辐射热传感器制造技术

辐射热传感器(101)具有板状部件(10)、多个第一导体图案(41)以及多个第二导体图案(42)。板状部件(10)具有第一面(10a)与第二面(10b)，且具有由不同热电材料构成的多个第一热电部件(31)与多个第二热电部件(32)，在沿着第一面的方向上，第一热电部件与第二热电部件分离并交替地一个一个排列，第一热电部件与第二热电部件分别构成第一面的一部分。多个第一导体图案沿第一面展开，并在板状部件的第一面，配置为跨着相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成第一热电部件与第二热电部件之间的热接点部。多个第二导体图案沿第一面展开，并在板状部件的第一面配置为跨着相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成第一热电部件与第二热电部件之间的冷接点部。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】辐射热传感器本申请基于2015年8月5日所申请的日本申请编号2015-155131号，且主张其优先权的利益，该专利申请的全部的内容通过引用被纳入本说明书中。
本公开涉及使用热电转换元件来检测辐射热的热能的辐射热传感器。
技术介绍
作为辐射热传感器的一种，存在专利文献1所记载的红外线传感器。专利文献1的红外线传感器是使用热电转换元件来检测红外线的传感器。专利文献1:日本特开2011-18688号公报然而，作为使用了热电转换元件的辐射热传感器的一个例子，本专利技术人研究了图6所示的构造的辐射热传感器J1。以下，将该辐射热传感器称为研究例的辐射热传感器J1。其结果是，可知研究例的辐射热传感器J1基于下述的理由而检测灵敏度较低。如图6所示，对研究例的辐射热传感器J1而言，在板状部件的一个面10a中，第一热电部件J31和第二热电部件J32直接接触并交替排列。由于第一热电部件J31与第二热电部件J32交替地串联连接，从而构成热电转换元件。第一热电部件J31和第二热电部件J32在板状部件的一个面10a具有两个接合部J41、J42。两个接合部J41、J42的一方是热接点部J41，两个接合部J41、J42的另一方是冷接点部J42。如后文所述，研究例的辐射热传感器J1检测辐射热的热能。若向板状部件的一个面10a侧照射辐射热，则热接点部J41和冷接点部J42接收辐射热所产生的热。此时，由于热接点部J41和冷接点部J42接受的热量不同，所以在热接点部J41与冷接点部J42之间产生温度差。而且，第一热电部件J31与第二热电部件J32产生与温度差对应的电输出。这样，通过电输出来检测辐射热的热能。作为热接点部J41和冷接点部J42接收辐射热所产生的热的情况，例如可举出以下的情况。辐射热传感器J1在板状部件的一个面10a上具有吸收辐射热而发热的受热板51和反射辐射热的反射板52，存在热接点部J41从受热版51接受热并且冷接点部J42从反射板52接受热的情况。在该情况下，若辐射热照射至辐射热传感器J1，则受热板51吸收辐射热而产生热，反射板52反射辐射热，因此热接点部J41从受热版51接受的热量与冷接点部J42从反射板52接受的热量不同。在这里，在研究例的辐射热传感器J1中，板状部件的一个面10a的热接点部J41和冷接点部J42的形状分别是线状。因此，热接点部J41和冷接点部J42分别从受热板51和反射板52接受热时的受热面积小。由此，在辐射热照射至辐射热传感器J1时产生的热接点部J41与冷接点部J42的温度差小，从而第一热电部件J31和第二热电部件J32产生的电输出变小。即，辐射热传感器J1的检测灵敏度变低。
技术实现思路
本公开的目的在于提供一种使用热电转换元件且检测灵敏度较高的辐射热传感器。在本公开的一个方式中，具备：板状部件，其是具有第一面与其相反侧的第二面的板状部件，并具有由不同热电材料构成的多个第一热电部件与多个第二热电部件，在沿着第一面的方向上，多个第一热电部件与多个第二热电部件分离并交替地一个一个排列，多个第一热电部件与多个第二热电部件分别构成第一面的一部分；多个第一导体图案，它们沿第一面展开，并在板状部件的第一面，配置为跨着多个第一热电部件与多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，从而构成多个第一热电部件与多个第二热电部件之间的热接点部；以及多个第二导体图案，它们沿第一面展开，并在板状部件的第一面，配置为跨着多个第一热电部件与多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成多个第一热电部件与多个第二热电部件之间的冷接点部，若向板状部件的第一面侧照射辐射热，则多个第一导体图案与多个第二导体图案接受辐射热所产生的热，并且多个第一导体图案与多个第二导体图案接受的热量不同，由此在多个第一导体图案与多个第二导体图案之间产生温度差，从而多个第一热电部件与多个第二热电部件产生与温度差对应的电输出。根据上述内容，由于热接点部由第一导体图案构成，冷接点部由第二导体图案构成，所以与热接点部和冷接点部分别由将第一热电部件和第二热电部件直接接触地接合在一起时的线状的接合部构成的情况相比，能够使热接点部与冷接点部的各自接受热的受热面积增大。因此，能够使热接点部与冷接点部的温度差增大，从而能够使第一热电部件与第二热电部件产生的电输出增大。由此，根据本公开的一个方式，能够提供检测灵敏度高的辐射热传感器。此外，在本公开的一个方式中，多个第一导体图案与多个第二导体图案接受辐射热所产生的热，并且，在多个第一导体图案与多个第二导体图案接受的热量不同的情况下，包括下述的情况。例如，在辐射热传感器具备将吸收辐射热而产生的热向多个第一导体图案传递的受热部件的情况下，能够使多个第一导体图案从受热部件接受热时的热接点部的受热面积增大。另外，在辐射热传感器的多个第一导体图案与多个第二导体图案相比是更加吸收辐射热的结构的情况下，能够使多个第一导体图案接受辐射热时的多个第一导体图案的受热面积增大。此外，在技术方案的范围内记载了的各方式的括弧内的附图标记是表示与后述的实施方式所记载的具体的方式的对应关系的一个例子。附图说明对于本公开的上述目的、其他目的、特征以及优点，通过参照附图及下述详细的记述，将更加明确。其中附图为：图1是表示第一实施方式中的辐射热测定装置的简略结构的图，图2是图1的辐射热传感器的俯视图，图3是沿图2的III-III线的箭头方向的剖视图，图4是表示第一实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图5是表示第一实施方式的辐射热传感器的主要部分的剖视图，图6是研究例的辐射热传感器的俯视图，图7是第二实施方式的辐射热传感器的俯视图，图8是沿图7的VIII-VIII线的箭头方向的剖视图，图9是第三实施方式的辐射热传感器的俯视图，图10是图9的X-X线的箭头方向的剖视图，图11是表示第三实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图12是第四实施方式的辐射热传感器的剖视图，图13是第五实施方式的辐射热传感器的剖视图，图14是表示第五实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图15是表示第五实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图16是表示第五实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图17是第六实施方式的辐射热传感器的俯视图，图18是沿图17的XVIII-XVIII线的箭头方向的剖视图，图19是图17中的各层的俯视图，图20是表示第六实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图21是表示第六实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图22是第七实施方式的辐射热传感器的剖视图，图23是表示第七实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图24是表示第七实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图25是表示第七实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图26是第八实施方式的辐射热传感器的剖视图，图27是第九实施方式的辐射热传感器的剖视图，图28是表示第九实施方式的辐射热传感器的制造工序的剖视图，图29是第九实施方式的辐射热传感器的剖视图，图30是第十实施方式的辐射热传感器的剖视图，图31是第十一实施方式的辐射热传感器的剖视图，图32是第十二实施方式的辐射热传感器的俯视图，图33是沿图32的XXXIII-XXXIII线的箭头本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种辐射热传感器，其中，具备：板状部件，其是具有第一面(10a)与其相反侧的第二面(10b)的板状部件(10)，并具有由不同热电材料构成的多个第一热电部件(31)与多个第二热电部件(32)，在沿着所述第一面的方向上，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件分离并交替地一个一个排列，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件分别构成所述第一面的一部分；多个第一导体图案(41、41A)，它们沿所述第一面展开，并在所述板状部件的第一面，配置为跨着所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件之间的热接点部；以及多个第二导体图案(42、42A)，它们沿所述第一面展开，并在所述板状部件的第一面，配置为跨着所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件之间的冷接点部，若向所述板状部件的所述第一面侧照射辐射热，则所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案接受所述辐射热所产生的热，并且所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案所接受的热量不同，由此在所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案之间产生温度差，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件产生与所述温度差对应的电输出。...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.08.05 JP 2015-1551311.一种辐射热传感器，其中，具备：板状部件，其是具有第一面(10a)与其相反侧的第二面(10b)的板状部件(10)，并具有由不同热电材料构成的多个第一热电部件(31)与多个第二热电部件(32)，在沿着所述第一面的方向上，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件分离并交替地一个一个排列，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件分别构成所述第一面的一部分；多个第一导体图案(41、41A)，它们沿所述第一面展开，并在所述板状部件的第一面，配置为跨着所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件之间的热接点部；以及多个第二导体图案(42、42A)，它们沿所述第一面展开，并在所述板状部件的第一面，配置为跨着所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件中的相邻的一个第一热电部件与一个第二热电部件，构成所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件之间的冷接点部，若向所述板状部件的所述第一面侧照射辐射热，则所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案接受所述辐射热所产生的热，并且所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案所接受的热量不同，由此在所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案之间产生温度差，所述多个第一热电部件与所述多个第二热电部件产生与所述温度差对应的电输出。2.根据权利要求1所述的辐射热传感器，其中，具备受热部件(51、20)，该受热部件(51、20)由与所述多个第一导体图案(41)相比辐射热的辐射率高的材料构成，并将吸收照射于所述第一面的辐射热而产生的热向所述多个第一导体图案传递，若向所述第一面侧照射辐射热，则所述多个第一导体图案从所述受热部件接受热，从而所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案所接受的热量不同。3.根据权利要求2所述的辐射热传感器，其中，所述受热部件与所述多个第一导体图案直接接触地形成。4.根据权利要求2所述的辐射热传感器，其中，具备第一绝缘层(20)，其配置于所述板状部件的所述第一面，并覆盖所述多个第一导体图案，所述受热部件形成于所述第一绝缘层的与所述多个第一导体图案侧相反的一侧的面。5.根据权利要求4所述的辐射热传感器，其中，所述第一绝缘层中的位于所述多个第一导体图案与所述受热部件之间的部位的厚度尺寸(D1)小于所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案中的相邻的一个第一导体图案与一个第二导体图案之间的间隔(L1)。6.根据权利要求1～5中任一项所述的辐射热传感器，其中，具备反射部件(52)，其由与所述多个第二导体图案(42)相比辐射热的辐射率低的材料构成，并反射照射于所述第一面的辐射热，若向所述第一面侧照射辐射热，则反射向所述多个第二导体图案照射的辐射热，从而所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案接受的热量不同。7.根据权利要求1所述的辐射热传感器，其中，所述多个第一导体图案(41A)由与所述多个第二导体图案(42A)相比辐射热的辐射率高的材料构成，若向所述第一面侧照射辐射热，则所述多个第一导体图案比所述多个第二导体图案更多地吸收辐射热，从而所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案接受的热量不同。8.根据权利要求1～7中任一项所述的辐射热传感器，其中，具备第二绝缘层(62)，其配置于所述板状部件的所述第二面，并覆盖所述多个第一热电部件以及所述多个第二热电部件，所述第二绝缘层的厚度尺寸(D2)小于所述多个第一导体图案与所述多个第二导体图案中的相邻的一个第一导体图案与一个第二导体图案之间的间隔(L1)。9.根据权利要求1～8中任一项所述的辐射热传感器，其中，所述多个第一热电部件具有：第一延伸部(311)，其由第一热电材料构成，并从与所述多个第一导体图案接触的第一接触端部(C1)向所述板状部件的所述第二面侧延伸；第二延伸部(312)，其由所述第一热电材料构成，并从与所述多个第二导体图案接触的第二接触端部(C2)向所述板状部件的所述第二面侧延伸；以及第一结合部(313)，其由所述第一热电材料构成...

【专利技术属性】
技术研发人员：斋藤启太，坂井田敦资，原田敏一，松井启仁，尾崎幸克，
申请(专利权)人：株式会社电装，
类型：发明
国别省市：日本,JP