JPH0792034A - 白金温度センサ及びその製造方法 - Google Patents
白金温度センサ及びその製造方法Info
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Abstract
的高い抵抗値で、高い温度係数を有し、かつ製造歩留り
の高い低コストの白金温度センサを提供する。 【構成】 ガラス分を含有する白金有機化合物ペースト
を焼成して、基板1上の電極2間に抵抗体3が形成さ
れ、該抵抗体3には抵抗値調整のための切込み6が設け
られている。
Description
特に厚膜印刷方式により製造される白金温度センサに関
する。
測に用いられる白金温度センサは、抵抗体としての白金
被膜の抵抗が温度により変化することを利用したもので
ある。この温度センサは、従来薄膜方式と厚膜方式によ
って製造されていたが、厚膜方式では抵抗体に白金グレ
ーズペーストを用いるものと、白金有機化合物ペースト
を用いるものとがあった。
タ等で着膜した後、王水等特殊な溶液によるエッチング
処理により、抵抗体を形成する方法がとられていた。こ
の方式は、微細加工が出来る半面、高価な白金という貴
金属をスパッタ装置のベルジャー内壁や治具等に余分な
着膜飛散を伴うため、不経済となるばかりでなく、真空
装置の操作等工数の増加により、製品コストが極めて高
くなってしまう。
は、白金グレーズペースト中に含有するガラス粒子のた
め、絶縁体基板への密着強度が高い安定な抵抗体被膜が
形成できるが、シート抵抗値が極端に低いため、抵抗体
のパターン引き回しが長くなり、小面積チップとしてい
わゆるチップ型部品に製品化することが極めて困難であ
った。
では、白金有機化合物ペーストは、シート抵抗値が高い
ため、抵抗体パターンの設計がやりやすく、小面積チッ
プとしての製品化を行うことができるばかりでなく、抵
抗体の温度係数が大きいので温度センサとして使いやす
いという利点がある。しかし、ガラス分を含有していな
いため、絶縁体基板への密着強度が低く、製造工程の途
中で、抵抗体皮膜の剥離を引き起こしてしまい、製品歩
留りが悪くなるという、大きな問題点を有していた。
術の問題点に鑑み、表面実装等に利用可能な小さなチッ
プ面積で、厚膜抵抗体と絶縁体基板との密着強度が高
く、大きな温度係数を有し、比較的広い範囲で任意の抵
抗値に調整可能であり、且つ、製造コストの低い白金温
度センサを提供することを目的とするものである。
は、ガラス微粒子を含有する白金有機化合物ペーストを
焼成して基板上の電極間に抵抗体が形成され、該抵抗体
には抵抗調整のための切込みが設けられていることを特
徴とする。
する白金グレーズペーストとガラス分を含有しない白金
有機化合物ペーストを重量比で1:2程度の割合で混合
したペーストを、絶縁体基板上の電極間に印刷し、焼成
することで、絶縁体基板面に密着強度が高く、シート抵
抗値の大きい、且つ抵抗温度係数の大きな、即ち、物理
的特性並びに電気的特性の優れた白金抵抗体を形成する
ことができる。従って、小さなチップ面積で、且つ初期
抵抗値のバラツキ幅が小さい,製品コストの低い、白金
温度センサを提供することが可能になる。
で、(A)は上面図、(B)は断面図である。純度96
%のアルミナ(Al2 O3 )を主成分とする絶縁体基板
1上には、白金(Pt )グレーズペーストを印刷した
後、900℃で10分程度焼成して形成した白金グレー
ズ電極2を両端に配置してある。白金グレーズ電極2の
間には、白金グレーズペーストと白金有機化合物ペース
トを重量比で1:2の割合で充分混ぜ合わせた混合ペー
ストを印刷した後、900℃で10分間焼成した抵抗体
皮膜3が形成されている。この抵抗体皮膜は、一実施例
として、厚さ2μm、密着強度2kg/mm2 、TRC33
51 ppm/℃、抵抗値Rのバラツキ幅6.2%、シート
抵抗3Ω/□であった。
0.3〜2.5μmの白金微粉末70wt%と硼珪酸鉛ガ
ラス10wt%、8wt%エチルセルロースを含んだブ
チルカルビトール20wt%を三本ロール等で充分混合
して作成してある。又、白金有機化合物ペーストは白金
のメルカプチド化合物をパインオイルで希釈し、粘度を
100Pa.S程度に調整し作成したものである。
膜に、レーザ光トリミング6を110μmピッチで10
本入れることにより、100Ωの初期抵抗値を得ること
ができる。
に、エポキシ樹脂を印刷し、180℃で20分間熱処理
を行うことにより硬化させ、保護膜7を形成する。
ち、Ag−Pd系電極4、並びに、Ni−半田(Sn,
Pb)メッキ層5を被着形成させることにより、チップ
型部品形状の白金温度センサを得ることができる。
スパッタ等で着膜する不経済な方法を排し、スクリーン
印刷方式による厚膜抵抗体を形成する方法を採用するこ
とで、製造コストを低くおさえることが出来、更に白金
グレーズペーストと白金有機化合物ペーストの混合ペー
ストをスクリーン印刷し、焼成することで抵抗体皮膜を
形成したため、混合前の該両ペーストの欠点が隠れ、利
点がそのまま混合ペーストに残される結果となる。表1
は、本実施例の混合ペーストと従来技術の白金グレーズ
ペーストと白金有機化合物ペーストでそれぞれ製造した
温度センサの諸特性比較表である。
さが8μmから2μmに4分の1に減少し、シート抵抗
値が300mΩ/□から3Ω/□に100倍に増加した
ことで抵抗体のパターンの幅(W)に対する長さ(L)
の比(L/W)が、300/1から30/1に10分の
1に低下させることができたため、従来は温度センサと
して使いやすい100Ω程度の抵抗値の抵抗体を得るこ
とが殆どできなかったが、本発明の混合ペーストの採用
により、抵抗値の調整が極めて容易になったことが理解
できる。
あった絶縁体基板への密着強度が1kg/mm2 から2kg/
mm2 と2倍に向上したことで、製造工程中で発生してい
た抵抗体皮膜の剥離がなくなり、抵抗値Rのバラツキ幅
も39%から6.2%に6分の1以下に抑えられる。
ーストと白金有機化合物ペーストの重量混合比を好適な
実施例として1:2即ち、33wt%:67wt%とし
た。白金有機化合物ペーストの比率を多くすると白金グ
レインが形成され、焼成温度の影響を受けやすくなり、
均一な皮膜が形成できなくなって、抵抗皮膜が部分的剥
離を起こし、製造工程歩留りと品質の低下を招くことと
なる。
すると、抵抗体皮膜のシート抵抗値Rが下がり、レーザ
光トリミングをしても、例えば100Ω程度の抵抗体皮
膜を形成することが難しくなる。
度センサは、白金グレーズペーストと白金有機化合物ペ
ーストを重量比で1:2程度の割合で混合した、ガラス
分を含有する白金有機化合物ペーストを抵抗体として形
成することで、製造工程中の抵抗体皮膜の剥離を起こさ
ない、抵抗値Rのバラツキ幅の小さい、安定な厚膜抵抗
体を得ることができ、シート抵抗値も3Ω/□と比較的
に高いため、レーザ光等により切り込みを設けて、温度
センサの抵抗値を例えば100Ω程度と適当な値に調整
しやすく、抵抗体の温度係数も3300 ppm/℃と大き
いから、白金温度センサとしても、回路設計等実用上も
有利であるばかりでなく、角形チップ抵抗とほゞ同形状
であり、その製造設備をそのまま用いることができる。
したがって量産性が良く、低い製造コストで良好な諸特
性を有する高密度実装等に適したチプ型部品としての白
金温度センサを提供することが可能となる。
上面図、(B)は断面図。
Claims (3)
- 【請求項1】 ガラス微粒子を含有する白金有機化合物
ペーストを焼成して基板上の電極間に抵抗体が形成さ
れ、該抵抗体には抵抗調整のための切込みが設けられて
いることを特徴とする白金温度センサ。 - 【請求項2】 前記ガラス微粒子を含有する白金有機化
合物ペーストが白金グレーズペーストと白金有機化合物
ペーストとの混合ペーストであることを特徴とする請求
項1記載の白金温度センサ。 - 【請求項3】 チップ型の絶縁体基板上に白金グレーズ
ペーストを塗布焼成し電極を形成する工程と、該電極間
に白金グレーズペーストと白金有機化合物ペーストを重
量比で1:2程度の割合で混合したペーストを塗布焼成
し抵抗体を形成する工程と、該抵抗体に抵抗調整のため
の切込みを設ける工程とを備えたことを特徴とする白金
温度センサの製造方法。
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP5261862A JP2555536B2 (ja) | 1993-09-24 | 1993-09-24 | 白金温度センサの製造方法 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
1993
- 1993-09-24 JP JP5261862A patent/JP2555536B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JP2555536B2 (ja) | 1996-11-20 |
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