(57)【要約】【課題】  電極の腐食を抑制することができる温度センサを提供すること。【解決手段】  絶縁性基板２と、絶縁性基板に形成された薄膜サーミスタ部３と、薄膜サーミスタ部上に形成された陽極側電極４及び陰極側電極５とを備え、陽極側電極及び陰極側電極が、複数の櫛部４ａ，５ａと、櫛部の基端が接続された基端接続部４ｂ，５ｂと、基端接続部の端部に接続された側部延在部４ｃ，５ｃと、側部延在部に接続された端子部４ｄ，５ｄとを有し、薄膜サーミスタ部の外周縁が、基端接続部と側部延在部とに厚さ方向で対向して配され、陽極側電極が、少なくとも端子部を含む端子側部分７Ａと、少なくとも櫛部を含む櫛部側部分７Ｂとに互いに非接触状態で分割され、隣接する端子側部分と櫛部側部分との間の隙間である分割線Ｂ１が、基端接続部及び側部延在部の少なくとも一方に設けられていると共に薄膜サーミスタ部に厚さ方向で対向している。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部と、
前記薄膜サーミスタ部の上又は下に互いに対向して形成された陽極側電極及び陰極側電極とを備え、
前記陽極側電極及び前記陰極側電極が、互いに平行に延在する複数の櫛部と、
複数の前記櫛部の基端が接続され複数の前記櫛部の並ぶ方向に延在する基端接続部と、
前記基端接続部の端部に接続され前記櫛部に沿って延在する側部延在部と、
前記基端接続部または前記側部延在部に接続された端子部とを有し、
前記薄膜サーミスタ部の外周縁が、前記基端接続部と前記側部延在部とに厚さ方向で対向して配され、
前記陽極側電極が、少なくとも前記端子部を含む端子側部分と、少なくとも前記櫛部を含む櫛部側部分とに互いに非接触状態で分割され、
隣接する前記端子側部分と前記櫛部側部分との間の隙間である分割線が、前記基端接続部及び前記側部延在部の少なくとも一方に設けられていると共に前記薄膜サーミスタ部に厚さ方向で対向していることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記分割線が、前記基端接続部から前記側部延在部にこれらの全長にわたって延在していることを特徴とする温度センサ。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の温度センサにおいて、
前記分割線が、ミアンダ状に繰り返し折り返されて延在していることを特徴とする温度センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、薄膜サーミスタを用いた温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポリイミド樹脂等で形成された絶縁性フィルム上に薄膜状のサーミスタ部を形成したフィルム型の温度センサが開発されている。例えば、特許文献１には、絶縁性フィルムと、絶縁性フィルムの表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部と、薄膜サーミスタ部の上に複数の櫛部を有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極と、一対の櫛型電極に接続され絶縁性フィルムの表面にパターン形成された一対のパターン電極と、櫛型電極と薄膜サーミスタ部とを覆って絶縁性フィルム上に形成された保護膜とを備えている温度センサが開発されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１６−１３８７７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記従来の温度センサでは、対向電極の縁部や、薄膜サーミスタ部の縁部による対向電極の段差部にプロセス時の残渣等の汚れが残り易く、高温高湿雰囲気で通電すると電極に腐食が発生する場合があった。すなわち、残渣等が存在する部分は、腐食電位が低下して腐食電流が発生し、電荷移動に伴ってその部分の電極材料が腐食してしまう。特に陽極側の対向電極が腐食してしまう不都合があった。このような腐食電流は、陽極側の対向電極と最寄りの陰極側の対向電極との間で生じ、電極の腐食によって素子が高抵抗化してしまう場合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、高温高湿雰囲気で使用しても電極の腐食を抑制することができる温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明に係る温度センサは、絶縁性基板と、前記絶縁性基板の一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部と、前記薄膜サーミスタ部の上又は下に互いに対向して形成された陽極側電極及び陰極側電極とを備え、前記陽極側電極及び前記陰極側電極が、互いに平行に延在する複数の櫛部と、複数の前記櫛部の基端が接続され複数の前記櫛部の並ぶ方向に延在する基端接続部と、前記基端接続部の端部に接続され前記櫛部に沿って延在する側部延在部と、前記基端接続部または前記側部延在部に接続された端子部とを有し、前記薄膜サーミスタ部の外周縁が、前記基端接続部と前記側部延在部とに厚さ方向で対向して配され、前記陽極側電極が、少なくとも前記端子部を含む端子側部分と、少なくとも前記櫛部を含む櫛部側部分とに互いに非接触状態で分割され、隣接する前記端子側部分と前記櫛部側部分との間の隙間である分割線が、前記基端接続部及び前記側部延在部の少なくとも一方に設けられていると共に前記薄膜サーミスタ部に厚さ方向で対向していることを特徴とする。
【０００７】
すなわち、この温度センサでは、陽極側電極が、少なくとも端子部を含む端子側部分と、少なくとも櫛部を含む櫛部側部分とに互いに非接触状態で分割され、隣接する端子側部分と櫛部側部分との間の隙間である分割線が、基端接続部及び側部延在部の少なくとも一方に設けられていると共に薄膜サーミスタ部に厚さ方向で対向しているので、櫛部側部分がフロート電極となり、陽極側電極への印加電圧が分割されて隣接電極間で低抵抗化され、腐食の発生を抑制することができる。特に、すなわち薄膜サーミスタ部が厚さ方向で対向する基端接続部及び側部延在部の少なくとも一方で分割されるため、残渣等が残り易く腐食電流が発生し易い部分に印加される電圧を低減することができる。
【０００８】
第２の発明に係る温度センサは、第１の発明において、前記分割線が、前記基端接続部から前記側部延在部にこれらの全長にわたって延在していることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、分割線が、基端接続部から側部延在部にこれらの全長にわたって延在しているので、基端接続部及び側部延在部を全長にわたって分割することで、より腐食の発生を抑制することができる。
【０００９】
第３の発明に係る温度センサは、第１又は第２の発明において、前記分割線が、ミアンダ状に繰り返し折り返されて延在していることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、分割線が、ミアンダ状に繰り返し折り返されて延在しているので、分割線が長く延在することで、隣接する端子側部分と櫛部側部分との間の抵抗値を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る温度センサによれば、陽極側電極が、少なくとも端子部を含む端子側部分と、少なくとも櫛部を含む櫛部側部分とに互いに非接触状態で分割され、隣接する端子側部分と櫛部側部分との間の隙間である分割線が、基端接続部及び側部延在部の少なくとも一方に設けられていると共に薄膜サーミスタ部に厚さ方向で対向しているので、櫛部側部分がフロート電極となり、腐食の発生を抑制することができる。
したがって、本実施形態の温度センサでは、腐食の発生に伴う高抵抗化を抑制し、良好なサーミスタ特性を安定して維持することができ、高い信頼性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明に係る温度センサの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】本発明に係る温度センサの第２実施形態を示す平面図である。
【図３】第２実施形態において、陽極側電極を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明に係る温度センサにおける第１実施形態を、図１を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面の一部では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。
【００１３】
本実施形態の温度センサ１は、図１に示すように、絶縁性基板２と、絶縁性基板２の一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部３と、薄膜サーミスタ部３の上又は下に互いに対向して形成された陽極側電極４及び陰極側電極５とを備えている。なお、本実施形態では、陽極側電極４及び陰極側電極５が、薄膜サーミスタ部３の上に形成されている。
【００１４】
上記陽極側電極４及び陰極側電極５は、互いに平行に延在する複数の櫛部４ａ，５ａと、複数の櫛部４ａ，５ａの基端が接続され複数の櫛部４ａ，５ａの並ぶ方向に延在する基端接続部４ｂ，５ｂと、基端接続部４ｂ，５ｂの端部に接続され櫛部４ａ，５ａに沿って延在する側部延在部４ｃ，５ｃと、側部延在部４ｃ，５ｃに接続された端子部４ｄ，５ｄとを有している。なお、端子部４ｄ，５ｄを、基端接続部４ｂ，５ｂに接続しても構わない。
【００１５】
上記薄膜サーミスタ部３の外周縁は、基端接続部４ｂ，５ｂと側部延在部４ｃ，５ｃとに厚さ方向で対向して配されている。すなわち、基端接続部４ｂ，５ｂと側部延在部４ｃ，５ｃとは、薄膜サーミスタ部３の外周縁の直上を覆って形成されている。
上記陽極側電極４は、少なくとも端子部４ｄを含む端子側部分７Ａと、少なくとも櫛部４ａを含む櫛部側部分７Ｂとに互いに非接触状態で分割されている。
【００１６】
また、隣接する端子側部分７Ａと櫛部側部分７Ｂとの間の隙間である分割線Ｂ１が、陽極側電極４の基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃの少なくとも一方に設けられていると共に薄膜サーミスタ部３に厚さ方向で対向している。
本実施形態では、上記分割線Ｂ１が、基端接続部４ｂから側部延在部４ｃにこれらの全長にわたって延在している。すなわち、基端接続部４ｂから側部延在部４ｃに沿って分割線Ｂ１がＬ字状に設けられている。この分割線Ｂ１を境にして、基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃが、端子部４ｄに接続された部分（端子側部分７Ａ）と、櫛部４ａに接続された部分（櫛部側部分７Ｂ）とに分割されている。
【００１７】
なお、端子側部分７Ａと櫛部側部分７Ｂとの間と、櫛部４ａ，５ａ間とにおいて、薄膜サーミスタ部３への印加電圧が均等割りされるようにするためには、端子側部分７Ａと櫛部側部分７Ｂとの間の抵抗値と、櫛部側部分７Ｂと陰極側電極５との間の抵抗値とを同等にする必要がある。そのため、隣接する端子側部分７Ａと櫛部側部分７Ｂとの隙間である分割線Ｂ１の幅は、なるべく狭い幅（例えば幅１５μｍ）で分割すると共に、櫛部４ａ，５ａ間の幅を上記分割線Ｂ１の幅に比べてなるべく広く設定（例えば幅９０μｍ）することが好ましい。
なお、図中、陽極側電極４及び陰極側電極５には、ハッチングを施している。
【００１８】
また、本実施形態の温度センサ１は、絶縁性基板２の一方の面に陽極側電極４及び陰極側電極５と薄膜サーミスタ部３とを覆って形成された絶縁性保護膜８を備えている。
上記絶縁性保護膜８は、スクリーン印刷等によりポリイミド樹脂で矩形状にパターン形成されている。
【００１９】
上記絶縁性基板２は、長方形とされた絶縁性フィルムであり、例えば厚さ７．５〜１２５μｍのポリイミド樹脂シートで形成されている。なお、絶縁性基板２の絶縁性フィルムは、他にＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート，ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート，ＬＣＰ：液晶ポリマー等でも作製できる。
【００２０】
上記薄膜サーミスタ部３は、フレキシブル性を有したサーミスタ膜であって、例えばスパッタリングで成膜されたＭ−Ａｌ−Ｎ膜（但し、ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ及びＣｕの少なくとも１種を示す）である。
すなわち、薄膜サーミスタ部３は、一般式：ＭｘＡｌｙＮｚ（但し、ＭはＴｉ，Ｖ，Ｃｒ，Ｍｎ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｎｉ及びＣｕの少なくとも１種を示す。０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９８、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である。なお、これらの膜については、フレキシブル性と良好なサーミスタ特性とが確認されている。
【００２１】
なお、本実施形態では、特にＴｉ−Ａｌ−Ｎのサーミスタ材料で矩形状に形成された薄膜サーミスタ部３を採用している。すなわち、薄膜サーミスタ部３は、一般式：ＴｉｘＡｌｙＮｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である。
【００２２】
上記陽極側電極４及び陰極側電極５は、互いに対向して櫛型状にパターン形成された櫛型電極であり、陽極側電極４の櫛部４ａと陰極側電極５の櫛部５ａとが、交互に配されている。
これら陽極側電極４及び陰極側電極５は、例えば膜厚５〜１００ｎｍのＣｒ又はＮｉＣｒの接合層と、該接合層上にＡｕ等の貴金属で膜厚５０〜１０００ｎｍ形成された電極層とを有している。
【００２３】
このように本実施形態の温度センサ１では、陽極側電極４が、少なくとも端子部４ｄを含む端子側部分７Ａと、少なくとも櫛部４ａを含む櫛部側部分７Ｂとに互いに非接触状態で分割され、隣接する端子側部分７Ａと櫛部側部分７Ｂとの間の隙間である分割線Ｂ１が、基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃの少なくとも一方に設けられていると共に薄膜サーミスタ部３に厚さ方向で対向しているので、櫛部側部分７Ｂがフロート電極となり、陽極側電極４への印加電圧が分割されて隣接電極間で低抵抗化され、腐食の発生を抑制することができる。
【００２４】
特に、薄膜サーミスタ部３が厚さ方向で対向する基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃの少なくとも一方で分割されるため、残渣等が残り易く腐食電流が発生し易い部分に印加される電圧を低減することができる。
また、分割線Ｂ１が、基端接続部４ｂから側部延在部４ｃにこれらの全長にわたって延在しているので、基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃを全長にわたって分割することで、より腐食の発生を抑制することができる。
【００２５】
次に、本発明に係る温度センサの第２実施形態について、図２及び図３を参照して以下に説明する。なお、以下の実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２６】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、陽極側電極４の基端接続部４ｂ及び側部延在部４ｃに分割線Ｂ１がＬ字状に設けられているのに対し、第２実施形態の温度センサ２１では、図２及び図３において、陽極側電極２４の基端接続部２４ｂ及び側部延在部２４ｃに分割線Ｂ２がミアンダ状に繰り返し折り返されて延在している点である。
【００２７】
すなわち、第２実施形態では、分割線Ｂ２が陽極側電極２４の基端接続部２４ｂ及び側部延在部２４ｃに沿って何度も折り返しながら延在しており、第１実施形態に比べて大幅に長い分割線Ｂ２とされている。
この分割線Ｂ２は、基端接続部２４ｂに沿って延在すると共にその基端部及び先端部で複数回折り返されている部分と、側部延在部２４ｃに沿って延在すると共にその基端部及び先端部で複数回折り返されている部分とを有している。
【００２８】
このように第２実施形態の温度センサ２１では、分割線Ｂ２が、ミアンダ状に繰り返し折り返されて延在しているので、分割線Ｂ２が長く延在することで、隣接する端子側部分２７Ａと櫛部側部分２７Ｂとの間の抵抗値を小さくすることができる。
【００２９】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上記各実施形態では、薄膜サーミスタ部の上に陽極側電極及び陰極側電極が形成されているが、薄膜サーミスタ部の下に陽極側電極及び陰極側電極を形成しても構わない。
また、端子側部分と櫛部側部分との間の隙間である分割線を複数設けても構わない。
【符号の説明】
【００３０】
１，２１…温度センサ、２…絶縁性基板、３…薄膜サーミスタ部、４，２４…陽極側電極、４ａ，５ａ…櫛部、４ｂ，５ｂ，２４ｂ…基端接続部、４ｃ，５ｃ，２４ｃ…側部延在部、４ｄ，５ｄ…端子部、５…陰極側電極、７Ａ，２７Ａ…端子側部分、７Ｂ，２７Ｂ…櫛部側部分、Ｂ１，Ｂ２…分割線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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