JPH01208808A - 薄膜白金温度センサ - Google Patents
薄膜白金温度センサInfo
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- JPH01208808A JPH01208808A JP3425488A JP3425488A JPH01208808A JP H01208808 A JPH01208808 A JP H01208808A JP 3425488 A JP3425488 A JP 3425488A JP 3425488 A JP3425488 A JP 3425488A JP H01208808 A JPH01208808 A JP H01208808A
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、自動車用、家庭電化製品用、及び工業計器等
に使用される薄膜白金温度センサに関するものである。
に使用される薄膜白金温度センサに関するものである。
従来の技術
従来の温度センサは、高精度ではあるものの、高価で取
扱いが煩わしいものと、簡便で大量に使用できるものの
、精度が悪いものとに大別でき、用途に応じて、使いわ
けられている。
扱いが煩わしいものと、簡便で大量に使用できるものの
、精度が悪いものとに大別でき、用途に応じて、使いわ
けられている。
しかしながら、最近のエレクトロニクスの急激な進歩に
より、自動車用などの精密温度センサを中心に、堅牢で
大量に使用ができ、かつ高精度な温度センサが要求され
るようになってきた。特に、声動車用については、安価
でかつ小型で精度が高く、温度範囲が広く直線的な抵抗
値変化をし、また振動に対して強く、熱応答性の良いも
のが要求されている。従来より、精密温度センサとして
は、白金測温抵抗体が用いられているが、白金線を使用
するため抵抗値は６０Ω、１ｏＯΩと低く、そのため周
辺回路が複雑になり、また周辺回路の雑音等の影響を受
けやすいという問題があり、併せて形状も大きく、更に
振動及び衝撃に弱い。さらに、白金線を細くすることに
は限界があるから高価な白金線を相当大量に使用するこ
とになるとともに、白金線を１本ずつセラミックボビン
等に巻きつけて作製していくため大量生産は不可能であ
って相当高価なものとなっていた。
より、自動車用などの精密温度センサを中心に、堅牢で
大量に使用ができ、かつ高精度な温度センサが要求され
るようになってきた。特に、声動車用については、安価
でかつ小型で精度が高く、温度範囲が広く直線的な抵抗
値変化をし、また振動に対して強く、熱応答性の良いも
のが要求されている。従来より、精密温度センサとして
は、白金測温抵抗体が用いられているが、白金線を使用
するため抵抗値は６０Ω、１ｏＯΩと低く、そのため周
辺回路が複雑になり、また周辺回路の雑音等の影響を受
けやすいという問題があり、併せて形状も大きく、更に
振動及び衝撃に弱い。さらに、白金線を細くすることに
は限界があるから高価な白金線を相当大量に使用するこ
とになるとともに、白金線を１本ずつセラミックボビン
等に巻きつけて作製していくため大量生産は不可能であ
って相当高価なものとなっていた。
このような問題点を解決するために、白金線の代わりに
白金の厚膜や薄膜を用いた温度センサが開発されている
。しかし、厚膜白金温度センサは、スクリーン印刷技術
によるため１００μｍ以下の微細パターンが困難、製造
上のバラツキが大きい等の欠点を有している。
白金の厚膜や薄膜を用いた温度センサが開発されている
。しかし、厚膜白金温度センサは、スクリーン印刷技術
によるため１００μｍ以下の微細パターンが困難、製造
上のバラツキが大きい等の欠点を有している。
一方、薄膜白金温度センサは、パターンの微細化が容易
なため、小型化ができ、また高抵抗化による高感度化を
図れ、更に、機械的強度が強く、ウェハー処理によって
バラツキが小さくでき、量産に適し、低価格化が可能で
ある等の長所を有する。
なため、小型化ができ、また高抵抗化による高感度化を
図れ、更に、機械的強度が強く、ウェハー処理によって
バラツキが小さくでき、量産に適し、低価格化が可能で
ある等の長所を有する。
発明が解決しようとする課題
薄膜白金温度センサの製造方法としては、まず、真空蒸
着法、スパッタリング法等により、絶縁基板上に数千オ
ングストローム膜厚の白金薄膜を付着させ、湿式エツチ
ング法、スパッタエツチング法等の方法で微細パターン
化し、大気中で９００〜１０００℃の高温で熱処理を行
う。その後、トリミングによる抵抗値調整、リード線取
り出し、保護膜コーティングを行う。この際、保護膜と
しては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等の材
料が用いられる。しかし、樹脂はせいぜい３００’Ｃ程
度の耐熱性しかなく、白金との密着性が良くない。また
、樹脂やガラスは熱伝導が悪い上、デイピング、スクリ
ーン印刷等の製法で作製するため膜厚が厚くなり、その
結果素子の応答性が悪くなる。更に、樹脂及びガラス何
れの材料も白金膜中への不純物混入が心配される。
着法、スパッタリング法等により、絶縁基板上に数千オ
ングストローム膜厚の白金薄膜を付着させ、湿式エツチ
ング法、スパッタエツチング法等の方法で微細パターン
化し、大気中で９００〜１０００℃の高温で熱処理を行
う。その後、トリミングによる抵抗値調整、リード線取
り出し、保護膜コーティングを行う。この際、保護膜と
しては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂、ガラス等の材
料が用いられる。しかし、樹脂はせいぜい３００’Ｃ程
度の耐熱性しかなく、白金との密着性が良くない。また
、樹脂やガラスは熱伝導が悪い上、デイピング、スクリ
ーン印刷等の製法で作製するため膜厚が厚くなり、その
結果素子の応答性が悪くなる。更に、樹脂及びガラス何
れの材料も白金膜中への不純物混入が心配される。
以上のように、従来の保護膜材料では多くの問題Ｊあっ
た。
た。
本発明は、これらの問題点を解決するもので、熱応−答
速度が速く、耐熱性が良く、信頼性に優れた薄膜白金温
度センサを提供することを目的とするものである。
速度が速く、耐熱性が良く、信頼性に優れた薄膜白金温
度センサを提供することを目的とするものである。
課題を解決するための手段
この問題を解決するため本発明は、絶縁基板上に白金抵
抗薄膜と電極を形成し、この白金抵抗薄膜上に金属アル
コキシドを主成分とする保護膜を形成したことを特徴と
するものである。
抗薄膜と電極を形成し、この白金抵抗薄膜上に金属アル
コキシドを主成分とする保護膜を形成したことを特徴と
するものである。
作用
本発明は上記した保護膜を形成することにより、熱伝導
が良く、耐熱性が高く、化学的に安定であり、白金薄膜
への不純物混入が少なくなり、熱応答速度、耐熱性、信
頼性等の問題が解決される。
が良く、耐熱性が高く、化学的に安定であり、白金薄膜
への不純物混入が少なくなり、熱応答速度、耐熱性、信
頼性等の問題が解決される。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付の図面にもとづいて説明
する。
する。
図において、１は幅３ｆｆ、長さ１０１ｆｆ、厚さ０．
８５ ＭＭのアルミナ基板よりなる絶縁基体であり、２
はこの絶縁基体１上にスパッタリング法により白金を約
０．５μｍ着膜し、スパッタエツチング法によりパター
ン形成された白金抵抗薄膜、３はこの白金抵抗薄膜２と
接続されるリード線引き出し用の電極、４は白金抵抗薄
膜を被覆する保護膜で、金属アルコキシドを主成分とす
る液を塗布し１６０℃の温度で焼成することにより約６
μｍ厚のＳｉＯ□及びム１２０３の混合膜を形成した。
８５ ＭＭのアルミナ基板よりなる絶縁基体であり、２
はこの絶縁基体１上にスパッタリング法により白金を約
０．５μｍ着膜し、スパッタエツチング法によりパター
ン形成された白金抵抗薄膜、３はこの白金抵抗薄膜２と
接続されるリード線引き出し用の電極、４は白金抵抗薄
膜を被覆する保護膜で、金属アルコキシドを主成分とす
る液を塗布し１６０℃の温度で焼成することにより約６
μｍ厚のＳｉＯ□及びム１２０３の混合膜を形成した。
また５は電極３に接続されるリード線である。
第１表はこの実施例の温度センサと比較のためにガラス
を保護膜とした温度センサの抵抗温度係数（０℃、１０
０℃基準）のばらつき（初期特性）を示すものである。
を保護膜とした温度センサの抵抗温度係数（０℃、１０
０℃基準）のばらつき（初期特性）を示すものである。
第１表
（試料数 各１００個）
第２表は同様に本実施例の温度センサとガラスを保護膜
とした温度センサ（比較例）について、６００℃、２０
００時間の高温放置した場合の０℃における抵抗値変化
率と抵抗温度係数の変化を示したものである。
とした温度センサ（比較例）について、６００℃、２０
００時間の高温放置した場合の０℃における抵抗値変化
率と抵抗温度係数の変化を示したものである。
（以下 余 白）
第２表
（試料数 １００個）
第３表は同様に本実施例の温度センサとガラスを保護膜
とした温度センサ（比較例）について、熱応答性として
、温度センサを２０℃から１００℃の雰囲気に移した時
の２０’Ｃと１００℃との温度差の６３．２ ％に相当
する抵抗値に達するまでの時間を示したものである。
とした温度センサ（比較例）について、熱応答性として
、温度センサを２０℃から１００℃の雰囲気に移した時
の２０’Ｃと１００℃との温度差の６３．２ ％に相当
する抵抗値に達するまでの時間を示したものである。
第３表
（試料数 １０個）
ガラスを保護膜とした場合は、ガラスの焼成時がセンサ
を高温で使用する際に、ガラスに含まれる鉛などの不純
物が白金薄膜と反応しその特性を劣化させる。また、ガ
ラスは熱伝導性が悪く、印刷等の厚膜法で形成するため
膜厚のバラツキが大きく、熱応答特性が悪くなる。
を高温で使用する際に、ガラスに含まれる鉛などの不純
物が白金薄膜と反応しその特性を劣化させる。また、ガ
ラスは熱伝導性が悪く、印刷等の厚膜法で形成するため
膜厚のバラツキが大きく、熱応答特性が悪くなる。
しかし、金属アルコキシド焼成膜を保護膜とした場合は
、無機質で均一な膜厚の薄膜が形成できるため、白金膜
への不純物の混入が少なく、更に熱伝導性が良好である
。
、無機質で均一な膜厚の薄膜が形成できるため、白金膜
への不純物の混入が少なく、更に熱伝導性が良好である
。
なお、本実施例としては、５ｉｎ２と人１２０３の混合
膜を用いたが、ム１２０３単独でもまた他の金属アルコ
キシド焼成膜でも使用可能である。
膜を用いたが、ム１２０３単独でもまた他の金属アルコ
キシド焼成膜でも使用可能である。
発明の効果
以上のように本発明によれば、保護膜として金属アルコ
キシド焼成膜を用いたので薄膜白金温度センサとしては
、 （１）熱応答性が速い （２）耐熱性が高い （３）信頼性に優れる などの効果が得られる。
キシド焼成膜を用いたので薄膜白金温度センサとしては
、 （１）熱応答性が速い （２）耐熱性が高い （３）信頼性に優れる などの効果が得られる。
図は本発明の一実施例による薄膜白金温度センサの断面
図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・白金薄膜、３
・・・・・・電極、４・・・・・・保護膜、６・・・・
・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
絶縁基板
図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・白金薄膜、３
・・・・・・電極、４・・・・・・保護膜、６・・・・
・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
絶縁基板
Claims (1)
- 絶縁基体上に白金抵抗薄膜と電極を形成し、この白金抵
抗薄膜上に金属アルコキシドを主成分とする溶液を塗布
し焼成してなる保護膜を形成したことを特徴とする薄膜
白金温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3425488A JPH01208808A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 薄膜白金温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP3425488A JPH01208808A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 薄膜白金温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01208808A true JPH01208808A (ja) | 1989-08-22 |
Family
ID=12409037
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP3425488A Pending JPH01208808A (ja) | 1988-02-17 | 1988-02-17 | 薄膜白金温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01208808A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03160334A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Murata Mfg Co Ltd | 測温抵抗体 |
| JPH03160333A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Murata Mfg Co Ltd | 測温抵抗体 |
| KR100393945B1 (ko) * | 2001-02-24 | 2003-08-06 | 이노스텍 (주) | 금속 박막 저항체 소자의 제조 방법 및 이를 이용한 금속 박막 온도 센서의 제조 방법 |
-
1988
- 1988-02-17 JP JP3425488A patent/JPH01208808A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH03160334A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Murata Mfg Co Ltd | 測温抵抗体 |
| JPH03160333A (ja) * | 1989-11-17 | 1991-07-10 | Murata Mfg Co Ltd | 測温抵抗体 |
| KR100393945B1 (ko) * | 2001-02-24 | 2003-08-06 | 이노스텍 (주) | 금속 박막 저항체 소자의 제조 방법 및 이를 이용한 금속 박막 온도 센서의 제조 방법 |
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