 이용된 부유물 또는 페지스트에 하나 또는 그 이상의 화합물, 특히 5가의 양이온 또는 비교적 높은 원자가를 가진 양이온 Nb2O5을 포함하는 산화물을 부가시키므로써 달성될 수 있으며, 이는 적층 공정에 이어 신터링 공정에서 1600℃까지의 온도, 양호하게는 1350내지 1500℃ 고체 전해질 기판으로 확산하도록 허용된다. 이런 형태의 절연 중간층을 대응 방식으로 상호 연결 홀내에 형성될 수 있다.
레지스터 트랙을 형성하기 위하여, 정상 레지스터 트랙을 제공하는 화합물이 정상적인 두꺼운-막 기술로 절연층에 인가될 수 있다. 양호한 실시예에 따르면, 백금 또는 다른 Pt 금속 또는 Pt-도성 합금에 의거한 페이스트가 사용된다. 이들 페이스트는 유기 바인더 및/또는 접착조촉매, 가속제 및 유기 용매를 이용하여 공지된 식으로 제공될 수있다.
절연 중간층을 동시에 형성할 경우, 5가의 양이온 또는 한 고원자의 한 양이온, 예를 들어 Nb2O5를 포함하는 소량의 화합물이 이스트에 가산된다. 적당한 접착 촉매 첨가제는, 예컨데, Al2O3, ZrO2및 규산염이다.
상호 연결 홀은 펀칭함으로써 형성될 수 있다.
상호 연결 홀은 예를 들어 절연 Al2O3층에 의해 절연되거나, 5가의 양이온 또는 한 고원자가를 포함하는 전술된 형의 페이스트를 이용함으로써 절연된다.
양호한 방식으로, 박층 합성물은 두 세라믹막, 즉 두꺼운 막 기술로 인쇄된 레지스터 트랙을 가진 기본막과, 당해 레지스터 트랙을 밀봉한 제조막으로 형성되며, 또한 절연층 및 밀봉한 시일링 프레임을 선택적으로 형성한다. 선택적으로, 다른 층은 박층된 합성물 예를 들어 접착 촉매층을 구성한다.
YSZ에 의한 중간 접합제는 막을 함께 박층하여, 밀봉한 시일링 프레임을 형성하는데 이용된다.
박층된 합성물은 1350내지 1500℃의 온도로 1내지 10시간동안 가열함으로써 신터링된다. 신터링 공정을 수행한 후, 전기 접촉 영역은 상호 연결 홀의 영역상에 인쇄된다.
니켈 또는 니켈 합금에 의한 PTC 레지스터 트랙이 이용될 경우, 신터링 온도는 1400℃이하이며, 양호하게는 막이 함께 신터링될 시에 1300℃이하로 된다. 이것은 비교적 고 플러스 또는 유리 내용물을 가진 막을 이용함으로써 성취될 수 있다. 따라서, 공지된 Al2O3막은 900℃의 온도에서 신터링될 수 있다. 니켈 또는 니켈 합금에 의한 PTC 레지스터 트랙이 이용될 경우, 불활성 기압, 양호하게는 감소 기압, 예를 들어 90% N2및 10% H2로 이루어진 기압의 신터링이 필요하다.
본 발명에 따른 PTC 온도 감지기를 형성하기 위하여, 전술된 온도 감지 소자는 독일 공개 공보 제3,206,903호에서 공지된 형태의 구성 및 디자인의 하우징내에 삽입된다.
제1도에 따르면, 본 발명에 따른 PTC 온도 감지에 대한 PTC 온도 감지 소자의 제1양호한 실시예를 형성하는데 적합한 절차 과정은 아래와 같다.
1. 상호 연결 홀(5, 5')은 절연 세라믹에 의한 막(1)에서 펀치되고, 상호 연결부는 형성되며, 2. PTC 저항트랙(6)은 상기 박막(1)상에 인쇄되고, 접촉영역(7, 7')은 그의 후측면상에 인쇄되며, 3. 내부 박층 접합제층(2)은 절연 세라믹에 의한 박막(2)상에 인쇄되며, 4. 두막은 압력 및 상승 온도를 이용하여 함께 박층되고, 선택적으로 병렬로 형성된 PTC 온도 감지 소자는 박층에서 차단되어, 신터링 공정에 제공된다.
본 발명의 양호한 실시예에 따르면, 절연 세라믹에 의한 Al2O3에 의한 막이다. 0.1 내지 0.6㎜, 양호하게는 0.25 내지 0.3㎜의 층두께를 가진 막을 이용한다.
선택적으로, 규산염 베이스, 예를 들면 알카리 토류 산화 규산염 베이스 또는 Al2O3이 첨가된 작은 크기의 준안정 정방 ZrO2입자의 플럭스 첨가물을 포함하는 Al2O3에 의한 막이 이용되는데, 이 경우에, ZrO2내포물의 균질성 분배는 증가된 세기 및 개선된 열 쇼크 저항을 유발시킨다. 이런 세라믹은 또한 분산 Al2O3세라믹으로서 공지되어 있다.
정상 PTC 저항 페이스트는 PTC 저항 트랙 예를 들어, pt 또는 pt 합금을 포함하는 pt/Al2O3도성합금 페이스트를 형성하는데에 이용되며, 나머지는 Al2O3이다. pt/Al2O3도성합금 페이스트는 저항 트랙, 상호 연결 및 접촉 영역을 형성하도록 양호한 방식으로 이용될 수 있다.
제2도에 따르면, 고체 전해질에 의한 막으로부터의 PTC 온도 감지 소자의 제2양호한 실시예를 형성하는데에 적합한 절차 과정은 아래와 같다.
1. 절연층(3) 및 밀봉 시일링 프레임(4)은 고체 전해질에 의한 세라믹막(1)상에 프린트되고, 절연막(3')은 (후에 인쇄될 접촉 영역내의)후측면상에 인쇄되고, 2. 상호 연결 홀(5, 5')은 펀치되어, 상호 연결부가 형성되며, 3. PTC 저항 트랙(6)은 절연층(3)상에 인쇄되며, 4. 막의 후측면은 접촉영역(7, 7')으로 제공되며, 5. 절연층(3") 및 밀봉 시일링 프레임(4')이 앞서 인쇄된 고체전해질에 의한 제2세라믹 박막(2)은 막(1)의 전방 측면에 인가되고, 막은 함께 박층되며, 선택적으로 병렬로 형성된 PTC 온도 감지 소자는 박층에서 차단되어, 신터링 공정에 제공된다.
이런 절차 과정은 다양하게 변형될 수 있다. 따라서, 도체, 예를 들어 백금 및 상호 연결 홀내의 5가의 양이온 또는 한 고 원자가 예를 들어 Nb2O5를 포함한 성분으로 구성된 페이스트를 부착시킴으로써 한 동작에서 펀치-아웃된 상호 연결 홀(5, 5')내의 전기 도체 및 절연층을 형성할 수 있다.
또한 절연층(3") 및 시일링 프레임(4')없이 세라믹막(2)을 인쇄된 저항 트랙에 따른 세라믹 박막(1)의 전방 측면상으로 박층할 수 있는데, 이 경우에, 상기층 및 프레임은 막(1)상에 인쇄되어 있다.
양호한 방식으로, 고체 전해질 세라믹막은 양호하게도 0.1 내지 0.6㎜의 두께를 가진 YSZ에 의한 막이다. 절연층은 양호하게도 Al2O3층으로 이루어진다. 백금 입자 및 Al2O3입자로 구성된 페이스트는 양호하게도 PTC 저항 트랙(6) 및 접촉영역(7, 7')을 형성하는데에 이용된다. 예를 들어 YSZ에 의한 내부 박층 접합제는 양호하게도 밀봉 시일링 프레임을 형성하는 데 적당하다.
고체 전해질에 의한 막으로부터 PTC 온도 감지 소자의 다른 양호한 실시예에 있어서, 제1도에 도식적으로 도시된 바와 같은 절차 과정은 아래와 같다.
1. 상호 연결 홀(5, 5')은 고체 전해질에 의한 세라믹막(1)내에 펀치되고, 2. 신터링 공정시에 전기 절연 영역을 형성하도록 5가의 양이온 또는 한 고 원자가를 포함한 성분을 포함하는 전기 도체는 상호 연결 홀내에 부착되며, 3. 전술된 형의 성분(2)을 포함하는 저항 트랙(6)은 스크린 기술로 막(1)의 전방 측변상에 인쇄되며, 4. 상술된 형의 성분(2)을 포함하는 접촉 영역(7, 7')은 막(1)의 후측면상에 인쇄되며, 5. YSZ에 의한 내부 박층 접합층(2)이 인쇄되는 제2세라믹막은 막(1)의 전방 측면상에 위치되며, 6. 두막은 함께 박층되고, 선택적으로, 병렬로 형성된 감지 소자는 박층으로부터 차단되어, 신터링된다.
이런 양호한 실시예는, 세라믹막에 대한 저항 트랙을 절연하기 위한 절연층이 없어진다는 점에서 전술된 제2실시예와 다르다. 이것은, 금속입자, 예를 들어 백금과, 5가의 양이온 또는 한 고 원자가, 예를 들어 Nb2O5를 포함한 성분과 선택적인 세라믹 성분, 예를 들어 Al2O3로 이루어진 인쇄 페이스트가 저항 트랙을 형성한다는 사실로 가능해진다.
이런 과정은 또한 변형될 수 있다. 따라서, 예컨대, 레지스터 트랙의 프린팅 온 단계 및 접촉 영역(7, 7')의 제공과 동시에 상기 상호 연결 단계를 실행하는 것이 가능하다.
저항 트랙은 모든 경우에 예컨대 미앤더 형태(meander form)의 양호한 방식으로 구성될 수 있다. 상기 신터링 온도는 Ni 또는 Ni 합금에 의한 저항 트랙이 1 내지 10시간의 신터링 시간으로 이용될 경우에 1350 내지 1650℃ 또는 그보다 낮은 범위가 된다.
[실시예의 기술]
[실시예 1]
두 Al2O3세라믹막으로부터 본 발명에 따른 PTC 온도 감지 소자의 제1실시예를 형성하기 위하여, 제1도에 도시된 절차 과정이 적합하다. 0.3mm의 두께를 가진 각각의 두막이 이용된다. 상호 연결 홀은 먼저 베이스막내에 펀치된다.
상호 연결부를 형성하기 위하여, pt/Al2O3페이스트는 홀을 통해 흡수된다. pt/Al2O3도성 합금으로 구성된 저항 트랙은 막의 전반 측면상에 인쇄된다. 그때 pt/Al2O3도성 합금으로 구성된 접촉 영역은 상호 연결 홀의 영역내의 막의 주측면상에 인쇄된다. 따라서, Al2O3에 의한 내부 박층 접합층은 막의 전방 측면상에 인쇄된다. 제2 Al2O3세라믹막은 막이 함께 박층되어, 신터링된 후에 그러한 식으로 인쇄된 막에 인가된다. 신터링 온도는 약 1600℃이다. 신터링의 지속 기간은 3시간이다.
연속 형성된 온도 감지 소자를 독일공개공보 제3,206,903호에서 공지된 형의 하우징으로 삽입하여, 내연기관으로부터 배기 가스의 온도를 측정하기 위해 이용할 수 있다.
[실시예 2]
본 발명에 따른 다른 PCT 온도 감지 소자를 형성하기 위하여, 제2도에 도시된 절차 과정은 아래와 같다.
0.3mm의 두께를 가진 YSZ에 의한 각각의 두 세라믹막(1 및 2)이 이용된다. 제1공정단에 있어서, pt/Al2O3로 구성되고, 선택적으로 구불구불한 형태의 PTC 저항 트랙(6)은 베이스 막(1)의 절연층(3)상에 인쇄된다.
pt/Al2O3로 구성된 전기 접촉 영역(7, 및 7')은 베이스 막(1)의 후측면상에 인쇄된다.
Al2O3절연층 및 YSZ에 의한 밀봉 시일링 프레임(4')은 세라믹막(2)상에 유사하게 인쇄된다. 다른 한편으로, 세라믹막(2) 대신에 막(1)상에 Al2O3절연층을 인쇄할 수 있다.
상호 박층으로 합성 몸체를 형성한 후, 몸체는 1400℃의 영역의 온도로 4시간동안 가열함으로써 신터링된다.
형성된 PTC 온도 감지기는 독일공개공보 제3,206,903호에서 공지된 형태의 하우징내에 삽입되어, 내연기관으로부터 배기 가스의 온도를 측정하는 데에 이용된다.
[실시예 3]
본 발명에 따른 온도 감지기에 대한 고체 전해질에 의한 세라믹막으로부터 PTC 온도 감지 소자의 제3실시예를 형성하기 위하여, 제1도에 절차 과정이 적합하다.
그러나, 제1도에 기술된 재질을 제외하고, 다른 재질이 이용된다. 이때, 0.3mm의 두께를 가진 YSZ에 의한 각각의 두 세라믹 막(1 및 2)이 이용된다.
상호 연결 홀(5, 및 5')은 먼저 세라믹막(1)내에 펀치된다. 상호 연결부를 형성하기 위하여, 아래 합성물의 백금 세라믹 페이스트가 펀치된 홀내에 부착된다.
pt 분말의 중량에 의한 85파트. Nb2O5분말이 중량에 의한 12.5파트, Al2O5분말의 중량에 의한 2.5파트, 저항 트랙(6)은 상호 연결부를 형성하는데에 이용되는 바와 같이 pt 페이스트로부터 시작한 스크린 인쇄 기술에 의해 막(1)의 전방 측면상에 인쇄하고, 접촉 영역(7, 7')은 같은 페이스트를 이용한 후측면에 인가된다.
절차 과정은 그때 실시예 2에 기술된 바와 같지만, Al2O3절연층이 막(2)상에 인쇄되지 않고, YSZ에 의한 내부 박층 접합층이 밀봉 시일링한 YSZ 프레임 대신에 전체 표면상에 부착되는 것이 다르다.
성취된 PTC 온도 감지 소자는 독일공개공보 제3,206,903호에서 공지된 형태의 하우징내에 삽입되어, 내연기관으로부터 배기 가스의 온도를 측정한다.

Claims (8)

  1. PTC 온도 감지기에 대한 PTC 온도 감지 소자를 제조하는 공정에 있어서, 절연 세라믹에 의거한 제1세라믹막을 제공하는 단계와; 상기 제1세라믹막에 상호 연결 홀들을 펀칭하는 단계와; 상기 상호 연결 홀들의 영역에 접촉영역을 프린팅하는 단계와; PTC 레지스터 트랙을 가진 상기 막의 다른 측면을 프린팅하는 단계; 및 상기 PTC 레지스터 트랙이 측정되는 가스와 주위 공기에 대해 밀착 캡슐화되는 방식으로 한 절연 세라믹에 의거한 제2막을 가진 막을 적층하고 신터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자제조 공정.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1세라믹막이 Al2O3에 기초하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  3. 제2항에 있어서, 상기 제2막이 Al2O3에 기초하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  4. PTC 온도 감지기에 대한 PTC 온도 감지 소자를 제조하는 공정에 있어서, 제1고체 전해질 세라믹막을 제공하는 단계와; 상기 고체 전해질 세라믹막의 양 측면상에 절연층을 퇴적시키는 단계와; 상기 고체 전해질 세라믹막내에 상호 연결 홀들을 펀칭하는 단계와; 상기 상호 접촉 홀들 영역에서 상기 절연체층들 중 하나위에 PTC 레지스터 트랙을 프린팅하고, 다른 한 절연층상에 접촉 영역을 프린팅하는 단계와; 상기 PTC 레지스터 트랙이 프린팅된 상기 막의 한 측면상에 앞서 퇴적된 절연층 및 밀착 봉입된 프레임을 가진 제2고체 전해질 세라믹막을 퇴적시키는 단계; 및 상기 PTC 레지스터 트랙이 측정되는 가스와 주위 온도에 대해 밀착 캡슐화되도록 상기 막들을 함께 적층하고 신터링하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  5. 제4항에 있어서, 상기 상호 연결 홀들안과 상기 접촉 영역아래의 상기 레지스터 트랙과 상기 고체 전해질 막사이에 특정 절연층을 제공하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  6. 제5항에 있어서, 상기 레지스터 트랙, 상기 상호 연결 홀들 및 상기 접촉 영역이 페이스트 및 부유물로 이루어졌으며, 산화물, 혼합된 산화물, 염, 및 5가 양이온 또는 그보다 더 높은 원자가를 가진 양이온으로 이루어진 유기 금속 화합물로 이루어진 그룹중에서 선택된 물질의 첨가물을 함유하는 그룹으로부터 선택된 물질로 이루어지며, 이것으로부터 5가의 양이온 또는 상기 비교적 높은 원자가를 가진 양이온의 신터링 온도에서 상기 고체 전해질 세라믹막으로 확산되며, 상기 고체 전해질 세라믹 막내에 절연 영역을 형성하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  7. 제6항에 있어서, 상기 페이스트 및 상기 부유물이 각각 Nb2O3의 첨가물을 포함하는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
  8. 제6항에 있어서, 상기 세라믹 막이 0.1 내지 0.6mm의 두께를 가진 시작점을 갖는 것을 특징으로 하는 PTC 온도 감지 소자 제조 공정.
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Families Citing this family (54)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4020383C2 (de) * 1990-06-27 1999-04-01 Bosch Gmbh Robert Verfahren zum Schutz von Katalysatoren für die Abgasreinigung sowie Wärmetönungssensor zur Durchführung des Verfahrens
DE4025715C1 (ko) * 1990-08-14 1992-04-02 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart, De
US5430428A (en) * 1991-02-15 1995-07-04 Siemens Aktiengesellschaft High-temperature sensor made of metal of the platinum group
JP2968111B2 (ja) * 1991-11-22 1999-10-25 日本特殊陶業株式会社 マイグレーション防止パターンを備えた抵抗体物理量センサ
EP0638909A1 (en) * 1993-08-13 1995-02-15 GITEM Technical and Production Complex of SEPO JSCo Temperature-sensitive resistor and its production process
JPH07167714A (ja) * 1993-12-15 1995-07-04 Ngk Insulators Ltd 温度センサ及びその製造方法
JP3175890B2 (ja) * 1993-12-27 2001-06-11 日本碍子株式会社 温度センサ
JPH08219900A (ja) * 1995-02-15 1996-08-30 Murata Mfg Co Ltd 白金温度センサ
DE19904419B4 (de) * 1998-02-08 2008-06-26 Paul Rüster & Co. Inhaber Uwe Nowak GmbH Nutenwiderstandsthermometer
US6238085B1 (en) * 1998-12-31 2001-05-29 Honeywell International Inc. Differential thermal analysis sensor
DE19901184C1 (de) * 1999-01-14 2000-10-26 Sensotherm Temperatursensorik Platintemperatursensor und Verfahren zur Herstellung desselben
DE19910444C2 (de) * 1999-03-10 2001-01-25 Bosch Gmbh Robert Temperaturfühler
DE19934110C2 (de) * 1999-07-21 2001-07-12 Bosch Gmbh Robert Temperaturfühler
DE19955972C2 (de) 1999-11-19 2002-03-14 Heraeus Electro Nite Int Verfahren zum Kalibrieren eines Temperatursensors
DE19955947C2 (de) * 1999-11-19 2002-04-11 Heraeus Electro Nite Int Verfahren zur Überprüfung der katalytischen Aktivität eines Katalysators
US6568849B1 (en) * 2000-04-07 2003-05-27 Cyntec Company Temperature probe with improved structure integrity and operation reliability over high temperature and voltage
ITMI20010807A1 (it) * 2000-04-14 2002-10-13 Saint Gobain Procedimento per la fabbricazione di piste elettroconduttorici sunun substrato trasparente e substrato ottenuto
US7215236B2 (en) * 2000-04-25 2007-05-08 Epcos Ag Electric component, method for the production thereof and use of the same
DE10041554C2 (de) * 2000-08-24 2003-02-27 Heraeus Gmbh W C Schichtverbund mit einer Isolationsschicht
DE10045940B4 (de) * 2000-09-16 2017-08-03 Robert Bosch Gmbh Temperaturfühler
US6365880B1 (en) * 2000-12-19 2002-04-02 Delphi Technologies, Inc. Heater patterns for planar gas sensors
US7073938B2 (en) * 2001-10-31 2006-07-11 The Regents Of The University Of Michigan Micromachined arrayed thermal probe apparatus, system for thermal scanning a sample in a contact mode and cantilevered reference probe for use therein
US6692145B2 (en) * 2001-10-31 2004-02-17 Wisconsin Alumni Research Foundation Micromachined scanning thermal probe method and apparatus
US7279133B2 (en) * 2001-12-20 2007-10-09 Delphi Technologies, Inc. Planar sensor and a method for measuring the temperature of same
DE10208533B4 (de) * 2002-02-27 2005-06-09 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Abgleichen des Widerstandes einer Widerstandsbahn
DE10225602A1 (de) 2002-06-07 2004-01-08 Heraeus Sensor-Nite Gmbh Halbleiterbauelement mit integrierter Schaltung, Kühlkörper und Temperatursensor
JP4009520B2 (ja) * 2002-11-05 2007-11-14 日東電工株式会社 温度測定用フレキシブル配線回路基板
US7121722B2 (en) * 2003-05-02 2006-10-17 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Temperature sensor
US7533550B2 (en) * 2003-05-08 2009-05-19 Ez Change Lock Company Rapid-change lock
US7339455B2 (en) 2004-03-08 2008-03-04 Ngk Spark Plug Co., Ltd. Platinum resistor temperature sensor
DE102004034185B3 (de) * 2004-07-15 2006-01-05 Zitzmann, Heinrich, Dr. Temperaturfühler und Verfahren zu dessen Herstellung
US8536496B2 (en) * 2004-09-15 2013-09-17 Watlow Electric Manufacturing Company Adaptable layered heater system
CA2582453C (en) * 2004-09-30 2012-11-06 Watlow Electric Manufacturing Company Modular layered heater system
DE102004047725A1 (de) * 2004-09-30 2006-04-06 Epcos Ag Sensorvorrichtung
US7119655B2 (en) * 2004-11-29 2006-10-10 Therm-O-Disc, Incorporated PTC circuit protector having parallel areas of effective resistance
DE102005007804B4 (de) 2005-02-21 2019-06-06 Robert Bosch Gmbh Verfahren zum Abgleichen des Widerstandswertes eines in einem Schichtverbund eingebetteten, elektrischen Widerstands und Schichtverbund mit einem eingebetteten, elektrischen Widerstand
US8658013B2 (en) 2005-12-01 2014-02-25 Delphi Technologies, Inc. Sensor and sensing method
US7360947B2 (en) * 2006-02-22 2008-04-22 Honeywell International Inc. Temperature sensor apparatus
US7458718B2 (en) * 2006-02-22 2008-12-02 Honeywell International Inc. Temperature sensor that achieves a fast response in an exhaust gas environment
ATE553361T1 (de) * 2006-10-23 2012-04-15 Ust Umweltsensortechnik Gmbh Hochtemperatursensor und verfahren zu dessen überprüfung
US20080118423A1 (en) * 2006-11-17 2008-05-22 Fattic Gerald T Closed loop control of air/fuel ratio in a reformer for modulating diesel exhaust
GB0814452D0 (en) * 2008-08-07 2008-09-10 Melexis Nv Laminated temperature sensor
DE102009007940B4 (de) * 2009-02-06 2010-11-18 Heraeus Sensor Technology Gmbh Nichtleitfähiges Zirkonoxid
JP5179545B2 (ja) * 2010-07-06 2013-04-10 日本特殊陶業株式会社 ガスセンサ
DE102010043698A1 (de) 2010-11-10 2012-05-10 Robert Bosch Gmbh Verfahren zur Herstellung eines keramischen Verbundkörpers
DE102011089608A1 (de) * 2011-12-22 2013-06-27 Horst Siedle Gmbh & Co. Kg Gehäuseteil für einen elektrischen Sensorsowie Verfahren zur Herstellung des Gehäuseteils
DE102015223951B4 (de) 2015-12-01 2022-12-01 TE Connectivity Sensors Germany GmbH Substrat für eine Sensoranordnung für ein Widerstandsthermometer, Sensoranordnung und Widerstandsthermometer
DE102017201867B4 (de) * 2017-02-07 2023-03-02 Robert Bosch Gmbh Vorrichtung und Verfahren zum Betrieb einer Heizung für eine Abgasreinigungsanlage
CN108760835A (zh) * 2018-06-26 2018-11-06 合肥萃励新材料科技有限公司 一种苯系物气体敏感元件
US11280685B2 (en) 2018-10-01 2022-03-22 Goodrich Corporation Additive manufactured resistance temperature detector
DE102018221551A1 (de) * 2018-12-12 2020-06-18 Robert Bosch Gmbh Sensor, elektrischer Energiespeicher und Vorrichtung
DE102019113127A1 (de) * 2019-05-17 2020-11-19 Georg Bernitz Messfühler
DE102020202508A1 (de) * 2020-02-27 2021-09-02 Eberspächer catem Hermsdorf GmbH & Co. KG PTC Heizeinrichtung
US11747213B2 (en) 2020-08-27 2023-09-05 Unison Industries, Llc Temperature sensor

Family Cites Families (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR2188158A1 (ko) * 1972-06-14 1974-01-18 Bailey Meter Co
DE3068764D1 (en) * 1979-03-20 1984-09-06 Matsushita Electric Ind Co Ltd Ceramic type sensor device
DE3017947A1 (de) * 1980-05-10 1981-11-12 Bosch Gmbh Robert Elektrochemischer messfuehler fuer die bestimmung des sauerstoffgehaltes in gasen und verfahren zum herstellen von sensorelementen fuer derartige messfuehler
DE3029446A1 (de) * 1980-08-02 1982-03-11 Robert Bosch Gmbh, 7000 Stuttgart Duennschichtanordnung
JPS5766402A (en) * 1980-10-13 1982-04-22 Seiko Epson Corp Synthetic resin lens
US4507394A (en) * 1982-12-24 1985-03-26 Ngk Insulators, Ltd. High electric resistant zirconia and/or hafnia ceramics
JPS6066145A (ja) * 1983-09-20 1985-04-16 Omron Tateisi Electronics Co 外部雰囲気検知装置
US4579643A (en) * 1983-11-18 1986-04-01 Ngk Insulators, Ltd. Electrochemical device
JPS60216484A (ja) * 1984-04-09 1985-10-29 株式会社日本自動車部品総合研究所 セラミツクヒ−タ
JPS613050A (ja) * 1984-06-16 1986-01-09 Ngk Spark Plug Co Ltd 酸素センサ−の検出基板
JPS61109289A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 日本碍子株式会社 セラミツクヒ−タおよびその製造方法
JPS61108953A (ja) * 1984-11-01 1986-05-27 Ngk Insulators Ltd セラミツクスを用いたセンサ素子の電気的接続端子
JPS61112958A (ja) * 1984-11-08 1986-05-30 Fuji Electric Co Ltd 酸素センサ
JPS61134655A (ja) * 1984-12-06 1986-06-21 Ngk Insulators Ltd 酸素センサ素子
JPS61138156A (ja) * 1984-12-11 1986-06-25 Ngk Spark Plug Co Ltd 空燃比検出装置
JPS61147155A (ja) * 1984-12-20 1986-07-04 Ngk Insulators Ltd 電気化学的装置
JPH0648219B2 (ja) * 1986-03-12 1994-06-22 日本特殊陶業株式会社 温度センサ
US5057811A (en) * 1988-12-22 1991-10-15 Texas Instruments Incorporated Electrothermal sensor

Also Published As

Publication number Publication date
JP2851291B2 (ja) 1999-01-27
US5181007A (en) 1993-01-19
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KR890702025A (ko) 1989-12-22
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AU603259B2 (en) 1990-11-08
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AU2268488A (en) 1989-04-18
EP0394272A1 (de) 1990-10-31
EP0394272B1 (de) 1993-04-14
DE3733192C1 (de) 1988-10-06
JPH03500349A (ja) 1991-01-24
US5172466A (en) 1992-12-22

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