專利名稱：：溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器及溫度傳感元件的制造方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及測(cè)定各種物體的溫度用的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器及溫度傳感元件的制造方法，特別是涉及耐熱性、耐熱沖擊性、熱應(yīng)答性及可靠性好的溫度傳感元件及其制造方法。
背景技術(shù)：
：近年來，從防止大氣污染的觀點(diǎn)出發(fā)，要求汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氣體盡可能凈化后再排放到大氣中。為此，要求排氣系統(tǒng)安裝催化劑轉(zhuǎn)換器，將排放的氣體凈化為無害的氣體。這時(shí)為了提高凈化效率即提高催化劑性能，必須準(zhǔn)確地測(cè)定催化劑溫度。因此，測(cè)定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氣體溫度用的溫度傳感元件必須是耐熱性及耐熱沖擊性好、熱應(yīng)答快的可靠性高的元件。如圖35所示，作為這種溫度傳感元件中的一個(gè)，是將具有直線型、非直線型、負(fù)特性型或正特性型的燒結(jié)體100和貴金屬引線101一體化而制成的部件。而且，如圖36所示，溫度傳感器120是這樣構(gòu)成的，即將引出用的引線103連接在溫度傳感元件102的貴金屬引線101上，通過電絕緣子104將金屬制的外殼105設(shè)在引線103的外周側(cè)，將未設(shè)該外殼的傳感元件的另一端固定在金屬制的法蘭盤106上，該法蘭盤106是將溫度傳感器固定在被測(cè)定溫度的物體上用的，用電絕緣子107將引線103、外殼105、法蘭盤106絕緣，并將耐熱金屬制的帽108罩在溫度傳感元件102上(例如特開平6-283310號(hào)公報(bào)，美國專利第5497139號(hào))?？墒?，將裝有上述這種現(xiàn)有的溫度傳感元件的溫度傳感器安裝在汽車的催化劑轉(zhuǎn)換器上后，存在熱應(yīng)答性不好、而且制造工序復(fù)雜的問題。這是因?yàn)闊崦趔w100是燒結(jié)體，其形狀和熱容量大，又將耐熱金屬制的帽108罩在溫度傳感元件102上所致。該現(xiàn)有的溫度傳感器還存在這樣的問題，即將耐熱金屬制的帽108除去后進(jìn)行熱沖擊試驗(yàn)，在熱敏體100上產(chǎn)上裂紋。本發(fā)明的目的就是為了解決上述現(xiàn)有的問題，提供一種耐熱性和耐沖擊性好、熱應(yīng)答快、電阻值長(zhǎng)期變化小的可靠性高的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器及其制造方法。發(fā)明的公開為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的第1種溫度傳感元件是這樣構(gòu)成的將第1電絕緣膜配置在耐熱性平板狀金屬制的支撐體上，再在其上面配置熱敏膜，與該熱敏膜接觸再配置一對(duì)相對(duì)的電極，再在其上面配置第2電絕緣膜。金屬制的支撐體最好采用例如其化學(xué)組成以Cr18原子％、Al3～4原子％及其余部分是Fe為主要成分的耐熱合金。此外，也可以采用不銹鋼(SUS)、耐熱鋼(Cr的含有量多的不銹鋼)、鈦鋼、硬鋁等。金屬制的支撐體的形狀沒有特別的限定，根據(jù)其用途決定。理想的厚度例如為0.2～10mm左右。電絕緣膜最好采用例如氧化鋁(Al2O3)、25℃時(shí)電阻率為1012Ω·cm以上的陶瓷或玻璃等。膜的理想厚度為例如1～3μm左右。熱敏膜最好采用陶瓷半導(dǎo)體。特別是最好采用例如以Al、Cr及Fe為主要成分的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)或尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物。所謂金剛砂(corundum)型晶體結(jié)構(gòu)，可以是α-氧化鋁型結(jié)構(gòu)，也可以是用化學(xué)式A2B3表示的一般形式的化合物的晶體結(jié)構(gòu)。所謂尖晶石(spinel)型晶體結(jié)構(gòu)，可以是尖晶石型結(jié)構(gòu)，也可以是用化學(xué)式AB2X4(A、B是陽電性元素，X是陰電性元素)表示的一般形式的化合物的晶體結(jié)構(gòu)。特別是Al、Cr及Fe的組成最好是(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(其中0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤9)。電極最好采用以白金為主的貴金屬。例如為了提高耐熱性，可以是添加了銠、銥或釔等的白金、或單質(zhì)白金。上述添加元素可含有銠約40原子％，釔約5原子％。也可以采用單質(zhì)銥。電極膜的厚度最好是0.05～3μm左右。在上述結(jié)構(gòu)中，在上述熱敏膜和上述第2電絕緣膜之間最好有第2熱敏膜。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述一對(duì)電極中的一個(gè)是位于上述熱敏膜的上表面的第1電極膜，而且上述一對(duì)電極中的另一個(gè)最好是位于上述熱敏膜的下表面的第2電極膜。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，最好在上述第2電絕緣膜上設(shè)有金屬蓋。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述金屬蓋和上述平板狀金屬制的支撐體最好不會(huì)脫開地結(jié)合，例如焊接在一起。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述電極最好由貴金屬合金薄膜構(gòu)成。其次，本發(fā)明的第1種溫度傳感器備有將溫度傳感器固定在被測(cè)定溫度的物體上用的金屬法蘭盤；與上述金屬法蘭盤連接的金屬制的外殼；與上述金屬制的外殼連接固定的溫度傳感元件；與上述溫度傳感元件連接取出信號(hào)用的引線；以及使上述金屬制的外殼和上述引線電絕緣用的位于上述引線外周的電絕緣體，該溫度傳感器的特征在于將如上構(gòu)成的溫度傳感元件連接并固定在上述金屬制的外殼上，將取出信號(hào)用的引線分別連接在上述溫度傳感元件的一對(duì)電極上，將電絕緣體配置在該引線的外周，使上述引線和上述金屬制的外殼電絕緣。其次，本發(fā)明的第1種溫度傳感元件的制造方法是在耐熱性平板狀金屬制的支撐體的表面上形成第1電絕緣膜，再在該第1電絕緣膜上形成熱敏膜，與該熱敏膜接觸形成一對(duì)相對(duì)的電極膜，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2電絕緣膜。上述電絕緣膜及熱敏膜可用例如等離子體有機(jī)金屬化學(xué)蒸鍍(MOCVDMetalOrganicChemicalVaporDeposition)法連續(xù)形成。上述電極膜可用例如濺射法形成。在上述結(jié)構(gòu)中，最好在形成上述第2電絕緣膜之前，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2熱敏膜，然后在上述第2熱敏膜的表面上形成上述第2電絕緣膜。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，最好在形成上述熱敏膜之前，在上述電絕緣膜上形成第1電極膜，將上述第1電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述第1電極膜上形成上述熱敏膜，然后在上述熱敏膜的表面上形成上述第2電極膜，將上述第2電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述第2電極膜上形成上述第2電絕緣膜。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，最好在形成上述第2電絕緣膜之后，再將金屬蓋配置在上述第2電絕緣膜上，最好用焊接法將上述金屬蓋和上述平板狀金屬制的支撐體結(jié)合起來。其次，本發(fā)明的第2種溫度傳感元件備有設(shè)在管狀金屬制的支撐體的內(nèi)周上或外周上任意一側(cè)的熱敏膜，以及設(shè)在上述熱敏膜上的電極膜。其次，本發(fā)明的第2種溫度傳感器備有上述本發(fā)明的第2溫度傳感元件；設(shè)在上述溫度傳感元件的上述管狀金屬制的支撐體上或上述電極膜上的引線(A)；位于上述引線(A)的外周的電絕緣體(A)；位于上述電絕緣體(A)的外周且有引線(B)的管狀金屬制的外殼；位于未設(shè)置上述管狀金屬制的外殼的上述溫度傳感元件的另一端外周的電絕緣體(B)；與上述電絕緣體(B)接觸的金屬制的法蘭盤；使上述金屬制的法蘭盤、上述引線(A)、上述引線(B)及上述管狀金屬制的外殼互相絕緣用的位于上述引線(A)及上述引線(B)的外周的電絕緣體(C)。在上述本發(fā)明的溫度傳感元件或溫度傳感器中，上述熱敏膜對(duì)應(yīng)于溫度最好具有從直線型、非直線型、負(fù)特性型或正特性型中選擇的至少一種特性。在上述本發(fā)明的第2種溫度傳感元件或溫度傳感器中，上述電極膜最好含有從耐熱性金屬、貴金屬、貴金屬合金及導(dǎo)電性化合物中選擇的至少一種。其次，本發(fā)明的第2種溫度傳感元件的制造方法是在管狀金屬支撐體的內(nèi)周上或外周上任意一側(cè)形成熱敏膜，其次在上述熱敏膜上形成電極膜，然后研磨上述管狀支撐體的兩端。另外，也可以用長(zhǎng)條形的金屬支撐體代替上述管狀金屬支撐體，在上述長(zhǎng)條形的金屬支撐體的內(nèi)周上或外周上任意一側(cè)形成熱敏膜，其次在上述熱敏膜上形成電極膜，制成長(zhǎng)條形的傳感元件，然后切斷上述長(zhǎng)條形的傳感元件。其次，本發(fā)明的第3種溫度傳感元件的制造方法是在基板表面上形成第1電絕緣膜，在上述第1電絕緣膜上用真空氣相成膜法形成以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜，通過熱處理形成熱敏膜，在上述熱敏膜的表面上形成一對(duì)相對(duì)的電極膜，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2電絕緣膜。在上述結(jié)構(gòu)中，上述真空氣相成膜法最好是從等離子體CVD法、熱CVD法、反應(yīng)蒸鍍法、RF濺射法、反應(yīng)濺射法及相向?yàn)R射法中選擇的至少一種方法。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物的組成最好是(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(其中0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物的晶體結(jié)構(gòu)最好是金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)或尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，形成上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜的溫度最好是200℃～800℃。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述熱敏膜用的對(duì)以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜進(jìn)行熱處理的溫度最好是900℃～1300℃。另外，在上述結(jié)構(gòu)中，上述熱敏膜用的對(duì)以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜進(jìn)行熱處理的包圍氣最好是氧化氣體包圍氣。附圖的簡(jiǎn)單說明圖1是本發(fā)明第1實(shí)施例中的溫度傳感元件的斜視圖。圖2是本發(fā)明第1實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖3是本發(fā)明第1實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖4是本發(fā)明第1實(shí)施例中的溫度傳感元件的電極的俯視圖。圖5是本發(fā)明第1實(shí)施例中的溫度傳感器的斷面圖。圖6是本發(fā)明第2實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖7是本發(fā)明第2實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖8是本發(fā)明第3實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖9是本發(fā)明第3實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖10是本發(fā)明第4實(shí)施例中的溫度傳感元件的斜視圖。圖11是本發(fā)明第4實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖12是本發(fā)明第4實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖13是本發(fā)明第5實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖14是本發(fā)明第5實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖15是本發(fā)明第6實(shí)施例中的溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖16是本發(fā)明第6實(shí)施例中的溫度傳感元件的斷面圖。圖17是本發(fā)明第7實(shí)施例中的溫度傳感元件的斜視圖。圖18是本發(fā)明第7實(shí)施例中的溫度傳感器的斷面圖。圖19是制造本發(fā)明的一實(shí)施例中的熱敏膜、電極膜用的CVD裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖20是本發(fā)明第8實(shí)施例中的溫度傳感元件的斜視圖。圖21是制造本發(fā)明的一實(shí)施例中的熱敏膜、電極膜用的CVD裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖22(a)是本發(fā)明的一實(shí)施例的溫度傳感元件的斷面圖，圖22(b)是溫度傳感元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖23是本發(fā)明的一實(shí)施例的溫度傳感器的斷面圖。圖24是本發(fā)明的一實(shí)施例中用的等離子體CVD裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖25是表示本發(fā)明的實(shí)施例11中的XRD分析結(jié)果1的圖。圖26是本發(fā)明的一實(shí)施例中用的RF濺射裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖27是本發(fā)明的一實(shí)施例中用的熱CVD裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖28是表示本發(fā)明的實(shí)施例12中的XRD分析結(jié)果2的圖。圖29是本發(fā)明的一實(shí)施例中用的反應(yīng)蒸鍍裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖30是表示本發(fā)明的實(shí)施例13中的XRD分析結(jié)果3的圖。圖31是表示本發(fā)明的實(shí)施例14中的XRD分析結(jié)果4的圖。圖32是表示本發(fā)明的實(shí)施例15中的XRD分析結(jié)果5的圖。圖33是本發(fā)明的一實(shí)施例中用的相向?yàn)R射裝置的結(jié)構(gòu)圖。圖34是表示本發(fā)明的實(shí)施例16中的XRD分析結(jié)果6的圖。圖35是本發(fā)明比較例中的溫度傳感元件的斜視圖。圖36是本發(fā)明比較例中的溫度傳感器的斷面圖。圖37是本發(fā)明比較例中的溫度傳感元件的斜視圖。實(shí)施發(fā)明用的最佳形態(tài)如圖2所示，上述本發(fā)明的第1種溫度傳感元件是這樣構(gòu)成的，即將由Al2O3構(gòu)成的電絕緣膜3配置在耐熱性平板狀金屬制的支撐體2上，在其上面配置由鋁、鐵、鉻組成的氧化物構(gòu)成的熱敏膜4，與該熱敏膜接觸設(shè)置一對(duì)白金之類的膜的電極5、6，再在其上面配置由Al2O3構(gòu)成的兼作電極保護(hù)的上部電絕緣膜7。另外，如圖11所示，與上述相同，在厚度薄的耐熱性平板狀金屬支撐體42上配置電絕緣膜3、熱敏膜4、電極5、6、上部電絕緣膜7，再在其上面配置金屬蓋43。配置金屬蓋43能防止由于異物與電絕緣膜7等接觸而造成損傷。本發(fā)明的第1種溫度傳感器的結(jié)構(gòu)示于圖5。將上述任意一種溫度傳感元件連接固定在金屬制的外殼13上。將金屬制的法蘭盤14連接在該金屬制的外殼13上，該法蘭盤14是將溫度傳感器固定在被測(cè)定溫度的物體上用的。將取出信號(hào)用的引線(A)15、引線(B)16連接在上述溫度傳感元件的一對(duì)電極上。將電絕緣子11配置在這些引線的外周，與上述金屬制的外殼13及金屬制的法蘭盤14呈電絕緣結(jié)構(gòu)。上述本發(fā)明的第1種溫度傳感元件的制造方法是將鋁、鐵、鉻各自的有機(jī)金屬化合物的混合蒸氣用作原料氣，利用將氧氣用作反應(yīng)氣的等離子體有機(jī)金屬化學(xué)蒸鍍(MOCVD)法，在耐熱性平板狀金屬制的支撐體上形成由Al2O3膜構(gòu)成電絕緣膜3、及由鋁、鐵、鉻的復(fù)合成分的氧化物構(gòu)成的熱敏膜4，然后，利用將白金之類的貴金屬用作對(duì)陰極的RF濺射法形成一對(duì)電極膜5、6，再在該電極膜上，利用與上述同樣的等離子體MOCVD法，形成由Al2O3構(gòu)成的上部電絕緣膜7。另外，與上述相同，在形成了上部電絕緣膜7之后，再在它上面蓋上金屬蓋43，用焊接法將其與金屬制的支撐體結(jié)合起來。采用上述構(gòu)成方法，能達(dá)到以下效果，即(1)由于采用將熱敏膜設(shè)在平板狀金屬制的支撐體上、將電極膜設(shè)在該熱敏膜上的結(jié)構(gòu)，所以溫度傳感元件的熱容量小，熱傳導(dǎo)變好，因此能獲得耐熱性和耐熱沖擊性好、熱應(yīng)答迅速、電阻值長(zhǎng)期變化小的可靠性高的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器。(2)由于沒有耐熱帽，所以溫度傳感器的熱容量和熱阻小，因此能獲得熱應(yīng)答性好的溫度傳感器。(3)由于感應(yīng)膜呈膜狀，所以與現(xiàn)有的陶瓷燒結(jié)體的制造方法相比較，能制造重量小的熱敏膜。其次，如果采用本發(fā)明的第2種溫度傳感元件、溫度傳感器及溫度傳感元件的制造方法，則與上述一樣，能使溫度傳感元件的熱容量小，熱傳導(dǎo)變好，因此能制成耐熱性和耐熱沖擊性好、熱應(yīng)答迅速、電阻值長(zhǎng)期變化小的可靠性高的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器。另外，由于感應(yīng)膜呈膜狀，所以與現(xiàn)有的陶瓷燒結(jié)體的制造方法相比較，能制造重量小的熱敏膜。其次，如果采用本發(fā)明的第3種溫度傳感元件的制造方法，由于采用各種方式的真空氣相成膜法形成熱敏體的薄膜后，通過熱處理使熱敏體的薄膜結(jié)晶，所以能用較低的溫度形成薄膜。另外，由于通過熱處理燒結(jié)膜的組織，所以具有能消除由于晶粒邊界的存在產(chǎn)生的沿薄膜厚度方向和沿基板橫向的電阻值不同的問題的優(yōu)點(diǎn)。另外，由于能減小熱容量，所以能使熱應(yīng)答性快。另外，由于在耐熱基板上形成薄膜，所以能提供耐熱性和耐熱沖擊性好、電阻值穩(wěn)定、其值長(zhǎng)期變化小的可靠性高的溫度傳感器的熱敏元件。因此，能消除將使用現(xiàn)有的燒結(jié)體的溫度傳感熱敏體的溫度傳感器安裝在汽車的催化劑轉(zhuǎn)換器上時(shí)熱應(yīng)答性不好的問題。以下用實(shí)施例具體地說明本發(fā)明。實(shí)施例1實(shí)施例1是第1種溫度傳感元件和溫度傳感器的實(shí)施例。圖1是本實(shí)施例的溫度傳感元件1的斜視圖。圖2是該溫度傳感元件1的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖3表示沿圖2中的虛線將層疊后的溫度傳感元件1切斷后的斷面。圖4表示從上方看到的電極的形狀?，F(xiàn)根據(jù)圖2加以說明，首先在由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的寬5mm、長(zhǎng)25mm、厚0.8mm的平板狀金屬制的支撐體2的全部表面上配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物電絕緣膜3，再在氧化物絕緣膜3的表面上配置厚度為2.0μm的鋁、鉻和鐵的復(fù)合成分的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的熱敏膜4。在如上形成的熱敏膜的表面上配置由添加了3原子％釔的白金膜構(gòu)成的電極(A)5和電極(B)6。電極的形狀如圖4所示，其一端寬2.0mm、長(zhǎng)5.0mm，另一端寬1.5mm、長(zhǎng)15.0mm，總體長(zhǎng)度為20.0mm，厚度為0.8μm，將電極(A)5和電極(B)6相向配置，電極間隔為0.1mm。然后在上述電極上配置寬5.0mm、長(zhǎng)22.0mm、厚2.0μm的Al2O3膜的電絕緣膜7。電絕緣性能高的兼起電極保護(hù)作用的上部電絕緣膜7覆蓋在將從電極(A)5、電極(B)6的寬1.5mm的一端算起的長(zhǎng)3.0mm的部分除外的其余全部電極上。圖1所示的上述溫度傳感元件1如下制造。用等離子體MOCVD法加熱乙酰丙酮鋁，將汽化后的蒸氣作為原料氣，將氮?dú)庥米鬏d流子氣體，將氧氣用作反應(yīng)氣體，使基板溫度達(dá)到1000℃，保持1.0Pa的真空度，在用13.56MHz的高頻產(chǎn)生的等離子體中引起熱CVD反應(yīng)，于是在金屬性的支撐體2(18原子％的鉻，3原子％的鋁，其余為鐵)的表面上形成厚1.0μm的Al2O3電絕緣膜3。接著，采用同樣的等離子體MOCVD法，且將乙酰丙酮鋁蒸氣、乙酰丙酮鉻蒸氣及乙酰丙酮鐵蒸氣的混合氣體用作原料氣，將氮?dú)庥米鞲髯缘妮d流子氣體，將氧氣用作反應(yīng)氣體，在上述氧化物電絕緣膜3的表面上形成鋁、鉻和鐵的復(fù)合成分(成分比為0.71∶0.14∶0.15)的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料構(gòu)成的厚度為2.0μm的熱敏膜4。接著，利用將添加了釔的白金用作對(duì)陰極的RF濺射法，使基板溫度達(dá)到400℃，將氬氣用作濺射氣體，并保持1.0Pa的真空度，利用圖4所示的電極形狀的掩模進(jìn)行濺射，形成厚0.5μm的白金之類的貴金屬膜構(gòu)成的電極(A)5、電極(B)6。再接著，與形成氧化物電絕緣膜3一樣，采用等離子體MOCVD法，利用掩模只在所必要的面上形成厚1.0μm的Al2O3的兼起電極保護(hù)作用的上部電絕緣膜7，制成圖1所示的溫度傳感元件1。圖5是實(shí)施例1的溫度傳感器20的結(jié)構(gòu)斷面圖。將白金制的引線(A)15、引線(B)16分別連接在溫度傳感元件1的電極(A)5、電極(B)6上。這些引線(A)、(B)分別通過帶有能使這些引線穿過的2條細(xì)通道的電絕緣子(A)11和電絕緣子(B)12，被配置在以保持溫度傳感元件1為目的而連接的耐熱性管狀金屬制的外殼13和與金屬外殼13連接的金屬制的法蘭盤14的內(nèi)部。即，取出溫度傳感元件1的電信號(hào)的引線(A)15、(B)16利用電絕緣子(A)11、(B)12，與管狀金屬制的外殼13和金屬制的法蘭盤14呈絕緣狀態(tài)配置。通過下述方法測(cè)定了溫度傳感器20的熱應(yīng)答性能，即將溫度傳感器的2條引線(A)5、(B)6連接在傳感器溫度檢測(cè)電路上，將記錄裝置連接在該傳感器溫度檢測(cè)電路的輸出端，將最初為室溫的溫度傳感器瞬間插入保持350℃、500℃、800℃的恒溫槽中，測(cè)定出測(cè)定溫度分別上升到350℃、500℃、800℃而指示出一定值時(shí)的時(shí)間。將5次測(cè)定的平均值作為測(cè)定結(jié)果。本實(shí)施例的溫度傳感器20的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為4.0秒、4.9秒、7.6秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。實(shí)施例2圖6是本實(shí)施例的溫度傳感元件21的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖7表示沿圖6中的虛線將層疊后的溫度傳感元件21切斷后的斷面。現(xiàn)根據(jù)圖6加以說明，首先在與實(shí)施例1中使用的同樣的由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的寬5mm、長(zhǎng)25mm、厚0.8mm的平板狀金屬性支撐體2的全部表面上配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物絕緣膜3，再在氧化物絕緣膜3的表面上配置厚度為2.0μm的鋁、鉻和鐵的復(fù)合成分的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的熱敏膜4。其次，在如上形成的熱敏膜4的表面上以0.1mm的電極間隔相向配置與實(shí)施例1同樣的如圖4所示尺寸的由厚度為0.8μm的白金膜構(gòu)成的電極(A)5和電極(B)6。然后將寬5.0mm、長(zhǎng)22.0mm、與上述熱敏膜4的晶體結(jié)構(gòu)相同、成分也相同、且厚度為2.0μm的熱敏膜22配置在將從電極(A)5、電極(B)6的寬1.5mm的一端算起的長(zhǎng)3.0mm的部分除外的其余全部電極上。再在其上面配置與熱敏膜22同樣大小的厚2.0μm的Al2O3膜的高電絕緣性的上部電絕緣膜7。如下制造上述溫度傳感元件21。與實(shí)施例1一樣，采用等離子體MOCVD法和RF磁控管濺射法制造了呈膜結(jié)構(gòu)的各種材料的膜。在與實(shí)施例1中的熱敏膜4相同的制作條件下，用與形成實(shí)施例1中的Al2O3上部電絕緣膜7時(shí)同樣的掩模，形成與實(shí)施例1不同的上部熱敏膜22，制造出具有圖7所示的斷面的溫度傳感元件21。將白金制的引線(A)15連接在溫度傳感元件21的電極(A)5上，將引線(B)16連接在電極(B)6上，以下的處理方法與實(shí)施例1相同，制造了實(shí)施例2的溫度傳感器。按照與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了溫度傳感器的熱應(yīng)答性能。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為4.1秒、4.8秒、7.6秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。實(shí)施例3圖8是本實(shí)施例的溫度傳感元件31的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖9表示沿圖8中的虛線將層疊后的溫度傳感元件31切斷后的斷面?，F(xiàn)根據(jù)圖8加以說明，首先在與實(shí)施例1中使用的同樣的由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的寬5mm、長(zhǎng)25mm、厚0.8mm的平板狀金屬性支撐體2的全部表面上配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物絕緣膜3，再在氧化物絕緣膜3的表面上配置與實(shí)施例1同樣的如圖4所示尺寸的由厚度為0.8μm的白金膜構(gòu)成的一個(gè)電極(A)5。然后在其上面配置與實(shí)施例2同樣尺寸的厚度為2.0μm的鋁、鉻和鐵的復(fù)合成分的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的熱敏膜32。其次，在如上形成的熱敏膜32的表面上且在相對(duì)于熱敏膜32為對(duì)稱的投影面上，以0.1mm的電極間隔相向配置如圖4所示尺寸的由厚度為0.8μm的白金膜構(gòu)成的另一個(gè)電極(B)6，再將熱敏膜32和電極6覆蓋起來配置與實(shí)施例1同樣尺寸的厚1.0μm的Al2O3膜的高電絕緣性的上部電絕緣膜7。按照下述方法制造了上述溫度傳感元件31。與實(shí)施例1一樣，采用等離子體MOCVD法和RF磁控管濺射法制造了呈膜結(jié)構(gòu)的各種材料的膜。在與實(shí)施例1中的電極(A)、電極(B)相同的膜制作條件下，分別將作成如圖4所示形狀的掩模的一側(cè)的電極掩膜遮住，分別形成與實(shí)施例1不同的由白金膜構(gòu)成的電極(A)5、電極(B)6，制造出具有圖9所示的斷面的溫度傳感元件31。將白金制的引線(A)15連接在溫度傳感元件31的電極(A)5上，將引線(B)16連接在電極(B)6上，以下的處理方法與實(shí)施例1相同，制造了實(shí)施例3的溫度傳感器。按照與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了溫度傳感器的熱應(yīng)答性能。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為4.0秒、4.7秒、7.5秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。實(shí)施例4圖10是本實(shí)施例的溫度傳感元件41的斜視圖。圖11示出了實(shí)施例4中的溫度傳感元件41的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖12表示沿圖11中的虛線將層疊后的溫度傳感元件41切斷后的斷面?，F(xiàn)根據(jù)圖11加以說明，首先在與實(shí)施例1中使用的同樣成分的由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的寬5mm、長(zhǎng)25mm、厚0.3mm的平板狀金屬性支撐體42的全部表面上，按照與實(shí)施例1完全相同的方法配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物絕緣膜3、復(fù)合成分為鋁、鉻和鐵的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的厚度為2.0μm的熱敏膜4、以0.1mm的電極間隔相向配置的2個(gè)由鈀(85原子％)-白金合金膜構(gòu)成的電極(A)5和電極(B)6、以及厚2.0μm的Al2O3膜的高電絕緣性的上部電絕緣膜7。其次，將耐熱不銹鋼制的金屬蓋43和支撐體42連接起來，但要使電極(A)5、電極(B)6的引線連接部分露出來、且將蓋的另一端與平板狀的支撐體42的端部對(duì)齊蓋好。金屬蓋的斷面例如呈コ字形，厚度為0.4mm，上部平面的大小為寬5.8mm、長(zhǎng)21.0mm，コ字形的內(nèi)側(cè)平面的大小為寬5.0mm、長(zhǎng)21.0mm。按照下述方法制造了上述溫度傳感元件41。與實(shí)施例1一樣，采用等離子體MOCVD法和RF磁控管濺射法，在平板狀的支撐體42上制作了呈膜結(jié)構(gòu)的各種材料的膜。最后將]字形的金屬蓋43蓋在形成了各種膜之后的支撐體42上，并將兩者焊接起來，制造出具有圖12所示形狀的斷面的溫度傳感元件41。將白金制的引線(A)15、引線(B)16分別連接在圖10所示的溫度傳感元件41的電極(A)5、電極(B)6上，以下采用與實(shí)施例1相同的方法，制造了實(shí)施例4的溫度傳感器。按照與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了溫度傳感器的熱應(yīng)答性能。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為3.9秒、4.8秒、7.5秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。實(shí)施例5圖13是本實(shí)施例的溫度傳感元件51的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖14表示沿圖13中的虛線將層疊后的溫度傳感元件51切斷后的斷面?，F(xiàn)根據(jù)圖13加以說明，首先在與實(shí)施例4中使用的同樣的由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的平板狀金屬性支撐體42的全部表面上，采用與實(shí)施例2相同的方法，配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物絕緣膜3、厚度為2.0μm的復(fù)合成分為鋁、鉻和鐵的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的熱敏膜4、以0.1mm的電極間隔相向配置的2個(gè)由白金膜構(gòu)成的電極(A)5和電極(B)6、厚2.0μm的與熱敏膜4的晶體結(jié)構(gòu)相同、成分也相同的上部熱敏膜22、以及厚1.0μm的Al2O3膜的高電絕緣性的上部電絕緣膜7。其次，采用與實(shí)施例4相同的方法，將這些多層膜包圍在內(nèi)部，配置與實(shí)施例4相同尺寸的金屬蓋43，將其與支撐體42連接，但要將電極(A)5、電極(B)6的引線連接部分露出來。按照下述方法制造了上述溫度傳感元件51。與實(shí)施例2一樣，采用等離子體MOCVD法和RF磁控管濺射法，在平板狀的支撐體42上制作了呈膜結(jié)構(gòu)的各種材料的膜。最后將コ字形的金屬蓋43蓋在形成了各種膜之后的支撐體42上，并將兩者焊接起來，制造出具有圖14所示形狀的斷面的溫度傳感元件5l。將白金制的引線(A)15、引線(B)16分別連接在溫度傳感元件51的電極(A)5、電極(B)6上，以下采用與實(shí)施例1相同的方法，制造了實(shí)施例5的溫度傳感器。按照與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了溫度傳感器的熱應(yīng)答性能。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為3.9秒、4.7秒、7.5秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。實(shí)施例6圖15是本實(shí)施例的溫度傳感元件61的多層膜結(jié)構(gòu)分解說明圖。圖16表示沿圖15中的虛線將層疊后的溫度傳感元件61切斷后的斷面。現(xiàn)根據(jù)圖15加以說明，首先在與實(shí)施例4中使用的同樣的由鐵、鉻、鋁構(gòu)成的耐熱合金制的平板狀金屬性支撐體42的全部表面上，采用與實(shí)施例3相同的方法，配置厚度為1.0μm的Al2O3氧化物絕緣膜3、白金膜構(gòu)成的電極(A)5、厚度為2.0μm的復(fù)合成分為鋁、鉻和鐵的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物材料的熱敏膜32、白金膜構(gòu)成的電極(B)6、厚2.0μm的Al2O3膜的高電絕緣性的上部電絕緣膜7。其次，采用與實(shí)施例4相同的方法，將這些多層膜包圍在內(nèi)部，配置與實(shí)施例4相同尺寸的金屬蓋43，將其與支撐體42連接，但要將電極(A)5、電極(B)6的引線連接部分露出來。按照下述方法制造了上述溫度傳感元件61。與實(shí)施例3一樣，采用等離子體MOCVD法和RF磁控管濺射法，在平板狀的支撐體42上制作了呈膜結(jié)構(gòu)的各種材料的膜。與實(shí)施例4一樣，最后將コ字形的金屬蓋43蓋在形成了各種膜之后的支撐體42上，并將兩者焊接起來，制造出具有圖16所示形狀的斷面的溫度傳感元件61。將白金制的引線(A)15、引線(B)16分別連接在圖15所示的溫度傳感元件61的電極(A)5、電極(B)6上，以下采用與實(shí)施例1相同的方法，制造了實(shí)施例6的溫度傳感器。按照與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了溫度傳感器的熱應(yīng)答性能。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果是，從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為3.9秒、4.7秒、7.4秒，表現(xiàn)出優(yōu)異的應(yīng)答速度。作為比較例，將現(xiàn)有的溫度傳感元件的斜視圖示于圖35。本比較例的溫度傳感元件102由直徑為3.7mm、厚度為2mm的圓板狀的Al∶Fe∶Cr的原子比為0.7∶0.15∶0.15的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的負(fù)特性型的燒結(jié)體100和2條白金制的管101構(gòu)成。本比較例的溫度傳感元件102是這樣制成的，即稱出規(guī)定量的Al2O3、Cr2O3、Fe2O3，經(jīng)過預(yù)焙燒、粉碎、成形后，制成成形體，然后將2條白金制的管101插入成形體中，在1600℃下進(jìn)行正式焙燒，形成Al∶Fe∶Cr之比為0.7∶0.15∶0.15的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的燒結(jié)體100。作為已有的溫度傳感器，將比較例的溫度傳感器120的斷面圖示于圖36。比較例的溫度傳感器120是這樣制造的，即將引線103連接在上述溫度傳感元件102的2條白金制的管101上，將電絕緣子(A)104插入管狀的金屬外殼105內(nèi)部，將引出用的引線103通過該電絕緣子(A)104內(nèi)部，將金屬制的法蘭106插入未設(shè)溫度傳感元件102的管狀的金屬外殼105的另一端的外周側(cè)，其次，將電絕緣子(B)107插入金屬制的法蘭106內(nèi)，使引線103和金屬制的法蘭106絕緣，最后通過焊接將耐熱帽108固定在金屬外殼105上。用與實(shí)施例1完全相同的方法測(cè)定了本比較例的溫度傳感器120的熱應(yīng)答性能。本比較例的溫度傳感器120從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間分別為5.0秒、8.0秒、12.0秒。不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。實(shí)施例7實(shí)施例7是本發(fā)明的第2種溫度傳感元件和溫度傳感器的實(shí)施例。圖17是本實(shí)施例中的溫度傳感元件201的斜視圖。該圖中管狀的金屬支撐體202由外徑4mm、內(nèi)徑0.6mm、長(zhǎng)5mm的耐熱不銹鋼構(gòu)成。在該金屬支撐體的內(nèi)周上設(shè)有負(fù)特性型的熱敏膜203，該熱敏膜203由厚為5μm、Al∶Fe∶Cr之比為0.7∶0.15∶0.15的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物薄膜構(gòu)成。在該熱敏膜上設(shè)有由厚0.5mm的耐熱金屬的一種的鎳構(gòu)成的電極膜204。裝有該溫度傳感元件的溫度傳感器如圖18所示，將引線(A)205設(shè)在溫度傳感元件201的電極膜204上，將有引線(B)207的管狀金屬外殼208通過電絕緣子(A)206設(shè)在該引線(A)205的外周側(cè)，將金屬制的法蘭210通過電絕緣子(B)209設(shè)在未設(shè)溫度傳感元件201的該管狀金屬外殼的另一端的外周側(cè)，用電絕緣子(C)211將引線(A)205、引線(B)207、管狀金屬外殼208及金屬制的法蘭盤210絕緣。測(cè)定本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能，并與和比較例一樣的現(xiàn)有的溫度傳感器進(jìn)行比較，則從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為4秒、5秒、8秒。與此不同，圖36所示的現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能分別為5秒、8秒、12秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。通過下述方法測(cè)定了熱應(yīng)答性能，即將溫度傳感器的2條引線連接在傳感器溫度檢測(cè)電路上，將記錄裝置連接在該傳感器溫度檢測(cè)電路的輸出端，將最初為室溫的溫度傳感器瞬間插入保持350℃、500℃、800℃的恒溫槽中，測(cè)定出測(cè)定溫度分別上升到350℃、500℃、800℃而指示出一定值時(shí)的時(shí)間。將5次測(cè)定的平均值作為測(cè)定結(jié)果。其次，詳細(xì)說明本實(shí)施例的溫度傳感元件的制造方法。如圖19所示，首先在化學(xué)蒸鍍裝置(CVD)的真空室212內(nèi)準(zhǔn)備了外徑4mm、內(nèi)徑0.6mm、長(zhǎng)5mm的耐熱不銹鋼管202。該耐熱不銹鋼管利用加熱器213加熱到1100℃。其次，將外徑2.2mm的CVD氣體吹出噴嘴214插入耐熱不銹鋼管內(nèi)部，將乙酰丙酮鋁蒸氣、乙酰丙酮鐵蒸氣、乙酰丙酮鉻蒸氣分別送到原料氣供給裝置215、216、217，使在上述3種蒸氣中加了氧氣的混合氣流過20分鐘。在此期間，利用抽氣泵218使真空室保持0.8Torr的真空度，使高頻電源219工作，將13.56MHz的高頻加在高頻線圈220上，產(chǎn)生等離子體。從而在耐熱不銹鋼管202的內(nèi)壁上發(fā)生熱CVD反應(yīng)，制成了圖17所示的由Al-Fe-Cr-O構(gòu)成的熱敏膜203。其次，將形成了熱敏膜的耐熱不銹鋼管放入電鍍槽中，將外徑2mm的塑料管的管嘴插入耐熱不銹鋼管的內(nèi)側(cè)，使電解液在其中循環(huán)，最初進(jìn)行非電解鍍鈀，接著進(jìn)行電解鍍鎳，制成了鎳電極膜204。此后，研磨管狀金屬支撐體的兩端，消除電極之間的短路。本實(shí)施例的熱敏膜203的重量是現(xiàn)有的溫度傳感元件102的1/2000。如下制造圖18所示的溫度傳感器。首先將引線(A)205的一端焊接在本實(shí)施例中制造的溫度傳感元件的電極膜204上，再將耐熱不銹鋼管202的外周焊接在管狀不銹鋼外殼208的一端，將引線(B)207連接在管狀不銹鋼外殼208的另一端。其次，將電絕緣子206插入管狀不銹鋼外殼208的內(nèi)部，將引線(A)205穿過該電絕緣子206的內(nèi)部，將電絕緣子(B)209插入不設(shè)溫度傳感元件201的管狀不銹鋼外殼208的另一端，其次，將電絕緣子(C)211插入金屬制的法蘭盤210內(nèi)，使引線(A)205、引線(B)207、管狀不銹鋼外殼208絕緣。如下制成了現(xiàn)有的溫度傳感元件102(圖35)，即稱出規(guī)定量的Al2O3、Cr2O3、Fe2O3，經(jīng)過預(yù)焙燒、粉碎、成形后，制成成形體，然后將2條白金制的管101插入成形體中，在1600℃下進(jìn)行正式焙燒，形成Al∶Fe∶Cr之比為0.7∶0.15∶0.15的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的燒結(jié)體100。與比較例1一樣制成了現(xiàn)有的溫度傳感器。實(shí)施例8其次，參照?qǐng)D20及圖21說明實(shí)施例8的溫度傳感元件及其制造方法。圖20是本實(shí)施例的溫度傳感元件221的斜視圖。與圖17所示的實(shí)施例7不同，在本實(shí)施例中，將熱敏膜203設(shè)在管狀金屬支撐體202的外周上，將電極膜204設(shè)在該熱敏膜上。參照?qǐng)D21說明該溫度傳感元件的制造方法。在本實(shí)施例中與實(shí)施例7不同，而是將表面被絕緣了的加熱器222插入管狀金屬支撐體202內(nèi)部(但圖中所示是插入前的情況)，將外徑8mm的開式管狀CVD氣體吹出噴嘴223包圍著管狀金屬支撐體202配置，制造了熱敏膜203。將用上述制造方法得到的溫度傳感元件221按照與實(shí)施例7同樣的制造方法制成溫度傳感器，測(cè)定了熱應(yīng)答性能。其結(jié)果是，本發(fā)明實(shí)施例的溫度傳感器從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為4秒、5秒、7秒。該熱應(yīng)答性能不管在哪個(gè)溫度區(qū)域都比現(xiàn)有的溫度傳感器好，同時(shí)在從室溫上升到800℃的高溫區(qū)內(nèi)比實(shí)施例7還好。實(shí)施例9本實(shí)施例的溫度傳感元件的制造方法與實(shí)施例7、8不同之點(diǎn)在于使用長(zhǎng)100mm的管狀金屬支撐體代替長(zhǎng)5mm的，制成熱敏膜和電極膜后，再一段一段地切成5mm長(zhǎng)。如果采用本實(shí)施例的制造方法，則操作一次能制成多個(gè)溫度傳感元件，同時(shí)能獲得不需要研磨兩端消除電極間的短路的工序的效果。實(shí)施例10本實(shí)施例的溫度傳感元件與實(shí)施例7、8不同之點(diǎn)在于使用厚8μm的含有鋰(Li)的氧化鎳(NiO)膜代替鎳形成電極膜204。電極膜的制造方法如下。首先使用在實(shí)施例7中使用的圖19中的CVD裝置，在真空室212內(nèi)，將與實(shí)施例7相同的有熱敏膜203的耐熱不銹鋼管202置于保持600℃的加熱器213上加熱外壁。將外徑為2.2mm的CVD氣體吹出噴嘴214插入耐熱不銹鋼管202的內(nèi)部，使原料氣供給裝置215、216中由乙酰丙酮鎳蒸氣和雙三甲基乙酰甲烷鋰的蒸氣組成的2種蒸氣中加入氧氣后的混合氣體流過30分鐘。在此期間，利用抽氣泵218使真空室212保持0.8Torr的真空度，使高頻電源219工作，將13.56MHz的高頻加在高頻線圈220上，產(chǎn)生等離子體。從而在耐熱不銹鋼管202的內(nèi)壁的熱敏膜203上發(fā)生CVD反應(yīng)，制成了電極膜204。將這樣制成的溫度傳感元件按照與實(shí)施例7同樣的工序制成溫度傳感器。本實(shí)施例的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為4秒、5秒、8秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都比現(xiàn)有的溫度傳感器好。另外，由于本實(shí)施例的溫度傳感元件及裝有它的溫度傳感器使用了氧化物電極，所以與實(shí)施例7、8中使用鎳電極膜的相比，得到了高可靠性。另外，在實(shí)施例中雖然說明了由Al-Fe-Cr-O構(gòu)成的具有負(fù)特性的熱敏膜，但不受此限，即使是由Ba-Ti-O構(gòu)成的具有正特性的熱敏膜、由Si-C構(gòu)成的非直線型的熱敏膜、由白金構(gòu)成的直線型的熱敏膜，也能獲得同樣的效果。另外，雖然說明了含有鎳、鋰的氧化鎳的電極膜，但即使使用白金等貴金屬、白金-銠等貴金屬合金，也能獲得同樣的效果。另外，關(guān)于熱敏膜、電極膜的制造方法，雖然說明了等離子體CVD法、電鍍法，但不受此限，即使采用真空蒸鍍法、濺射法等，也能獲得同樣的效果。實(shí)施例11本實(shí)施例是本發(fā)明的第3種溫度傳感元件的制造方法的實(shí)施例。圖22是使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件的斷面圖(a)及元件的多層結(jié)構(gòu)分解說明圖(b)。該圖中，由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的長(zhǎng)方形的基板302的大小為寬3mm、厚0.3mm、長(zhǎng)20mm。將由氧化鋁構(gòu)成的厚2μm的絕緣膜303設(shè)在該基板302的全部表面上，在絕緣膜303的局部設(shè)置溫度傳感熱敏體304薄膜。該溫度傳感熱敏體304的大小為2.5×2.0mm、厚2μm。在該溫度傳感熱敏體304的薄膜上設(shè)置電極間隔為0.5mm的2個(gè)由白金構(gòu)成的厚100nm的電極薄膜305。再設(shè)置厚2μm的由氧化鋁構(gòu)成的絕緣保護(hù)膜306，將溫度傳感熱敏體304全部及電極薄膜305的大部分覆蓋住。裝有該溫度傳感元件的溫度傳感器如圖23所示，將溫度傳感元件301的電極薄膜305露出的一側(cè)安裝在金屬外殼307中。在該外殼307中，將導(dǎo)線(A)308安裝在露出的電極薄膜305上，將電絕緣子(A)309設(shè)在該導(dǎo)線(A)308的外側(cè)。導(dǎo)線(A)穿過電絕緣子(B)310連接在導(dǎo)線(B)311上。將外殼307和電絕緣子(B)310安裝在金屬法蘭盤312上。該溫度傳感元件301的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及絕緣保護(hù)膜306利用等離子體CVD法形成，電極薄膜305利用RF濺射法形成。首先，使用圖24所示的等離子體CVD裝置，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在真空室313內(nèi)的基板托架314上，利用真空泵315抽氣，直到真空室313內(nèi)達(dá)到1Pa為止，利用加熱器316加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，從原料氣供給裝置317、318、319中的原料氣供給裝置317、借助于載流子氣體(氮)向室313內(nèi)供給乙酰丙酮鋁蒸氣，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴320導(dǎo)入到基板302上。將室313內(nèi)保持8Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)321使基板托架314以60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源322工作，在20分鐘的時(shí)間內(nèi)在電極323和基板托架314之間產(chǎn)生等離子體。于是在整個(gè)基板302上形成由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜。其次，使用該圖24所示的等離子體CVD裝置，將形成了絕緣膜的基板302安裝在室313內(nèi)的基板托架314上之后，再在它上面安裝金屬掩模324，利用真空泵315抽氣，直到真空室313內(nèi)達(dá)到1Pa為止，利用加熱器316加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，從原料氣供給裝置317將乙酰丙酮鋁蒸氣、從原料氣供給裝置318將乙酰丙酮鐵蒸氣、從原料氣供給裝置319將乙酰丙酮鉻蒸氣分別借助于載流子氣體(氮)供給到室313內(nèi)，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴320導(dǎo)入到基板302上。將室313內(nèi)保持10Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)321使基板托架314以60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源322工作，在20分鐘的時(shí)間內(nèi)在電極323和基板托架314之間產(chǎn)生等離子體。于是在基板302上的絕緣膜上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。如圖25(1)中的XRD分析結(jié)果1所示，在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜都是非晶形膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界明顯地呈柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖25(2)及(3)中的XRD分析結(jié)果1所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用圖26所示的RF濺射裝置形成了電極薄膜305。首先，將形成了絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上之后，再在它上面安裝金屬掩模327，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬導(dǎo)入室325內(nèi)，將真空度保持1.0Pa，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，對(duì)白金陰極332濺射10分鐘。于是在基板302上的絕緣膜303及溫度傳感熱敏體304薄膜上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了白金電極薄膜305。其次，再使用圖24所示的等離子體CVD裝置，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室313內(nèi)的基板托架314上之后，再在它上面安裝金屬掩模324，利用真空泵315抽氣，直到室313內(nèi)達(dá)到1Pa為止，利用加熱器316加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，從原料氣供給裝置317將乙酰丙酮鋁蒸氣借助于載流子氣體(氮)供給到室313內(nèi)，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴320導(dǎo)入到基板302上。將室313內(nèi)保持8Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)321使基板托架314以60轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源322工作，在20分鐘的時(shí)間內(nèi)在電極323和基板托架314之間產(chǎn)生等離子體。于是在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。圖23所示的溫度傳感器是將2條引線(A)308的一端焊接在本實(shí)施例中制造的溫度傳感元件301的電極薄膜305上，將其插入內(nèi)部裝有電絕緣子(A)309的金屬外殼307中，且一直插到溫度傳感元件301的絕緣保護(hù)膜306的部分，為了使電極薄膜305和引線(A)308不接觸空氣，將溫度傳感元件301的電極薄膜305露出的部分封入了外殼307中。使該溫度傳感元件301穿出外殼307的引線(A)308通過金屬法蘭盤312中的電絕緣子(B)310后連接在導(dǎo)線(B)311上，將外殼307和法蘭盤312固定。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有的溫度傳感元件3100的制造方法是稱出規(guī)定量的Al2O3、Cr2O3、Fe2O3，經(jīng)過預(yù)焙燒、粉碎、成形后，制成成形體，然后作為引線(A)3102的將2條白金制的管插入成形體中，在1600℃下進(jìn)行正式焙燒，形成Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)的燒結(jié)體的溫度傳感熱敏體3101。該溫度傳感元件是直徑3.7mm、厚2mm的圓板狀的元件。如下制成了比較例用的現(xiàn)有的溫度傳感器。即將圖36所示的引出用的引線103連接在溫度傳感元件3100的2條白金細(xì)管構(gòu)成的引線3102上，使引線103通過電絕緣子104內(nèi)部，將金屬制的法蘭106插入未設(shè)溫度傳感元件3100的管狀不銹鋼制的外殼105的另一端的外周側(cè)，其次將電絕緣子107插入金屬制的法蘭106內(nèi)，使引線103和金屬制的法蘭106絕緣，最后通過焊接將耐熱帽108固定在裝有溫度傳感元件3100的金屬外殼105的一側(cè)上。對(duì)使用本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法是將溫度傳感器的2條引線連接在傳感器溫度檢測(cè)電路上，將記錄裝置連接在該傳感器溫度檢測(cè)電路的輸出端，將最初為室溫的溫度傳感器瞬間插入保持350℃、500℃、800℃的恒溫槽中，測(cè)定出測(cè)定溫度分別上升到350℃、500℃、800℃而指示出一定值時(shí)的時(shí)間。將5次測(cè)定的平均值作為測(cè)定結(jié)果。測(cè)定結(jié)果示于表1。表1熱應(yīng)答性能</tables>本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(1)、(2)所示，(1)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為3.8秒、4.9秒、7.5秒，(2)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.3秒、4.6秒、6.5秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為400℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃～1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同樣的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。實(shí)施例12使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22及圖23所示，與實(shí)施例11相同。該溫度傳感元件301的本實(shí)施例的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及絕緣保護(hù)膜306利用熱CVD法形成，電極薄膜305利用RF濺射法形成。首先，使用圖27所示的熱CVD裝置，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在立式室333內(nèi)的加熱器334上，利用真空泵335抽氣，直到室333內(nèi)達(dá)到10Pa為止，利用加熱器334將基板加熱到600℃?；鍦囟确€(wěn)定后，從原料氣供給裝置336、337、338中的原料氣供給裝置336、借助于載流子氣體(氮)向室333內(nèi)供給乙酰丙酮鋁蒸氣，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴339導(dǎo)入到基板302上。將室333內(nèi)保持0.5KPa的真空度，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成膜。于是在整個(gè)基板302上形成由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜303。接著，使用該熱CVD裝置，安裝好形成了絕緣膜303的基板302之后，再在它上面安裝金屬掩模340，利用真空泵335抽氣，直到室333內(nèi)達(dá)到10Pa為止，利用加熱器334將基板加熱到600℃。基板溫度穩(wěn)定后，從原料氣供給裝置336將乙酰丙酮鋁蒸氣、從原料氣供給裝置337將乙酰丙酮鐵蒸氣、從原料氣供給裝置338將乙酰丙酮鉻蒸氣分別借助于載流子氣體(氮)供給到室333內(nèi)，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴339導(dǎo)入到基板302上。將室333內(nèi)保持0.5KPa的真空度，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成膜。于是在基板302上的絕緣膜303上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜如圖28(1)中的XRD分析結(jié)果2所示，都是非晶形膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界明顯地呈柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖28(2)和(3)中的XRD分析結(jié)果2所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，其晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用圖26所示的RF濺射裝置，采用與實(shí)施例11同樣的方法形成了白金電極薄膜305。其次，再使用圖27所示的熱CVD裝置，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室333內(nèi)的加熱器334上之后，再在它上面安裝金屬掩模340，利用真空泵335抽氣，直到室333內(nèi)達(dá)到10Pa為止，利用加熱器334將基板加熱到600℃。在基板溫度穩(wěn)定后，從原料氣供給裝置336將乙酰丙酮鋁蒸氣借助于載流子氣體(氮)供給到室333內(nèi)，與反應(yīng)氣體即氧一起利用供給噴嘴339導(dǎo)入到基板302上。將室333內(nèi)保持0.5KPa的真空度，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成膜。于是在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。這樣形成的溫度傳感元件301采用與實(shí)施例11同樣的方法制成了圖23所示的溫度傳感器。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有溫度傳感元件3100的制造方法與實(shí)施例11記載的相同。對(duì)使用按上述方法制作的本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法與實(shí)施例11相同。本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(3)、(4)所示，(3)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為4.0秒、5.1秒、7.7秒，(4)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.5秒、4.8秒、6.8秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為600℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃及1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同樣的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。實(shí)施例13使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22及圖23所示，與實(shí)施例11相同。該溫度傳感元件301的本實(shí)施例的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及絕緣保護(hù)膜306利用反應(yīng)蒸鍍法形成，電極薄膜305利用RF濺射法形成。首先，使用圖29所示的反應(yīng)蒸鍍裝置，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在室341內(nèi)的加熱器342上，利用真空泵343抽氣，直到室341內(nèi)達(dá)到1×10-3Pa為止，利用加熱器342將基板加熱到300℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室341內(nèi)，且將室341內(nèi)保持5×10-3Pa，從金屬原子供給源即電子射束槍(以下簡(jiǎn)稱EB槍)344、345、346中的EB槍344射出金屬鋁，打開擋板347，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成了鋁的氧化物薄膜。于是在等離子體中使金屬鋁的原子和反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在整個(gè)基板302上形成由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜303。接著，使用該圖29所示的反應(yīng)蒸鍍裝置，安裝好形成了絕緣膜303的基板302之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵343抽氣，直到室341內(nèi)達(dá)到1×10-3Pa為止，利用加熱器342加熱到300℃。基板溫度穩(wěn)定后，將反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室341內(nèi)，且將室341內(nèi)保持5×10-3Pa，從EB槍344射出金屬鋁，從EB槍345射出金屬鉻，從EB槍346射出金屬鐵，打開擋板347，在30分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成了鋁和鉻和鐵化合物的氧化物薄膜。于是在等離子體中使金屬鋁和金屬鉻和金屬鐵的原子與反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在基板302上的絕緣膜303上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304薄膜如圖30(1)中的XRD分析結(jié)果3所示，都是非晶形膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)是晶粒邊界明顯的柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖30(2)和(3)中的XRD分析結(jié)果3所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，其晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用圖26所示的RF濺射裝置，采用與實(shí)施例11同樣的方法形成了白金電極薄膜305。其次，再使用圖29所示的反映蒸鍍裝置，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室341內(nèi)的加熱器342上之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵343抽氣，直到室341內(nèi)達(dá)到1×10-3Pa為止，利用加熱器342加熱到400℃。基板溫度穩(wěn)定后，將反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室341內(nèi)，且將室341內(nèi)保持5×10-3Pa，從EB槍344、345、346中的EB槍344射出金屬鋁，打開擋板347，在40分鐘的時(shí)間內(nèi)在基板302上形成了鋁的氧化物薄膜。于是在等離子體中使金屬鋁原子與反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。這樣形成的溫度傳感元件301采用與實(shí)施例11同樣的方法制成了圖23所示的溫度傳感器。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有溫度傳感元件3100的制造方法與實(shí)施例11記載的相同。對(duì)使用按上述方法制作的本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法與實(shí)施例11相同。本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(5)、(6)所示，(5)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為3.9秒、5.1秒、7.6秒，(6)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.3秒、4.8秒、6.7秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為300℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃及1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同等的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。實(shí)施例14使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22及圖23所示，與實(shí)施例11相同。該溫度傳感元件301的本實(shí)施例的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜、電極薄膜305及絕緣保護(hù)膜306全利用RF濺射法形成。首先，使用圖26所示的RF濺射裝置，將氧化鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極332上，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按5比1的比率導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持0.5Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向鋁對(duì)陰極332濺射3小時(shí)。于是在整個(gè)基板302上形成了由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜303。其次，使用圖26所示的RF濺射裝置，將對(duì)陰極332換成規(guī)定的成分比的鋁、鉻、鐵的氧化物化合物的對(duì)陰極，將形成了絕緣膜303和電極薄膜305的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到400℃。基板溫度穩(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按5比1的比率導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持0.5Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向鋁、鉻、鐵的氧化物化合物的對(duì)陰極332濺射4小時(shí)。于是，在基板302上的絕緣膜303上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜如圖31(1)中的XRD分析結(jié)果4所示，都是非晶形膜。另外，用SEN觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)是晶粒邊界明顯的柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖31(2)和(3)中的XRD分析結(jié)果4所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，其晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用該圖26所示的RF濺射裝置，將對(duì)陰極332換成白金對(duì)陰極，采用與實(shí)施例11同樣的方法形成了白金電極薄膜305。其次，使用該圖26所示的RF濺射裝置，將鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極332上，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按5比1的比率導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持0.5Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向鋁對(duì)陰極332濺射3小時(shí)。于是在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。這樣形成的溫度傳感元件301采用與實(shí)施例11同樣的方法制成了圖23所示的溫度傳感器。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有溫度傳感元件3100的制造方法與實(shí)施例11記載的相同。對(duì)使用按上述方法制作的本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法與實(shí)施例11相同。本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(7)、(8)所示，(7)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為3.6秒、4.8秒、7.3秒，(8)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.1秒、4.3秒、6.0秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同樣類型的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為400℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃及1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同等的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。實(shí)施例15使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22及圖23所示，與實(shí)施例11相同。該溫度傳感元件301的本實(shí)施例的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及絕緣保護(hù)膜306利用使用RF濺射裝置的反應(yīng)濺射法形成，電極薄膜305利用RF濺射法形成。首先，使用圖26所示的RF濺射裝置，將金屬鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極332上，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到500℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持1.0Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向金屬鋁對(duì)陰極332濺射4小時(shí)。于是在等離子體中使金屬鋁原子與反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在整個(gè)基板302上形成了由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜303。其次，使用圖26所示的RF濺射裝置，將對(duì)陰極332換成規(guī)定的成分比的鋁、鉻、鐵的合金對(duì)陰極，將形成了絕緣膜303和電極薄膜305的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到500℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持1.0Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向鋁、鉻、鐵的合金對(duì)陰極332濺射5小時(shí)。于是，在等離子體中使金屬鋁和金屬鉻和金屬鐵的原子與反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在基板302的絕緣膜303上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜如圖32(1)中的XRD分析結(jié)果5所示，都是非晶形膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)是晶粒邊界明顯的柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖32(2)和(3)中的XRD分析結(jié)果5所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，其晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用該圖26所示的RF濺射裝置，將對(duì)陰極332換成白金對(duì)陰極，采用與實(shí)施例11同樣的方法形成了白金電極薄膜305。其次，使用該圖26所示的RF濺射裝置，將金屬鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極332上，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室325內(nèi)的基板托架326上之后，再在它上面安裝金屬掩模348，利用真空泵328抽氣，直到室325內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器329加熱到500℃。基板溫度穩(wěn)定后，將濺射氣體即氬及反應(yīng)氣體即氧導(dǎo)入室325內(nèi)，并保持1.0Pa的真空度，利用基板旋轉(zhuǎn)電機(jī)330使基板托架326以5轉(zhuǎn)/分的轉(zhuǎn)速旋轉(zhuǎn)，使高頻電源331工作，向金屬鋁對(duì)陰極332濺射4小時(shí)。于是在等離子體中使金屬鋁原子與反應(yīng)氣體即氧發(fā)生反應(yīng)，在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。這樣形成的溫度傳感元件301采用與實(shí)施例11同樣的方法制成了圖23所示的溫度傳感器。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有溫度傳感元件3100的制造方法與實(shí)施例11記載的相同。對(duì)使用按上述方法制作的本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法與實(shí)施例11相同。本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(9)、(10)所示，(9)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為3.7秒、4.8秒、7.5秒，(10)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.3秒、4.5秒、6.2秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為500℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃及1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同等的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。實(shí)施例16使用本實(shí)施例中的溫度傳感熱敏體的溫度傳感元件及溫度傳感器的結(jié)構(gòu)如圖22及圖23所示，與實(shí)施例11相同。該溫度傳感元件301的本實(shí)施例的制造方法如下。另外，在本實(shí)施例中，絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及絕緣保護(hù)膜306利用相對(duì)濺射法形成，電極薄膜305利用RF濺射法形成。首先，使用圖33所示的相對(duì)濺射裝置，將氧化鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極349上，將由耐熱金屬即鉻鎳鐵合金構(gòu)成的基板302安裝在室350內(nèi)的基板加熱器351上，利用真空泵352抽氣，直到室350內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器351加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按10比1的比率導(dǎo)入室350內(nèi)，并保持5Pa的真空度，利用室350外側(cè)的磁性線圈353施加規(guī)定的磁場(chǎng)，將規(guī)定的電力加到對(duì)陰極349上，產(chǎn)生DC等離子體，向氧化鋁對(duì)陰極349濺射2小時(shí)。于是，在整個(gè)基板302上形成了由鋁的氧化物構(gòu)成的絕緣膜303。其次，使用該圖33所示的相對(duì)濺射裝置，將對(duì)陰極349換成規(guī)定的成分比的鋁、鉻、鐵的氧化物化合物對(duì)陰極，將形成了絕緣膜303和電極薄膜305的基板302安裝在室350內(nèi)的基板加熱器351上之后，再在它上面安裝金屬掩模354，利用真空泵352抽氣，直到室350內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器351加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按10比1的比率導(dǎo)入室350內(nèi)，并保持5Pa的真空度，利用室350外側(cè)的磁性線圈353施加規(guī)定的磁場(chǎng)，將規(guī)定的電力加到對(duì)陰極349上，產(chǎn)生DC等離子體，向鋁、鉻、鐵的氧化物化合物對(duì)陰極349濺射3小時(shí)。于是，在基板302上的絕緣膜303上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了由鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15的溫度傳感熱敏體304的薄膜。在該鉻鎳鐵合金基板302上形成的絕緣膜303和溫度傳感熱敏體304的薄膜如圖34(1)中的XRD分析結(jié)果6所示，都是非晶形膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，膜結(jié)構(gòu)是晶粒邊界明顯的柱狀結(jié)構(gòu)。為了使該溫度傳感熱敏體304成為晶體，利用電爐在1000℃和1200℃這2種溫度下，在大氣中分別進(jìn)行3小時(shí)的熱處理。其結(jié)果如圖32(2)和(3)中的XRD分析結(jié)果6所示，絕緣膜303由2層氧化鋁構(gòu)成，溫度傳感熱敏體304由2層鋁、鉻、鐵的氧化物構(gòu)成，其晶體結(jié)構(gòu)(2)是尖晶石結(jié)構(gòu)的單相薄膜，(3)是金剛砂結(jié)構(gòu)的單相薄膜。另外，用SEM觀察該膜的斷面時(shí)，看不出膜結(jié)構(gòu)中的晶粒邊界，與燒結(jié)的結(jié)構(gòu)一樣。其次，使用該圖26所示的RF濺射裝置，采用與實(shí)施例11同樣的方法形成了白金電極薄膜305。其次，再使用圖33所示的相對(duì)濺射裝置，將氧化鋁對(duì)陰極安裝在對(duì)陰極349上，將形成了絕緣膜303、溫度傳感熱敏元件304的薄膜及電極薄膜305的基板302安裝在室350內(nèi)的基板加熱器351上之后，再在它上面安裝金屬掩模354，利用真空泵352抽氣，直到室350內(nèi)達(dá)到2×10-4Pa為止，利用加熱器351加熱到400℃?；鍦囟确€(wěn)定后，將濺射氣體即氬及氧按10比1的比率導(dǎo)入室350內(nèi)，并保持5Pa的真空度，利用室350外側(cè)的磁性線圈353施加規(guī)定的磁場(chǎng)，將規(guī)定的電力加到對(duì)陰極349上，產(chǎn)生DC等離子體，向氧化鋁對(duì)陰極349濺射2小時(shí)。于是，在基板302上的絕緣膜303、溫度傳感熱敏體304的薄膜及電極薄膜305上未覆蓋金屬掩模的部分上形成了氧化鋁絕緣保護(hù)膜306。這樣形成的溫度傳感元件301采用與實(shí)施例11同樣的方法制成了圖23所示的溫度傳感器。由于這樣構(gòu)成，所以本實(shí)施例的溫度傳感器的溫度傳感元件301的熱容量小。而且溫度傳感熱敏體304的薄膜通過厚2μm的絕緣保護(hù)膜306直接與大氣進(jìn)行熱傳遞，所以能期待較高的應(yīng)答性能。圖37所示的現(xiàn)有溫度傳感元件3100的制造方法與實(shí)施例11記載的相同。對(duì)使用按上述方法制作的本實(shí)施例的溫度傳感元件301的溫度傳感器和現(xiàn)有的溫度傳感器的熱應(yīng)答性能進(jìn)行了比較。測(cè)定方法與實(shí)施例11相同。本實(shí)施例的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能的測(cè)定結(jié)果如表1中的(11)、(12)所示，(11)所示的尖晶石晶體結(jié)構(gòu)從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別為3.7秒、4.9秒、7.5秒，(12)所示的金剛砂晶體結(jié)構(gòu)分別為3.2秒、4.5秒、6.3秒。與此不同，現(xiàn)有的溫度傳感元件的熱應(yīng)答性能如表1中的(13)所示，分別為5.0秒、8.3秒、12.5秒，不管在哪個(gè)溫度區(qū)域，本實(shí)施例的熱應(yīng)答性能都好。另外，為了研究本實(shí)施例的溫度傳感元件的耐久性能，反復(fù)進(jìn)行100次從室溫至800℃的熱循環(huán)后，再進(jìn)行上述熱應(yīng)答性能的測(cè)定，其結(jié)果是從室溫上升到350℃、從室溫上升到500℃、從室溫上升到800℃的時(shí)間(熱應(yīng)答性能)分別在上述測(cè)定結(jié)果的±0.5秒范圍內(nèi)，確認(rèn)了其性能看不出隨時(shí)間變化。另外，本實(shí)施例的溫度傳感熱敏體薄膜的成分雖然是氧化物中的Al∶Cr∶Fe之比為0.7∶0.15∶0.15，但該成分不受此限，如果以Al、Cr及Fe的元素為主要成分的氧化物的組成在(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，本實(shí)施例中的絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜在基板上形成膜的溫度為400℃，但該基板溫度不受此限，如果使基板溫度在200℃～800℃的范圍內(nèi)，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。另外，在本實(shí)施例中為了使絕緣膜及溫度傳感熱敏體薄膜結(jié)晶，在大氣中進(jìn)行熱處理的溫度為1000℃及1200℃，但該熱處理溫度不受此限，如果熱處理溫度范圍是900℃～1100℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜，另外，如果熱處理溫度是1100℃～1300℃，則能獲得具有同等結(jié)晶類型的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜，如果利用這些膜，則已確認(rèn)能獲得同等的熱應(yīng)答性能。另外，在1100℃附近能獲得尖晶石結(jié)構(gòu)和金剛砂結(jié)構(gòu)混合的膜，如果利用這樣的膜，則已確認(rèn)能獲得處于單獨(dú)的尖晶石結(jié)構(gòu)的膜和單獨(dú)的金剛砂結(jié)構(gòu)的膜之間的熱應(yīng)答性能。另外，在上述實(shí)施例11至26中，形成絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜時(shí)，在同一實(shí)施例中分別采用了同一種等離子體CVD法、熱CVD法、反應(yīng)蒸鍍法、RF濺射法、反應(yīng)濺射法或相向?yàn)R射法，但形成絕緣膜、溫度傳感熱敏體薄膜及絕緣保護(hù)膜時(shí)，即使將上述薄膜形成法組合起來使用，且如果結(jié)晶用的熱處理?xiàng)l件為900℃～1300℃，則已確認(rèn)能獲得同等的晶體和熱應(yīng)答性能。工業(yè)上應(yīng)用的可能性如上所述，如果采用本發(fā)明的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器及溫度傳感元件的制造方法，則能獲得如下效果。(1)由于采用將感熱膜設(shè)在金屬支撐體上、將電極膜設(shè)在該感熱膜上的結(jié)構(gòu)，所以溫度傳感元件的熱容量小，熱傳遞性能也好，因此能提供一種耐熱性和耐熱沖擊性好、熱應(yīng)答快、電阻值長(zhǎng)期變化小的可靠性高的溫度傳感元件和裝有它的溫度傳感器。(2)由于沒有耐熱帽，所以溫度傳感器的熱容量和熱阻小，因此能提供一種熱應(yīng)答性能好的溫度傳感器。(3)由于感應(yīng)膜呈膜狀，所以與現(xiàn)有的陶瓷燒結(jié)體的制造方法相比，能制造重量小的感熱膜。因此，能提供一種耐熱性和耐熱沖擊性好、熱應(yīng)答快、可靠性高的用于測(cè)定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氣體溫度的溫度傳感元件及溫度傳感器。權(quán)利要求1.一種溫度傳感元件，其特征在于備有平板狀金屬支撐體；位于上述支撐體上的第1電絕緣膜；位于上述第1電絕緣膜上的備有一對(duì)電極的熱敏膜；位于上述熱敏膜上的第2電絕緣膜。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感元件，其特征在于在上述熱敏膜和上述第2電絕緣膜之間有第2熱敏膜。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感元件，其特征在于上述一對(duì)電極中的一個(gè)是位于上述熱敏膜的上表面的第1電極膜，而且上述一對(duì)電極中的另一個(gè)是位于上述熱敏膜的下表面的第2電極膜。4.根據(jù)權(quán)利要求1～3中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件，其特征在于在上述第2電絕緣膜上設(shè)有金屬蓋。5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的溫度傳感元件，其特征在于上述金屬蓋和上述平板狀金屬支撐體不會(huì)脫開地結(jié)合在一起。6.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件，其特征在于上述熱敏膜含有以Al、Cr及Fe為主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)的氧化物。7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的溫度傳感元件，其特征在于上述以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物的組成是(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(其中0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)。8.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件，其特征在于上述熱敏膜含有金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)或尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)的氧化物。9.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件，其特征在于上述金屬支撐體含有以Fe、Cr及Al為主要成分的化學(xué)結(jié)構(gòu)的耐熱合金。10.根據(jù)權(quán)利要求1～5中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件，其特征在于上述電極由貴金屬合金薄膜構(gòu)成。11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度傳感元件，其特征在于上述熱敏膜對(duì)應(yīng)于溫度具有從直線型、非直線型、負(fù)特性型、正特性型中選擇的至少一種特性。12.一種溫度傳感器，它備有將溫度傳感器固定在被測(cè)定溫度的物體上用的金屬法蘭盤；與上述金屬法蘭盤連接的金屬制的外殼；與上述金屬制的外殼連接固定的溫度傳感元件；與上述溫度傳感元件連接取出信號(hào)用的引線；以及使上述金屬制的外殼和上述引線絕緣用的位于上述引線外周的電絕緣體，該溫度傳感器的特征在于上述溫度傳感元件備有平板狀金屬支撐體；位于上述支撐體上的第1電絕緣膜；位于上述第1電絕緣膜上的備有一對(duì)電極的熱敏膜；以及位于上述熱敏膜上的第2電絕緣膜，上述溫度傳感元件的一對(duì)電極分別連接著上述取出信號(hào)用的引線。13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度傳感器，其特征在于上述溫度傳感元件是在上述熱敏膜和上述第2電絕緣膜之間有第2熱敏膜的溫度傳感元件。14.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度傳感器，其特征在于上述溫度傳感元件的上述一對(duì)電極中的一個(gè)是位于上述熱敏膜的上表面的第1電極膜，而且上述一對(duì)電極中的另一個(gè)是位于上述熱敏膜的下表面的第2電極膜。15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的溫度傳感器，其特征在于上述溫度傳感元件是在上述第2電絕緣膜上設(shè)有金屬蓋的溫度傳感元件。16.一種溫度傳感元件的制造方法，其特征在于:在平板狀金屬支撐體的表面上形成第1電絕緣膜，再在上述第1電絕緣膜上形成熱敏膜，在上述熱敏膜的表面上形成一對(duì)相對(duì)的電極膜，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2電絕緣膜。17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于在形成上述第2電絕緣膜之前，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2熱敏膜，然后在上述第2熱敏膜的表面上形成上述第2電絕緣膜。18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于在形成上述熱敏膜之前，在上述電絕緣膜上形成第1電極膜，將上述第1電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述第1電極膜上形成上述熱敏膜，然后在上述熱敏膜的表面上形成第2電極膜，將上述第2電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述第2電極膜上形成上述第2電絕緣膜。19.根據(jù)權(quán)利要求16～18中的任意一項(xiàng)所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于在形成上述第2電絕緣膜之后，將金屬蓋配置在上述第2電絕緣膜上，用焊接法將上述金屬蓋和上述平板狀金屬支撐體結(jié)合起來。20.一種溫度傳感元件，其特征在于備有設(shè)在管狀金屬支撐體的內(nèi)周或外周上任意一側(cè)的熱敏膜，以及設(shè)在上述熱敏膜上的電極膜。21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的溫度傳感元件，其特征在于上述熱敏膜對(duì)應(yīng)于溫度具有從直線型、非直線型、負(fù)特性型、正特性型中選擇的至少一種特性。22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的溫度傳感元件，其特征在于上述電極膜含有從耐熱性金屬、貴金屬、貴金屬合金及導(dǎo)電性化合物中選擇的至少一種。23.一種溫度傳感器，其特征在于備有設(shè)在管狀金屬支撐體的內(nèi)周或外周上任意一側(cè)的熱敏膜；具有設(shè)在上述熱敏膜上的電極膜的溫度傳感元件；設(shè)在上述溫度傳感元件的上述管狀金屬支撐體上或上述電極膜上的引線(A)；位于上述引線(A)的外周的電絕緣體(A)；位于上述電絕緣體(A)的外周且有引線(B)的管狀金屬外殼；位于未設(shè)置上述溫度傳感元件的上述管狀金屬外殼的另一端外周的電絕緣體(B)；與上述電絕緣體(B)接觸的金屬法蘭盤；使上述金屬法蘭盤、上述引線(A)、上述引線(B)及上述管狀金屬外殼互相絕緣用的位于上述引線(A)及上述引線(B)的外周的電絕緣體(C)。24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度傳感器，其特征在于上述熱敏膜對(duì)應(yīng)于溫度具有從直線型、非直線型、負(fù)特性型或正特性型中選擇的至少一種特性。25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的溫度傳感器，其特征在于上述電極膜含有從耐熱性金屬、貴金屬、貴金屬合金及導(dǎo)電性化合物中選擇的至少一種。26.一種溫度傳感元件的制造方法，其特征在于在管狀金屬支撐體的內(nèi)周上或外周上任意一側(cè)形成熱敏膜，其次在上述熱敏膜上形成電極膜，然后研磨上述管狀金屬支撐體的兩端。27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于用長(zhǎng)條形的金屬支撐體代替上述管狀金屬支撐體，在上述長(zhǎng)條形的金屬支撐體的內(nèi)周上或外周上任意一側(cè)形成熱敏膜，其次在上述熱敏膜上形成電極膜，制成長(zhǎng)條形的傳感元件，然后切斷上述長(zhǎng)條形的傳感元件。28.一種溫度傳感元件的制造方法，其特征在于在基板表面上形成第1電絕緣膜，在上述第1電絕緣膜上用真空氣相成膜法形成以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜，通過熱處理形成熱敏膜，在上述熱敏膜的表面上形成一對(duì)相對(duì)的電極膜，將上述一對(duì)電極膜表面的一部分留出來覆蓋在上述電極膜上形成第2電絕緣膜。29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于上述真空氣相成膜法是從等離子體CVD法、熱CVD法、反應(yīng)蒸鍍法、RF濺射法、反應(yīng)濺射法及相向?yàn)R射法中選擇的至少一種方法。30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物的組成是(Al1-x-y’Crx’Fey)2Oz(其中0.05≤x+y≤0.95、0.05≤y/(x+y)≤0.6，且8/3≤z≤3)。31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物的晶體結(jié)構(gòu)是金剛砂型晶體結(jié)構(gòu)或尖晶石型晶體結(jié)構(gòu)。32.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于形成上述熱敏膜用的以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜的溫度為200℃～800℃。33.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于上述熱敏膜用的對(duì)以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜進(jìn)行熱處理的溫度為900℃～1300℃。34.根據(jù)權(quán)利要求28所述的溫度傳感元件的制造方法，其特征在于上述熱敏膜用的對(duì)以Al、Cr及Fe為主要成分的氧化物薄膜進(jìn)行熱處理的包圍氣是氧化氣體包圍氣。全文摘要一種測(cè)定汽車發(fā)動(dòng)機(jī)排放的氣體溫度用的溫度傳感元件，它備有平板狀金屬支撐體、位于上述支撐體上的第1電絕緣膜、位于上述第1電絕緣膜上的備有一對(duì)電極的熱敏膜、及位于上述熱敏膜上的第2電絕緣膜。該溫度傳感元件耐熱沖擊性好、而且不需要耐熱帽、熱容量小，所以熱應(yīng)答性能好。文檔編號(hào)G01K7/16GK1158163SQ96190708公開日1997年8月27日申請(qǐng)日期1996年5月10日優(yōu)先權(quán)日1995年5月11日發(fā)明者鳥井秀雄,鐮田健,友澤淳,藤井映志,高山良一,森分博紀(jì)申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社