(57)【要約】【課題】  本発明は、金属パイプ等に封入して使用される薄膜サーミスタの絶縁耐圧性能を向上させ、感熱膜に接続された外部引出端子部と櫛歯電極の電極材料に起因する特性変動を無くし、長期信頼性に優れた薄膜サーミスタを提供する。【解決手段】  細長い絶縁基板上の一端に形成された感熱膜の電極として用いられている櫛歯電極及び感熱膜全体をガラス保護膜によって被覆して外気雰囲気と遮断できる構造とし、前記一対の櫛歯電極に接続する一対の外部引出端子部を前記ガラス保護膜の外側に延在するように形成するとともに、前記ガラス保護膜によって薄膜サーミスタの絶縁耐圧を向上させたことを特徴とする薄膜サーミスタ。【選択図】  図４
2007115938.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
細長い絶縁基板と、前記絶縁基板の一面上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上にパターン形成された金属薄膜層からなる一対の櫛歯電極と、前記櫛歯電極の端部から延びて前記絶縁基板上の一端に形成された一対の外部引出端子部と、前記絶縁膜を下地とし前記櫛歯電極上にパターン形成された金属酸化物からなる感熱膜と、前記感熱膜を保護する絶縁保護膜と、前記一対の外部引出端子部を除く前記絶縁保護膜を被覆するガラス保護膜とからなることを特徴とする薄膜サーミスタ。
【請求項２】
前記櫛歯電極の歯部の間隔が、前記一対の外部引出端子部に近い部分と、前記一対の外部引出端子部から離れた部分で間隔が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜サーミスタ。
【請求項３】
前記絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された一対の電極パッド及び絶縁膜と、前記一対の電極パッドを端部とし前記絶縁膜上にパターン形成された金属薄膜層からなる一対の櫛歯電極と、前記絶縁膜を下地とし前記櫛歯電極上に形成された感熱膜と、前記感熱膜を保護する絶縁保護膜と、前記絶縁保護膜と前記櫛歯電極の端部を被覆するガラス保護膜とからなる薄膜サーミスタであって、前記絶縁基板上の一端に前記電極パッド上の前記櫛歯電極の端部から延びる一対の外部引出端子部が形成さていることを特徴とする請求項１、２に記載の薄膜サーミスタ。
【請求項４】
前記絶縁基板上に形成された前記一対の外部引出端子部を構成する第１金属下地膜がチタン（Ｔｉ）からなり、前記第１金属下地膜上に形成された第１電極薄膜と、前記第１電極薄膜から延びる櫛歯電極が白金（Ｐｔ）によって形成されていることを特徴とする請求項１、２に記載の薄膜サーミスタ。
【請求項５】
前記絶縁基板上に形成された前記一対の電極パッドを構成する第２金属下地膜と第２電極薄膜が、それぞれチタン（Ｔｉ）と白金（Ｐｔ）からなり、前記一対の外部引出端子部を構成する第１金属下地膜と第１電極薄膜が、それぞれチタン（Ｔｉ）とニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）、櫛歯電極が白金（Ｐｔ）によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の薄膜サーミスタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、エアコン、冷蔵庫等の家庭電気製品や各種電子機器の温度制御装置等に用いられる温度検知用センサに用いられる薄膜サーミスタの構造に関するものである。  
【背景技術】
【０００２】
従来、このような家庭電気製品や各種電子機器に用いられている温度センサとしては、図７、８に示すように金属酸化物の焼結体からなるサーミスタチップ１８の両面に電極を有するものや、直方体形状の長手方向の両端部に端子電極を有する表面実装タイプのサーミスタ素子１９等を２芯平行絶縁被覆電線２０の一端部の絶縁被覆を剥がし露出した芯線２１ａ、２１ｂ  間に挟持させた後、半田付けして芯線に固定し、その後、サーミスタチップやサーミスタ素子周囲にエポキシ樹脂等の絶縁材料を塗布し熱硬化させて製品としたり、サーミスタチップやサーミスタ素子を上記のように半田付けした後、有底パイプ内に挿入して周囲に絶縁材料を注入して熱硬化させて製品としていた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記したような板状に成形された素子の両面に電極を形成したサーミスタチップあるいは表面実装タイプのサーミスタ素子を絶縁被覆電線の芯線間に挟持した温度センサにおいては、サーミスタチップの側面部分が露出しているために、有底金属パイプ内に直接樹脂封止した場合には、前記パイプの内壁面とサーミスタ間の距離を十分に離すことができず絶縁耐圧不良となる場合があった。このような不良の発生をなくす方法としては、予め温度センサ先端部を絶縁材料でコーティングしておき一定の厚みの絶縁層をサーミスタ素子の周囲に形成するようにしなければならない。この方法は、絶縁耐圧不良をなくせるが絶縁層を形成する分、有底金属パイプに封入後の温度センサの熱応答性が悪くなる欠点がある。また、先端部を絶縁材料でコーティングするために、サーミスタ素子が取り付けられた電線の先端部分が太くなりパイプ等に封入することができなくなる場合あり、温度センサとして組み立てるときに支障が出るなどの欠点があった。さらに、上記の理由から熱容量にバラツキが生じ、完成した温度センサの熱応答性が変動するなどの欠点があった。
【０００４】
このような欠点を解消する方法として、薄膜サーミスタチップを用いる方法がある。薄膜サーミスタは、半導体微細加工技術を用い金属酸化物からなる感熱膜と金属薄膜層からなる電極端子部を絶縁基板上にパターン形成した構造の温度センサであるために、小型化が容易であり医療用カテーテル用の温度センサや小型のパイプに封入した温度センサとして利用用途が拡大の傾向にある。薄膜サーミスタの特徴は、感熱膜及び金属薄膜層が高精度にコントロールして形成できるために電気的特性や寸法精度のバラツキが小さく、一回の生産工程で多数の薄膜サーミスタを作製できる利点がある。従って、これらの薄膜サーミスタをパイプに封入して温度センサを組み立てる場合、形状にバラツキがないために完成した温度センサの性能が安定していて信頼性に優れている特徴がある。上記のように作られた温度センサは利用用途が広く、比較的低い温度から２５０℃前後の高温度の用途まで広く使われている。
【０００５】
しかしながら、上記のように利用用途が広がるにつれて比較的高い温度で使用した場合に、感熱膜は絶縁保護膜等によって被覆されていて外気に対して保護されているが、電極端子部が外気に露出した構造であり、電極端子部や感熱膜に形成された電極を構成する金属薄膜層が白金（Ｐｔ）で形成されているために、絶縁保護膜と金属薄膜層との接触界面部分から白金を通して酸素の出入りが生じ、これによって金属酸化物から構成されたサーミスタの感熱膜の特性が変動し、経時変化率が大きくなって長期信頼性に劣る欠点があった。
【０００６】
また、従来の電極端子部は絶縁被覆電線の芯線に接続固定できるような構造を有していないために、上記したような有底パイプ内に挿入固定する場合に接続部分に不要な力が加わり剥離断線が発生するなどの欠点があり、特に形状の小さなパイプ等に封入した温度センサの組み立てる場合に作業の効率が悪かった。
【０００７】
本発明は、上記のような欠点を解消し信頼性の高い薄膜サーミスタ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】
【０００８】
本発明は、上記課題を達成するためになされたものであり、請求項１の発明は、細長い絶縁基板と、前記絶縁基板の一面上に形成された絶縁膜と、前記絶縁膜上にパターン形成された金属薄膜層からなる一対の櫛歯電極と、前記櫛歯電極の端部から延びて前記絶縁基板上の一端に形成された一対の外部引出端子部と、前記絶縁膜を下地とし前記櫛歯電極上にパターン形成された金属酸化物からなる感熱膜と、前記感熱膜と保護する絶縁保護膜と、前記一対の外部引出端子部を除く前記絶縁保護膜を被覆するガラス保護膜とからなることを特徴とする薄膜サーミスタである。
【０００９】
本発明の請求項２に係わる発明は、前記櫛歯電極の歯部の間隔が、前記一対の外部引出端子部に近い部分と、前記一対の外部引出端子部から離れた部分で間隔が異なるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載の薄膜サーミスタである。
【００１０】
本発明の請求項３に係わる発明は、前記絶縁基板と、前記絶縁基板上に形成された一対の電極パッド及び絶縁膜と、前記一対の電極パッドを端部とし前記絶縁膜上にパターン形成された金属薄膜層からなる一対の櫛歯電極と、前記絶縁膜を下地とし前記櫛歯電極上に形成された感熱膜と、前記感熱膜を保護する絶縁保護膜と、前記絶縁保護膜と前記櫛歯電極の端部を被覆するガラス保護膜とからなる薄膜サーミスタであって、前記絶縁基板上の一端に前記電極パッド上の前記櫛歯電極の端部から延びる一対の外部引出端子部が形成さていることを特徴とする請求項１、２に記載の薄膜サーミスタである。
【００１１】
本発明の請求項４に係わる発明は、前記絶縁基板上に形成された前記一対の外部引出端子部を構成する第１金属下地膜がチタン（Ｔｉ）からなり、前記第１金属下地膜上に形成された第１電極薄膜と、前記第１電極薄膜から延びる櫛歯電極が白金（Ｐｔ）によって形成されていることを特徴とする請求項１、２に記載の薄膜サーミスタである。
【００１２】
本発明の請求項５に係わる発明は、前記絶縁基板上に形成された前記一対の電極パッドを構成する第２金属下地膜と第２電極薄膜が、それぞれチタン（Ｔｉ）と白金（Ｐｔ）からなり、前記一対の外部引出端子部を構成する第１金属下地膜と第１電極薄膜が、それぞれチタン（Ｔｉ）とニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）、櫛歯電極が白金（Ｐｔ）によって形成されていることを特徴とする請求項３に記載の薄膜サーミスタである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明は、細長い絶縁基板上の長さ方向に対向するように櫛歯電極を設けた構造であるために、形成する前記櫛歯電極の歯部の数を調整しやすく、従って薄膜サーミスタの抵抗値を調整しやすい特徴がある。また、前記歯部間の間隔を狭くして前記歯部の数を多数設けることによって、薄膜サーミスタとして完成した後にトリミングによる抵抗値の微調整がしやすい特徴がある。
【００１４】
また、本発明は、前記櫛歯電極の歯部間の間隔を長さ方向に粗密に形成することで、薄膜サーミスタとして完成した後の抵抗値を微調整しやすくできる特徴がある。
【００１５】
さらに本発明は、絶縁基板上に形成されたサーミスタ材料からなる感熱膜全体を絶縁保護膜及びガラス保護膜によって完全に被覆し、前記一対の櫛歯電極の一端に接続する一対の外部引出端子部を前記ガラス保護膜の外側に延在するように形成することによって、前記櫛歯電極と前記感熱膜が外気雰囲気から遮断されることになり、薄膜サーミスタが高温雰囲気中に置かれても、櫛歯電極材料と外気中の酸素との反応が生じにくく、結果として感熱膜の電気的特性が安定するために、高温で使用した場合でも長期信頼性に優れた薄膜サーミスタを得ることができる。特に、感熱膜の電極材料として優れた性能を有する白金（Ｐｔ）を櫛歯電極に用いた場合に、その効果は非常に大きい。
【００１６】
また、絶縁基板と感熱膜との間に絶縁膜を設けたことで、感熱膜を構成する金属酸化物が熱処理時に絶縁基板と反応して絶縁基板中に熱拡散することを防止し、感熱膜の電気的特性を安定にする効果がある。
【００１７】
また、外部引出端子部を形成する場合、絶縁基板面との密着性を改善する目的で金属下地膜を設けて、外部引出端子部にリード線を接続する場合の局部的加熱による電極剥離を防止し、さらに櫛歯電極については電極パッドを予め形成した上に櫛歯電極の端部が位置するように形成し、かつ外部引出端子部と櫛歯電極を別々に形成することにより、櫛歯電極の端部と絶縁基板との密着性を改善するとともに、外部引出端子部にリード線を接続したときの局部加熱による櫛歯電極に対する熱の影響を小さくすることができ、薄膜サーミスタとしての信頼性を向上させることができる。
【００１８】
本発明の薄膜サーミスタは、細長い絶縁基板上の一端に感熱膜を形成し、他端に外部引出端子部を設けた構造であり、外部引出端子部を除く絶縁基板先端部分をガラス保護膜で被覆してあるために、金属パイプ内に封入した場合でもパイプ内壁面と薄膜サーミスタ間の絶縁距離を十分に維持できるために耐絶縁性に優れている。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明に係る薄膜サーミスタの第１実施態様を図１〜図３を参照して説明する。図１は本発明の薄膜サーミスタの第１の実施形態の外観を示す斜視図である。図２は、図１に示した薄膜サーミスタの薄膜形成工程の一実施形態を示すＡ−Ａ断面図である。図において、絶縁基板１は、厚さが５０〜３００μｍ程度のアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、石英、ムライト、ステアタイト等のセラミック基板あるいはサファイア基板からなり、その表面の平滑度が０．０５μｍ以下に研磨されたものを使用する。図１に示す薄膜サーミスタの形状は、アルミナ基板からなる幅０．２ｍｍ、長さ０．６ｍｍの大きさである。初めに、研磨された絶縁基板１の一表面上にスパッタ法、プラズマＣＶＤ法などを用いて二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁被膜層が、厚さ０．１〜０．５μｍに成膜される。そしてフォトエッチング法を用いてパターニングし、絶縁基板１上に絶縁膜２が形成される（図２（ａ））。絶縁膜２は、熱処理時に後述する感熱膜と絶縁基板１の反応を防止して薄膜サーミスタとしての安定な電気的特性を得るために必要なものである。なお、本実施例において、先に絶縁基板上に後述する金属下地膜をパターン形成した後に前記絶縁膜２を設けてもよい。
【００２０】
次に、外部引出端子部を形成するための金属下地膜形成の工程に進む。絶縁基板１上にスパッタリングまたは蒸着等の方法によって、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、Ｎｉ−Ｃｒ合金の少なくとも一種からなる金属薄膜層と白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）またはパラジウム合金等の少なくとも一種からなる金属薄膜層が順次成膜形成される。続いて、フォトエッチング法によって、積層された前記金属薄膜層の不要部分を除去して、一対の第１金属下地膜３ａ、３ｂと第１電極薄膜３ｃ、３ｄがパターン形成される（図２（ｂ））。前記第１金属下地膜３ａ、３ｂは、絶縁膜２の端部に接するか、あるいは端部に接近する程度に形成される。
【００２１】
続いて、外部引出端子部と前記絶縁膜２上に櫛歯電極を形成する工程に進む。絶縁２と一対の第１電極薄膜３ｃ、３ｄ上に、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）またはパラジウム合金等の少なくとも一種からなる金属薄膜層を成膜する。前記第１金属下地膜３ａ、３ｂは、絶縁基板１との密着性をよくするために形成されるものであり、前記第１金属下地膜３ａ、３ｂとその上の第１電極薄膜３ｃ、３ｄの総厚みは０．１〜０．５μｍ程度である。前記金属薄膜層を成膜後、フォトエッチング法によって、前記金属薄膜層の不要部分を除去して、前記第１金属下地膜３ａ、３ｂと第１電極薄膜３ｃ、３ｄ上に一対の外部引出端子部５ａ、５ｂと前記外部引出端子部５ａ、５ｂから延びて前記絶縁膜２上に対向する一対の櫛歯電極６ａ、６ｂがパターン形成される（図２（ｃ））。７ａ、７ｂは、前記櫛歯電極６ａ、６ｂの歯部である。
【００２２】
この後、感熱膜を形成する工程へ進む。前工程で形成された絶縁膜２と櫛歯電極６ａ、６ｂとを覆うように、スパッタ法などによって、０．３〜２．０μｍの厚さに感熱層を成膜し、パターニング法を用いて前記絶縁膜２上に感熱膜４がパターン形成される（図２（ｄ））。その後、感熱膜４は４００〜１２００℃の温度で１〜５時間の熱処理が行われる。成膜される感熱層は、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄などからなる複合酸化物の焼結体をターゲットとして、スパッタリング法を用いて絶縁基板上に形成される。感熱膜４の電気的特性を微調整する必要がある場合は、感熱膜４上に図示しない第２の感熱膜をパターン形成し、感熱膜の厚みを調整することによって電気的特性を調整することができる。また、感熱膜の電気的特性を調整する第２の手段は、図示しないが図２（ｃ）の絶縁膜２上に第１の感熱膜をパターン形成した後に、前記感熱膜上に櫛歯電極を形成する。そして、さらに前記櫛歯電極上に厚みを調整した第２の感熱膜を形成することによって特性の微調整が可能となる。即ち櫛歯電極が第１及び第２の感熱膜によって挟持された構造となる。
【００２３】
続いて、絶縁保護膜と後述するガラス保護膜を形成する工程に進む。ガラス保護膜と感熱膜との反応を防止する目的で、０．５〜２．０μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁保護膜８をパターン形成する。さらに、感熱膜４に対する耐湿性を向上させ、外気雰囲気の影響を小さくするために絶縁保護膜８上にガラスペーストをスクリーン印刷等の手段で塗布した後、４００〜８００℃で熱処理してガラス保護膜９を形成する（図２（ｅ））。ガラス保護膜９はスクリーン印刷法の他に、基板全体に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁保護層とガラス膜層を形成した後、フォトエッチングによるパターニングによって絶縁保護膜８とガラス保護膜９を同時形成してもよい。
【００２４】
上記した薄膜サーミスタは、ひとつの薄膜サーミスタの構造を示したものである。実際は絶縁基板上に上記構造を有する薄膜サーミスタが多数配列された薄膜サーミスタ集合基板が形成され、個々の薄膜サーミスタチップに切断分離するために、ダイシングテープ等に貼着してからレーザースクライブ装置またはダイシングソー等を用いて切断する。このようにして図１に示すような個々の薄膜サーミスタチップが完成する。
【００２５】
上記図１、２に示した薄膜サーミスタは、櫛歯電極６ａ、６ｂの歯部７ａ、７ｂの間隔が均等な構造のものであるが、図３に示すように、歯部７ａ、７ｂの間隔が不均等に形成した薄膜サーミスタであってもよい。図３のような薄膜サーミスタの場合、歯部７ａ、７ｂの間隔が密に形成された部分は抵抗値が低くなるために、この部分をトリミングすることによって最終的な抵抗値調整を精密に行うことができる。図３の構造は、上記したように櫛歯電極６ａ、６ｂの歯部７ａ、７ｂの間隔が不均等な構造である以外は、図１、２と実質的に同じ構造であるので製造工程の説明は省略する。
【００２６】
次に、比較的高い雰囲気中で使用することができる電気的特性の安定な構造を有する本発明薄膜サーミスタの他の実施形態について説明する。
【００２７】
図４は本発明の薄膜サーミスタの他の実施形態の外観を示す斜視図である。図５は、図４に示した薄膜サーミスタの薄膜形成工程の一実施形態を示す断面図であり、図４のＢ−Ｂ断面図である。図において、絶縁基板１は、厚さが５０〜３００μｍ程度のアルミナ、窒化アルミニウム、ジルコニア、石英、ムライト、ステアタイト等のセラミック基板あるいはサファイア基板からなり、その表面の平滑度が０．０５μｍ以下に研磨されたものを使用する。図４に示す薄膜サーミスタの形状は、アルミナ基板からなる幅０．２ｍｍ、長さ０．６ｍｍの大きさである。初めに、研磨された絶縁基板１の一表面上にスパッタ法、プラズマＣＶＤ法などを用いて二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁層２が、厚さ０．１〜０．５μｍに成膜され、フォトエッチング法を用いてパターニングして、絶縁基板１上の感熱膜形成の下地層として形成される（図５（ａ））。絶縁膜２は、熱処理時に後述する感熱膜と絶縁基板１の反応を防止して薄膜サーミスタとしての安定な電気的特性を得るために必要なものである。
【００２８】
次に、後述する櫛歯電極と外部引出端子部を接続するための電極パッド１２を形成する工程に進む。絶縁基板１上にスパッタリングまたは蒸着等の方法によって、金属薄膜層１０、１１が順次成膜される（図５（ｂ））。絶縁基板１上に形成される金属薄膜層１０は、チタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、ニッケル（Ｎｉ）、タングステン（Ｗ）、タンタル（Ｔａ）、Ｎｉ−Ｃｒ合金の少なくとも一種からなる金属薄膜層であり、さらに前記金属薄膜層１０上には、白金（Ｐｔ）、金（Ａｕ）、パラジウム（Ｐｄ）またはパラジウム合金等の少なくとも一種からなる金属薄膜層１１が成膜形成される。これら金属薄膜層１０、１１は、真空チャンバ内で連続的に形成することによって、前記金属薄膜層１０、１１の境界部に酸化膜等の剥離層が形成されないように行われる。前記金属薄膜層１０は、絶縁基板１との密着性をよくするために形成されるものであり、前記金属薄膜層の総厚みは０．１〜０．５μｍ程度である。
【００２９】
続いて、フォトエッチング法によって、金属薄膜層１０、１１の不要部分を除去して、第２金属下地膜１０ａ、１０ｂと第２電極薄膜１１ａ、１１ｂからなる電極パッド１２ａ、１２ｂがパターン形成される（図５（ｃ））。図５（ｃ）は、図５のＡ−Ａ線断面図であるために、第２金属下地膜１０ｂ、第２電極薄膜１１ｂ及び電極パッド１２ｂが図面上に表示されていないが、電極パッド１２ｂは櫛歯電極６ｂ側に電極パッド１２ａと同様に形成されている。
【００３０】
次に、櫛歯電極を形成する工程に進む。先ず、基板全体に白金（Ｐｔ）、パラジウム（Ｐｄ）またはパラジウム合金、金（Ａｕ）等からなる少なくとも一種の金属薄膜層をスパッタリング、イオンプレーティングまたは蒸着等の方法で成膜する。成膜後、フォトエッチング法を用いて、成膜した前記金属薄膜層をパターニングして電極パッド１２ａ、１２ｂから延びる端部１４ａ、１４ｂと櫛歯電極１３ａ、１３ｂをパターン形成する（図５（ｅ））。なお、本実施形態においては、先に絶縁基板上に感熱膜をパターン形成した後に前記櫛歯電極１３ａ、１３ｂを設けてもよい。
【００３１】
続いて、感熱膜を形成する工程へ進む。前工程で形成された絶縁膜２を覆うように、スパッタ法などによって、基板全体に０．３〜２．０μｍの厚さに感熱層を成膜し、パターニング法を用いて絶縁膜２上に感熱膜４をパターン形成する（図５（ｄ））。その後、感熱膜４は４００〜１２００℃の温度で１〜５時間の熱処理が行われる。成膜される感熱層は、マンガン、ニッケル、コバルト、鉄などからなる複合酸化物の焼結体をターゲットとして、スパッタリング法を用いて絶縁基板上に形成される。感熱膜４の電気的特性を微調整する必要がある場合は、感熱膜４上に図示しない第２の感熱膜をパターン形成し、感熱膜の厚みを調整することによっても電気的特性を調整することができる。
【００３２】
この後、外部引出端子部を形成する工程に進む。先ず、基板全体にチタン（Ｔｉ）、クロム（Ｃｒ）、銅（Ｃｕ）、ニッケル（Ｎｉ）、モリブデン（Ｍｏ）、タングステン（Ｗ）、金（Ａｕ）、Ｎｉ−Ｃｒ合金、Ｎｉ−Ｔｉ合金等の少なくとも一種からなる第１金属薄膜層及び金（Ａｕ）、ニッケル（Ｎｉ）またはＮｉ−Ｃｒ合金の少なくとも一種からなる第２金属薄膜層をスパッタリング、イオンプレーティングまたは蒸着等の方法で成膜する。成膜後、前記第１及び第２金属薄膜層の不要部分を除去して、第３金属下地膜１５ａ、１５ｂと第３電極薄膜１６ａ、１６ｂからなる外部引出端子部１７ａ、１７ｂが、電極パッド１２ａ、１２ｂの端部１４ａ、１４ｂと接続するようにパターン形成される（図５（ｆ））。
【００３３】
次に、絶縁保護膜と後述するガラス保護膜を形成する工程に進む。ガラス保護膜と感熱膜との反応を防止する目的で、０．５〜２．０μｍの二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁保護膜８をパターン形成する。さらに、感熱膜４に対する耐湿性を向上させ、外気雰囲気の影響を小さくするために絶縁保護膜８上にガラスペーストをスクリーン印刷等の手段で塗布した後、４００〜８００℃で熱処理してガラス保護膜９を形成する（図５（ｇ））。ガラス保護膜９はスクリーン印刷法の他に、基板全体に二酸化ケイ素（ＳｉＯ２）、窒化ケイ素（Ｓｉ３Ｎ４）等からなる絶縁保護層とガラス膜層を形成した後、フォトエッチングによるパターニングによって絶縁保護膜８とガラス保護膜９を同時形成してもよい。
【００３４】
上記した各種金属薄膜層の組み合わせの中で、第２及び第３金属下地膜１０ａ、１０ｂ、１５ａ、１５ｂとしてチタン（Ｔｉ）、第２電極薄膜１１ａ、１１ｂ、前記櫛歯電極１３ａ、１３ｂ及び端部１４ａ、１４ｂとして白金（Ｐｔ）を用い、外部引出端子部となる第３電極薄膜１６ａ、１６ｂにニッケル（Ｎｉ）または金（Ａｕ）を形成した本発明構造の薄膜サーミスタについて、電気的特性に関する長期信頼性や機械的試験を行った結果、優れた性能が得られることが判明した。
【００３５】
上述した薄膜サーミスタの構造は、ひとつの薄膜サーミスタの構造を示したものであるが、実際は絶縁基板上に上述の構造を有する薄膜サーミスタが多数配列された薄膜サーミスタ集合基板が形成される。その後、薄膜サーミスタ集合基板は、図６に示すように短冊状に切断され、外部引出端子部に所定の電線等のリード線をはんだ付や導電性接着剤等の方法で接続し、最後に薄膜サーミスタチップ間に形成された溝部分に沿って割ることによって個々のセンサとして完成する。この方法は短冊状に複数の薄膜サーミスタチップが整列した状態で作業ができるために効率の高い方法である。もちろん、薄膜サーミスタ集合基板をダイシングテープ等に貼着してからレーザースクライブ装置またはダイシングソー等を用いて切断分離して、個々の薄膜サーミスタチップに形成したものを用いてリード線等を取り付けて組み立てても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】本発明の薄膜サーミスタの第１の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図２】図１に示した薄膜サーミスタの製造工程の一実施形態を示す断面図である。
【図３】図１の櫛歯電極の歯部の間隔が異なる構造の薄膜サーミスタの外観を示す斜視図である。
【図４】本発明の薄膜サーミスタの他の実施形態の外観を示す斜視図である。
【図５】図４に示した薄膜サーミスタの製造工程の一実施形態を示す断面図である。
【図６】短冊状に配列した複数の薄膜サーミスタが形成された基板の外観を示す斜視図である。
【図７】従来の温度センサの斜視図である。
【符号の説明】
【００３７】
１                絶縁基板
２                絶縁膜
３ａ、３ｂ        第１金属下地膜
３ｃ、３ｄ        第１電極薄膜
４                感熱膜
５ａ、５ｂ        外部引出端子部
６ａ、６ｂ        櫛歯電極
７ａ、７ｂ        歯部
８                絶縁保護膜
９                ガラス保護膜
１０ａ、１０ｂ    第２金属下地膜
１１ａ、１１ｂ    第２電極薄膜
１２ａ、１２ｂ    電極パッド
１３ａ、１３ｂ    櫛歯電極
１４              端部
１５ａ、１５ｂ    第３金属下地膜
１６ａ、１６ｂ    第３電極薄膜
１７ａ、１７ｂ    外部引出端子部
【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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