JPH11121214A - Manufacture of temperature sensor element - Google Patents
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- JPH11121214A JPH11121214A JP28066497A JP28066497A JPH11121214A JP H11121214 A JPH11121214 A JP H11121214A JP 28066497 A JP28066497 A JP 28066497A JP 28066497 A JP28066497 A JP 28066497A JP H11121214 A JPH11121214 A JP H11121214A
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、自動車の触媒や排
気管の温度などを測定する高温用温度センサ素子の製造
方法に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for manufacturing a high temperature sensor element for measuring the temperature of a catalyst or an exhaust pipe of an automobile.
【０００２】[0002]
【従来の技術】従来、温度センサ素子は、アルミナなど
からなる耐熱性絶縁基板表面に白金膜を形成し、その白
金膜を抵抗パターンに形成して製造されていた。この白
金膜は、蒸着やスパッタリングにより形成されており、
膜形成後、特性安定のため熱処理されていた。その後レ
ーザーカットやドライエッチングにより白金膜を一部削
除して、抵抗パターンが形成されていた。抵抗パターン
の回路における両端部には端子電極が形成され、端子電
極上には外部接続用のリード端子が形成されていた。そ
して、抵抗パターンが形成された白金膜上および端子電
極とリード端子との接続部に、機械的補強や異物からの
保護のためのコーティングが施されていた。2. Description of the Related Art Conventionally, a temperature sensor element has been manufactured by forming a platinum film on the surface of a heat-resistant insulating substrate made of alumina or the like and forming the platinum film in a resistance pattern. This platinum film is formed by vapor deposition or sputtering,
After film formation, heat treatment was performed to stabilize the characteristics. Thereafter, the platinum film was partially removed by laser cutting or dry etching to form a resistance pattern. Terminal electrodes are formed at both ends of the circuit of the resistance pattern, and lead terminals for external connection are formed on the terminal electrodes. Then, a coating for mechanical reinforcement and protection from foreign substances has been applied on the platinum film on which the resistance pattern has been formed and on the connection between the terminal electrode and the lead terminal.
【０００３】[0003]
【発明が解決しようとする課題】自動車の触媒や排気管
の温度を測定するためには、1000℃程度の高温に耐えら
れる温度センサ素子が必要とされる。しかしながら、従
来の製法で製造された温度センサ素子は、1000℃程度の
高温下で長時間使用した場合、抵抗値変化率、抵抗温度
係数変化率が大きく、温度センサ素子の特性上問題があ
った。このように特性上、問題を生じさせる原因として
は、蒸着やスパッタリングによって形成された白金膜の
膜厚が1〜1.5μm程度であったということが挙げられ
る。この程度の膜厚では、熱処理によっても白金の結晶
粒の粒径はそれほど成長しない。したがって、粒界の存
在密度が高まる。高温下では耐熱性絶縁基板やコーティ
ング材の不純物が白金膜内に拡散し、白金膜内の不純物
とともに粒界に偏析して、酸化する。こうして粒界が酸
化することにより、温度センサ素子の抵抗値・抵抗温度
係数が変化する。この場合、白金の結晶粒が小さいと、
粒界が存在する密度が高まる。抵抗値・抵抗温度係数は
粒界部で変化するので、粒界の存在密度が高まると抵抗
値・抵抗温度係数の変化する割合も大きくなり、温度セ
ンサ素子の抵抗値・抵抗温度係数の変化も大きくなる。
このように従来の製法の温度センサ素子では、1000℃程
度の高温下での使用により抵抗値変化率、抵抗温度係数
変化率が大きくなっていた。In order to measure the temperature of a catalyst or an exhaust pipe of an automobile, a temperature sensor element capable of withstanding a high temperature of about 1000 ° C. is required. However, when the temperature sensor element manufactured by the conventional manufacturing method is used at a high temperature of about 1000 ° C. for a long time, the rate of change of the resistance value and the rate of change of the resistance temperature coefficient are large, and there is a problem in the characteristics of the temperature sensor element. . As a cause of such a problem in characteristics, the thickness of the platinum film formed by vapor deposition or sputtering is about 1 to 1.5 μm. At such a film thickness, the grain size of platinum crystal grains does not grow so much even by heat treatment. Therefore, the existence density of the grain boundaries increases. At a high temperature, impurities in the heat-resistant insulating substrate and the coating material diffuse into the platinum film, segregate at the grain boundaries together with the impurities in the platinum film, and oxidize. The oxidation of the grain boundaries changes the resistance value and the temperature coefficient of resistance of the temperature sensor element. In this case, if the crystal grains of platinum are small,
The density at which grain boundaries are present increases. Since the resistance value and the temperature coefficient of resistance change at the grain boundary, as the density of the grain boundaries increases, the rate of change of the resistance value and the temperature coefficient of resistance also increases, and the change of the resistance value and the temperature coefficient of growing.
As described above, in the temperature sensor element of the conventional manufacturing method, the rate of change in the resistance value and the rate of change in the temperature coefficient of resistance increased when used at a high temperature of about 1000 ° C.
【０００４】さらに、蒸着やスパッタリングにより白金
膜を形成すると、耐熱性絶縁基板以外の装置に付着する
白金量が多くなり、製造コストが高くなるという問題を
有していた。このように従来の製法の温度センサ素子で
は、1000℃程度の高温下で用いることができなかった。Further, when a platinum film is formed by vapor deposition or sputtering, the amount of platinum adhering to a device other than the heat-resistant insulating substrate increases, which causes a problem that the manufacturing cost increases. As described above, the conventional temperature sensor element cannot be used at a high temperature of about 1000 ° C.
【０００５】本発明は、上述の問題を鑑みてなされたも
のであり、これらの問題を解決し、1000℃程度の高温下
での使用においても抵抗値変化率、抵抗温度係数変化率
の小さい温度センサ素子の製造方法を提供することを目
的としている。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and solves these problems. Therefore, even when used at a high temperature of about 1000.degree. It is an object of the present invention to provide a method for manufacturing a sensor element.
【０００６】[0006]
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、耐熱性絶縁基板に0.5〜5μmの表面粗さを有
する面を形成する表面粗化工程と、前記耐熱性絶縁基板
の前記面上に触媒核を付与する工程と、前記耐熱性絶縁
基板に無電解メッキにより2.5〜5μmの膜厚で、白金族
の金属を含む金属膜を形成する工程と、前記金属膜を10
00〜1500℃で熱処理する工程と、前記金属膜を加工して
抵抗パターンを形成する工程とを含む製造方法を用いて
いる。To achieve the above object, the present invention provides a heat-resistant insulating substrate having a surface roughening step of forming a surface having a surface roughness of 0.5 to 5 μm; Providing a catalyst nucleus on the surface, forming a metal film containing a platinum group metal with a thickness of 2.5 to 5 μm by electroless plating on the heat-resistant insulating substrate,
A manufacturing method including a step of performing a heat treatment at 00 to 1500 ° C. and a step of processing the metal film to form a resistance pattern is used.
【０００７】これにより、金属膜の耐熱性絶縁基板との
接着面に対して垂直な方向から見た金属の平均結晶粒径
が20μm以上となり、粒界の存在密度が低くなる。As a result, the average crystal grain size of the metal as viewed from the direction perpendicular to the bonding surface of the metal film to the heat-resistant insulating substrate becomes 20 μm or more, and the density of grain boundaries is reduced.
【０００８】また、前記金属膜を白金にして製造する方
法を用いた。これにより、製造コストをあまりかけずに
抵抗値変化率、抵抗温度係数変化率の小さい温度センサ
素子を製造することができる。Further, a method is employed in which the metal film is made of platinum and manufactured. Thus, a temperature sensor element having a small rate of change in resistance value and a small rate of change in resistance temperature coefficient can be manufactured without increasing the manufacturing cost.
【０００９】さらに、前記金属膜を1300℃〜1450℃で熱
処理する製造方法を用いた。これにより、さらに金属の
結晶が安定化し、凝集などの問題が起こりにくくなる。Further, a manufacturing method in which the metal film is heat-treated at 1300 ° C. to 1450 ° C. is used. Thereby, the crystal of the metal is further stabilized, and problems such as aggregation do not easily occur.
【００１０】[0010]
【発明の実施の形態】まず、素子化された温度センサ素
子を図1に示す。図1に示すように温度センサ素子10は、
アルミナなどからなる耐熱性絶縁基板11と、抵抗パター
ン13を有する金属膜12と、抵抗パターン13の回路上での
両端部に形成された端子電極14a、14bと、両端子電極に
取り付けられたリード端子15a、15bと、金属膜12と端子
電極14a、14bおよびリード端子15a、15bの接続部を覆う
コーティング材（図示せず）とから構成されている。な
お、耐熱性絶縁基板11やコーティング材などは1000℃程
度の高温下での使用にも耐えうるものである。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, FIG. 1 shows a temperature sensor element made into an element. As shown in FIG. 1, the temperature sensor element 10
A heat-resistant insulating substrate 11 made of alumina or the like, a metal film 12 having a resistance pattern 13, terminal electrodes 14a and 14b formed at both ends of the circuit of the resistance pattern 13, and leads attached to both terminal electrodes The terminal 15a, 15b, and a coating material (not shown) that covers a connection portion between the metal film 12, the terminal electrodes 14a, 14b, and the lead terminals 15a, 15b. Note that the heat-resistant insulating substrate 11 and the coating material can withstand use at a high temperature of about 1000 ° C.
【００１１】以下、本発明の実施例である温度センサ素
子の製造方法について説明する。まず、99.6％アルミナ
からなる耐熱性絶縁基板をアルカリ脱脂し、水洗する。
次に、室温において10％フッ化水素酸溶液で耐熱性絶縁
基板の表面をエッチングし、Ｒｚ表示(JIS-B-0601)で3
μmの表面粗さを形成する。このとき、粒界部のＳｉＯ2
などの不純物が選択的にエッチングされるため、耐熱性
絶縁基板表面に微細な凹凸ができる。また場合に応じ
て、フッ化水素酸濃度やエッチング時間を調整すること
により、表面にＲｚ表示で0.5〜5μｍの表面粗さを有す
る耐熱性絶縁基板を形成することができる。ここで、耐
熱性絶縁基板の表面粗さが、Ｒｚ表示で0.5μmより小さ
い場合は、耐熱性絶縁基板と、この後形成される白金膜
との密着力が弱くなる。そのため、高温にさらされたと
きに白金の凝集が生じ、十分な大きさの結晶粒が得られ
ない。また、Ｒｚ表示で5μmより大きい場合は、耐熱性
絶縁基板の強度が低下したり、白金膜の膜厚が薄い部分
が生じることにより十分な大きさの結晶粒が得られなく
なるなどの問題が生じる。Hereinafter, a method of manufacturing a temperature sensor element according to an embodiment of the present invention will be described. First, the heat-resistant insulating substrate made of 99.6% alumina is degreased with alkali and washed with water.
Next, the surface of the heat-resistant insulating substrate was etched with a 10% hydrofluoric acid solution at room temperature, and the Rz display (JIS-B-0601) was used.
A surface roughness of μm is formed. At this time, the SiO 2
And the like are selectively etched, so that fine irregularities are formed on the surface of the heat-resistant insulating substrate. By adjusting the concentration of hydrofluoric acid and the etching time as necessary, a heat-resistant insulating substrate having a surface roughness of 0.5 to 5 μm in Rz can be formed. If the surface roughness of the heat-resistant insulating substrate is smaller than 0.5 μm in Rz, the adhesion between the heat-resistant insulating substrate and a platinum film to be formed thereafter becomes weak. Therefore, when exposed to a high temperature, agglomeration of platinum occurs, and crystal grains of a sufficient size cannot be obtained. On the other hand, when the Rz value is larger than 5 μm, there arises a problem that the strength of the heat-resistant insulating substrate is reduced, and a portion where the thickness of the platinum film is small does not allow a sufficiently large crystal grain to be obtained. .
【００１２】次に、表面粗化された耐熱性絶縁基板の粗
化面上に金属膜をメッキするための触媒核の付与を行
う。最初に、ＳｎＣｌ2を5g／dm3、ＨＣｌを1cm3／dm3
となる水溶液で耐熱性絶縁基板の感受性化処理を行う。
次にＰｄＣｌ2を0.5g／dm3、ＨＣｌを0.1cm3／dm3とな
る水溶液で耐熱性絶縁基板の活性化処理を行う。さら
に、効果を上げるために同じ感受性化処理・活性化処理
をもう一度行う。こうして、耐熱性絶縁基板の表面の凹
凸の深部にまでメッキの核が行き渡る。Next, a catalyst nucleus for plating a metal film on the roughened surface of the heat-resistant insulating substrate having a roughened surface is provided. First, 5 g / dm 3 of SnCl 2 and 1 cm 3 / dm 3 of HCl
Sensitization of the heat-resistant insulating substrate is performed with an aqueous solution to be used.
Next, the heat-resistant insulating substrate is activated with an aqueous solution of PdCl 2 at 0.5 g / dm 3 and HCl at 0.1 cm 3 / dm 3 . Further, the same sensitizing and activating processes are performed once again to enhance the effect. In this way, the plating nuclei spread to the deep portions of the irregularities on the surface of the heat-resistant insulating substrate.
【００１３】なお、耐熱性絶縁基板に触媒核を付与する
方法は上記の方法に限らず、例えばＰｄＣｌ2、ＳｎＣ
ｌ2、ＨＣｌを用いたキャタリスト処理・Ｈ2ＳＯ4を用
いたアクセラレーティング処理などによって、触媒核を
付与してもよい。The method of providing the catalyst nucleus to the heat-resistant insulating substrate is not limited to the above-mentioned method, and for example, PdCl 2 , SnC
The catalyst nucleus may be provided by a catalyst treatment using l 2 , HCl, an accelerating treatment using H 2 SO 4 , or the like.
【００１４】こうして前処理された耐熱性絶縁基板に無
電解メッキにより5.0μmの膜厚を有する白金膜を形成す
る。なお、ここでは白金含有量として2g／dm3の白金ア
ンミン錯塩、50g／dm3のアンモニア水、3g／dm3の抱水
ヒドラジン、残りを水からなるpH＝11.0の無電解白金め
っき液を用い、60℃にて無電解メッキを行った。こうし
て無電解メッキを行うことにより、耐熱性絶縁基板の表
面の凹凸の深部から白金膜が形成されていき、アンカー
効果により耐熱性絶縁基板と白金膜との密着力が強ま
る。A platinum film having a thickness of 5.0 μm is formed on the pretreated heat-resistant insulating substrate by electroless plating. In this case, a platinum ammine complex salt having a platinum content of 2 g / dm 3 , 50 g / dm 3 aqueous ammonia, 3 g / dm 3 hydrazine hydrate, and the remaining water were used. And electroless plating at 60 ° C. By performing the electroless plating in this way, a platinum film is formed from the deep portion of the unevenness on the surface of the heat-resistant insulating substrate, and the adhesion between the heat-resistant insulating substrate and the platinum film is increased by the anchor effect.
【００１５】この後、1350℃の大気中にて二時間、熱処
理を行う。このように熱処理を行うことにより、白金が
結晶化され、さらに結晶粒が成長し、白金膜の耐熱性絶
縁基板との接着面に対して垂直な方向から見た白金の平
均結晶粒径が25μmを越える。こうして白金の平均結晶
粒径が大きくなることで、粒界の存在密度が低下する。
したがって、粒界部における抵抗値・抵抗温度係数の変
化の割合が低下して温度センサ素子の抵抗値変化率、抵
抗温度係数変化率が小さくなる。なお、熱処理温度につ
いては1000〜1500℃が良い。なぜなら1000℃以下なら
ば、熱処理時に結晶化が十分進行せずに、1000℃程度の
高温下で使用しているときに結晶化が進行し、温度セン
サ素子の抵抗特性が変化するという問題が生じる。逆に
1500℃以上で熱処理すると、白金の融点に近くなるの
で、白金が凝集し、十分な結晶粒が得られなくなるとい
う問題が生じる。したがって、熱処理温度は1000〜1500
℃が良く、その中でも特に熱処理温度を1300℃〜1450℃
にすると、さらに白金の結晶が安定化し、凝集などの問
題が起こりにくくなる。Thereafter, heat treatment is performed in the air at 1350 ° C. for 2 hours. By performing the heat treatment in this manner, platinum is crystallized, crystal grains further grow, and the average crystal grain size of platinum as viewed from a direction perpendicular to the bonding surface of the platinum film with the heat-resistant insulating substrate is 25 μm. Beyond. By increasing the average crystal grain size of platinum in this way, the existing density of the grain boundaries decreases.
Therefore, the rate of change of the resistance value / resistance temperature coefficient at the grain boundary portion decreases, and the rate of change of the resistance value and the rate of change of the temperature coefficient of the temperature sensor element decrease. Note that the heat treatment temperature is preferably from 1000 to 1500 ° C. If the temperature is below 1000 ° C., the crystallization does not proceed sufficiently during the heat treatment, and the crystallization proceeds when used at a high temperature of about 1000 ° C., which causes a problem that the resistance characteristic of the temperature sensor element changes. . vice versa
When the heat treatment is performed at 1500 ° C. or higher, the melting point of platinum becomes close to that of platinum, so that there is a problem that platinum is aggregated and sufficient crystal grains cannot be obtained. Therefore, the heat treatment temperature is 1000-1500
℃ is good, especially heat treatment temperature is 1300 ℃ ~ 1450 ℃
In this case, the crystal of platinum is further stabilized, and problems such as aggregation do not easily occur.
【００１６】さらに、白金膜上にレーザーカットあるい
はドライエッチングなどの方法により、抵抗パターンが
ミアンダ状に形成される。また、白金膜表面の抵抗パタ
ーンの回路における両端部を除く部分には、機械的な補
強や、湿気やほこりなどからの保護あるいは電気的絶縁
を目的として、耐熱ガラスペースト印刷・焼成、セラミ
ックゾルゲルコート・焼成などの方法でコーティングが
形成される。Furthermore, a meandering resistance pattern is formed on the platinum film by a method such as laser cutting or dry etching. Except for both ends of the circuit of the resistance pattern on the platinum film surface, heat-resistant glass paste printing / firing, ceramic sol-gel coating are used for mechanical reinforcement, protection from moisture and dust, and electrical insulation. -A coating is formed by a method such as baking.
【００１７】次に、抵抗パターンの回路における両端部
に端子電極を、白金などのフリットレス厚膜スクリーン
印刷・焼成により形成する。この場合、ガラスフリット
を使用しないのは、本発明の温度センサ素子が1000℃耐
熱を目的としており、その様な使用状況下では、ガラス
成分の耐熱限界を超えて剥離を起こすなどの問題が生じ
るからである。その後、温度センサ素子の抵抗値を規格
値に合わせるためレーザートリミングを行う。Next, terminal electrodes are formed at both ends of the circuit of the resistance pattern by fritless thick film screen printing and firing of platinum or the like. In this case, the glass frit is not used because the temperature sensor element of the present invention is intended for heat resistance of 1000 ° C., and under such use conditions, a problem such as peeling exceeding the heat resistance limit of the glass component occurs. Because. After that, laser trimming is performed to adjust the resistance value of the temperature sensor element to a standard value.
【００１８】さらに、白金線などからなるリード端子
を、端子電極上に溶接する。この後、再び機械的な補強
や、湿気やほこりなどからの保護あるいは電気的絶縁を
目的として、リード端子溶接部へセラミックあるいは耐
熱ガラスペーストなどからなるコーティング材を溶接部
へ塗布・焼成する。Further, a lead terminal made of a platinum wire or the like is welded on the terminal electrode. Thereafter, for the purpose of mechanical reinforcement, protection from moisture and dust, and electrical insulation again, a coating material made of ceramic or heat-resistant glass paste or the like is applied to the welded portion of the lead terminal and baked.
【００１９】こうして形成された複数個連なった温度セ
ンサ素子を一つ一つの素子に切り離して素子化を行う。The plurality of temperature sensor elements formed in this manner are separated into individual elements to form an element.
【００２０】このような製造方法で0.5〜5μmの範囲内
の膜厚を有する10種類の温度センサ素子を製造した。そ
して1000℃の大気中で500時間放置し、抵抗値変化率・
抵抗温度係数変化率を測定した。図2に1350℃で2時間熱
処理したときの白金膜の膜厚と平均結晶粒径との関係図
を示す。図2に示すように、膜厚が2.5μmより小さいと
きは結晶粒径が5μm以下と小さくなる。このとき1000℃
の大気中で500時間放置すると抵抗値変化率は1％以上、
抵抗温度係数変化率は0.5％以上となり温度センサ素子
としての信頼性に欠けるという問題が生じる。膜厚が2.
5〜5μmのときは、結晶粒径が20〜25μm程度となる。こ
のとき1000℃の大気中で500時間放置すると抵抗値変化
率は0.2％以下、抵抗温度係数変化率も0.2％以下となり
1000℃程度の高温下での使用においても信頼性の高い温
度センサ素子を提供することができる。なお、膜厚が5
μmより大きいときは、白金膜内での粒界存在密度のば
らつきが生じることにより、温度センサ素子の特性に問
題が起こったり、金属膜材料の多使用による製造コスト
の上昇などの問題が起こる。[0020] Ten kinds of temperature sensor elements having a film thickness in the range of 0.5 to 5 µm were manufactured by such a manufacturing method. Then, leave it in the air at 1000 ° C for 500 hours,
The rate of change of temperature coefficient of resistance was measured. FIG. 2 shows a relationship diagram between the thickness of the platinum film and the average crystal grain size when heat-treated at 1350 ° C. for 2 hours. As shown in FIG. 2, when the film thickness is less than 2.5 μm, the crystal grain size becomes as small as 5 μm or less. 1000 ° C
When left in the air for 500 hours, the resistance change rate is 1% or more,
The rate of change of the resistance temperature coefficient becomes 0.5% or more, which causes a problem that the reliability as a temperature sensor element is lacking. The film thickness is 2.
When it is 5 to 5 μm, the crystal grain size is about 20 to 25 μm. At this time, if left in the air at 1000 ° C for 500 hours, the rate of change in resistance will be 0.2% or less, and the rate of change in temperature coefficient of resistance will be 0.2% or less.
A highly reliable temperature sensor element can be provided even when used at a high temperature of about 1000 ° C. The film thickness is 5
If it is larger than μm, the density of the grain boundary existing in the platinum film varies, which causes a problem in the characteristics of the temperature sensor element and a problem such as an increase in manufacturing cost due to the frequent use of the metal film material.
【００２１】なお、この実施例においては白金膜を用い
たが、金属膜としてはＰｔ（白金）、Ｒｕ（ルテニウ
ム）、Ｒｈ（ロジウム）、Ｐｄ（パラジウム）、Ｏｓ
（オスミウム）、Ｉｒ（イリジウム）からなる白金族の
うち一種類の金属、あるいは二種類以上の金属の合金を
使用してもよい。Although a platinum film was used in this embodiment, Pt (platinum), Ru (ruthenium), Rh (rhodium), Pd (palladium), Os
One kind of metal of the platinum group consisting of (osmium) and Ir (iridium), or an alloy of two or more kinds of metals may be used.
【００２２】[0022]
【発明の効果】以上のように本発明によれば、耐熱性絶
縁基板にＲｚ表示で0.5〜5μmの表面粗さを設け、この
耐熱性絶縁基板上に無電解メッキにより膜厚2.5〜5μm
の金属膜を形成した。そして、1000〜1500℃の温度で熱
処理を行う温度センサ素子の製造方法を用いた。これに
より金属の結晶粒径が成長し、白金膜の耐熱性絶縁基板
との接着面に対して垂直な方向から見た金属の平均結晶
粒径が20μm以上となる。このように従来に比べて金属
の平均結晶粒径が大きくなることにより、粒界の存在密
度が低下する。したがって、粒界部において抵抗値・抵
抗温度係数が変化する割合が低下し、温度センサ素子の
抵抗値・抵抗温度係数の変化は小さくなる。こうして、
1000℃程度の高温下での使用においても温度センサ素子
の抵抗値変化率、抵抗温度係数変化率は小さくなり、信
頼性の高い温度センサ素子を提供することができる。As described above, according to the present invention, a heat-resistant insulating substrate is provided with a surface roughness of 0.5 to 5 μm in Rz, and a film thickness of 2.5 to 5 μm is formed on the heat-resistant insulating substrate by electroless plating.
Was formed. And the manufacturing method of the temperature sensor element which heat-processes at the temperature of 1000-1500 degreeC was used. As a result, the crystal grain size of the metal grows, and the average crystal grain size of the metal as viewed from the direction perpendicular to the bonding surface of the platinum film with the heat-resistant insulating substrate becomes 20 μm or more. As described above, when the average crystal grain size of the metal is larger than in the related art, the existing density of the grain boundaries decreases. Therefore, the rate of change of the resistance value / resistance temperature coefficient at the grain boundary decreases, and the change of the resistance value / resistance temperature coefficient of the temperature sensor element decreases. Thus,
Even when used at a high temperature of about 1000 ° C., the rate of change in resistance value and the rate of change in resistance temperature coefficient of the temperature sensor element are reduced, and a highly reliable temperature sensor element can be provided.
【００２３】また1300〜1450℃の温度で熱処理を行うこ
とにより、さらに金属の結晶が安定し、金属の凝集など
の問題が起こらない信頼性の高い温度センサ素子を製造
することができる。Further, by performing the heat treatment at a temperature of 1300 to 1450 ° C., it is possible to manufacture a highly reliable temperature sensor element in which the crystal of the metal is further stabilized and the problem such as aggregation of the metal does not occur.
【００２４】さらに白金により金属膜を形成すること
で、1000℃程度の高温下での使用に対しても信頼性の高
い温度センサ素子を安価に製造することができる。Further, by forming the metal film from platinum, a highly reliable temperature sensor element can be manufactured at low cost even when used at a high temperature of about 1000 ° C.
【図１】本発明の製造方法を用いて形成した温度センサ
素子の斜視図である。FIG. 1 is a perspective view of a temperature sensor element formed by using the manufacturing method of the present invention.
【図２】1350℃で2時間熱処理したときの金属膜の膜厚
と平均結晶粒径との関係を表す図である。FIG. 2 is a diagram showing the relationship between the thickness of a metal film and the average crystal grain size when heat-treated at 1350 ° C. for 2 hours.
10 温度センサ素子 11 耐熱性絶縁基板 12 金属膜 13 抵抗パターン 14a,14b 端子電極 15a,15b リード端子 10 Temperature sensor element 11 Heat resistant insulating substrate 12 Metal film 13 Resistance pattern 14a, 14b Terminal electrode 15a, 15b Lead terminal
Claims (3)
有する面を形成する表面粗化工程と、前記耐熱性絶縁基
板の前記面上に触媒核を付与する工程と、前記耐熱性絶
縁基板に無電解メッキにより2.5〜5μmの膜厚で、白金
族の金属を含む金属膜を形成する工程と、前記金属膜を
1000〜1500℃で熱処理する工程と、前記金属膜を加工し
て抵抗パターンを形成する工程とを含む温度センサ素子
の製造方法。A step of forming a surface having a surface roughness of 0.5 to 5 μm on the heat-resistant insulating substrate; a step of providing a catalyst core on the surface of the heat-resistant insulating substrate; A step of forming a metal film containing a platinum group metal with a thickness of 2.5 to 5 μm by electroless plating on an insulating substrate; and
A method for manufacturing a temperature sensor element, comprising: a step of performing a heat treatment at 1000 to 1500 ° C .; and a step of forming a resistance pattern by processing the metal film.
る請求項1記載の温度センサ素子の製造方法。2. The method for manufacturing a temperature sensor element according to claim 1, wherein platinum is used for said metal film.
℃で熱処理することを特徴とする請求項1記載の温度セ
ンサ素子の製造方法。3. The method according to claim 1, wherein in the heat-treating step, 1300 to 1450
2. The method for producing a temperature sensor element according to claim 1, wherein the heat treatment is performed at a temperature of ° C.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28066497A JPH11121214A (en) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | Manufacture of temperature sensor element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP28066497A JPH11121214A (en) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | Manufacture of temperature sensor element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11121214A true JPH11121214A (en) | 1999-04-30 |
Family
ID=17628221
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP28066497A Pending JPH11121214A (en) | 1997-10-14 | 1997-10-14 | Manufacture of temperature sensor element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11121214A (en) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002181603A (en) * | 2000-12-13 | 2002-06-26 | Denso Corp | Method of manufacturing sensor having thin film part |
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-
1997
- 1997-10-14 JP JP28066497A patent/JPH11121214A/en active Pending
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