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^14〇9S a? __B7 五、發明説明（1 ) 本發明係關於電阻溫度計，其具有呈電阻層形式之度量 用電阻器，此電阻層具有0.1至10微米之厚度，實質上由始 族金屬所組成，其係被塗敷至具有熱膨脹係數在8.5至 10.5 ppm/K範圍内之載體底座之電絕緣表面上，且其具有電 絕緣覆蓋層。 從DE 24 50 551得知一種具有鉑電阻層之電阻溫度計，其 係被塗敷至一個底材上，此底材包括一個氧化鋁載體底座 及一個舖設於其上之薄中間層。此中間層係由鑭、釔、卸 、鈦及鐵之氧化物及/或上文所指稱之金屬氧化物之混合 物所组成，其具有調整氧抡鋁載體底座與鉑電阻層間之熱 膨脹失配之功能。但是，其有下述問題，於高溫下，不足 化學計量或超過化學計量之氧化物，會失去其電絕緣性質 ，而影嚮使用該電阻溫度計所度量之數値。 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 (請先閱讀背面之注意事續再填寫本頁) 再者，一種得知自DE 25 27 739之方法，係爲製造電阻溫 度計用之電度量電阻器，其中在製自陶瓷材料之載體底座 上之度量用電阻器，係包含鉑薄膜，此薄膜係以預定形式 藉濺射所製成並含有預先界定之溫度係數。於此方法中， 此種陶瓷係作爲載體底座使用，其平均熱膨脹係數與溫度 計鉑之差異，係低於± 30%。供基材用之此種陶瓷基本原 料，係被藉由蒸氣沈積所製成之鉑薄膜電阻層所覆蓋，該 基本原料係在含氧大氣中加熱至'致使基材含有低於15 ppm 鉻、低於30 ppm鐵、低於45 ppm錯及低於700 ppm碎之程度， 呈對於鉑具有反應性之形式。由於所有上文所列示之金屬 同時存在，故由於此等金屬所致之污染物之總和，不會超 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS ) A4規格（210X 297公釐） 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 B7 五、發明説明（2 ) 過20 ppm，於是以0.1至10微米厚度之舶所塗覆之基材，係 在含氧大氣中，於l〇〇〇°C至1400°C範圍内之溫度下加熱至少 60分鐘。此基材係由氧化銘、氧化鈹、氧化也、氧化鎂所 組成，或由矽酸鎂所組成。於塗覆期間，基材係受到500°C 至900°C範圍内之溫度所作用。較佳係使用氧化鋁陶瓷作爲 基材。鉑層呈現1至5微米之厚度。 於DE 40 26 061中，係揭示具有預定溫度係數之電度量電 阻器之製法，該電阻器特別是供電阻溫度計使用，一個作 爲電阻層之鉑薄膜，係經濺射或藉蒸氣沈積塗敷於基材上 ，使用網版印刷方法，將含有磺酸基樹脂酸铑之製劑塗敷 於其上並燃燒，以致使铑滲入，並均勻分佈於鉑電阻層中 。當使用金屬基材時，加有鉑薄膜側面之基材係具有製自 玻璃-陶瓷之電絕緣中間層。 自DE 43 00 084得知一種具有鉑度量用電阻器之電阻溫度 計，該電阻器具有0.1至10微米之厚度。將電阻層塗敷至載 體底座之電絕緣表面上，此載體底座包含熱膨脹係數在8.5 至10.5 ppm/K之範圍内，其目的在於避免所塗敷敏感性電阻 層之機械張力，以致造成電阻特性，猶如在懸掛之度量用 電阻器之情況。此度量用電阻器係欲在-200°C至+500°C之範 圍内作爲溫度傳感器使用，並具有高準確度、於是達成對 於根據DIN EEC 751之預先界定參考値特性之儘可能小之差 異。在此方法期間，電絕緣表面係藉電絕緣基材之表面， 或藉玻璃或陶瓷層之電絕緣表面形成。在一較佳具體實施 例中，係描述一種具有電絕緣玻璃層之鈦基材之用途。再 _-_δ_ζ_ 本紙乐尺度適用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210 X 297公釐） (請先K讀背面之注意事項再填寫本頁) 裝- 、-° 東 五、發明説明（3 ) A7 B7 經濟部中央標準局負工消費合作社印製 者，其係描述金屬基材與製自氧化矽、氮化矽、氧化鋁、 二氧化鈦、氧化鎂或鎂鋁尖晶石之薄層，在表面處之電絕 緣。 此万法之缺點，一方面是製造期間之昂貴程序（例如金 屬基材之預清洗及/或玻璃層在氮氣下之燃燒），及另一 方面，最大應用溫度係受限於50(rc，此係由於來自金屬基 材下方之薄中間層污染物，可容易地抵達敏感性鉑層。但 疋，在已知陶瓷基材之情況中，亦有鉑層"中毒"之危險， 因污染物（例如來自罩殼材料）可伴隨著溫度計罩殼内之還 原大氣抵達鉑層，並可在讀處（藉催化作用）與鉑反應，以 致電阻特性係被強烈地改變。於此情況中，不再能夠保証 此種電阻溫度計之實用性。 本發明之—項目的，係爲提供一種電阻溫度計，其能夠 具有長期安定性，即使在較高溫度範園内亦然，意即高於 5〇〇°C ’且同時保持已知具體實施例之優點。根據 DIN正C 751之度量用電阻器之電阻特性，係在-200°C至+850 eC之範固内，儘可能正確地重現。再者，係描述使用市購 可得基材之可能性。 根據本發明’解決該問題之方式在於選擇一種材料作爲 供銷度量用電阻器使用之基材，其基本上由也酸鎂所組成 。此材料係以最佳化方式適合鉑之膨脹係數，該鉑具有其 平均熱膨脹係數爲8.9 ppm。於是，在加熱與冷卻期間所發 展 < 張力，係被降至最低，以致使一項特徵將按照根據 DINIEC 751中所預定之方式，於_200。〇與+85〇。〇之間重現。 -6- 本紙狀度_ tiiii^7CNS ) ( 210X297^f ) (請先閱讀背面之注意事項另填寫本頁) .裝 、-=β

五、發明説明（4 經濟部中央橾準局員工消費合作社印製 此高於WC下，於永久儲存後重現。再者 组得之材料’但其經常被使用於高頻率 之基材且直到現在尚未得知作爲電阻溫度計 T基材。當製造銷薄膜度量用電阻器時，其符合製造程岸 麥:之所有要求條件(強度、尺寸、處理溫二 序 項1::=問題，本發明係藉由根據申請專利範圍第2 、：徵解決。若例如所提供基材之表面品質不足以 後鉑薄膜塗敷技術（基發 塗敷处〇3或Mg0之(中間發層至= T 主所述製自鈇.酸鎂之基材上。再 者’係達成欲被塗數壬φ内 、 此電阻層較佳係由銷所组;層^阻層之經改良黏著性。 ^於此兩種措施（選擇適當基材，及若必要則塗敷中間 感性銘層防止來自底座之&染物之最佳化保護 :用二及在熱膨滕行爲上之適應性，除了其他所 外，均得到保証。 二免除來自舶薄膜之其他不利影嚮，例如因外部溫度計 材料所造成者，此銘層係具有覆蓋層。就像供始層 用心底厓一樣，此覆蓋層於其熱膨脹行爲上， 切地接近敎熱膨脹純，以致因爲此化合物所造成^ 阻特性又改變，係被保持儘可能地小。 . 可有利地使用财酸鹽玻璃作爲覆蓋層，其係利用網版 :刷程序塗敷並燒入其中。此玻璃覆蓋層之厚度係在10微 〃至1〇〇微米之範圍内。典型上係達成3〇微米之層厚。 爲保証特別強力之保護作用，係將具有厚度在（Π毫米與 裝------T --------線----- (請先閱讀背面之注意事項-磺寫本頁) 一 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 A7 ______B7 五、發明説明（5 ) 1毫米間之陶瓷薄片，塗敷至鉑電阻層作爲覆蓋層，並利 用冷熟化陶瓷黏合劑或玻璃軟焊料連接。上述硼矽酸鹽玻 璃可作爲例如破璃軟焊料使用。該陶瓷薄片可有利地由與 基材相同之材料所组成，換言之係爲鈦酸鎂。 於下文中，係利用圖1與2詳細描述本發明之主題： 圖1係説明電阻溫度計之度量用電阻器，其中係將電阻 層直接塗敷至電絕緣基材之表面。 圖2係説明於電阻層與基材間具有中間層之度量用電阻 器。 . ％ 根據圖1 ’ 一個具有表面'2之長方形物體1係作爲基材使 用’該表面2係適合欲被塗敷之度量用電阻器4之形式。在 本具體實施例中，表面2係以20毫微米至20〇毫微米之粗孝造 高度形成。基材1係由鈦酸鎂MgTi〇3所組成。但是，其亦 可塗敷氧化鋁作爲材料。包含一部份鉑族金屬較佳爲始之 電阻層4 ’係被塗敷至基材1之表面2上。電阻層4係藉阶 接濺射及/或蒸發塗敷，造成呈彎曲路徑形式之結構。此 相對較敏感（及具觸媒活性）之鉑層4係藉覆蓋層5保護。 對南溫應用而言，係使用具有厚度爲0.1毫米至1毫米之 陶資：薄片作爲覆蓋層5。於此情況中，陶究薄片係具有〇 3 毫米之厚度，且係由鈦酸鎂所輯成。陶瓷薄片係利用硬玻 璃軟焊料連接至基材層4及/或基材1。由於施加高達5〇〇 C之溫度，故覆蓋薄片5亦可利.用具有低这點之玻璃軟焊 料或陶瓷黏合劑連接。 覆蓋層5亦可自硼碎酸鹽玻璃形成，以取代陶瓷；薄片， __________- 8 -____ 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS )_ A4規格（21〇Χ&公釐) ~~'~~ —~~~ ----------^------1Τ------^ (請先閲讀背面之注意事項杲填窝本頁) A7 五、發明説明（6 ) 其係利用網版印刷程序塗敷。於燃燒後，硼矽酸鹽玻璃層 具有30微米之厚度。 於基材1之一個側面上，接點表面8、9係被安排在與彎 曲之電阻層4有關聯處。此等接點表面8、9亦可被描述爲 厚層墊片，且係被塗敷至電阻層4之連接接點6、7。於接 點表面8、9處，外部連接導線10、u係藉焊接或黏結敷上 。連接區域係藉由製自玻璃陶瓷材料之外罩層14，而成爲 電絕緣且爲應變舒解，該玻璃陶瓷材料係被塗敷至接點表 面8 9，及部伤塗敷至覆蓋層5。硼矽酸鹽玻璃已經証實 係爲適當玻璃陶瓷材料。已發現其厚度係在〇·5毫米至3毫 米之範圍内。對於在高溫領域中之應用（>6⑻。c)而言，除 了覆蓋層14以外，係在接點表面8、9之區域中塗敷覆蓋薄 片12。此程序係利用硬玻璃軟焊料進行，其可與覆蓋層μ 之硼矽酸鹽玻璃相同。 經 中 標 準 局 員 X 消 費 合 社 印 製 裝 訂 根據圖2，係將電絕緣中間層3塗敷至基材i之表面2。此 中間層3係藉陰極濺射方法塗敷。但是，亦可藉蒸發或厚 膜技術（樹脂酸鹽之網版印刷）塗敷。中間層3會調整基材ι <表面缺陷，JL另外，在其膨脹行爲上係適合欲被塗敷之 電阻層4。此中間層係由氧化链或氧化鎂所組成。其亦可 作爲基材！與欲被塗敷之電阻層4間之黏合劑使用。當使用

製自鈥酸鎂之基材時,A 已aiE實可特別合宜地塗敷氧化鋁作 爲中間層。 度計之進—步構造，係相應㈣ι中所述之具 體實施例，關於覆蓋層5，連接接點表面Μ，接點表面 (CNS) 〇14od3 五、發明説明（7 ) A7 8、9，連接導線10、11，接點表面覆蓋層14及覆蓋薄片12 ---------¢------ΪΤ------Φ (請先閱讀背面之注意事項寫本頁) 經濟部中央標準局員工消費合作社印製 __-10- 本紙乐尺度ϋ用中國國家¥準（CNS ) A4規格（2丨0X297公羞)

Claims (1)

1. π、申請專利範圍 經濟部中夬標準局員工消費合作社印製 種電阻溫度計，其具有呈電阻層形式之度量用電阻器 ，具有0.1至10微米之厚度，實質上由鉑族金屬所组成 其係被塗敷至具有熱膨脹係數在8.5至10.5 ppm/K範圍 内之載體底座之電絕緣表面上，且其具有電絕緣覆蓋層 其特徵在於實質上製自鈦酸鎂之基材⑴係欲被作爲 載體底座使用。_ . 根據申凊專利範圍第1項之電阻溫度計，其特徵在於較 佳係製自氧化鋁或氧化鎂之中間層⑺，係被塗敷於基 材⑴與電阻層⑷之間。 根據申请專利範圍第丨或2項之電阻溫度計，其特徵在 於覆蓋層（5)係由爛碎酸鹽玻璃所組成。 4·根據申請專利範圍第3項之電阻溫度計，其特徵在於硼 矽酸鹽玻璃具有1〇微米至1〇〇微米範圍内之厚度。 5.根據申凊專利範圍第〗或2項之電阻溫度計，其特徵在 於覆蓋層（5)爲製自基材⑴材料之陶瓷薄片。 6_根據申請專利範圍第5項之電阻溫度計，其特徵在於陶 資:薄片具有0.1至1毫米之厚度。 7·根據申請專利範圍第5項之電阻溫度計，其特徵在於作 爲覆蓋層（5)之陶瓷薄片，係利用陶瓷黏合劑或玻璃軚 焊料連接至電阻層（4)與基材(1)。 — -11 本紙張尺度逋用中國國家標準（CNS ) Α4規格（210X297公釐） (請先閔讀背面之注意事¾.-鳥本頁) 裝. 訂