JPH0340483B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0340483B2 JPH0340483B2 JP60022540A JP2254085A JPH0340483B2 JP H0340483 B2 JPH0340483 B2 JP H0340483B2 JP 60022540 A JP60022540 A JP 60022540A JP 2254085 A JP2254085 A JP 2254085A JP H0340483 B2 JPH0340483 B2 JP H0340483B2
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- JP
- Japan
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- platinum
- film
- resistance
- aluminum oxide
- silicon substrate
- Prior art date
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-
- 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 with two or more layers
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
- G01K7/183—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer characterised by the use of the resistive element
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Description
【発明の詳細な説明】
＜技術分野＞
本発明は、白金を用いた温度センサに関する。
＜従来技術＞
白金は化学的に安定で高純度のものが得られや
すく、しかも電気抵抗の温度依存性が大きいとい
う理由で、温度センサ材料として古くから用いら
れている。極細の白金線をマイカなどの絶縁体に
螺旋状に巻きつけた状態で保護管に挿入した形の
ものは、広く測温抵抗体として実用され、JISC
−1604に詳細に規格が決められている。この種の
白金測温抵抗体は、高精度である反面、 機械的強度が弱い 製造上の手間がかかる 形状が大きい 高価である など多くの欠点を有していた。
すく、しかも電気抵抗の温度依存性が大きいとい
う理由で、温度センサ材料として古くから用いら
れている。極細の白金線をマイカなどの絶縁体に
螺旋状に巻きつけた状態で保護管に挿入した形の
ものは、広く測温抵抗体として実用され、JISC
−1604に詳細に規格が決められている。この種の
白金測温抵抗体は、高精度である反面、 機械的強度が弱い 製造上の手間がかかる 形状が大きい 高価である など多くの欠点を有していた。
これらの欠点をなくしたものが、厚膜もしくは
薄膜の白金を用いた測温抵抗体で、近年盛んに開
発され、一部市販されている。しかし、厚膜白金
測温抵抗体は、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、製造上のバ
ラツキが大きいなどの欠点も有している。一方、
薄膜白金測温抵抗体は、 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計れる 機械的強度が強い ウエハー処理によつて、バラツキが小さくで
き、量産に適し、低価格化が可能 などの長所を有する。
薄膜の白金を用いた測温抵抗体で、近年盛んに開
発され、一部市販されている。しかし、厚膜白金
測温抵抗体は、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、製造上のバ
ラツキが大きいなどの欠点も有している。一方、
薄膜白金測温抵抗体は、 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計れる 機械的強度が強い ウエハー処理によつて、バラツキが小さくで
き、量産に適し、低価格化が可能 などの長所を有する。
薄膜白金による測温抵抗体の製造方法として
は、まず、真空蒸着法、スパツタリング法などに
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、スパツタ
エツチング法などの方法で微細パターン化し、大
気中で800〜1400℃の高温で熱処理を施すのが一
般的である。その後、トリミングによる抵抗調
整、チツプ化、リード出しを行なう。この際、薄
膜白金の基板としては、アルミナ、サフアイア、
シリコン、ガラスなどが用いられるが、それぞれ
次の様な長所・欠点を有している。
は、まず、真空蒸着法、スパツタリング法などに
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、スパツタ
エツチング法などの方法で微細パターン化し、大
気中で800〜1400℃の高温で熱処理を施すのが一
般的である。その後、トリミングによる抵抗調
整、チツプ化、リード出しを行なう。この際、薄
膜白金の基板としては、アルミナ、サフアイア、
シリコン、ガラスなどが用いられるが、それぞれ
次の様な長所・欠点を有している。
アルミナ基板は、安価で耐熱性があり、白金と
の密着性にすぐれているが、表面が粗いため微細
パターン化の際に問題が生じる。表面研磨を施せ
ば平滑になるが、硬度の大きいアルミナ基板の研
磨は、基板材料の非常なコストアツプとなる。サ
フアイア基板は、耐熱性、白金の密着性、表面の
平滑性にすぐれるが、非常に高価であり、また微
小チツプへの切断加工が困難などの欠点を有す
る。シリコン基板は、比較的安価で平滑性が良
好、加工が容易などの長所があるが、高温熱処理
を施すと、白金と合金を形成し、センサ特性に問
題が生じる。ガラス基板は、安価であるが白金と
の密着性が悪い、耐熱性がないなどの問題を有す
る。以上の様に、各種基板いずれも、長所ととも
に欠点を有しており、さらに優れた基板の開発が
望まれるところである。
の密着性にすぐれているが、表面が粗いため微細
パターン化の際に問題が生じる。表面研磨を施せ
ば平滑になるが、硬度の大きいアルミナ基板の研
磨は、基板材料の非常なコストアツプとなる。サ
フアイア基板は、耐熱性、白金の密着性、表面の
平滑性にすぐれるが、非常に高価であり、また微
小チツプへの切断加工が困難などの欠点を有す
る。シリコン基板は、比較的安価で平滑性が良
好、加工が容易などの長所があるが、高温熱処理
を施すと、白金と合金を形成し、センサ特性に問
題が生じる。ガラス基板は、安価であるが白金と
の密着性が悪い、耐熱性がないなどの問題を有す
る。以上の様に、各種基板いずれも、長所ととも
に欠点を有しており、さらに優れた基板の開発が
望まれるところである。
＜目的＞
本発明は上記従来技術の欠点を解消し、耐熱性
及び白金の密着性がよく、かつ微細パターンの形
成が容易で安価な白金測温抵抗体の提供を目的と
する。
及び白金の密着性がよく、かつ微細パターンの形
成が容易で安価な白金測温抵抗体の提供を目的と
する。
＜構成＞
本発明の白金測温抵抗体は、シリコン基板上に
酸化アルミニウム膜を形成し、該膜の表面に白金
膜を形成したことを特徴とする白金測温抵抗体で
ある。
酸化アルミニウム膜を形成し、該膜の表面に白金
膜を形成したことを特徴とする白金測温抵抗体で
ある。
すなわち、本発明はアルミナ基板およびサフ
アイア基板が白金薄膜との密着性に優れ、かつ合
金化しないこと。シリコン基板が比較的安価で
平滑性に優れ、加工が容易であること。いずれ
の基板も単体では十分な耐熱性を有すること。以
上の３点に着目し、シリコン基板上に酸化アルミ
ニウム膜を付着させることにより、前記の種々の
問題点を解決したのである。
アイア基板が白金薄膜との密着性に優れ、かつ合
金化しないこと。シリコン基板が比較的安価で
平滑性に優れ、加工が容易であること。いずれ
の基板も単体では十分な耐熱性を有すること。以
上の３点に着目し、シリコン基板上に酸化アルミ
ニウム膜を付着させることにより、前記の種々の
問題点を解決したのである。
勿論、本発明による白金測温抵抗体は薄膜の白
金を用いる白金測温抵抗体のみならず、厚膜の白
金を用いる白金測温抵抗体を含むものである。
金を用いる白金測温抵抗体のみならず、厚膜の白
金を用いる白金測温抵抗体を含むものである。
なお、シリコン基板上に酸化アルミニウム膜を
形成する方法としては、真空蒸着法、スパツタリ
ング法、イオンプレーテイング法、化学気相成長
法、陽極酸化法など、いずれの方法によつてもで
きるが、不純物混入が少ない真空蒸着法、スパツ
タリング法およびイオンプレーテイング法が好ま
しい。
形成する方法としては、真空蒸着法、スパツタリ
ング法、イオンプレーテイング法、化学気相成長
法、陽極酸化法など、いずれの方法によつてもで
きるが、不純物混入が少ない真空蒸着法、スパツ
タリング法およびイオンプレーテイング法が好ま
しい。
＜実施例＞
第１図は本発明の実施例を示す白金測温抵抗体
の断面図で、第２図から第４図はそれぞれ第１図
の測温抵抗体の製造段階における断面図である。
の断面図で、第２図から第４図はそれぞれ第１図
の測温抵抗体の製造段階における断面図である。
第１図に示すように、本発明の白金測温抵抗体
は、シリコン基板１上に酸化アルミニウム膜２が
形成され、この酸化アルミニウム膜２の上に白金
膜３をパターン形成している。５はリード線であ
る。
は、シリコン基板１上に酸化アルミニウム膜２が
形成され、この酸化アルミニウム膜２の上に白金
膜３をパターン形成している。５はリード線であ
る。
製造工程例を第２図から第４図を含めて説明す
る。まず、シリコン基板１の表面にスパツタリン
グ法或いはイオンプレーテイング法によつて酸化
アルミニウム膜２を数千オングストロームないし
数ミクロン付着させ、つぎに白金膜３をスパツタ
リング法等によつて数千オングストロームないし
数ミクロン付着する（第２図）。次に白金膜３上
にフオトレジストパターン４を形成する（第３
図）。次にスパツタエツチング法によつて、白金
膜３をパターニングする（第４図）。さらにフオ
トレジストを除去した後1000℃付近の高温で大気
中熱処理を行ない、トリミングによる抵抗調整、
最後にリード線５を溶接して、測温抵抗体とする
（第１図）。
る。まず、シリコン基板１の表面にスパツタリン
グ法或いはイオンプレーテイング法によつて酸化
アルミニウム膜２を数千オングストロームないし
数ミクロン付着させ、つぎに白金膜３をスパツタ
リング法等によつて数千オングストロームないし
数ミクロン付着する（第２図）。次に白金膜３上
にフオトレジストパターン４を形成する（第３
図）。次にスパツタエツチング法によつて、白金
膜３をパターニングする（第４図）。さらにフオ
トレジストを除去した後1000℃付近の高温で大気
中熱処理を行ない、トリミングによる抵抗調整、
最後にリード線５を溶接して、測温抵抗体とする
（第１図）。
＜効果＞
本発明は以上の構成よりなり、
シリコン基板を用いているので安価である。
シリコン基板及び酸化アルミニウムから構成
されているので、耐熱性が良好である。
されているので、耐熱性が良好である。
シリコン基板を酸化アルミニウムで被覆し
て、その上に白金膜を形成するので、高温でも
白金が下地と合金化しない。また密着性が良好
である。
て、その上に白金膜を形成するので、高温でも
白金が下地と合金化しない。また密着性が良好
である。
また平滑なシリコン基板上に酸化アルミニウ
ム膜を介して白金膜を形成するので、白金膜の
微細パターン形成が容易である。
ム膜を介して白金膜を形成するので、白金膜の
微細パターン形成が容易である。
また基板がシリコンであるので、チツプ化が
容易である。
容易である。
第１図は本発明の実施例を示す白金測温抵抗体
の断面図、第２図から第４図はそれぞれ第１図の
測温抵抗体の製造段階における断面図である。 １……シリコン基板、２……酸化アルミニウム
膜、３……白金膜、５……リード線。
の断面図、第２図から第４図はそれぞれ第１図の
測温抵抗体の製造段階における断面図である。 １……シリコン基板、２……酸化アルミニウム
膜、３……白金膜、５……リード線。
Claims (1)
- １ シリコン基板上に酸化アルミニウム膜を形成
し、該膜の表面に白金膜を形成したことを特徴と
する白金測温抵抗体。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022540A JPS61181103A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 白金測温抵抗体 |
| DE19863603785 DE3603785A1 (de) | 1985-02-06 | 1986-02-04 | Platinwiderstand |
| US06/825,865 US4649365A (en) | 1985-02-06 | 1986-02-04 | Platinum resistor for the measurement of temperatures |
| GB08602777A GB2171252B (en) | 1985-02-06 | 1986-02-05 | A platinum resistor for the measurement of temperature |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60022540A JPS61181103A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 白金測温抵抗体 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61181103A JPS61181103A (ja) | 1986-08-13 |
| JPH0340483B2 true JPH0340483B2 (ja) | 1991-06-19 |
Family
ID=12085637
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60022540A Granted JPS61181103A (ja) | 1985-02-06 | 1985-02-06 | 白金測温抵抗体 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US4649365A (ja) |
| JP (1) | JPS61181103A (ja) |
| DE (1) | DE3603785A1 (ja) |
| GB (1) | GB2171252B (ja) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3630393C2 (de) * | 1985-09-10 | 1994-06-23 | Sharp Kk | Widerstandsthermometer |
| US4734641A (en) * | 1987-03-09 | 1988-03-29 | Tektronix, Inc. | Method for the thermal characterization of semiconductor packaging systems |
| DE9013464U1 (de) * | 1990-09-25 | 1991-01-31 | Arnheiter, Bernd, Dipl.-Phys., 4040 Neuss | Temperatursensor |
| DE4243410C2 (de) * | 1992-12-17 | 1996-05-15 | Mannesmann Ag | Verfahren zur Herstellung eines Dünnfilmmeßwiderstandes |
| US5543775A (en) * | 1994-03-03 | 1996-08-06 | Mannesmann Aktiengesellschaft | Thin-film measurement resistor and process for producing same |
| US5958606A (en) * | 1997-02-05 | 1999-09-28 | Cyntec Company | Substrate structure with adhesive anchoring-seams for securely attaching and boding to a thin film supported thereon |
| JPH11211586A (ja) * | 1998-01-27 | 1999-08-06 | Matsushita Electric Works Ltd | 半導体装置 |
| DE19915525A1 (de) * | 1999-04-07 | 2000-11-02 | Bosch Gmbh Robert | Temperaturfühler mit wenigstens einer Leiterbahn und Verfahren zur Herstellung eines Temperaturfühlers |
Family Cites Families (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| GB1133403A (en) * | 1967-03-31 | 1968-11-13 | Standard Telephones Cables Ltd | Deposition of metal layers on insulators |
| DE7541295U (de) * | 1975-12-24 | 1976-05-13 | Deutsche Gold- Und Silber-Scheideanstalt Vormals Roessler, 6000 Frankfurt | Messwiderstand fuer widerstandsthermometer |
| US4081424A (en) * | 1976-06-07 | 1978-03-28 | Shell Oil Company | Multicomponent polyolefin - block copolymer - polymer blends |
| US4277742A (en) * | 1977-01-31 | 1981-07-07 | Panametrics, Inc. | Absolute humidity sensors and methods of manufacturing humidity sensors |
| JPS5933844B2 (ja) * | 1979-03-20 | 1984-08-18 | 松下電器産業株式会社 | 感温素子 |
| JPS6015121B2 (ja) * | 1980-04-25 | 1985-04-17 | 株式会社千野製作所 | 感湿素子 |
-
1985
- 1985-02-06 JP JP60022540A patent/JPS61181103A/ja active Granted
-
1986
- 1986-02-04 DE DE19863603785 patent/DE3603785A1/de active Granted
- 1986-02-04 US US06/825,865 patent/US4649365A/en not_active Expired - Lifetime
- 1986-02-05 GB GB08602777A patent/GB2171252B/en not_active Expired
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| GB2171252B (en) | 1988-05-25 |
| GB8602777D0 (en) | 1986-03-12 |
| JPS61181103A (ja) | 1986-08-13 |
| DE3603785C2 (ja) | 1989-02-16 |
| US4649365A (en) | 1987-03-10 |
| GB2171252A (en) | 1986-08-20 |
| DE3603785A1 (de) | 1986-08-07 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |