(57)【要約】【課題】  薄い電極でも導通不良を防ぐことが可能な温度センサ及びその製造方法を提供すること。【解決手段】  絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルム上にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部３と、薄膜サーミスタ部上に互いに対向してパターン形成された一対の対向電極４と、薄膜サーミスタ部上にパターン形成されていると共に一対の対向電極に接続されている一対の接続電極５とを備え、薄膜サーミスタ部が、少なくとも接続電極の下面全体に形成されている。【選択図】図１
2017096719.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上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上に互いに対向してパターン形成された一対の対向電極と、
前記薄膜サーミスタ部上にパターン形成されていると共に一対の前記対向電極に接続されている一対の接続電極とを備え、
前記薄膜サーミスタ部が、少なくとも前記接続電極の下面全体に形成され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、
一対の前記接続電極の一端側が一対の前記対向電極に接続されていると共に他端側が互いに平行に延在しており、
前記薄膜サーミスタ部が、一対の前記接続電極の少なくとも他端側の間で対向方向につながって形成されていない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を製造する方法であって、
前記絶縁性フィルム上にサーミスタ用スパッタリングターゲットを用いてサーミスタ材料をスパッタリングにより成膜してサーミスタ層を形成するサーミスタ層形成工程と、
前記サーミスタ層上に電極用スパッタリングターゲットを用いて電極材料をスパッタリングにより成膜して電極層を形成する電極層形成工程と、
前記電極層形成工程後に前記電極層をパターニング成形して前記対向電極及び前記接続電極を形成する電極パターニング工程と、
前記電極パターニング工程後に前記サーミスタ層をパターニング成形して前記薄膜サーミスタ部を形成するサーミスタパターニング工程とを有していることを特徴とする温度センサの製造方法。
【請求項４】
請求項３に記載の温度センサの製造方法において、
前記サーミスタ層形成工程及び前記電極層形成工程が、長尺で帯状の前記絶縁性フィルムがロール状に巻回される巻き出しロールから繰り出される前記絶縁性フィルムを回転駆動される巻き取りロールで巻き取るフィルム搬送工程と、
前記巻き出しロールと前記巻き取りロールとの間に配され前記巻き出しロールから繰り出される前記絶縁性フィルムを回転可能な成膜ロールの外周面で支持する支持工程とを有し、
前記サーミスタ層形成工程において、前記絶縁性フィルムを支持する前記外周面に対向配置されたサーミスタ用スパッタリングターゲットを用いて、対向する前記絶縁性フィルム上に前記サーミスタ材料をスパッタリングにより成膜して前記サーミスタ層を形成し、
前記電極層形成工程において、前記サーミスタ層が成膜された前記絶縁性フィルムを支持する前記外周面に対向配置された電極用スパッタリングターゲットを用いて、対向する前記サーミスタ層上に前記電極材料をスパッタリングにより成膜して前記電極層を形成することを特徴とする温度センサの製造方法。
【請求項５】
請求項４に記載の温度センサの製造方法において、
同じ前記成膜ロールの前記外周面上に支持される前記絶縁性フィルムの進行方向に対して、前記サーミスタ用スパッタリングターゲット、前記電極用スパッタリングターゲットの順にこれらを並べて配置し、
前記サーミスタ層形成工程と前記電極層形成工程とを同じ前記成膜ロール上で連続して行うことを特徴とする温度センサの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、生産性及び信頼性が高い温度センサ及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、樹脂フィルム上にサーミスタ材料を形成したフィルム型サーミスタセンサの開発が検討されており、フィルムに直接成膜できるサーミスタ材料の開発が望まれている。すなわち、フィルムを用いることで、フレキシブルなサーミスタセンサが得られることが期待される。さらに、０．１ｍｍ程度の厚さを持つ非常に薄いサーミスタセンサの開発が望まれているが、従来はアルミナ等のセラミックスを用いた基板材料がしばしば用いられ、例えば、厚さ０．１ｍｍへと薄くすると非常に脆く壊れやすい等の問題があったが、フィルムを用いることで非常に薄いサーミスタセンサが得られることが期待される。
【０００３】
特に、非焼成でフィルムに直接成膜できるサーミスタ材料として、特許文献１，２に記載のサーミスタに用いられる金属窒化物材料であって、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サーミスタ用金属窒化物材料が開発されている。
【０００４】
このようなサーミスタ用金属窒化物材料等の薄膜サーミスタを用いた温度センサは、図８に示すように、絶縁性フィルム２上に、薄膜サーミスタ部１０３がパターン形成され、この薄膜サーミスタ部１０３上に互いに対向配置された櫛形電極である一対の対向電極１０４と、一対の対向電極１０４に接続され絶縁性フィルム２上にパターン形成された一対の接続電極１０５とを備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１３−１７９１６１号公報
【特許文献２】特開２０１３−２１１４３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
図８の（ａ）に示すように、対向電極１０４に接続される接続電極１０５が絶縁性フィルム２上から薄膜サーミスタ部１０３上まで延在していることで、薄膜サーミスタ部１０３の縁で段差部１０５ａが生じる。この場合、段差部１０５ａで電極膜厚が薄くなり易く、薄くなり過ぎると導通不良が生じるおそれがある。特に、図８の（ｂ）に示すように、抵抗調整のために薄膜サーミスタ部１０３を厚くする場合や、コストダウン等のために接続電極１０５を薄くするときには、段差部１０５ａで導通不良になり易くなるという不都合があった。
また、接続電極１０５を絶縁性フィルム２上に直接形成すると、耐熱試験等で接着性が弱くなる場合があった。
【０００７】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、薄い電極でも導通不良を防ぐことが可能な温度センサ及びその製造方法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、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上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上に互いに対向してパターン形成された一対の対向電極と、前記薄膜サーミスタ部上にパターン形成されていると共に一対の前記対向電極に接続されている一対の接続電極とを備え、前記薄膜サーミスタ部が、少なくとも前記接続電極の下面全体に形成されていることを特徴とする。
【０００９】
本発明の温度センサでは、薄膜サーミスタ部が、少なくとも接続電極の下面全体に形成されているので、接続電極に段差部が生じず平坦化することで、導通不良を防止できる。したがって、薄膜サーミスタ部を厚く設定した場合、もしくは接続電極を薄く設定した場合、もしくはその両方を設定した場合でも、導通不良の発生を防ぐことができる。また、接続電極が絶縁性フィルム上に直接形成されておらず、薄膜サーミスタ部上に形成されているので、絶縁性フィルム上に形成した場合に比べて耐熱試験等においても接着性の低下を抑制することができる。
【００１０】
第２の発明に係る温度センサは、第１の発明において、一対の前記接続電極の一端側が一対の前記対向電極に接続されていると共に他端側が互いに平行に延在しており、前記薄膜サーミスタ部が、一対の前記接続電極の少なくとも他端側の間で対向方向につながって形成されていないことを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、薄膜サーミスタ部が、一対の接続電極の少なくとも他端側の間で対向方向につながって形成されていないので、一対の接続電極の他端間で薄膜サーミスタ部を介して導通せず、一対の対向電極間でのみ薄膜サーミスタ部の抵抗を測定することができるので、高精度な温度測定が可能になる。
【００１１】
第３の発明に係る温度センサの製造方法は、第１又は第２の発明の温度センサを製造する方法であって、前記絶縁性フィルム上にサーミスタ用スパッタリングターゲットを用いてサーミスタ材料をスパッタリングにより成膜してサーミスタ層を形成するサーミスタ層形成工程と、前記サーミスタ層上に電極用スパッタリングターゲットを用いて電極材料をスパッタリングにより成膜して電極層を形成する電極層形成工程と、前記電極層形成工程後に前記電極層をパターニング成形して前記対向電極及び前記接続電極を形成する電極パターニング工程と、前記電極パターニング工程後に前記サーミスタ層をパターニング成形して前記薄膜サーミスタ部を形成するサーミスタパターニング工程とを有していることを特徴とする。
すなわち、この温度センサの製造方法では、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを行った後にパターニングを行うので、各スパッタリングの間にパターニングの工程を行う必要が無く、生産性を向上させることができる。
【００１２】
第４の発明に係る温度センサの製造方法は、第３の発明において、前記サーミスタ層形成工程及び前記電極層形成工程が、長尺で帯状の前記絶縁性フィルムがロール状に巻回される巻き出しロールから繰り出される前記絶縁性フィルムを回転駆動される巻き取りロールで巻き取るフィルム搬送工程と、前記巻き出しロールと前記巻き取りロールとの間に配され前記巻き出しロールから繰り出される前記絶縁性フィルムを回転可能な成膜ロールの外周面で支持する支持工程とを有し、前記サーミスタ層形成工程において、前記絶縁性フィルムを支持する前記外周面に対向配置されたサーミスタ用スパッタリングターゲットを用いて、対向する前記絶縁性フィルム上に前記サーミスタ材料をスパッタリングにより成膜して前記サーミスタ層を形成し、前記電極層形成工程において、前記サーミスタ層が成膜された前記絶縁性フィルムを支持する前記外周面に対向配置された電極用スパッタリングターゲットを用いて、対向する前記サーミスタ層上に前記電極材料をスパッタリングにより成膜して前記電極層を形成することを特徴とする。
すなわち、この温度センサの製造方法では、いわゆるロールｔｏロール方式を採用したことで、長い絶縁性フィルムを搬送しながら成膜を連続的又は断続的に行うことができる。
【００１３】
第５の発明に係る温度センサの製造方法は、第４の発明において、同じ前記成膜ロールの前記外周面上に支持される前記絶縁性フィルムの進行方向に対して、前記サーミスタ用スパッタリングターゲット、前記電極用スパッタリングターゲットの順にこれらを並べて配置し、前記サーミスタ層形成工程と前記電極層形成工程とを同じ前記成膜ロール上で連続して行うことを特徴とする。
すなわち、この温度センサの製造方法では、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを同じ成膜ロール上で連続して行うので、サーミスタ層と電極層とを一つの同じ成膜ロール上で連続して成膜、積層させることができ、高い生産性を得ることができる。
【発明の効果】
【００１４】
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、薄膜サーミスタ部が、少なくとも接続電極の下面全体に形成されているので、接続電極に段差部が生じず平坦化することで、導通不良を防止できると共に耐熱試験等で接続電極の接着性低下を抑制できる。
また、本発明に係る温度センサの製造方法によれば、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを行った後にパターニングを行うので、各スパッタリングの間にパターニングの工程を行う必要が無く、生産性を向上させることができる。特に、いわゆるロールｔｏロール方式を採用することで、長い絶縁性フィルムを搬送しながら成膜を連続的又は断続的に行うことができ、高い量産性が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明に係る温度センサ及びその製造方法の第１実施形態において、温度センサを示す平面図（ａ）及び対向電極及び接続電極を除いた状態を示す平面図（ｂ）である。
【図２】図１のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】第１実施形態において、サーミスタ層形成工程を行う際の製造装置を示す正面図である。
【図４】第１実施形態において、電極層形成工程を行う際の製造装置を示す正面図である。
【図５】本発明に係る温度センサ及びその製造方法の第２実施形態において、温度センサを示す平面図（ａ）及び対向電極及び接続電極を除いた状態を示す平面図（ｂ）である。
【図６】本発明に係る温度センサ及びその製造方法の第３実施形態において、温度センサを示す平面図（ａ）及び対向電極及び接続電極を除いた状態を示す平面図（ｂ）である。
【図７】本発明に係る温度センサ及びその製造方法の第４実施形態において、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを行う際の製造装置を示す正面図である。
【図８】本発明に係る温度センサ及びその製造方法の従来例において、薄膜サーミスタ部が薄い場合の温度センサを示す断面図（ａ）及び薄膜サーミスタ部が厚い場合の温度センサを示す断面図（ｂ）である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明に係る温度センサ及びその製造方法の第１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各図面では、各部材を認識可能又は認識容易な大きさとするために縮尺を適宜変更している。
【００１７】
本実施形態の温度センサ１は、図１及び図２に示すように、絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルム２上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上に互いに対向してパターン形成された一対の対向電極４と、薄膜サーミスタ部３上にパターン形成されていると共に一対の対向電極４に接続されている一対の接続電極５とを備えている。
【００１８】
上記薄膜サーミスタ部３は、少なくとも接続電極５の下面全体に形成されている。本実施形態では、図１の（ｂ）に示すように、絶縁性フィルム２上のほぼ全面に薄膜サーミスタ部３が形成され、図１の（ａ）に示すように、絶縁性フィルム２の長辺に沿って延在する対向電極４の全体が薄膜サーミスタ部３上に形成されている。
【００１９】
上記絶縁性フィルム２は、例えば厚さ７．５〜１２５μｍのポリイミド樹脂シートで長方形状又は帯状に形成されている。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構わない。
上記薄膜サーミスタ部３は、例えばサーミスタ用金属窒化物膜であって、ＴｉＡｌＮ膜である。特に、本実施形態で作製するサーミスタ用金属窒化物膜は、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。
【００２０】
上記対向電極４及び接続電極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で形成された最外層とを有している。
一対の対向電極４は、互いに対向状態に配されて交互に櫛部が並んだ櫛型パターンとされている。
【００２１】
また、一対の対向電極４は、絶縁性フィルム２の一端側に配置されている。
一対の接続電極５の一端側は、一対の対向電極４に接続されていると共に、他端側が互いに平行に延在し、絶縁性フィルム２の他端側へ延びている。なお、一対の接続電極５の他端には、リードフレームやリード線等が接続されるパッド部が形成される。
【００２２】
なお、パッド部を除いた接続電極５，対向電極４及び薄膜サーミスタ部３を覆う絶縁性の保護膜を、絶縁性フィルム２上に形成しても構わず、さらに一対の絶縁性の保護テープにより温度センサ１を上下から挟んで互いに接着しても構わない。
上記保護膜は、絶縁性樹脂膜等であり、例えば厚さ２０μｍのポリイミド膜が採用される。
上記保護テープは、例えばテフロン（登録商標）等のフッ化炭素樹脂膜が採用される。
【００２３】
本実施形態の温度センサ１の製造方法は、図３に示すように、絶縁性フィルム２上にサーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａを用いてサーミスタ材料をスパッタリングにより成膜してサーミスタ層を形成するサーミスタ層形成工程と、図４に示すように、サーミスタ層３ａ上に電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ，１６Ｃを用いて電極材料をスパッタリングにより成膜して電極層（接合層５ａ及び最外層５ｂ）を形成する電極層形成工程と、電極層形成工程後に電極層をパターニング成形して対向電極４及び接続電極５を形成する電極パターニング工程と、電極パターニング工程後にサーミスタ層３ａをパターニング成形して薄膜サーミスタ部３を形成するサーミスタパターニング工程とを有している。
【００２４】
また、本実施形態の製造方法では、サーミスタ層形成工程及び電極層形成工程が、長尺で帯状の絶縁性フィルム２がロール状に巻回される巻き出しロール１４ａから繰り出される絶縁性フィルム２を回転駆動される巻き取りロール１４ｂで巻き取るフィルム搬送工程と、巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂとの間に配され巻き出しロール１４ａから繰り出される絶縁性フィルム２を回転可能な成膜ロール１５の外周面１５ａで支持する支持工程とを有している。
【００２５】
上記サーミスタ層形成工程では、図３に示すように、絶縁性フィルム２を支持する外周面１５ａに対向配置されたサーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａを用いて、対向する絶縁性フィルム２上にサーミスタ材料をスパッタリングにより成膜してサーミスタ層３ａを形成する。
また、上記電極層形成工程では、図４に示すように、サーミスタ層３ａが成膜された絶縁性フィルム２を支持する外周面１５ａに対向配置された電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ，１６Ｃを用いて、対向するサーミスタ層３ａ上に電極材料をスパッタリングにより成膜して電極層（接合層５ａ及び最外層５ｂ）を形成する。
【００２６】
この製造方法に使用する製造装置は、図３に示すように、長尺で帯状の絶縁性フィルム２がロール状に巻回される回転可能な巻き出しロール１４ａと巻き出しロール１４ａから繰り出される絶縁性フィルム２を巻き取る回転可能な巻き取りロール１４ｂと少なくとも巻き取りロール１４ｂを回転駆動させる駆動源１４ｃとを備えたフィルム搬送機構１４と、巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂとの間に配され巻き出しロール１４ａから繰り出される絶縁性フィルム２を外周面１５ａで支持する回転可能な成膜ロール１５とを備えている。
【００２７】
この製造装置では、上記サーミスタ層形成工程の際、図３に示すように、絶縁性フィルム２を支持する外周面５ａに対向配置され外周面１５ａ上の絶縁性フィルム２の表面にサーミスタ材料をスパッタリングにより成膜可能なサーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａを備えている。また、この製造装置は、上記電極層形成工程の際、図４に示すように、サーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａの代わりに、サーミスタ層３ａが成膜された絶縁性フィルム２を支持する外周面１５ａに対向配置された接合層５ａ用と最外層５ｂ用との２つの電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ，１６Ｃを備えている。
【００２８】
なお、上記フィルム搬送機構１４は、搬送する絶縁性フィルム２を成膜ロール１５の外周面１５ａに押し当てて密着させる機能を有している。すなわち、駆動源１４ｃによって巻き取りロール１４ｂを回転させて絶縁性フィルム２を搬送する際に、巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂとの間で絶縁性フィルム２に一定の張力を印加させるようにして、絶縁性フィルム２を成膜ロール１５の外周面下側に当てると共に、絶縁性フィルム２を成膜ロール１５の上方から引っ張ることで、絶縁性フィルム２を成膜ロール１５の外周面下側に押し付けられるように設定されている。なお、本実施形態では、成膜ロール１５の外周面１５ａの少なくとも約半周にわたって絶縁性フィルム２が当接するように、巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂと成膜ロール１５とを配置している。
【００２９】
上記駆動源１４ｃは、モータ等であって、少なくとも巻き取りロール１４ｂを回転駆動するが、本実施形態では、もう一つの駆動源１４ｃで巻き出しロール１４ａも回転駆動している。
上記成膜ロール１５には、外周面１５ａの略全周にわたって内部に冷温媒を流通させる配管（図示略）を有している。すなわち、配管は、外周面１５ａに沿って外周面１５ａの近傍に銅管等で配設されており、この配管内に冷温媒を流通させることで、成膜ロール１５の温度調整を行っている。
上記フィルム搬送機構１４及び成膜ロール１５は、いずれもスパッタリング装置の真空槽（図示略）内にスパッタリングターゲットと共に設置されている。
【００３０】
上記真空槽には、Ａｒガス＋窒素ガスの混合ガスを導入するガス導入口（図示略）が設けられている。また、各スパッタリングターゲットの裏面側には、カソード電極（図示略）が配置されていると共に、成膜ロール１５がアノード電極とされている。すなわち、カソード電極側のスパッタリングターゲットとアノード電極となる成膜ロール１５との間に電圧が印加され、成膜ロール１５上の絶縁性フィルム２の表面に反応性スパッタ成膜が行われる。
【００３１】
上記サーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａとしては、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを用いる。すなわち、Ｔｉ−Ａｌ合金スパッタリングターゲットを用いて窒素含有雰囲気中で反応性スパッタを行って絶縁性フィルム２の表面にサーミスタ層３ａを成膜する。
また、上記反応性スパッタにおけるスパッタガス圧を、０．６７Ｐａ未満に設定することが好ましい。
【００３２】
より具体的には、例えば厚さ５０μｍのポリイミドフィルムの絶縁性フィルム２上に、反応性スパッタ法にてサーミスタ層３ａを２００ｎｍ成膜する。その時のスパッタ条件は、例えば到達真空度：５×１０−６Ｐａ、スパッタガス圧：０．４Ｐａ、ターゲット投入電力（出力密度）：２．５Ｗ／ｃｍ２で、Ａｒガス＋窒素ガスの混合ガス雰囲気下において窒素ガス分圧：２０％とする。
【００３３】
このようにサーミスタ層形成工程では、図３に示すように、絶縁性フィルム２を巻き出しロール１４ａから巻き取りロール１４ｂへと送り出し、途中の成膜ロール１５においてサーミスタ層３ａの成膜を長尺の絶縁性フィルム２全長にわたって行う。
【００３４】
次に、巻き取りロール１４ｂで巻き取ったサーミスタ層３ａ付き絶縁性フィルム２を、図４に示すように、巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂとを逆回転にして、巻き取りロール１４ｂから巻き出しロール１４ａへと送り出し、途中の成膜ロール１５において電極層形成工程を行う。
この際、上記接合層５ａ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｂとしては、例えばＣｒのターゲットを用い、上記最外層５ｂ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｃとしては、例えばＡｕのターゲットを用いる。
【００３５】
接合層５ａ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｂと最外層５ｂ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｃとは、成膜ロール１５の外周面１５ａ上に支持される絶縁性フィルム２の進行方向に対して、この順に並べられて配置されており、接合層５ａ、最外層５ｂの順に成膜される。例えば、Ｃｒ膜の接合層５ａを膜厚２０ｎｍ形成し、さらに接合層５ａ上にＡｕ膜の最外層５ｂを膜厚２００ｎｍ形成する。
この製造方法では、サーミスタ層３ａの成膜と接合層５ａ及び最外層５ｂの成膜とを分けて行うので、サーミスタ層３ａの成膜速度と接合層５ａ及び最外層５ｂとの成膜速度が大きく異なる場合に適している。
【００３６】
上記各スパッタリングの後、レジスト塗布し、所望のパターン形状のマスクを用いて露光し、現像後、不要な電極部分を市販のＡｕエッチャント及びＣｒエッチャントの順番でウェットエッチングを行い、レジスト剥離することで、図１の（ａ）に示すように、所望の対向電極４及び接続電極５を形成する。
また、不要なＴｉｘＡｌｙＮｚのサーミスタ層３ａを市販のＴｉエッチャントでウェットエッチングを行い、図１の（ａ）（ｂ）に示すように、レジスト剥離にて所望の形状の薄膜サーミスタ部３にする。なお、絶縁性フィルム２上の全面に薄膜サーミスタ部３を形成する場合は、サーミスタ層３ａをパターン形成しなくても構わない。
【００３７】
この後、保護膜の形成や保護テープの接着等を行うと共に、長尺の絶縁性フィルム２を温度センサ毎に切断して温度センサが作製される。
【００３８】
このように本実施形態の温度センサ１では、薄膜サーミスタ部３が、少なくとも接続電極５の下面全体に形成されているので、接続電極５に段差部が生じず平坦化することで、導通不良を防止できる。したがって、薄膜サーミスタ部３を厚く設定すると共に接続電極５を薄く設定しても、導通不良の発生を防ぐことができる。
また、接続電極５が絶縁性フィルム２上に直接形成されておらず、薄膜サーミスタ部３上に形成されているので、絶縁性フィルム２上に形成した場合に比べて耐熱試験等においても接着性の低下を抑制することができる。
【００３９】
また、本実施形態の温度センサ１の製造方法では、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを行った後にパターニングを行うので、各スパッタリングの間にパターニングの工程を行う必要が無く、生産性を向上させることができる。
さらに、いわゆるロールｔｏロール方式を採用したことで、長い絶縁性フィルム２を搬送しながら成膜を連続的又は断続的に行うことができる。
【００４０】
なお、平坦な状態の絶縁性フィルム２に薄膜サーミスタ部３を形成すると、成膜後、薄膜サーミスタ部３の引張応力によって薄膜サーミスタ部３側を凹側にして絶縁性フィルム２が曲がった状態となる場合がある。このため、パターニング等の後工程において絶縁性フィルム２を平坦にした際に、薄膜サーミスタ部３に引っ張る力が加わって割れが生じ易くなる。
これに対して、本実施形態では、成膜ロール１５上で予め曲げた状態の絶縁性フィルム２の凸曲面に薄膜サーミスタ部３を形成するので、成膜後、薄膜サーミスタ部３の引張応力が生じる場合でも、薄膜サーミスタ部３側を凸側にしたまま絶縁性フィルム２の曲率を下げる方向に力が加わる。このため、パターニング等の後工程において絶縁性フィルム２を平坦にした際でも、薄膜サーミスタ部３を圧縮する方向に力が加わって割れが生じ難くなる。
さらに、接続電極５の下面全体に薄膜サーミスタ部３を形成させると、絶縁性フィルム２が全面に亘って延在方向に湾曲するため、絶縁性フィルム２の延在方向に曲率を有して温度センサ１を湾曲させて使用する場合、湾曲形状がサポートされることで薄膜サーミスタ部３に応力が加わり難くなり、割れが生じ難くなる。
【００４１】
次に、本発明に係る温度センサの第２から第４実施形態について、図５から図７を参照して以下に説明する。なお、以下の各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。
【００４２】
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、薄膜サーミスタ部３が絶縁性フィルム２上のほぼ全面に形成されているのに対し、第２実施形態の温度センサ２１では、図５に示すように、薄膜サーミスタ部２３が、一対の接続電極５の少なくとも他端側の間で対向方向につながって形成されていない点である。
すなわち、第２実施形態では、サーミスタ層３ａをパターニングすることで、薄膜サーミスタ部２３が、対向電極４下とその周囲とからなる対向電極部２３ａと、延在する一対の接続電極５下とその周囲とからなる一対の接続電極部２３ｂとで構成されている。したがって、他端側の一対の接続電極部２３ｂ間には、サーミスタ層３ａが無い領域となる。
【００４３】
このように第２実施形態の温度センサ２１では、薄膜サーミスタ部２３が、一対の接続電極５の少なくとも他端側の間で対向方向につながって形成されていないので、一対の接続電極５の他端間で薄膜サーミスタ部２３を介して導通せず、一対の対向電極４間でのみ薄膜サーミスタ部２３の抵抗を測定することができるので、高精度な温度測定が可能になる。
【００４４】
次に、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、対向電極部２３ａが対向電極４よりも若干広く形成されていると共に、接続電極部２３ｂの幅が接続電極５よりも若干広く形成されているのに対し、第３実施形態の温度センサ３１では、図６に示すように、対向電極部３３ａが対向電極４下だけに形成されていると共に、接続電極部３３ｂが接続電極５下だけに形成されている点である。
したがって、第３実施形態の温度センサ３１では、薄膜サーミスタ部３３の領域が電極下のみに制限されているので、第２実施形態と同様に高精度な温度測定が可能になる。
【００４５】
次に、第４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、サーミスタ層形成工程を長尺の絶縁性フィルム２の全長にわたって行った後に、スパッタリングターゲットを電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ，１６Ｃに替えると共に巻き出しロール１４ａと巻き取りロール１４ｂとを逆回転して、接合層５ａ及び最外層５ｂとを成膜しているのに対し、第４実施形態では、予めサーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａと２つの電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ，１６Ｃとをセットしておき、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを同じ成膜ロール１５上で連続して行う点である。
【００４６】
すなわち、第４実施形態では、同じ成膜ロール１５の外周面１５ａ上に支持される絶縁性フィルム２の進行方向に対して、サーミスタ用スパッタリングターゲット１６Ａ、接合層５ａ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｂ、最外層５ｂ用の電極用スパッタリングターゲット１６Ｃの順にこれらを並べて配置している。したがって、絶縁性フィルム２の一度の巻き取りで、サーミスタ層３ａ、接合層５ａ及び最外層５ｂを連続して成膜、積層しているので、ターゲットの交換作業等が不要になる。
【００４７】
このように第４実施形態では、サーミスタ層形成工程と電極層形成工程とを同じ成膜ロール１５上で連続して行うので、サーミスタ層３ａと電極層とを一つの同じ成膜ロール１５上で連続して成膜、積層させることができ、高い生産性を得ることができる。
【００４８】
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。
【符号の説明】
【００４９】
１，２１，３１…温度センサ、２…絶縁性フィルム、３，２３，３３…薄膜サーミスタ部、３ａ…サーミスタ層、４…対向電極、５…接続電極、１４ａ…巻き出しロール、１４ｂ…巻き取りロール、１５…成膜ロール、１５ａ…成膜ロールの外周面、１６Ａ…サーミスタ用スパッタリングターゲット、１６Ｂ，１６Ｃ…電極用スパッタリングターゲット
【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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【図８】
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