(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
白金抵抗膜パターンを金属酸化物基板上に堆積させ、前記抵抗膜パターン上にセラミック中間層を設ける、高温センサの製造方法において、前記セラミック中間層上に自立するセラミックカバーを結合するか、又は前記セラミック中間層の全面にガラスセラミックを取り付け、
その際、前記セラミックカバーを金属でドープされたガラスセラミックで結合し、前記金属でドープされたガラスセラミックは前記セラミック中間層を越えて抵抗膜パターンのカソードにまで設けるか、又は前記セラミック中間層の全面に取り付けられる前記ガラスセラミックが、金属でドープされたガラスセラミックであり、前記金属でドープされたガラスセラミックは前記セラミック中間層を越えて前記抵抗膜パターンのカソードにまで設けることを特徴とする、高温センサの製造方法。
【請求項２】
前記自立するセラミックカバーを、前記金属でドープされたガラスセラミックにより、前記セラミック中間層の全面に結合することを特徴とする、請求項１記載の方法。
【請求項３】
前記金属でドープされたガラスセラミックは７５０℃より高くでは導電性であるか又はイオン伝導性であることを特徴とする、請求項１又は２記載の方法。
【請求項４】
抵抗膜のためのコンタクトフィールド（パッド）をセラミック中間層で覆わず、セラミック中間層を設けた後でかつカバーを結合する前に端子線を前記コンタクトフィールドに接続することを特徴とする、請求項１から３までのいずれか１項記載の方法。
【請求項５】
セラミック中間層を、ＰＶＤ（物理蒸着）、ＩＡＤ（イオンアシスト蒸着）、ＩＢＡＤ（イオンビームアシスト蒸着）、ＰＩＡＤ（プラズマイオンアシスト蒸着）、ＣＶＤ（化学蒸着）又はマグネトロンスパッタ法による薄膜法で設ける、請求項１から４までのいずれか１項記載の方法。
【請求項６】
エピタキシャル法によりサファイアに堆積されたＰｔ抵抗構造を、セラミック膜で被覆し、該セラミック膜上に石英ガラスセラミック又はセラミックカバーを石英ガラスセラミックで結合する、請求項１から５までのいずれか１項記載の方法。
【請求項７】
セラミック中間層が、Ａｌ2Ｏ3からなる薄膜として設けられる、請求項１から６までのいずれか１項記載の方法。
【請求項８】
セラミック中間層が、パッシベーション層又は拡散バリアである請求項１から７までのいずれか１項記載の方法。
【請求項９】
金属酸化物基板上にコンタクトパッドと前記パッドに接続するＰｔ抵抗膜パターンとを備え、前記抵抗膜パターン上にセラミック中間層を備え、かつ前記セラミック中間層の全面に取り付けられる、ガラスセラミック又はセラミックカバーを備えている高温センサチップの使用であって、
前記ガラスセラミック、又は前記セラミックカバーをセラミック中間層に結合するガラスセラミックが、金属でドープされたガラスセラミックであり、カソード電位を有し、かつセラミック中間層を越えてカソードにまで延在することを特徴とする、前記使用。
【請求項１０】
前記ガラスセラミックは石英ガラスセラミックである、請求項９記載の高温センサチップの使用。
【請求項１１】
高温センサチップは配線された膜抵抗体であることを特徴とする、請求項９又は１０記載の高温センサチップの使用。
【請求項１２】
前記セラミック中間層により覆われていない抵抗膜のためのコンタクトパッドが、それぞれ端子線と接続されていることを特徴とする、請求項１１記載の高温センサチップの使用。
【請求項１３】
電気絶縁性表面を有する金属酸化物基板と、前記表面に配置された白金測定抵抗体とからなり、電気端子と、前記白金測定抵抗体を覆うが前記電気端子を覆っていない、電気絶縁性セラミック中間層とを有し、その際、前記電気絶縁性セラミック中間層は金属でドープされたガラスセラミックで被覆されていて、前記ガラスセラミックは８５０℃以上で高くても１メガオーム／スクエアの抵抗率を有する、請求項９から１２までのいずれか１項記載の高温センサチップの使用。
【請求項１４】
前記セラミック中間層が、Ａｌ2Ｏ3又はＭｇＯ又はＴａ2Ｏ5を含む、請求項１３記載の高温センサチップの使用。
【請求項１５】
前記セラミック中間層が、ＰＶＤ（物理蒸着）、ＩＡＤ（イオンアシスト蒸着）、ＩＢＡＤ（イオンビームアシスト蒸着）、ＰＩＡＤ（プラズマイオンアシスト蒸着）、ＣＶＤ（化学蒸着）又はマグネトロンスパッタ法による薄膜法で設けられる、請求項９から１４までのいずれか１項記載の高温センサチップの使用。
【請求項１６】
エピタキシャル法によりサファイアに堆積されたＰｔ抵抗構造を、セラミック中間層で被覆し、セラミック中間層上に、石英ガラスセラミックを結合するか、又はセラミックカバーを石英ガラスセラミックで結合する、請求項９から１５までのいずれか１項記載の高温センサチップの使用。
【請求項１７】
セラミック中間層が、Ａｌ2Ｏ3からなる薄膜として設けられる、請求項９から１６までのいずれか１項記載の高温センサチップの使用。
【請求項１８】
セラミック中間層が、パッシベーション層又は拡散バリアである、請求項９から１７までのいずれか１項記載の高温センサチップの使用。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、特にセラミックからなる基板の電気絶縁性表面上の電気的端子を備えた測定抵抗体として抵抗膜パターンを備えた電気的温度センサに関し、その際、前記抵抗膜パターンは拡散遮断膜で覆われている。
【背景技術】
【０００２】
WO 92/15101からは、セラミック基板上に設けられた白金−抵抗膜と、前記抵抗膜上に設けられたパッシベーション層とを備えた急速白金金属温度センサが公知であり、その際、前記パッシベーション層はセラミック膜とガラス膜とからなる二重膜として形成されている。
【０００３】
このような温度依存性抵抗体を温度センサとして製造するために、電気絶縁性材料からなる表面を有する基板上に抵抗膜（Ｐｔ−メアンダ）を厚膜として設けられ、その際、前記抵抗膜の外側表面は電気絶縁性材料からなる層で被覆され、前記層はパッシベーション層として利用される。
【０００４】
さらに、EP 0 543 413 A1から、温度センサとして温度依存性の白金を有する抵抗体の製造方法は公知であり、その際、前記抵抗膜に対して間隔を置いて電極が設けられていて；その際、電流供給により生じる抵抗膜へのイオン移動は回避されるならば、前記電極は前記抵抗膜と導電性に接続される。
【０００５】
US 5,202,665からは、白金膜が基板上に厚膜技術で設けられる温度センサの製造方法は公知である。この場合、白金粉末を酸化物及び結合剤と混合し、スクリーン印刷により適用される。引き続き、１３００℃〜１３５０℃の温度範囲で熱処理される。このように製造された、基板上に白金を有する膜を備えた温度センサは、酸化物セラミック中に微細に細分された金属白金を有し、かつ６０〜９０質量％の範囲内の金属白金含有量を有する。
【０００６】
EP 0 327 535 B1からは、測定素子として薄膜−白金抵抗体を備えた温度センサが公知である。白金からなる温度測定用抵抗体は電気絶縁性の基板の表面上に形成され、その際、この抵抗素子は誘電性保護膜で被覆され、前記保護膜は有利に二酸化ケイ素からなりかつ２０００〜４０００オングストロームの範囲内の厚さを有する。さらに、この被覆層として拡散遮断膜が設けられ、前記拡散遮断膜は、酸化チタンの形成のために酸素雰囲気中でのチタンの堆積により設けられる。この遮断膜は、６０００〜１２０００オングストロームの範囲内の厚さを有する。前記拡散遮断膜は、酸素が誘電性膜へ侵入することができ、かつそれによりガラス膜からの遊離される金属イオンの白金膜に関する攻撃が十分に回避される場合であっても、極端な周囲条件では、それにもかかわらず白金膜の攻撃を引き起こし、温度測定素子としてのその物理的挙動を障害しかねない。
【０００７】
さらに、抵抗温度計のための電気的測定抵抗体並びにこのような電気的測定抵抗体の製造方法は、US 4,050,052並びに相応するDE 25 27 739 C3から公知である。
【０００８】
この種の温度センサは、EP 0 973 020により犠牲カソードを備えることができ、１１００℃までの温度に耐えることができる。この技術は測定抵抗体を化学的又は機械的攻撃に対して保護する。しかしながら、このセンサの場合には、常にカソードが電気的に適切に接続されていることに留意しなければならない、それというのも電気的接続の取り違えはセンサの破壊を生じるためである。その他の点では、前記センサは７００℃以上でドリフトにさらされる。
【特許文献１】WO 92/15101
【特許文献２】EP 0 543 413 A1
【特許文献３】US 5,202,665
【特許文献４】EP 0 327 535 B1
【特許文献５】US 4,050,052
【特許文献６】DE 25 27 739 C3
【特許文献７】EP 0 973 020
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の根底をなす課題は、７５０℃〜１２００℃の適用領域内でセンサのドリフトが低下され、かつ有利に電流接続に関して敏感でないセンサを提供することであった。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明の場合には、前記課題を解決するために、前記抵抗膜パターンを覆うセラミック膜上にカバーが結合される。特に、ガラスセラミック又はガラスセラミックを有するセラミックカバーが、抵抗膜を覆うセラミック膜上に結合される。有利に、ガラスセラミックのガラスは高純度石英ガラスであるか、又はこのガラスセラミック膜は前記セラミック中間層を越えて前記抵抗膜のカソードと結合する。
【００１１】
この抵抗膜を覆うセラミック膜は、基板表面とは反対の抵抗膜の側に位置する。
【００１２】
有利に、前記基板は金属酸化物、特にサファイア又はセラミックからなる。
【００１３】
前記課題は、独立形式請求項の特徴により解決される。引用形式請求項には、有利な実施態様が記載されている。
【００１４】
特に有用な実施態様の場合には、エピタキシャル法によりサファイアに堆積されたＰｔ抵抗構造を、セラミック膜、特にＡｌ2Ｏ3からなる薄膜で被覆し、前記膜上に石英ガラスセラミック又は特にＡｌ2Ｏ3からなるセラミックカバーを石英ガラスセラミックで結合する。特に、この石英ガラスセラミックは、高純度石英セラミック及びセラミック成分からなる。
【００１５】
特に簡単な実施多様の場合には、金属でドープされたガラスセラミック又はガラスセラミックを使用し、前記ガラスセラミックは７５０℃より高くでは導電性であるか又はイオン伝導性であり、その際、場合により金属でドープされた前記ガラスセラミックは前記抵抗膜を覆うセラミック膜上で、前記セラミック膜を越えて前記抵抗膜のカソードと結合されている。このように、カソードポテンシャルを備えるか又は接地されたガラスセラミックは、カチオンがＰｔ測定抵抗体へ移行することを防止する。特に、前記カソード接続された接続端子領域（パッド）はガラスセラミックで濡らされる。この場合、前記ガラスセラミック（前記ガラスセラミックは場合により金属でドープされている）は、接続端子領域に取り付けられた端子線の応力除去のために寄与する。
【００１６】
更なる実施態様の場合には、測定抵抗体に接するか又は取り囲んで延在するカソードは、ガラスセラミックでセラミック膜上に結合される。
【００１７】
従って、本発明の場合に、特に７５０℃より高くで初めて作用する温度依存性のカチオン捕捉材（ゲッタ）は、測定抵抗体を覆うセラミック膜上に配置されている。有利にカソードとの接続は、カソードを誘導するスイッチスポット（switch spot）により実現される。前記カチオン捕捉材は、有利に酸化ジルコニウムを有する。前記スイッチスポットは、有利に、カソード電位下で電気化学的に反応する酸化物を有する。
【００１８】
従って、本発明は、温度依存性のイオン捕捉材又はスイッチスポットによってイオン捕捉材の作用の制御を可能にする。
【００１９】
このスイッチスポットは、慣用のイオン捕捉材も、本発明による温度依存性イオン捕捉材も切り替えることができる。有利なイオン捕捉材は７００℃を越えて初めて、特に７５０℃を越えて初めて作用する；本発明の場合には、セラミック状又はガラス状のイオン捕捉材が使用される。酸化ジルコニウムが有利な材料である。
【００２０】
スイッチスポットとして、カソード電位下で又は所望の温度条件下で又はカソード電位下及び所望の温度条件下で電気化学的反応を生じる材料が適している。
【００２１】
有利に、同様に、酸化物、ガラス又はセラミックが有利である。
【００２２】
特に、市場で入手可能なセラミック基板の場合、前記基板を抵抗膜とは反対側にイオン捕捉材で被覆することも有利である。端子線を取り付けた後に、前記ブランクをガラスセラミックスラリー中に浸漬するか又はガラスセラミックペーストで覆うのが有利である。有利に、セラミック基板はDE 10 2007 038 680により表面処理される。特に、セラミック基板の焼成膜を除去するか又は基板表面を抵抗膜の適用の前に純粋なセラミック材料で被覆する。
【００２３】
接地された電気絶縁性材料からなるカバーを、ガラスセラミック接着剤で適用する場合に特に経済的な製造が行われる。前記カバーはセンサの機能特性を得るために極めて有効な保護を提供し、高品質の長い運転時間を支援する。
【００２４】
前記課題は、方法的に、基板表面とは反対の抵抗膜パターンの側に、ガラスセラミック膜を、前記抵抗膜パターンに対して間隔をおいて前記抵抗膜パターンを覆うセラミック膜上に結合させることにより解決される。前記ガラスセラミックをカバーとして構成するか又はガラスセラミックでセラミックプレートを結合するか又はガラスセラミックをカソードにまで延在させることが有利である。特に、前記ガラスセラミックは石英ガラス及びセラミック成分からなる。
【００２５】
前記課題は、方法的に、抵抗膜パターンを被覆する拡散遮断膜上に金属でドープされたガラスセラミックをカバーとして形成するか、又はこの種のパッシベーション層でセラミックプレートを接着するか又はこのパッシベーション層をカソードにまで延在させることによっても解決される。特に高品質なガラスセラミックは、ガラス成分として石英ガラスを有し、これは白金でドープされている。
【００２６】
有利な実施態様の場合に、抵抗膜パターンはセラミック材料、有利に酸化アルミニウム上に設けられ、引き続き拡散バリアとしてもしくはパッシベーション層としてセラミック材料（同様に酸化アルミニウム）で被覆する。この場合、この抵抗膜は、焼成されたセラミック基板上に設けられることができ、この場合、抵抗膜の構造の寸法形状は変化しないことが有利である。この拡散バリアは有利に中間層として適用される。
【００２７】
しかしながら、この抵抗膜は支持体としていわゆる「グリーン」セラミック上に適用することも可能であり、この場合、パッシベーション層として又は拡散バリアとして電気絶縁材料からなる膜の適用後にこれを支持体と一緒に焼結する。この場合、多層系のためにさらに、拡散バリアとしてもしくはパッシベーション層として積層された「グリーン」セラミックを適用することも可能であり、前記セラミックは引き続き焼結プロセスで支持体及び抵抗膜と結合される。この場合、支持体のため及び抵抗膜の被覆（パッシベーション層もしくは拡散バリア）のために同一のもしくは同種の材料を使用することが特に有利である、それというのも、抵抗膜構造もしくは抵抗構造の気密な埋め込みが可能であるためである。
【００２８】
前記拡散バリアもしくはパッシベーション層を形成するために、セラミック粉末を厚膜法を用いて前記抵抗膜上に適用し、引き続き焼結することもできる。この場合、前記の方法が極めて経済的であることが有利である。
【００２９】
さらに、前記拡散バリア又はパッシベーション層の形成のために、焼結された基板の前記抵抗膜パターン上にセラミック粉末をプラズマ溶射法で適用する。これは、生じる膜が高い堆積温度に基づき後の使用において生じる高温の場合でもその安定性を維持するという利点を有する。
【００３０】
さらに、この拡散バリア又はパッシベーション層は薄膜法で、ＰＶＤ（物理蒸着）、ＩＡＤ（イオンアシスト蒸着）、ＩＢＡＤ（イオンビームアシスト蒸着）、ＰＩＡＤ（プラズマイオンアシスト蒸着）又はＣＶＤ（化学蒸着）又はマグネトロンスパッタ法で設けることができる。
【００３１】
前記課題は、装置的に、セラミック中間層上に固定されたカバーにより解決される。電気接続端子を備えた測定抵抗体として、セラミック基板として形成された支持体の電気絶縁性表面上に配置されている抵抗膜パターンを備えた電気温度センサは、本発明の場合に、１０００℃を越える温度で耐えるために被覆で保護されていて、その際、前記抵抗膜パターンは汚染又は損傷に対して保護するために電気絶縁材料からなる少なくとも１つの層により覆われ、前記層はパッシベーション層として及び／又は拡散バリアとして構成されている。
【００３２】
この測定抵抗体は、有利に白金を有する抵抗膜パターンであり、特に薄膜技術又は厚膜技術を用いて構成される。この拡散バリアは、中間層の形で構成されている。
【００３３】
経済的な製造並びに温度依存性抵抗体の長い寿命が生じることが有利である。
【００３４】
実際の実施態様の場合には、前記中間層の厚さは０．２μｍ〜５０μｍの範囲内にある。
【００３５】
他の実施態様の場合には、前記カソードは電気接続端子を備えている。その際、前記カソードは抵抗膜もしくは測定抵抗体の両方の端子に対して電気的に負に印加されていてもよい。カソードと接続している中間層上のガラスセラミックは、極端な周囲条件で正のイオン（白金毒、例えば金属イオン）を負のガラス膜に引きつける。
【００３６】
本発明による有利な実施態様の場合に、支持体はＡｌ2Ｏ3からなる。さらに、拡散バリア又は中間層は、有利にＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ又は両方の材料からなる混合物からなり、その際、Ａｌ2Ｏ3の質量割合は２０％〜７０％の範囲内である。
【００３７】
さらに、前記拡散バリア又は中間層が少なくとも２つの膜の層序を有する層系から構成され、前記膜はそれぞれＡｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｔａ2Ｏ5のグループからなる少なくとも１種の酸化物から形成されることができ；その際、少なくとも１つの膜は２つの前記の酸化物から形成されていてもよく、その際、有利に酸化物の物理的混合物が使用されるが、混合酸化物を使用することもできる。
【００３８】
本発明の他の実施態様の場合に、Ａｌ2Ｏ3、ＭｇＯ、Ｔａ2Ｏ5からなるグループの酸化物は酸化ハフニウムを含めるまで拡張することができる。
【００３９】
有利に、前記拡散バリアもしくはパッシベーション層は、例１〜６に記載された材料を有する表１による一層系からなるか、又は少なくとも２つの層１及び２を有し、その際、更なる層もしくは複数の層が層２に付加されていてもよい表２による多層系からなる。この多様な層材料は、個々の例もしくは行において番号７〜３０で示されている。
【表１】
0005641683.tif 000002
【表２】
0005641683.tif 000003
【００４０】
この材料の使用は、この金属酸化物は高温でもなお安定であるため特に有利である。前記中間層もしくはパッシベーション層は、有利にＰＶＤ法、ＩＡＤ法、ＩＢＡＤ法、ＰＡＤ法又はマグネトロンスパッタ法で製造される。
【００４１】
さらに、両方の有利な実施態様の場合には、パッシベーション層は、ＳｉＯ2、ＢａＯ及びＡｌ2Ｏ3からなる混合物を有し、その際、ＳｉＯ2の質量割合は２０％〜５０％の範囲内にある。
【００４２】
この場合、前記混合物は絶縁抵抗を有することが有利である。
【００４３】
この新規の電気高温センサは、１０００℃を越える温度でかつ１２００℃までの温度で使用可能である。
【００４４】
次に、本発明の主題を図１〜６により詳細に説明する。
【００４５】
図１は、サファイア上に端子面を備えた測定抵抗体の展開図を示し、その際、前記抵抗体はメアンダ構造として構成され、かつ拡散遮断膜及びパッシベーション層により覆われている。
【００４６】
図２及び３は、図１と類似の実施態様を示し、その際、付加的パッシベーション層はセラミックプレートの形で結合されている。
【００４７】
図４は、２つの露出したコンタクト面と電極用のコンタクトを備えた図５による実施態様の上から見た図を示す。
【００４８】
図５は、セラミック基板上に端子面を備えた測定抵抗体の断面図を示し、その際、前記抵抗体はメアンダ構造として構成され、かつ拡散遮断膜及びパッシベーション層により覆われている。
【００４９】
図６は、メアンダ状の抵抗構造が支持体とカバーとの間に気密に埋め込まれている端子面を備えた測定抵抗体の断面図を示し、その際、この構造はグリーンセラミックを一緒に焼結することにより製造される。
【００５０】
図７は、基板上でカソードが測定電極の周囲を取り囲んで配置されているチップを示す。
【００５１】
図１の場合には、測定抵抗体として利用される抵抗膜３は薄膜としてサファイア１の平坦な表面上に存在する。この抵抗膜３はコンタクトパッド４を備えたメアンダ形に構成され、これは、例えばDE 40 26 061 C1又はEP 0 471 138 B1から公知である。前記コンタクトパッド４は、抵抗膜３と同じ材料からなる。前記抵抗膜３は、その基板１とは反対側に拡散遮断膜７が中間層７として設けられていて、前記拡散遮断膜７は石英ガラスセラミックからなるパッシベーション層１０で覆われている。
【００５２】
このパッシベーション層１０に基づき、周囲環境の雰囲気による被毒に対して白金を含有する抵抗膜３の敏感な構造は有効に保護される。このような多層構造の場合に、石英ガラスセラミック１０のセラミック成分及び石英ガラス成分の高純度により、白金抵抗膜３のために極めて有害なカチオンは回避され、前記有害なカチオンは高温で極めて高速に電界中での移行により白金を汚染し、ひいてはそれにより生じる白金合金の温度／抵抗機能に劇的に影響を及ぼし、その結果、温度測定用の抵抗膜３の高温安定性はもはや生じなくなる。中間層又は拡散バリア７としての第１の熱力学的に安定でかつ純粋な酸化アルミニウム膜に基づき、ケイ素及び他の白金を被毒する物質もしくはイオンの侵入は防止される。従って、例えばメアンダ形に構成された抵抗膜は被毒に対して保護されている。中間層又は拡散バリア７の適用は、物理蒸着によって達成することができる。
【００５３】
この酸化アルミニウム膜７は、化学量論的過剰に、純粋な酸化アルミニウム（Ａｌ2Ｏ3）の極めて安定な膜が抵抗膜３の白金構造を覆うように堆積されている。ガラスセラミックからなるケイ素を有するパッシベーション層１０は、活性の白金抵抗膜３とは全く接触せず、それにより外側の汚染元素に対する機械的保護として前記抵抗膜３の密閉が保証される。
【００５４】
図２及び３の場合には、金属、特に白金でドープされたガラスセラミック１０上にセラミックプレート１１が結合される。このセラミックプレート１１は、付加的なパッシベーションを意味し、かつ例えば温度センサとして使用する場合に、燃焼エンジンの排ガス流中に直接生じる粒子による摩耗に対する機械的「保護シールド」として作用する。この主要な機能は、耐腐食性の改善である。さらに、基板１はその焼成膜が除去された基板として構成され、かつ酸化アルミニウムからなる薄膜２で被覆されている。
【００５５】
図２による実施態様の場合に、端子線６ａを備えた端子パッド５ａはカソードであり、測定抵抗体３上に配置された酸化アルミニウムからなる薄膜７は金属でドープされたガラスセラミック１０で覆われている。
【００５６】
このカソード接地されたパッシベーション層１０の負の電位は、Ｐｔ抵抗膜へのカチオンの移行を抑制する。
【００５７】
図３による実施態様の場合に、端子線６ａ及び６ｂが設けられた端子パッド５ａ及び５ｂは電気絶縁性固定ビード９により応力が除去されている。このガラスセラミックは、石英ガラス及びＡｌ2Ｏ3の高純度成分からなる。このパッシベーション層はセラミック中に固定されるカチオンを有するだけであり、従って電界中でのカチオンの移行は行われない。
【００５８】
図４及び５の場合には、測定抵抗体として用いる白金からなる抵抗膜３が、サファイア又は酸化アルミニウムセラミック（Ａｌ2Ｏ3）からなる基板もしくは支持体１の平坦な表面上に存在する。前記抵抗膜は有利に端子コンタクトパッド４ａ，４ｂと共に、例えば既に記載されたDE 40 26 061 C1から公知のように、メアンダ形に構成されている。前記抵抗膜３は、基板１とは反対側で中間層としての拡散バリア７により取り囲まれていて、その際、前記抵抗膜はまた金属でドープされたガラスセラミックからなるパッシベーション層１０としての外側被覆層により覆われている。このパッシベーション層１０は、前記中間層を越えて、抵抗膜３の他に白金カソード８上に設けられ、前記パッシベーション層１０がカチオンを吸収することにより、前記パッシベーション層１０から場合により生じるカチオンを白金からなる抵抗膜３から隔てている。従って、腐食性の高温雰囲気の場合であっても、電界中でのカチオンの移行に対して保護を行うことが可能である。この理由から、セラミック基板の焼成膜を除去し、かつ前記セラミック基板１をＡｌ2Ｏ3薄膜２で被覆し、前記薄膜上に抵抗構造３を配置することも有利である。このように、白金からなる抵抗膜１の耐高温性及びそれにより全体の温度センサの耐高温性は、長い測定期間にわたり維持される。
【００５９】
図４は、抵抗体のための２つの端子パッド４ａ，４ｂ及びガラスセラミック１０のための別個のカソード８を備えた図５の上から見た図を示し、前記ガラスセラミック１０はこの場合より見やすくするために、その周囲に沿って太い破線により示されている。この実施態様の場合に、ガラスセラミックは抵抗体に対して「電気的に負に」バイアスを加えることも可能である。前記抵抗体を被毒するこのカチオンは、カソード８に接続されかつ金属でドープされたガラスセラミック１０に引き寄せられる。従って被毒は防止される。十分な保護は、金属でドープされたガラスセラミック１０が、前記抵抗体の電気的に負の端子で接地される際に達成される。この拡散バリア７は、ここではその周囲に沿って実線により示されている。簡単な図示されていない実施態様の場合に、金属でドープされたガラスセラミック１０は導体路を介してカソード８から端子パッド４ａにまで接地されている。
【００６０】
図４によりほぼ正方形の抵抗体形状が示されている場合であっても、本発明による抵抗体の形状は幅が１〜６ｍｍの範囲内でかつ長さが３〜５０ｍｍの範囲内にある。
【００６１】
図６の場合には、コンタクト面４ａ，４ｂを備えた抵抗体がグリーンセラミックからなる基板としての支持体１上に設けられ、構造化された抵抗膜３はプレート７の形状での同様にグリーンセラミックからなるパッシベーションで覆われている。共通の焼成プロセスにより支持体１及びカバー７は一緒に焼結され、抵抗膜３又は構造体は気密に埋め込まれる。前記焼結プロセスの後に、支持体１及びカバーとしてのプレート７は、抵抗体３のための、「焼成セラミック」の特徴を有する機械的にかつ化学的に極めて耐久性のパッシベーションを形成する。露出するコンタクト面４，５上に、ワイヤ６、バンド又はクランプの形の端子が溶接又ははんだ付け又はボンディングされていてもよく、前記端子は引き続きガラスセラミックで密封される。
【００６２】
図７の場合には、基板１上でカソード８がメアンダとして形成されている抵抗構造３を取り囲む。前記カソード８はこの場合、前記パッド４ａを介して接続されていて、前記パッドに抵抗体がカソード接続されている。これとは別に、前記カソードは別個のカソード電位でも接続することができる。これとは別に、抵抗構造３のカソード端子がカソード８として構成され、前記カソードが前記抵抗構造３を十分に取り囲むことにより、前記カソード８を抵抗構造の一部として構成することができる。前記抵抗体３は、パッシベーション層７により覆われるが、カソード８として用いられる抵抗膜の一部又は別個のカソード８は覆われない。拡散バリア膜７上に配置されたガラスセラミック１０は、拡散バリア膜７を越えてカソード８にまで設けられる。
【００６３】
前記抵抗膜３の厚さは、０．５〜５μｍの範囲内、有利に１．５μｍであり、パッシベーション層１０の厚さは５〜５０μｍの範囲内、有利に２５μｍである。
【００６４】
薄膜法で堆積されたカソード８の厚さは、０．２〜１０μｍの範囲内、有利に５μｍであり、厚膜法で堆積されたカソード８の厚さは、５〜３０μｍの範囲内、有利に１５μｍである。
【００６５】
拡散バリア７としての中間層の前記した実施態様に対して補足して、前記中間層は薄膜法の場合に０．２〜１０μｍの範囲内、有利に５μｍの厚さで堆積され、厚膜法の場合に５〜５０μｍの範囲内、有利に１５μｍの厚さで堆積されることが指摘される。
【００６６】
抵抗３に接するコンタクト面パッド５の厚さは、２０〜１００μｍの範囲内、有利に５０μｍであり、この値はカソード８の厚さにも通用する。前記支持体１は、基板として０．１３ｍｍ〜１ｍｍ、有利に０．６３５ｍｍの厚さを有する。
【００６７】
ほとんどの図に示された端子面４は、それぞれ一つの側に配置されているが、さらに、図５及び６による２つの端子パッドがそれぞれ反対側に配置されている本発明による温度依存性抵抗体の実施態様を使用することも可能である。
【００６８】
図２による温度センサの製造は、次の方法工程で実現される：
１．  スパッタエッチングによりセラミック基板の焼成膜を除去する；
２．  Ａｌ2Ｏ3薄膜２を堆積する；
３．  セラミック基板１として形成された支持体２上の前記Ａｌ2Ｏ3薄膜２上に白金薄膜３を堆積する；
４．  前記Ｐｔ薄層３をフォトリソグラフィーにより構造化する；
５．  前記パッド４をカバーする；
６．  Ａｌ2Ｏ3薄層７を蒸着するか又はマグネトロンスパッタリング又は溶射によりＡｌ2Ｏ3遮断層として拡散バリア７を堆積する。端子コンタクト面４の被覆は、シャドウマスクを使用することにより妨げる。
【００６９】
７．  厚膜ペーストを端子コンタクト面４上に堆積させ、前記パッド５上に端子線６を取り付ける；
８．  ガラスセラミック１０を、ガラスセラミックペースト又はガラスセラミックスラリーを使用して堆積する；
９．  セラミックカバー１１を設ける；
１０．  応力除去ビード９をコンタクトパッド５の範囲内に堆積する；
１１．  個々の抵抗センサにするため、基板領域又は複数基板をソーイングにより個別化する。
【００７０】
図３の場合に、図２とは異なり、Ａｌ2Ｏ3薄膜７を設けた後に、ガラスセラミック１０及びセラミックカバー１１を設け、次いで厚膜パッド５及び前記厚膜パッド５に接続する端子線６を設け、前記端子線の応力除去のために固定手段９を設ける。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】サファイア上に端子面を備えた測定抵抗体の展開図。
【図２】図１と類似の実施態様による測定抵抗体の展開図。
【図３】図１と類似の実施態様による測定抵抗体の展開図。
【図４】図５による測定抵抗体の上から見た図。
【図５】セラミック基板上に端子面を備えた測定抵抗体の断面図。
【図６】メアンダ状の抵抗構造が支持体とカバーとの間に気密に埋め込まれている端子面を備えた測定抵抗体の断面図。
【図７】基板上でカソードが測定電極の周囲を取り囲んで配置されている測定抵抗体の上から見た図。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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