JPH04123402A - 白金薄膜抵抗体 - 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】 （技術分野） 本発明は、薄膜抵抗体に係り、特に抵抗温度計や熱式流
量計等に好適に用いられる改良された薄膜抵抗体に関す
るものである。

（背景技術） 一般に、この種の薄膜型の抵抗体としては、第１図に示
されるように、アルミナ等からなるセラミックパイプ２
の外表面に、所定の抵抗値を有するようにパターン形成
された白金等からなる金属薄膜４が設けられると共に、
この金属薄膜４が、セラミックパイプ２の両端部におい
て、それぞれ、白金線等からなるリード線６．６に対し
て、白金等の導体にガラス等を混合した導電性接続ペー
スト８を介して、電気的に接続せしめられてなる構成の
ものが、よく知られている。

ところで、このような抵抗体にあっては、リード線６に
金属薄膜４を接続せしめる接続ペースト８を用いて、同
時にそれらリード線６．６がセラミックパイプ２に対し
て接着固定せしめられる構成とされているが、そのよう
な接続ペースト８は白金等の導体を多量に含むものであ
るために、高価なものとなるところから、抵抗体のコス
トが上昇してしまう等という問題がある。

そこで、第２図に示されるように、外表面に金属薄膜４
が形成されたセうミックパイプ２に対して、その端部開
孔部内に、リード線６を差し込み、ガラス等の適当な接
着剤１０により予め接着固定した後、前記導電性接続ペ
ースト８を用いて、セラミックパイプ２の端面を覆うよ
うに塗布し、これによってリード線６と金属薄膜４とを
接続せしめて、目的とする抵抗体を製造する手法が考え
られている。

しかしながら、このような薄膜型の抵抗体にあっては、
セラミックパイプ２に対して、リード線６を接着剤１０
により接着固定した後、更に導電性接続ペースト８にて
リード線６と金属薄膜４とを接続せしめるものであると
ころから、そのような抵抗体を得るための工数が多くな
り、以て抵抗体コストの上昇を惹起したり、またかかる
導電性ペースト８を塗布して、乾燥せしめ、更に熱処理
等を施すことからなる製造工程中や使用中のハンドリン
グ（取扱い）において、リード線６に各種の力が加わる
と、導電性ペースト８部位に応力が作用して、そこにク
ラックが入り、抵抗体としての信顛性、更にはその耐久
性が低下するという問題を内在していたのである。

（解決課・題） ここにおいて、本発明は、かかる事情を背景にして為さ
れたものであって、その解決すべき課題とするところは
、簡単な工程で得られ、またハンドリングの際に、導電
性接着剤部位にクランクが発生することを有効に防止し
得る薄膜抵抗体を提供することにある。

（解決手段） そして、本発明は、そのような課題解決のために、端部
に開孔部を有する筒状または棒状のセラミックス基体の
外表面に所定の金属薄膜を形成する一方、該金属薄膜と
外部回路とを接続するための金属リード線を、前記セラ
ミックス基体の前記開孔部内に挿入して、固定した構造
の薄膜抵抗体において、前記金属薄膜が、前記セラミッ
クス基体の外表面から前記開口部の内表面にまで、該開
口部内に所定距離入り込んだ状態において、一体的な連
続した膜として形成されていると共に、該開口部内に充
填した導電性接着剤にて、前記金属リード線の端部を前
記セラミックス基体に固定することにより、該開口部の
内表面上に位置する金属薄膜部位に対して、該金属リー
ド線が該導電性接着剤を介して電気的に接続せしめられ
ていることを特徴とする薄膜抵抗体を、その要旨とする
ものである。

（具体的構成・実施例） 以下に、本発明を更に具体的に明らかにするために、本
発明の実施例を、図面を参照しつつ、詳細に説明するこ
ととする。

先ず、第３図（ａ）には、本発明に係る薄膜抵抗体の一
例が示されている。

かかる図から明らかなように、薄膜抵抗体１２において
、セラミックス基体としては、アルミナ等の公知のセラ
ミックス材料からなる円筒状のボビン１４が用いられ、
そしてこのボビン１４の両端部に、リード線１８．１８
が、それぞれ、所定長さ挿入せしめられた状態で、導電
性の接着剤２０にて接着固定せしめられている。

より具体的には、第３図（ｂ）からも明らかなように、
かかる円筒状のボビン１４においては、その外表面上に
、白金等の所定の金属からなる抵抗体薄膜１６が、従来
と同様にして、例えばスパッタリング、メツキ、ＣＶＤ
、蒸着等の物理的または化学的方法により形成され、更
にレーザートリミング手法等を用いてスパイラル状にト
リミングされることにより、所定パターンにおいて設け
られていると共に、ボビン１４の開口部１４ａの内表面
にも、所定距離（２）において入り込んだ状態で、外周
面上に形成された抵抗体薄膜と一体的に連続して設けら
れている。なお、抵抗体薄膜１６の形成方法としては、
上記の各種方法の他にも、例えば所定の金属粉末を有機
ビヒクル中に分散させてスラリー状とし、これをボビン
１４の外表面に塗布した後、熱処理することにより、形
成する方法も採用可能であり、この場合も、前記と同様
に、トリミング等が施されることによって、抵抗体薄膜
１６が所定パターンにおいて設けられるのである。

このような抵抗体１２において、ボビン１４の開口部１
４ａの内表面における抵抗体薄膜部位１６ａの形成長さ
（入り込み深さ）、即ち開口部１４ａの開口端からの形
成距離（りは、ボビン１４及びその開口（内孔）の寸法
等に応じて適宜に選定されるが、リード線１８を抵抗体
薄膜部位１６ａに接続する導電性接着剤２０との接触面
積を考慮して、好ましくは０．３　ｍｍ以上とされるこ
ととなる。また、この薄膜部位１６ａの形成距離（りの
制御は、抵抗体薄膜１６をボビン１４の外表面上に形成
する際に行なわれ、例えばスパッタリングにて形成され
る場合は、スパッタ条件の一つであるＡｒ圧力をコント
ロールすることにより、容易に行なわれ得る。即ち、Ａ
ｒ圧力を大きくすれば、抵抗体薄膜部位１６ａの形成距
離（１）は大となり、一方Ａｒ圧力を小さくすれば、抵
抗体薄膜部位１６ａの形成路ｔｉｌｌ（ｉりも小さくな
る。

因みに、本発明者らが、外径：０．５ｍｍ、内径（開口
部の直径）：０．３ｍｍ、長さ：２閣のボビン（１４）
を用いて、その外表面に、白金薄膜（１６）を、各種Ａ
ｒ圧力下にてスパッタリングして、形成したところ、白
金薄膜のボビン開口部（１４ａ）内への形成距離（１）
は、以下に示されるような結果となった。

ところで、セラミックス基体として用いられているボビ
ン１４は、その両端面と外周面及び内周面（内孔表面）
との境界部が角部とされている場合には、それら両端面
及び内、外周面上に形成される抵抗体薄膜が、焼成時に
おいて互いに引張し合って、角部に切れが生じる恐れが
ある。そこで、本発明にあっては、ボビン１４の両端面
と内、外周面との境界部１４ｂは面取りされて、所定ア
ール（曲率半径）の曲面とされることが望ましく、これ
によって、ボビン１４の表面上に形成される抵抗体薄膜
１６において、後述の如き焼成時に、ボビンエ４の両端
面部位と内、外周面部位との間に切れが生じることは効
果的に回避されるのである。

なお、このアールとしては、一般に５μｍ以上、特に１
０μｍ以上とされることが好ましく、例えば本発明者ら
が、参考までに、アールが８μｍとなるように角部が面
取りされたボビン（１４）を用い、その外表面上に、白
金を用いて、スパッタリングにより４０００人の厚さの
抵抗体薄膜（１６）を形成し、その後９００°Ｃ×３０
分の熱処理を行なったところ、角部（面取り部）での薄
膜の切れ（切断）が回答発生しないことを認めた。

そして、このように、抵抗体薄膜１６の形成されたボビ
ン１４の両端部には、ステンレススチールや白金等の金
属材料からなるリード線１８が固着される。即ち、かか
るリード線１８は、ボビン１４の開口部（内孔）１４ａ
に所定長さ挿入せしめられた状態において、ボビン１４
の開口部１４ａ内に挿入された部分が、所定の導電性の
接着剤２０により、ボビン１４に接着され、その後、従
来と同様にして、適当な熱処理（焼成）が施されること
により、ボビン１４に対して固着されているのである。

そして、これによって、ボビン１４の開口部１４ａの内
表面上に位置する抵抗体薄膜１６ａとリード線１８とが
、導電性接着剤２０を介して電気的に接続せしめられる
のである。なお、かかる導電性接着剤２０としては、導
電性を有すると共に、抵抗体薄膜１６と金属からなるリ
ード線１８とを接合し得るものであれば、従来から公知
のものが何れも採用され得、通常、白金とガラスとの混
合物が有利に用いられる。また、このリード線１８が固
着されてなる薄膜抵抗体１２には、図示はされていない
が、常法に従って、ガラス等からなる保護コーティング
層が、ボビン１４部位の外周を覆うように所定厚さに設
けられることも可能である。

なお、上記の如き構造の薄膜抵抗体１２は、そのリード
線１８を介して、従来と同様に、所定の外部回路に接続
され、以て温度測定等に好適に利用されることとなる。

このように、本発明に従う構造を採用した薄膜抵抗体Ｉ
２は、ボビン１４の開口部１４ａ内にてリード線１８が
ボビン１４に対して固着されていることから、抵抗体薄
膜１６とリード線１８とを接続するために用いられる導
電性接着剤の必要量が少なく、且つ簡単な工程で得られ
、以てコストの低減を有利に図り得ると共に、その製造
工程中や使用に際してのハンドリング時において、リー
ド！！ｊ！Ｉ８に各種の力が作用しても、リード線１８
をボビン１４に固着する導電性接着剤２ｏがボビン１４
の開口部周縁にて補強されているため、そこにクラック
が発生したり、また変形したりすることがないのである
。

また、本発明の薄膜抵抗体の他の例が、第４図（ａ）及
び（ｂ）に示されている。この薄膜抵抗体２２において
、セラミックス基体として用いられるボビン２４は丸棒
状を呈し、その両端面に、所定深さの凹部２４ａ、２４
ａが設けられてなる構成とされている。そして、前記実
施例と同様にして、抵抗体薄膜２６が、所定パターンに
おいてボビン２４の外表面上に設けられていると共に、
該凹部２４ａ、２４ａの内周面にも、それぞれ、所定距
離（２）入り込んだ状態において、前記外表面から連続
して、一体的に設けられている。

そして、前記実施例と同様に、このボビン２４において
も、その両端部の凹部２４ａ、２４ａに対して、所定の
金属導体からなるリード線１８゜１８が、それぞれ、所
定長さにおいて挿入された状態で、凹部２４ａ内に充填
される導電性接着剤２０により固着され、以てリード線
１８が凹部２４ａ内周面上に形成されている抵抗体薄膜
部位２６ａと電気的に接続せしめられているのである。

以上、本発明の代表的な実施例について詳細に説明して
きたが、本発明は、それら実施例の内容に回答限定して
解釈されるべきものではなく、本発明の範囲を逸脱しな
い限りにおいて、当業者の知識に基づいて、種々なる変
更、修正、改良等が加えられ得るものであることが、理
解されるべきである。

（発明の効果） 以上の説明から明らかなように、本発明に係る薄膜抵抗
体にあっては、筒状または棒状のセラミックス基体にお
いて、その外表面から、端部に形成された開口部内表面
にまで、金属薄膜が一体的に連続して形成されていると
ころから、導電性接着剤により、かかるセラミックス基
体に金属リード線が固着せしめられると同時に、金属リ
ード線と金属薄膜とがセラミックス基体の開口部内にお
いて電気的に接続せしめられ、それによって、そのよう
な接着剤をセラミックス基体の外表面にまで塗布する必
要なく、また予めリード線をセラミックス基体に接着固
定せしめるための接着剤やその工程も不要となって、薄
膜抵抗体のコストの低減を有利に図り得ると共に、その
製造工程中や使用に際してのハンドリング時において、
リード線に各種の力が作用しても、導電性接着剤による
接着部位におけるクランクの発生が有利に防止され得、
従って薄膜抵抗体の耐久性を効果的に改善し得るのであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は、従来の薄膜抵抗体の一例を示す断面説明図で
あり、第２図は、従来の薄膜抵抗体の他の例であって、
そのセラミックス基体へのリード線の接続を工程的に示
す断面説明図である。また、第３図（ａ）は、本発明に
係る薄膜抵抗体の一例を示す断面説明図であり、第３図
（ｂ）は、そのセラミックス基体にリード線が固着され
る前の状態を示す断面説明図であり、第４図（ａ）は、
本発明に係る薄膜抵抗体の他の例を示す断面説明図であ
り、第４図（ｂ）は、そのセラミックス基体にリード線
が固着される前の状態を示す断面説明図である。 １２．２２：薄膜抵抗体 １４　２４：ボビン（セラミックス基体）１６．２６：
抵抗体薄膜　１８：リード線２０：導電性接着剤

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 　端部に開孔部を有する筒状または棒状のセラミックス
   基体の外表面に所定の金属薄膜を形成する一方、該金属
   薄膜と外部回路とを接続するための金属リード線を、前
   記セラミックス基体の前記開孔部内に挿入して、固定し
   た構造の薄膜抵抗体にして、 前記金属薄膜が、前記セラミックス基体の外表面から前
   記開口部の内表面にまで、該開口部内に所定距離入り込
   んだ状態において、一体的な連続した膜として形成され
   ていると共に、該開口部内に充填した導電性接着剤にて
   、前記金属リード線の端部を前記セラミックス基体に固
   定することにより、該開口部の内表面上に位置する金属
   薄膜部位に対して、該金属リード線が該導電性接着剤を
   介して電気的に接続せしめられていることを特徴とする
   薄膜抵抗体。