JPH0810645B2 - 薄膜サーミスタ - Google Patents

薄膜サーミスタ

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JPH0810645B2
JPH0810645B2 JP63098633A JP9863388A JPH0810645B2 JP H0810645 B2 JPH0810645 B2 JP H0810645B2 JP 63098633 A JP63098633 A JP 63098633A JP 9863388 A JP9863388 A JP 9863388A JP H0810645 B2 JPH0810645 B2 JP H0810645B2
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Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、耐熱性の優れた薄膜サーミスタに関するも
ので、この薄膜サーミスタは、電気オーブンなどの温度
センサとして利用されるものである。
従来の技術 一般に、薄膜サーミスタは、ナショナルテクニカルレ
ポート（National Technical Report）vol.29（1983）
P.145に示されているように、アルミナなどの平板状ア
ルミナ基板の一方の表面に形成された一対の電極膜とこ
の一対の電極膜表面に感温抵抗体被膜として形成された
炭化硅素被膜（以下SiC膜と表す）とから構成される。
実用に供する場合、前記電極膜にPtリード線を溶接接
続した後、SiC膜を結露、汚れなどの外部環境から保護
するため、硝子被覆層が形成される。
発明が解決しようとする課題 前述の薄膜サーミスタの耐熱温度は空気中で、400℃
であった。ところが、庫内壁面に付着した油などの食品
の汚れを、高温で焼き切る機能を備えた電気オーブンな
どの場合、庫内温度は、食品汚れを焼き切るために、約
500℃までに加熱される。このため、薄膜サーミスタ
は、500℃以上の耐熱性を要求される。しかし、従来の
薄膜サーミスタの耐熱性は前述の通り、400℃であり、
薄膜サーミスタが400℃以上の高温に曝されたとき、時
間経過と共に抵抗値が大きく増大する、という課題があ
った。
本発明は、上記従来の課題を解消する薄膜サーミスタ
を提供するものである。
課題を解決するための手段 上記課題を解決するため、本発明の薄膜サーミスタ
は、平板状アルミナ基板の一方の表面に、形成されるAu
−Pt電極膜中に酸化カルシウム（以後CaOと表す）を（C
aO）／（Au粒子＋Pt粒子）の重量比で0.01〜１％添加し
たものである。
作用 本発明の薄膜サーミスタは、Au−Pt電極膜中にCaOを
重量比（CaO）／（Au粒子＋Pt粒子）で0.01〜1.00％添
加するこのことによりAu粒子の凝集が減少し、SiC膜と
電極膜との接触界面部の安定が図れ、薄膜サーミスタの
耐熱性が向上する。
実施例 以下、本発明の一実施例を図面を用いて説明する。第
１図は、本発明の一実施例を示す薄膜サーミスタの断面
斜視図である。平板状アルミナ基板１の一方の表面上に
一対のAu−Pt電極膜２を形成し、この後、Au−Pt電極膜
２に互いに電気的に接続されるようにスパッタ法により
平板状アルミナ基板１の一方の表面上、及び前記Au−Pt
電極膜２上にSiC膜３を形成した。このように形成した
薄膜サーミスタと、前記Au−Pt電極膜２にCaOを添加し
た本発明の薄膜サーミスタを空気中500℃の高温放置試
験を実施し、放置試験前後の抵抗値変化率、Ｂ定数変化
率及び、電極部の表面構造を比較した。表面構造は走査
形電子顕微鏡で観察した。従来の薄膜サーミスタは、10
00時間経過後で抵抗変化率が50％以上変化し、Ｂ定数変
化率は、−10％以下になった。電極部の表面形状では、
主にAu粒子の凝集が確認され、大きさは上記試験前後で
約10〜100にまで変化した。以上のことから、Au粒子の
凝集のため薄膜サーミスタのSiC膜と電極膜の接触部界
面が不安定になり、この部分に高インピーダンス層が形
成されたため、薄膜サーミスタの特性が大きく変化した
と考えられる。サーミスタ素子の複素インピーダンスの
Cole−Coleプロットの測定において上記高インピーダン
ス層が、等価回路的に抵抗と容量の並列接続が付加され
ることからも確認される。
前記Au−Pt電極膜２に、CaOをCaO/（Au粒子＋Pt粒
子）の重量比で0.01〜1.00％添加した場合の薄膜サーミ
スタは、抵抗値変化率が10％以下、Ｂ定数変化率は−１
％以内となった。特に、0.1％の添加した場合は、抵抗
値変化率が５％以下、Ｂ定数変化率は−１％以内になっ
た。電極部の表面形状は、Au粒子の凝集程度が少なく、
大きさも殆ど変化がないことがわかった。これは、Caが
Au粒子の凝集を防ぐためと考える。ただし、CaOを上記
重量比で５％添加すると、抵抗変化率は、20％以上、Ｂ
定数変化率は−５％以下となった。このことは、CaO添
加量が２〜３％以上になるとCaAuなどの金属間化合物が
生成し易くなり、電極部とSiC界面のインピーダンスが
増加するので、CaO添加量は、１％以下が望ましい。ま
た、CaO添加量が重量比0.01％以下になると、Au粒子の
凝集防止効果が小さくなるのでCaO添加量は0.01％以上
が望ましい。CaO添加量効果を第１表にまとめる。第１
表より、Au−Pt電極膜中に、CaOを（CaO）／（Au粒子＋
Pt粒子）の重量比で0.01〜1.00％添加して構成された薄
膜サーミスタ素子は実用上問題なく抵抗温度特性が安定
していることが見出された。
発明の効果 以上述べてきたように、本発明の薄膜サーミスタによ
れば次に示す効果が得られる。
（１）Au−Pt電極膜中に、酸化カルシウムCaOをCaO/（A
u粒子＋Pt粒子）の重量比で0.01〜1.00％添加したの
で、高温（500℃）放置中でもAu粒子の凝集程度が小さ
く、SiC膜と電極膜間の接触界面部が安定し、界面部の
高インピーダンス層が形成されずに済むので薄膜サーミ
スタの耐熱性が向上する。
【図面の簡単な説明】
第１図は、本発明の一実施例を示す薄膜サーミスタの断
面斜視図である。 １……平板状アルミナ基板、２……Au−Pt電極膜、３…
…SiC膜、４……Ptリード線。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】平板状アルミナ基板と前記平板状アルミナ
    基板の一方の表面に形成された一対の電極膜と前記一対
    の電極膜が互いに電気的に接続されるように前記アルミ
    ナ基板の一方の表面に形成された炭化硅素被膜とから成
    り、前記電極膜はAu−Pt電極ペーストを焼成して構成さ
    れ、前記電極膜中に酸化カルシウムが重量比（CaO）／
    （Au粒子＋Pt粒子）:0.01〜1.00％で含まれることを特
    徴とする薄膜サーミスタ。
JP63098633A 1988-04-21 1988-04-21 薄膜サーミスタ Expired - Fee Related JPH0810645B2 (ja)

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