JPH0510829A - Platinum temperature sensor - Google Patents
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Abstract
Description
【０００１】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は、絶縁基板上に形成さ
れた白金膜を備える白金温度センサに関するもので、特
に、その外部端子構造の改良に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a platinum temperature sensor provided with a platinum film formed on an insulating substrate, and more particularly to improvement of its external terminal structure.
【０００２】[0002]
【従来の技術】白金温度センサは、たとえばアルミナか
らなる絶縁基板上に形成された白金膜を備える。このよ
うな白金温度センサにおいて、小型でありながら高い抵
抗を得るため、限られた大きさの絶縁基板上で、白金膜
を蛇行状に延びるように形成して、白金膜が与える線路
長を長くすることが行なわれている。また、白金膜を、
上述のように、蛇行状に形成するため、絶縁基板上に、
全面またはほぼ全面にわたって白金膜を形成した後、白
金膜の厚み方向に貫通する溝を形成し、それによって残
された白金膜が蛇行状となるようにする方法が、有利に
採用されている。2. Description of the Related Art A platinum temperature sensor has a platinum film formed on an insulating substrate made of alumina, for example. In such a platinum temperature sensor, in order to obtain high resistance in spite of its small size, the platinum film is formed in a meandering shape on an insulating substrate of a limited size to increase the line length provided by the platinum film. Is being done. In addition, platinum film,
As described above, since it is formed in a meandering shape, on the insulating substrate,
A method in which a platinum film is formed over the entire surface or almost the entire surface and then a groove penetrating in the thickness direction of the platinum film is formed so that the platinum film left by the groove is meandered is advantageously adopted.
【０００３】図６には、上述した方法によって得られた
従来の白金温度センサ１０が断面図で示されている。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional platinum temperature sensor 10 obtained by the above method.
【０００４】白金温度センサ１０は、たとえば９９．６
％の純度を有するアルミナからなる絶縁基板１を備え
る。この絶縁基板１上には、印刷、スパッタ、または真
空蒸着により、白金膜２が形成され、この白金膜２に
は、レーザまたはドライエッチングを適用して溝３が形
成され、それによって、残された白金膜２が蛇行状に延
びるようにされる。この白金膜２は、したがって、抵抗
回路となる蛇行状パターン部４と、その両端から連続的
に延びる引出部５を与える。The platinum temperature sensor 10 is, for example, 99.6.
An insulating substrate 1 made of alumina having a purity of 10% is provided. A platinum film 2 is formed on the insulating substrate 1 by printing, sputtering, or vacuum evaporation, and a groove 3 is formed on the platinum film 2 by applying laser or dry etching, thereby leaving a groove. The platinum film 2 is made to extend in a meandering shape. Therefore, this platinum film 2 provides a meandering pattern portion 4 which becomes a resistance circuit, and a lead-out portion 5 which continuously extends from both ends thereof.
【０００５】蛇行状パターン部４上には、たとえばホウ
ケイ酸ガラスからなるガラスコーティング６が施され
る。他方、引出部５上には、たとえば金または銀−白金
からなる電極パッド７が焼成により形成され、その上
に、たとえばＰｔ−Ｎｉクラッド線、金線または白金線
からなるリード線８が溶接される。また、リード線８の
固定を確実にするため、リード線８、電極パッド７およ
び引出部５を覆うように、ガラスコーティング９が施さ
れる。On the meandering pattern portion 4, a glass coating 6 made of, for example, borosilicate glass is applied. On the other hand, an electrode pad 7 made of, for example, gold or silver-platinum is formed on the lead portion 5 by firing, and a lead wire 8 made of, for example, a Pt-Ni clad wire, a gold wire or a platinum wire is welded thereon. It Further, in order to secure the fixing of the lead wire 8, a glass coating 9 is applied so as to cover the lead wire 8, the electrode pad 7 and the lead portion 5.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の白金温度センサ１０は、以下のような問題を含
んでいる。However, the above-mentioned conventional platinum temperature sensor 10 has the following problems.
【０００７】すなわち、リード線８を用いているため、
その引張強度を考慮しながら白金温度センサ１０を取扱
う必要があり、取扱いにおいて細心の注意を払わなけれ
ばならない。That is, since the lead wire 8 is used,
It is necessary to handle the platinum temperature sensor 10 in consideration of its tensile strength, and careful attention must be paid in handling.
【０００８】また、リード線８のために、このような白
金温度センサ１０は、高集積の回路へ実装するには適し
ていない。Further, due to the lead wire 8, such a platinum temperature sensor 10 is not suitable for mounting on a highly integrated circuit.
【０００９】それゆえに、この発明の目的は、上述した
問題を解決し得る白金温度センサを提供しようとするこ
とである。Therefore, it is an object of the present invention to provide a platinum temperature sensor which can solve the above-mentioned problems.
【００１０】[0010]
【課題を解決するための手段】この発明は、絶縁基板、
前記絶縁基板上に形成される白金膜によって与えられ
る、蛇行状パターン部およびその両端に連続的に接続さ
れかつ前記絶縁基板の端部に設けられる引出部、ならび
に前記蛇行状パターン部を覆うように形成されるガラス
コーティングを備える白金温度センサに向けられるもの
であって、上述した技術的課題を解決するため、前記引
出部および当該引出部が設けられた前記絶縁基板の端部
を覆うように形成される外部電極を備えることを特徴と
している。The present invention provides an insulating substrate,
A meandering pattern portion provided by a platinum film formed on the insulating substrate, a lead portion continuously connected to both ends of the meandering pattern portion and provided at an end portion of the insulating substrate, and the meandering pattern portion. The present invention is directed to a platinum temperature sensor having a glass coating formed, and in order to solve the above-mentioned technical problem, formed so as to cover the lead-out portion and the end portion of the insulating substrate provided with the lead-out portion. It is characterized in that the external electrode is provided.
【００１１】外部電極は、好ましくは、銀を含む第１の
層、前記第１の層上に形成されるニッケルを含む第２の
層、および前記第２の層上に形成される錫または半田を
含む第３の層を備える。The external electrode is preferably a first layer containing silver, a second layer containing nickel formed on the first layer, and tin or solder formed on the second layer. And a third layer including.
【００１２】[0012]
【作用】この発明に係る白金温度センサにおいて、外部
電極が、外部端子手段として機能するため、リード線が
不要となる。In the platinum temperature sensor according to the present invention, since the external electrode functions as the external terminal means, the lead wire becomes unnecessary.
【００１３】[0013]
【発明の効果】したがって、この発明によれば、リード
線が設けられる場合の引張強度に関する問題を回避する
ことができる。Therefore, according to the present invention, it is possible to avoid the problem of the tensile strength when the lead wire is provided.
【００１４】また、外部電極を介して、回路基板上に表
面実装することができるため、高集積の回路への実装に
有利に対応することができる。Further, since it can be surface-mounted on the circuit board via the external electrodes, it can be advantageously mounted on a highly integrated circuit.
【００１５】[0015]
【実施例】図１は、この発明の一実施例による白金温度
センサ１９を示す断面図である。図２および図３を参照
しながら、白金温度センサ１９の製造方法を説明するこ
とによって、白金温度センサ１９の構造を明らかにす
る。1 is a sectional view showing a platinum temperature sensor 19 according to an embodiment of the present invention. The structure of the platinum temperature sensor 19 will be clarified by explaining the method for manufacturing the platinum temperature sensor 19 with reference to FIGS. 2 and 3.
【００１６】まず、図２（ａ）に示すように、たとえば
純度９９．６％のアルミナからなる絶縁基板１１が用意
される。この絶縁基板１１上に、たとえば、印刷、スパ
ッタまたは真空蒸着により、白金膜１２が形成される。
この白金膜１２は、たとえば１．４〜２．０μｍの厚み
とされる。First, as shown in FIG. 2A, an insulating substrate 11 made of alumina having a purity of 99.6% is prepared. The platinum film 12 is formed on the insulating substrate 11 by, for example, printing, sputtering or vacuum evaporation.
The platinum film 12 has a thickness of 1.4 to 2.0 μm, for example.
【００１７】次に、図２（ｂ）に示すように、白金膜１
２上に、レジスト膜１３が形成され、このレジスト膜１
３が、フォトリソグラフィによりパターニングされる。Next, as shown in FIG. 2B, the platinum film 1
A resist film 13 is formed on the resist film 1.
3 is patterned by photolithography.
【００１８】次に、図２（ｃ）に示すように、パターニ
ングされたレジスト膜１３をマスクとして、白金膜１２
に対してＡｒ+ イオンによる微細加工エッチングが施さ
れる。このとき、Ａｒ+ イオンエッチングに際して、た
とえば、次のような条件を採用することができる。すな
わち、アルゴン１００％の雰囲気で、その真空圧が１０
-4Ｔｏｒｒとされ、イオンエネルギを５００ｅＶ〜６０
０ｅＶとして、室温において、３０〜４０分間、Ａｒ+
イオンエッチングが実施される。これにより、白金膜１
２の厚み方向に貫通するように、レジスト膜１３のパタ
ーンに対応する溝１４が形成される。このようにして、
白金膜１２には、蛇行状パターン部１５、およびこの蛇
行状パターン部１５の両端に連続的に接続される引出部
１６が形成される。Next, as shown in FIG. 2C, the platinum film 12 is formed using the patterned resist film 13 as a mask.
Is subjected to microfabrication etching with Ar + ions. At this time, for Ar + ion etching, for example, the following conditions can be adopted. That is, in an atmosphere of 100% argon, the vacuum pressure is 10
-4 Torr and ion energy of 500eV-60
0 eV at room temperature for 30-40 minutes Ar +
Ion etching is performed. As a result, the platinum film 1
A groove 14 corresponding to the pattern of the resist film 13 is formed so as to penetrate in the thickness direction of 2. In this way
On the platinum film 12, a meandering pattern portion 15 and a lead-out portion 16 continuously connected to both ends of the meandering pattern portion 15 are formed.
【００１９】次いで、図２（ｄ）に示すように、レジス
ト膜１３が除去される。このステップにより得られた構
造物が、図３に斜視図で示されている。図３において、
絶縁基板１１上に形成された白金膜１２に溝１４を形成
することによって、白金膜１２が、蛇行状パターン部１
５および引出部１６を与えていることがわかる。Next, as shown in FIG. 2D, the resist film 13 is removed. The structure resulting from this step is shown in perspective view in FIG. In FIG.
By forming the groove 14 in the platinum film 12 formed on the insulating substrate 11, the platinum film 12 is formed into the meandering pattern portion 1.
It can be seen that 5 and the drawing portion 16 are provided.
【００２０】なお、上述したＡｒ+ イオンエッチングに
よれば、溝１４を極めて狭い間隔で形成することが可能
となり、そのため、蛇行状パターン部１５における線路
幅を狭くすることができる。したがって、限られた面積
の白金膜１２から高い抵抗値を与え得る抵抗回路を取出
すことができるため、抵抗値を所望値以上に確保しなが
ら、白金温度センサ１９の小型化を図ることができる。
しかしながら、このような利点を望まないならば、溝１
４の形成は、他のドライエッチングによっても、レーザ
によってもよい。According to the above-mentioned Ar + ion etching, the grooves 14 can be formed at extremely narrow intervals, so that the line width in the meandering pattern portion 15 can be narrowed. Therefore, a resistance circuit capable of giving a high resistance value can be taken out from the platinum film 12 having a limited area, so that the platinum temperature sensor 19 can be downsized while ensuring the resistance value at a desired value or more.
However, if such an advantage is not desired, the groove 1
The formation of 4 may be performed by another dry etching or a laser.
【００２１】また、溝１４の形成後において、蛇行状パ
ターン部１５によって与えられる抵抗値を調整するた
め、たとえばレーザによるトリミングを実施してもよ
い。Further, after the formation of the groove 14, in order to adjust the resistance value given by the meandering pattern portion 15, for example, laser trimming may be carried out.
【００２２】次に、図１に示すように、蛇行状パターン
部１５を覆うように、たとえばホウケイ酸ガラスからな
るガラスコーティング１７が形成される。また、引出部
１６およびこれら引出部１６が設けられた絶縁基板１１
の端部を覆うように、外部電極１８が形成される。外部
電極１８は、たとえば、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔ、Ａｇ−Ｐ
ｄ、またはＡｕのような金属によって与えられ、所望の
金属を含むペーストに絶縁基板１１の端部をディップし
た後、焼付けることにより形成される。外部電極１８
は、このようにして、引出部１６ばかりでなく、絶縁基
板１１の下面にまで延びるように形成される。Next, as shown in FIG. 1, a glass coating 17 made of, for example, borosilicate glass is formed so as to cover the meandering pattern portion 15. In addition, the lead-out portion 16 and the insulating substrate 11 provided with the lead-out portion 16
The external electrode 18 is formed so as to cover the end portion of. The external electrode 18 is, for example, Ag, Ag-Pt, Ag-P.
It is formed by dipping the end portion of the insulating substrate 11 in a paste containing a desired metal, such as d or Au, and baking the paste. External electrode 18
In this way, is formed so as to extend not only to the lead-out portion 16 but also to the lower surface of the insulating substrate 11.
【００２３】このようにして得られた白金温度センサ１
９によれば、絶縁基板１１の端面および下面において外
部電極１８により外部との電気的導通をとることができ
るため、このような白金温度センサ１９を実装するにあ
たって、外部電極１８を用いることができ、これを、直
接、回路基板に半田付けすることができるので、回路の
集積度を高めることができる。また、白金温度センサ１
９を、このように表面実装できることから、たとえばエ
アフローセンサへ導入することが容易になる。The platinum temperature sensor 1 thus obtained
According to 9, the external electrode 18 can be electrically connected to the outside on the end surface and the lower surface of the insulating substrate 11, so that the external electrode 18 can be used when mounting such a platinum temperature sensor 19. Since this can be directly soldered to the circuit board, the degree of circuit integration can be increased. Also, platinum temperature sensor 1
Since 9 can be surface-mounted in this way, it becomes easy to introduce it into an air flow sensor, for example.
【００２４】図４は、この発明の他の実施例による白金
温度センサの一部を拡大して示す断面図である。図４に
は、絶縁基板１１の端部が図示されている。FIG. 4 is an enlarged sectional view showing a part of a platinum temperature sensor according to another embodiment of the present invention. In FIG. 4, an end portion of the insulating substrate 11 is shown.
【００２５】前述したように、絶縁基板１１の端部を、
引出部１６も含めて覆うように形成される外部電極１８
は、この実施例では、３層構造とされている。特に、こ
の実施例では、第１の層２０が、Ａｇ、Ａｇ−Ｐｔまた
はＡｇ−Ｐｄのように、銀を含む材料で構成される。こ
のような場合、半田付け時の耐熱性を上げるため、第１
の層２０上に、ニッケルを含む第２の層２１が形成され
る。第２の層２１は、たとえば、ニッケルの電解めっき
層により与えらる。また、第２の層２１の半田付け性を
向上させるため、第２の層２１上には、Ｓｎ（錫）また
はＰｂ−Ｓｎ（半田）を含む第３の層２２が形成され
る。第３の層２２は、たとえば、Ｓｎめっき層またはＰ
ｂ−Ｓｎめっき層により与えられる。As described above, the end portion of the insulating substrate 11 is
The external electrode 18 formed so as to cover the lead-out portion 16 as well.
Has a three-layer structure in this embodiment. In particular, in this embodiment, the first layer 20 is composed of a material containing silver, such as Ag, Ag-Pt or Ag-Pd. In such a case, in order to improve heat resistance during soldering, the first
A second layer 21 containing nickel is formed on the layer 20. The second layer 21 is provided by, for example, a nickel electroplating layer. Further, in order to improve solderability of the second layer 21, a third layer 22 containing Sn (tin) or Pb-Sn (solder) is formed on the second layer 21. The third layer 22 is, for example, a Sn plating layer or P
b-Sn plating layer.
【００２６】図５は、この発明のさらに他の実施例によ
る白金温度センサの一部を拡大して示す断面図である。
図５では、絶縁基板１１の端部が図示されている。FIG. 5 is an enlarged sectional view showing a part of a platinum temperature sensor according to still another embodiment of the present invention.
In FIG. 5, the end portion of the insulating substrate 11 is shown.
【００２７】蛇行状パターン部１５を覆うように形成さ
れるガラスコーティング１７は、引出部１６の一部をも
覆うように形成される。ガラスコーティング１７は、前
述したように、ホウケイ酸ガラスからなり、たとえば、
９００℃で１０〜２０分間、焼付けることにより形成さ
れる。外部電極１８は、上述のようなガラスコーティン
グ１７の端縁部を多少覆うように形成される。外部電極
１８は、たとえば、前述した銀から構成されるとき、銀
ペーストをディップした後、８５０℃で３０分間、焼付
けることにより形成される。The glass coating 17 formed so as to cover the meandering pattern portion 15 is formed so as to also cover a part of the drawer portion 16. The glass coating 17 is made of borosilicate glass as described above, and for example,
It is formed by baking at 900 ° C. for 10 to 20 minutes. The external electrode 18 is formed so as to slightly cover the edge portion of the glass coating 17 as described above. The external electrode 18 is formed, for example, when it is made of the above-mentioned silver, by dipping a silver paste and baking it at 850 ° C. for 30 minutes.
【００２８】上述のように、ガラスコーティング１７の
上に外部電極１８をオーバーラップさせて形成すること
により、絶縁基板１１上に形成された白金膜１２を全面
にわたって外部に露出しないように封止することができ
る。As described above, by forming the external electrodes 18 on the glass coating 17 so as to overlap each other, the platinum film 12 formed on the insulating substrate 11 is entirely sealed so as not to be exposed to the outside. be able to.
【図１】この発明の一実施例による白金温度センサ１９
を示す断面図である。FIG. 1 is a platinum temperature sensor 19 according to an embodiment of the present invention.
FIG.
【図２】図１に示した白金温度センサ１９の製造方法に
含まれる各ステップを示す断面図である。FIG. 2 is a cross-sectional view showing each step included in the method for manufacturing the platinum temperature sensor 19 shown in FIG.
【図３】図２（ｄ）のステップにより得られた構造物を
示す斜視図である。FIG. 3 is a perspective view showing a structure obtained by the step of FIG. 2 (d).
【図４】この発明の他の実施例による白金温度センサの
一部を示す断面図である。FIG. 4 is a sectional view showing a part of a platinum temperature sensor according to another embodiment of the present invention.
【図５】この発明のさらに他の実施例による白金温度セ
ンサの一部を示す断面図である。FIG. 5 is a sectional view showing a part of a platinum temperature sensor according to still another embodiment of the present invention.
【図６】従来の白金温度センサ１０を示す断面図であ
る。FIG. 6 is a sectional view showing a conventional platinum temperature sensor 10.
１１ 絶縁基板 １２ 白金膜 １４ 溝 １５ 蛇行状パターン部 １６ 引出部 １７ ガラスコーティング １８ 外部電極 １９ 白金温度センサ ２０ 第１の層 ２１ 第２の層 ２２ 第３の層 11 Insulating substrate 12 Platinum film 14 groove 15 Serpentine pattern part 16 Drawer 17 glass coating 18 External electrode 19 Platinum temperature sensor 20 First Layer 21 Second Layer 22 Third Layer
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 宮川 和人 京都府長岡京市天神二丁目26番10号 株式 会社村田製作所内 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page (72) Inventor Kazuto Miyagawa 2-10-10 Tenjin, Nagaokakyo, Kyoto Stock Murata Manufacturing Co., Ltd.
Claims (2)
る、蛇行状パターン部およびその両端に連続的に接続さ
れかつ前記絶縁基板の端部に設けられる引出部、 前記蛇行状パターン部を覆うように形成されるガラスコ
ーティング、ならびに前記引出部および当該引出部が設
けられた前記絶縁基板の端部を覆うように形成される外
部電極を備える、白金温度センサ1. An insulating substrate, a meandering pattern portion provided by a platinum film formed on the insulating substrate and a lead portion continuously connected to both ends of the meandering pattern portion and provided at an end portion of the insulating substrate, the meandering portion. Temperature sensor comprising a glass coating formed so as to cover the patterned portion, and an external electrode formed so as to cover the lead-out portion and the end of the insulating substrate provided with the lead-out portion.
記第１の層上に形成されるニッケルを含む第２の層、お
よび前記第２の層上に形成される錫または半田を含む第
３の層を備える、請求項１に記載の白金温度センサ。2. The external electrode comprises a first layer containing silver, a second layer containing nickel formed on the first layer, and tin or solder formed on the second layer. The platinum temperature sensor according to claim 1, comprising a third layer comprising:
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16036291A JPH0510829A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Platinum temperature sensor |
| US07/901,264 US5294910A (en) | 1991-07-01 | 1992-06-19 | Platinum temperature sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16036291A JPH0510829A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Platinum temperature sensor |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0510829A true JPH0510829A (en) | 1993-01-19 |
Family
ID=15713335
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16036291A Withdrawn JPH0510829A (en) | 1991-07-01 | 1991-07-01 | Platinum temperature sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0510829A (en) |
-
1991
- 1991-07-01 JP JP16036291A patent/JPH0510829A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 19981008 |