JP3333267B2 - 白金温度センサ - Google Patents
白金温度センサInfo
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- JP3333267B2 JP3333267B2 JP11099493A JP11099493A JP3333267B2 JP 3333267 B2 JP3333267 B2 JP 3333267B2 JP 11099493 A JP11099493 A JP 11099493A JP 11099493 A JP11099493 A JP 11099493A JP 3333267 B2 JP3333267 B2 JP 3333267B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は白金温度センサに係り、
特に厚膜印刷方式により製造される白金温度センサに関
する。
特に厚膜印刷方式により製造される白金温度センサに関
する。
【０００２】
【従来の技術】回路の温度補償、あるいは一般の温度計
測に用いられる白金温度センサは、抵抗体としての白金
被膜の抵抗値が温度により変化することを利用したもの
で、従来薄膜方式と厚膜方式の両方式によって製造され
ている。
測に用いられる白金温度センサは、抵抗体としての白金
被膜の抵抗値が温度により変化することを利用したもの
で、従来薄膜方式と厚膜方式の両方式によって製造され
ている。
【０００３】薄膜方式では、絶縁体基板に白金をスパッ
タ等で着膜し、エッチングで薄膜抵抗体を形成する。こ
の方式によれば、微細な抵抗体の形成ができる反面、ス
パッタ等による着膜時に白金が目的とする絶縁体基板以
外の着膜設備内壁や治具に飛散着膜し、高価な白金材料
が無駄になる。又、白金は貴金属であるため、エッチン
グは王水等の特殊な溶液によってのみ可能であるため、
エッチングでの微細な回路形成に困難がともなう。又、
工程が長くなり、多数の工数が必要となるため製品コス
トは非常に高いものとなってしまう。
タ等で着膜し、エッチングで薄膜抵抗体を形成する。こ
の方式によれば、微細な抵抗体の形成ができる反面、ス
パッタ等による着膜時に白金が目的とする絶縁体基板以
外の着膜設備内壁や治具に飛散着膜し、高価な白金材料
が無駄になる。又、白金は貴金属であるため、エッチン
グは王水等の特殊な溶液によってのみ可能であるため、
エッチングでの微細な回路形成に困難がともなう。又、
工程が長くなり、多数の工数が必要となるため製品コス
トは非常に高いものとなってしまう。
【０００４】一方、厚膜方式では、白金グレーズペース
トを用いて絶縁体基板に印刷して焼成により抵抗体を形
成すれば、白金の飛散付着という問題がなく、工数も少
ないため製造コスト上は有利となる。しかしながら、白
金グレーズペーストを用いて抵抗体を形成すると、膜厚
が８μｍ程度となり、シート抵抗も低い（３００ｍΩ／
□）ため、例えば１００Ωの抵抗値を得ようとすれば、
その分抵抗体のパターンを引回して回路の有効長を長く
しなければならなかった。このため、表面実装等に利用
可能な小さなチップ面積で抵抗値の適当な（例えば、１
００Ω程度の）温度センサを製造することが困難であっ
た。
トを用いて絶縁体基板に印刷して焼成により抵抗体を形
成すれば、白金の飛散付着という問題がなく、工数も少
ないため製造コスト上は有利となる。しかしながら、白
金グレーズペーストを用いて抵抗体を形成すると、膜厚
が８μｍ程度となり、シート抵抗も低い（３００ｍΩ／
□）ため、例えば１００Ωの抵抗値を得ようとすれば、
その分抵抗体のパターンを引回して回路の有効長を長く
しなければならなかった。このため、表面実装等に利用
可能な小さなチップ面積で抵抗値の適当な（例えば、１
００Ω程度の）温度センサを製造することが困難であっ
た。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、係る従来技
術の問題点に鑑み、表面実装等に利用可能な小さなチッ
プ面積で、比較的広い範囲の任意の抵抗値に調整可能
で、高い温度係数を有し、かつ製造コストの低い白金温
度センサを提供することを目的とするものである。
術の問題点に鑑み、表面実装等に利用可能な小さなチッ
プ面積で、比較的広い範囲の任意の抵抗値に調整可能
で、高い温度係数を有し、かつ製造コストの低い白金温
度センサを提供することを目的とするものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明の白金温度センサ
は、白金有機化合物ペーストを焼成して基板上の電極間
に抵抗体が形成され、該抵抗体には抵抗値調整のための
切込みが左右から交互に設けられ、前記基板上の電極
は、白金グレーズペーストを焼成して形成されたもので
あることを特徴とする。
は、白金有機化合物ペーストを焼成して基板上の電極間
に抵抗体が形成され、該抵抗体には抵抗値調整のための
切込みが左右から交互に設けられ、前記基板上の電極
は、白金グレーズペーストを焼成して形成されたもので
あることを特徴とする。
【０００７】
【作用】白金有機化合物ペーストを用いて絶縁体基板上
の電極間に皮膜を印刷して、焼成して比較的高い抵抗値
の抵抗体を形成する。その後に、例えばレーザ光トリミ
ングを用いて左右から抵抗体に切り込みを形成すること
により、実効的な抵抗体の回路長を長くして、抵抗値を
上昇させ、且つ抵抗値を広い範囲の任意の値に精度よく
調整することができる。従って、低い製造コストで小さ
なチップ面積の、広い範囲で抵抗値の調整が可能な白金
温度センサを提供することが可能となる。
の電極間に皮膜を印刷して、焼成して比較的高い抵抗値
の抵抗体を形成する。その後に、例えばレーザ光トリミ
ングを用いて左右から抵抗体に切り込みを形成すること
により、実効的な抵抗体の回路長を長くして、抵抗値を
上昇させ、且つ抵抗値を広い範囲の任意の値に精度よく
調整することができる。従って、低い製造コストで小さ
なチップ面積の、広い範囲で抵抗値の調整が可能な白金
温度センサを提供することが可能となる。
【０００８】
【実施例】図１は、本発明の一実施例の白金温度センサ
の（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。表面実装用
の角型チップ抵抗程度のサイズのアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を主成分とする角型セラミック基板１上には、
白金（Ｐｔ）グレーズ電極２が両端に配置されている。
白金グレーズ電極２の間には、白金有機化合物ペースト
を用いて焼成された抵抗体３が形成されている。白金有
機化合物ペーストは、スルホ樹脂酸塩、メルカプチド、
アミン、その他からなる有機原料に白金金属（又は塩化
白金酸塩）を溶解し反応させたものである。この白金有
機化合物ペーストは、白金の含有率が一般の白金グレー
ズペーストの約７０％に比べ、約３０％と低い。又、焼
成後の皮膜についても、一般の白金グレーズペーストで
は約８μｍの膜厚でシート抵抗が３００ｍΩ／□である
のに対し、白金有機化合物ペーストでは膜厚が１μｍ以
下でシート抵抗が数Ω／□程度である。そして、この白
金有機化合物ペーストを用いて印刷によって基板上に皮
膜を形成して焼成すれば、薄い均一なシート抵抗の高い
抵抗皮膜を簡単に形成することができる。
の（Ａ）は上面図、（Ｂ）は側面図である。表面実装用
の角型チップ抵抗程度のサイズのアルミナ（Ａｌ
2 Ｏ3 ）を主成分とする角型セラミック基板１上には、
白金（Ｐｔ）グレーズ電極２が両端に配置されている。
白金グレーズ電極２の間には、白金有機化合物ペースト
を用いて焼成された抵抗体３が形成されている。白金有
機化合物ペーストは、スルホ樹脂酸塩、メルカプチド、
アミン、その他からなる有機原料に白金金属（又は塩化
白金酸塩）を溶解し反応させたものである。この白金有
機化合物ペーストは、白金の含有率が一般の白金グレー
ズペーストの約７０％に比べ、約３０％と低い。又、焼
成後の皮膜についても、一般の白金グレーズペーストで
は約８μｍの膜厚でシート抵抗が３００ｍΩ／□である
のに対し、白金有機化合物ペーストでは膜厚が１μｍ以
下でシート抵抗が数Ω／□程度である。そして、この白
金有機化合物ペーストを用いて印刷によって基板上に皮
膜を形成して焼成すれば、薄い均一なシート抵抗の高い
抵抗皮膜を簡単に形成することができる。
【０００９】抵抗体３には、レーザ光トリミングによる
抵抗値調整のための切込み７が設けられている。レーザ
光は白金皮膜の抵抗体３を昇華しながら切り進むので、
線幅のニジミ等の発生の問題がなく、ピッチ精度もかな
り高めることができる。さらに、抵抗体の形成と抵抗値
調整がレーザトリミングにより同時に行うことができる
ため、工数的にも有利となる。角形の温度センサの電極
は、基板１の両端部にそれぞれその側面及び下面には銀
（Ａｇ）系電極４が設けられ、上面の白金グレーズ電極
２と共にニッケル（Ｎｉ）及びハンダ（Ｓｎ・Ｐｂ）メ
ッキ層５が被着されている。又、抵抗体３を保護するた
めのガラス保護膜６が被覆されている。
抵抗値調整のための切込み７が設けられている。レーザ
光は白金皮膜の抵抗体３を昇華しながら切り進むので、
線幅のニジミ等の発生の問題がなく、ピッチ精度もかな
り高めることができる。さらに、抵抗体の形成と抵抗値
調整がレーザトリミングにより同時に行うことができる
ため、工数的にも有利となる。角形の温度センサの電極
は、基板１の両端部にそれぞれその側面及び下面には銀
（Ａｇ）系電極４が設けられ、上面の白金グレーズ電極
２と共にニッケル（Ｎｉ）及びハンダ（Ｓｎ・Ｐｂ）メ
ッキ層５が被着されている。又、抵抗体３を保護するた
めのガラス保護膜６が被覆されている。
【００１０】図２は、本発明の一実施例の白金温度セン
サの特性を示す説明図である。本温度センサは、温度の
上昇に比例してその抵抗値が上昇する正の大きな温度係
数を有するものである。２５℃における抵抗値Ｒ25は１
００Ωであり、１２５℃における抵抗値Ｒ125 は１３３
Ωである。したがって、温度係数（ＴＣＲ）は約３３０
０ｐｐｍ／℃であり、使い易い１００Ω程度の抵抗値で
大きな温度係数が得られている。
サの特性を示す説明図である。本温度センサは、温度の
上昇に比例してその抵抗値が上昇する正の大きな温度係
数を有するものである。２５℃における抵抗値Ｒ25は１
００Ωであり、１２５℃における抵抗値Ｒ125 は１３３
Ωである。したがって、温度係数（ＴＣＲ）は約３３０
０ｐｐｍ／℃であり、使い易い１００Ω程度の抵抗値で
大きな温度係数が得られている。
【００１１】図３は、本発明の白金温度センサの製造工
程の各段階を示す説明図である。（Ａ）は、基板１を準
備する段階を示す。基板１は本実施例においては、アル
ミナを主成分とするセラミック基板である。（Ｂ）は、
基板１の対向する両端部上に白金グレーズ電極２を設け
た段階である。白金グレーズ電極２は、白金グレーズペ
ーストを印刷し、９００℃で１０分程度焼成することに
より形成した電極である。この部分は、膜厚が８μｍ程
度であり、シート抵抗は３００ｍΩ／□程度であり、そ
の抵抗値は極めて小さい。（Ｃ）は、白金有機化合物ペ
ーストより抵抗体３を形成した段階を示す。白金有機化
合物ペーストを基板上の両端部の電極２間に印刷し、９
００℃、１０分程度焼成することにより抵抗体３が形成
される。この抵抗体皮膜の膜厚は１μｍ以下であり、そ
のシート抵抗は数Ω／□程度となる。
程の各段階を示す説明図である。（Ａ）は、基板１を準
備する段階を示す。基板１は本実施例においては、アル
ミナを主成分とするセラミック基板である。（Ｂ）は、
基板１の対向する両端部上に白金グレーズ電極２を設け
た段階である。白金グレーズ電極２は、白金グレーズペ
ーストを印刷し、９００℃で１０分程度焼成することに
より形成した電極である。この部分は、膜厚が８μｍ程
度であり、シート抵抗は３００ｍΩ／□程度であり、そ
の抵抗値は極めて小さい。（Ｃ）は、白金有機化合物ペ
ーストより抵抗体３を形成した段階を示す。白金有機化
合物ペーストを基板上の両端部の電極２間に印刷し、９
００℃、１０分程度焼成することにより抵抗体３が形成
される。この抵抗体皮膜の膜厚は１μｍ以下であり、そ
のシート抵抗は数Ω／□程度となる。
【００１２】（Ｄ）は、抵抗値調整のための切込み７を
設けた段階を示す。切込み７はレーザトリミングによ
り、レーザ光を照射し抵抗体３を昇華することによって
切込み７を形成する。切込み７により実質的な抵抗体の
回路長を長くすることによって、抵抗値を上昇させなが
ら、規定の抵抗値に調整する。このように本白金温度セ
ンサにおいては、切込み７の大きさ、数により抵抗値の
調整を行うため、広い抵抗値の範囲で且つ極めて高い精
度で抵抗値を調整することが可能となる。本実施例にお
いては、抵抗体３にレーザで切込み７を左右から交互に
入れ、抵抗値を除々に上げていき、２５℃で１００Ωに
調整している。
設けた段階を示す。切込み７はレーザトリミングによ
り、レーザ光を照射し抵抗体３を昇華することによって
切込み７を形成する。切込み７により実質的な抵抗体の
回路長を長くすることによって、抵抗値を上昇させなが
ら、規定の抵抗値に調整する。このように本白金温度セ
ンサにおいては、切込み７の大きさ、数により抵抗値の
調整を行うため、広い抵抗値の範囲で且つ極めて高い精
度で抵抗値を調整することが可能となる。本実施例にお
いては、抵抗体３にレーザで切込み７を左右から交互に
入れ、抵抗値を除々に上げていき、２５℃で１００Ωに
調整している。
【００１３】その後、抵抗体の表面をガラス又は樹脂の
保護膜で覆い、スクライバにより大きな面積のセラミッ
ク基板から個々のチップに切り出し、電極４，５を形成
して白金温度センサが完成する。保護膜６の形成は、例
えばエポキシ樹脂を塗布して硬化することにより形成す
るか、又はオーバガラスを塗布して焼成することによっ
て行う。電極４は、銀系のグレーズペーストを用いて被
着し、更にニッケル、ハンダのメッキ層５を被着する。
以上の工程は、表面実装用の角形チップ抵抗の製造工程
とほぼ同一であり、角形チップ抵抗の製造設備をそのま
ま用いることができる。
保護膜で覆い、スクライバにより大きな面積のセラミッ
ク基板から個々のチップに切り出し、電極４，５を形成
して白金温度センサが完成する。保護膜６の形成は、例
えばエポキシ樹脂を塗布して硬化することにより形成す
るか、又はオーバガラスを塗布して焼成することによっ
て行う。電極４は、銀系のグレーズペーストを用いて被
着し、更にニッケル、ハンダのメッキ層５を被着する。
以上の工程は、表面実装用の角形チップ抵抗の製造工程
とほぼ同一であり、角形チップ抵抗の製造設備をそのま
ま用いることができる。
【００１４】なお、白金有機化合物ペーストから形成さ
れる抵抗体３は、ガラス分をほとんど含まないため白金
グレーズペーストに比べ密着強度が劣る。このため、チ
ップの両端部の電極２には白金グレーズペーストを焼成
した電極を用いている。又、両端部の電極２に白金グレ
ーズペーストを用いることにより、温度係数（ＴＣＲ）
の低下を防ぐことができる。例えば金（Ａｕ）を使えば
温度係数は２７００ｐｐｍ／℃に、銀パラジウム（Ａｇ
・Ｐｄ）では１２００〜２０００ｐｐｍ／℃程度に低下
する。このように、チップの両端部の電極２を白金グレ
ーズ電極とすることにより、密着性を向上すると共に、
温度係数の低下を防止することができる。
れる抵抗体３は、ガラス分をほとんど含まないため白金
グレーズペーストに比べ密着強度が劣る。このため、チ
ップの両端部の電極２には白金グレーズペーストを焼成
した電極を用いている。又、両端部の電極２に白金グレ
ーズペーストを用いることにより、温度係数（ＴＣＲ）
の低下を防ぐことができる。例えば金（Ａｕ）を使えば
温度係数は２７００ｐｐｍ／℃に、銀パラジウム（Ａｇ
・Ｐｄ）では１２００〜２０００ｐｐｍ／℃程度に低下
する。このように、チップの両端部の電極２を白金グレ
ーズ電極とすることにより、密着性を向上すると共に、
温度係数の低下を防止することができる。
【００１５】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の白金温
度センサは、抵抗体として白金有機化合物ペーストを印
刷、焼成したものを用い、レーザ光等により切込みを設
けたものである。したがって、白金有機化合物ペースト
を焼成した抵抗体のシート抵抗は数Ω／□程度と比較的
高いため、温度センサの抵抗値は例えば１００Ω程度と
適当な値に調整することができ、その温度係数も３３０
０ｐｐｍ／℃程度と大きくとることができる。このた
め、比較的大きな抵抗値ながら小さな、表面実装用のチ
ップ抵抗のサイズの温度センサを実現することができ
る。又、電極構造及び保護膜の構造等は、角形チップ抵
抗とほぼ同様であるため、その製造設備をそのまま用い
ることができる。したがって、量産性が良く、低い製造
コストで良好な諸特性を有する小型の白金温度センサを
製造することが可能となる。
度センサは、抵抗体として白金有機化合物ペーストを印
刷、焼成したものを用い、レーザ光等により切込みを設
けたものである。したがって、白金有機化合物ペースト
を焼成した抵抗体のシート抵抗は数Ω／□程度と比較的
高いため、温度センサの抵抗値は例えば１００Ω程度と
適当な値に調整することができ、その温度係数も３３０
０ｐｐｍ／℃程度と大きくとることができる。このた
め、比較的大きな抵抗値ながら小さな、表面実装用のチ
ップ抵抗のサイズの温度センサを実現することができ
る。又、電極構造及び保護膜の構造等は、角形チップ抵
抗とほぼ同様であるため、その製造設備をそのまま用い
ることができる。したがって、量産性が良く、低い製造
コストで良好な諸特性を有する小型の白金温度センサを
製造することが可能となる。
【図１】本発明の一実施例の白金温度センサの（Ａ）は
上面図、（Ｂ）は側面図。
上面図、（Ｂ）は側面図。
【図２】本発明の一実施例の白金温度センサの特性を示
す説明図。
す説明図。
【図３】本発明の一実施例の白金温度センサの製造工程
の各段階を示す説明図。
の各段階を示す説明図。
１ 絶縁体基板 ２ 白金グレーズ電極 ３ 白金有機化合物ペーストより焼成された抵抗体 ４ 銀系電極 ５ メッキ層 ６ 保護膜 ７ 切込み
Claims (2)
- 【請求項１】 白金有機化合物ペーストを焼成して基板
上の電極間に抵抗体が形成され、該抵抗体には抵抗値調
整のための切込みが左右から交互に設けられ、前記基板
上の電極は、白金グレーズペーストを焼成して形成され
たものであることを特徴とする白金温度センサ。 - 【請求項２】 前記抵抗体の膜厚は１μｍ以下であるこ
とを特徴とする請求項１記載の白金温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099493A JP3333267B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 白金温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11099493A JP3333267B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 白金温度センサ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06300643A JPH06300643A (ja) | 1994-10-28 |
| JP3333267B2 true JP3333267B2 (ja) | 2002-10-15 |
Family
ID=14549711
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11099493A Expired - Fee Related JP3333267B2 (ja) | 1993-04-14 | 1993-04-14 | 白金温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3333267B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7076045B1 (ja) * | 2020-12-15 | 2022-05-26 | 株式会社メイコー | 薄型温度センサ |
-
1993
- 1993-04-14 JP JP11099493A patent/JP3333267B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06300643A (ja) | 1994-10-28 |
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