DE112019006734T5

DE112019006734T5 - Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand und Herstellungsverfahren dafür

Info

Publication number: DE112019006734T5
Application number: DE112019006734.6T
Authority: DE
Inventors: Junichi Otsuka; Yoji Kobayashi
Original assignee: Koa Corp
Current assignee: Koa Corp
Priority date: 2019-01-24
Filing date: 2019-12-24
Publication date: 2021-10-21
Also published as: JP7185541B2; WO2020153084A1; CN113302709A; JP2020118568A; US20220091058A1; US11940401B2

Abstract

Ein Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der es möglich macht, einen Grad einer Aufschwefelung genau und einfach festzustellen, und ein Herstellungsverfahren für einen solchen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand sind vorgesehen. Ein Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 umfasst: ein isoliertes Substrat 1, das eine Quaderform hat, eine erste Vorderseitenelektrode 2 und eine zweite Vorderseitenelektrode 3, die an beiden Enden auf einer Hauptoberfläche des isolierten Substrats 1 ausgebildet sind, mehrere Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode verbunden sind, mehrere Widerstandselemente 5, die zwischen die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und die zweite Vorderseitenelektrode 3 geschaltet sind, und eine Schutzschicht 6, die zum teilweisen Abdecken der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und zum vollständigen Abdecken der Widerstandselemente 5 ausgebildet ist. Von den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 liegen die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a aus der Schutzschicht 6 heraus frei, und verschiedene Zeiten werden jeweils für diese Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a eingestellt, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.

Description

Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand zur Erfassung einer kumulativen Menge einer Aufschwefelung in einer korrosiven Umgebung und ein Herstellungsverfahren für einen solchen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand.
Hintergrund der Erfindung
Für innere Elektroden elektronischer Teile, wie zum Beispiel Chip-Widerstände, wird typischerweise ein auf Ag (Silber) basierendes Elektrodenmaterial mit einem niedrigen Widerstand verwendet. Silber wird jedoch zu Silbersulfid, wenn es über längere Zeit einem Sulfidgas ausgesetzt wird, und dies verursacht einen Unterbrechungsfehler bei elektrischen Teilen, weil Silbersulfid ein isolierendes Material ist. Deshalb wurden in letzter Zeit Gegenmaßnahmen gegen Aufschwefelung unternommen, wie zum Beispiel die Ausbildung von Elektroden, die gegen Aufschwefelung resistent sind, durch das Hinzufügen von Pd (Palladium) oder Au (Gold) zu Ag oder die Schaffung einer Elektrodenstruktur, bei der Sulfidgas die Elektrode kaum erreicht.
Doch selbst wenn bei elektronischen Teilen derartige Gegenmaßnahmen gegen Aufschwefelung unternommen wurden, ist es schwierig, die Unterbrechung in einer Situation vollständig zu verhindern, in der die elektronischen Teile über einen längeren Zeitraum einer Sulfidgasatmosphäre ausgesetzt waren oder einer hohen Konzentration von Sulfidgas ausgesetzt waren. Deshalb wird es nötig, eine Unterbrechung zu erfassen, bevor sie eintritt, und zu verhindern, dass zu einer unerwarteten Zeit ein Fehler auftritt.
Deshalb wurde zu diesem Zweck ein Aufschwefelungs-Erfassungssensor vorgeschlagen, der einen kumulativen Grad der Aufschwefelung elektronischer Teile erfasst und es ermöglicht, die Gefahr eines Fehlers zu erkennen, bevor ein elektronisches Teil aufgrund der Auswirkungen der Aufschwefelung ausfällt, wie zum Beispiel unterbrochen wird, wie in der Patentliteratur 1 beschrieben.
Der in der Patentliteratur 1 beschriebene Aufschwefelungs-Erfassungssensor umfasst eine Struktur, die einen Aufschwefelungsdetektor enthält, der hauptsächlich aus Ag ausgebildet ist, der auf einem isolierten Substrat ausgebildet ist, eine transparente Schutzschicht, die für Sulfidgas durchlässig ist, die dazu ausgebildet ist, den Aufschwefelungsdetektor abzudecken, und Stirnflächenelektroden, die dazu ausgebildet sind, mit dem Aufschwefelungsdetektor an beiden Enden des isolierten Substrats eine Verbindung herzustellen. Nach dem Anbringen des auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungssensors zusammen mit anderen elektronischen Teilen auf einer Leiterplatte wird die Leiterplatte in einer Atmosphäre eingesetzt, die Sulfidgas enthält. Im Lauf der Zeit dringt das Sulfidgas durch die Schutzschicht des Aufschwefelungs-Erfassungssensors und kontaktiert den Aufschwefelungsdetektor, während andere elektronische Teile durch Aufschwefelung betroffen sind, und folglich ändert sich die Farbe des Aufschwefelungsdetektors in Abhängigkeit von der Konzentration des Sulfidgases und der verstrichenen Zeit. Hierdurch wird die Erfassung eines Grads der Aufschwefelung durch Sichtprüfung einer Veränderung der Farbe des Aufschwefelungsdetektors durch die Schutzschicht hindurch, Erfassen von dem Aufschwefelungsdetektor reflektierten Lichts nach einer Bestrahlung der oberen Oberfläche des Aufschwefelungs-Erfassungssensors mit Licht oder Erfassen einer Änderung des Widerstandswerts des Aufschwefelungsdetektors möglich.
Liste der Zitate
Patentliteratur
Patentliteratur 1: japanische Patentanmeldung mit der Offenlegungsnummer 2009-250611
Zusammenfassung der Erfindung
Technisches Problem
Da die unter der Einwirkung von Sulfidgas entstehenden Veränderungen in der Farbe des Aufschwefelungsdetektors jedoch geringfügig sind, ist es für einen Mitarbeiter schwierig, einen Grad der Aufschwefelung durch Sichtprüfung exakt zu bestimmen. Die Bestimmung eines Grads der Aufschwefelung auf Basis von Licht, das von dem Aufschwefelungsdetektor reflektiert wird, ist dahingehend problematisch, dass getrennt eine großbauende Ausrüstung zur Erfassung benötigt wird. Außerdem ist es schwierig, einen Grad der Aufschwefelung auf Basis einer Veränderung des Widerstandswerts des Aufschwefelungsdetektors zu erfassen, und zwar aus den folgenden Gründen: es tritt eine geringfügige Veränderung des Widerstandswerts des Aufschwefelungsdetektors bei einer Zunahme der kumulativen Menge der Aufschwefelung auf, weil der Aufschwefelungsdetektor ein Leiter ist, der hauptsächlich aus Ag besteht, dessen spezifischer Widerstand gering ist, und außerdem ist die Temperaturcharakteristik (TCR) von Ag sehr schlecht und ändert sich dessen Widerstandswert mit der Temperatur zu einem beträchtlichen Grad.
Die vorliegende Erfindung wurde angesichts der tatsächlichen Umstände des Standes der Technik entwickelt, wir er oben beschrieben ist. Eine erste Aufgabe der Erfindung besteht darin, einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand bereitzustellen, der es ermöglicht, einen Grad der Aufschwefelung genau und einfach zu erfassen. Eine zweite Aufgabe der Erfindung besteht darin, ein Herstellungsverfahren für einen solchen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand bereitzustellen.
Lösung des Problems
Zur Lösung der oben genannten ersten Aufgabe weist ein Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand der vorliegenden Erfindung auf: ein isoliertes Substrat, das eine Quaderform hat, ein Paar Vorderseitenelektroden, die an beiden Enden einer Hauptoberfläche des isolierten Substrats ausgebildet sind, Widerstandselemente und Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe ausgebildet sind, und eine Schutzschicht, die dazu ausgebildet ist, die Widerstandselemente vollständig abzudecken und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter teilweise abzudecken. Der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand ist dadurch gekennzeichnet, dass die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter parallel mit den Vorderseitenelektroden verbunden sind und deren Aufschwefelungs-Erfassungsteile aus der Schutzschicht heraus freiliegen und verschiedene Zeiten jeweils für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt sind, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand sind mehrere Sätze von Widerstandselementen und Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, wobei die Widerstandselemente und Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jeweils in Reihe geschaltet sind, parallel zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden verbunden. In jedem Satz sind verschiedene Zeiten für die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter eingestellt, zu denen sie in Abhängigkeit von der kumulativen Menge der Aufschwefelung unterbrochen werden. Demgemäß ändert sich der Widerstandswert zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden schrittweise und kann ein Grad der Aufschwefelung genau und einfach erfasst werden.
Bei dem wie oben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand ist es vorzuziehen, wenn die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile identische Flächen haben, die aus der Schutzschicht heraus freiliegen. Hierdurch wird es dem Sulfidgas ermöglicht, sich in jedem Satz unter den gleichen Bedingungen auf die Aufschwefelungs-Erfassungsteile auszuwirken.
Außerdem ist es bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand als ein Mittel zur Unterscheidung der Zeit, zu der die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile jeweils unterbrochen werden, günstig, die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter so herzustellen, dass sie jeweils unterschiedliche Materialzusammensetzungen aufweisen. In diesem Fall sollten die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter aus einem Elektrodenmaterial hergestellt werden, das hauptsächlich Ag aufweist, jedoch unterschiedliche Konzentrationen von Pd enthält; auf diese Weise ist es möglich, unter ihnen einen Aufschwefelungs-Erfassungsleiter auszubilden, der schwieriger aufzuschwefeln ist.
Außerdem ist es bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand als ein weiteres Mittel zur Unterscheidung der Zeit, zu der die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile jeweils unterbrochen werden, ebenfalls günstig, die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter so herzustellen, dass sie jeweils unterschiedliche Schichtdicken haben, oder ebenfalls günstig, die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter so herzustellen, dass sie jeweils unterschiedliche Materialzusammensetzungen und Schichtdicken aufweisen.
Außerdem ist bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand die Schutzschicht so ausgebildet, dass sie Verbindungen abdeckt, welche die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter mit den Vorderseitenelektroden verbinden. Selbst wenn ein Inhaltsstoff, der sich negativ auf die Erfassung des Widerstandswerts auswirkt, sich von den Vorderseitenelektroden zu den Verbindungen mit den mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleitern ausgebreitet hat, wird es möglich, eine Veränderung des Widerstandswerts genau zu erfassen, weil die Verbindungen durch die Schutzschicht abgedeckt sind.
Außerdem ist bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand die Schutzschicht zwischen den mehreren parallel angeordneten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen ausgebildet. Auf diese Weise wird es möglich, einen durch Migration verursachten Kurzschluss zwischen benachbarten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen zu verhindern.
Außerdem ist bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand ein Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt parallel zu den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden ausgebildet, wobei der Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt ein Widerstandselement und einen Leiter aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und sowohl das Widerstandselement als auch der Leiter durch die Schutzschicht abgedeckt sind. Auf diese Weise wird es möglich, eine leitende Verbindung zwischen beiden Vorderseitenelektroden durch den Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt selbst in einem Zustand sicherzustellen, in dem alle der mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile unterbrochen wurden.
Außerdem ist bei dem wie oben angegeben aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand hinsichtlich der Widerstandselemente und der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe ausgebildet sind, eine Trimmnut in jedem Widerstandselement ausgebildet, und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter und ein zum Messen dienender Leiter sind jeweils über ein Widerstandselement verbunden, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind. Beim Abgleichen des Widerstandswerts eines Widerstandselement in jedem Satz ist es möglich, das Abgleichen durchzuführen, während Sonden mit einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter und einem zum Messen dienender Leiter in Kontakt gebracht werden, die jeweils über ein einzelnes Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind.
In dem soeben geschilderten Fall ist der zum Messen dienende Leiter ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter und sind Aufschwefelungs-Erfassungsteile, die identische Flächen haben, jeweils in einem Paar zum Messen dienender Leiter ausgebildet, die jeweils über ein Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind. Daher wird es möglich, die Genauigkeit der Erfassung eines Grads einer Aufschwefelung zu erhöhen, weil ein Widerstandselement mit zwei Aufschwefelungs-Erfassungsteilen kombiniert ist.
Zur Erfüllung der oben genannten zweiten Aufgabe umfasst ein erfindungsgemäßes Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren: einen Reihenschaltungs-Ausbildungsschritt zum Ausbilden mehrerer in Reihe geschalteter Abschnitte parallel auf einer Hauptoberfläche eines isolierten Substrats, sodass Aufschwefelungs-Erfassungsleiter über ein Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind, einen Widerstandswert-Abgleichschritt zum Bringen von Sonden in Kontakt mit einem Paar der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in jedem der in Reihe geschalteten Abschnitte und Einstellen eines Widerstandswerts in jedem einzelnen der mehreren Widerstandselemente; nach dem Widerstandswert-Abgleichschritt, einen Vorderseitenelektroden-Ausbildungsschritt zum Ausbilden eines Paars Vorderseitenelektroden an beiden Enden auf der Hauptoberfläche des isolierten Substrats zum Verbinden der mehreren parallel angeordneten Aufschwefelungs-Erfassungsleiter; und einen Schutzschicht-Ausbildungsschritt zum Ausbilden einer Schutzschicht zum vollständigen Abdecken der Widerstandselemente und zum teilweisen Abdecken der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei die Widerstandselemente und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind. Das Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schutzschicht-Ausbildungsschritt in den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, die in den mehreren Reihenschaltungs-Schaltkreisabschnitten enthalten sind, Aufschwefelungs-Erfassungsteile definiert werden, die jeweils aus der Schutzschicht heraus freiliegen, und verschiedene Zeiten jeweils für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt werden, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.
Außerdem umfasst zur Erfüllung der oben genannten zweiten Aufgabe ein erfindungsgemäßes Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren: einen Vorderseitenelektroden-Ausbildungsschritt zum Ausbilden mehrerer Paare von gegenüberliegenden Vorderseitenelektroden in einem getrennten Zustand an beiden Enden auf einer Hauptoberfläche eines isolierten Substrats; einen Reihenschaltungsabschnitt-Ausbildungsschritt zum Ausbilden von Widerstandselementen und Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, sodass jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen den mehreren Paaren von Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe geschaltet sind, einen Widerstandswert-Abgleichschritt zum Bringen von Sonden in Kontakt mit den mehreren Paaren von Vorderseitenelektroden und Einstellen eines Widerstandswerts für jedes einzelne der mehreren Widerstandselemente; und nach dem Widerstandswert-Abgleichschritt, einen Schutzschicht-Ausbildungsschritt zum Ausbilden einer Schutzschicht zum vollständigen Abdecken der Widerstandselemente und zum teilweisen Abdecken der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei die Widerstandselemente und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind. Das Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem Schutzschicht-Ausbildungsschritt in den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, die in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind, Aufschwefelungs-Erfassungsteile definiert werden, die jeweils aus der Schutzschicht heraus freiliegen und verschiedene Zeiten jeweils für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt werden, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.
Vorteilhafte Auswirkungen der Erfindung
Gemäß der vorliegenden Erfindung ist es möglich, einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand bereitzustellen, der es möglich macht, einen Grad einer Aufschwefelung genau und einfach zu erfassen.
Figurenliste
Es zeigt:

1 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
2 einen Querschnitt entlang einer Linie II-II in 1;
3 Draufsichten, die ein Herstellungsverfahren das Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulichen;
4 Querschnittsdarstellungen, die das Herstellungsverfahren des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulichen;
5 eine erläuternde Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer kumulativen Menge einer Aufschwefelung und einem Widerstandswert hinsichtlich des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulicht;
6 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
7 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
8 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine vierte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
9 eine Draufsicht, die ein Herstellungsverfahren des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulicht;
10 Querschnittsdarstellungen, die das Herstellungsverfahren des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulichen;
11 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine fünfte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
12 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine sechste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht;
13 Draufsichten, die ein Herstellungsverfahren des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulichen;
14 eine Querschnittsdarstellung, die das Herstellungsverfahren des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand veranschaulicht; und
15 eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine siebte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht.

Beschreibung der Ausführungsform
Es folgt eine Beschreibung von Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung anhand der Zeichnungen. 1 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, der sich auf eine erste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und 2 ist eine Querschnittsdarstellung entlang einer Linie II-II in 1.
Wie in 1 und 2 dargestellt, besteht der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht, hauptsächlich aus einem isolierten Substrat 1, das eine Quaderform hat, einer ersten Vorderseitenelektrode 2 und einer zweiten Vorderseitenelektrode 3, die an der vorderen Oberfläche des isolierten Substrats 1 an beiden längs gesehenen Enden vorgesehen sind, mehreren (in dieser Ausführungsform drei) Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind, mehreren Widerstandselementen 5, die zwischen den jeweiligen Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 geschaltet sind, einer Schutzschicht 6, welche die jeweiligen Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 teilweise abdeckt und die jeweiligen Widerstandselemente 5 vollständig abdeckt, einem Paar Rückseitenelektroden 7, die an der Rückseite des isolierten Substrats 1 an beiden längs gesehenen Enden vorgesehen sind, einem Paar Stirnseitenelektroden 8, die an beiden in Längsrichtung gesehenen Stirnseiten des isolierten Substrats 1 vorgesehen sind, und äußeren Elektroden 9, die an den Oberflächen der Stirnseitenelektroden 8 vorgesehen sind.
Das isolierte Substrat 1 ist eines von vielen, in die ein großflächiges Substrat, das später noch beschrieben wird, entlang senkrechter und waagrechter Trenngräben aufgeteilt ist. Das großflächige Substrat ist hauptsächlich aus Aluminiumoxid, und es ist ein Keramiksubstrat, das im Wesentlichen aus Aluminiumoxid besteht.
Ein Paar aus der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 wird mit einer auf Ag basierenden Paste siebgedruckt, die im wesentlichen Silber aufweist, gefolgt von Trocknen und Brennen. Die erste Vorderseitenelektrode 2 und die zweite Vorderseitenelektrode 3 sind an beiden längs gesehenen Enden des isolierten Substrats 1 ausgebildet, um sich so über ein vorbestimmtes Intervall gegenüberzuliegen. Das Paar Rückseitenelektroden 7 wird ebenfalls mit der auf Ag basierenden Paste, die im Wesentlichen aus Silber besteht, siebgedruckt, gefolgt von Trocknen und Brennen. Diese Rückseitenelektroden 7 sind an Positionen ausgebildet, die den Positionen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 auf der vorderen Oberfläche des isolierten Substrats 1 entsprechen.
Drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind, werden mit der auf Ag basierenden Paste, die im Wesentlichen aus Silber besteht, siebgedruckt, gefolgt von Trocknen und Brennen; sie unterscheiden sich voneinander hinsichtlich des Gehalts an Pd (Palladium), das zur Ag-Paste hinzugefügt wird. Insbesondere hat ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 oben angeordnet ist, eine Ag-Paste, die kein Pd enthält, hat ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 in der Mitte angeordnet ist, eine Ag-Paste mit einem Pd-Gehalt von 5% und hat ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 unten angeordnet ist, eine Ag-Paste mit einem Pd-Gehalt von 10%.
Die mehreren Widerstandselemente 5 werden mit einer Widerstandspaste, wie zum Beispiel einer Rutheniumoxidpaste siebgedruckt, gefolgt von Trocknen und Brennen. Alle Widerstandswerte dieser Widerstandselemente werden so eingestellt, dass sie gleich sind. Ein Ende eines jeden Widerstandselements 5 ist mit einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 verbunden, und dessen anderes Ende ist mit der zweiten Vorderseitenelektrode 3 verbunden. Drei in Reihe geschaltete Abschnitte, die jeweils einen Satz aus einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und einem Widerstandselement 5 enthalten, sind zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 parallel geschaltet.
Die Schutzschicht 6 hat zwei Schichten, nämlich eine Grundierungsschicht und eine Overcoatschicht. Die Grundierungsschicht wird mit einer Glaspaste siebgedruckt, gefolgt von Trocknen und Brennen. Die Overcoatschicht wird mit einer auf Epoxidharz basierenden Harzpaste siebgedruckt, gefolgt von thermischem Aushärten. Diese Schutzschicht 6 wird so ausgebildet, dass sie die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 teilweise abdeckt, bis auf ihre mittleren Teile, und die Widerstandselemente 5 vollständig abdeckt. Die mittleren Teile der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen, definieren Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a, die gleiche Flächen haben. Es wird darauf hingewiesen, dass aus den zwei Teilen der Schutzschicht 6, die über die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a hinweg aufgeteilt sind, sich ein Teil (links dargestellt) der Schutzschicht 6 zu einer Position erstreckt, an der sie Verbindungen abdeckt, die die erste Vorderseitenelektrode 2 mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbindet, und sich der andere Teil (rechts dargestellt) der Schutzschicht 6 zu einer Position erstreckt, an der sie Verbindungen abdeckt, die die zweite Vorderseitenelektrode 3 mit dem Widerstandselementen 5 verbinden.
Das Paar Stirnseitenelektroden 8 wird durch Sputtern einer Ni/Cr-Schicht oder Aufbringen einer Ag-basierten Paste auf die Stirnflächen des isolierten Substrats 1 ausgebildet, gefolgt von thermischem Aushärten. Diese Stirnseitenelektroden 8 werden so ausgebildet, dass sie Strom zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und ihrer entsprechenden Rückseitenelektrode 7 und zwischen der zweiten Vorderseitenelektrode 3 und ihrer entsprechenden Rückseitenelektrode 7 leiten.
Das Paar äußere Elektroden 9 hat zwei Schichten, nämlich eine Barrierenschicht und eine äußere Verbindungsschicht. Die Barrierenschicht ist eine Ni-Plattierungsschicht, die durch Galvanisieren ausgebildet wird, und die äußere Verbindungsschicht ist eine Sn-Plattierungsschicht, die durch Galvanisieren ausgebildet wird. Diese äußeren Elektroden 9 stellen eine Abdeckung der Oberflächen der ersten Vorderseitenelektrode 2, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen, und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 und den Oberflächen der Rückseitenelektroden 7 und der Stirnseitenelektroden 8, bereit.
Es folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens des vorliegenden Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 anhand der 3 und 4. Hierbei veranschaulichen 3(a) bis 3(f) Draufsichten auf die Vorderseite eines großflächigen Substrats zur Verwendung in dem Herstellungsverfahren und veranschaulichen 4(a) bis 4(f) Schnittdarstellungen für einen Chip entlang einer Linie A-A in 3(a) bis 3(f).
Zuerst wird ein großflächiges Substrat vorbereitet, das in viele isolierte Substrate 1 aufzuteilen ist. Dieses großflächige Substrat wird im Voraus mit einem Gitter primärer und sekundärer Trenngräben versehen, und jede auf diese Weise durch die beiden Trenngräben definierte Zelle ist eine Chipfläche. Ein großflächiges Substrat 10A als ein repräsentativer Teil, der einer Chipfläche entspricht, ist in 3 dargestellt; in der Praxis werden jedoch für ein großflächiges Substrat, dessen Größe insgesamt den Flächen von vielen Chips entspricht, eine Reihe von Prozessschritten in einer einzigen Abfolge durchgeführt, die unten noch beschrieben werden.
Insbesondere wird, wie in 3(a) und 4(a) veranschaulicht, das Paar aus der Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der vorderen Oberfläche dieses großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Zusätzlich, gleichzeitig zu oder vor oder nach der Ausbildung der Vorderseitenelektrode wird nun das Paar Rückseitenelektroden 6, das der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 entspricht, durch Siebdrucken der Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der Rückoberfläche des großflächige Substrat 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste.
Als Nächstes werden, wie in 3(b) und 4(b) veranschaulicht, drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind, durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste, die hauptsächlich Ag enthält, auf der vorderen Oberfläche des großflächige Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Hierbei unterscheidet sich der in der Ag-Paste enthaltene Gehalt von Pd unter den drei Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4. Zuerst wird eine Ag-Paste, die kein Pd enthält, siebgedruckt und getrocknet. Danach wird eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 5% siebgedruckt und getrocknet. Schließlich wird eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 10% siebgedruckt, getrocknet und gebrannt. Auf diese Weise werden die drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 ausgebildet, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind.
Als Nächstes werden, wie in 3(c) und 4(c) veranschaulicht, drei Widerstandselemente 5, deren eine Enden mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden sind und deren andere Enden mit der zweiten Vorderseitenelektrode 3 verbunden sind, durch Siebdrucken einer Widerstandspaste, wie zum Beispiel einer Rutheniumoxidpaste, und Trocknen und Brennen der Paste ausgebildet. Da diese Widerstandselemente 5 zusammen unter der Verwendung desselben Materials ausgebildet werden, sind die Widerstandswerte der Widerstandselemente 5, die mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden sind, gleich.
Als Nächstes wird in einem Bereich, der alle Widerstandselemente 5 abdeckt, die Grundierungsschicht durch Siebdrucken einer Glaspaste ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Glaspaste, und Trimmnuten, die nicht gezeigt sind, werden durch die Grundierungsschicht in die Widerstandselemente 5 hinein je nach Bedarf ausgebildet, und deren Widerstandswerte werden eingestellt. Hiernach wird die aus zwei Schichten bestehende Schutzschicht 6, welche die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 teilweise abdeckt und die Widerstandselemente 5 vollständig abdeckt, durch Siebdrucken einer auf Epoxidharz basierenden Harzpaste über die Grundierungsschicht und thermisches Aushärten der Paste ausgebildet, wie in 3(d) und 4(d) veranschaulicht. Wenn die Schutzschicht ausgebildet wurde, werden die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a so definiert, dass sie in den mittleren Teilen aller Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen; diese Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a haben identische Flächen, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen. Außerdem sind Verbindungen, welche die erste Vorderseitenelektrode 2 mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbinden, durch die Schutzschicht 6 abgedeckt und sind Verbindungen, welche die zweite Vorderseitenelektrode 3 mit den Widerstandselementen 5 verbinden, ebenfalls durch die Schutzschicht 6 abgedeckt.
Als Nächstes werden alle Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a durch eine Maskierung abgedeckt, die aus einem löslichen Material oder dergleichen hergestellt wird, die nicht dargestellt ist. In diesem Zustand wird das großflächige Substrat 10A primär in streifenartige Substrate 10B entlang primärer Trenngräben aufgeteilt. Hiernach werden durch Sputtern einer Ni/Cr-Schicht auf den Schnittflächen der streifenartigen Substrate 10B die Stirnflächenelektroden 8 ausgebildet, von denen eine die erste Vorderseitenelektrode 2 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 verbindet und die andere die zweite Vorderseitenelektrode 3 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 verbindet, wie in 3(e) und 4(e) veranschaulicht. Es wird darauf hingewiesen, dass die Stirnseitenelektroden 8 durch Aufbringen einer Ag-basierten Paste auf die Schnittflächen und thermisches Aushärten der Paste anstelle des Sputterns der Ni/Cr-Schicht auf die Schnittflächen der streifenartigen Substrate 10B ausgebildet werden können.
Als Nächstes werden die streifenartigen Substrate 10B sekundär in mehrere chipförmige Substrate 10C entlang sekundärer Trenngräben aufgeteilt, und die Ni-Sn-Plattierungsschichten werden durch Aufbringen einer Galvanisierung auf diese chipartigen Substrate 10C ausgebildet, gefolgt von dem Entfernen der oben erwähnten Maskierung unter der Verwendung eines Lösungsmittels. Hierdurch werden die äußeren Elektroden 9 über den Oberflächen der ersten Vorderseitenelektrode 2, der zweiten Vorderseitenelektrode 3, der Rückseitenelektroden 7 und den Stirnseitenelektroden 8 ausgebildet, wie in 3(f) und 4(f) veranschaulicht, und ist der in den 1 und 2 dargestellte Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 fertiggestellt.
5 ist eine erläuternde Kurvendarstellung, die eine Beziehung zwischen einer kumulativen Menge einer Aufschwefelung und einem Widerstandswert veranschaulicht, wenn der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die vorliegende beispielhafte Ausführungsform bezieht, in eine Sulfidgasatmosphäre gebracht wird. Wie in 5 dargestellt, ist in einem anfänglichen Zustand, bevor der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 dem Sulfidgas ausgesetzt wird, da die drei Widerstandselemente 5 in einem parallel verbundenen Zustand zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 sind, unter der Annahme, dass jedes Widerstandselement 5 einen Widerstandswert R von 1 kΩ hat, für den Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 ein anfänglicher Widerstandswert R0 = (R/3) ≅ 333Ω.
Wenn dieser Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 in eine Sulfidgas enthaltende Atmosphäre gebracht wird, kommen die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a der entsprechenden Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in Kontakt mit dem Sulfidgas. Während die kumulative Menge der Aufschwefelung anwächst, wird zunächst ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, bei dem es unter den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 am wahrscheinlichsten ist, dass er aufgeschwefelt wird, als erster unterbrochen. In dem Fall der vorliegenden Ausführungsform wird, da ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 oben angeordnet ist, eine Ag-Paste hat, die kein Pd enthält, nur dieser Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 unterbrochen, während die verbleibenden zwei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 ununterbrochen bleiben. Deshalb bleiben zwei Widerstandselemente 5, die mit diesen Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden sind, zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 in dem parallel verbundenen Zustand und ändert sich der Widerstandswert des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand auf R1 = (R/2) = 500Ω.
Nachdem ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 wie oben beschrieben unterbrochen wurde, wird bei einer weiteren Zunahme der kumulativen Menge der Aufschwefelung ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, bei dem es am zweitwahrscheinlichsten ist, dass er aufgeschwefelt wird, unterbrochen. In dem Fall der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform wird, da ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 in der Mitte angeordnet ist, eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 5% hat, und ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 unten angeordnet ist, eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 10% hat, der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in der Mitte unterbrochen, während der eine verbleibende Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der unten angeordnet ist, leitend bleibt. Deshalb bleibt nur ein Widerstandselement 5, das mit dem unten angeordneten Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 verbunden ist, zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 in einem verbundenen Zustand, und ändert sich der Widerstandswert des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands 10 auf R2 = R = 1000Ω (1kΩ). Dann wird bei einer weiteren Zunahme der kumulativen Menge der Aufschwefelung, wenn der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, der in 1 unten angeordnet ist, ebenfalls unterbrochen wird, der Widerstandswert des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 wie bei einer offenen Schaltung.
Wie oben beschrieben, hat der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht, eine Struktur wie folgt: Es wird angenommen, dass ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und ein Widerstandselement 5, die in Reihe geschaltet sind, einen Satz ausbilden, und mehrere Sätze solcher in Reihe geschalteter Abschnitte zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 parallel geschaltet sind. Unterschiedliche Zeiten werden für die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in jedem Satz eingestellt, zu denen sie in Abhängigkeit von der kumulativen Menge der Aufschwefelung unterbrochen werden. Demgemäß ändert sich der Widerstandswert des Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands 10 schrittweise nach den Zeiten, zu denen die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 jeweils unterbrochen werden, und kann ein Grad der Aufschwefelung genau und einfach erfasst werden. Es wird darauf hingewiesen, dass die in Reihe geschalteten Abschnitte, die jeweils einem Satz aus einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und einem Widerstandselement 5 entsprechen, die zwischen die erste Vorderseitenelektrode 2 und die zweite Vorderseitenelektrode 3 parallel geschaltet sind, nicht auf drei Sätze wie bei der vorliegenden beispielhaften Ausführungsform eingeschränkt sind, sondern auch zwei Sätze oder vier oder mehr Sätze sein können.
Zusätzlich werden bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht, die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 so hergestellt, dass sie entsprechende verschiedene Materialzusammensetzungen als ein Mittel zur Unterscheidung der Zeit aufweisen, in der die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 jeweils unterbrochen werden. Insbesondere wird ein Elektrodenmaterial verwendet, das hauptsächlich aus Ag besteht, jedoch unterschiedliche Gehalte an Pd hat. Deshalb können durch Einstellen des Pd-Gehalts die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 einfach so ausgebildet werden, dass sie für den beabsichtigten Zweck abgeglichen sind. Darüber hinaus werden die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen, in den mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 definiert. Da diese Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a identische Flächen haben, die aus der Schutzschicht heraus freiliegen, ist es möglich, dass sich das Sulfidgas unter den gleichen Bedingungen auf die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a auswirkt, und kann die Zeit, zu der der jeweilige Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 unterbrochen wird, entsprechend unterschieden werden. Es wird darauf hingewiesen, dass als das Mittel zur Unterscheidung der Zeit, zu der die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 unterbrochen werden, die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 auch so hergestellt werden können, dass sie jeweils unterschiedliche Schichtdicken haben, oder so hergestellt werden können, dass sie jeweils unterschiedliche Materialzusammensetzungen und Schichtdicken haben, anstatt dass sie mit unterschiedlichen Materialzusammensetzungen hergestellt werden.
Zusätzlich wird bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht, die Schutzschicht 6 so ausgebildet, dass sie sich zu der Position erstreckt, bei der sie die Verbindungen abdeckt, welche die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbinden. Auf diese Weise ist es möglich zu verhindern, dass die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 während des Montageprozesses durch Lot erodiert werden. Selbst wenn außerdem eine Änderung der Zusammensetzung aufgrund der Verteilung eines Inhaltsstoffs, der sich auf die Erfassung der Aufschwefelung negativ auswirkt, um die Verbindungen, welche die erste Vorderseitenelektrode 2 mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbinden, herum auftritt, die Verteilung die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a jedoch nicht erreichen, und kann eine Veränderung des Widerstandswerts genau erfasst werden.
6 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 20, der sich auf eine zweite beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und seine Bestandteile, die denjenigen in 1 entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 20, der sich auf die zweite beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 6 dargestellt ist, sind Streifenteile 6a als Teil der Schutzschicht 6 ausgebildet, die jeweils zwischen den Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a angeordnet sind. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur die gleiche wie bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 20, der sich auf die zweite beispielhafte Ausführungsform bezieht, können, selbst wenn der Abstand zwischen benachbarten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a, die zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 parallel angeordnet sind, verkürzt wurde, die Streifenteile 6a einen durch eine Migration zwischen benachbarten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a verursachten Kurzschluss verhindern. Es wird darauf hingewiesen, dass, auch wenn die Dimension der Streifenteile 6a in der Breite schmaler als das Intervall zwischen benachbarten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a sein kann, eine Ausbildung der Streifenteile 6a mit einer Abmessung in der Breite, die gleich oder etwas breiter als das Intervall zwischen benachbarten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a ist, einen durch Migration verursachten Kurzschluss wirkungsvoller verhindern kann.
7 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 30, der sich auf eine dritte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und seine Bestandteile, die denjenigen in 1 entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 30, der sich auf die dritte beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 7 dargestellt ist, sind unter den mehreren Sätzen von Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 und Widerstandselementen 5, die zwischen der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 parallel geschaltet sind, zum Beispiel nur bei denjenigen Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4, die in der Figur oben und in der Mitte angeordnet sind, die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a definiert, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen. Der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 unten ist von der Schutzschicht 6 abgedeckt und bei ihm ist kein Aufschwefelungs-Erfassungsteil definiert. Diese Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und ein damit verbundenes Widerstandselement 5 stellen zusammen einen Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt dar. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur im Wesentlichen dieselbe wie bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 30, der sich auf die dritte beispielhafte Ausführungsform bezieht, hat der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in dem Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt, der von der Schutzschicht 6 abgedeckt ist, keinen Aufschwefelungs-Erfassungsteil, der mit Sulfidgas in Kontakt kommt. Deshalb ist es, selbst nachdem die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4 der beiden Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 zu unterschiedlichen Zeiten mit einer Zunahme der kumulativen Menge der Aufschwefelung unterbrochen wurden, möglich, eine Leitung zwischen den beiden Vorderseitenelektrode in 2 und 3 über den Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in dem Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt sicherzustellen. Es wird darauf hingewiesen, dass, da der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in dem Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt bei der Erfassung des Sulfidgases nicht teilnimmt, ein Leiter einstückig mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 ausgebildet werden kann, der sich in Richtung auf die zweite Vorderseitenelektrode 3 zu erstreckt, und ein Widerstandselement 5 an diesen Leiter angeschlossen werden kann, anstatt dass der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 durch Drucken ausgebildet wird.
8 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 40, der sich auf eine vierte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und seine Bestandteile, die denjenigen in 1 entsprechen, sind mit denselben Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 40, der sich auf die vierte beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 8 dargestellt ist, sind drei zum Messen dienenden Leiter 11 parallel mit der zweiten Vorderseitenelektrode 3 verbunden, sodass sie drei Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 entsprechen, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind. Jedes Widerstandselement 5 ist zwischen den entsprechenden Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 und den zum Messen dienenden Leitern 11 in Reihe geschaltet. Trimmnuten 5a zur Einstellung des Widerstandswerts sind in allen Widerstandselementen 5 ausgebildet. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur im Wesentlichen dieselbe wie bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Es folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens dieses Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands 40 anhand von 9 und 10. Hierbei veranschaulichen 9(a) bis 9(f) Draufsichten auf die vordere Oberfläche eines großflächigen Substrats zur Verwendung im Herstellungsverfahren und 10(a) bis 10(f) Querschnittsdarstellungen für einen Chip entlang einer Linie B-B in 9(a) bis 9(f).
Zuerst wird, wie in 9(a) und 10(a) veranschaulicht, ein Paar Rückseitenelektroden 7, die der ersten Vorderseitenelektrode 2 und der zweiten Vorderseitenelektrode 3 entsprechen, die später ausgebildet werden, durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der Rückoberfläche eines großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste.
Als Nächstes werden, wie in 9(b) und 10(b) veranschaulicht, drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 zu verbinden sind, die später ausgebildet wird, und drei zum Messen dienende Leiter 11, die mit der zweiten Vorderseitenelektrode 3 zu verbinden sind, die später ausgebildet wird, durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste, die hauptsächlich aus Silber besteht, auf der vorderen Oberfläche des großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Hierbei unterscheidet sich der Gehalt von Pd, der in der Ag-Paste enthalten ist zwischen den drei Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4. Zuerst wird eine Ag-Paste, die kein Pd enthält, siebgedruckt und getrocknet. Hiernach wird eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 5% siebgedruckt und getrocknet. Schließlich wird eine Ag-basierte Paste mit einem Pd-Gehalt von 10% siebgedruckt, getrocknet und gebrannt. Auf diese Weise werden die drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind, ausgebildet. Es wird darauf hingewiesen, dass die drei zum Messen dienenden Leiter 11 gleichzeitig aus demselben Material wie die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 ausgebildet werden können, die ihnen entsprechen, oder getrennt aus demselben Material hergestellt werden können, bei dem es sich um eine Ag-Paste oder eine Ag-Pd-Paste handelt.
Als Nächstes werden, wie in 9(c) und 10(c) veranschaulicht, drei Sätze in Reihe geschalteter Abschnitte, in denen die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und die zum Messen dienenden Leiter 11 über die Widerstandselemente 5 an deren beiden Enden verbunden werden, durch Siebdrucken einer Widerstandspaste, wie zum Beispiel einer Rutheniumoxidpaste, und Trocknen und Brennen der Paste ausgebildet. Da diese Widerstandselemente 5 zusammen unter der Verwendung desselben Materials ausgebildet werden, sind die Widerstandswerte der Widerstandselemente 5, die mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden sind, gleich. Als Nächstes wird in einem Bereich, der alle Widerstandselemente 5 überdeckt, eine Grundierungsschicht, die nicht dargestellt ist, durch Siebdrucken einer Glaspaste und Trocknen und Brennen der Glaspaste ausgebildet. Hiernach werden die Trimmnuten 5a durch die Grundierungsschicht in die Widerstandselemente 5 hinein ausgebildet und deren Widerstandswerte eingestellt. Für diese Einstellung kann eine Abgleichseinstellung eines jeden Widerstandselements 5 einzelnen durchgeführt werden, während Sonden mit einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und einem zum Messen dienenden Leiter 11, die über das Widerstandselement 5 an dessen beiden Seiten verbunden sind, in Kontakt gebracht werden.
Als Nächstes werden, wie in 9(d) und 10(d) dargestellt, die erste Vorderseitenelektrode 2, die mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden ist, und die zweite Vorderseitenelektrode 3, die mit den zum Messen dienenden Leitern 11 verbunden ist, durch Siebdrucken der Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der Vorderfläche des großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Zu dieser Zeit ist die Widerstandswertseinstellung der Widerstandselemente 5 schon abgeschlossen, weshalb die erste Vorderseitenelektrode 2 und die zweite Vorderseitenelektrode 3 durch Siebdrucken eines leitfähigen Harzes, das Ag oder dergleichen enthält, und thermisches Aushärten des Kunstharzes ausgebildet werden können, wobei eine Widerstandswertdrift berücksichtigt wird.
Hiernach wird, wie in 9(e) und 10(e) veranschaulicht, die zweischichtige Schutzschicht 6, welche die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 teilweise abdeckt und die Widerstandselemente 5 und die zum Messen dienenden Leiter 11 vollständig abdeckt, durch Siebdrucken einer auf Epoxidharz basierten Kunstharzpaste über der Grundierungsschicht und thermisches Aushärten der Paste ausgebildet. Zu dieser Zeit werden die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a, die aus der Schutzschicht 6 heraus frei zu liegen haben, in den mittleren Teilen aller Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 definiert; diese Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a haben identische Flächen, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen. Außerdem werden Verbindungen, welche die erste Vorderseitenelektrode 2 mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbindet, durch die Schutzschicht 6 abgedeckt und werden Verbindungen, welche die zweite Vorderseitenelektrode 3 mit den zum Messen dienenden Leitern 11 verbinden, ebenfalls durch die Schutzschicht 6 abgedeckt.
Als Nächstes werden alle Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a durch eine Maskierung abgedeckt, die aus einem löslichen Material oder dergleichen hergestellt ist, die nicht dargestellt ist. In diesem Zustand wird das großflächige Substrat 10A primär in streifenartige Substrate 10B entlang primärer Trenngräben aufgetrennt. Hiernach werden durch Sputtern einer Ni/Cr-Schicht auf die Schnittflächen der streifenartigen Substrate 10B die Stirnflächenelektroden 8 ausgebildet, von denen eine die erste Vorderseitenelektrode 2 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 und die andere die zweite Vorderseitenelektrode 3 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 verbindet, wie in 9(f) und 10(f) dargestellt.
Als Nächstes werden die streifenartigen Substrate 10B sekundär in mehrere chipartige Substrate 10C entlang sekundärer Trenngräben getrennt und werden Ni-Sn-Plattierungsschichten durch Aufbringen einer Galvanisierung auf diese chipartigen Substrate 10C ausgebildet, gefolgt vom Entfernen der Maskierung unter der Verwendung eines Lösungsmittels. Hierdurch werden die äußeren Elektroden 9 über den Oberflächen der ersten Vorderseitenelektrode 2, der zweiten Vorderseitenelektrode 3, den Rückseitenelektroden 7 und den Stirnseitenelektroden 8 ausgebildet, wie in 9(g) und 10(g) dargestellt, und ist der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 40, der in 8 dargestellt ist, fertiggestellt.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 40, der sich auf die vierte beispielhafte Ausführungsform bezieht, sind mehrere in Reihe geschalteter Abschnitte, bei denen die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und die zum Messen dienenden Leiter 11 in Reihe über die Widerstandselemente 5 an deren beiden Seiten verbunden sind, parallel zwischen dem Paar der Vorderseitenelektrode in 2 und 3 angeordnet. Deshalb kann beim Abgleichen des Widerstandswerts eines Widerstandselements 5 in jedem Satz das Abgleichen leicht dadurch ausgeführt werden, dass Sonden mit einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und einem zum Messen dienenden Leiter 11, die über jedes einzelne Widerstandselement 5 an dessen beiden Seiten verbunden ist, in Kontakt gebracht werden.
11 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 50, der sich auf eine fünfte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und ihre Komponenten, die denjenigen in 8 entsprechen, werden mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 50, der sich auf die fünfte beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 11 dargestellt ist, werden ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und zum Messen dienende Leiter 11, die aus derselben Materialzusammensetzung hergestellt sind, über jedes Widerstandselement 5 verbunden, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind. Bei sowohl dem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 als auch dem zum Messen dienenden Leiter 11 werden Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a, 11a, die identische Flächen haben, definiert. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur im Wesentlichen dieselbe wie beim Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 40, der sich auf die vierte beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 50, der sich auf die fünfte beispielhafte Ausführungsform bezieht, sind die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und die zum Messen dienenden Leiter 11 über die Widerstandselemente 5, die parallel angeordnet sind, an beiden Enden eines jeden Widerstandselements 5 verbunden. Beim Abgleichen des Widerstandswerts eines Widerstandselements in jedem Satz kann das Abgleichen einfach durchgeführt werden, während Sonden mit einem Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und einem zum Messen dienenden Leiter 11, die über jedes einzelne Widerstandselement 5 an dessen beiden Seiten verbunden sind, in Kontakt gebracht werden. Darüber hinaus ist ein Widerstandselement 5 mit zwei Aufschwefelungs-Erfassungsteilen 4a, 11a kombiniert, die zur selben Zeit unterbrochen werden; demgemäß erhöht sich die Genauigkeit der Erfassung eines Grads der Aufschwefelung.
12 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 60, der sich auf eine sechste beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und ihre Komponenten, die denjenigen in 1 entsprechen, werden mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 60, der sich auf die sechste beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 12 dargestellt ist, werden erste Vorderseitenelektroden 2 und zweite Vorderseitenelektroden 3 in einem voneinander getrennten Zustand an beiden Enden des isolierten Substrats 1 ausgebildet. Die ersten Vorderseitenelektroden 2, die voneinander getrennt sind, und die zweiten Vorderseitenelektroden 3, die voneinander getrennt sind, werden durch die Stirnseitenelektroden 8 leitend verbunden. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur im Grunde die gleiche wie bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Es folgt eine Beschreibung eines Herstellungsverfahrens dieses Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands 60 anhand von 13 und 14. Hierbei veranschaulichen 13(a) bis 13(f) Draufsichten auf die vordere Oberfläche eines großflächigen Substrats zur Verwendung im Herstellungsverfahren und 14(a) bis 14(f) Querschnittsdarstellungen eines Chips entlang einer Linie C-C in 13(a) bis 13(f).
Zunächst werden, wie in 13(a) und 14(a) dargestellt, drei getrennte erste Vorderseitenelektroden 2 und in gleicher Weise drei getrennte zweite Vorderseitenelektroden 3 durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der vorderen Oberfläche eines großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Zusätzlich wird gleichzeitig mit oder vor oder nach der Ausbildung der Vorderseitenelektroden ein Paar Rückseitenelektroden 7 in Positionen, die den Positionen der ersten Vorderseitenelektroden 2 und der zweiten Vorderseitenelektroden 3 entsprechen, durch Siebdrucken der Ag-basierten Paste (Ag-Pd 20%) auf der Rückseite des großflächige Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste.
Als Nächstes werden, wie in 13(b) und 14(b) dargestellt, drei Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die mit den entsprechenden ersten Vorderseitenelektroden 2 verbunden sind, durch Siebdrucken einer Ag-basierten Paste, die hauptsächlich aus Ag besteht, auf der vorderen Oberfläche des großflächigen Substrats 10A ausgebildet, gefolgt von Trocknen und Brennen der Paste. Hierbei unterscheidet sich der Gehalt von Pd, der in der Ag-Paste enthalten ist, zwischen den drei Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4. Zunächst wird eine Ag-Paste, die kein Pd enthält, siebgedruckt und getrocknet. Danach wird eine Ag-Paste mit einem Pd-Gehalt von 5% siebgedruckt und getrocknet. Schließlich wird eine Ag-Paste mit einem Pd-Gehalt von 10% siebgedruckt, getrocknet und gebrannt. Auf diese Weise werden die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die jeweils mit den drei getrennten ersten Vorderseitenelektroden 2 verbunden sind, ausgebildet.
Als Nächstes werden, wie in 13(c) und 14(c) dargestellt, die in Reihe geschalteten Abschnitte, in denen die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und die Widerstandselemente 5 in Reihe geschaltet sind, jeweils zwischen drei entsprechenden Sätzen aus ersten Vorderseitenelektroden 2 und zweiten Vorderseitenelektroden 3 durch Siebdrucken einer Widerstandspaste, wie zum Beispiel einer Rutheniumoxidpaste, und Trocknen und Brennen der Paste ausgebildet. Da diese Widerstandselemente 5 zusammen unter der Verwendung desselben Materials ausgebildet werden, sind die Widerstandswerte der Widerstandselemente 5, die mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbunden sind, gleich.
Als Nächstes wird in einem Bereich, der alle Widerstandselemente 5 abdeckt, eine Grundierungsschicht, die nicht dargestellt ist, durch Siebdrucken einer Glaspaste und Trocknen und Brennen der Glaspaste ausgebildet. Hiernach werden Trimmnuten 5a durch die Grundierungsschicht hindurch in die Widerstandselemente 5 hinein ausgebildet und deren Widerstandswerte eingestellt. Für diese Einstellung kann eine Abgleichseinstellung eines jeden Widerstandselements 5 einzelnen durchgeführt werden, während Sonden mit einem Paar aus einer ersten Vorderseitenelektrode 2 und einer zweiten Vorderseitenelektrode 3, die über einen Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 und das Widerstandselement 5 an beiden Enden verbunden sind, in Kontakt gebracht werden, ohne dass dabei die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 durch die Sonden beschädigt werden.
Hiernach wird die zweischichtige Schutzschicht 6, welche die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 teilweise abdeckt und die Widerstandselemente 5 und die zum Messen dienenden Leiter 11 vollständig abdeckt, durch Siebdrucken einer auf Epoxidharz basierenden Harzpaste über der Grundierungsschicht und thermisches Aushärten der Paste ausgebildet, wie in 13(d) und 14(d) dargestellt ist. Zu dieser Zeit werden die Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen, in den mittleren Teilen aller Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 definiert, diese Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a haben identische Flächen, die aus der Schutzschicht 6 heraus freiliegen. Außerdem werden Verbindungen, welche die ersten Vorderseitenelektroden 2 mit den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 verbinden, durch die Schutzschicht 6 abgedeckt, und werden Verbindungen, welche die zweiten Vorderseitenelektrode 3 mit den zum Messen dienenden Leitern 11 verbinden, ebenfalls durch die Schutzschicht 6 abgedeckt.
Als Nächstes werden alle Aufschwefelungs-Erfassungsteile 4a durch eine Maskierung abgedeckt, die aus einem löslichen Material oder dergleichen hergestellt ist, die nicht dargestellt ist. In diesem Zustand wird das großflächige Substrat 10A primär in streifenartige Substrate 10B entlang primärer Trenngräben getrennt. Hiernach werden durch Sputtern einer Ni/Cr-Schicht auf die Schnittflächen der streifenartigen Substrate 10B die Stirnflächenelektroden 8 ausgebildet, von denen eine die erste Vorderseitenelektroden 2 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 und die andere die zweiten Vorderseitenelektrode 3 mit ihrer Rückseitenelektrode 7 verbindet, wie in 13(e) und 14(e) dargestellt. Durch Ausbilden dieser Stirnseitenelektroden 8 werden die drei getrennten ersten Vorderseitenelektroden 2 leitend verbunden und werden auch die drei getrennten zweiten Vorderseitenelektroden 3 ebenfalls leitend verbunden.
Als Nächstes werden die streifenartigen Substrate 10B sekundär entlang sekundärer Trenngräben in mehrere chipartige Substrate 10C getrennt und werden Ni-Sn-Plattierungschichten durch Aufbringen einer Galvanisierung auf diese chipartigen Substrate 10C ausgebildet, gefolgt von einer Entfernung der oben erwähnten Maskierung unter der Verwendung eines Lösungsmittels. Hierdurch werden die äußeren Elektroden 9 über den Oberflächen der ersten Vorderseitenelektroden 2, der zweiten Vorderseitenelektroden 3, der Rückseitenelektroden 7 und der Stirnseitenelektroden 8 ausgebildet, wie in 13(f) und 14(f) dargestellt, und ist der Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 60, der in 12 dargestellt ist, fertiggestellt.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 60, der sich auf die sechste beispielhafte Ausführungsform bezieht, kann die Widerstandswerteinstellung (der Abgleich) eines jeden Widerstandselements 5 mit hoher Genauigkeit dadurch ausgeführt werden, dass Sonden mit gegenüberliegenden der ersten Vorderseitenelektroden 2, die voneinander getrennt sind, und den zweiten Vorderseitenelektroden 3, die voneinander getrennt sind, in Kontakt gebracht werden. Nach dem Abgleich werden die ersten Vorderseitenelektroden 2, die voneinander getrennt sind, und die zweiten Vorderseitenelektroden 3, die voneinander getrennt sind, durch die Stirnseitenelektroden 8 jeweils leitend verbunden; dies kann den Widerstand so wirkungsvoll wie der erste Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10 machen, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
15 ist eine Draufsicht auf einen Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 70, der sich auf eine siebte beispielhafte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung bezieht, und ihre Bestandteile, die denjenigen in 8 entsprechen, sind mit identischen Bezugszeichen bezeichnet und ihre gedoppelte Beschreibung wird weggelassen.
Bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 70, der sich auf die siebte beispielhafte Ausführungsform bezieht, wie sie in 15 dargestellt ist, werden drei Widerstandselemente 5 parallel mit der zweiten Vorderseitenelektrode 3 verbunden, sodass sie drei Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 entsprechen, die parallel mit der ersten Vorderseitenelektrode 2 verbunden sind. Zwischen den entsprechenden Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 und den Widerstandselementen 5 sind zum Messen dienende Leiter 11, die dasselbe leitfähige Material aufweisen, jeweils in Reihe geschaltet. Trimmnuten 5a für die Widerstandswertseinstellung sind in allen Widerstandselementen 5 ausgebildet. Bis auf die oben Beschriebene ist die Widerstandsstruktur im Wesentlichen die gleiche wie bei dem Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 10, der sich auf die erste beispielhafte Ausführungsform bezieht.
Bei dem auf diese Weise aufgebauten Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand 70, der sich auf die siebte beispielhafte Ausführungsform bezieht, unterscheidet sich die Zeit, zu der der jeweilige Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 in Abhängigkeit von der kumulativen Menge der Aufschwefelung unterbrochen wird, durch die Ausbildung der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4, die aus unterschiedlichen Materialzusammensetzungen hergestellt werden und/oder unterschiedliche Schichtdicken haben. Die zum Messen dienenden Leiter 11, die aus demselben leitfähigen Material hergestellt sind, werden jedoch zum Verbinden der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter 4 mit den Widerstandselementen 5 eingefügt. Hierdurch werden Messanschlüsse zum Abgleichen so hergestellt, dass sie denselben Kontaktwiderstand haben, und kann die Widerstandswertseinstellung mit großer Genauigkeit durchgeführt werden. Da es zusätzlich eine gleiche Menge einer Ag-Diffusion in alle Widerstandselemente 5 gibt, kann die Ag-Diffusion einen gleichmäßigen Effekt auf die Temperaturcharakteristik der Widerstandselemente 5 haben.
Zusätzlich können in einer Kombination der siebten beispielhaften Ausführungsform mit der oben genannten vierten beispielhaften Ausführungsform (siehe 8) die zum Messen dienenden Leiter 11 mit den zu den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern 4 hin weisenden einen Enden der Widerstandselemente 5 und mit den zu der zweiten Vorderseitenelektrode 3 hin weisenden anderen Enden der Widerstandselemente 5 verbunden werden, sodass es möglich ist, die Trimmnuten 5a zur Widerstandswerteinstellung einfach und mit großer Genauigkeit herzustellen.
Bezugszeichenliste

10, 20, 30, 40, 50, 60, 70:: Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand
1:: isoliertes Substrat
2:: erste Vorderseitenelektrode
3:: zweite Vorderseitenelektrode
4:: Aufschwefelungs-Erfassungsleiter
4a:: Aufschwefelungs-Erfassungsteil
5:: Widerstandselement
6:: Schutzschicht
6a:: Streifenteil
7:: Rückseitenelektrode
8:: Stirnseitenelektrode
9:: äußere Elektrode
11:: zum Messen dienender Leiter
11a:: Aufschwefelungs-Erfassungsteil

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

JP 2009250611 [0006]

Claims

Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand, umfassend ein isoliertes Substrat, das eine Quaderform hat, ein Paar Vorderseitenelektroden, die an beiden Enden auf einer Hauptoberfläche des isolierten Substrats ausgebildet sind, Widerstandselemente und Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe ausgebildet ist, und eine Schutzschicht so ausgebildet ist, dass sie die Widerstandselemente vollständig und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter teilweise abdeckt, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter parallel mit den Vorderseitenelektroden verbunden sind und ihre Aufschwefelungs-Erfassungsteile aus der leitfähigen Schicht heraus freiliegen; und jeweils verschiedene Zeiten für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt sind, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile identischen Flächen haben, die aus der leitfähigen Schicht heraus freiliegen.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 2, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jeweils voneinander verschiedene Materialzusammensetzungen haben.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 3, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jeweils die Materialzusammensetzungen haben, die hauptsächlich Ag aufweisen, die jedoch verschiedene Gehalte an Pd aufweisen.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 2, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jeweils unterschiedliche Schichtdicken aufweisen.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jeweils verschiedene Materialzusammensetzungen und Schichtdicken haben.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei die Schutzschicht so ausgebildet ist, dass sie Verbindungen abdeckt, die die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsleiter mit den Vorderseitenelektroden verbinden.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei die Schutzschicht zwischen den mehreren parallel angeordneten Aufschwefelungs-Erfassungsteilen ausgebildet ist.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei ein Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt parallel zu den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden ausgebildet ist, wobei der Leitungssicherstellungs-Schaltkreisabschnitt ein Widerstandselement und einen Leiter aufweist, die in Reihe geschaltet sind, und sowohl das Widerstandselement als auch der Leiter durch die Schutzschicht abgedeckt sind.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 1, wobei hinsichtlich der Widerstandselemente und der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen dem Paar Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe ausgebildet sind, wobei eine Trimmnut in jedem Widerstandselement ausgebildet ist und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter und der zum Messen dienende Leiter jeweils über das Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstand gemäß Anspruch 10, wobei der zum Messen dienende Leiter ein Aufschwefelungs-Erfassungsleiter ist und Aufschwefelungs-Erfassungsteile, die identische Flächen haben, jeweils in einem Paar zum Messen dienender Leiter ausgebildet sind, die jeweils über das Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren, umfassend: einen Reihenschaltung-Ausbildungsschritt zum Ausbilden mehrerer in Reihe geschalteter Abschnitte parallel auf einer Hauptoberfläche eines isolierten Substrats, sodass Aufschwefelungs-Erfassungsleiter über ein Widerstandselement verbunden sind, an dessen beiden Enden sie angeschlossen sind, einen Widerstandswert-Abgleichschritt zum Bringen von Sonden in Kontakt mit einem Paar der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in jedem der in Reihe geschalteten Abschnitte und Einstellen eines Widerstandswerts in jedem einzelnen der mehreren Widerstandselemente; nach dem Widerstandswert-Abgleichschritt, einen Vorderseitenelektroden-Ausbildungsschritt zum Ausbilden eines Paars Vorderseitenelektroden an beiden Enden auf der Hauptoberfläche des isolierten Substrats zum Verbinden der parallel angeordneten Aufschwefelungs-Erfassungsleiter; und einen Schutzschicht-Ausbildungsschritt zum Ausbilden einer Schutzschicht zum vollständigen Abdecken der Widerstandselemente und zum teilweisen Abdecken der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei die Widerstandselemente und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind, wobei, in dem Schutzschicht-Ausbildungsschritt, bei den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, die in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind, Aufschwefelungs-Erfassungsteile definiert werden, die jeweils aus der Schutzschicht heraus freiliegen, und jeweils verschiedene Zeiten für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt werden, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.
Aufschwefelungs-Erfassungswiderstands-Herstellungsverfahren, umfassend: einen Vorderseitenelektroden-Ausbildungsschritt zum Ausbilden mehrerer Paare gegenüberliegender Vorderseitenelektroden in einem getrennten Zustand an beiden Enden auf einer Hauptoberfläche eines isolierten Substrats; einen Reihenschaltungsabschnitt-Ausbildungsschritt zum Ausbilden von Widerstandselementen und Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, sodass jedes Widerstandselement und jeder Aufschwefelungs-Erfassungsleiter zwischen den mehreren Paaren von Vorderseitenelektroden jeweils in Reihe geschaltet sind, einen Widerstandswert-Abgleichschritt zum Bringen von Sonden in Kontakt mit den mehreren Paaren von Vorderseitenelektroden und Einstellen eines Widerstandswerts für jedes einzelne der mehreren Widerstandselemente; und nach dem Widerstandswert-Abgleichschritt, einen Schutzschicht-Ausbildungsschritt zum Ausbilden einer Schutzschicht zum vollständigen Abdecken der Widerstandselemente und zum teilweisen Abdecken der Aufschwefelungs-Erfassungsleiter, wobei die Widerstandselemente und die Aufschwefelungs-Erfassungsleiter in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind, wobei, in dem Schutzschicht-Ausbildungsschritt, bei den Aufschwefelungs-Erfassungsleitern, die in den mehreren in Reihe geschalteten Abschnitten enthalten sind, Aufschwefelungs-Erfassungsteile definiert werden, die jeweils aus der Schutzschicht heraus freiliegen, und jeweils verschiedene Zeiten für die mehreren Aufschwefelungs-Erfassungsteile eingestellt werden, zu denen sie in Abhängigkeit von einer kumulativen Menge an Aufschwefelung unterbrochen werden.