JPH03262101A - 白金温度センサ - Google Patents
白金温度センサInfo
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- JPH03262101A JPH03262101A JP6144790A JP6144790A JPH03262101A JP H03262101 A JPH03262101 A JP H03262101A JP 6144790 A JP6144790 A JP 6144790A JP 6144790 A JP6144790 A JP 6144790A JP H03262101 A JPH03262101 A JP H03262101A
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- film resistor
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Links
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Landscapes
- Thermistors And Varistors (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、白金薄膜抵抗体の抵抗温度特性を利用した白
金温度センサに関するものである。
金温度センサに関するものである。
従来の技術
従来、この種の白金温度センサは、高純度アルミナ基板
上に白金薄膜を蒸着法で形成し、１０００〜１４００℃
で熱処理し、さらに所定の抵抗値を得るためレーザービ
ームを用いて白金薄膜のパタニングを行った後、再度１
０００〜１４０００Ｃで熱処理した後、レーザートリミ
ング法で抵抗値の最終微調節を行うといった方法で得ら
れていた。
上に白金薄膜を蒸着法で形成し、１０００〜１４００℃
で熱処理し、さらに所定の抵抗値を得るためレーザービ
ームを用いて白金薄膜のパタニングを行った後、再度１
０００〜１４０００Ｃで熱処理した後、レーザートリミ
ング法で抵抗値の最終微調節を行うといった方法で得ら
れていた。
この方法で得られた白金温度センサは、白金薄膜抵抗体
部の白金純度が少なくとも、９９．９９９％以上の純度
を有するため、電気特性的には抵抗温度係数３８５０ｐ
ｐｍ／’Ｃを安定して得られるが、取り出し電極部の接
着強度が弱いという欠点を有していた。すなわち、１０
００〜１４００℃の熱処理により基板である９９％以上
の純度を有するアルミナ基板と白金薄膜層との間に白金
アルミナ化合物が形成されるためアルミナ基板と白金薄
膜との接着強度は１＋ｎｍ２当り３００〜７００ｇ程度
得られ・るが、この程度の強度では取り出し電極の接着
強度としては不適当である。
部の白金純度が少なくとも、９９．９９９％以上の純度
を有するため、電気特性的には抵抗温度係数３８５０ｐ
ｐｍ／’Ｃを安定して得られるが、取り出し電極部の接
着強度が弱いという欠点を有していた。すなわち、１０
００〜１４００℃の熱処理により基板である９９％以上
の純度を有するアルミナ基板と白金薄膜層との間に白金
アルミナ化合物が形成されるためアルミナ基板と白金薄
膜との接着強度は１＋ｎｍ２当り３００〜７００ｇ程度
得られ・るが、この程度の強度では取り出し電極の接着
強度としては不適当である。
この種の温度センサの取り出し電極の接着強度を強化す
る方法さして、白金薄膜層の下部に金属チタン薄膜層を
形成することにより白金薄膜の高純度アルミナ基板への
接着強度を強化しようとする提案がある（特公平１−４
５７２２号公報参照）。この考えによる白金温度センサ
の形成方法について述べると、高純度アルミナ基板上に
チタン薄膜を蒸着法で形成した後、白金薄膜を蒸着法で
形成し、１０００〜１４０００Ｃで熱処理し、さらに所
定の抵抗値を得るためレーザービームを用いて白金薄膜
のパターニングを行った後、再度１０００〜１４００℃
て熱処理した後、レーザートリミング法で抵抗値の最終
微調節を行うといった方法である。
る方法さして、白金薄膜層の下部に金属チタン薄膜層を
形成することにより白金薄膜の高純度アルミナ基板への
接着強度を強化しようとする提案がある（特公平１−４
５７２２号公報参照）。この考えによる白金温度センサ
の形成方法について述べると、高純度アルミナ基板上に
チタン薄膜を蒸着法で形成した後、白金薄膜を蒸着法で
形成し、１０００〜１４０００Ｃで熱処理し、さらに所
定の抵抗値を得るためレーザービームを用いて白金薄膜
のパターニングを行った後、再度１０００〜１４００℃
て熱処理した後、レーザートリミング法で抵抗値の最終
微調節を行うといった方法である。
発明か解決しようとする課題
このような白金温度センサの形成方法では、取り出し電
極の接着強度は１ｍｍ２当り１〜１ 、５ ｋｇ得られ
、取り出し電極の接着極度としては実用上十分であるが
、電極部以外、すなわち白金薄膜抵抗体の下部にも金属
チタン薄膜層が形成されるため、１０００ ’Ｃ以」−
の熱処理中に白金薄膜抵抗体の白金薄膜層に金属チタン
が拡散し、抵抗温度係数の低下またはばらつきが見られ
るため生産の歩留りが悪く、実用的ではない。
極の接着強度は１ｍｍ２当り１〜１ 、５ ｋｇ得られ
、取り出し電極の接着極度としては実用上十分であるが
、電極部以外、すなわち白金薄膜抵抗体の下部にも金属
チタン薄膜層が形成されるため、１０００ ’Ｃ以」−
の熱処理中に白金薄膜抵抗体の白金薄膜層に金属チタン
が拡散し、抵抗温度係数の低下またはばらつきが見られ
るため生産の歩留りが悪く、実用的ではない。
また、チタン薄膜を蒸着法等の真空法で成膜する場合に
は、マスク法、リフトオフ法等により取り出し電極部に
対応する部分のみ選択的に着膜することにより上記の問
題点すなわち抵抗温度係数の低下等を防止することもで
きるが、成膜装置が複雑となり、実用的ではない。
は、マスク法、リフトオフ法等により取り出し電極部に
対応する部分のみ選択的に着膜することにより上記の問
題点すなわち抵抗温度係数の低下等を防止することもで
きるが、成膜装置が複雑となり、実用的ではない。
本発明は上記課題を解決するものて、白金温度センサの
白金薄膜抵抗体の取り出し電極をアルミナ基板へ強固に
接着形成させた白金温度セン゛リ−を提供することを目
的きしている。
白金薄膜抵抗体の取り出し電極をアルミナ基板へ強固に
接着形成させた白金温度セン゛リ−を提供することを目
的きしている。
課題を解決するための手段
本発明は上記目的を達成するために、白金薄膜抵抗体の
取り出し電極部の下部に、チタン、マンカン、モリブデ
ン、クロム、ジルコニア、銅から選ばれる元素成分を一
種以上含む金属酸化物薄膜層を形成し、その上から白金
薄膜層を形成することにより酸化チタン等の金属酸化物
を接着媒体として、白金薄膜とアルミナ基板とを強固に
接着してなるものである。
取り出し電極部の下部に、チタン、マンカン、モリブデ
ン、クロム、ジルコニア、銅から選ばれる元素成分を一
種以上含む金属酸化物薄膜層を形成し、その上から白金
薄膜層を形成することにより酸化チタン等の金属酸化物
を接着媒体として、白金薄膜とアルミナ基板とを強固に
接着してなるものである。
作用
本発明は上記した構成により、白金薄膜抵抗体には金属
チタン等の金属成分の拡散がないため白金薄膜抵抗体の
抵抗温度係数の低下等の現象が防止されるとともに取り
出し電極部下部の金属酸化物薄膜層の接着作用により、
その基板への接着強度を実用上十分な値（１ｍｍ２当り
１〜１ 、５ ｋｇ ）まで高めることができるのであ
る。
チタン等の金属成分の拡散がないため白金薄膜抵抗体の
抵抗温度係数の低下等の現象が防止されるとともに取り
出し電極部下部の金属酸化物薄膜層の接着作用により、
その基板への接着強度を実用上十分な値（１ｍｍ２当り
１〜１ 、５ ｋｇ ）まで高めることができるのであ
る。
実施例
以下本発明の実施例について第１図〜第３図を参照しな
がら説明する。
がら説明する。
（実施例１）
第１図および第２図に示すように、純度９９．９％のア
ルミナ基板１上にオクチル酸チタンを主成分とする、チ
タン金属有機物ペーストを白金薄膜抵抗体２の取り出し
電極部３に対応するアルミナ基板１上に印刷し、９００
’Ｃて焼成し酸化チタンよりなる金属酸化物薄膜層４
を形成させる。ついで、この金属酸化物薄膜層４も含め
て白金をアルミナ基板１全面に第１μｍの厚みで蒸着し
た後１１００℃で３０分熱処理し、白金薄膜層をアルミ
ナ基板１に付着さぜた後、所定の抵抗値に抵抗値調整す
るためＹＡＧレーザーヒームを用いてパターニングを施
した後、再度１１００℃で６０分熱処理し、さらに最終
抵抗値調整レーザートリミングを行って白金薄膜抵抗体
２を形成させる。
ルミナ基板１上にオクチル酸チタンを主成分とする、チ
タン金属有機物ペーストを白金薄膜抵抗体２の取り出し
電極部３に対応するアルミナ基板１上に印刷し、９００
’Ｃて焼成し酸化チタンよりなる金属酸化物薄膜層４
を形成させる。ついで、この金属酸化物薄膜層４も含め
て白金をアルミナ基板１全面に第１μｍの厚みで蒸着し
た後１１００℃で３０分熱処理し、白金薄膜層をアルミ
ナ基板１に付着さぜた後、所定の抵抗値に抵抗値調整す
るためＹＡＧレーザーヒームを用いてパターニングを施
した後、再度１１００℃で６０分熱処理し、さらに最終
抵抗値調整レーザートリミングを行って白金薄膜抵抗体
２を形成させる。
本実施例の白金薄膜抵抗体２は０℃での抵抗値１００Ω
てあった。以上の工程を経た後、はう珪酸鉛系カラスペ
ーストを印刷し、６２０ ’Ｃで焼成して保護コート層
５を形成させた。
てあった。以上の工程を経た後、はう珪酸鉛系カラスペ
ーストを印刷し、６２０ ’Ｃで焼成して保護コート層
５を形成させた。
本実施例における白金薄膜抵抗体２の抵抗温度係数は３
８５０±６ｐｐｍ／℃であり、抵抗温度係数の異常な低
下やばらつきは認められなかった。これは取り出し電極
部３以外の白金薄膜抵抗体２にチタン等の不純物がなく
、白金純度が少な（とも９９．９％以上あるためて・あ
ると考えられる。
８５０±６ｐｐｍ／℃であり、抵抗温度係数の異常な低
下やばらつきは認められなかった。これは取り出し電極
部３以外の白金薄膜抵抗体２にチタン等の不純物がなく
、白金純度が少な（とも９９．９％以上あるためて・あ
ると考えられる。
本実施例におけるアルミナ基板１の表面粗度は高純度ア
ルミナであるためＲａ＝０．０６μＩηて非常に平滑で
あり、凹凸部の食い込みによるいわゆるアンカー効果に
よる接着はほとんとないにもかかわらず、白金薄膜層の
下部に白金酸化チタンアルミナ合金層があるため、白金
薄膜抵抗体２の取り出し電極部３の接着強度は１胴２当
り１〜１．５ｋｇあり、実用上十分である。
ルミナであるためＲａ＝０．０６μＩηて非常に平滑で
あり、凹凸部の食い込みによるいわゆるアンカー効果に
よる接着はほとんとないにもかかわらず、白金薄膜層の
下部に白金酸化チタンアルミナ合金層があるため、白金
薄膜抵抗体２の取り出し電極部３の接着強度は１胴２当
り１〜１．５ｋｇあり、実用上十分である。
なお取り出し電極部３以外の白金薄膜抵抗体２の接着強
度は、従来例と同様１ｍｍ２当り３００〜７００ｇ程度
しかないが、本白金薄膜抵抗体２は保護コート層５によ
り保護されるため、この程度の接着強度で十分である。
度は、従来例と同様１ｍｍ２当り３００〜７００ｇ程度
しかないが、本白金薄膜抵抗体２は保護コート層５によ
り保護されるため、この程度の接着強度で十分である。
（実施例２）
第３図において、４は本発明によるモリブデンクロム酸
化物薄膜層であり、純度９９．０％のアルミナ基板１上
にモリブデンとクロムの比が８＝２である金属有機物ペ
ーストをアルミナ基板１上の取り出し電極部３に対応す
る部分に印刷し、８５０℃で焼成し、モリブデン・クロ
ム酸化物よりなる金属酸化物薄膜層４を形成させる。そ
して、白金有機物ペーストをアルミナ基板１の全面に印
刷した後、１１００℃で１０分焼成し、膜厚０．８μｍ
の白金薄膜層をアルミナ基板に付着形成させた後、所定
の抵抗値の抵抗値パターンを得るため熱王水を用いてエ
ツチングしパターニングを施した後、再度１１００℃で
６０分熱処理し、さらに最終抵抗値調整レーザートリミ
ングを行うことにより白金薄膜抵抗体２が形成される。
化物薄膜層であり、純度９９．０％のアルミナ基板１上
にモリブデンとクロムの比が８＝２である金属有機物ペ
ーストをアルミナ基板１上の取り出し電極部３に対応す
る部分に印刷し、８５０℃で焼成し、モリブデン・クロ
ム酸化物よりなる金属酸化物薄膜層４を形成させる。そ
して、白金有機物ペーストをアルミナ基板１の全面に印
刷した後、１１００℃で１０分焼成し、膜厚０．８μｍ
の白金薄膜層をアルミナ基板に付着形成させた後、所定
の抵抗値の抵抗値パターンを得るため熱王水を用いてエ
ツチングしパターニングを施した後、再度１１００℃で
６０分熱処理し、さらに最終抵抗値調整レーザートリミ
ングを行うことにより白金薄膜抵抗体２が形成される。
本実施例の白金薄膜抵抗体２は０℃での抵抗値１０００
Ωてあった。最後にはう珪酸バリウム系カラスペースト
を印刷し、７２０℃で焼成して保護コート層５を形成し
た。
Ωてあった。最後にはう珪酸バリウム系カラスペースト
を印刷し、７２０℃で焼成して保護コート層５を形成し
た。
本実施例における白金薄膜抵抗体２の抵抗温度係数は３
８５０±８ｐｐｍ／’Ｃであり、抵抗温度係数の異常な
低下やばらつきは認められながった。これは取り出し電
極部３以外の白金薄膜抵抗体２にモリブデン、クロム等
の不純物がなく、白金純度が少なくとも９９．９％以上
あるためであると考えられる。
８５０±８ｐｐｍ／’Ｃであり、抵抗温度係数の異常な
低下やばらつきは認められながった。これは取り出し電
極部３以外の白金薄膜抵抗体２にモリブデン、クロム等
の不純物がなく、白金純度が少なくとも９９．９％以上
あるためであると考えられる。
取り出し電極部３の接着強度は実施例１と同様に、白金
薄膜層の下部に白金モリブデンクロム酸化物合金層があ
るため、１ｍｍ２当り１〜１ 、５ ｋｇあり、実用上
十分な値であった。
薄膜層の下部に白金モリブデンクロム酸化物合金層があ
るため、１ｍｍ２当り１〜１ 、５ ｋｇあり、実用上
十分な値であった。
発明の効果
以上の実施例から明らかなように本発明によれば、セン
サの機能体である白金薄膜抵抗体の取り出し電極部とア
ルミナ基板との中間に両者の接着力を増大する金属酸化
物薄膜層を設けているが、この層は白金薄膜抵抗体の取
り出し電極部以外の部分には接していないので白金薄膜
抵抗体の抵抗温度係数には悪影響を与えることな（、白
金薄膜抵抗体の取り出し電極部をアルミナ基板に強固に
接着させることができ、リード線が接続されて引張り応
力が加えられた場合にも電極部が基板から剥離するよう
な恐れはなく、長寿命で高性能の白金温度センサを提供
することができる。
サの機能体である白金薄膜抵抗体の取り出し電極部とア
ルミナ基板との中間に両者の接着力を増大する金属酸化
物薄膜層を設けているが、この層は白金薄膜抵抗体の取
り出し電極部以外の部分には接していないので白金薄膜
抵抗体の抵抗温度係数には悪影響を与えることな（、白
金薄膜抵抗体の取り出し電極部をアルミナ基板に強固に
接着させることができ、リード線が接続されて引張り応
力が加えられた場合にも電極部が基板から剥離するよう
な恐れはなく、長寿命で高性能の白金温度センサを提供
することができる。
第１図は本発明の一実施例における白金温度センサの平
面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図
は本発明の他の一実施例における白金温度センサの平面
図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２・・・・・・白金薄膜
抵抗体、３・・・・・・白金薄膜抵抗体の取り出し電極
部、４・・・・・・金属酸化物薄膜層、５・・・・・・
保護コート層。
面図、第２図は第１図におけるＡ−Ａ線断面図、第３図
は本発明の他の一実施例における白金温度センサの平面
図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２・・・・・・白金薄膜
抵抗体、３・・・・・・白金薄膜抵抗体の取り出し電極
部、４・・・・・・金属酸化物薄膜層、５・・・・・・
保護コート層。
Claims (1)
- 白金薄膜抵抗体がアルミナ基板上に形成され、上記白金
薄膜抵抗体とアルミナ基板との間で白金薄膜抵抗体の取
り出し電極部の下部に、チタン，マンガン，モリブデン
，クロム，ジルコニア，銅よりなる群から選ばれた少な
くとも一種以上の元素成分を含む金属酸化物薄膜層を介
在させた白金温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144790A JPH03262101A (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 白金温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6144790A JPH03262101A (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 白金温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03262101A true JPH03262101A (ja) | 1991-11-21 |
Family
ID=13171328
Family Applications (1)
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| JP6144790A Pending JPH03262101A (ja) | 1990-03-13 | 1990-03-13 | 白金温度センサ |
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| Country | Link |
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| JP (1) | JPH03262101A (ja) |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08114474A (ja) * | 1994-10-17 | 1996-05-07 | Kanagawa Pref Gov | 流量計センサ |
| JP2000044511A (ja) * | 1998-05-26 | 2000-02-15 | Mitsubishi Materials Corp | コバルト塩又はマンガン塩の製造方法及びこれを用いたサ―ミスタ薄膜形成剤及びその薄膜の形成方法 |
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| EP1571431A1 (en) * | 2004-03-04 | 2005-09-07 | Harco Laboratories Inc. | Thermal variable resistance device with protective sheath |
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| US7915994B2 (en) | 2003-11-13 | 2011-03-29 | Harco Laboratories, Inc. | Thermal variable resistance device with protective sheath |
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| JP2017201290A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ素子及び温度センサ並びに温度センサ素子の製造方法 |
-
1990
- 1990-03-13 JP JP6144790A patent/JPH03262101A/ja active Pending
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| US7026908B2 (en) | 2003-11-13 | 2006-04-11 | Harco Laboratories, Inc. | Extended temperature range thermal variable-resistance device |
| US7061364B2 (en) | 2003-11-13 | 2006-06-13 | Harco Labratories, Inc. | Thermal variable resistance device with protective sheath |
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| US8570140B2 (en) | 2011-06-03 | 2013-10-29 | Cree, Inc. | Thin film resistor |
| JP2017201290A (ja) * | 2016-04-27 | 2017-11-09 | 日本特殊陶業株式会社 | 温度センサ素子及び温度センサ並びに温度センサ素子の製造方法 |
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