JPH03265101A - 白金温度センサ - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、基板上に形成された白金薄膜抵抗体の抵抗温
度特性を利用した電気抵抗変化型の白金温度センサに関
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
にチタン薄膜を蒸着法で着膜した後、白金薄膜を蒸着法
で形成し、１０００〜１４００″Ｃ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１０００〜１４ｏＯ
℃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（特公平１
−４５７２２号公報参照）。

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
を有し、また白金の金属結晶（グレイン）もよく成長し
ているので、電気特性的には抵抗温度係数３ｓｓｏｐｐ
ｍ／℃を安定して得られるが、基板材料に高純度ア）ｖ
ミナを用いるため非常に高価であった。

使用目的によっては必ずしもこのような高い抵抗温度係
数を必要としない。これらの欠点を解決する最も簡単な
方法として、純度９６％程度のアルミナ基板上で白金薄
膜層との間にアンダーグレーズガラス層を形成する方法
が考えられるが、般に薄膜形成に利用される表面平滑性
に優れるアンダーグレーズガラス層の形成には少なくと
も１ｏＯｏ℃以上の熱処理が必要であり、またこの熱処
理の過程で異物の付着があると製造歩留シが悪くなる。

そこでよう安価な基板としてガラス基板が考えられる。

ガラス基板は非常に安価であり、また表面平滑性も優れ
ている。

発明が解決しようとする課題 しかし、白金は一般にガラスには付着しないため取シ出
しＮ極を形成するのが困難である。ガラス基板を軟化さ
せて白金を融着させる方法もあるが、ガラス基板が軟化
するまで加熱すると基板がうねったり、そったりするの
で実用的ではない。

本発明は上記課題を解決するもので、安価なガラス基板
上に強固に接着した白金薄膜層が形成された高信頼性、
長寿命の白金温度センサを提供することを目的としてい
る。

課題を解決するための手段 本発明は上記課題を解決するために、ガラス基板上の白
金薄膜抵抗体の少なくとも取り出し電極部の下部に、白
金を主成分としバナジウム，ほう素、ビスマス、銅より
なる群から選ばれた一種以上の元素成分を含む白金・酸
化物薄膜層を形成し、その上に白金薄膜抵抗体を形成し
たものである。

作用 本発明は上記した構成により、安価なガラス基板と白金
薄膜抵抗体との中間に両者にともに強固な接着性を有す
る白金・酸化物薄膜層を形成させているため白金薄膜抵
抗体を基板上に強固に接着することができるのである。

実施例 以下、本発明の一実施例について第１図および第２図を
参照しながら説明する。

これらの図に示すように、ガラス基板１（コーニング社
製無アルカリガラス７０５９　）上で白金とバナジウム
の比が９９＝１の白金導電性ペーストを白金薄膜抵抗体
２の取シ出し電極部３に対応する部分に印刷し、６００
℃で焼成し、白金と酸化バナジウムを含む白金・酸化物
薄膜層４を形成する。その後白金をガラス基板１の全面
に約１μｍの厚みで蒸着した後、６５０℃で９０分熱処
理し、白金薄膜層をガラス基板１に付着させた後、所定
の抵抗値に抵抗値調整するためＹＡＧレーザ−ビームを
用いてパターニングを施した後、再度６５０℃で３０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。本実施例では０
℃での抵抗値１００Ωの白金薄膜抵抗体２が形成されて
いる。その上にほう珪酸鉛系ガラスペーストを印刷して
６００℃で焼成し、保護コート層６を形成させる。

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
６６０±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。

これは取シ出し電極部３以外の白金ＲＭ抵抗体２にバナ
ジウ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七考えられる。

本実施例におけるガラス基板１の表面粗度はＲ＆＝０．
０１μｍで非常に平滑であり、凸凹部への食へ込みによ
るいわゆるアンカー効果による接着はほとんどないにも
かかわらず、取り出し電極部３は白金薄膜層の下部に酸
化バナジウム接着層があるため、ガラス基板１への接着
強度は１−当り０．５〜１．（１；ｐあり、実用上十分
な値を有している。

また、白金薄膜抵抗体２の電極部３以外の部分には白金
・酸化物薄膜層４は形成されていないが、保護コート層
５で覆われるため実用上大きな接着強度を有する必要は
ない。

なお、必要に応じて白金薄膜抵抗体２の下部にも白金・
酸化物薄膜層４を形成してもかまわないが、その場合に
は抵抗温度係数の若干の低下は避けられず、本実施例と
同様の方法で試料を作成した場合には、抵抗温度係数１
ｌ−ｉ３６００　ｐ　ｐ　ｍ７℃となる。なお、本実施
例では白金・酸化物薄膜層４を構成する酸化物成分の一
例として酸化バナジウムを示したが，ほう素、ビスマス
、銅等の酸化物であっても同様な効果がある。

次に本発明の他の実施例について説明する。

第３図および第４図に示すように、ガラス基板１（コー
ニング社製熱アルカリガラス了０５９　）上の全面に白
金とバナジウムとほう素の比が９８．５　：　１　：　
Ｏ５の白金導電性ペーストをパターン印刷し、６５０℃
で焼成し、膜厚０．４μｍのバナジウム・はう素酸化物
を含む白金・酸化物薄膜層４を形成する。この上に白金
ペーストを用い所定の抵抗値の抵抗値パターンを印刷、
焼成して白金薄膜抵抗体２を形成させる。この場合には
、エツチング等のパターニングを施す必要がなく、最終
抵抗値調整レーザートリミングを行うことによシ最終目
標抵抗値が得られる。

本実施例では、０℃での抵抗値１ｏＯΩの白金薄膜抵抗
体２を形成したものである。その上からほう珪酸鉛系ガ
ラスペーストを印刷し、５８０℃で焼成し、保護コート
層５を形成させる。

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
４００±１７ｐｐｍ／℃であり、抵抗温度係数の異常な
ばらつき等は認められなかった。取り出し電極部３も含
めて白金薄膜抵抗体２にバナジウムとほう素といった不
純物が少量台まれているため、また白金薄膜抵抗体２の
膜厚が薄くかつ焼成温度が低いため、白金純度が９８．
５％あるにもかかわらず抵抗温度係数が低くなっている
と考えられる。

取り出し！極部３の接着強度は、先の実施例と同様に、
白金薄膜抵抗体２とガラス基板１の中間に白金バナジウ
ム・はう素酸化物・合金層力；あるため、１−当り０．
６〜１０をあわ、実用上十分な値となっている。

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少なくとも取り出し
電極部とこれを機械的に支持する安価なガラス基板との
中間に白金を主成分とするバナジウム・はう素等の酸化
物を含む白金・酸化物薄膜層を設けてｂるので白金薄膜
抵抗体はガラス基板に極めて強固に接着し、長寿命で高
信頼性の白金温度センサを提供することができる。

【図面の簡単な説明】

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図のムーム線断面図、第３図は本発
明の他の実施例における白金温度センサの平面図、第４
図は第３図のＢ−Ｂ線断面図である。 １・・・・・・ガラス基板、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・・・・・・白金・酸化物薄膜層、５・・・・・・
保護コート層。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ガラス基板上に形成された白金薄膜抵抗体とガラス基板
   との中間で白金薄膜抵抗体の少なくとも取り出し電極部
   の下部に、白金を主成分としバナジウム，ほう素，ビス
   マス，銅よりなる群から選ばれた一種以上の元素成分を
   含む白金・酸化物薄膜層が形成された白金温度センサ。