JPH02281704A - 薄膜白金温度センサ - Google Patents
薄膜白金温度センサInfo
- Publication number
- JPH02281704A JPH02281704A JP1103869A JP10386989A JPH02281704A JP H02281704 A JPH02281704 A JP H02281704A JP 1103869 A JP1103869 A JP 1103869A JP 10386989 A JP10386989 A JP 10386989A JP H02281704 A JPH02281704 A JP H02281704A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thin film
- platinum
- temperature sensor
- film resistor
- platinum temperature
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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- 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、及び工業計器等
に使用される薄膜白金温度センサに関するものである。
に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、高精度ではあるが、高価で取扱が
煩わしいものと、簡便で大量に使用できるが、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
。
煩わしいものと、簡便で大量に使用できるが、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、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。
より、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、自動車用の精密温度センサについては、安価でか
つ小型で精度が高く、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。従来よシ。
つ小型で精度が高く、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。従来よシ。
精密温度センサとしては、白金測温抵抗対が用いられて
いるが、白金線を使用するため抵抗値は、６０Ω、１０
０Ωと低く、そのため周辺回路が複雑になり、また周辺
回路の雑音などの影響をうけやすいという問題があった
。併せて形状も大きく。
いるが、白金線を使用するため抵抗値は、６０Ω、１０
０Ωと低く、そのため周辺回路が複雑になり、また周辺
回路の雑音などの影響をうけやすいという問題があった
。併せて形状も大きく。
更に振動及び衝撃に弱く、更に白金線を細くすることに
は限界があるので、高価な白金線を１本ずつセラミック
ボビンなどに巻き付けて作成する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。
は限界があるので、高価な白金線を１本ずつセラミック
ボビンなどに巻き付けて作成する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。
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ため１００μｍ以下の微細＼
パターンが困難、製造上のばらつきが大きいなどの欠点
を有している。
パターンが困難、製造上のばらつき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
なため小型化でき、また高抵抗化による高感度化を図れ
、更に機械的強度が強く、ウニノー−処理によってばら
つきが小さくでき、量産に適し、低価格化が可能である
等の長所を有する。
なため小型化でき、また高抵抗化による高感度化を図れ
、更に機械的強度が強く、ウニノー−処理によってばら
つきが小さくでき、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課題
薄膜白金温度センサの製造方法としては、真空蒸着法、
スパッタリング法、ＣＶＤ法等によシ絶縁基板上に数千
オングストローム膜厚の白金薄膜抵抗体を形成させ、湿
式エツチング法、スパッタエツチング法等の方法で微細
パターン化する。さらに、大気中で９００〜１ｏｏｏ℃
の高温で熱処理を行う。その後、トリミングによる抵抗
値調整、リード線取り出し、保護膜コーティングを行う
。
スパッタリング法、ＣＶＤ法等によシ絶縁基板上に数千
オングストローム膜厚の白金薄膜抵抗体を形成させ、湿
式エツチング法、スパッタエツチング法等の方法で微細
パターン化する。さらに、大気中で９００〜１ｏｏｏ℃
の高温で熱処理を行う。その後、トリミングによる抵抗
値調整、リード線取り出し、保護膜コーティングを行う
。
この際、絶縁基板としては、アルミナ基板などが用いら
れる。しかし、アルミナ基板上の片側のみに白金薄膜抵
抗体を形成させる現在の方式では、基体の表面積に限シ
があるため、感温部である白金膜の放熱効果の向上に限
界があり、熱応答性の向上が困難であった。更に白金固
有の比抵抗は決まっているため、高抵抗化による高感度
化は白金パターンを細かくするか、白金膜の厚みを薄く
するか、または基板を大きくする方法しかなかった。
れる。しかし、アルミナ基板上の片側のみに白金薄膜抵
抗体を形成させる現在の方式では、基体の表面積に限シ
があるため、感温部である白金膜の放熱効果の向上に限
界があり、熱応答性の向上が困難であった。更に白金固
有の比抵抗は決まっているため、高抵抗化による高感度
化は白金パターンを細かくするか、白金膜の厚みを薄く
するか、または基板を大きくする方法しかなかった。
このため機械的強度と抵抗温度特性の低下が著しく、ま
た超微細パターンを形成すると、パターン切れ発生など
の恐れがあった。さらに流体の温度を測定する際、流体
の流れてくる方向と、パターンの方向との組合せによっ
て、応答速度にばらつきが生じる恐れがあり、多方向の
流れを持つ流体の測定は困難であった。
た超微細パターンを形成すると、パターン切れ発生など
の恐れがあった。さらに流体の温度を測定する際、流体
の流れてくる方向と、パターンの方向との組合せによっ
て、応答速度にばらつきが生じる恐れがあり、多方向の
流れを持つ流体の測定は困難であった。
以上のように、従来の白金薄膜の付着方法では多くの問
題があった。
題があった。
本発明は、これらの問題点を鑑み、熱応答速度が早く、
測定精度が良く、形状を小型化し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。
測定精度が良く、形状を小型化し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。
課題を解決するための手段
上記目的を達成するために、本発明は、絶縁基板の両面
に各々白金薄膜抵抗体と電極を有し、各白金薄膜抵抗体
をスルーホールにて導通させ、前記白金薄膜抵抗体のパ
ターンはそれぞれ異なった方向に配設されたことを特徴
とするものである。
に各々白金薄膜抵抗体と電極を有し、各白金薄膜抵抗体
をスルーホールにて導通させ、前記白金薄膜抵抗体のパ
ターンはそれぞれ異なった方向に配設されたことを特徴
とするものである。
作用
本発明は、上記した基板の両面に感温部の白金薄膜抵抗
体を形成し、基板を大きく、またパターンを細かくする
ことなく感温部の白金薄膜抵抗体の面積を増加させて放
熱効果を向上させると共に、センサ自身の精度と熱応答
速度の向上を図る。さらに両面の白金薄膜抵抗体パター
ンの方向を変えて流体の方向に対する熱応答速度のばら
つきの減少もできる。
体を形成し、基板を大きく、またパターンを細かくする
ことなく感温部の白金薄膜抵抗体の面積を増加させて放
熱効果を向上させると共に、センサ自身の精度と熱応答
速度の向上を図る。さらに両面の白金薄膜抵抗体パター
ンの方向を変えて流体の方向に対する熱応答速度のばら
つきの減少もできる。
実施例
以下、本発明の一実施例を添付の図面を用いて説明する
。
。
第１図において、１は幅３ｍｎ、長さ１０＋＋＋ｍ、厚
さ０．５ｍのアルミナ基板である。２！Ｌ 、２ｂはＣ
ＶＤ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薄膜抵抗体で、ア
ルミナ基板１の両面に形成されており、一方の面の白金
薄膜抵抗体２＆はアルミナ基板１の短手方向に、他方の
面の白金薄膜抵抗体２ｂはアルミナ基板１の長手方向に
平行なパターンとなっている。３はこの白金薄膜抵抗体
２と接続されるリード線引き出し用の電極、４は基板の
両面に設けた白金薄膜抵抗体２を導通させるスルーホー
ル、５は白金薄膜抵抗体２を被覆するＳｉＯ□からなる
保護膜である。また６は電極３に接続されるリード線で
ある。
さ０．５ｍのアルミナ基板である。２！Ｌ 、２ｂはＣ
ＶＤ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薄膜抵抗体で、ア
ルミナ基板１の両面に形成されており、一方の面の白金
薄膜抵抗体２＆はアルミナ基板１の短手方向に、他方の
面の白金薄膜抵抗体２ｂはアルミナ基板１の長手方向に
平行なパターンとなっている。３はこの白金薄膜抵抗体
２と接続されるリード線引き出し用の電極、４は基板の
両面に設けた白金薄膜抵抗体２を導通させるスルーホー
ル、５は白金薄膜抵抗体２を被覆するＳｉＯ□からなる
保護膜である。また６は電極３に接続されるリード線で
ある。
本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℃から１００℃の雰囲気に移した時の
２０℃と１００℃の温度差との６３．２ ％に相当する
抵抗値に達するまでの時間を測定したところ１片面のみ
に白金抵抗膜を付けたものに比べ約１／４となり、熱応
答性が大幅に改善された。さらに流体の方向性による熱
応答速度のばらつきは、表裏同一方向にパターンを配設
したものと比較して、最大値で約１／２となった。
２０℃と１００℃の温度差との６３．２ ％に相当する
抵抗値に達するまでの時間を測定したところ１片面のみ
に白金抵抗膜を付けたものに比べ約１／４となり、熱応
答性が大幅に改善された。さらに流体の方向性による熱
応答速度のばらつきは、表裏同一方向にパターンを配設
したものと比較して、最大値で約１／２となった。
発明の効果
以上のように、本発明によれば、基板の両面に白金薄膜
抵抗体を形成し、さらに表裏異なった白金薄膜抵抗体パ
ターンの方向に配設することにより、薄膜白金温度セン
サとしては、アルミナ基板の大きさを大きくすることな
く熱応答性が速く、放熱効果が向上し、測定精度に優れ
、流体の方向による測定ばらつきが少ない温度センサを
実現できるものである。
抵抗体を形成し、さらに表裏異なった白金薄膜抵抗体パ
ターンの方向に配設することにより、薄膜白金温度セン
サとしては、アルミナ基板の大きさを大きくすることな
く熱応答性が速く、放熱効果が向上し、測定精度に優れ
、流体の方向による測定ばらつきが少ない温度センサを
実現できるものである。
第１図ａ、ｂ、ｃは本発明の一実施例による薄膜白金温
度センサの表面図、裏面図及び断面図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２Ｎ、２ｂ・・・・・・
白金薄膜抵抗体、３・・・・・・電極、４・・・・・・
スルーホール、６・・・・・・保護膜、６・・・・・・
リード線。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名菓
ｌ 図 ／−フルミツ鼻環え ム、 Ｚｂ−臼企簿頃尽坑体 ３− 電極 ４−−−ス）レーホーンレ ５− 保接り爽 乙−・−シード碌
度センサの表面図、裏面図及び断面図である。 １・・・・・・アルミナ基板、２Ｎ、２ｂ・・・・・・
白金薄膜抵抗体、３・・・・・・電極、４・・・・・・
スルーホール、６・・・・・・保護膜、６・・・・・・
リード線。 代理人の氏名 弁理士 粟 野 重 孝 ほか１名菓
ｌ 図 ／−フルミツ鼻環え ム、 Ｚｂ−臼企簿頃尽坑体 ３− 電極 ４−−−ス）レーホーンレ ５− 保接り爽 乙−・−シード碌
Claims (1)
- 絶縁基板の両面に各々白金薄膜抵抗体と電極を有し、各
白金薄膜抵抗体をスルーホールにて導通させ、かつ前記
白金薄膜抵抗体のパターンをそれぞれ異なった方向に配
設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 |
|---|---|---|---|
| JP1103869A JPH02281704A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 薄膜白金温度センサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1103869A JPH02281704A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 薄膜白金温度センサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH02281704A true JPH02281704A (ja) | 1990-11-19 |
Family
ID=14365446
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1103869A Pending JPH02281704A (ja) | 1989-04-24 | 1989-04-24 | 薄膜白金温度センサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH02281704A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543037U (ja) * | 1991-11-11 | 1993-06-11 | 株式会社村田製作所 | 赤外線検知用サーモパイル |
| KR100419241B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2004-02-19 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 고주파 칩 저항 소자 및 그 제조 방법 |
| KR101020177B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2011-03-08 | 지에프텍 주식회사 | 후막 인쇄 저항을 이용한 온도 센서 |
| JP2023535769A (ja) * | 2020-08-27 | 2023-08-21 | ヘレウス ネクセンソス ゲーエムベーハー | 温度センサ、及びこの種の温度センサを製造するための方法 |
| DE102023136205A1 (de) * | 2023-12-21 | 2025-06-26 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Sensorelement |
-
1989
- 1989-04-24 JP JP1103869A patent/JPH02281704A/ja active Pending
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0543037U (ja) * | 1991-11-11 | 1993-06-11 | 株式会社村田製作所 | 赤外線検知用サーモパイル |
| KR100419241B1 (ko) * | 2000-11-02 | 2004-02-19 | 주식회사 이노칩테크놀로지 | 고주파 칩 저항 소자 및 그 제조 방법 |
| KR101020177B1 (ko) * | 2010-04-23 | 2011-03-08 | 지에프텍 주식회사 | 후막 인쇄 저항을 이용한 온도 센서 |
| JP2023535769A (ja) * | 2020-08-27 | 2023-08-21 | ヘレウス ネクセンソス ゲーエムベーハー | 温度センサ、及びこの種の温度センサを製造するための方法 |
| DE102023136205A1 (de) * | 2023-12-21 | 2025-06-26 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Sensorelement |
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