JPH072942U - 薄膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 安価でピンホールが少ない構造の薄膜装置を
提供することを主たる目的とする。 【構成】 本薄膜装置は、導電性の良好な基板（１）
と、該基板上に形成された絶縁層（２）と、該絶縁層上
に形成された導電性薄膜素子（３）とを備えている。前
記絶縁層をガラス化処理した層とした。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、薄膜装置に関し、特に、圧力センサに適用されて、導電性の良好な 基板上に導電性薄膜素子を形成して出力信号などを取り出す必要のある薄膜装置 に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、薄膜形成用の基板材料としては、ガラス，セラミックスなどの高絶縁性 材料、またはシリコンなどの半導体材料が主として使用されているが、これらの 材料は、高価であり割れやすいため使用上制限される。このため、基板としてス テンレスやＡｌなどの金属基板を使用する場合がある。特に、基板として、上記 のような金属基板を使用した場合、表面の平坦性が十分によいこと、基板と 導電性薄膜との絶縁性が十分によいこと、などの２点を考慮する必要がある。

【０００３】

【考案が解決しようとする課題】

これらの解決策として、従来、金属表面を０．０２〜０．１Ｓ位まで研摩し たり、金属表面にスパッタ、ＣＶＤ法などにより絶縁性膜を形成する、という ことがなされていたが、研摩費用がかさむ上、絶縁性膜のピンホールが発生しや すい欠点があった。

【０００４】 本考案の目的は、上記従来の欠点を解決するためになされたもので、安価でピ ンホールが少ない構造の薄膜装置を提供することにある。

【０００５】 本考案の他の目的は、基板上に形成された電導性薄膜素子が機械的衝撃に十分 耐えることができる薄膜装置を提供することにある。

【０００６】 本考案のもっと他の目的は、熱伝導性がよく、放熱板としても使用することが できる薄膜装置を提供することにある。

【０００７】 本考案の更に他の目的は、圧力センサのダイヤフラム基板に応用した場合に、 たわみ量のバラツキを所望の小さな値に抑えることができる薄膜装置を提供する ことにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案によれば、導電性の良好な基板と、その基板上に形成された絶縁層と、 その絶縁層上に形成された導電性薄膜素子とを備えた薄膜装置において、前記絶 縁層が、ガラス化処理した層であることを特徴とする薄膜装置が得られる。

【０００９】

【実施例】

以下、図面を参照しながら本考案の一実施例について詳細に説明する。図面は 、本考案による薄膜装置を圧力センサに適用した場合の一実施例の構造を示す断 面図である。図において、１はステンレス基板、例えばＳＵＳであり、ステンレ ス基板１の上にガラス化処理層２が形成されている。更に、ガラス化処理層２上 に電導性薄膜素子３及び電極４が形成されている。次に、ガラス化処理層２の形 成方法について述べる。

【００１０】 上記ステンレス基板１は、ＳＵＳ板などの規格材を使用しているので、その表 面には、特に機械研摩や化学研摩などを施す必要がない。ステンレス基板１表面 を十分に脱脂し、その表面に、鉛ガラスなどの低融点ガラスをスクリーン印刷， 沈殿法，スプレーガンなどにより塗布する。その時の条件は、例えば、１５０℃ ，２０分の仮焼付、３５０℃，２０分の仮焼成、５００℃，２５分の本焼成とす ることにより、ステンレス基板１の表面は完全にガラス化される。このときのガ ラス化処理層２の厚さは、１０〜２０μが適当である。なぜならば、ガラス化処 理層２の厚さが１０μより薄いと、ステンレス基板１の表面に深いスクラッチキ ズがあった場合にガラス化処理層２の表面に凹凸が発生して、薄膜素子３のパタ ーン精度などに悪影響を与えるし、他方、ガラス化処理層２の厚さが２０μより 厚すぎると、内部応力，外部応力などにより、ガラス化処理層２がはがれる場合 があるからである。

【００１１】 以上の構造の本考案は、ステンレス基板１自体に外的な力が加わる場合に特に 有効である。例えば、ステンレス基板１として、直径５０mmφ、厚さ０．５mmｔ のＳＵＳ−３０４素材を使用し、そのＳＵＳ−３０４素材１の表面に前述の方法 で厚さ２０μのガラス化処理層２を形成し、更に、ガラス化処理層２上に薄膜抵 抗素子３を形成させたものを、ダイヤフラムとして抵抗歪型圧力センサに応用し た場合の効果について述べる。

【００１２】 その結果、表面はガラス面と同様のスムーズな面が得られ、ピンホール等の発 生による基板１との短絡も皆無であった。また、ＳＵＳ−３０４素材１とガラス 化処理層２との間の熱膨張係数の差によるクラックの発生は、３００℃以下の条 件下では皆無であった。更に、外部圧力により、有効径３０mmφ，厚さ０．５mm ｔのダイヤフラム円板中央部にたわませた時、円板周辺の固定方法にもよるが、 中心部のたわみ量は０．３mmｔ程になった。このような外部応力を繰り返し加え ても、ガラス化処理層２が割れたり、抵抗膜３に電気的ヒステリシスが発生した りすることは皆無であった。

【００１３】 また、圧力センサの場合は、（たわみ量）と（材料厚さ）の１／３乗の値とは 比例関係になるため、均一な材料厚さが要求される。従来の基板材料に使用され ているガラス，セラミックスなどの材料の厚み公差は、通常１０％以上になるた め、従来の薄膜装置を圧力センサに適用する場合には、高精度の研摩加工等の追 加工なしでは使用困難である。これに対し、本考案では、基板１は、圧延のため に、その厚さの均一性が非常にすぐれており、その結果、たわみ量のバラツキを 所要の値に抑えることができた。

【００１４】 本考案を構成するガラス化処理層に使用されるガラスの種類は、基板との膨張 係数などを考慮しながら、種々の材料を選択することができる。また、本考案に 使用される基板は、ステンレス基板に限定せず、導電性の良好な基板であればよ い。更に、本考案の薄膜装置の応用例としては圧力センサに限らず、本考案の特 長を生かした種々の応用が考えられることはいうまでもない。

【００１５】

【考案の効果】

以上の説明で明らかなように、本考案によれば、導電性の良好な基板と導電性 薄膜との間の絶縁層をガラス化処理した層にすることにより、安価でピンホール が少ない構造の薄膜装置を得ることができる。又、本考案によって得られた薄膜 装置では、基板上に形成された薄膜素子が機械的衝撃に十分耐えることができ、 また熱伝導性がよいために放熱板として使用することができるとともに、圧力セ ンサのダイヤフラム基板に応用した場合にはたわみ量のバラツキを所望の小さな 値に抑えることができるという効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による薄膜装置の一実施例の構造を示す
断面図である。

【符号の説明】

１ ステンレス基板 ２ ガラス化処理層 ３ 薄膜素子 ４ 電極

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 導電性の良好な基板と、該基板上に形成
   された絶縁層と、該絶縁層上に形成された導電性薄膜素
   子とを備えた薄膜装置において、前記絶縁層が、ガラス
   化処理した層であることを特徴とする薄膜装置。