JPS63262533A - 温度センサの製造方法 - 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、自動車用、家庭電化製品用、工業計器などに
使用される精密温度センサの製造方法に関するものであ
る。

従来の技術 従来の温度センサは、高精度ではあるものの、高価で取
扱いが煩しいものと、簡便で大量に使用２　ヘ−ノ できるものの、精度が悪いものとに大別でき、用途に応
じて使い分けられている。

しかしながら、最近のエレクトロニクスの急激な進歩に
より、自動車用などの精密温度センサを中心に、堅牢で
大量に使用ができ、かつ高精度な温度センサが要求され
るようになってきた。特に、自動車用については、安価
でかつ小形で精度が高く、温度範囲が広く直線的な抵抗
値変化をし、また振動に対して強く、熱応答性の良いも
のが要求されている。

従来より、精密温度センサとしては、白金測温抵抗体が
用いられているが、白金線を使用するため抵抗値は５ｏ
Ω、１００Ωと低く、そのだめ、周辺回路が複雑になり
、また周辺回路の雑音等の影響を受けやすいという問題
があり、併せて形状も大きく、さらに振動および衝撃に
弱い。更に、白金線を細くすることには限界があるから
高価な白金線を相当多量に使用することになるとともに
、白金線を１本ずつセラミックボビン等にまきつけて作
製していくため大量生産は不可能であって相３ベー。

当高価々ものとなっていた。

このような問題点を解決するだめに、白金線の代わりに
白金の厚膜や薄膜を用いたいくつかの方法が試みられて
いる。

第２図ａ、ｂはその一例であって、絶縁基板１上に白金
膜２ａを形成し、フォトエツチングあるいはレーザトリ
ミングにより抵抗値を調整している。３ａは電極、４ａ
はリード線である。

第３図は他の例であって、円柱形の絶縁基体上に白金＠
２ｂを形成し、溝切、抵抗値調整している。３ｂは電極
、４ｂはリード線である。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら、前者の基板タイプでは、フォトエツチン
グの場合白金が非常に安定であるため通常の化学エツチ
ング等では、長時間エツチング液中に浸漬しておく必要
があったり、フォトレジストが途中で浸されてしまった
シ、またはがれたりすることが多く、その製造は容易で
ない。まだ、レーザトリミングの場合、基板タイプであ
るため抵抗値倍率を上げるだめには工数が増大するとい
う難点があった。

また、後者の円柱タイプでは、構造上溝切の工数は少な
いが熱応答性を良くするためには、形状を小さくする必
要があり、結局抵抗値倍率をあまり高くできないという
難点があった。一方、形状を小さくせずに熱応答性を良
くするためには、円筒形の絶縁基材の両面に感温膜を形
成すれば良いが、内面側の感温膜の抵抗値調整が困難で
あった。

本発明はこのような問題点を解決するもので、熱応答性
の優れた温度センサを安価で容易に製造する方法を提供
することを目的とするものである。

問題点を解決するだめの手段 この問題点を解決するために本発明は、円筒形の金属基
材上に第１の絶縁膜を形成する工程と、前記第１の絶縁
膜上に第１の感温膜を形成し溝切、抵抗値調整する工程
と、前記第１の感温膜上に第２の絶縁膜を形成する工程
と、前記第２の絶縁膜上に第２の感温膜を形成し溝切、
抵抗値調整する工程と、前記第２の感温膜上に第３の絶
縁膜を形成する工程と、前記金属基材を溶解除去する工
程５　ページ とを含む製造方法としたものである。

作用 本発明の上記した製造方法を用いて、円筒形の絶縁基材
の両面に感温膜を形成することによシ、熱容量を小さく
し感温部の表面積を増大させることにより熱応答性に優
れた温度センサを安価で容易に製造できるものである。

実施例 以下、本発明の一実施例を添付の図面にもとづいて説明
する。

第１図ａ、ｂにおいて、６はＡ４よりなる外径１問、内
径０．５πｍ、長さ３龍の円筒形状をした基材であり、
その上に、プラズマＣＶＤ法によりＳｉＯ２からなる第
１の絶縁膜７を１０μｍ形成した。次にその上に、スパ
ッタ法によシ、ｐｔから々る第１の感温膜８を０．５μ
ｍ形成し、レーザトＩＪ　ミンク法により約２６０Ωに
溝切、抵抗値調整を行なった。さらにその上に、プラズ
マＣＶＤ法によりＳｉＯ２からなる第２の絶縁膜９を２
０μｍ形成し、その上にスパッタ法によりｐｔからなる
６　へ−７゛ 第２の感温膜１ｏを０．５μｍ形成し、さらに第１の感
温膜８との合成抵抗として５００Ω（ａｔ○’Ｃ）とな
るようレーザトリミングを行なった。

さらにその上に、プラズマＣＶＤ法により５ｉ０２から
なる第３の絶縁膜１１を１０μｍ形成したあと硝酸を主
成分とするエツチング液にてＡ４基材６を溶融除去し、
さらにリード線４Ｃを接続することによシ、温度センサ
を作製した。３Ｃは電極、４Ｃはリード線である。

この実施例における温度センサの熱時定数として、温度
センサを２０°Ｃから１００°Ｃの雰囲気に移した時の
２０’Ｃと１００°Ｃの温度差との６３．２％に相当す
る抵抗値に達する寸での時間を測定したところ、約０，
８ＳｅＣと従来の円柱タイプのものに比べ約Ａとなり、
熱応答性が大幅に改善された。

なお、本実施例においては、絶縁膜としてＳｉＯ２をプ
ラズマＣＶＤ法により形成したが、絶縁膜材料としては
、ＳｉＣ、Ｓｉ３Ｎ４　、　Ａ、ｇ２０３　、　Ａ、ｇ
Ｎ等でも良く、その着膜方法としては、イオンブレーテ
ィング法、反応性スパッタ法等でも良い。

７ベーノ゛ また同様に、感温膜材料としては、Ｎｉ等の材料でも良
く、その着膜方法としては、電子ビーム蒸着法、イオン
ブレーティング法等でも良い。

発明の効果 以上のように本発明によれば、円筒形の金属基材上に絶
縁膜と感温膜を順次形成した後、金属基材を溶解除去し
、円筒基材の両面に感温膜を形成し、絶縁基材を全て薄
膜化することによって熱応答性に優れた精度の良い温度
センサを安価で容易に製造できるという効果が得られる
。

【図面の簡単な説明】

第１図ａ、ｂは本発明の製造方法による温度センサの一
例を示す斜視図およびＡ−Ａ’　　断面図、第２図ａ、
ｂは従来の温度センサの断面図および上面図、第３図は
従来の他の温度センサの斜視図である。 ６・・・・金属基材、７・・・・・第１の絶縁膜、８・
・・・第１の感温膜、９・・・・・第２の絶縁膜、１０
・・・・第２の感温膜、１１−・・・・第３の絶縁膜。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　円筒形の金属基材上に第１の絶縁膜を形成する工程と
   、前記第１の絶縁膜上に第１の感温膜を形成し溝切、抵
   抗値調整する工程と、前記第１の感温膜上に第２の絶縁
   膜を形成する工程と、前記第２の絶縁膜上に第２の感温
   膜を形成し溝切、抵抗値調整する工程と、前記第２の感
   温膜上に第３の絶縁膜を形成する工程と、前記金属基材
   を溶解除去する工程とを含む温度センサの製造方法。