(57)【要約】【課題】  十分な耐湿性や耐腐食性を有していると共に電磁ノイズの抑制効果も有する温度センサを提供すること。【解決手段】  絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルム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、薄膜サーミスタ部の上に互いに対向して形成された一対の対向電極４と、一端が一対の対向電極に接続され絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン電極５と、少なくとも薄膜サーミスタ部の直上を覆って絶縁性フィルム上に形成された絶縁性の保護膜と、保護膜上であって少なくとも薄膜サーミスタ部の直上を覆って形成された金属膜７とを備えている。【選択図】図１
2017150830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁性フィルムと、
前記絶縁性フィルム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及び下の少なくとも一方に互いに対向して形成された一対の対向電極と、
一端が前記一対の対向電極に接続され前記絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン電極と、
少なくとも前記薄膜サーミスタ部の直上を覆って前記絶縁性フィルムの一方の面上に形成された絶縁性の保護膜と、
前記保護膜上であって少なくとも前記薄膜サーミスタ部の直上を覆って形成された金属膜とを備え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、
前記金属膜が、前記パターン電極の少なくとも一部も覆っ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、
前記金属膜に一端が接続されていると共に他端がグランドに接続されるグランド接続線を備えていることを特徴とする温度センサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記保護膜が、ポリイミド樹脂で形成され、
前記金属膜が、Ａｌで形成されていることを特徴とする温度センサ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記絶縁性フィルムが、帯状に延在し、
前記薄膜サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの一端側に配され、
前記パターン電極が、前記絶縁性フィルムに沿って延在していると共に前記絶縁性フィルムの他端側に配されたパッド部を他端に有し、
前記金属膜が、前記パッド部を除いて前記パターン電極全体の直上を覆って形成され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、耐湿性等に優れ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、該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及び下の少なくとも一方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を備えている温度センサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５２２２８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。
従来のフィルム型温度センサは、絶縁性フィルム上の薄膜サーミスタ部をポリイミド樹脂等の保護膜で覆っているが、高湿環境や腐食性ガス雰囲気での使用を考慮した場合、より高い耐湿性や耐腐食性が要望されている。また、薄膜サーミスタ部が高抵抗であり微小電流計測を行うことから、電磁ノイズが乗りやすいという不都合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、十分な耐湿性や耐腐食性を有していると共に電磁ノイズの抑制効果も有す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、絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルム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及び下の少なくとも一方に互いに対向して形成された一対の対向電極と、一端が前記一対の対向電極に接続され前記絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン電極と、少なくとも前記薄膜サーミスタ部の直上を覆って前記絶縁性フィルムの一方の面上に形成された絶縁性の保護膜と、前記保護膜上であって少なくとも前記薄膜サーミスタ部の直上を覆って形成された金属膜とを備えていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の温度センサでは、保護膜上であって少なくとも薄膜サーミスタ部の直上を覆って形成された金属膜を備えているので、金属膜によって薄膜サーミスタ部への水分や腐食ガスの浸入を抑制でき、さらに電磁ノイズを吸収し、減衰させることが可能である。また、金属膜側を測定対象物に接触させて温度を測定する場合、高い熱伝導性によって応答性の高い測定が可能になる。
【０００８】
第２の発明に係る温度センサは、第１の発明において、前記金属膜が、前記パターン電極の少なくとも一部も覆っていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、金属膜が、パターン電極の少なくとも一部も覆っているので、金属膜によってパターン電極への水分や腐食ガスの浸入を抑制でき、さらに電磁ノイズがパターン電極に乗ることも抑制可能である。
【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、前記金属膜に一端が接続されていると共に他端がグランドに接続されるグランド接続線を備えていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、金属膜に一端が接続されていると共に他端がグランドに接続されるグランド接続線を備えているので、シールド線となるグランド接続線によって金属膜で吸収した電磁ノイズをグランドに流すことができ、さらに電磁ノイズを低減することが可能になる。
【００１０】
第４の発明に係る温度センサは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記保護膜が、ポリイミド樹脂で形成され、前記金属膜が、Ａｌで形成されていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、金属膜が、Ａｌで形成されているので、ポリイミド樹脂の保護膜との密着性が高く、より耐湿性が向上する。
【００１１】
第５の発明に係る温度センサは、第１から第４の発明のいずれかにおいて、前記絶縁性フィルムが、帯状に延在し、前記薄膜サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの一端側に配され、前記パターン電極が、前記絶縁性フィルムに沿って延在していると共に前記絶縁性フィルムの他端側に配されたパッド部を他端に有し、前記金属膜が、前記パッド部を除いて前記パターン電極全体の直上を覆って形成されていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、金属膜が、パッド部を除いてパターン電極全体の直上を覆って形成されているので、絶縁性フィルムに沿って延在し電磁ノイズが乗りやすい長いパターン電極であっても、金属膜で効果的に電磁ノイズを吸収することができる。
【発明の効果】
【００１２】
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、保護膜上であって少なくとも薄膜サーミスタ部の直上を覆って形成された金属膜とを備えているので、金属膜によって薄膜サーミスタ部への水分や腐食ガスの浸入を抑制でき、さらに電磁ノイズを吸収し、減衰させることが可能である。
したがって、本発明の温度センサは、耐湿性又は耐腐食性が求められる環境や、電磁ノイズが多い環境における使用に好適である。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明に係る温度センサの一実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】本実施形態において、温度センサの要部を示す拡大平面図である。
【図４】本実施形態において、温度センサの製造工程順に示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、本発明に係る温度センサにおける一実施形態を、図１から図４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。
【００１５】
本実施形態の温度センサ１は、図１から図３に示すように、絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルム２の一方の面（上面）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の上に互いに対向して形成された一対の対向電極４と、一端が一対の対向電極４に接続され絶縁性フィルム２の一方の面に形成された一対のパターン電極５と、少なくとも薄膜サーミスタ部３の直上を覆って絶縁性フィルム２の一方の面上に形成された絶縁性の保護膜６と、保護膜６上であって少なくとも薄膜サーミスタ部３の直上を覆って形成された金属膜７とを備えている。
なお、本発明では、絶縁性フィルム２の一方の面側を、表面側又は上面側として記載している。
【００１６】
また、本実施形態の温度センサ１は、金属膜７に一端が接続されていると共に他端がグランドＧに接続されるグランド接続線９を備えている。
上記絶縁性フィルム２は、帯状に延在し、薄膜サーミスタ部３は、絶縁性フィルム２の一端側に配され、パターン電極５が、絶縁性フィルム２に沿って延在していると共に絶縁性フィルム２の他端側に配されたパッド部５ａを他端に有している。
【００１７】
上記保護膜６は、ポリイミド樹脂で形成されていると共に、金属膜７が、Ａｌで形成されている。
また、保護膜６は、上記パッド部５ａを除いてパターン電極５上に形成されている。すなわち、保護膜６は、絶縁性フィルム２の他端部を除いて帯状に形成されている。
【００１８】
上記金属膜７は、パターン電極５の少なくとも一部を覆っていることが好ましいが、本実施形態では、金属膜７が、パッド部５ａを除いてパターン電極５全体の直上を覆って形成されている。すなわち、金属膜７も、絶縁性フィルム２の他端部を除いて保護膜６と同様に、帯状に形成されている。
【００１９】
上記一対の対向電極４は、薄膜サーミスタ部３の上に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、複数の櫛部４ａを有している。
上記対向電極４及びパターン電極５は、薄膜サーミスタ部３上に形成された膜厚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。
上記パッド部５ａは、リードフレーム等を接続するために絶縁性フィルム２の中央部のパターン電極５よりも幅広に形成された端子部である。
【００２０】
上記絶縁性フィルム２は、帯状の長方形とされ、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、絶縁性フィルム２としては、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等でも作製できる。
【００２１】
上記薄膜サーミスタ部３は、絶縁性フィルム２の一端側に配され、例えばＴｉＡｌＮのサーミスタ材料で矩形状に形成されている。特に、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】
本実施形態の温度センサ１の製造方法は、まず絶縁性フィルム２上に薄膜サーミスタ部３と一対の対向電極４と一対のパターン電極５とを形成した状態で、図４の（ａ）に示すように、絶縁性フィルム２上にスクリーン印刷等によりポリイミド樹脂の保護膜６を形成する。このとき、絶縁性フィルム２の他端部（パッド部５ａを含む）を除いて薄膜サーミスタ部３と一対の対向電極４と一対のパターン電極５とを覆って絶縁性フィルム２上に保護膜６を形成する。
【００２３】
次に、保護膜６の表面をＯ２プラズマ処理した後、図４の（ｂ）に示すように、絶縁性フィルム２の他端部（パッド部５ａを含む）上にステンレス製または樹脂製のマスク８を取り付け、この状態で、保護膜６及びマスク８の上にＡｌを蒸着する。その後にマスクＭを取り外すことで、図４の（ｃ）に示すように、保護膜６上に金属膜７が形成される。
このように得られた金属膜７に、グランド接続線９の一端を接続することで、温度センサ１が作製される。なお、グランド接続線９の他端は、グランドＧに接続する。
【００２４】
このように本実施形態の温度センサ１では、保護膜６上であって少なくとも薄膜サーミスタ部３の直上を覆って形成された金属膜７を備えているので、金属膜７によって薄膜サーミスタ部３への水分や腐食ガスの浸入を抑制でき、さらに電磁ノイズを吸収し、減衰させることが可能である。また、金属膜７側を測定対象物に接触させて温度を測定する場合、高い熱伝導性によって応答性の高い測定が可能になる。
【００２５】
また、金属膜７が、パターン電極５の少なくとも一部も覆っているので、金属膜７によってパターン電極５への水分や腐食ガスの浸入を抑制でき、さらに電磁ノイズがパターン電極５に乗ることも抑制可能である。
特に、金属膜７が、パッド部５ａを除いてパターン電極５全体の直上を覆って形成されているので、絶縁性フィルム２に沿って延在し電磁ノイズが乗りやすい長いパターン電極５であっても、金属膜７で効果的に電磁ノイズを吸収することができる。
【００２６】
さらに、金属膜７に一端が接続されていると共に他端がグランドＧに接続されるグランド接続線９を備えているので、シールド線となるグランド接続線９によって金属膜７で吸収した電磁ノイズをグランドＧに流すことができ、さらに電磁ノイズを低減することが可能になる。
また、金属膜７が、Ａｌで形成されているので、ポリイミド樹脂の保護膜６との密着性が高く、より耐湿性が向上する。
【００２７】
なお、本発明の技術範囲は上記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。
【００２８】
例えば、上述したように、Ａｌの金属膜を採用することが好ましいが、他の金属材料で金属膜を形成しても構わない。例えば、電磁ノイズの吸収効果が高いフェライト等の磁性材料で形成された金属膜を採用しても構わない。また、Ａｌ等の金属層とフェライト等の磁性材料層との積層構造の金属膜としても構わない。
また、採用薄膜サーミスタ部の上に一対の対向電極を形成しているが、薄膜サーミスタ部の下、すなわち絶縁性フィルムの一方の面上に一対の対向電極を形成し、その上に薄膜サーミスタ部を形成しても構わない。
【符号の説明】
【００２９】
１…温度センサ、２…絶縁性フィルム、３…薄膜サーミスタ部、４…対向電極、５…パターン電極、６…保護膜、７…金属膜、９…グランド接続線、Ｇ…グランド
【図１】
2017150830.tif 000003
【図２】
2017150830.tif 000004
【図３】
2017150830.tif 000005
【図４】
2017150830.tif 000006