JPS63269502A - 薄膜白金温度センサ - Google Patents
薄膜白金温度センサInfo
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- JPS63269502A JPS63269502A JP10357287A JP10357287A JPS63269502A JP S63269502 A JPS63269502 A JP S63269502A JP 10357287 A JP10357287 A JP 10357287A JP 10357287 A JP10357287 A JP 10357287A JP S63269502 A JPS63269502 A JP S63269502A
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- Pending
Links
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01C—RESISTORS
- H01C7/00—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material
- H01C7/02—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient
- H01C7/021—Non-adjustable resistors formed as one or more layers or coatings; Non-adjustable resistors made from powdered conducting material or powdered semi-conducting material with or without insulating material having positive temperature coefficient formed as one or more layers or coatings
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
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- Electromagnetism (AREA)
- Thermistors And Varistors (AREA)
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。
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
使用される薄膜白金温度センサに関するものである。
使用される薄膜白金温度センサ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。
扱いが煩しいものと、簡便で大量に使用できるものの、
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。
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、白金側温抵抗体が
用いられているが、白金線を使用するため抵抗値は５０
Ω、１ｏＯΩと低く、そのため川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。さらに、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巻きつけて作
製していくため大量生産は不可能であって相当高価なも
のとなっていた。
用いられているが、白金線を使用するため抵抗値は５０
Ω、１ｏＯΩと低く、そのため川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。さらに、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巻きつけて作
製していくため大量生産は不可能であって相当高価なも
のとなっていた。
このような問題点を解決するために、白金線の代わりに
白金の厚膜や薄膜を用いた温度センサが開発されている
。しかし、厚膜白金温度センサは、スクリーン印刷技術
によるだめ１００μｍ以下の微細パターンが困難、製造
上のバラツキが大きいなどの欠点を有している。
白金の厚膜や薄膜を用いた温度センサが開発されている
。しかし、厚膜白金温度センサは、スクリーン印刷技術
によるだめ１００μｍ以下の微細パターンが困難、製造
上のバラツキが大きいなどの欠点を有している。
一方、薄膜白金温度センサは、パターンの微細化が容易
なため、小型化ができ、また高抵抗化による高感度化を
図れ、さらに、機械的強度が強く、ウェハー処理によっ
てバラツキが小さくでき、量産に適し、低価格化が可能
である等の長所を有する。
なため、小型化ができ、また高抵抗化による高感度化を
図れ、さらに、機械的強度が強く、ウェハー処理によっ
てバラツキが小さくでき、量産に適し、低価格化が可能
である等の長所を有する。
発明が解決しようとする問題点
薄膜白金温度センサの製造方法としては、まず、真空蒸
着法、スパッタリング法などにより、絶縁基板上に数千
オングストローム膜厚の白金薄膜を付着させ、湿式エツ
チング法、スパッタエツチング法などの方法で微細パタ
ーン化し、大気中で９００〜１１ｏｏ℃の高温で熱処理
を行なう。その後、トリミングによる抵抗値調整、リー
ド線取出し、保護膜コーティングを行なう。この際、保
護膜としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂。
着法、スパッタリング法などにより、絶縁基板上に数千
オングストローム膜厚の白金薄膜を付着させ、湿式エツ
チング法、スパッタエツチング法などの方法で微細パタ
ーン化し、大気中で９００〜１１ｏｏ℃の高温で熱処理
を行なう。その後、トリミングによる抵抗値調整、リー
ド線取出し、保護膜コーティングを行なう。この際、保
護膜としては、ポリイミド樹脂、エポキシ樹脂。
ガラス等の材料が用いられる。しかし、樹脂はせいぜい
３００℃程度の耐熱性しかなく、ガラスは白金との密着
性が良くない。また、樹脂やガラスは熱伝導が悪い上、
ディッピング、スクリーン印刷等の製法で作製するため
膜厚が厚くなり、その結果素子の応答性が遅くなる。さ
らに、樹脂およびガラスいずれの材料も白金膜中への不
純物混入が心配される。
３００℃程度の耐熱性しかなく、ガラスは白金との密着
性が良くない。また、樹脂やガラスは熱伝導が悪い上、
ディッピング、スクリーン印刷等の製法で作製するため
膜厚が厚くなり、その結果素子の応答性が遅くなる。さ
らに、樹脂およびガラスいずれの材料も白金膜中への不
純物混入が心配される。
以上の様に、従来の保護膜材料では多くの問題があった
。
。
本発明は、これらの問題点を解決するもので、熱応答速
度が速く、耐熱性が良く、信頼性に優れた薄膜白金温度
センサを提供することを目的とするものである。
度が速く、耐熱性が良く、信頼性に優れた薄膜白金温度
センサを提供することを目的とするものである。
問題点を解決するだめの手段
この問題を解決するため本発明は、絶縁基板上に白金抵
抗薄膜と電極を形成し、この白金抵抗薄膜上に窒化珪素
、まだは窒化珪素と酸化珪素との化合物よりなる保護膜
を形成したことを特徴とするものである。
抗薄膜と電極を形成し、この白金抵抗薄膜上に窒化珪素
、まだは窒化珪素と酸化珪素との化合物よりなる保護膜
を形成したことを特徴とするものである。
作用
本発明は上記した保護膜を形成することにより、熱伝導
が良く、耐熱性が高く、化学的に安定であり、白金薄膜
への不純物混入が少なくなり、熱応答速度、耐熱性、信
頼性等の問題が解決される。
が良く、耐熱性が高く、化学的に安定であり、白金薄膜
への不純物混入が少なくなり、熱応答速度、耐熱性、信
頼性等の問題が解決される。
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。
する。
図において、１は幅３ ｍ 、長さ１ｏ１ｒｒ！ｎ、厚
さ０．８６ｍｍのアルミナ基板よりなる絶縁基体であり
、２はこの絶縁基体１上にスパッタリング法により白金
を約０．６μｍ着膜し、スパッタエツチング法によりパ
ターン形成された白金抵抗薄膜、３はこの白金抵抗薄膜
２と接続されるリード線引き出し用の電極、４は白金抵
抗薄膜を被覆する約６μｍ厚の窒化珪素及び酸化珪素の
混合膜よ妙なる保護膜で、スパッタリング法、プラズマ
ＣｖＤ法などにより形成される。また６は電極３に接続
されるリード線である。
さ０．８６ｍｍのアルミナ基板よりなる絶縁基体であり
、２はこの絶縁基体１上にスパッタリング法により白金
を約０．６μｍ着膜し、スパッタエツチング法によりパ
ターン形成された白金抵抗薄膜、３はこの白金抵抗薄膜
２と接続されるリード線引き出し用の電極、４は白金抵
抗薄膜を被覆する約６μｍ厚の窒化珪素及び酸化珪素の
混合膜よ妙なる保護膜で、スパッタリング法、プラズマ
ＣｖＤ法などにより形成される。また６は電極３に接続
されるリード線である。
第１表はこの実施例の温度センサと比較のだめにガラス
を保護膜とした温度センサの抵抗温度係数（０℃、１０
０℃基準）のばらつき（初期特性）を示すものである。
を保護膜とした温度センサの抵抗温度係数（０℃、１０
０℃基準）のばらつき（初期特性）を示すものである。
第 １ 表
（試料数 各１００個）
第２表は同様に本実施例の温度センサとガラスを保護膜
とした温度センサ（比較例）について、５００℃、２０
００時間の高温放置した場合の０℃における抵抗値変化
率と抵抗温度係数の変化を示したものである。
とした温度センサ（比較例）について、５００℃、２０
００時間の高温放置した場合の０℃における抵抗値変化
率と抵抗温度係数の変化を示したものである。
（以 下金 白 ）
第 ２ 表
（試料数 １００個）
第３表は同様に本実施例の温度センサとガラスを保護膜
とした温度センサ（比較例）について、熱応答性として
、温度センサを２０℃から１００℃の雰囲気に移した時
の２０℃と１００℃との温度差の６３．２％に相当する
抵抗値に達するまでの時間を示したものである。
とした温度センサ（比較例）について、熱応答性として
、温度センサを２０℃から１００℃の雰囲気に移した時
の２０℃と１００℃との温度差の６３．２％に相当する
抵抗値に達するまでの時間を示したものである。
（以下金 白）
第 ３ 表
（試料数 １０個）
ガラスを保護膜とした場合は、ガラスの焼成時がセンサ
を高温で使用する際に、ガラスに含まれる鉛などの不純
物が白金薄膜と反応しその特性を劣化させる。また、ガ
ラスは熱伝導性が悪く、印刷等の厚膜法で形成するため
膜厚のバラツキが犬きく、熱応答特性が悪くなる。
を高温で使用する際に、ガラスに含まれる鉛などの不純
物が白金薄膜と反応しその特性を劣化させる。また、ガ
ラスは熱伝導性が悪く、印刷等の厚膜法で形成するため
膜厚のバラツキが犬きく、熱応答特性が悪くなる。
しかし、窒化珪素と酸化珪素の混合膜を保護膜とした場
合は、不純物の白金薄膜への混入が少なく、さらに熱伝
導性が良好である。
合は、不純物の白金薄膜への混入が少なく、さらに熱伝
導性が良好である。
なお、本実施例としては、窒化珪素と酸化珪素の混合膜
を用いたが、窒化珪素単独でも使用可能である。
を用いたが、窒化珪素単独でも使用可能である。
発明の効果
以上のように本発明によれば、保護膜として窒化珪素、
または窒化珪素と酸化珪素との化合物よりなる膜を用い
たので薄膜白金温度センサとしては、 ■ 熱応答性が速い ■ 耐熱性が高い ■ 信頼性に優れる などの効果が得られる。
または窒化珪素と酸化珪素との化合物よりなる膜を用い
たので薄膜白金温度センサとしては、 ■ 熱応答性が速い ■ 耐熱性が高い ■ 信頼性に優れる などの効果が得られる。
図は本発明の一実施例による薄膜白金温度センサの断面
図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・白金薄膜、３
・・・・・・電極、４・・・・・・保護膜、５・・・・
・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
一一絶珠基板 ２−一一色さ簿順 ３−一一電鬼 ４− ａ１頃 δ−−−リード彩に ？
図である。 １・・・・・・絶縁基板、２・・・・・・白金薄膜、３
・・・・・・電極、４・・・・・・保護膜、５・・・・
・・リード線。 代理人の氏名 弁理士 中 尾 敏 男 ほか１名１−
一一絶珠基板 ２−一一色さ簿順 ３−一一電鬼 ４− ａ１頃 δ−−−リード彩に ？
Claims (1)
- 絶縁基体上に白金抵抗薄膜と電極を形成し、この白金
抵抗薄膜上に窒化珪素、または窒化珪素と酸化珪素との
化合物よりなる保護膜を形成したことを特徴とする薄膜
白金温度センサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10357287A JPS63269502A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 薄膜白金温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10357287A JPS63269502A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 薄膜白金温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63269502A true JPS63269502A (ja) | 1988-11-07 |
Family
ID=14357510
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10357287A Pending JPS63269502A (ja) | 1987-04-27 | 1987-04-27 | 薄膜白金温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63269502A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02269923A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-05 | Nikko Co | 定温度型熱流束センサ |
| US6762671B2 (en) | 2002-10-25 | 2004-07-13 | Delphi Technologies, Inc. | Temperature sensor and method of making and using the same |
-
1987
- 1987-04-27 JP JP10357287A patent/JPS63269502A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH02269923A (ja) * | 1989-04-11 | 1990-11-05 | Nikko Co | 定温度型熱流束センサ |
| US6762671B2 (en) | 2002-10-25 | 2004-07-13 | Delphi Technologies, Inc. | Temperature sensor and method of making and using the same |
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