JPS61188901A - 流量センサ用膜式抵抗 - Google Patents

流量センサ用膜式抵抗

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JPS61188901A
JPS61188901A JP60027545A JP2754585A JPS61188901A JP S61188901 A JPS61188901 A JP S61188901A JP 60027545 A JP60027545 A JP 60027545A JP 2754585 A JP2754585 A JP 2754585A JP S61188901 A JPS61188901 A JP S61188901A
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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〕 本発明は空気流量センサ、液体流量センサ等の流量セン
サに用いられる腹式抵抗に関する。
〔従来の技術〕
たとえば、電子制御式内燃機関においては、基本燃料噴
射量、基本点火時期等の制御のために機関の吸入空気量
は重要な運転状態パラメータの１つである。従来、この
ような吸入空気量を検出するための空気流量センサはベ
ーン式のものが主流であったが、最近、小型、応答性が
良い等の利点を有する温度依存抵抗を用いた熱式ものが
実用化されている。このような温度依存抵抗を有する空
気流量センサとしては、空気重量を直接検出する傍熱型
（マスフロー型）と、空気容量を検出する直熱型（ボリ
ュームフロー型）とがあるが、いずれの型においても、
発熱手段が設けられている。
上述の発熱手段としての材料は種々の単一金属、合金が
考えられるが、内燃機関の吸入空気量センサとして使用
する場合、広い温度域の温度補償をするために温度によ
る抵抗変化率の直線性が要求される。また、バツクファ
イヤ等により瞬時に数百塵の温度にさらされ、さらに、
高湿度、ガソリン、オイルガス等の雰囲気にさらされる
ために、物性的に安定であることも要求される。このよ
うな要求を満たす金属として白金が発熱材料として常用
されている。その１つとして、従来の白金を用いた腹式
抵抗においては、セラミック、シリコン等の基板上に白
金を蒸着、スパッタリング等により成膜しているが、白
金は安定な金属であるために、白金と下地の絶縁物質、
および白金とその上に形成されるパッシベーション膜と
の接着強度が弱く、はがれ易いという問題がある。
〔問題点を解決するための手段〕
本発明の目的は、白金を用いた強固な流量センサ用膜式
抵抗を提供することにあり、その手段は、白金と下地の
絶縁物質との間、および白金とその上のパッシベーショ
ン膜との間に二酸化チタン（ＴｉＯ２）層を挿入したこ
とにある。
〔作　用〕
ＴｉＯ２層は、耐水性、加工性に優れており、白金との
接着強度が強く、しかも、その熱膨張率は白金の熱膨張
率とほぼ一致しているので、腹式抵抗の強固さが向上す
る。
〔実施例〕
初めに、材料ＴｉＯ□について説明する。
絶縁膜として耐水性、加工性（エツチング）に優れてい
るものとしては、Ｓｉｎｇ、Ｓｉ、Ｎ’ａ　、Ｔｉ０ｚ
、Ａ　１　！０３等が上げられる。なお、ＡＮ　、０．
よりＴｉ１ｔの方が加工性に優れている。また、Ｐｔ、
Ａｕに対する接着強度について、ＳｉＯ□、Ｓｉ３Ｎ、
は０．１×１０’　Ｎ／ｒｒｒであり、ＴｉＯ２は０．
９　ＸＩＯ？　Ｎ／ｒｒｌ、Ａ　Ｉ２２０３は１．　Ｉ
　ＸＩＯ’　Ｎ／ｒｒｆであり、従ッテ、ＴｉＯ□、Ａ
Ｎ　ｚＯｚの接着強度はＳｉＯ□、Ｓｉ３Ｎ、の接着強
度の約１０倍である。なお、Ａｕは後述のごとく腹式抵
抗の配線部の材料として用いられる。
さらに、熱膨張率からみると、 Ａ　ｕ　：　１４．２Ｘ　１０−６／ｄｅｇＰ　Ｌ　：
　８．９　Ｘｌ０−ｈ／ｄｅｇＴｉ（ｈ：　８．２　Ｘ
　１０−６／ｄｅｇ八１　ｚＯｚ＋　６．２　Ｘ　１０
−”／ｄｅｇであり、内燃機関の吸入空気量センサの場
合、吸入空気の温度は一４０℃〜１２０℃と広く、従っ
てＰｔ、Ａｕの熱膨張率に近いものとして、Ｔｉ０ｚが
優れている。
以上のことを考慮すると、腹式抵抗の材料Ｐｔと第１、
第２の絶縁膜との間に挿入すべき材料としてＴｉ０ｚが
優れていることが分かる。
以下、図面により本発明の詳細な説明する。
第２図は本発明に係る流量センサ用膜式抵抗の一実施例
を示す平面図、第１図は第２図の１−１線断面図である
。第２図に示すように、たとえばシリコン単結晶基板１
上に蒸着（もしくはスパッタリング）されおよびエツチ
ングによりバターニングされた白金（Ｐ　Ｌ）パターン
層４を形成しである。そのうち、点線枠内Ａで示す部分
が発熱手段として作用する。なお、ｐ＋、ｐｚは電極取
出口である。
第１図を参照してさらに詳細に説明すると、シリコン単
結晶基板１を熱酸化して第１の絶縁膜（下地の絶縁物質
）としての二酸化シリコン（Ｓｉ（ｈ）層を形成し、そ
の上に、本発明に係るＴｉＯ□層３を形成しである。ま
た、Ｔｉ０ｚパタ一ン層３上には、上述のｐｔパターン
層４が形成され、さらに配線部の抵抗を低減するために
、配線部のｐｔパターン層４は金（Ａｕ）パターン層５
により２層化されている。さらに、Ａｕパターン層５に
より２層化された部分を含むｐｔパターン層４には第２
の絶縁膜（パッシベーション膜）としてのＳｉＯ□層７
をＣＶＤにより形成しである。なお、第２の絶縁膜はシ
リコンナイトライド（ＳｉｓＮ４）でもよい。
このように、第１の絶縁膜としての５ｉ０２層２とｐｔ
パターン層４との間には、ｐｔパターン層４との接着強
度が大きいＴｉＯ□パターン層３が設けられ、また、ｐ
ｔパターン層４と第２の絶縁膜としてのＳｉＯ□層７と
の間にも、ｐｔパターン層４との接着強度が大きいＴ４
０２パターン層５が設けられている。
なお、配線部のＡｕパターン層６もまた、ｐｔパターン
層４と同様に、Ｓｉｎｇもしくは５ｉ３Ｌ　との接着強
度が小さいので、Ａｕパターン層５との接着強度が大き
いＴｉＯ２層を設けることは効果がある。
なお、基板材料としてはセラミックを用いることもでき
る。
〔発明の効果〕
以上説明したように本発明によれば、Ｐｔパターン層の
接着強度が増し、強固な流量センサ用膜式抵抗が得られ
る。
【図面の簡単な説明】
第１図、第２図はそれぞれ、本発明に係る流量センサ用
膜式抵抗の一実施例を示す断面図、平面図である。 に基板、 ２：ＳｉＯ２層（第１の絶縁膜） ３：Ｔｉｏｚ層、 ４：Ｐｔ層、 ５：Ａｕ層、 ５：ＴｉＯ２層、 ７：５ｉ０２層（、第２の絶縁膜）。

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、基板、該基板上に形成された第１の絶縁膜、該第１
    の絶縁膜上に形成された白金パターン、および該白金パ
    ターン上に形成された第２の絶縁膜を具備する流量セン
    サ用膜式抵抗において、前記各第１、第２の絶縁膜と前
    記白金パターンとの間に二酸化チタン（ＴｉＯ＿２）層
    を形成したことを特徴とする流量センサ用膜式抵抗。 ２、前記基板がシリコン単結晶である特許請求の範囲第
    １項に記載の流量センサ用膜式抵抗。 ３、前記第１の絶縁膜が前記シリコン単結晶を熱酸化す
    ることにより形成された二酸化シリコン（ＳｉＯ＿２）
    である特許請求の範囲第２項に記載の流量センサ用膜式
    抵抗。 ４、前記第２の絶縁膜がＣＶＤによって形成された二酸
    化シリコン（ＳｉＯ＿２）もしくはシリコンナイトライ
    ド（Ｓｉ＿３Ｎ＿４）である特許請求の範囲第１項に記
    載の流量センサ用膜式抵抗。
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