JPH02305407A - 薄膜サーミスタ - Google Patents
薄膜サーミスタInfo
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- JPH02305407A JPH02305407A JP12700489A JP12700489A JPH02305407A JP H02305407 A JPH02305407 A JP H02305407A JP 12700489 A JP12700489 A JP 12700489A JP 12700489 A JP12700489 A JP 12700489A JP H02305407 A JPH02305407 A JP H02305407A
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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
本発明は耐熱性の高いSiC薄膜サーミスタに関するも
ので、このSt−’C薄膜サーミスタは電気オープン、
ガスオーブンなどの温度センサとして利用される。
ので、このSt−’C薄膜サーミスタは電気オープン、
ガスオーブンなどの温度センサとして利用される。
従来の技術
SiC薄膜サーミスタは、耐熱性に優れると共に広い温
度領域を検出できるサーミスタとして知られており、そ
の構成は、例えば、ナショナルテクニカルレポート (
National Technical Report
)Vol、29. (1983) P、145に示され
るように、第3図のような構成になっていた。すなわち
、5iCI膜サーミスタ1はサーミスタ素子2、リード
線3および硝子被覆層4で構成される。硝子被覆層はサ
ーミスタ素子2を被覆するように形成される。
度領域を検出できるサーミスタとして知られており、そ
の構成は、例えば、ナショナルテクニカルレポート (
National Technical Report
)Vol、29. (1983) P、145に示され
るように、第3図のような構成になっていた。すなわち
、5iCI膜サーミスタ1はサーミスタ素子2、リード
線3および硝子被覆層4で構成される。硝子被覆層はサ
ーミスタ素子2を被覆するように形成される。
サーミスタ素子2は、あらかじめ第1電極11!21a
および第2電極膜21bから成る一対の電極膜21の形
成された絶縁性基板22の一方の表面に、スパックSi
C3膜23を形成して構成される。代表的絶縁性基板2
2としてアルミナ基板22が用いられる。
および第2電極膜21bから成る一対の電極膜21の形
成された絶縁性基板22の一方の表面に、スパックSi
C3膜23を形成して構成される。代表的絶縁性基板2
2としてアルミナ基板22が用いられる。
アルミナ基板22は、通常、表面粗さ2〜3μm、純度
的95%のものが用いられる6代表的一対の電極膜21
としてAu−PL焼成電極ryJ21が用いられる。
的95%のものが用いられる6代表的一対の電極膜21
としてAu−PL焼成電極ryJ21が用いられる。
更にSiC薄膜薄膜サーミスタ点度センサとして実用さ
れる場合、第4図に示すような回路が用いられていた。
れる場合、第4図に示すような回路が用いられていた。
すなわち、5iC9l模サーミスタlに固定抵抗器5を
直列接続し、その両端6゜7に直流電圧v4を印加し、
中間点8の出力電圧■、が温度制御信号として用いられ
ていた。このとき、必要な温度精度を得るために、Si
C薄膜サーミスタ1の抵抗値は±(3〜6)%にトリミ
ングされていた。
直列接続し、その両端6゜7に直流電圧v4を印加し、
中間点8の出力電圧■、が温度制御信号として用いられ
ていた。このとき、必要な温度精度を得るために、Si
C薄膜サーミスタ1の抵抗値は±(3〜6)%にトリミ
ングされていた。
発明が解決しようとする課題
しかし、このような抵抗値のトリミングは次のような課
題があった。すなわち、5iCi膜23は融点(分解温
度)が2800°C以上と高いので、レーザトリミング
が困難である。このため抵抗値のトリミングは一対の電
極膜22の適切な部分をダイアモンド刃で切削する方法
が用いられている。しかし、この方法は機械的な方法で
あるので、微小な制御が困難であり、また多くの処理時
間を必要とするなどの欠点があった。
題があった。すなわち、5iCi膜23は融点(分解温
度)が2800°C以上と高いので、レーザトリミング
が困難である。このため抵抗値のトリミングは一対の電
極膜22の適切な部分をダイアモンド刃で切削する方法
が用いられている。しかし、この方法は機械的な方法で
あるので、微小な制御が困難であり、また多くの処理時
間を必要とするなどの欠点があった。
また、上記の複雑なトリミングを避けるには、5ici
膜サーミスタlの抵抗値に合わせて固定抵抗器5の抵抗
値を選択する方法もある。しかし、この場合、5iCf
i膜サーミスタlの抵抗値を適切な精度で分類する必要
があり、さらにその抵抗値に適した固定抵抗器5を選択
しなければならないので、作業が複雑になり、高価格に
なるという欠点があった。
膜サーミスタlの抵抗値に合わせて固定抵抗器5の抵抗
値を選択する方法もある。しかし、この場合、5iCf
i膜サーミスタlの抵抗値を適切な精度で分類する必要
があり、さらにその抵抗値に適した固定抵抗器5を選択
しなければならないので、作業が複雑になり、高価格に
なるという欠点があった。
そこで本発明の第一の目的は、出力電圧V、を高精度で
短時間に調整できるSiC薄膜サーミスタの構成を提供
することである。
短時間に調整できるSiC薄膜サーミスタの構成を提供
することである。
また、本発明の第二の目的は、5iCT?l膜サーミス
タを実用するに適したサーミスタの支持構成を提供する
ことである。
タを実用するに適したサーミスタの支持構成を提供する
ことである。
課11条継f34め神A
本発明のSiC薄膜サーミスタは、絶縁性基板と、前記
絶縁性基板の上に形成された第1電極膜および第2の電
極膜で構成された一対の電極膜と、前記絶縁性基板と前
記一対の電極膜の上に形成されたSiCスパッタ薄膜と
、前記絶縁性基板の上に形成された第3電極膜と前記第
1電極膜もしくは前記第2電極膜のどちらか一方の電極
膜と前記第3電極膜とを接続するように形成され、かつ
トリミングの容易な抵抗体膜から成る。すなわち、本発
明のSiC薄膜サーミスタは、SiC薄膜。
絶縁性基板の上に形成された第1電極膜および第2の電
極膜で構成された一対の電極膜と、前記絶縁性基板と前
記一対の電極膜の上に形成されたSiCスパッタ薄膜と
、前記絶縁性基板の上に形成された第3電極膜と前記第
1電極膜もしくは前記第2電極膜のどちらか一方の電極
膜と前記第3電極膜とを接続するように形成され、かつ
トリミングの容易な抵抗体膜から成る。すなわち、本発
明のSiC薄膜サーミスタは、SiC薄膜。
電極膜およびトリミングの容易な抵抗体膜を同一るよう
に前記抵抗体膜が形成された場合、前記第1電極膜と前
記第3電極膜との間に直流電圧v4が印加され、前記第
2電極膜と前記第3電極膜との間で出力電圧■3が取り
出される。トリミングの容易な前記抵抗体膜は前記第2
1極膜と前記第3iit極膜との間に形成されているの
で、SiCスパッタ薄膜の抵抗値に合わせて、出力電圧
■、が所定の値になるように前記抵抗体の抵抗値がトリ
ミングされる。
に前記抵抗体膜が形成された場合、前記第1電極膜と前
記第3電極膜との間に直流電圧v4が印加され、前記第
2電極膜と前記第3電極膜との間で出力電圧■3が取り
出される。トリミングの容易な前記抵抗体膜は前記第2
1極膜と前記第3iit極膜との間に形成されているの
で、SiCスパッタ薄膜の抵抗値に合わせて、出力電圧
■、が所定の値になるように前記抵抗体の抵抗値がトリ
ミングされる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付図面にもとづいて説明す
る。第1図は本発明のSiC薄膜サーミスタの構造を示
す平面図である。
る。第1図は本発明のSiC薄膜サーミスタの構造を示
す平面図である。
サーミスタ素子2は絶縁性基板22と、この絶縁性基板
22の上に形成された第1電極膜21aおよび第2電極
膜21bで構成された一対の電極膜と、前記絶縁性基板
22と前記一対の電極膜21a、21bの上に形成され
たSiCスパッタ薄膜23と、前記地縁性基板22の上
に形成された第3電極膜21cと、前記第2電極膜21
bと前記第3電極膜21cとを接続するように形成され
、かつトリミングの容易な抵抗体膜24から成る。5i
CFIJ膜サーミスタはこのサーミスタ素子2.リード
線およびサーミスタ素子を被覆する硝子被覆層(図に示
されていない)から構成した。リード線3a、3b、3
cは、第1電極膜21a、第2電極膜21b、第3電極
膜21cのそれぞれに接続した。
22の上に形成された第1電極膜21aおよび第2電極
膜21bで構成された一対の電極膜と、前記絶縁性基板
22と前記一対の電極膜21a、21bの上に形成され
たSiCスパッタ薄膜23と、前記地縁性基板22の上
に形成された第3電極膜21cと、前記第2電極膜21
bと前記第3電極膜21cとを接続するように形成され
、かつトリミングの容易な抵抗体膜24から成る。5i
CFIJ膜サーミスタはこのサーミスタ素子2.リード
線およびサーミスタ素子を被覆する硝子被覆層(図に示
されていない)から構成した。リード線3a、3b、3
cは、第1電極膜21a、第2電極膜21b、第3電極
膜21cのそれぞれに接続した。
絶縁性基板22としてアルミナ基板を用いた。第1電極
膜21a、第2電極膜21bおよび第3電極膜21cと
してAu、Pt、Ag、Ag−Pd、Au−pt、Ag
−PLなどの焼成厚膜電極膜あるいはCr−Au、Cr
−Pt、Cr−Agなどの薄膜電極膜が用いられるが、
これらの中でもAg−Pt焼成厚膜電極膜は耐熱性の優
れている点で好ましい。SiCスパッタ薄膜23は、高
周波スパッタ法によりSiCセラミックをターゲットと
して、基板温度約700°C、スパッタ時間2時間、高
周波電力約4 W / cJの条件下で、約2μmに形
成した。
膜21a、第2電極膜21bおよび第3電極膜21cと
してAu、Pt、Ag、Ag−Pd、Au−pt、Ag
−PLなどの焼成厚膜電極膜あるいはCr−Au、Cr
−Pt、Cr−Agなどの薄膜電極膜が用いられるが、
これらの中でもAg−Pt焼成厚膜電極膜は耐熱性の優
れている点で好ましい。SiCスパッタ薄膜23は、高
周波スパッタ法によりSiCセラミックをターゲットと
して、基板温度約700°C、スパッタ時間2時間、高
周波電力約4 W / cJの条件下で、約2μmに形
成した。
トリミングの容易な抵抗体膜24として、Ag−Pd、
Rub、、Ptなどの焼成厚膜抵抗体膜、NiCr、T
iN、Pt、5no2などのFW膜抵抗体膜が用いられ
る。これらの抵抗体膜24はいずれも通常のレーザトリ
ミング装置、あるいはサンドブラスト装置で容易にトリ
ミングできる。これらの抵抗体膜24の中でもRuO□
焼成厚膜抵抗体膜は、工業的に広く利用されており、種
々の面積抵抗値のペーストが容易に入手可能でありまた
抵抗温度係数も小さい点で優れている。
Rub、、Ptなどの焼成厚膜抵抗体膜、NiCr、T
iN、Pt、5no2などのFW膜抵抗体膜が用いられ
る。これらの抵抗体膜24はいずれも通常のレーザトリ
ミング装置、あるいはサンドブラスト装置で容易にトリ
ミングできる。これらの抵抗体膜24の中でもRuO□
焼成厚膜抵抗体膜は、工業的に広く利用されており、種
々の面積抵抗値のペーストが容易に入手可能でありまた
抵抗温度係数も小さい点で優れている。
リード線3cをアース電位にして、リード線3aと3c
の間に直流電圧V4を印加し、リード線3bと30の間
で出力電圧vsを測定した。SiCスパッタ薄膜23の
抵抗値をR、トリミングの容易な抵抗体24の抵抗値を
rとすると、V、/V。
の間に直流電圧V4を印加し、リード線3bと30の間
で出力電圧vsを測定した。SiCスパッタ薄膜23の
抵抗値をR、トリミングの容易な抵抗体24の抵抗値を
rとすると、V、/V。
=r/ (R+r)=1/ (1+R/r)となるので
、出力電圧V、は比(R/r)で決められる。
、出力電圧V、は比(R/r)で決められる。
SiCスパッタ薄膜23の抵抗値Rのばらつきはロント
間も含めると±(go −30)%あるので、出力電圧
■1もほぼ同じばらつきを示した。しかし、本発明の薄
膜サーミスタ1は、絶縁性基板22の上に第1電極膜2
1a、第2電極膜21b、第3電極膜21c、Si、C
薄膜23およびトリミングの容易な抵抗体24が集積さ
れている。このため5iCFI膜23の抵抗値Rに合わ
せて、比(R/r)が一定になるように抵抗体24の抵
抗値rを容易にトリミングできるので、出力電圧■、を
所定の値に対して±1%以下の精度で調整できる。トリ
ミングはレーザトリミング法でも、サンドブラスト法で
もよく、処理時間は従来の機械的方法に比べ1/1o以
下にできた。
間も含めると±(go −30)%あるので、出力電圧
■1もほぼ同じばらつきを示した。しかし、本発明の薄
膜サーミスタ1は、絶縁性基板22の上に第1電極膜2
1a、第2電極膜21b、第3電極膜21c、Si、C
薄膜23およびトリミングの容易な抵抗体24が集積さ
れている。このため5iCFI膜23の抵抗値Rに合わ
せて、比(R/r)が一定になるように抵抗体24の抵
抗値rを容易にトリミングできるので、出力電圧■、を
所定の値に対して±1%以下の精度で調整できる。トリ
ミングはレーザトリミング法でも、サンドブラスト法で
もよく、処理時間は従来の機械的方法に比べ1/1o以
下にできた。
本発明の薄膜サーミスタを実用する場合、第2図に示す
ように、絶縁性基板22を長方形にし、この長方形状絶
縁性基板22の長手方向の端部に第1電極膜21a、第
2電極膜21bで構成された一対の電極膜を形成し、長
方形状絶縁性基板22と前記一対の電極膜の上にSiC
スパッタ薄膜23を形成し、長方形状絶縁性基板22の
上に第3電極膜21cを形成し、長方形状絶縁性基板2
2の長手方向の他の端部に位置して、第1電極膜21a
もしくは第2@極膜21bのどちらか一方の電極膜と第
3電極膜21cとを接続するようにトリミングの容易な
抵抗体nり24を形成し、SiCスパンタFyJH’:
! 23とトリミングの容易な抵抗体膜24を被覆する
硝子被覆層4を形成し、SiCスパッタ薄膜23とトリ
ミングの容易な抵抗体膜24の中間の位置で、長方形状
絶縁性基板22を支持体9で固定することが望ましい。
ように、絶縁性基板22を長方形にし、この長方形状絶
縁性基板22の長手方向の端部に第1電極膜21a、第
2電極膜21bで構成された一対の電極膜を形成し、長
方形状絶縁性基板22と前記一対の電極膜の上にSiC
スパッタ薄膜23を形成し、長方形状絶縁性基板22の
上に第3電極膜21cを形成し、長方形状絶縁性基板2
2の長手方向の他の端部に位置して、第1電極膜21a
もしくは第2@極膜21bのどちらか一方の電極膜と第
3電極膜21cとを接続するようにトリミングの容易な
抵抗体nり24を形成し、SiCスパンタFyJH’:
! 23とトリミングの容易な抵抗体膜24を被覆する
硝子被覆層4を形成し、SiCスパッタ薄膜23とトリ
ミングの容易な抵抗体膜24の中間の位置で、長方形状
絶縁性基板22を支持体9で固定することが望ましい。
例えば、第2図の薄膜サーミスタを調理器に適用した場
合、支持体9に設けられた貫通穴10を利用して、本発
明の薄膜サーミスタが庫壁に取り付けられる。このとき
、SiCスパッタ薄膜23は調理器庫内に配置され、庫
内温度検出に用いられる。
合、支持体9に設けられた貫通穴10を利用して、本発
明の薄膜サーミスタが庫壁に取り付けられる。このとき
、SiCスパッタ薄膜23は調理器庫内に配置され、庫
内温度検出に用いられる。
他方、トリミング容易な抵抗体24は、支持体9を介し
て調理器庫外に配置される。庫内温度は最高温度で30
0°C以上に上昇するが、トリミング容易な抵抗体24
の部分の温度は、支持体9が放熱板の役目も果たすので
、最高温度でも150°C以下に押さえることができる
。RuO□なとの抵抗体24の動作温度は通常150°
C以下であるので、第2図の構成により、実用が可能に
なる。
て調理器庫外に配置される。庫内温度は最高温度で30
0°C以上に上昇するが、トリミング容易な抵抗体24
の部分の温度は、支持体9が放熱板の役目も果たすので
、最高温度でも150°C以下に押さえることができる
。RuO□なとの抵抗体24の動作温度は通常150°
C以下であるので、第2図の構成により、実用が可能に
なる。
抵抗体24の部分の温度を150°C以下に押さえるに
は、長方形状絶縁性基板22の長手方向の長さは3cn
+以上とするのが望ましい。これ以下の長さでは、抵抗
体24の部分が庫内から十分に熱t@縁されず、温度が
150°C以上になるからである。支持体9は、熱伝導
率の高金属が優れているが、ムライト5アルミナなどの
セラミックでもよい。また、長方形状絶縁性基板22と
支持体9の固定は、耐熱性の優れた無機接着剤などでな
される。
は、長方形状絶縁性基板22の長手方向の長さは3cn
+以上とするのが望ましい。これ以下の長さでは、抵抗
体24の部分が庫内から十分に熱t@縁されず、温度が
150°C以上になるからである。支持体9は、熱伝導
率の高金属が優れているが、ムライト5アルミナなどの
セラミックでもよい。また、長方形状絶縁性基板22と
支持体9の固定は、耐熱性の優れた無機接着剤などでな
される。
発明の効果
以上述べてきたように、本発明によれば次に示す効果が
得られる。
得られる。
(1)同一の絶縁性基板の上にSiCスパッタ薄膜とト
リミングの容易な抵抗体が直列に接続されて集積されて
いるので、SiCスパッタ薄膜の抵抗値に併せてこの抵
抗体の抵抗値をトリミングすることにより、出力電圧を
構成度に調整できる。
リミングの容易な抵抗体が直列に接続されて集積されて
いるので、SiCスパッタ薄膜の抵抗値に併せてこの抵
抗体の抵抗値をトリミングすることにより、出力電圧を
構成度に調整できる。
(2) このトリミングはレーザトリミング法でも、
サンドブラスト法でも使用できるので、トリミング処理
時間は従来に比べて1/10以下にできる。
サンドブラスト法でも使用できるので、トリミング処理
時間は従来に比べて1/10以下にできる。
(3)SiCスパッタ薄膜とトリミングの容易な抵抗体
の中間の位置で、絶縁性基板を支持体に固定することに
より、この抵抗体の部分の温度を150°C以下に押さ
えることができるので、Ru 02などの抵抗体を実用
できる。
の中間の位置で、絶縁性基板を支持体に固定することに
より、この抵抗体の部分の温度を150°C以下に押さ
えることができるので、Ru 02などの抵抗体を実用
できる。
第1図は本発明のSiC薄膜サーミスタの一実施例を示
す平面図、第2図は本発明のSiC薄膜サーミスタの他
の実施例を示す見取り図、第3図は従来のSiC薄膜サ
ーミスタ示す見取り図、第4図は電気回路図である。 21a・・・・・・第1電極膜、21b・・・・・・第
2電橿膜、21c・・・・・・第3電極膜、22・・・
・・・絶縁性基板、23・・・・・・SiCスパッタ薄
膜、24・・・・・・トリミングの容易な抵抗体膜。 21Q−一オー電徴饗 2Tb−7二階*m 21c −−一 才 = 電Y&庸 η−・−絽纒牲 基板 23−= St CスJ(”−)り簿原24−−−)、
リミングの容易なル坑惨績第1図 ’−、/−−ノ 第 2 図
す平面図、第2図は本発明のSiC薄膜サーミスタの他
の実施例を示す見取り図、第3図は従来のSiC薄膜サ
ーミスタ示す見取り図、第4図は電気回路図である。 21a・・・・・・第1電極膜、21b・・・・・・第
2電橿膜、21c・・・・・・第3電極膜、22・・・
・・・絶縁性基板、23・・・・・・SiCスパッタ薄
膜、24・・・・・・トリミングの容易な抵抗体膜。 21Q−一オー電徴饗 2Tb−7二階*m 21c −−一 才 = 電Y&庸 η−・−絽纒牲 基板 23−= St CスJ(”−)り簿原24−−−)、
リミングの容易なル坑惨績第1図 ’−、/−−ノ 第 2 図
Claims (4)
- (1)絶縁性基板と、前記絶縁性基板の上に形成された
第1電極膜および第2の電極膜で構成された一対の電極
膜と、前記絶縁性基板と前記一対の電極膜の上に形成さ
れたSiCスパッタ薄膜と、前記絶縁性基板の上に形成
された第3電極膜と、前記第1電極膜もしくは前記第2
電極膜のどちらか一方の電極膜と前記第3電極膜とを接
続するように形成され、かつトリミングの容易な抵抗体
膜とから成ることを特徴とする薄膜サーミスタ。 - (2)トリミングの容易な抵抗体膜が酸化ルテニウム焼
成厚膜抵抗体膜であることを特徴とする特許請求の範囲
第(1)項記載の薄膜サーミスタ。 - (3)長方形状絶縁性基板と、前記長方形状絶縁性基板
の長手方向の端部に形成された第1電極膜および第2の
電極膜で形成された一対の電極膜と、前記長方形状絶縁
性基板と前記一対の電極膜の上に形成されたSiCスパ
ッタ薄膜と、前記長方形状絶縁性基板の上に形成された
第3電極膜と、前記長方形状絶縁性基板の長手方向の他
の端部に位置して、前記第1電極膜もしくは前記第2電
極膜のどちらか一方の電極膜と前記第3電極膜とを接続
するように形成され、かつトリミングの容易な抵抗体膜
と前記SiCスパッタ薄膜と前記トリミングの容易な抵
抗体膜を被覆する硝子被覆層と前記SiCスパッタ薄膜
と前記トリミングの容易な抵抗体膜の中間の位置で、前
記長方形状絶縁性基板を固定する支持体とから成ること
を特徴とする薄膜サーミスタ。 - (4)長方形状絶縁性基板の長手方向の長さが3cm以
上であることを特徴とする特許請求の範囲第(3)項記
載の薄膜サーミスタ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12700489A JPH02305407A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 薄膜サーミスタ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP12700489A JPH02305407A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 薄膜サーミスタ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH02305407A true JPH02305407A (ja) | 1990-12-19 |
Family
ID=14949301
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP12700489A Pending JPH02305407A (ja) | 1989-05-19 | 1989-05-19 | 薄膜サーミスタ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH02305407A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2007093453A (ja) * | 2005-09-29 | 2007-04-12 | Mitsubishi Materials Corp | 表面実装型温度センサ |
CN106982481A (zh) * | 2016-08-30 | 2017-07-25 | 广东天物新材料科技有限公司 | 一种快速发热元件 |
Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS5712504A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film thermistor |
JPS62160704A (ja) * | 1986-01-09 | 1987-07-16 | 三菱電機株式会社 | 化合物系抵抗体の抵抗値制御方法 |
-
1989
- 1989-05-19 JP JP12700489A patent/JPH02305407A/ja active Pending
Patent Citations (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPS5712504A (en) * | 1980-06-25 | 1982-01-22 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | Thin film thermistor |
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