JPH0483301A - 薄膜サーミスタ - 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 本発明は耐熱性の高い薄膜サーミスタに関するもので、
この薄膜サーミスタは電気オーブン、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 第３図に示される従来のｆｍｌ！サーミスタは、例えば
、長井、他　ナショナルテクニカルレポート（Ｎａｔｉ
ｏｎａｌ　Ｔｅｃｈｎｉｃａｌ　Ｒｅｐｏｒｔ）　Ｖｏ
ｌ、２９＋　（１９８３）Ｐ、１４５に示されるように
、高周波スパッタ法で形成された平板状アルミナ基板１
の一方の表面に炭化ケイ素（ＳｉＣ）感温抵抗体膜２と
一対の厚膜電極ＷＡ３を形成した後、この一対の厚膜電
極膜３にＰｔ線などの一対のリード線４を接続して構成
される。

発明が解決しようとする課題 前記従来例に示されているように、一対の厚膜電極膜３
にＰｔ線などの一対のリード線４を溶接接続している。

ＳｉＣ＠膜サーミスタは耐熱性に優れ、また広い温度領
域を検出するのに適した抵抗温度特性を有するので、０
〜３５０’Ｃの温度範囲で使用される温度センサとして
オーブンなどに実用されている。従って、一対のリード
線４として、耐熱性に優れるＰｔ線、Ｎｉ線が用いられ
、一対のリード線４は溶接法で厚膜電極１ＩＩ３に接続
される方法が用いられる。このときリード線４を接続す
る部分の電極！Ｉ３上に感温抵抗体膜２が形成され無い
ように感温抵抗体膜２が形成される。これはＳ　ｉ　Ｃ
９ｌなとの感温抵抗体膜２にリード線４を溶接接続でき
ないからである。このように感温抵抗体膜２を平板状ア
ルミナ基板１の一方の表面の一部分に形成しなければな
らないので、感温抵抗体Ｈ２の形成作業が複雑になり、
多くの時間を必要とするという課題があった。

特に、５ｉＣＩＩＩｌ！Ｉを感温抵抗体膜２に用いた場
合、５ｉＣＩＩ膜は高周波スパッタリング法により６０
０〜８００℃の高い基板温度で形成されるので、リード
線４を接続する部分の電極膜３上にＳｉＣ感温抵抗体膜
２が形成され無いように、アルミナなどの高耐熱性材料
でその部分をマスクする作業は多くの時間を必要として
いる。この場合、アルミナなどのマスクにより、ＳｉＣ
薄膜の膜厚が不均一になるという課題もあった。この結
果、サーミスタ特性、特に、Ｂ定数がばらつく〔土（５
〜１０）％〕での、歩留まりが低く、高価格になるとい
う課題も発生していた。

本発明は上記課題を解決するもので、新規なサーミスタ
構成により、マスク作業を不要にすることを目的にして
いる。

課題を解決するための手段 本発明の薄膜サーミスタは上記目的を達成するために、
平板状アルミナ基板と、前記平板状アルミナ基板に設け
られた一対の貫通口と、前記平板状アルミナ基板の一方
の表面から他の表面にわたり電気的に導通するように、
前記一対の貫通口をそれぞれ貫通して配置された一対の
導電性部材と、前記平板状アルミナ基板の前記一方の表
面に前記一対の貫通口を含むように配置された一対の電
極膜と、前記一対の電極膜に積層して配置された感温抵
抗体膜とから構成される。

作用 本発明は上述したように、平板状アルミナ基板の一方の
表面から他の表面にわたり電気的に導通するように、一
対の貫通口をそれぞれ貫通して配置された一対の導電性
部材と前記平板状アルミナの一方の表面に形成された一
対の電極膜がそれぞれ電気的に導通しており、他方、前
記平板状アルミナ基板の他の表面にまで貫通している前
記一対の導電性部材にリード線を接続できる。従って、
前記平板状アルミナ基板の一方の表面に形成された電極
膜の全面にわたり感温抵抗体膜が形成されてもよいので
、マスク作業を必要としない。

実施例 第１図は本発明の薄膜サーミスタの一実施例を示す断面
図である。平板状アルミナ基板１の対向する位置に一対
の貫通口５を設けた。平板状アルミナ基板１の形状は、
幅２−１長さ６■、厚さ０．５閣、また貫通口５の直径
は０．５論とした。この後、平板状アルミナ基板１の一
方の表面から他の表面にわたり電気的に導通するように
、前記−対の貫通口５を貫通して導電性部材６を配置し
た。

導電性部材６は、厚膜用ペースト、例えば、Ａｇペース
ト、Ａｇ−Ｐｄペースト、Ａｕ−Ｐｔペーストなど、を
貫通口５に充填した後、これを焼結し′て形成した。

次に、平板状アルミナ基板１の一方の表面に一対のＡｕ
−Ｐｔ厚膜電極膜３を形成した。この−対の厚膜電極１
ｌＩ３と前記一対の導電性部材６とは、前記平板状アル
ミナ基板１の前記一方の表面にまで貫通している前記一
対の導電性部材６の一対の端部６１で電気的に接続され
ている。その後スパッタ法によりＳｉＣ感温抵抗体ｌ！
！！２を前記平板状アルミナ基板１の一方の表面の全面
にわたり形成して、薄膜サーミスタ素子を構成した。こ
のように前記ＳｉＣ感温抵抗体Ｗａ２を前記平板状アル
ミナ基板１の前記一方の表面の一部分に形成する必要が
ないので、マスク作業を全く必要としない、この結果、
前記ＳｉＣ感温抵抗体膜２の膜厚は均一になり、サーミ
スタ特性、特に、Ｂ定数ばらつきは、従来、±（５〜１
０）％であったものが、本発明の薄膜サーミスタ素子で
は士（２〜４）％に低減した。

リード線の接続は、前記平板状アルミナ基板１の他の表
面にまで貫通している前記一対の導電性部材６の一対の
他の端部６２と一対のリード線４を導電性厚膜焼結体７
で接続して構成した。

なお、前記一対の端部６２と一対のリード線４とを溶接
接続する場合、第２図に示すように、前記平板状アルミ
ナ基板１の他の表面にまで貫通している前記一対の導電
性部材６の一対の他の端部６２を含んで一対のリード線
接続用電極膜８を、前記平板状アルミナ基板１の他の表
面に形成することが好ましい、溶接する場合、１ｍ”以
上の電極膜面積が好ましいからである。

また、前記一対の導電性部材６は、前記平板状アルミナ
基板１の一方の表面から他の表面への導電性を付与すれ
ばよいので、前記一対の導電性部材６は、必ずしも緻密
である必要はない。例えば、前記貫通口５の内周面に沿
って、前記導電性部材６が形成されてもよいことは明ら
かであろう。

発明の効果 以上述べて来たように、本発明によれば次に示す効果が
得られる。

（Ｉ）　　感温抵抗体膜を平板状アルミナ基板の一方の
表面の一部分に形成する必要がないので、マスク作業を
全く必要としない。

（２）　　この結果、感温抵抗体膜の膜厚は均一になり
、サーミスタ特性、特に、Ｂ定数ばらつきは、従来の比
べ１／２以下に低減できる。

（３）複雑なマスク作業を必要としないので、作業時間
を低減できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示すＥｌｌｌサーミスタの
断面図、第２図は本発明の他の実施例を示す薄膜サーミ
スタの断面図、第３図は従来の薄膜サーミスタの断面図
である。 １・・・・・・平板状アルミナ基板、２・・・・・・感
温抵抗体膜、３・・・・・・一対の電極膜、５・・・・
・・一対の貫通口、６・・・・・・導電性部材。 代理人の氏名　弁理士　粟野重孝　はが１名第２１！１ 第３！！ｌ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. （１）平板状アルミナ基板と、前記平板状アルミナ基板
   に設けられた一対の貫通口と、前記平板状アルミナ基板
   の一方の表面から他の表面にわたり電気的に導通するよ
   うに前記貫通口を貫通して配置された導電性部材と、前
   記平板状アルミナ基板の前記一方の表面に前記貫通口を
   含んで配置された一対の電極膜と、前記一対の電極膜に
   積層して配置された感温抵抗体膜とから構成された薄膜
   サーミスタ。
2. （２）平板状アルミナ基板の他の表面に貫通口を含んで
   配置された一対のリード線接続用電極膜を形成した特許
   請求の範囲第１項記載の薄膜サーミスタ。
3. （３）導電性部材が導電性厚膜焼結体である特許請求の
   範囲第１項記載の薄膜サーミスタ。
4. （４）　一対の電極膜がＡｕ−Ｐｔ厚膜もしくはＰｔ厚
   膜、感温抵抗体膜がＳｉＣスパッタ膜である特許請求の
   範囲第３項記載の薄膜サーミスタ。