特許 7528889 状態検出センサの製造方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-07-29

(45)【発行日】2024-08-06

(54)【発明の名称】状態検出センサの製造方法

(51)【国際特許分類】

   H10N 10/17 20230101AFI20240730BHJP

   G01K 17/20 20060101ALI20240730BHJP

   H10N 10/01 20230101ALN20240730BHJP

【ＦＩ】

H10N10/17 A

G01K17/20

H10N10/01

【請求項の数】 3

(21)【出願番号】P 2021128436

(22)【出願日】2021-08-04

(65)【公開番号】P2023023164

(43)【公開日】2023-02-16

【審査請求日】2023-09-07

(73)【特許権者】

【識別番号】000004260

【氏名又は名称】株式会社デンソー

(74)【代理人】

【識別番号】110001128

【氏名又は名称】弁理士法人ゆうあい特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】井村 友弘

(72)【発明者】

【氏名】郷古 倫央

(72)【発明者】

【氏名】谷口 敏尚

(72)【発明者】

【氏名】岡本 圭司

【審査官】脇水 佳弘

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１８－１８９５５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１４－１３５４５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００６－３３２４４３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１７－２１９４１８（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００３－３２４１５４（ＪＰ，Ａ）

【文献】米国特許出願公開第２０１４／００３６９５１（ＵＳ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｈ１０Ｎ １０／００

Ｇ０１Ｋ １７／２０

Ｈ１０Ｎ １５／００

Ｈ１０Ｎ １９／００

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

熱可塑性樹脂で構成され、第１面（１０１）およびその反対側の第２面（１０２）を有し、前記第１面から前記第２面に到達する複数の第１貫通孔（１０３）が形成され、前記複数の第１貫通孔に、第１導電型の複数の第１熱電部材（１０４）のそれぞれと前記第１導電型と異なる第２導電型の複数の第２熱電部材（１０５）のそれぞれとが交互に配置された第１基材（１０）と、
導電性材料で構成され、前記第１基材に対して前記第１面側に配置され、前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材と前記複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材とを接続する１つ以上の第１配線（１１１）と、
熱可塑性樹脂で構成され、前記第１基材に対して前記第１面側に配置され、前記１つ以上の第１配線を覆う第１絶縁層（１２）と、
導電性材料で構成され、前記第１絶縁層のうち前記第１配線側とは反対側の表面（１２２）に形成された第１電極（１３）と、
導電性材料で構成され、前記第１基材に対して前記第２面側に配置され、前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材と前記複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材とを接続する複数の第２配線（１４）と、
熱可塑性樹脂で構成され、前記第１基材に対して前記第２面側に配置され、前記第１基材側の第３面（１５１）および前記第１基材から離れた側の第４面（１５２）を有し、前記第３面から前記第４面に到達する複数の第２貫通孔（１５３）が形成され、前記複数の第２貫通孔に、前記第１導電型の複数の第１熱電部材（１５４）のそれぞれと前記第２導電型の複数の第２熱電部材（１５５）のそれぞれとが交互に配置された第２基材（１５）と、
導電性材料で構成され、前記第２基材に対して前記第３面側に配置され、前記第２基材の前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材と前記第２基材の前記複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材とを接続する複数の第３配線（１６）と、
導電性材料で構成され、前記第２基材に対して前記第４面側に配置され、前記第２基材の前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材と前記第２基材の複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材とを接続する１つ以上の第４配線（１７１）と、
熱可塑性樹脂で構成され、前記第２基材に対して前記第４面側に配置され、前記１つ以上の第４配線を覆う第２絶縁層（１８）と、
導電性材料で構成され、前記第２絶縁層のうち前記第４配線側とは反対側の表面（１８２）に形成された第２電極（１９）と、
熱可塑性樹脂で構成され、前記第１基材と前記第２基材との間に配置され、一面（２０１）とその反対側の他面（２０２）とを有し、前記複数の第２配線および前記第１基材の前記第２面のうち前記複数の第２配線から露出した部分に対して前記一面が接合され、前記複数の第３配線および前記第２基材の前記第３面のうち前記複数の第３配線から露出した部分に対して前記他面が接合された中間絶縁層（２０）と、を備え、
前記１つ以上の第１配線と前記複数の第２配線とによって、前記第１基材の前記複数の第１熱電部材のそれぞれと前記第１基材の前記複数の第２熱電部材のそれぞれとが交互に直列に接続されてなる導電体が、第１センサ部（２１）を構成し、
前記複数の第３配線と前記１つ以上の第４配線とによって、前記第２基材の前記複数の第１熱電部材のそれぞれと前記第２基材の前記複数の第２熱電部材のそれぞれとが交互に直列に接続されてなる導電体が、第２センサ部（２２）を構成し、
前記第１センサ部と前記第２センサ部とは、前記第１センサ部と前記第２センサ部とに対して熱流が同じ向きで通過したときに、前記第１センサ部に生じる熱起電力の極性と、前記第２センサ部に生じる熱起電力の極性とが反対の関係を有した状態で、電気的に直列に接続されており、
前記第１電極は、前記第１センサ部と前記第２センサ部とが電気的に直列に接続された接続体（２３）の一端側に電気的に接続され、
前記第２電極は、前記接続体の他端側に電気的に接続されている状態検出センサの製造方法であって、
一面（１２１）に前記１つ以上の第１配線（１１）が形成され、他面（１２２）に前記第１電極（１３）が形成された前記第１絶縁層（１２）を用意すること（Ｓ１）と、
前記複数の第１貫通孔（１０３）が形成されているとともに、前記複数の第１貫通孔に、前記第１基材の前記複数の第１熱電部材（１０４）を形成するための第１形成材料（３１）、および、前記第１基材の前記複数の第２熱電部材（１０５）を形成するための第２形成材料（３２）が充填された前記第１基材（１０）を用意すること（Ｓ１）と、
一面（２０１）に前記複数の第２配線（１４）が形成され、他面（２０２）に前記複数の第３配線（１６）が形成された前記中間絶縁層（２０）を用意すること（Ｓ１）と、
前記複数の第２貫通孔（１５３）が形成されているとともに、前記複数の第２貫通孔に、前記第２基材の前記複数の第１熱電部材（１５４）を形成するための第１形成材料（３１）、および、前記第２基材の前記複数の第２熱電部材（１５５）を形成するための第２形成材料（３２）が充填された前記第２基材（１５）を用意すること（Ｓ１）と、
一面（１８１）に前記１つ以上の第４配線（１７）が形成され、他面に（１８２）に前記第２電極（１９）が形成された前記第２絶縁層（１８）を用意すること（Ｓ１）と、
前記第１絶縁層の前記一面が前記第１基材に対向し、前記中間絶縁層の前記一面が前記第１基材に対向し、前記第２絶縁層の前記一面が前記第２基材に対向した状態となるように、前記第１絶縁層、前記第１基材、前記中間絶縁層、前記第２基材および前記第２絶縁層を、この記載順に一方向に積層して、積層体を形成すること（Ｓ２）と、
前記積層体に対して加熱しながら一方向に加圧すること（Ｓ３）と、を含む、状態検出センサの製造方法。

【請求項2】

前記第２基材の前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材は、前記第１基材の前記複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材に対して、前記状態検出センサの厚さ方向で対向して配置され、
前記第２基材の前記複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材は、前記第１基材の前記複数の第１熱電部材のうち１つの第１熱電部材に対して、前記状態検出センサの厚さ方向で対向して配置され、
前記第１基材を用意することにおける前記複数の第１貫通孔に充填される前記第１形成材料と、前記第２基材を用意することにおける前記複数の第２貫通孔に充填される前記第１形成材料とは、同じ材料であり、
前記第１基材を用意することにおける前記複数の第１貫通孔に充填される前記第２形成材料と、前記第２基材を用意することにおける前記複数の第２貫通孔に充填される前記第２形成材料とは、同じ材料である、請求項１に記載の状態検出センサの製造方法。

【請求項3】

前記第２基材の前記複数の第１熱電部材のそれぞれは、前記第１基材の前記複数の第２熱電部材のそれぞれに対して、前記状態検出センサの厚さ方向で対向して配置されており、
前記第２基材の前記複数の第２熱電部材のそれぞれは、前記第１基材の前記複数の第１熱電部材のそれぞれに対して、前記状態検出センサの厚さ方向で対向して配置されており、
前記第１基材の前記複数の第１熱電部材は、前記第１基材の前記複数の第２熱電部材に対して線対称となる位置に配置されており、
前記第２基材の前記複数の第１熱電部材は、前記第２基材の前記複数の第２熱電部材に対して線対称となる位置に配置されており、
前記第１基材を用意することにおける前記複数の第１貫通孔に充填される前記第１形成材料と、前記第２基材を用意することにおける前記複数の第２貫通孔に充填される前記第１形成材料とは、同じ材料であり、
前記第１基材を用意することにおける前記複数の第１貫通孔に充填される前記第２形成材料と、前記第２基材を用意することにおける前記複数の第２貫通孔に充填される前記第２形成材料とは、同じ材料であり、
前記第１基材（１０）を用意することは、
前記複数の第１貫通孔が形成された前記第１基材の表面に第１マスク（７１）を設置し、前記第１マスクによって、前記複数の第１貫通孔のうち前記複数の第１熱電部材の形成予定の第１貫通孔を開口させ、前記複数の第１貫通孔のうち前記複数の第２熱電部材の形成予定の第１貫通孔を塞いだ状態で、前記複数の第１貫通孔に対して前記第１形成材料を充填することと、
前記複数の第１貫通孔が形成された前記第１基材の表面に第２マスク（７２）を設置し、前記第２マスクによって、前記複数の第１貫通孔のうち前記複数の第１熱電部材の形成予定の第１貫通孔を塞ぎ、前記複数の第１貫通孔のうち前記複数の第２熱電部材の形成予定の第１貫通孔を開口した状態で、前記複数の第１貫通孔に対して前記第２形成材料を充填することと、を含み、
前記第２基材（１５）を用意することは、
前記第１基材に前記第１形成材料を充填するときに対して、前記第１マスクの表裏を反転させて、前記複数の第２貫通孔が形成された前記第２基材の表面に前記第１マスクを設置し、前記第１マスクによって、前記複数の第２貫通孔のうち前記複数の第１熱電部材の形成予定の第２貫通孔を開口させ、前記複数の第２貫通孔のうち前記複数の第２熱電部材の形成予定の第２貫通孔を塞いだ状態で、前記複数の第２貫通孔に対して前記第１形成材料を充填することと、
前記第１基材に前記第２形成材料を充填するときに対して、前記第２マスクの表裏を反転させて、前記複数の第２貫通孔が形成された前記第２基材の表面に前記第２マスクを設置し、前記第２マスクによって、前記複数の第２貫通孔のうち前記複数の第１熱電部材の形成予定の第２貫通孔を塞ぎ、前記複数の第２貫通孔のうち前記複数の第２熱電部材の形成予定の第２貫通孔を開口した状態で、前記複数の第２貫通孔に対して前記第２形成材料を充填することと、とを含む、請求項１に記載の状態検出センサの製造方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、状態検出センサの製造方法に関する。

【背景技術】

【0002】

特許文献１に状態検出センサが開示されている。この状態検出センサは、通過する熱流の向きおよび熱量に応じた第１センサ信号を出力する板状の第１熱流センサと、通過する熱流の向きおよび熱量に応じた第２センサ信号を出力する板状の第２熱流センサと、所定の熱容量を有する板である熱緩衝板とを備える。なお、単位時間当たりの熱量（すなわち、熱エネルギの移動量）が熱流量である。単位時間、単位面積当たりの熱量が熱流束である。

【0003】

第１熱流センサと第２熱流センサとの間に、熱緩衝板が挟まれている。熱緩衝板は、第１熱流センサと第２熱流センサとのそれぞれに対して、接着性を有する熱伝シート等の接合部材を用いて接合されている。第１熱流センサと第２熱流センサとのそれぞれを通過する熱流の向きが同じときに、第１センサ信号の極性と第２センサ信号の極性とが反対となるように、第１熱流センサと第２熱流センサとが配置されている。第１熱流センサと第２熱流センサとは、電気的に直列に接続されている。このため、状態検出センサは、第１センサ信号と第２センサ信号とが合わされたセンサ信号を出力する。

【0004】

検出対象の熱流が状態検出センサを通過するとき、第１熱流センサ、熱緩衝板、第２熱流センサの順に熱流が通過する。このとき、第１熱流センサを通過した熱が熱緩衝板に蓄積される。その後、熱緩衝板から第２熱流センサに向けて熱が放出される。このため、定常の熱流が状態検出センサを通過している状態において、同じタイミングで比較したときの各熱流センサを通過する熱流の熱量は同じである。一方、ある周期で変化する熱流が状態検出センサを通過するときでは、同じタイミングで比較したときの各熱流センサを通過する熱流の熱量は異なる。よって、この状態検出センサによれば、定常の熱流をキャンセルし、ある周期で変化する熱流を計測することができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【文献】特開２０１６－８０５７７号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

上記した従来の状態検出センサでは、計測対象の熱流の変化の周期に応じて、熱緩衝板の熱容量が設定される。熱流の変化が高速になるほど、熱緩衝板の熱容量を小さくする必要がある。これは、熱緩衝板に熱が留まると、熱緩衝板から熱が放出されるまで、次の熱の変化をとらえることができないからである。

【0007】

しかし、上記した状態検出センサでは、２枚の熱流センサの間に熱緩衝板を挟む構造であるため、熱緩衝板にある程度の厚さが必要である。また、熱緩衝板を２枚の熱流センサに接合するために、接合部材が必要である。この接合部材が熱の蓄積と放出を行う熱緩衝体となる。すなわち、熱緩衝板と接合部材とが熱緩衝体として機能する。このため、２枚の熱流センサの間の熱緩衝体の熱容量を小さくすることには、限界がある。

【0008】

本発明は、上記点に鑑みて、上記した従来の状態検出センサと比較して、熱緩衝体の熱容量を小さくすることができる状態検出センサの製造方法を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明によれば、
一面（１２１）に１つ以上の第１配線（１１）が形成され、他面（１２２）に第１電極（１３）が形成された第１絶縁層（１２）を用意すること（Ｓ１）と、
複数の第１貫通孔（１０３）が形成されているとともに、複数の第１貫通孔に、第１基材の複数の第１熱電部材（１０４）を形成するための第１形成材料（３１）、および、第１基材の複数の第２熱電部材（１０５）を形成するための第２形成材料（３２）が充填された第１基材（１０）を用意すること（Ｓ１）と、
一面（２０１）に複数の第２配線（１４）が形成され、他面（２０２）に複数の第３配線（１６）が形成された中間絶縁層（２０）を用意すること（Ｓ１）と、
複数の第２貫通孔（１５３）が形成されているとともに、複数の第２貫通孔に、第２基材の複数の第１熱電部材（１５４）を形成するための第１形成材料（３１）、および、第２基材の複数の第２熱電部材（１５５）を形成するための第２形成材料（３２）が充填された第２基材（１５）を用意すること（Ｓ１）と、
一面（１８１）に１つ以上の第４配線（１７）が形成され、他面に（１８２）に第２電極（１９）が形成された第２絶縁層（１８）を用意すること（Ｓ１）と、
第１絶縁層の一面が第１基材に対向し、中間絶縁層の一面が第１基材に対向し、第２絶縁層の一面が第２基材に対向した状態となるように、第１絶縁層、第１基材、中間絶縁層、第２基材および第２絶縁層を、この記載順に一方向に積層して、積層体を形成すること（Ｓ２）と、
積層体に対して加熱しながら一方向に加圧すること（Ｓ３）と、を含む。

【0012】

この製造方法によって状態検出センサが製造される。このため、この製造方法によって製造される状態検出センサによれば、次の効果が得られる。すなわち、この状態検出センサでは、第１センサ部と第２センサ部との間に存在する中間絶縁層が、熱の蓄積と放出とを行う熱緩衝体となる。この状態検出センサは、上記した従来の状態検出センサが備えていた熱緩衝板および熱緩衝板を接合する接合部材を備えていない。さらに、この状態検出センサでは、従来の状態検出センサのうち２つの熱流センサのそれぞれが備えていた絶縁層が、１つの中間絶縁層とされている。これらの理由により、この状態検出センサによれば、従来の状態検出センサと比較して、第１センサ部と第２センサ部との間の熱緩衝体の熱容量を小さくすることができる。

【0013】

また、上記した従来の状態検出センサの製造には、２枚の熱流センサのそれぞれを製造するセンサ製造工程と、２枚の熱流センサの間に熱緩衝板を挟み、これらを貼り合わせる貼り合わせ工程とが必要である。このため、状態検出センサの製造には、時間がかかる。

【0014】

これに対して、本発明の状態検出センサの製造方法は、第１絶縁層、第１基材、中間絶縁層、第２基材および第２絶縁層の５層を一括で加熱加圧することで、第１センサ部と第２センサ部との間に中間絶縁層が存在する状態検出センサを製造する。このため、従来の状態検出センサの製造におけるセンサ製造工程と、貼り合わせ工程とを一つにすることができる。本発明の状態検出センサの製造方法によれば、従来の状態検出センサの製造方法と比較して、製造工程を簡略化することができる。これにより、製造時間の短縮化が可能である。

【0015】

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

【図面の簡単な説明】

【0016】

【図1】第１実施形態の状態検出センサの平面図である。

【図2】図１のII－II線断面図である。

【図3】第１実施形態の状態検出センサの製造方法を示すフローチャートである。

【図4】図３中の積層工程で形成される積層体の分解図である。

【図5】比較例１の状態検出センサの断面図である。

【図6】第２実施形態の状態検出センサの断面図である。

【図7】第３実施形態の状態検出センサの平面図である。

【図8】図７のVIII－VIII線断面図である。

【図9】第３実施形態の状態検出センサの製造において、積層工程で形成される積層体の分解図である。

【図10】第４実施形態の状態検出センサにおける第１電極、第１中間電極および第１金メッキ部の平面レイアウトと、第２電極、第２中間電極および第２金メッキ部の平面レイアウトとを示す図である。

【図11】第４実施形態の状態検出センサにおける複数の第１配線の平面レイアウトと、複数の第４配線の平面レイアウトとを示す図である。

【図12】第４実施形態の状態検出センサにおける第１基材の複数の第１熱電部材および複数の第２熱電部材の平面レイアウトを示す図である。

【図13】第４実施形態の状態検出センサにおける複数の第２配線および一面側配線の平面レイアウトと、複数の第３配線および他面側配線の平面レイアウトとを示す図である。

【図14】第４実施形態の状態検出センサにおける第２基材の複数の第１熱電部材および複数の第２熱電部材の平面レイアウトを示す図である。

【図15】第４実施形態の状態検出センサの製造方法において、第１基材の複数の第１貫通孔に第１形成材料を充填する工程を示す第１基材の断面図である。

【図16】図１５に示す工程で用いる第１マスクの平面図である。

【図17】第４実施形態の状態検出センサの製造方法において、第１基材の複数の第１貫通孔に第２形成材料を充填する工程を示す第１基材の断面図である。

【図18】図１７に示す工程で用いる第２マスクの平面図である。

【図19】第４実施形態の状態検出センサの製造方法において、第２基材の複数の第２貫通孔に第１形成材料を充填する工程を示す第２基材の断面図である。

【図20】第４実施形態の状態検出センサの製造方法において、第２基材の複数の第２貫通孔に第２形成材料を充填する工程を示す第２基材の断面図である。

【図21】第５実施形態の状態検出センサの断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0017】

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

【0018】

（第１実施形態）
図１、２に示す本実施形態の状態検出センサ１は、一面とその反対側の他面とを有する板形状である。状態検出センサ１は、一面および他面に垂直な方向である厚さ方向に、各層が積層されている。具体的には、状態検出センサ１は、第１基材１０と、複数の第１配線１１と、第１絶縁層１２と、第１電極１３と、複数の第２配線１４と、第２基材１５と、複数の第３配線１６と、複数の第４配線１７と、第２絶縁層１８と、第２電極１９と、中間絶縁層２０とを備える。

【0019】

第１基材１０は、ポリイミド等の熱可塑性樹脂で構成され、絶縁性を有する。第１基材１０は、フィルム状であり、第１面１０１およびその反対側の第２面１０２を有する。第１基材１０には、第１面１０１から第２面１０２に到達する複数の第１貫通孔１０３が形成されている。複数の第１貫通孔１０３に、複数の第１熱電部材１０４のそれぞれと複数の第２熱電部材１０５のそれぞれとが交互に配置されている。

【0020】

複数の第１熱電部材１０４および複数の第２熱電部材１０５は、熱エネルギと電気エネルギとを相互に変換する特性を持つ熱電材料で構成される。第１熱電部材１０４は、第１導電型の熱電材料で構成される。第１導電型の熱電材料としては、例えば、Ｐ型の半導体材料であるＢｉ―Ｓｂ―Ｔｅの焼結合金が用いられる。第２熱電部材１０５は、第１導電型とは異なる第２導電型の熱電材料で構成される。第２熱電部材１０５としては、例えば、Ｎ型の半導体材料であるＢｉ―Ｔｅの焼結合金が用いられる。

【0021】

複数の第１配線１１は、第１基材１０に対して第１面１０１側に配置されている。複数の第１配線１１は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。複数の第１配線１１には、１つの熱電部材接続用の第１配線１１１が含まれる。熱電部材接続用の第１配線１１１は、複数の第１熱電部材１０４のうち１つの第１熱電部材１０４と複数の第２熱電部材１０５のうち１つの第２熱電部材１０５とを接続する。

【0022】

複数の第１配線１１には、１つの電極接続用の第１配線１１２が含まれる。電極接続用の第１配線１１２は、第１熱電部材１０４および第２熱電部材１０５の一方と第１電極１３とを電気的に接続するための配線である。

【0023】

第１絶縁層１２は、第１基材１０に対して第１面１０１側に配置されている。第１絶縁層１２は、複数の第１配線１１を覆う絶縁層である。第１絶縁層１２は、第１基材１０と同じ熱可塑性樹脂で構成され、絶縁性を有する。第１絶縁層１２は、フィルム状である。第１絶縁層１２は、複数の第１配線１１に接するとともに、第１基材１０の第１面１０１のうち複数の第１配線１１から露出した部分に接する。第１絶縁層１２は、第１配線１１側の表面である一面１２１と、第１配線１１側とは反対側の表面である他面１２２とを有する。

【0024】

第１電極１３は、第１絶縁層１２の他面１２２に形成されている。第１電極１３は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。第１電極１３は、第１絶縁層１２に形成されたスルーホール１２３を介して、電極接続用の第１配線１１２と電気的に接続されている。スルーホール１２３は、絶縁層を貫通する貫通孔の内面に形成された導電膜を有する。この導電膜は、絶縁層の両面に存在する配線同士を接続する層間接続部材である。

【0025】

複数の第２配線１４は、第１基材１０に対して第２面１０２側に配置されている。複数の第２配線１４は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。複数の第２配線１４のそれぞれは、複数の第１熱電部材１０４のうち１つの第１熱電部材１０４と複数の第２熱電部材１０５のうち１つの第２熱電部材１０５とを接続する。

【0026】

第２基材１５は、第１基材１０に対して第２面１０２側に配置されている。第２基材１５は、第１基材１０と同じ材料で構成される。第２基材１５は、フィルム状であり、第３面１５１およびその反対側の第４面１５２を有する。第３面１５１は、第２基材１５のうち第１基材１０側の表面である。第４面１５２は、第２基材１５のうち第１基材１０から離れた側の表面である。

【0027】

第２基材１５には、第３面１５１から第４面１５２に到達する複数の第２貫通孔１５３が形成されている。複数の第２貫通孔１５３に、複数の第１熱電部材１５４のそれぞれと複数の第２熱電部材１５５５のそれぞれとが交互に配置されている。第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４は、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４と同じ熱電材料で構成される。すなわち、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４は、第１導電型の熱電材料で構成される。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５は、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５と同じ熱電材料で構成される。すなわち、第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５は、第２導電型の熱電材料で構成される。

【0028】

第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のそれぞれは、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５のそれぞれは、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。

【0029】

複数の第３配線１６は、第２基材１５に対して第３面１５１側に配置されている。複数の第３配線１６は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。複数の第３配線１６のそれぞれは、複数の第１熱電部材１５４のうち１つの第１熱電部材１５４と複数の第２熱電部材１５５のうち１つの第２熱電部材１５５とを接続する。

【0030】

複数の第４配線１７は、第２基材１５に対して第４面１５２側に配置されている。複数の第４配線１７は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。複数の第４配線１７には、１つの熱電部材接続用の第４配線１７１が含まれる。熱電部材接続用の第４配線１７１は、複数の第１熱電部材１５４のうち１つの第１熱電部材１５４と複数の第２熱電部材１５５のうち１つの第２熱電部材１５５とを接続する。

【0031】

複数の第４配線１７には、１つの電極接続用の第４配線１７２が含まれる。電極接続用の第４配線１７２は、第１熱電部材１５４および第２熱電部材１５５の一方と第２電極１９とを電気的に接続するための配線である。

【0032】

第２絶縁層１８は、第２基材１５に対して第４面１５２側に配置されている。第２絶縁層１８は、複数の第４配線１７を覆う絶縁層である。第２絶縁層１８は、第１絶縁層１２と同じ材料で構成され、絶縁性を有する。第２絶縁層１８は、フィルム状である。第２絶縁層１８は、複数の第４配線１７に接するとともに、第２基材１５の第４面１５２のうち複数の第４配線１７から露出した部分に接する。第２絶縁層１８は、第４配線１７側の表面である一面１８１と、第４配線１７側とは反対側の表面である他面１８２に形成されている。

【0033】

第２電極１９は、第２絶縁層１８の他面１８２に形成されている。第２電極１９は、導電性材料で構成され、所定の平面形状にパターニングされた膜である。第２電極１９は、第２絶縁層１８に形成されたスルーホール１８３を介して、電極接続用の第４配線１７２と電気的に接続されている。

【0034】

中間絶縁層２０は、第１基材１０と第２基材１５との間に配置されている。中間絶縁層２０は、第１絶縁層１２と同じ材料で構成され、絶縁性を有する。中間絶縁層２０は、フィルム状であり、一面２０１とその反対側の他面２０２とを有する。中間絶縁層２０の一面２０１は、複数の第２配線１４に接合されているとともに、第１基材１０の第２面１０２のうち複数の第２配線１４から露出した部分に接合されている。中間絶縁層２０の他面２０２は、複数の第３配線１６に接合されているとともに、第２基材１５の第３面１５１のうち複数の第３配線１６から露出した部分に接合されている。中間絶縁層２０の厚さは、２０～２００μｍ程度である。

【0035】

熱電部材接続用の第１配線１１１と複数の第２配線１４とによって、第１基材１０に設けられた複数の第１熱電部材１０４のそれぞれと第１基材１０に設けられた複数の第２熱電部材１０５のそれぞれとが交互に直列に接続されている。この第１熱電部材１０４と第２熱電部材１０５とが交互に直列に接続されてなる導電体が、第１センサ部２１を構成する。

【0036】

複数の第３配線１６と熱電部材接続用の第４配線１７１とによって、第２基材１５に設けられた複数の第１熱電部材１５４のそれぞれと第２基材１５に設けられた複数の第２熱電部材１５５のそれぞれとが交互に直列に接続されている。第１熱電部材１５４と第２熱電部材１５５とが交互に直列に接続されてなる導電体が、第２センサ部２２を構成する。

【0037】

第１センサ部２１と第２センサ部２２とは、第１センサ部２１と第２センサ部２２とに対して同じ熱量の熱流が通過したときに、第１センサ部２１に生じる熱起電力の大きさの絶対値と、第２センサ部２２に生じる熱起電力の大きさの絶対値とが同じとなるように、構成されている。なお、第１センサ部２１に生じる熱起電力の大きさの絶対値と、第２センサ部２２に生じる熱起電力の大きさの絶対値との差が、許容される所定値以下となるように、構成されていればよい。

【0038】

また、第１センサ部２１と第２センサ部２２とは、第１センサ部２１と第２センサ部２２とに対して熱流が同じ向きで通過したときに、第１センサ部２１に生じる熱起電力の極性と、第２センサ部２２に生じる熱起電力の極性とが反対の関係となるように、構成されている。そして、第１センサ部２１と第２センサ部２２とは、第１センサ部２１と第２センサ部２２とに対して熱流が同じ向きで通過したときに、第１センサ部２１に生じる熱起電力の極性と、第２センサ部２２に生じる熱起電力の極性とが反対の関係を有した状態で、電気的に直列に接続されている。

【0039】

第１センサ部２１と第２センサ部２２との電気的な接続は、中間絶縁層２０に形成されたスルーホール２０３を介して、第１センサ部２１の一端側に位置する第２配線１４と、第２センサ部２２の一端側に位置する第３配線１６とが、電気的に接続されることで実現されている。

【0040】

第１電極１３は、第１センサ部２１と第２センサ部２２が直列に接続された接続体の一端側に接続されている。第２電極１９は、その接続体の他端側に接続されている。その接続体が、センサ本体部２３を構成する。

【0041】

状態検出センサ１は、第１金メッキ部２４と、第２金メッキ部２５とを備える。第１金メッキ部２４は、状態検出センサ１のセンサエリアＡ１における第１絶縁層１２の他面１２２に形成されている。センサエリアＡ１は、複数の第１熱電部材１０４、１５４および複数の第２熱電部材１０５、１５５が配置された領域である。第１金メッキ部２４は、第１電極１３と電気的に接続されていない。第２金メッキ部２５はセンサエリアＡ１における第２絶縁層１８の他面１８２に形成されている。第２金メッキ部２５は、第２電極１９と電気的に接続されていない。第１金メッキ部２４および第２金メッキ部２５は、センサエリアＡ１を覆うことで、複数の第１熱電部材１０４、１５４および複数の第２熱電部材１０５、１５５等の酸化を防止する。

【0042】

次に、本実施形態の状態検出センサ１の製造方法について説明する。この製造方法は、図３に示すように、用意工程Ｓ１と、積層工程Ｓ２と、加熱加圧工程Ｓ３とを含む。

【0043】

用意工程Ｓ１では、図４に示す第１絶縁層１２、第１基材１０、中間絶縁層２０、第２基材１５、第２絶縁層１８の５層を用意することが行われる。

【0044】

用意される第１絶縁層１２の一面１２１には、複数の第１配線１１が形成されている。この第１絶縁層１２の他面１２２には、第１電極１３および第１金メッキ部２４が形成されている。この第１絶縁層１２には、第１電極１３と第１配線１１とを接続するスルーホール１２３が形成されている。

【0045】

用意される第１基材１０には、第１面１０１から第２面１０２に到達する複数の第１貫通孔１０３が形成されている。複数の第１貫通孔１０３には、複数の第１熱電部材１０４を形成するための第１形成材料３１、および、複数の第２熱電部材１０５を形成するための第２形成材料３２が充填されている。第１形成材料３１としては、例えば、Ｐ型のＢｉ―Ｓｂ―Ｔｅ合金の粉末に有機溶剤を加えられてペースト化されたものが用いられる。第２形成材料３２としては、例えば、Ｎ型のＢｉ―Ｔｅ合金の粉末に有機溶剤が加えられてペースト化されたものが用いられる。

【0046】

用意される中間絶縁層２０の一面２０１には、複数の第２配線１４が形成されている。この中間絶縁層２０の他面２０２には、複数の第３配線１６が形成されている。この中間絶縁層２０には、第２配線１４と第３配線１６とを接続するスルーホール２０３が形成されている。

【0047】

用意される第２基材１５には、第３面１５１から第４面１５２に到達する複数の第２貫通孔１５３が形成されている。複数の第２貫通孔１５３には、複数の第１熱電部材１５４を形成するための第１形成材料３１、および、複数の第２熱電部材１５５を形成するための第２形成材料３２が充填されている。第２基材１５の第１形成材料３１は、第１基材１０の第１形成材料３１と同じ材料である。第２基材１５の第２形成材料３２は、第１基材１０の第２形成材料３２と同じ材料である。

【0048】

用意される第２絶縁層１８の一面１８１には、複数の第４配線１７が形成されている。この第２絶縁層１８の他面１８２には、第２電極１９および第２金メッキ部２５が形成されている。この第２絶縁層１８には、第２電極１９と第４配線１７とを接続するスルーホール１８３が形成されている。

【0049】

用意工程Ｓ１の後に、積層工程Ｓ２が行われる。積層工程Ｓ２では、図４に示すように、第１絶縁層１２、第１基材１０、中間絶縁層２０、第２基材１５、第２絶縁層１８の５層を、この記載順に一方向に積層して、積層体を形成することが行われる。このとき、第１絶縁層１２の一面１２１が第１基材１０に対向する。中間絶縁層２０の一面２０１が第１基材１０に対向する。第２絶縁層１８の一面１８１が第２基材１５に対向する。この状態となるように、５層が積層される。

【0050】

積層工程Ｓ２の後に、加熱加圧工程Ｓ３が行われる。加熱加圧工程Ｓ３では、積層体に対して加熱しながら一方向に加圧することが行われる。これにより、第１基材１０において、第１、第２形成材料３１、３２に含まれる粉末が焼結して、第１基材１０の複数の第１、第２熱電部材１０４、１０５が形成される。複数の第１、第２熱電部材１０４、１０５と複数の第１、第２配線１１、１４とが拡散接合によって接合される。同様に、第２基材１５において、第１、第２形成材料３１、３２に含まれる粉末が焼結して、第２基材１５の複数の第１、第２熱電部材１５４、１５５が形成される。複数の第１、第２熱電部材１５４、１５５と複数の第３、第４配線１６、１７とが拡散接合によって接合される。第１基材１０および第２基材１５の基材と、第１絶縁層１２、中間絶縁層２０および第２絶縁層１８の絶縁層とは、融着または図示しない接着層を介し接合される。このようにして、図２に示す状態検出センサ１が製造される。

【0051】

次に、本実施形態の状態検出センサ１から出力されるセンサ信号について説明する。

【0052】

状態検出センサ１の厚さ方向に、状態検出センサ１を熱流が通過する。このとき、第１センサ部２１を通過する熱流の向きおよび熱量に応じた熱起電力が、第１センサ部２１に生じる。第２センサ部２２を通過する熱流の向きおよび熱量に応じた熱起電力が、第２センサ部２２に生じる。なお、単位時間当たりの熱量が熱流量である。単位時間、単位面積当たりの熱量が熱流束である。

【0053】

第１センサ部２１と第２センサ部２２とは、第１センサ部２１と第２センサ部２２とに対して熱流が同じ向きで通過したときに、第１センサ部２１に生じる熱起電力の極性と、第２センサ部２２に生じる熱起電力の極性とが反対の関係を有した状態で、電気的に直列に接続されている。第１センサ部２１と第２センサ部２２とが接続されたセンサ本体部２３の一端側に第１電極１３が接続されている。センサ本体部２３の他端側に第２電極１９が接続されている。このため、状態検出センサ１は、第１センサ部２１の熱起電力と第２センサ部２２の熱起電力との和をセンサ信号として出力する。出力されるセンサ信号は、例えば、電圧である。

【0054】

次に、状態検出センサ１による検出対象物の状態の検出について説明する。状態検出センサ１は、検出対象物からの熱流を検出できる位置に設置される。検出対象物から放出された熱流が、第１センサ部２１、中間絶縁層２０、第２センサ部２２の順に、状態検出センサ１を通過する。このとき、第１センサ部２１を通過した熱が中間絶縁層２０に蓄積される。中間絶縁層２０から第２センサ部２２に向けて熱が放出される。このため、定常の熱流が状態検出センサ１を通過している状態において、同じタイミングで比較したときの各センサ部２１、２２を通過する熱流の熱量は同じである。一方、ある周期で変化する熱流が状態検出センサを通過するときでは、同じタイミングで比較したときの各センサ部２１、２２を通過する熱流の熱量は異なる。よって、この状態検出センサ１によれば、定常の熱流をキャンセルし、ある周期で変化する熱流を検出することができる。検出対象物の状態が変わると、熱流が変化する。このため、熱流の変化を検出することで、検出対象物の状態を検出することができる。

【0055】

なお、本実施形態の状態検出センサ１の出力結果と同じ出力波形は、本実施形態と異なり、２つの熱流センサからの出力値に基づいて、ソフトウェアによる計算によって取得することも可能である。しかし、本実施形態によれば、熱流の変化に応じた信号が状態検出センサ１から直接出力されるため、計算よりも早期に、熱流の変化の情報を取得することができる。

【0056】

次に、本実施形態の状態検出センサ１の効果について、図５に示す比較例１の状態検出センサＪ１と対比して説明する。比較例１の状態検出センサＪ１では、特許文献１に記載の状態検出センサと同様に、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３との間に、熱緩衝板Ｊ４が挟まれている。

【0057】

第１熱流センサＪ２は、本実施形態の状態検出センサ１と同様に、複数の第１熱電部材１０４および複数の第２熱電部材１０５が設けられた第１基材１０と、複数の第１配線１１と、第１絶縁層１２と、第１電極１３と、複数の第２配線１４とを備える。さらに、第１熱流センサＪ２は、絶縁層４１と、第２電極４２とを備える。絶縁層４１は、第１基材１０の第２面１０２側に配置されている。絶縁層４１は、複数の第２配線１４を覆う。絶縁層４１は、第１基材１０と同じ熱可塑性樹脂で構成される。絶縁層４１は、フィルム状である。絶縁層４１は、複数の第２配線１４に接するとともに、第１基材１０の第２面１０２のうち複数の第２配線１４から露出した部分に接する。第２電極４２は、第１電極１３と同様に、第１絶縁層１２の他面１２２に形成されている。第２電極４２は、第１絶縁層１２に形成されたスルーホール１２４を介して、複数の第１配線１１のうち電極接続用の第１配線１１３と電気的に接続されている。

【0058】

第２熱流センサＪ３は、本実施形態の状態検出センサ１と同様に、複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５が設けられた第２基材１５と、複数の第３配線１６と、複数の第４配線１７と、第２絶縁層１８と、第３電極１９とを備える。第３電極１９は、本実施形態の状態検出センサ１の第２電極１９と同じである。さらに、第２熱流センサＪ３は、絶縁層４３と、第４電極４４とを備える。絶縁層４３は、第２基材１５の第３面１５１側に配置されている。絶縁層４３は、複数の第３配線１６を覆う。絶縁層４３は、第２基材１５と同じ熱可塑性樹脂で構成される。絶縁層４３は、フィルム状である。絶縁層４３は、複数の第３配線１６に接するとともに、第２基材１５の第３面１５１のうち複数の第３配線１６から露出した部分に接する。第４電極４４は、第３電極１９と同様に、第２絶縁層１８の他面１８２に形成されている。第４電極４４は、第２絶縁層１８に形成されたスルーホール１８４を介して、複数の第４配線１７のうち電極接続用の第４配線１７３と電気的に接続されている。

【0059】

熱緩衝板Ｊ４は、第１熱流センサＪ２および第２熱流センサＪ３とは別体である。熱緩衝板Ｊ４は、金属や樹脂等で構成される板である。第１熱流センサＪ２と熱緩衝板Ｊ４とは、接着性を有する熱伝シートや熱伝ペースト等の第１接合部材４５を介して接合されている。第２熱流センサＪ３と熱緩衝板Ｊ４とは、接着性を有する熱伝シートや熱伝ペースト等の第２接合部材４６を介して接合されている。

【0060】

第１熱流センサＪ２は、第１センサ部２１を通過する熱流の向きおよび熱量に応じたセンサ信号を出力する。第２熱流センサＪ３は、第２センサ部２２を通過する熱流の向きおよび熱量に応じたセンサ信号を出力する。第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３とのそれぞれを通過する熱流の向きが同じときに、第１センサ信号の極性と第２センサ信号の極性とが反対となるように、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３とが配置されている。第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３とは、図示しない外部配線を介して、電気的に直列に接続されている。このため、比較例１の状態検出センサＪ１は、第１センサ信号と第２センサ信号とが合わされたセンサ信号を出力する。

【0061】

検出対象の熱流が比較例１の状態検出センサＪ１を通過するとき、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３の一方の熱流センサ、熱緩衝板Ｊ４、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３の他方の熱流センサの順に熱流が通過する。このとき、熱緩衝板Ｊ４は、熱の蓄積と放出を行う。この状態検出センサＪ１によれば、定常の熱流をキャンセルし、ある周期で変化する熱流を計測することができる。

【0062】

計測対象の熱流の変化の周期に応じて、熱緩衝板Ｊ４の熱容量が設定される。熱流の変化が高速になるほど、熱緩衝板Ｊ４の熱容量を小さくする必要がある。これは、熱緩衝板Ｊ４に熱が留まると、その熱が熱緩衝板Ｊ４から放出されるまで、次の熱の変化をとらえることができないからである。

【0063】

しかし、比較例１の状態検出センサＪ１では、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間には、第１熱流センサＪ２の絶縁層４１と、第１接合部材４５と、熱緩衝板Ｊ４と、第２接合部材４６と、第２熱流センサＪ３の絶縁層４３と、が存在する。これらが、熱の蓄積と放出を行う熱緩衝体となるため、熱緩衝体の熱容量を小さくすることには限界がある。

【0064】

これに対して、本実施形態の状態検出センサ１では、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間に存在する中間絶縁層２０が、熱の蓄積と放出とを行う熱緩衝体となる。この状態検出センサ１は、比較例１の状態検出センサＪ１が備えていた熱緩衝板Ｊ４および熱緩衝板Ｊ４を接合する第１、第２接合部材４５、４６を備えていない。さらに、この状態検出センサ１では、比較例１の状態検出センサＪ１のうち２つの熱流センサＪ２、Ｊ３のそれぞれが備えていた絶縁層４１、４３が、１つの中間絶縁層２０とされている。これらの理由により、この状態検出センサ１によれば、比較例１の状態検出センサＪ１と比較して、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間の熱緩衝体の熱容量を小さくすることができる。

【0065】

また、比較例１の状態検出センサＪ１の製造には、２つの熱流センサＪ２、Ｊ３のそれぞれを製造するセンサ製造工程と、２つの熱流センサＪ２、Ｊ３の間に熱緩衝板Ｊ４を挟み、これらを貼り合わせる貼り合わせ工程とが必要である。このため、状態検出センサの製造には、時間がかかる。

【0066】

これに対して、本実施形態の状態検出センサ１の製造方法は、第１絶縁層１２、第１基材１０、中間絶縁層２０、第２基材１５および第２絶縁層１８の５層を一括で加熱加圧する。これにより、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間に中間絶縁層２０が存在する状態検出センサ１が製造される。このため、比較例１の状態検出センサＪ１の製造におけるセンサ製造工程と、貼り合わせ工程とを一つにすることができる。本実施形態の状態検出センサ１の製造方法によれば、比較例１の状態検出センサＪ１の製造方法と比較して、製造工程を簡略化することができる。これにより、製造時間の短縮化が可能である。

【0067】

（第２実施形態）
図６に示すように、本実施形態の状態検出センサ１では、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のそれぞれは、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５のそれぞれは、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。状態検出センサ１の他の構成は、第１実施形態と同じである。また、状態検出センサ１の製造方法は、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５の配置を除いて、第１実施形態と同じである。

【0068】

状態検出センサ１の製造において、加熱加圧工程Ｓ３が行われた後の熱電部材の厚さは、複数の第１熱電部材１０４、１５４と複数の第２熱電部材１０５、１５５とで異なる場合がある。これは、複数の第１熱電部材１０４、１５４を形成するための第１形成材料３１の加熱加圧後の変形量と、複数の第２熱電部材１０５、１５５を形成するための第２形成材料３２の加熱加圧後の変形量とが異なるからである。例えば、第１形成材料３１として、Ｐ型のＢｉ―Ｓｂ―Ｔｅ合金の粉末が用いられ、第２形成材料３２として、Ｎ型のＢｉ―Ｔｅの合金の粉末が用いられた場合、複数の第１熱電部材１０４、１５４よりも複数の第２熱電部材１０５、１５５の方が薄くなる。

【0069】

このため、第１実施形態の状態検出センサ１のように、第１基材１０と第２基材１５とにおいて、同じ導電型の熱電部材同士が、状態検出センサ１の厚さ方向で対向して配置される場合、第１基材１０の薄い部分と第２基材１５の薄い部分とが一致する。このため、状態検出センサ１の厚さのバラツキが顕著となる。

【0070】

これに対して、本実施形態によれば、同じ導電型の熱電部材同士が、状態検出センサ１の厚さ方向で対向して配置されていないので、状態検出センサ１の厚さのバラツキを小さく抑えることができる。

【0071】

なお、本実施形態では、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４の全部が第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５と対向する。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５の全部が第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４と対向する。この場合に限らず、複数の第１熱電部材１５４の一部のみが、第１基材１０の第２熱電部材１０５と対向してもよい。複数の第２熱電部材１５５の一部のみが、第１基材１０の第１熱電部材１０４と対向してもよい。

【0072】

要するに、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のうち１つの第１熱電部材１５４は、第１基材１０の複数の第２熱電部材のうち１つの第２熱電部材に対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向していればよい。第２基材の複数の第２熱電部材１５５のうち１つの第２熱電部材１５５は、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のうち１つの第１熱電部材１０４に対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向していればよい。これによれば、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５の全部において、同じ導電型の熱電部材同士が、状態検出センサ１の厚さ方向で対向している場合と比較して、状態検出センサ１の厚さのバラツキを小さく抑えることができる。

【0073】

（第３実施形態）
図７、８に示すように、本実施形態の状態検出センサ１は、中間電極としての第１中間電極５１および第２中間電極５２を備える。第１中間電極５１は、第１電極１３と同様に、第１絶縁層１２の他面１２２に形成されている。第２中間電極５２は、第２電極１９と同様に、第２絶縁層１８の他面１８２に形成されている。第２中間電極５２は、第１中間電極５１に対して状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。

【0074】

第１中間電極５１および第２中間電極５２は、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間に電気的に接続されている。

【0075】

具体的には、第１中間電極５１は、第１絶縁層１２に形成されたスルーホール１２５を介して、第１センサ部２１の複数の第１配線１１のうち電極接続用の第１配線１１４に電気的に接続されている。電極接続用の第１配線１１４は、第１熱電部材１０４および第２熱電部材１０５の一方と第１中間電極５１とを電気的に接続するための配線である。これにより、第１中間電極５１は、第１センサ部２１に対して、第１電極１３側とは反対側に電気的に接続されている。

【0076】

第２中間電極５２は、第２絶縁層１８に形成されたスルーホール１８５を介して、第２センサ部２２の複数の第４配線１７のうち電極接続用の第４配線１７４に電気的に接続されている。電極接続用の第４配線１７４は、第１熱電部材１５４および第２熱電部材１４５の一方と第２中間電極５２とを電気的に接続するための配線である。これにより、第２中間電極５２は、第２センサ部２２に対して第２電極１９側とは反対側に電気的に接続されている。

【0077】

電極接続用の第１配線１１４と電極接続用の第４配線１７４とは、第１基材１０の接続用の熱電部材１０６と、第２基材１５の接続用の熱電部材１５６とを介して、電気的に接続されている。

【0078】

接続用の熱電部材１０６は、第１基材１０に形成された複数の第１貫通孔１０３のうち１つの第１貫通孔１０３に配置されている。この接続用の熱電部材１０６は、第１基材１０のうち第１中間電極５１に対して状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。この接続用の熱電部材１０６は、第１基材１０の第１熱電部材１０４と第２熱電部材１０５との一方と同じ熱電材料で構成されている。この接続用の熱電部材１０６は、電極接続用の第１配線１１４と接続されている。この接続用の熱電部材１０６は、中間絶縁層２０の一面２０１に形成された一面側配線５３と接続されている。

【0079】

接続用の熱電部材１５６は、第２基材１５に形成された複数の第２貫通孔１５３のうち１つの第２貫通孔１５３に配置されている。この接続用の熱電部材１５６は、第２基材１５のうち第１中間電極５１に対して状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置されている。この接続用の熱電部材１５６は、第２基材１５の第１熱電部材１５４と第２熱電部材１５５との一方と同じ熱電材料で構成されている。この接続用の熱電部材１５６は、電極接続用の第４配線１７４と接続されている。この接続用の熱電部材１５６は、中間絶縁層２０の他面２０２に形成された他面側配線５４と接続されている。他面側配線５４は、中間絶縁層２０に形成されたスルーホール２０４を介して、一面側配線５３と電気的に接続されている。

【0080】

本実施形態の状態検出センサ１の他の構成は、第１実施形態の状態検出センサと同じである。

【0081】

本実施形態の状態検出センサ１の製造方法は、第１実施形態と同様に、用意工程Ｓ１と、積層工程Ｓ２と、加熱加圧工程Ｓ３とを含む。用意工程Ｓ１で用意される各層が第１実施形態と異なる。他の工程は、第１実施形態と同じである。

【0082】

図９に示すように、用意工程Ｓ１で用意される第１絶縁層１２の他面１２２には、第１中間電極５１が形成されている。この第１絶縁層１２には、第１中間電極５１と第１配線１１とを接続するスルーホール１２５が形成されている。この第１絶縁層１２の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0083】

用意される第１基材１０には、複数の第１貫通孔１０３が形成されている。複数の第１貫通孔１０３には、接続用の熱電部材１０６を形成するための第１貫通孔１０３が含まれる。この第１貫通孔１０３に第１形成材料３１が充填されている。この第１基材１０の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0084】

用意される中間絶縁層２０の一面２０１には、一面側配線５３が形成されている。この中間絶縁層２０の他面２０２には、他面側配線５４が形成されている。この中間絶縁層２０には、一面側配線５３と他面側配線５４とを接続するスルーホール２０４が形成されている。この中間絶縁層２０の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0085】

用意される第２基材１５には、複数の第２貫通孔１５３が形成されている。複数の第２貫通孔１５３には、接続用の熱電部材１５６を形成するための第２貫通孔１５３が含まれる。この第２貫通孔１５３に第２形成材料が充填されている。この第２基材１５の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0086】

用意される第２絶縁層１８の他面１８２には、第２中間電極５２が形成されている。この第２絶縁層１８には、第２中間電極５２と第４配線１７とを接続するスルーホール１８５が形成されている。この第２絶縁層１８の他の構成は、第１実施形態と同じである。

【0087】

次に、本実施形態の状態検出センサ１の効果について、比較例１、第１実施形態の状態検出センサと対比して説明する。各状態検出センサが製造されると、センサ特性の保証のために、特性検査が行われる。

【0088】

図５に示される比較例１の状態検出センサＪ１では、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３とが外部配線で接続される。このことから、第１熱流センサＪ２と第２熱流センサＪ３との各熱流センサの出力を計測することが可能である。このため、特性検査の方法として、状態検出センサに一定の熱流を与える方法を採用することができる。一定の熱流を与える方法では、状態検出センサに熱源プレートが接触される。熱源プレートから状態検出センサに一定の熱流が与えられる。計測装置は、各熱流センサの出力を計測し、計測値から熱電係数を算出する。熱電係数は、出力値を熱流量または熱流束に変換するための変換係数である。算出した熱電係数が、所定の数値範囲内であれば各熱流センサのセンサ特性が適正である。両方の熱流センサのセンサ特性が適正であれば、状態検出センサのセンサ特性は適正であり、状態検出センサのセンサ特性が保証される。

【0089】

一方、図２に示される第１実施形態の状態検出センサ１では、状態検出センサ１の内部で、第１センサ部２１と第２センサ部２２とが電気的に直列に接続されている。第１センサ部２１と第２センサ部２２との各センサ部の出力を計測することができない。このため、特性検査の方法として、状態検出センサ１に一定の熱流を与える方法を採用することができない。

【0090】

第１実施形態の状態検出センサ１では、第１センサ部２１の熱起電力と、第２センサ部２２の熱起電力の和が、センサ信号として出力される。状態検出センサに一定の熱流を与えたとき、各センサ部のセンサ特性が適正でない場合であっても、第１センサ部２１の熱起電力の絶対値と第２センサ部２２の熱起電力の絶対値とが同じであれば、状態検出センサ１の出力値はゼロになる。すなわち、状態検出センサ１の出力値は、各センサ部のセンサ特性が適正である場合と同じになる。このため、センサ特性が適正でなくても、センサ特性が適正であると誤判定され、特性検査を適切に行うことができない。

【0091】

なお、第１実施形態の状態検出センサ１に対する特性検査の方法としては、一定周期で状態検出センサ１に力を加えたときの出力を計測する方法が考えられる。この方法では、状態検出センサ１が、２枚の板状の弾性部材で挟まれた状態で、力学的な応力を加える装置に取り付けられる。２枚の弾性部材に応力が加えられたときに生じる熱流が状態検出センサ１に与えられる。計測装置は、このときに得られた状態検出センサ１の出力を計測する。これが複数回繰り返されたときの出力値が比較される。比較した出力値が同じであれば、センサ特性が適正であると判定される。

【0092】

しかし、この方法は、動的な検査であり、２枚の弾性部材に応力が加えられたときに、検査対象にガタツキが生じる。このため、計測誤差が生じやすい。これに対して、一定の熱流を与える方法は、静的な検査である。このため、計測誤差が小さい。よって、特性検査の方法として、一定の熱流を与える方法が採用されることが好ましい。

【0093】

本実施形態の状態検出センサ１は、第１電極１３および第２電極１９に加えて、第１中間電極５１および第２中間電極５２を備える。第１電極１３は、第１センサ部２１の一端側に電気的に接続されている。第１中間電極５１は、第１センサ部２１の他端側に電気的に接続されている。第１電極１３および第１中間電極５１が、図示しない計測装置に接続されることで、第１センサ部２１の出力を計測することが可能である。第２電極１９は、第２センサ部２２の一端側に電気的に接続されている。第２中間電極５２は、第２センサ部２２の他端側に電気的に接続されている。第２電極１９および第２中間電極５２が、図示しない計測装置に接続されることで、第２センサ部２２の出力を計測することが可能である。

【0094】

このため、本実施形態の状態検出センサ１では、特性検査の方法として、状態検出センサに一定の熱流を与える方法を採用することができる。計測装置は、第１センサ部２１と第２センサ部２２の各センサ部の出力を計測し、計測値から熱電係数を算出する。算出した熱電係数が、所定の数値範囲内であれば各センサ部のセンサ特性が適正である。両方のセンサ部のセンサ特性が適正であれば、状態検出センサ１のセンサ特性は適正であり、状態検出センサ１のセンサ特性が保証される。

【0095】

さらに、本実施形態の状態検出センサ１によれば、下記の効果を奏する。

【0096】

（１）本実施形態の状態検出センサ１は、第１電極１３および第２電極１９に加えて、第１中間電極５１および第２中間電極５２を備える。このため、これらの電極と計測装置との接続の仕方によって、本実施形態の状態検出センサ１は、検出対象物から放出された熱流の熱量に応じたセンサ信号と、検出対象物から放出された熱流の変化に応じたセンサ信号との少なくとも一方を出力することができる。

【0097】

具体的には、第１電極１３および第１中間電極５１を計測装置に接続する。これにより、第１センサ部２１を通過する熱流の向きおよび熱量に応じたセンサ信号を出力することができる。また、第２電極１９および第２中間電極５２を計測装置に接続する。これにより、第２センサ部２２を通過する熱流の向きおよび熱流に応じたセンサ信号を出力することができる。また、第１電極１３および第２電極１９を計測装置に接続する。これにより、センサ本体部２３を通過する熱流の変化に応じたセンサ信号を出力することができる。

【0098】

また、これらの接続を全部行うことで、第１センサ部２１を通過する熱流の向きおよび熱量に応じたセンサ信号、第２センサ部２２を通過する熱流の向きおよび熱量に応じたセンサ信号およびセンサ本体部２３を通過する熱流の変化に応じたセンサ信号を出力することができる。

【0099】

このように、本実施形態の状態検出センサ１を、熱流センサとして使用したり、状態検出センサとして使用したり、熱流センサと状態検出センサとを併用したセンサとして使用したりすることができる。

【0100】

（２）本実施形態の状態検出センサ１では、第１センサ部２１と第２センサ部２２とが、接続用の熱電部材１０６、１５６を介して、電気的に接続されている。接続用の熱電部材１０６、１５６は、状態検出センサ１のうち第１中間電極５１に対して状態検出センサ１の厚さ方向で対向する領域内に配置されている。すなわち、接続用の熱電部材１０６、１５６は、状態検出センサ１のうちセンサエリアＡ１とは異なる領域に配置されている。このため、接続用の熱電部材１０６、１５６が、第１センサ部２１のセンサ信号、第２センサ部２２のセンサ信号およびセンサ本体部２３のセンサ信号へ与える影響を、小さく抑えることができる。

【0101】

（第４実施形態）
本実施形態の状態検出センサ１は、第３実施形態の状態検出センサ１と同様に、図８に示す断面構造を有する。しかし、本実施形態の状態検出センサ１では、下記の通り、複数の第１熱電部材１０４、１５４および複数の第２熱電部材１０５、１５５等の数、並びに、それらの平面レイアウトが、第３実施形態の状態検出センサ１と異なる。下記の各部材の平面レイアウトは、状態検出センサ１に対して第１電極１３側からみた平面レイアウトである。

【0102】

図１０に示すように、第１電極１３、第１中間電極５１および第１金メッキ部２４が、第１絶縁層１２の表面に配置される。第１電極１３および第１中間電極５１は、第１金メッキ部２４に対して一方向の片側に配置される。第１電極１３および第１中間電極５１は、一方向に直交する方向に並んで配置される。

【0103】

図１１に示すように、複数の第１配線１１が配置される。本実施形態では、複数の第１配線１１は、複数の熱電部材接続用の第１配線１１１を含む。複数の熱電部材接続用の第１配線１１１の大部分は、図の上下方向に延びた形状を有する。電極接続用の第１配線１１２の一部は、図１０の第１電極１３に対応する位置に配置される。電極接続用の第１配線１１４の一部は、図１０の第１中間電極５１に対応する位置に配置される。

【0104】

図１２に示すように、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４および複数の第２熱電部材１０５は、配置される。図１２では、第１熱電部材１０４と第２熱電部材１０５との識別を容易とするために、第１熱電部材１０４と第２熱電部材１０５とに異なる向きのハッチングが付されている。複数の第１熱電部材１０４のそれぞれと複数の第２熱電部材１０５のそれぞれとは、図の上下方向に交互に並んで配置される。

【0105】

複数の第１熱電部材１０４は、複数の第２熱電部材１０５に対して、図の上下方向に平行な仮想直線６１を対称軸とする線対称となる位置に、配置される。具体的には、仮想直線６１よりも図の左側に配置される複数の第１熱電部材１０４は、仮想直線６１よりも図の右側に配置される複数の第２熱電部材１０５に対して、線対称となる位置に配置される。仮想直線６１よりも図の右側に配置される複数の第１熱電部材１０４は、仮想直線６１よりも図の左側に配置される複数の第２熱電部材１０５に対して、線対称となる位置に、配置される。図の左側が一方側に対応し、図の右側が他方側に対応する。

【0106】

仮想直線６１に対して図の左右方向の片側に配置される複数の第１熱電部材１０４のそれぞれは、図の左右方向に、互いに間を空けて、ジグザグに配置される。仮想直線６１に対して図の左右方向の片側に配置される複数の第２熱電部材１０５のそれぞれは、図の左右方向に、互いに間を空けて、ジグザグに配置される。

【0107】

図１３に示すように、複数の第２配線１４および一面側配線５３が配置される。複数の第２配線１４の大部分は、図中の上下方向に延びた形状を有する。一面側配線５３は、図１０の第１中間電極５１に対応する位置に配置される。

【0108】

図１３に示すように、複数の第３配線１６および他面側配線５４は、複数の第２配線１４および一面側配線５３と同じように配置される。このため、図１３には、複数の第２配線１４および一面側配線５３の符号と、複数の第３配線１６および他面側配線５４の符号との両方が付されている。

【0109】

図１４に示すように、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５が配置される。図１４では、第１熱電部材１５４と第２熱電部材１５５との識別を容易とするために、第１熱電部材１５４と第２熱電部材１５５とに異なる向きのハッチングが付されている。第１熱電部材１５４のハッチングの向きは、図１２の第１熱電部材１０４と同じである。第２熱電部材１５５のハッチングの向きは、図１２の第２熱電部材１０５と同じである。

【0110】

複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５は、図１２に示される第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４および複数の第２熱電部材１０５に対して、第１熱電部材と第２熱電部材とを入れ換えた位置に、配置される。すなわち、状態検出センサ１の厚さ方向で第２基材１５を第１基材１０に投影したとき、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４は、図１２に示される第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５と同じ位置に配置される。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５は、図１２に示される第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４と同じ位置に配置される。

【0111】

図１１に示すように、複数の第４配線１７は、複数の第１配線１１と同じように配置される。このため、図１１には、複数の第１配線１１の符号と、複数の第４配線１７の符号との両方が付されている。複数の第４配線１７は、複数の熱電部材接続用の第４配線１７１を含む。複数の熱電部材接続用の第４配線１７１の大部分は、図中の上下方向に延びた形状を有する。電極接続用の第４配線１７２の一部は、図１０の第１電極１３に対応する位置に配置される。電極接続用の第４配線１７４の一部は、図１０の第１中間電極５１に対応する位置に配置される。

【0112】

図１０に示すように、第２絶縁層１８の表面に、第２電極１９、第２中間電極５２および第２金メッキ部２５のそれぞれが、第１電極１３、第１中間電極５１および第１金メッキ部２４のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向する位置に配置される。図１０には、第１絶縁層１２、第１電極１３、第１中間電極５１および第１金メッキ部２４の符号と、第２絶縁層１８、第２電極１９、第２中間電極５２および第２金メッキ部２５の符号との両方が付されている。なお、第２絶縁層１８の表面における第２電極１９、第２中間電極５２および第２金メッキ部２５の配置は、図１０を左右反転した位置である。

【0113】

本実施形態の状態検出センサ１の製造方法は、第３実施形態と同様に、用意工程Ｓ１と、積層工程Ｓ２と、加熱加圧工程Ｓ３とを含む。本実施形態では、用意工程Ｓ１での第１基材１０を用意することには、以下の工程が含まれる。

【0114】

すなわち、図１５に示すように、第１基材１０に形成された複数の第１貫通孔１０３に対して、第１マスク７１を用いて、第１形成材料３１が充填される。図１５では、複数の第１貫通孔１０３のうち一部の第１貫通孔１０３が示されている。図１７も同様である。

【0115】

具体的には、第１マスク７１が、複数の第１貫通孔１０３が形成された第１基材１０の第１面１０１に設置される。第１マスク７１は、第１形成材料３１の充填を補助する板形状の治具である。第１マスク７１としては、例えば、ステンレス板が用いられる。図１６に示すように、第１マスク７１は、複数の第１開口部７１ａを有する。複数の第１開口部７１ａの配置は、図１２に示す複数の第１熱電部材１０４の配置と同じである。図１６に示す第１マスク７１の表裏を反転させたときの複数の第１開口部７１ａの配置は、図１４に示す複数の第１熱電部材１５４の配置と同じである。図１５に示すように、第１マスク７１は、第１基材１０に設置された状態のとき、複数の第１貫通孔１０３のうち複数の第１熱電部材１０４の形成予定の第１貫通孔１０３を開口させる。第１マスク７１は、複数の第１貫通孔１０３のうち複数の第２熱電部材１０５の形成予定の第１貫通孔１０３を塞ぐ。第１マスク７１は、第１基材１０の第１面１０１のうち複数の第１貫通孔１０３以外の領域を覆う。

【0116】

そして、図示しないが、ペースト状の第１形成材料３１が、第１マスク７１の表面に塗布される。この第１形成材料３１が、スキージ等によって、第１マスク７１に押し付けられる。これにより、この第１形成材料３１が複数の第１貫通孔１０３のうち一部の第１貫通孔１０３に充填される。その後、第１マスク７１が第１基材１０から外される。

【0117】

続いて、図１７に示すように、第１基材１０に形成された複数の第１貫通孔１０３に対して、第２マスク７２を用いて、第２形成材料３２が充填される。

【0118】

具体的には、第２マスク７２が、第１基材１０の第１面１０１に設置される。第２マスク７２は、第２形成材料３２の充填を補助する板形状の治具である。第２マスク７２としては、例えば、ステンレス板が用いられる。図１８に示すように、第２マスク７２は、複数の第２開口部７２ａを有する。複数の第２開口部７２ａの配置は、図１２に示す複数の第２熱電部材１０５の配置と同じである。図１８に示す第２マスク７２の表裏を反転させたときの複数の第２開口部７２ａの配置は、図１４に示す複数の第２熱電部材１５５の配置と同じである。図１７に示すように、第２マスク７２は、第１基材１０に設置された状態のとき、複数の第１貫通孔１０３のうち複数の第２熱電部材１０５の形成予定の第１貫通孔１０３を開口させる。第２マスク７２は、複数の第１貫通孔１０３のうち複数の第１熱電部材１０４の形成予定の第１貫通孔１０３を塞ぐ。第２マスク７２は、第１基材１０の第１面１０１のうち複数の第１貫通孔１０３以外の領域を覆う。

【0119】

そして、図示しないが、ペースト状の第２形成材料３２が、第２マスク７２の表面に塗布される。この第２形成材料３２が、スキージ等によって、第２マスク７２に押し付けられる。これにより、この第２形成材料３２が複数の第１貫通孔１０３のうち他の一部の第１貫通孔１０３に充填される。その後、第２マスク７２が第１基材１０から外される。このようにして、複数の第１貫通孔１０３に第１形成材料３１および第２形成材料３２が充填された第１基材１０が用意される。

【0120】

さらに、本実施形態では、用意工程Ｓ１での第２基材１５を用意することには、以下の工程が含まれる。

【0121】

すなわち、図１９に示すように、第２基材１５に形成された複数の第２貫通孔１５３に対して、第１マスク７１を用いて、第１形成材料３１が充填される。図１９では、複数の第２貫通孔１５３のうち一部の第２貫通孔１５３が示されている。図２０も同様である。

【0122】

具体的には、第１基材１０の第１形成材料３１の充填に用いた第１マスク７１の表裏が反転された状態で、第１マスク７１が、複数の第２貫通孔１５３が形成された第２基材１５の第３面１５１に設置される。これにより、第１マスク７１は、第２基材１５に設置された状態のとき、複数の第２貫通孔１５３のうち複数の第１熱電部材１５４が形成される第２貫通孔１５３を開口させる。第１マスク７１は、複数の第２貫通孔１５３のうち複数の第２熱電部材１５５が形成される第２貫通孔１５３を塞ぐ。第１マスク７１は、第２基材１５の第３面１５１のうち複数の第２貫通孔１５３以外の領域を覆う。

【0123】

そして、図示しないが、ペースト状の第１形成材料３１が、第１マスク７１の表面に塗布される。この第１形成材料３１が、スキージ等によって、第１マスク７１に押し付けられる。これにより、この第１形成材料３１が複数の第２貫通孔１５３のうち一部の第２貫通孔１５３に充填される。その後、第１マスク７１が第２基材１５から外される。

【0124】

続いて、図２０に示すように、第２基材１５に形成された複数の第２貫通孔１５３に対して、第２マスク７２を用いて、第２形成材料３２が充填される。

【0125】

具体的には、第１基材１０の第２形成材料３２の充填に用いた第２マスク７２の表裏が反転された状態で、第２マスク７２が、第１基材１０の第１面１０１に設置される。これにより、第２マスク７２は、第２基材１５に設置された状態のとき、複数の第２貫通孔１５３のうち複数の第２熱電部材１５５が形成される第２貫通孔１５３を開口させる。第２マスク７２は、複数の第２貫通孔１５３のうち複数の第１熱電部材１５４が形成される第２貫通孔１５３を塞ぐ。第２マスク７２は、第２基材１５の第３面１５１のうち複数の第２貫通孔１５３以外の領域を覆う。

【0126】

そして、図示しないが、ペースト状の第２形成材料３２が、第２マスク７２の表面に塗布される。この第２形成材料３２が、スキージ等によって、第２マスク７２に押し付けられる。これにより、この第２形成材料３２が複数の第２貫通孔１５３のうち他の一部の第２貫通孔１５３に充填される。その後、第２マスク７２が第２基材１５から外される。このようにして、複数の第２貫通孔１５３に第１形成材料３１および第２形成材料３２が充填された第２基材１５が用意される。

【0127】

ここで、図８に示すように、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のそれぞれは、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５のそれぞれに対して対向して配置される。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５のそれぞれは、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のそれぞれに対して対向して配置される。しかし、本実施形態と異なり、第１基材１０において、複数の第１熱電部材１０４および複数の第２熱電部材１０５が線対称に配置されていない。第２基材１５において、複数の第１熱電部材１５４および複数の第２熱電部材１５５が線対称に配置されていない場合を考える。

【0128】

この場合、第１基材１０に第１形成材料３１を充填するときに用いるマスク、第１基材１０に第２形成材料３２を充填するときに用いるマスク、第２基材１５に第１形成材料３１を充填するときに用いるマスク、第２基材１５に第２形成材料３２を充填するときに用いるマスクとして、４種類のマスクを用いることが必要である。

【0129】

または、これらのマスクとして、２種類のマスクを洗浄して用いることが必要である。すなわち、第１基材１０に第１形成材料３１を充填するときに用いたマスクを洗浄する。その洗浄したマスクを用いて、第２基材１５に第２形成材料３２を充填する。第１基材１０に第２形成材料３２を充填するときに用いたマスクを洗浄する。その洗浄したマスクを用いて、第２基材１５に第１形成材料３１を充填する。このとき、異なる材料が混入しないように、マスクを洗浄する必要がある。

【0130】

これに対して、本実施形態によれば、図８の断面構造と同様に、第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のそれぞれは、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向して配置される。第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５のそれぞれは、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のそれぞれに対して、状態検出センサ１の厚さ方向で対向して配置される。そして、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４のそれぞれは、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５に対して、線対称となる位置に配置される。第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４のそれぞれは、第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５に対して、線対称となる位置に配置される。

【0131】

このため、第１基材１０に第１形成材料３１を充填するときに用いるマスクと、第２基材１５に第１形成材料３１を充填するときに用いるマスクとを、表裏反転して共用することができる。第１基材１０に第２形成材料３２を充填するときに用いるマスクと、第２基材１５に第２形成材料３２を充填するときに用いるマスクとを、表裏反転して共用することができる。

【0132】

よって、４種類のマスクを用いる場合と比較して、用いるマスクを減らすことができる。また、２種類のマスクを洗浄して用いる場合と比較して、異種材料の混入を防止するための洗浄を不要にすることができ、製造工程を簡略化することができる。

【0133】

（第５実施形態）
図２１に示すように、本実施形態の状態検出センサ１は、中間絶縁層２０に形成されたスルーホール２０３を介して、第１センサ部２１と第２センサ部２２とが電気的に接続されている点で、第３実施形態の状態検出センサ１と相違する。本実施形態の状態検出センサ１では、第２基材１５の第１熱電部材１５４と第２熱電部材１５５との位置が、第３実施形態と逆であるが、同じであってもよい。状態検出センサ１の他の構成は、第３実施形態の状態検出センサ１と同じである。本実施形態の状態検出センサ１によっても、第３実施形態の状態検出センサ１と同様に、特性検査の方法として、状態検出センサ１に一定の熱流を与える方法を採用することができる。

【0134】

なお、本実施形態の状態検出センサ１では、電極接続用の第１配線１１４に直に接続された第２熱電部材１０５は、第１センサ部２１の熱電変換素子として機能するが、センサ本体部２３の熱電変換素子として機能しない。同様に、電極接続用の第４配線１７４に直に接続された第２熱電部材１５５は、第２センサ部２２の熱電変換素子として機能するが、センサ本体部２３の熱電変換素子として機能しない。このように、センサエリアＡ１に、熱電変換素子として機能しない熱電部材が含まれることによって、センサ本体部２３のセンシングに誤差が生じる。

【0135】

これに対して、第３実施形態の状態検出センサ１では、センサエリアＡ１に、熱電変換素子として機能しない熱電部材が含まれない。このため、第３実施形態の状態検出センサ１の方が、本実施形態の状態検出センサ１よりも好ましい。

【0136】

（他の実施形態）
（１）第３～第５実施形態では、状態検出センサ１は、中間電極としての第１中間電極５１および第２中間電極５２を備える。しかしながら、状態検出センサ１は、第１中間電極５１と第２中間電極５２の一方の中間電極のみを備えていてもよい。この場合、一方の中間電極が、第１センサ部２１と第２センサ部２２との間に電気的に接続される。これによっても、第３実施形態と同じ効果が得られる。

【0137】

（２）上記した各実施形態において、第１熱電部材１０４、１５４と、第２熱電部材１０５、１５５との位置が入れ替わってもよい。

【0138】

（３）上記した各実施形態では、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４と第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４とは、同じ材料で構成される。第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５と第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５とは、同じ材料で構成される。しかしながら、第１基材１０の複数の第１熱電部材１０４と第２基材１５の複数の第１熱電部材１５４とは、導電型が同じであれば、異なる材料で構成されてもよい。同様に、第１基材１０の複数の第２熱電部材１０５と第２基材１５の複数の第２熱電部材１５５とは、導電型が同じであれば、異なる材料で構成されてもよい。

【0139】

すなわち、上記した各実施形態では、第１基材１０を用意することにおける複数の第１貫通孔１０３に充填される第１形成材料３１と、第２基材１５を用意することにおける複数の第２貫通孔１５３に充填される第１形成材料３１とは、同じ材料であるが、異なる材料であってもよい。同様に、第１基材１０を用意することにおける複数の第１貫通孔１０３に充填される第２形成材料３２と、第２基材１５を用意することにおける複数の第２貫通孔１５３に充填される第２形成材料３２とは、同じ材料であるが、異なる材料であってもよい。

【0140】

（４）上記した各実施形態では、第１基材１０、第１絶縁層１２、第２基材１５、第２絶縁層１８および中間絶縁層２０のそれぞれは、同じ材料で構成される。しかしながら、第１基材１０、第１絶縁層１２、第２基材１５、第２絶縁層１８および中間絶縁層２０のそれぞれは、熱可塑性樹脂で構成されていれば、同じ材料で構成されていなくてもよい

【0141】

（５）上記した各実施形態において、スルーホールによる層間接続は、ビアによる層間接続に変更可能である。

【0142】

（６）本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載した範囲内において適宜変更が可能であり、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。また、上記各実施形態は、互いに無関係なものではなく、組み合わせが明らかに不可な場合を除き、適宜組み合わせが可能である。また、上記各実施形態において、実施形態を構成する要素は、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに必須であると考えられる場合等を除き、必ずしも必須のものではないことは言うまでもない。また、上記各実施形態において、実施形態の構成要素の個数、数値、量、範囲等の数値が言及されている場合、特に必須であると明示した場合および原理的に明らかに特定の数に限定される場合等を除き、その特定の数に限定されるものではない。また、上記各実施形態において、構成要素等の材質、形状、位置関係等に言及するときは、特に明示した場合および原理的に特定の材質、形状、位置関係等に限定される場合等を除き、その材質、形状、位置関係等に限定されるものではない。

【符号の説明】

【0143】

１０ 第１基材
１１１ 熱電部材接続用の第１配線
１２ 第１絶縁層
１４ 複数の第２配線
１５ 第２基材
１６ 複数の第３配線
１７１ 熱電部材接続用の第４配線
１８ 第２絶縁層
２０ 中間絶縁層

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】