JPS63263703A - 抵抗素子用スパッタ装置 - 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、例えば自動車用エンジンの吸入空気流量を検
出する熱線流量計等の抵抗素子を製造するのに好適に用
いられる抵抗素子用スパッタ装置に関し、特に、抵抗素
子本体の両端側にリード線を接続した状態で該抵抗素子
本体の表面に金属薄膜を形成できるようにした抵抗素子
用スパッタ装置に関する。

〔従来技術〕

一般に、真空槽と、該真空槽内の陽極側に配設されたワ
ークスパッタリング用治具と、該ワークスパッタリング
用治具と対向して前記真空槽内の陰極側に位置し、磁界
中に配設されたターゲットとを備え、前記真空槽内にイ
オン化ガスを導入すると共に、陽極側から陰極側に高電
圧を印加して、ワークにスパッタリングを行うスパッタ
装置は知られている。

この種のスパッタ装置では、前記高電圧による電界とタ
ーゲット周囲の磁界との作用によってイオン化ガスの陽
イオンを該ターゲットの表面に弾性または非弾性衝突さ
せ、これによってターゲット表面からはじき出される該
ターゲットの原子や分子等をワークの表面に付着（蒸着
）させて、該ワークの表面にターゲットの原子や分子等
からなる金属薄膜を形成するようにしている。

そして、前記ワークに熱線流量計等の抵抗素子本体を用
いる場合には、該抵抗素子本体がセラミック材料によっ
て小径の円筒状または円柱状に形成されるから、ワーク
スパッタリング用治具な回転ドラムや揺動台等によって
形成し、抵抗素子本体に回転運動や揺動運動を与えて、
該抵抗素子本体を転動させつつ、該抵抗素子本体の表面
に全周に亘って金属薄膜を形成するようにしている。

そこで、第５図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）に従来
技術の熱線流量計用抵抗素子を示す。

図において、ｌは抵抗素子本体を構成する筒体で、該筒
体ｌはアルミナ等のセラミック材料によって小径の円筒
状に形成され、その長さ寸法は２■程度、外径は０．５
■程度、内径は０、：１ＩＩ１１程度となっている。

２は筒体ｌの外周面および両端面に形成された金属薄膜
としての抵抗被膜で、該抵抗被膜２は温度変化に敏感に
反応してその抵抗値が変わる感温性抵抗体材料、例えば
白金等を前述したスパッタ装ａにより筒体ｌの表面にス
パッタリングすることによって、例えば１０〜２０ｇｍ
程度の膜厚をもって形成されている。そして、このスパ
ッタリング時に、筒体ｌは前記回転ドラムや揺動台等の
ワークスパッタリング用治其上で転動しつつ、その表面
に全周に亘って第５図（ロ）に示すように抵抗被膜２が
形成される。

３．３は筒体ｌの両端側に導電性のペースト４．４を用
いて接続された磁性体のリード線で、該各リード線３は
、例えば鉄、ニッケルまたはこれらの合金等に白金をク
ラッドすることにより細長い線状体として形成され、そ
の先端側は筒体ｌ内に、例えば０．７５ｍｍ程度の挿入
長さをもって挿入されている。また、各ペースト４は筒
体ｌ内への注入後に乾燥焼成されて、各リート線３の先
端側を筒体ｌに接合固着している。そして、該各ペース
ト４は筒体１の両端よりも外側まで伸び、抵抗被膜２の
端部２Ａ、２Ａを各リード線３に確実に接続するように
なっている。

５は筒体ｌの外周側の抵抗被膜２をレーザトリミング等
の手段を用いて螺旋状にカットすることにより形成され
たカット部で、該カット部５は筒体ｌの外周側を螺旋状
に伸びることによって、抵抗液［２に所定の抵抗長さを
与え、該抵抗被膜２の抵抗値を調整するようになってい
る。・さらに、６は抵抗被膜２の周囲を被覆した保護膜
で、該保３１１１１６は耐熱性を有するガラス等の絶縁
性材料によって形成され、抵抗被膜２の各端部２Ａ間を
全長に亘って覆い、該抵抗被膜２の経時変化等を防止す
るようになっている。

従来技術による熱線流量計用抵抗素子は上述の如き構成
を有するもので、第５図に示す（イ）、（ロ）、（ハ）
、（ニ）の工程を順次経て、製造される。そして、この
抵抗素子は出力抵抗、温度補償抵抗および流量調整抵抗
（いずれも図示せず）と共にブリッジ回路を構成し、エ
ンジンの吸入空気流量等を検出するのに用いられる。こ
の場合、この抵抗素子はエンジンの吸気通路途中に配設
され、抵抗被膜２は各リード線３間に導通される電流に
より発熱体となって、所定の高温状態におかれる。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで、上述した従来技術では、筒体ｌの表面に抵抗
被膜２をスパッタ装置を用いて形成した後に、該筒体ｌ
の両端側に各リード線３を各ペースト４により接合する
ようにしている。これは、抵抗液Ｍ２に先立って各リー
ド線３を筒体１に接合した場合、該各リード線３は磁性
体によって形成されているから、前述したスパッタ装置
の磁界中におかれるターゲットが背面側の磁石により各
リード線３を吸引し、スパッタリング時に各リード線３
が筒体ｌと共にターゲットに付着し、抵抗被膜２の形成
自体か不可能になるという理由によっている。

このため、従来技術では、抵抗被膜２の形成後に各リー
ド線３を筒体ｌに各ペースト４で接合するとき、該各ペ
ースト４の焼成温度を抵抗被膜２の安定化温度より低く
抑えなければならず、作業性が悪くなる上に、各ペース
ト４による接合強度を向上できないという欠点がある。

また、筒体ｌの表面には抵抗被膜２を均一に形成する必
要上、スパッタ装置のワークスパッタリング用治具を回
転ドラムや揺動台等によって横動 成し、筒体ｌに転動！！＼を与え続けなければならない
から、ワークスパッタリング用治具は構造が複雑化し、
高価となる等の欠点がある。

本発明は上述した従来技術の欠点に鑑みなされたもので
、本発明は抵抗素子本体にリード線を接続した後に、該
抵抗素子本体の表面に抵抗被膜等の金属薄膜を形成でき
、リード線の接合温度＼等を自由に選定できるようにし
た抵抗素子用スパッタ装置を提供するものである。

（問題点を解決するための手段） 上述した問題点を解決するために本発明が採用する手段
の特徴は、ワークスパッタリング用治具を、磁性体のリ
ード線か両端側に接続されたワークとしての抵抗素子本
体をターゲットに対してそれぞれ対向させて位置決めす
べく、該各抵抗素子本体の一方のリード線が挿入される
複数の挿入孔を有した支持部材と、該各支持部材の背面
側に設けられ、各挿入孔内に挿入された各ソート線を吸
着する永久磁石とから構成したことにある。

〔作用〕

ワークスパッタリング用治具を構成する支持部材の各挿
入孔に抵抗素子本体のリード線を挿入して、永久磁石に
吸着させるようにしたから、各抵抗素子本体をターゲッ
トに対してそれぞれ対向させて位置決めでき、該ターゲ
ット周囲の磁界により各抵抗素子本体が磁性体のリード
線と共にターゲットの表面側に吸引されるのを防止でき
る。そして、陽イオンの衝突によりターゲット表面から
はじき出される該ターゲットの原子や分子等を抵抗素子
本体の表面に均一に付着（蒸着）させて、金属薄膜を形
成できる。

（実施例） 以下、本発明の実施例を第１図ないし第４図に基づいて
説明する。

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示してい
る。

図中、１１はスパッタ装置の本体を構成する真空槽を示
し、該真空槽１１には径方向でほぼ対向する位置にアル
ゴン等のイオン化ガスの導入口１１Ａと排出口１１Ｂと
か設けられ、該導入口１１Ａからのイオン化ガスは真空
槽１１内を流通した後、排出口１１Ｂから外部に排出さ
れるようになっている。そして、該真空槽１１の上、下
角端側には陽極側の接続端子１２と陰極側のｖｉ続端子
１３とが設けられ、該接続端子１２．１３間には高電圧
が印加されるようになっている。

１４は真空槽１１内の底部側に立設されたワークスパッ
タリング用治具（以下、治具１４という）を示し、該治
具１４はテーブル１５と、該テーブル１５上に配設され
、複数の挿入孔１６Ａ、１６Ａ、・・・がそれぞれ同心
円状に所定の角度間隔をもって穿設された支持部材とし
ての円板状の支持板１６と、該支持板１６の各挿入孔１
６Ａ下側にそれぞれ位置して、前記テーブル１５に埋設
された永久磁石１７，１７．・・・とからなり、各挿入
孔１６Ａは後述の各リート線２３に対応する径をもって
形成されている。そして、該各種入孔１６Ａ内に挿入さ
れた各リード線２３は各永久磁石１７によって吸着され
、後述の筒体２２と共に垂直に立てた状態で図示の如く
位置決めされるようになっている。また、該治具１４の
支持板１６等は接続端子１２と接続され、陽極板を構成
するようになっている。

１８は真空槽１１の上端側に設けられた有蓋筒状の保護
壁、１９は真空槽ｌｌ内で支持板１６と対向するように
、該保護１３１Ｂの下端側内周に固定されたターゲット
を示し、該ターゲット１９は、例えば白金等によって円
板状に形成され、その背面側には保護壁１８との間に位
こして、永久磁石等からなるマグネット２０．２１．２
１．・・・がそれぞれ設けられている。

ここて、該マグネット２０はターゲット１９の中央部に
配設され、各マグネット２１はマグネット２０の周囲に
所定の角度間隔をもって同心円状に配設されている。そ
して、該各マグネット２１はターゲット１９側の端面か
Ｎ極となり、マグネット２０はＳ極となるように配置さ
れ、これによって、ターゲット１９は強い磁界Ｈ中に置
かれている。また、該ターゲット１９は接続端子１３と
接続され、陰極板を構成するようになっている。なお、
保護壁１８内には冷却水か注入され、ターゲット１９等
を常時冷却するようになつている。

次に、上述の如く構成されるスパッタ装置の動作につい
て第２図を参照しつつ説明する。ここで、第２図中の２
２は抵抗素子本体を構成する筒体、２３．２３は磁性体
のリード線を示し、該各リード１ｉ２３および筒体２２
は前述した従来技術のものと同様に形成され、各リード
線２３は導電性のペースト２４．２４により筒体２２の
両端側に接合される。そして、該筒体２２は第２図（ロ
）に示す状態で、一方のリード線２３を支持板１６の各
挿入孔１６Ａ内にそれぞれ挿入し、各永久磁石１７に吸
着させることにより、第１図中に示す如く真空槽ｌＪ内
でターゲット１９と対向して位置決めされる。

次に、この状態で真空槽１１内に導入口１１Ａからイオ
ン化ガスを導入すると共に、接続端子１２．１３間に高
電圧を印加すると、支持板１６とターゲット１９との間
に電界か形成され、この電界と磁界Ｈとの作用により、
イオン化ガスの陽イオンａはターゲット１９の表面に弾
性または非弾性衝突し、これによって該ターゲット１９
の表面からは該ターゲット１９を構成する白金の原子や
分子等の粒子すが多数はじき出される。そして、該各粒
子すは陽極板を構成する支持板１６上に位置決めされた
各筒体２２の表面に均一に付着（蒸着）するようになり
、該各筒体２２の表面には第２図（ハ）に示すように白
金のｇ膜としての抵抗被膜２５が、例えば１０〜２０Ｉ
Ｌｍ程度の膜厚をもって形成される。

この場合、各筒体２２はターゲット１９と対向し、垂直
に立てた状態で治具１４に位置決めされているから、該
各筒体２２の表面には各粒子すか全周に亘って均一にス
パッタリングされ、該各筒体２２には従来技術のように
転勤運動等を与える必要かなくなる。そして、抵抗被膜
２５の端部２５Ａ、２５Ａは各ペースト２４の端部等を
覆い、各リード線２３と直接的に接続されるようにな亨
晧−る。

そして、各筒体２２の表面に抵抗液ｒｍ２５を形成した
後、これらを真空槽１１内から取出して。

該抵抗被膜２５の安定化のため熱処理等を施すと共に、
第２図（ニ）に示す如く抵抗被膜２５に螺旋状のカット
部２６を設け、該抵抗液８２５の周囲には保護膜２７を
形成する。なお、該保ｇａ２７およびカット部２６は従
来技術で述べたものと同様であるから、その説明は省略
する。かくして、第２図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ
）の工程を順次行うことによって、熱線流量計用の抵抗
素子は製造される。

而して１本実施例によれば、治具１４をテーブル１５と
支持板１６と各永久磁石１７とによって構成し、該支持
板１６の各挿入孔１６Ａに各リード線２３を挿入して各
永久磁石１７に吸着させる構成としたから、各筒体２２
を第１図中に示す如く、ターゲット１９と対向させて、
垂直に立てた状態で位置決めでき、該各筒体２２か磁性
体の各リード線２３と共にターゲット１９側のマグネッ
ト２０．２１に吸引されて該ターゲット１９に付着して
しまうのを確実に防止でき、各筒体２２の表面に抵抗被
膜２５を均一に形成できる。そして、該抵抗被膜２５の
形成に先立って、筒体２２の両端側に各リードＭＡ２３
を各ペースト２４により接合できるから、該各ペースト
２４の焼成温度等を独立して自由に選定することが可能
となり、作業性や接合強度等を確実に向上させることが
できる。

また、治具１４を従来技術のように回転ドラムや揺動台
等によって構成する必要もなく、各筒体２２の表面には
抵抗被膜２５を均一に形成てきるから、治具１６の構造
を大幅に簡略化でき、設備費等を確実に低減てきる等１
種々の効果を奏する。

次に、第３図は本発明の第２の実施例を示し、本実施例
では前記第１の実施例と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとするに、本実施例の特
徴は、ワークスバッタリンク用治具３１を、真空槽１１
の底部側に立設されたテーブル３２と、支持板１６と、
該支持板１６とテーブル３２との間に配設された円板状
の永久磁石３３とから構成したことにある。そして、永
久磁石３３は支持板１６の各挿入孔１６Ａ内に挿入され
た各リード線２３を吸着して、各筒体２２をターゲット
１９に対向させ、垂直に立てた状態で位置決めするよう
になっている。

かくして、このように構成される本実施例ても、前記第
１の実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

次に、第４図は本発明の第３の実施例を示し、本実施例
では前記第２の実施例と同一の構成要素に同一の符号を
付し、その説明を省略するものとするに、本実施例の特
徴は、ワークスパッタリング用治Ａ４１を、テーブル３
２と、該テーブル３２上に配設され、複数の段付穴４２
Ａ、４２Ａ、・・・か穿設された支持部材としての円板
状の支持板４２と、該支持板４２の背面側に位置し、各
段付穴４２Ａの下部側に設けられた永久磁石４３，４３
．・・・とから構成したことにある。ここで、支持板４
２の各段付穴４２Ａは前記各実施例で述べた各挿入孔１
６Ａと対応する位置に形成され、該各段付穴４２Ａの上
部側は小径の挿入孔４２Ｂ、４２Ｂ、・・・どなってい
る。そして、該各種入孔４２Ｂには各リード線２３か挿
入され、該各リート線２３は各永久磁石４３に吸着され
、各筒体２２等の位置決めを行う。

かくして、このように構成される本実施例ても、前記各
実施例とほぼ同様の作用効果を得ることができる。

なお、前記各実施例では、ワークスバッタリンク用治具
１４　（３１，４１）を真空槽１１の底部側に固定する
ものとして述べたが１本発明はこれに限らず、例えば複
数のワークスパッタリング用治具１４　（３１，４１）
を真空槽ｌｌ内に一定の角度間隔をもって同心円状に配
置し、これらを自転させつつ公転させて、ターゲット１
９の下方を順次通過させるようにしてもよい、この場合
は、該各治具１４　（３１，４１）上にそれぞれ複数の
各筒体２２等を位置決めしておくことにより、１回のス
パッタリング作業で処理てきるワーク数を大幅に増加さ
せることができる。

（発明の効果） 以上詳述した通り、本発明によれば、ワークスパッタリ
ング用治具を構成する支持部材の各挿入孔に各抵抗素子
本体のリード線を挿入して、永久磁石に吸着させ、該各
抵抗素子本体をターゲットに対してそれぞれ対向させて
位置決めするようにしたから、ワークスパッタリング用
治具を簡略化でき、各抵抗素子本体の表面に良好に金Ｉ
Ｅ９膜等を形成できる。そして、該各抵抗素子本体の両
端側には予めリード線を接合しておくことができるから
、ペーストの焼成温度等を自由に選定でき１作業性や接
合強度等を確実に向上させることかてきる。

【図面の簡単な説明】

第１図および第２図は本発明の第１の実施例を示し、第
１図はスパッタ装置の要部を断面で示す全体図、第２図
（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は抵抗素子のそれぞれ
異なる製造工程を示す縦断面図、第３図は第２の実施例
を示すワークスパッタリング用治具の縦Ｐｌｒ面図、第
４図は第３の実施例を示す第３図と同様の縦断面図、第
５図（イ）、（ロ）、（ハ）、（ニ）は従来技術による
抵抗素子のそれぞれ異なる製造工程を示す縦断面図であ
る。 １１・・・真空槽、ｌｌＡ・・・導入口、ＩＩＢ−・・
排出口、１２．１３・・・接続端子、１４，３１゜４１
・・・ワークスパッタリング用治具、１５゜３２・・・
テーブル、１６．４２・・・支持板、１６Ａ。 ４２Ｂ・・・挿入孔、１７，３３．４３・・・永久磁石
、１８・・・保護壁、１９・・・ターゲット、２０．２
１・・・マグネット、２１・・・筒体（抵抗素子本体）
、２３・・・リード線、２４・・・ペースト、２５・・
・抵抗被膜、２６・・・カット部、Ｈ・・・磁界、ａ・
・・陽イオン、ｂ・・・粒子。 特許出願人　　日本電子機器株式会社 代理人　弁理士　　広　　瀬　　和　　彦同　　　　　
　　中　　　村　　　直　　　樹第２図 イ２ 第５図 （ハ） （ニ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 真空槽と、該真空槽内の陽極側に配設されたワークスパ
   ッタリング用治具と、該ワークスパッタリング用治具と
   対向して前記真空槽内の陰極側に位置し、磁界中に配設
   されたターゲットとを備え、前記真空槽内にイオン化ガ
   スを導入すると共に、陽極側から陰極側に高電圧を印加
   して、ワークにスパッタリングを行うスパッタ装置にお
   いて、前記ワークスパッタリング用治具は、磁性体のリ
   ード線が両端側に接続されたワークとしての抵抗素子本
   体を前記ターゲットに対してそれぞれ対向させて位置決
   めすべく、該各抵抗素子本体の一方のリード線が挿入さ
   れる複数の挿入孔を有した支持部材と、該支持部材の背
   面側に設けられ、各挿入孔内に挿入された各リード線を
   吸着する永久磁石とから構成したことを特徴とする抵抗
   素子用スパッタ装置。