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公開番号2024108233
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-08-13
出願番号2023012491
出願日2023-01-31
発明の名称温度センサ装置
出願人エイブリック株式会社
代理人
主分類G01K 7/01 20060101AFI20240805BHJP(測定;試験)
要約【課題】微小な温度変化の測定が可能でありながらも、高性能なICテスタを必要とせず低コストで製造が可能な温度センサ装置を提供する。
【解決手段】温度センサ装置は、温度センサ回路2と、検査用温度センサ1を備え、前記検査用温度センサ1は、感温素子であるPN接合素子15と、前記PN接合素子15に少なくとも2値の異なる順方向電流を供給する可変電流源と、前記PN接合素子15の順方向電圧と同じ温度特性を有する定電圧を出力する定電圧源16と、を備える。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
温度センサ回路と、検査用温度センサを備え、
前記検査用温度センサは、
感温素子であるＰＮ接合素子と、
前記ＰＮ接合素子に少なくとも２値の異なる順方向電流を供給する可変電流源と、
前記ＰＮ接合素子の順方向電圧と同じ温度特性を有する定電圧を出力する定電圧源と、
を備えることを特徴とする温度センサ装置。
続きを表示（約 200 文字）【請求項２】
前記検査用温度センサは、
前記ＰＮ接合素子の少なくとも２値の異なる順方向電圧と、前記定電圧を出力する
ことを特徴とする請求項１に記載の温度センサ。
【請求項３】
前記定電圧は、前記ＰＮ接合素子の少なくとも２値の異なる順方向電圧と検査装置のアンプの増幅率及び電圧計の能力を考慮して設定されることを特徴とする請求項１または２に記載の温度センサ装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、温度センサ装置に関する。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
様々な用途で用いられる温度センサは、微小な温度変化を測定することが求められる。例えば、温度の検出精度が１℃よりも高いことが要求されることがある。
【０００３】
図５は、従来の温度センサを示す回路図である。従来の温度センサは、感温素子であるダイオードに異なる電流値の電流を流した時の順方向電圧の差から温度を求める（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
温度センサが出力する電圧の差分ΔＶｏ（Ｖｏ１－Ｖｏ２）は、Ａ（ｋＴ／ｑ）ｌｎ（Ｎ）で表される。ここで、Ｖｏ１はダイオードに順方向電流Ｉ１を流した時の順方向電圧Ｖｆ１をアンプで増幅した電圧、Ｖｏ２はダイオードに順方向電流Ｉ２を流した時の順方向電圧Ｖｆ２をアンプで増幅した電圧、ｋはボルツマン定数、Ｔは絶対温度、ｑは電子電荷、Ａはアンプの増幅率、Ｎは順方向電流の比Ｉ１／Ｉ２、である。
【０００５】
従って、温度ＴはｑΔＶｏ／｛ｋＡｌｎ（Ｎ）｝、温度係数ｄΔＶｏ／ｄＴはｄΔＶｏ／ｄＴ＝Ａ（ｋ／ｑ) ｌｎ（Ｎ）で表される。
ｋ＝１．３８×１０＾－２３［Ｊ／Ｋ］、ｑ＝１．６０×１０＾－１９［Ｃ］であり、Ｎ＝２とすると温度係数ｄΔＶｏ／ｄＴはおよそＡ×６０［ｕＶ／Ｋ］となる。
【０００６】
上述のような従来の温度センサは、ダイオードの順方向電圧の差は絶対温度に正比例するため、高精度に温度を測定することが出来る。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
米国特許第３８１２７１７号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、出荷検査に使用されるＩＣテスタは、一般的に印加温度の分解能が１℃以上である。従って、温度センサは、微小な温度変化を測定する製品とした場合、検査工程において温度を高分解能で印加する高性能なＩＣテスタが必要になるため製造コストが高くなる。
【０００９】
また、微小な温度変化、例えば０．１Ｋの温度変化の測定が必要な場合、温度係数ｄΔＶｏ／ｄＴはＡ×６［ｕＶ／０．１Ｋ］となる。この時、ＩＣテスタ等の一般的な電圧計で測定可能な電圧変化（温度係数６００ｕＶ／０．１Ｋ）とするためには、アンプの増幅率Ａは１００以上にする必要がある。一方、ダイオードの順方向電圧Ｖｆ１及びＶｆ２がある温度で０．６Ｖ程度の場合、増幅率Ａ＝１００以上のアンプの出力電圧は６０Ｖ以上となる。即ち、このアンプが出力する電圧を測定するためには、高い電圧を高精度に測定する必要がある。
【００１０】
従って、従来の温度センサは、検査工程に使用されるＩＣテスタにおいて、高性能な電圧計を必要とするため製造コストが高くなる。
この課題を解決する手段として、従来の温度センサの出力電圧をデジタル処理して出力することが考えられる。
（【００１１】以降は省略されています）

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