TW202100963A - 溫度感測膜、導電膜及其製造方法 - Google Patents

Abstract

本發明之導電膜(101)於樹脂膜基材(50)之一主面上具備矽系薄膜作為基底層(20)，並於其上具備鎳薄膜(10)。導電性膜可用於製作在樹脂膜基材上具備經圖案化之金屬薄膜之溫度感測膜。藉由將導電膜之鎳薄膜圖案化，而形成測溫電阻部與連接於測溫電阻部之引線部，可獲得溫度感測膜。

Description

溫度感測膜、導電膜及其製造方法

本發明係關於一種於膜基材上具備經圖案化之金屬薄膜之溫度感測膜、及用於製作溫度感測膜之導電膜。

於電子機器中要使用多個溫度感測器。作為溫度感測器，一般為熱電偶或晶片熱敏電阻。於藉由熱電偶或晶片熱敏電阻等測定面內之複數個部位之溫度之情形時，必須針對每個測定點分別配置溫度感測器，並將各溫度感測器連接於印刷配線基板等，故而製程變得繁雜。又，要想測定面內之溫度分佈必須於基板上配置多個感測器，此成為成本提高之主要原因。

於專利文獻1中，提出有一種溫度感測膜，其係於膜基材上設置金屬膜，並將金屬膜圖案化，而形成有測溫電阻部與引線部者。於將金屬膜圖案化之形態中，能夠由1層金屬膜形成測溫電阻部與連接於測溫電阻部之引線部，不需要實施將各個測溫感測器利用配線加以連接之作業。又，由於使用膜基材，故而可撓性優異，且亦容易應對曲面形狀之器件或可撓性器件等。又，具有可撓性之溫度感測膜之器件組裝時之處理性亦優異。

於將金屬膜圖案化所成之溫度感測器中，經由引線部對測溫電阻部施加電壓，利用金屬之電阻值根據溫度而變化之特性，測定溫度。為了提高溫度測定之精度，較佳為對於溫度變化而發生之電阻變化較大之材料。據專利文獻2所記載，鎳之相對於溫度之感度(電阻變化)約為銅之2倍。 [先前技術文獻] [專利文獻]

[專利文獻1]日本專利特開2005-91045號公報 [專利文獻2]日本專利特開平7-333073號公報

[發明所欲解決之問題]

於將溫度感測膜用於曲面形狀之器件或可撓性器件之情形時，溫度感測膜被要求耐屈曲性。又，即便為平面形狀之器件，因於對器件進行組裝加工或與其他構件貼合等時必須將構件彎曲，故亦被要求耐屈曲性。

然而，於膜基材上設置有鎳薄膜之溫度感測膜存在於屈曲部位及其附近鎳薄膜產生龜裂之情形，難以謂之耐屈曲性充分。鑒於該問題，本發明之目的在於，提供一種耐屈曲性優異之溫度感測膜、及用於其製作之導電膜。 [解決問題之技術手段]

溫度感測器用導電膜於樹脂膜基材之一主面上具備矽系薄膜，於矽系薄膜上具備鎳薄膜。藉由於膜基材上設置作為基底層之矽系薄膜並於其上設置鎳薄膜，存在於屈曲時鎳薄膜產生龜裂得到抑制之傾向。

藉由將該導電膜之鎳薄膜圖案化，可形成溫度感測膜。溫度感測膜於樹脂膜基材之一主面上具備基底層及經圖案化之鎳薄膜，且鎳薄膜被圖案化為測溫電阻部與引線部。亦可於樹脂膜基材之兩面設置矽系薄膜及鎳薄膜。

測溫電阻部設置於進行溫度測定之部分，且被圖案化為細線。引線部被圖案化為較測溫電阻部大之線寬，且引線部之一端連接於測溫電阻部。引線部之另一端與外部電路等連接。亦可於引線部連接連接器，而經由連接器與外部電路進行連接。

構成基底層之矽系薄膜可為1層，亦可為2層以上。例如，矽系薄膜可為自膜基材側起具有矽薄膜及氧化矽薄膜之積層膜。作為基底層之矽系薄膜之厚度較佳為3～200 nm。鎳薄膜之厚度較佳為20～500 nm。鎳薄膜之電阻溫度係數較佳為3000 ppm/℃以上。 [發明之效果]

於膜基材上介隔矽系基底層設置有鎳薄膜之導電膜、及將鎳薄膜圖案化所成之溫度感測膜於屈曲時不易在鎳薄膜上產生龜裂，耐屈曲性優異。

圖1係表示用於形成溫度感測膜之導電膜之積層構成例之剖視圖，於樹脂膜基材50之一主面上具備鎳薄膜10，於樹脂膜基材50與鎳薄膜10之間具備基底層20。藉由將該導電膜101之鎳薄膜圖案化，而獲得圖2之俯視圖所示之溫度感測膜110。

[導電膜] ＜膜基材＞ 樹脂膜基材50可透明亦可不透明。作為樹脂材料，可列舉聚對苯二甲酸乙二酯等聚酯、聚醯亞胺、聚烯烴、降莰烯系等環狀聚烯烴、聚碳酸酯、聚醚碸、聚芳酯等。自耐熱性、尺寸穩定性、電學特性、機械特性、耐化學品特性等觀點而言，較佳為聚醯亞胺或聚酯。

樹脂膜基材之厚度並不特別限定，一般為2～500 μm左右，較佳為20～300 μm左右。亦可於樹脂膜基材之表面設置易接著層、抗靜電層、硬塗層等。又，亦可對樹脂膜基材50之表面以提高與鎳薄膜10(或基底層20)之密接性等為目的而實施電暈放電處理、紫外線照射處理、電漿處理、濺鍍蝕刻處理等處理。

樹脂膜基材50之基底層20形成面之算術平均粗糙度Ra較佳為5 nm以下，更佳為3 nm以下，進而更佳為2 nm以下。藉由使基材之表面粗糙度變小，基底層及其上之鎳薄膜之覆蓋變得良好，容易形成緻密之膜，故而存在鎳薄膜10之比電阻變小之傾向。算術平均粗糙度Ra可根據使用掃描式探針顯微鏡所得之1 μm見方之觀察像來求出。

＜基底層＞ 導電膜101於樹脂膜基材50與鎳薄膜10之間具備基底層20。基底層20可為單層，亦可如圖1所示為2層以上薄膜之積層構成。基底層20可為有機層亦可為無機層，進而可為有機層與無機層積層而成者。藉由於樹脂膜基材50與鎳薄膜10之間設置無機材料之基底層20，存在鎳薄膜10之電阻溫度係數(TCR)變大之傾向，溫度感測膜之溫度測定精度提高。

作為無機材料，可列舉Si、Ge、Sn、Pb、Al、Ga、In、Tl、As、Sb、Bi、Se、Te、Mg、Ca、Sr、Ba、Sc、Y、Ti、Zr、Hf、V、Nb、Ta、Cr、Mo、W、Mn、Tc、Re、Fe、Ru、Os、Ni、Co、Rh、Ir、Pd、Pt、Cu、Ag、Au、Zn、Cd等金屬元素或半金屬元素及其等之合金、氮化物、氧化物、碳化物、氮氧化物等。

基底層20較佳為包含矽系薄膜。藉由於作為基底層20之矽系薄膜上形成鎳薄膜10，存在耐屈曲性提高之傾向。作為矽系材料，可列舉矽以及氧化矽、氮化矽及碳化矽等矽化合物。其中，自相對於樹脂膜基材及鎳薄膜之密接性優異且耐屈曲性提高效果優異之觀點而言，較佳為矽或氧化矽。氧化矽可為化學計量組成(SiO₂ )，亦可為非化學計量組成(SiO_x ；x＜2)。為非化學計量組成之氧化矽(SiO_x )較佳為1.2≦x＜2。

基底層20亦可為矽薄膜與氧化矽薄膜之積層膜。於基底層20自樹脂膜基材50側起包含矽薄膜21及氧化矽薄膜22此等2層之情形時，存在尤其是相對於拉伸彎曲之耐屈曲性提高之傾向。又，藉由於鎳薄膜10之正下方設置比電阻較大之氧化矽薄膜22，存在配線(經圖案化之鎳薄膜)間之洩漏電流減少，溫度感測膜之溫度測定精度提高之傾向。

基底層20亦可為矽系薄膜與非矽系薄膜積層而成者。於該情形時，較佳為於樹脂膜基材50側配置非矽系薄膜，於鎳薄膜10側配置矽系薄膜。藉由與鎳薄膜10相接地設置矽系薄膜，存在耐屈曲性提高之傾向。

基底層20之厚度並不特別限定。自藉由對於鎳薄膜10之基底效果提高耐屈曲性之觀點而言，基底層20之厚度較佳為3 nm以上。基底層之厚度亦可為5 nm以上、10 nm以上、15 nm以上、20 nm以上、25 nm以上或30 nm以上。尤其是矽系薄膜之厚度較佳為上述範圍。除了耐屈曲性提高效果以外，自降低形成鎳薄膜時對膜基材造成之損傷、提高對來自膜基材之釋氣進行阻隔之效果之觀點而言，基底層20之厚度同樣較佳為上述範圍。

存在作為基底層之矽系薄膜之厚度越大則耐屈曲性越高之傾向。另一方面，自提高生產性、降低材料成本之觀點而言，基底層之厚度較佳為200 nm以下，更佳為150 nm以下，進而更佳為100 nm以下。又，存在作為基底層之矽系薄膜之厚度越小則形成於其上之鎳薄膜之電阻溫度係數越大之傾向。因此，作為基底層之矽系薄膜之厚度較佳為200 nm以下，更佳為150 nm以下，進而更佳為100 nm以下。基底層之厚度亦可為90 nm以下、80 nm以下、70 nm以下或60 nm以下。又，自存在若基底層之厚度過大則於屈曲時基底層本身會產生龜裂之情形之觀點而言，基底層之厚度較佳為上述範圍，矽系薄膜之厚度較佳為上述範圍。關於基底層之厚度，考慮到溫度感測膜所被要求之耐屈曲性、電阻溫度係數等，較佳為於上述範圍內進行設定。

＜鎳薄膜＞ 設置於基底層20上之鎳薄膜10發揮溫度感測器之溫度測定之中心作用。藉由將鎳薄膜10圖案化，而如圖2所示形成引線部11及測溫電阻部12。

鎳薄膜10之厚度並不特別限定，但自低電阻化之觀點(尤其是使引線部之電阻變小之觀點)而言，較佳為20 nm以上，更佳為40 nm以上，進而更佳為50 nm以上。另一方面，自縮短成膜時間及提高圖案化精度等觀點而言，鎳薄膜10之厚度較佳為500 nm以下，更佳為300 nm以下，進而更佳為250 nm以下。又，自存在若鎳薄膜之厚度變大則殘留應力變大從而耐屈曲性降低之傾向之觀點而言，鎳薄膜之厚度同樣較佳為上述範圍。

鎳薄膜10之溫度25℃時之比電阻較佳為1.6×10^-5 Ω・cm以下，更佳為1.5×10^-5 Ω・cm以下。自使引線部之電阻變小之觀點而言，鎳薄膜之比電阻越小越好，亦可為1.2×10^-5 Ω・cm以下或1.0×10^-5 Ω・cm以下。雖然鎳薄膜之比電阻越小越好，但難以使比電阻較塊狀鎳更小，比電阻一般為7.0×10^-6 Ω・cm以上。

鎳薄膜10之電阻溫度係數(TCR)較佳為3000 ppm/℃以上，更佳為3400 ppm/℃以上，進而更佳為3600 ppm/℃以上，特佳為3800 ppm/℃以上。TCR係隨著溫度上升而發生之電阻之變化率。鎳具有電阻隨著溫度上升而線性增加之特性(正特性)。具有正特性之材料之TCR可根據溫度T₀ 時之電阻值R₀ 與溫度T₁ 時之電阻值R₁ 藉由下述式來算出。

TCR＝｛(R₁ －R₀ )/R₀ ｝/(T₁ －T₀ ) 於本說明書中，將根據T₀ ＝25℃及T₁ ＝5℃時之電阻值而算出之TCR與根據T₀ ＝25℃及T₁ ＝45℃時之電阻值而算出之TCR的平均值設為鎳薄膜之TCR。

TCR越大則對於溫度變化而發生之電阻變化越大，溫度感測膜之溫度測定精度越高。因此，鎳薄膜之TCR越大越好，但難以使TCR較塊狀鎳更大，鎳薄膜之TCR一般為6000 ppm/℃以下。

藉由於樹脂膜基材50上設置基底層20並於其上形成鎳薄膜10，存在鎳薄膜之比電阻變小，TCR變大之傾向，尤其是於基底層20為矽系薄膜之情形時，該傾向更為明顯。又，於樹脂膜基材50及形成於其上之基底層20之表面算術平均粗糙度Ra較小之情形時，存在鎳薄膜10之比電阻變小，TCR變大之傾向。

藉由於樹脂膜基材50上介隔作為基底層20之矽系薄膜而設置鎳薄膜10，存在耐屈曲性提高之傾向，可抑制於屈曲時鎳薄膜產生龜裂。因此，將鎳薄膜10圖案化所成之溫度感測膜於器件加工時之處理性優異，並且亦適合用於可撓性器件。

藉由於矽系薄膜上設置鎳薄膜得以抑制於屈曲時產生龜裂之理由尚不確定，但據推定，耐屈曲性提高之一個原因在於作為基底層之矽系薄膜具有降低應力應變之作用。

鎳薄膜一般具有拉伸殘留應力，故而會於與基底層之界面及其附近發生應力應變。若藉由屈曲而賦予壓縮應力或拉伸應力，則該界面處之應力應變容易增大，有可能成為於屈曲時產生龜裂之主要原因。矽或氧化矽等矽系薄膜與鎳薄膜相同，一般具有拉伸殘留應力。因此，存在鎳薄膜與基底層之界面處之應力應變變小，於屈曲時界面處之應力應變得到緩和之傾向，故而認為屈曲時龜裂之產生得到抑制。

＜基底層及鎳薄膜之形成方法＞ 基底層20之形成方法並不特別限定，可採用乾式塗佈、濕式塗佈任一者。於藉由濺鍍法形成鎳薄膜之情形時，自生產性之觀點而言，較佳為亦藉由濺鍍法形成基底層20。

鎳薄膜之形成方法並不特別限定，例如，可採用濺鍍法、真空蒸鍍法、電子束蒸鍍法、化學氣相蒸鍍法(CVD)、化學溶液析出法(CBD)、鍍覆法等成膜方法。其中，自可成膜出膜厚均勻性優異之薄膜之觀點而言，較佳為濺鍍法。尤其是藉由使用卷對卷式濺鍍裝置一面使長條之樹脂膜基材於長度方向連續地移動一面進行成膜，導電膜之生產性提高。

較佳為於向濺鍍裝置內裝填卷狀之膜基材之後且開始濺鍍成膜之前，形成將濺鍍裝置內排氣並將自膜基材產生之有機氣體等雜質去除之氣體環境。藉由事前將裝置內及膜基材中之氣體去除，可降低基底層20及鎳薄膜10中之水分或有機氣體等之混入量。開始濺鍍成膜前之濺鍍裝置內之真空度(到達真空度)例如為1×10^-1 Pa以下，較佳為5×10^-2 Pa以下，更佳為1×10^-2 Pa以下。

於鎳薄膜之濺鍍成膜中，使用金屬Ni靶，一面將氬氣等惰性氣體導入一面進行成膜。於藉由濺鍍法形成基底層之情形時，只要根據基底層之材料選擇靶即可。例如，於形成矽薄膜之情形時使用矽靶。於氧化矽薄膜之成膜中，可使用氧化矽靶，亦可使用矽靶藉由反應性濺鍍形成氧化矽。於反應性濺鍍中，一面將氬氣等惰性氣體及氧氣等反應性氣體導入至腔室內一面進行成膜。於反應性濺鍍中，較佳為以成為金屬區域與氧化物區域之中間過渡區域之方式調整氧氣量。

濺鍍成膜條件並不特別限定。為了抑制水分或有機氣體等混入至鎳薄膜中，較佳為減少鎳薄膜成膜時對膜基材造成之損傷。藉由於樹脂膜基材50上設置基底層20並於其上形成鎳薄膜10，可抑制鎳薄膜10成膜時對樹脂膜基材50造成之電漿損傷。又，藉由設置基底層20，可對自樹脂膜基材50產生之水分或有機氣體等進行阻隔，從而抑制水分或有機氣體等混入至鎳薄膜10中。

又，藉由使成膜時之基板溫度變低，使放電功率密度變低等，可抑制自膜基材產生水分或有機氣體。鎳薄膜之濺鍍成膜中之基板溫度較佳為200℃以下，更佳為180℃以下，進而更佳為170℃以下。另一方面，自膜基材之抗脆化等觀點而言，基板溫度較佳為-30℃以上。自使電漿放電穩定且抑制對膜基材造成之損傷之觀點而言，放電功率密度較佳為1～15 W/cm² ，更佳為1.5～10 W/cm² 。

[溫度感測膜] 藉由將導電膜之鎳薄膜10圖案化，而形成溫度感測膜。基底層20可圖案化，亦可不圖案化。於鎳薄膜10之正下方之層22為氧化矽等絕緣性材料之情形時，不需要將基底層20圖案化。

如圖2所示，於溫度感測膜中，鎳薄膜具有形成為配線狀之引線部11、及連接於引線部11之一端之測溫電阻部12。引線部11之另一端連接於連接器19。

測溫電阻部12係作為溫度感測器而發揮作用之區域，經由引線部11對測溫電阻部12施加電壓，並根據其電阻值而算出溫度，藉此進行溫度測定。藉由於溫度感測膜110之面內設置複數個測溫電阻部，可同時測定複數個部位之溫度。例如，圖2所示之形態中，於面內之5個部位設置有測溫電阻部12。

圖3A係二線式之溫度感測器之測溫電阻部附近之放大圖。測溫電阻部12係藉由將鎳薄膜圖案化為細線狀所成之感測器配線122、123而形成。感測器配線係將複數個縱電極122於其端部經由橫配線123連結而形成髮夾狀之屈曲部，從而具有重複彎曲狀之圖案。

形成測溫電阻部12之圖案形狀之細線之線寬越小(剖面面積越小)、自測溫電阻部12之感測器配線之一端121a至另一端121b之線長越大，則2點間之電阻越大，且伴隨著溫度變化而發生之電阻變化量亦越大，故而溫度測定精度提高。藉由形成為如圖3所示之重複彎曲狀之配線圖案，可使測溫電阻部12之面積較小且使感測器配線之長度(自一端121a至另一端121b之線長)較大。再者，溫度測定部之感測器配線之圖案形狀並不限定於如圖3所示之形態，亦可為螺旋狀等圖案形狀。

感測器配線122(縱配線)之線寬、及相鄰之配線間之距離(間隔寬度)只要根據光微影法之圖案化精度來設定即可。線寬及間隔寬度一般為1～150 μm左右。自防止感測器配線斷線之觀點而言，線寬較佳為3 μm以上，更佳為5 μm以上。自使電阻變化較大而提高溫度測定精度之觀點而言，線寬較佳為100 μm以下，更佳為70 μm以下。自相同之觀點而言，間隔寬度較佳為3～100 μm，更佳為5～70 μm。

測溫電阻部12之感測器配線之兩端121a、121b分別連接於引線部11a、11b之一端。2條引線部11a、11b以略微隔開間隙而對向之狀態，形成為細長之圖案狀，引線部之另一端連接於連接器19。引線部為了確保充分之電流容量，而形成為較測溫電阻部12之感測器配線更寬。引線部11a、11b之寬度例如為0.5～10 mm左右。引線部之線寬較佳為測溫電阻部12之感測器配線122之線寬之3倍以上，更佳為5倍以上，進而更佳為10倍以上。

於連接器19設置有複數個端子，複數個引線部分別連接於不同之端子。連接器19與外部電路連接，藉由對引線部11a與引線部11b之間施加電壓，而使引線部11a、測溫電阻部12及引線部11b中流通電流。根據施加特定電壓時之電流值、或以電流成為特定值之方式施加電壓時之施加電壓來算出電阻值。基於所獲得之電阻值與預先求出之溫度之關係式、或記錄有電阻值與溫度之關係之表等，根據電阻值來算出溫度。

此處所求出之電阻值除了測溫電阻部12之電阻以外，亦包含引線部11a及引線部11b之電阻，但由於測溫電阻部12之電阻較引線部11a、11b之電阻大得多，故而所求出之測定值可視為測溫電阻部12之電阻。再者，自降低由引線部之電阻所致之影響之觀點而言，亦可將引線部設為四線式。

圖3B係四線式之溫度感測器之測溫電阻部附近之放大圖。測溫電阻部12之圖案形狀與圖3A相同。四線式中，於1個測溫電阻部12連接有4條引線部11a1、11a2、11b1、11b2。引線部11a1、11b1係電壓測定用引線，引線部11a2、11b2係電流測定用引線。電壓測定用引線11a1及電流測定用引線11a2連接於測溫電阻部12之感測器配線之一端121a，電壓測定用引線11b1及電流測定用引線11b2連接於測溫電阻部12之感測器配線之另一端121b。四線式中，由於可將引線部之電阻排除在外而僅測定測溫電阻部12之電阻值，故而能夠實現誤差更少之測定。除了二線式及四線式以外，亦可採用三線式。

鎳薄膜之圖案化方法並不特別限定。自容易圖案化、精度較高之觀點而言，較佳為藉由光微影法進行圖案化。光微影法中，於鎳薄膜之表面，形成與上述引線部及測溫電阻部之形狀對應之蝕刻阻劑，將未形成蝕刻阻劑之區域之鎳薄膜藉由濕式蝕刻去除之後，剝離蝕刻阻劑。鎳薄膜之圖案化亦可藉由雷射加工等乾式蝕刻來實施。

上述實施形態中，於樹脂膜基材50上藉由濺鍍法等形成鎳薄膜10，並將鎳薄膜圖案化，藉此可於基板面內形成複數個引線部及測溫電阻部。將連接器19連接於該溫度感測膜之引線部11之端部，藉此獲得溫度感測器元件。該實施形態中，於複數個測溫電阻部連接有引線部，只要將複數個引線部與1個連接器19連接即可。因此，可簡便地形成能夠測定面內之複數個部位之溫度之溫度感測器元件。

上述實施形態中，於膜基材之一主面上設置基底層及鎳薄膜，但亦可於膜基材之兩面設置基底層及鎳薄膜。又，亦可於膜基材之一主面上設置基底層及鎳薄膜，於另一主面設置不同之積層構成之薄膜。

溫度感測膜之引線部與外部電路之連接方法並不限定為經由連接器而連接之形態。例如，亦可於溫度感測膜上設置用以對引線部施加電壓而測定電阻之控制器。又，亦可不經由連接器而藉由焊接等將引線部與來自外部電路之引線配線連接。

溫度感測膜係於膜基材上設置有薄膜之簡單構成，生產性優異，並且耐屈曲性優異，故而容易加工及處理，亦能夠應用於曲面形狀之器件或具有屈曲部分之可撓性器件。又，於在膜基材上介隔基底層設置有鎳薄膜之構成中，鎳薄膜之TCR較大，故而能夠實現精度更高之溫度測定。 [實施例]

以下，列舉實施例對本發明更詳細地進行說明，但本發明並不限定於以下實施例。

[比較例1] 於卷對卷式濺鍍裝置內，設置厚度為150 μm之聚對苯二甲酸乙二酯(PET)膜(表面算術平均粗糙度Ra：1.6 nm)之捲筒，將濺鍍裝置內排氣至到達真空度達到5.0×10^-3 Pa為止之後，導入氬氣，以基板溫度為150℃、壓力為0.25 Pa、功率密度為5.6 W/cm² 之條件進行DC(direct current，直流)濺鍍成膜，製作出於PET膜上具備厚度為70 nm之Ni層之導電膜。於Ni層之形成中，使用金屬鎳靶。

[實施例1] 於PET膜上，依次濺鍍成膜出厚度為5 nm之矽層、及厚度為10 nm之氧化矽層來作為基底層，於其上以與比較例1相同之條件形成Ni層，製作出於PET膜上具備Si層(5 nm)、SiO₂ 層(10 nm)、Ni層(70 nm)之導電膜。於Si層及SiO₂ 層之形成中，使用摻雜B之Si靶。Si層係藉由導入氬氣作為濺鍍氣體，以基板溫度為150℃、壓力為0.3 Pa、功率密度為1.0 W/cm² 之條件採用DC濺鍍而成膜。SiO₂ 層係藉由除了作為濺鍍氣體之氬氣以外進而導入氧氣作為反應性氣體(O₂ /Ar＝1/1)，以基板溫度為150℃、壓力為0.3 Pa、功率密度為1.8 W/cm² 之條件採用DC濺鍍而成膜。

[實施例2及實施例3] 除了將氧化矽層之厚度變更為30 nm(實施例2)或90 nm(實施例3)以外，其他與實施例1相同地製作出導電膜。

[實施例4] 於實施例1中，不形成氧化矽層，於矽層上形成鎳層，製作出於PET膜上具備Si層(5 nm)及Ni層(70 nm)之導電膜。

[實施例5] 除了將鎳層之厚度變更為240 nm以外，其他與實施例1相同地製作出導電膜。

[比較例2] 於PET膜上，依次濺鍍成膜出厚度為5 nm之鋁層、及厚度為10 nm之氧化鋁層來作為基底層，於其上以與比較例1相同之條件形成Ni層，製作出於PET膜上具備Al層(5 nm)、Al₂ O₃ 層(10 nm)、Ni層(70 nm)之導電膜。於Al層及Al₂ O₃ 層之形成中，使用Al靶。Al層係藉由導入氬氣作為濺鍍氣體，以基板溫度為150℃、壓力為0.25 Pa、功率密度為3 W/cm² 之條件採用DC濺鍍而成膜。Al₂ O₃ 層係藉由除了作為濺鍍氣體之氬氣以外進而導入氧氣作為反應性氣體(O₂ /Ar＝2/5)，以基板溫度為150℃、壓力為0.25 Pa、功率密度為3 W/cm² 之條件採用DC濺鍍而成膜。

[比較例3] 於比較例2中，不形成氧化鋁層，於鋁層上形成鎳層，製作出於PET膜上具備Al層(5 nm)及Ni層(70 nm)之導電膜。

[評估] ＜電阻溫度係數＞ (溫度感測膜之製作) 將導電膜按10 mm×200 mm之尺寸切裁，藉由雷射圖案化，將鎳層圖案加工成線寬為30 μm之條紋形狀，形成圖3A所示之形狀之測溫電阻部。於圖案化時，以整體之配線電阻成為約10 kΩ，測溫電阻部之電阻成為引線部之電阻之30倍之方式，調整圖案之長度，製作出溫度感測膜。

(電阻溫度係數之測定) 利用小型加熱冷卻烘箱，使溫度感測膜之測溫電阻部為5℃、25℃、45℃。將引線部之一前端與另一前端連接於測試器，通入恆定電流，讀取電壓，藉此測定各溫度時2個端子之電阻。將根據5℃及25℃之電阻值而計算出之TCR與根據25℃、45℃之電阻值而計算出之TCR的平均值設為鎳層之TCR。

＜耐屈曲性＞ 根據JIS K5600-5-1：1999，使用類型1(Type1)之試驗機進行圓筒型心軸試驗。實施將試樣之Ni層形成面設為內側而加以屈曲(對Ni層賦予壓縮應變)、及將Ni層形成面設為外側而加以屈曲(對Ni層賦予拉伸應變)兩種試驗。於各試驗中，使心軸之直徑依次變小，記錄首先使Ni層產生龜裂之心軸之直徑。表現為心軸之直徑越小則耐屈曲性越優異。

將實施例及比較例之導電膜之積層構成(基底層之構成及Ni層之厚度)、以及評估結果(TCR及耐屈曲性)示於表1。

[表1]

	積層構成	評估結果
基底層	Ni層膜厚(nm)	TCR (ppm/℃)	耐屈曲性(mm)
壓縮	拉伸
實施例1	Si(5 nm)/SiO2 (10 nm)	70	3955	8	2
實施例2	Si(5 nm)/SiO2 (30 nm)	70	3905	8	2
實施例3	Si(5 nm)/SiO2 (90 nm)	70	3621	6	2
實施例4	Si(5 nm)	70	4025	8	6
實施例5	Si(5 nm)/SiO2 (10 nm)	240	4500	8	10
比較例1	-	70	2785	10	10
比較例2	Al(5 nm)/Al2 O3 (30 nm)	70	3800	12	16
比較例3	Al(5 nm)	70	3565	10	16

於不設置基底層而於PET膜上直接形成Ni薄膜之比較例1中，TCR低於3000 ppm/℃，而相對於此，於設置有基底層之實施例1～5及比較例2、3中，TCR上升。

於設置有鋁與氧化鋁之積層膜作為基底層之比較例2中，雖然與比較例1相比，TCR更大，但耐屈曲性降低。於設置有鋁薄膜作為基底層之比較例3中，亦觀察到相同之傾向。

而相對於此，於設置有矽系薄膜作為基底層之實施例1～5中，與比較例1相比，耐屈曲性提高。根據Ni層之厚度相同之實施例1～4之對比可知，藉由設置矽薄膜與氧化矽薄膜之積層膜作為基底層，尤其是於將Ni薄膜形成面設為外側而加以屈曲之情形時相對於拉伸應變之耐屈曲性提高。又，根據實施例2與實施例3之對比可知，作為基底層之矽系薄膜之膜厚越大，則將Ni薄膜形成面設為內側而加以屈曲之情形時相對於壓縮應變之耐屈曲性越高。

10:鎳薄膜 11:引線部 11a:引線部 11a1:引線部 11a2:引線部 11b:引線部 11b1:引線部 11b2:引線部 12:測溫電阻部 19:連接器 20:基底層(矽系薄膜) 21:矽薄膜 22:氧化矽薄膜 50:膜基材 101:導電膜 110:溫度感測膜 121a:一端 121b:另一端 122:感測器配線 123:感測器配線

圖1係表示導電膜之積層構成例之剖視圖。 圖2係溫度感測膜之俯視圖。 圖3係溫度感測器之測溫電阻部附近之放大圖，A表示二線式之形狀，B表示四線式之形狀。

10:鎳薄膜

20:基底層(矽系薄膜)

21:矽薄膜

22:氧化矽薄膜

50:膜基材

101:導電膜

Claims (8)

1. 一種溫度感測器用導電膜，其於樹脂膜基材之一主面上具備矽系薄膜，於上述矽系薄膜上具備鎳薄膜。
2. 如請求項1之溫度感測器用導電膜，其中上述矽系薄膜係自膜基材側起具有矽薄膜及氧化矽薄膜之積層膜。
3. 如請求項1或2之溫度感測器用導電膜，其中上述矽系薄膜之厚度為3～200 nm。
4. 如請求項1或2之溫度感測器用導電膜，其中上述鎳薄膜之厚度為20～500 nm。
5. 如請求項1或2之溫度感測器用導電膜，其中上述鎳薄膜之電阻溫度係數為3000 ppm/℃以上。
6. 一種導電膜之製造方法，其係製造如請求項1至5中任一項之導電膜之方法，且 藉由濺鍍法將上述鎳薄膜成膜。
7. 一種溫度感測膜，其於樹脂膜基材之一主面上具備矽系薄膜，於上述矽系薄膜上具備經圖案化之鎳薄膜，且 上述鎳薄膜被圖案化為：測溫電阻部，其被圖案化為細線，用於溫度測定；及引線部，其連接於上述測溫電阻部，被圖案化為較上述測溫電阻部大之線寬。
8. 如請求項7之溫度感測膜，其中上述矽系薄膜係自膜基材側起具有矽薄膜及氧化矽薄膜之積層膜。

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