JPS586193B2 - カサイカンチキ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は火災感知器特に、発振素子上にｖＯ２等の温度
によりその抵抗値が急変する温度センサを一体的に結合
した構造の発振感温素子に関する。

従来この種の火災感知器は、感知器が異状時に正常に動
作するかどうか、通常は判別できず、従って試験時に異
常時の状態を作って感知器を調べていた。

本発明は上記の欠点を除去し、火災感知器が平常は発振
しており、異常時に発振素子がスイッチングすることに
より、火災を感知するようにし、検査を簡単に行いうる
ようにしたものである。

次に本発明を実施例について説明する。

第１図は本発明の火災感知器を示すもので、１はシリコ
ンのｎ型基板で、２は基板１上の一部にＰ型不純物をド
ープしたＰ＋層、３はＰ＋２上にｎク型不純物を高濃度
にドープしたｎ＋１、４はｎ型基板１上の他の部分にｎ
型不純物を高濃度にドープしたｎ＋層、５はｎ１基板の
他面にＰ型不純物を高濃度にドープしたＰ＋層である。

この１，２，３，４，５で発振素子Ａが構成される。

Ａの両面に酸化膜（Ｓｉ０２）１１，１２をつけ、その
Ｓｉ０２膜１１上にＶＯ２等で代表される温度センサー
６を薄膜でつけ、素子Ａと温度センサーを一体化した素
子を発振温度感知素子とする。

さらにＳｉ０２膜１１を部分的に窓明して、ｎ＋３層上
に電極７、ｎ＋４層とセンサー６の共通的に使用する電
極８、Ｐ＋５層上に電極９、センサー６層上に他の電極
１０を付ける。

１３は出力を取り出す出力抵抗である。

電極８，Ｔ間に電源Ｖｌｓ電極９，１０間に電源Ｖ２を
印加する。

なお、ｖ２電源はなくてもよく、また、６の温度セシサ
は、１２のＳｉ０２膜上につけてもよい。

次に本発明装置の動作について説明すると、第１図の構
成で、温度が低く温度センサ６が高抵抗の時、Ｐ＋５層
の電位が外部からのホールの注入により上昇して、ｎ１
層よりＰ＋５層の方が高くなると、Ｐ＋５，ｎ１，Ｐ＋
２，ｎ＋３のサイリスク構造が導通して、出力抵抗１３
に電流が流れる。

そして、Ｐ＋５層の電位はほぼｎ＋３層の電位迄下がる
。

そして、温度センサ６の抵抗値がサイリスクの保持電流
以下である様な高抵抗であるので、Ｐ＋５層よりホール
が出はらい、またｎ＋３よりの電子がＰ＋５層に入ると
、Ｐ＋５層の電位は下がってしまうと、サイリスク構造
の電流は停止する。

しかし、ｎｌ−Ｐ＋２の接合は、Ｐ＋２層に過剰のキャ
リアが蓄積されているので、これらのキャリアがなくな
るまでは、順方向にバイアスされたままであるので、ｎ
”４，ｎ１，Ｐ＋２，ｎ＋３のトランジスタ構造が飽和
状態であるので、飽和電流■８は素子１３の抵抗をＲと
すると が流れる。

そしてこの過剰キャリアがなくなると，電流は完全にス
トップする。

そして、Ｐ＋５層の電位は下がったままであるが、外部
よりホールの注入によりだんだん上昇して行き、Ｐ＋５
層の電位が０１層の電位より上がると、サイリスク構造
は再びスイッチングする。

以上を繰り返して発振素子Ａは発振を行い、出力抵抗１
３の出力電圧として第２図ａで示される発振出力が取り
出せる。

次に温度が高くなると、温度センサ６の抵抗値が急激に
下がり、それ故、サイリスク構造Ｐ＋５，ｎ１，Ｐ＋２
，ｎ＋３がオンした時に、保持電流以上となり、サイリ
スクは導通状態を続ける。

そして、このサイリスク電流と、トランジスタ構造によ
る飽和電流Ｉ５が流れつづけ、出力抵抗１３にはほぼ電
源■１の電圧が印加された状態になる。

この様子を第２図ｂに示す。

すなわち、温度が低いと発振出力が出ており、温度が高
くなるとスイッチングした大きな電流が流れることにな
る。

（第２図Ｃ参照） 本発明は叙十のように、発振素子と温度センサーを薄膜
化して一体化したため、非常に小型で簡単な構成になり
、また、一体化しているため信頼性も向上し、さらに熱
応答も速くなる。

しかして平常時には発振出力が出ており、温度が高くな
ると素子がスイッチした大きな電流が流れるため、平常
時の動作チェックが容易となる。

すなわち通常は発振出力が出ているため、発振出力を観
察すれば動作チェック出来、故障していると発振が出て
いないので、これにより故障の有無が判別でき、保守が
非常に簡単となる効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の火災感知器、第２図ａ，ｂ，Ｃは本発
明装置の動作を説明する説明図を示す。 １・・・・・・基板、２・・・・・・Ｐ１、３・・・・
・・ｎ＋層、４・・・・・・ｎ十層、５・・・・・・Ｐ
十層、６・・・・・・温度センサ、７，８，９，１０・
・・・・・電極、１１．１２・・・・・・Ｓｉ０２膜、
ｖ１，ｖ２・・・・・・電源。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １ 導電型半導体基板１の片面の一部に該基板と逆導電
   型不純物層２を設け、さらに、前記不純物２上に基板１
   と同導電型不純物層３を設け、基板１の片面の他の部分
   に基板１と同導電型不純物層４を設け、基板１の逆面に
   基板１と逆導電型の不純物層５を設けてなる発振素子表
   面に、酸化膜をつけ、該酸化膜上に薄膜の温度センサ６
   をつけた火災感知器。