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JP2019138797A - Temperature sensor - Google Patents

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JP2019138797A
JP2019138797A JP2018023247A JP2018023247A JP2019138797A JP 2019138797 A JP2019138797 A JP 2019138797A JP 2018023247 A JP2018023247 A JP 2018023247A JP 2018023247 A JP2018023247 A JP 2018023247A JP 2019138797 A JP2019138797 A JP 2019138797A
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JP
Japan
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electrode
side electrode
anode side
temperature sensor
sacrificial
Prior art date
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Pending
Application number
JP2018023247A
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Japanese (ja)
Inventor
学司 魚住
Satoshi Uozumi
学司 魚住
長友 憲昭
Kensho Nagatomo
憲昭 長友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mitsubishi Materials Corp
Original Assignee
Mitsubishi Materials Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Mitsubishi Materials Corp filed Critical Mitsubishi Materials Corp
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Abstract

【課題】 陽極側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、絶縁性基板の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、薄膜サーミスタ部の上に陽極側電極及び陰極側電極を覆って形成された保護膜6と、絶縁性基板,薄膜サーミスタ部又は保護膜の上に形成され陽極側電極に接続された犠牲電極7とを備え、犠牲電極が、保護膜に接触した状態で形成されていると共に、陽極側電極と陰極側電極との間以外で陽極側電極と電気的に接続され、陽極側電極よりも標準電極電位が低い金属で形成されている。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a temperature sensor capable of suppressing corrosion of an anode side electrode. SOLUTION: An insulating substrate 2, a thin film thermistor portion 3 formed of a thermistor material on the upper surface of the insulating substrate, an anode side electrode 4 and a cathode side formed on or below the thin film thermistor portion to face each other The electrode 5, the protective film 6 formed on the thin film thermistor portion so as to cover the anode side electrode and the cathode side electrode, and formed on the insulating substrate, the thin film thermistor portion or the protective film and connected to the anode side electrode. A sacrificial electrode is formed in contact with the protective film, and is electrically connected to the anode side electrode except between the anode side electrode and the cathode side electrode. Is formed of a metal having a low standard electrode potential. [Selection] Figure 1

Description

本発明は、薄膜サーミスタを用いた温度センサに関する。   The present invention relates to a temperature sensor using a thin film thermistor.

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。   In recent years, a film-type temperature sensor in which a thin film thermistor portion is formed on an insulating film made of polyimide resin or the like has been developed. For example, in Patent Document 1, an insulating film, a thin film thermistor portion patterned with a thermistor material on the surface of the insulating film, and a plurality of comb portions on the thin film thermistor portion are formed to face each other. A pair of comb-shaped electrodes, a pair of patterned electrodes connected to the pair of comb-shaped electrodes and patterned on the surface of the insulating film, and formed on the insulating film covering the comb-shaped electrode and the thin film thermistor portion A temperature sensor having a protective film has been developed.

特開2016−138773号公報JP 2006-138773 A

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、高温高湿雰囲気で通電すると陽極側電極に腐食が発生する場合があった。すなわち、陰極側電極に対して陽極側電極に正電位が印加されるため、互いの電極が接触した保護膜を介して電子が移動して腐食電流が生じ、その部分の電極材料が腐食してしまう不都合があった。このような電極の腐食が生じると、素子が高抵抗化してしまう場合があった。
The following problems remain in the conventional technology.
In the conventional temperature sensor, corrosion may occur in the anode side electrode when energized in a high temperature and high humidity atmosphere. That is, since a positive potential is applied to the anode side electrode with respect to the cathode side electrode, electrons move through the protective film in contact with each other electrode to generate a corrosion current, which corrodes the electrode material in that portion. There was an inconvenience. When such corrosion of the electrode occurs, the element may increase in resistance.

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陽極側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。   The present invention has been made in view of the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a temperature sensor that can suppress corrosion of an anode-side electrode even when used in a high-temperature and high-humidity atmosphere.

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、前記絶縁性基板の上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、前記薄膜サーミスタ部の上に前記陽極側電極及び前記陰極側電極を覆って形成された保護膜と、前記絶縁性基板,前記薄膜サーミスタ部又は前記保護膜の上に形成され前記陽極側電極に接続された犠牲電極とを備え、前記犠牲電極が、前記保護膜に接触した状態で形成されていると共に、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間以外で前記陽極側電極と電気的に接続され、前記陽極側電極よりも標準電極電位が低い金属で形成されていることを特徴とする。   The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the temperature sensor according to the first aspect of the present invention is formed so as to face each other on an insulating substrate, a thin film thermistor portion formed of a thermistor material on the upper surface of the insulating substrate, and above or below the thin film thermistor portion. An anode side electrode and a cathode side electrode; a protective film formed on the thin film thermistor portion so as to cover the anode side electrode and the cathode side electrode; and the insulating substrate, the thin film thermistor portion, or the protective film. A sacrificial electrode formed on and connected to the anode side electrode, wherein the sacrificial electrode is formed in contact with the protective film, and other than between the anode side electrode and the cathode side electrode The electrode is electrically connected to the anode side electrode, and is formed of a metal having a standard electrode potential lower than that of the anode side electrode.

この温度センサでは、犠牲電極が、保護膜に接触した状態で形成されていると共に、陽極側電極と陰極側電極との間以外で陽極側電極と電気的に接続され、陽極側電極よりも標準電極電位が低い金属で形成されているので、いわゆるカソード防食法(流電アノード方式)に基づいて、犠牲電極に対して相対的に標準電極電位が高い陽極側電極の腐食を防止することができる。
本発明では、犠牲電極と陽極側電極とが保護膜を介して接続されているため、保護膜が水分を含んでいても、犠牲電極と陽極側電極とに同じ電圧が印加された状態で、標準電極電位がより低い金属の方(犠牲電極)から電子が引き抜かれ、腐食が進み易くなる。また、陽極側電極には電子が供給され、腐食が進み難くなる。このため、保護膜を介した電子の移動では犠牲電極が優先的に腐食されることで、陽極側電極は腐食し難くなる。
In this temperature sensor, the sacrificial electrode is formed in contact with the protective film, and is electrically connected to the anode side electrode except between the anode side electrode and the cathode side electrode, and is more standard than the anode side electrode. Since it is formed of a metal having a low electrode potential, corrosion of the anode side electrode having a high standard electrode potential relative to the sacrificial electrode can be prevented based on the so-called cathodic protection method (galvanic anode method). .
In the present invention, since the sacrificial electrode and the anode side electrode are connected via a protective film, even when the protective film contains moisture, the same voltage is applied to the sacrificial electrode and the anode side electrode. Electrons are extracted from the metal having a lower standard electrode potential (sacrificial electrode), and corrosion easily proceeds. Further, electrons are supplied to the anode side electrode, and corrosion is difficult to proceed. For this reason, in the movement of electrons through the protective film, the sacrificial electrode is preferentially corroded, and the anode side electrode is hardly corroded.

第2の発明に係る温度センサは、第1の発明において、前記陽極側電極が、少なくともCrで形成されたCr層を有し、前記犠牲電極が、Mg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、陽極側電極が、少なくともCrで形成されたCr層を有し、犠牲電極が、Mg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなるので、陽極側電極のCrよりも標準電極電位が低いMg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなる犠牲電極が優先的に腐食される。
A temperature sensor according to a second invention is the temperature sensor according to the first invention, wherein the anode side electrode has a Cr layer formed of at least Cr, and the sacrificial electrode is Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U , Zn, and one or more of Zn.
That is, in this temperature sensor, the anode side electrode has a Cr layer formed of at least Cr, and the sacrificial electrode is made of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U, and Zn. Therefore, the sacrificial electrode composed of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U, and Zn, whose standard electrode potential is lower than that of Cr of the anode electrode, is preferentially corroded.

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、前記陰極側電極が、複数の櫛部を有した櫛型電極であり、前記陽極側電極が、前記複数の櫛部に沿って延在した複数の平行部と、隣接する前記平行部に接続されている共に前記平行部と直交する方向に延在する複数の平行部連結部とを有したミアンダ状電極であり、前記犠牲電極が、平面視で前記陽極側電極を挟んで前記陰極側電極とは反対側に配され、隣接する前記平行部の間に突出した複数の突出部を有していることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、犠牲電極が、平面視で陽極側電極を挟んで陰極側電極とは反対側に配され、隣接する平行部の間に突出した複数の突出部を有しているので、突出部が隣接する平行部の間に入れ子状態で配されることで、突出部を効果的に犠牲電極として機能させることができる。
A temperature sensor according to a third invention is the temperature sensor according to the first or second invention, wherein the cathode side electrode is a comb-shaped electrode having a plurality of comb parts, and the anode side electrode is along the plurality of comb parts. The sacrificial electrode, wherein the sacrificial electrode has a plurality of extending parallel parts and a plurality of parallel part connecting parts connected to the adjacent parallel parts and extending in a direction perpendicular to the parallel parts. However, it has a plurality of projecting portions which are arranged on the opposite side of the cathode side electrode with the anode side electrode in plan view and project between adjacent parallel portions.
That is, in this temperature sensor, the sacrificial electrode is disposed on the opposite side of the cathode side electrode across the anode side electrode in plan view, and has a plurality of protruding portions protruding between adjacent parallel portions. By arranging the protruding portions in a nested state between the adjacent parallel portions, the protruding portions can effectively function as sacrificial electrodes.

第4の発明に係る温度センサは、第1又は第2の発明のいずれかにおいて、前記犠牲電極が、前記陽極側電極の直上に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、犠牲電極が、陽極側電極の直上に形成されているので、電極全体の小面積化を図ることができ、全体として小型化することが可能になる。
A temperature sensor according to a fourth invention is characterized in that, in any one of the first and second inventions, the sacrificial electrode is formed directly on the anode side electrode.
That is, in this temperature sensor, since the sacrificial electrode is formed immediately above the anode side electrode, the entire area of the electrode can be reduced, and the overall size can be reduced.

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、前記犠牲電極が、前記保護膜の上に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、犠牲電極が、保護膜の上に形成されているので、犠牲電極が腐食しても薄膜サーミスタ部に影響を与えないため、より高い信頼性を得ることができる。
A temperature sensor according to a fifth invention is characterized in that, in any one of the first to fourth inventions, the sacrificial electrode is formed on the protective film.
That is, in this temperature sensor, since the sacrificial electrode is formed on the protective film, even if the sacrificial electrode is corroded, the thin film thermistor portion is not affected, so that higher reliability can be obtained.

第6の発明に係る温度センサは、第1から第5の発明のいずれかにおいて、前記保護膜が、有機材料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、保護膜が、ポリイミド等の水分を含みやすい有機材料であっても、犠牲電極を設けているので、陽極側電極が腐食され難くなる。
A temperature sensor according to a sixth invention is characterized in that, in any one of the first to fifth inventions, the protective film is formed of an organic material.
That is, in this temperature sensor, even if the protective film is an organic material that easily contains moisture such as polyimide, the sacrificial electrode is provided, so that the anode side electrode is hardly corroded.

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、犠牲電極が、保護膜に接触した状態で形成されていると共に、陽極側電極と陰極側電極との間以外で陽極側電極と電気的に接続され、陽極側電極よりも標準電極電位が低い金属で形成されているので、いわゆるカソード防食法(流電アノード方式)に基づいて、犠牲電極に対して相対的に標準電極電位が高い陽極側電極の腐食を防止することができる。
したがって、本実施形態の温度センサでは、陽極側電極の腐食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。
The present invention has the following effects.
That is, according to the temperature sensor of the present invention, the sacrificial electrode is formed in contact with the protective film, and is electrically connected to the anode side electrode except between the anode side electrode and the cathode side electrode. Since the standard electrode potential is lower than that of the anode side electrode, the anode side electrode has a higher standard electrode potential relative to the sacrificial electrode based on the so-called cathodic protection method (galvanic anode method). Corrosion can be prevented.
Therefore, in the temperature sensor of the present embodiment, it is possible to suppress an increase in resistance accompanying the occurrence of corrosion of the anode side electrode, stably maintain good thermistor characteristics, and obtain high reliability.

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。It is a top view which shows 1st Embodiment of the temperature sensor which concerns on this invention. 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。It is a top view which shows 2nd Embodiment of the temperature sensor which concerns on this invention. 本発明に係る温度センサの第3実施形態を示す平面図である。It is a top view which shows 3rd Embodiment of the temperature sensor which concerns on this invention.

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。   Hereinafter, a first embodiment of a temperature sensor according to the present invention will be described with reference to FIG. Note that in some of the drawings used for the following description, the scale is appropriately changed as necessary to make each part recognizable or easily recognizable.

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、薄膜サーミスタ部3の上に陽極側電極4及び陰極側電極5を覆って形成された保護膜6と、絶縁性基板2,薄膜サーミスタ部3又は保護膜6の上に形成され陽極側電極4に接続された犠牲電極7とを備えている。
なお、本実施形態では、陽極側電極4,陰極側電極5及び犠牲電極7が、薄膜サーミスタ部3の上に形成されている。
As shown in FIG. 1, the temperature sensor 1 of the present embodiment includes an insulating substrate 2, a thin film thermistor portion 3 formed of the thermistor material on the upper surface of the insulating substrate 2, and a thin film thermistor portion 3. The anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5 that are formed to face each other, the protective film 6 that is formed on the thin film thermistor portion 3 so as to cover the anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5, the insulating substrate 2, And a sacrificial electrode 7 formed on the thin film thermistor section 3 or the protective film 6 and connected to the anode side electrode 4.
In the present embodiment, the anode side electrode 4, the cathode side electrode 5, and the sacrificial electrode 7 are formed on the thin film thermistor portion 3.

上記犠牲電極7は、保護膜6に接触した状態で形成されていると共に、陽極側電極4と陰極側電極5との間以外で陽極側電極4と電気的に接続され、陽極側電極4よりも標準電極電位が低い金属で形成されている。
上記陽極側電極4は、少なくともCrで形成されたCr層を有している。本実施形態では、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。なお、Crの標準電極電位は、−0.74Vである。
上記犠牲電極7は、Crよりも標準電極電位が低いMg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなる。
The sacrificial electrode 7 is formed in contact with the protective film 6 and is electrically connected to the anode side electrode 4 except between the anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5. Is formed of a metal having a low standard electrode potential.
The anode side electrode 4 has a Cr layer made of at least Cr. In this embodiment, the anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5 are, for example, a Cr or NiCr bonding layer with a film thickness of 5 to 100 nm, and an electrode formed with a noble metal such as Au on the bonding layer with a film thickness of 50 to 1000 nm. And have a layer. The standard electrode potential of Cr is -0.74V.
The sacrificial electrode 7 is made of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U, and Zn whose standard electrode potential is lower than that of Cr.

上記陰極側電極5は、複数の櫛部5aを有した櫛型電極である。この陰極側電極5は、複数の櫛部5aの基端が接続された櫛部連結部5bを有している。複数の櫛部5aは、互いに平行に延在しており、櫛部連結部5bは、櫛部5aに直交する方向に延在している。
上記陽極側電極4は、複数の櫛部5aに沿って延在した複数の平行部4aと、隣接する平行部4aに接続されている共に平行部4aと直交する方向に延在する複数の平行部連結部4bとを有したミアンダ状電極である。すなわち、陽極側電極4は、平行部4aと平行部連結部4bとが交互に接続されて薄膜サーミスタ部3上でジグザグ状に延在している。
なお、上記平行部連結部4bは、櫛部連結部5bに沿って延在している。
The cathode side electrode 5 is a comb-shaped electrode having a plurality of comb portions 5a. The cathode side electrode 5 has a comb connecting portion 5b to which the base ends of a plurality of comb portions 5a are connected. The plurality of comb portions 5a extend in parallel to each other, and the comb portion connecting portion 5b extends in a direction orthogonal to the comb portion 5a.
The anode-side electrode 4 includes a plurality of parallel portions 4a extending along a plurality of comb portions 5a, and a plurality of parallel portions connected to adjacent parallel portions 4a and extending in a direction perpendicular to the parallel portions 4a. A meandering electrode having a connecting portion 4b. In other words, the anode-side electrode 4 extends in a zigzag manner on the thin film thermistor portion 3 with the parallel portions 4 a and the parallel portion connecting portions 4 b being alternately connected.
In addition, the said parallel part connection part 4b is extended along the comb part connection part 5b.

上記犠牲電極7は、平面視で陽極側電極4を挟んで陰極側電極5とは反対側に配され、隣接する平行部4aの間に突出した複数の突出部7aを有している。
また、犠牲電極7は、複数の突出部7aの基端が接続され平行部連結部4bに沿って延在した突出部接続部7bを有している。すなわち、犠牲電極7は、櫛型に形成されている。
犠牲電極7は、陽極側電極4に形成された接続部4dを介して陽極側電極4と接続されている。
The sacrificial electrode 7 is arranged on the opposite side of the cathode side electrode 5 with the anode side electrode 4 in plan view, and has a plurality of protruding portions 7a protruding between adjacent parallel portions 4a.
The sacrificial electrode 7 has a protruding portion connecting portion 7b that is connected to the base ends of the protruding portions 7a and extends along the parallel portion connecting portion 4b. That is, the sacrificial electrode 7 is formed in a comb shape.
The sacrificial electrode 7 is connected to the anode side electrode 4 via a connection portion 4 d formed on the anode side electrode 4.

陽極側電極4の基端は、絶縁性基板2上に形成された陽極側パッド部4cとされ、陰極側電極5の基端は、絶縁性基板2上に形成された陰極側パッド部5cとされている。
なお、図中、各電極及び薄膜サーミスタ部3には、ハッチングを施している。
The base end of the anode side electrode 4 is an anode side pad portion 4c formed on the insulating substrate 2, and the base end of the cathode side electrode 5 is a cathode side pad portion 5c formed on the insulating substrate 2. Has been.
In the drawing, each electrode and the thin film thermistor portion 3 are hatched.

上記保護膜6は、有機材料で形成されている。
例えば、保護膜6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。
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。
The protective film 6 is made of an organic material.
For example, the protective film 6 is formed in a rectangular pattern with a polyimide resin by screen printing or the like.
The insulating substrate 2 is a rectangular insulating film, and is formed of, for example, a polyimide resin sheet having a thickness of 7.5 to 125 μm. In addition, the insulating film of the insulating substrate 2 can be made of PET: polyethylene terephthalate, PEN: polyethylene naphthalate, LCP: liquid crystal polymer, or the like.

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:MAl(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。
The thin film thermistor section 3 is a flexible thermistor film, for example, an M-Al-N film formed by sputtering (where M is Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni and Represents at least one of Cu).
That is, the thin film thermistor portion 3 has a general formula: M x Al y N z (where M represents at least one of Ti, V, Cr, Mn, Fe, Co, Ni, and Cu. 0.70 ≦ y / (X + y) ≦ 0.98, 0.4 ≦ z ≦ 0.5, x + y + z = 1), and the crystal structure thereof is a hexagonal wurtzite single phase. For these films, flexibility and good thermistor properties have been confirmed.

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:TiAl(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。 In the present embodiment, the thin film thermistor portion 3 formed in a rectangular shape with a Ti—Al—N thermistor material is employed. That is, the thin film thermistor portion 3, the general formula: metal represented by Ti x Al y N z (0.70 ≦ y / (x + y) ≦ 0.95,0.4 ≦ z ≦ 0.5, x + y + z = 1) It consists of nitride and its crystal structure is a hexagonal wurtzite single phase.

本実施形態では、図1に示すように、例えば陰極側電極5はGND(0V)に接続されると共に陽極側電極4には+5Vが印加される。   In the present embodiment, as shown in FIG. 1, for example, the cathode side electrode 5 is connected to GND (0 V) and +5 V is applied to the anode side electrode 4.

このように本実施形態の温度センサ1では、犠牲電極7が、保護膜6に接触した状態で形成されていると共に、陽極側電極4と陰極側電極5との間以外で陽極側電極4と電気的に接続され、陽極側電極4よりも標準電極電位が低い金属で形成されているので、いわゆるカソード防食法(流電アノード方式)に基づいて、犠牲電極7に対して相対的に標準電極電位が高い陽極側電極4の腐食を防止することができる。   Thus, in the temperature sensor 1 of the present embodiment, the sacrificial electrode 7 is formed in contact with the protective film 6, and the anode side electrode 4 and the anode side electrode 4 other than between the anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5. Since it is electrically connected and is formed of a metal having a lower standard electrode potential than the anode side electrode 4, the standard electrode is relative to the sacrificial electrode 7 based on the so-called cathodic protection method (galvanic anode method). Corrosion of the anode side electrode 4 having a high potential can be prevented.

すなわち、犠牲電極7と陽極側電極4とが保護膜6を介して接続されているため、保護膜6が水分を含んでいても、犠牲電極7と陽極側電極4とに同じ電圧が印加された状態で、標準電極電位がより低い金属の方(犠牲電極7)から電子が引き抜かれ、腐食が進み易くなる。また、陽極側電極4には電子が供給され、腐食が進み難くなる。このため、保護膜6を介した電子の移動では犠牲電極7が優先的に腐食されることで、陽極側電極4は腐食し難くなる。
特に、保護膜6が、ポリイミド等の水分を含みやすい有機材料であっても、犠牲電極7を設けているので、陽極側電極4が腐食され難くなる。
That is, since the sacrificial electrode 7 and the anode side electrode 4 are connected via the protective film 6, the same voltage is applied to the sacrificial electrode 7 and the anode side electrode 4 even if the protective film 6 contains moisture. In this state, electrons are extracted from the metal (sacrificial electrode 7) having a lower standard electrode potential, and corrosion is likely to proceed. Further, electrons are supplied to the anode side electrode 4, and corrosion is difficult to proceed. For this reason, the sacrificial electrode 7 is preferentially corroded by the movement of electrons through the protective film 6, so that the anode-side electrode 4 is hardly corroded.
In particular, even if the protective film 6 is an organic material that easily contains moisture, such as polyimide, the sacrificial electrode 7 is provided, so that the anode-side electrode 4 is hardly corroded.

また、陽極側電極4が、少なくともCrで形成されたCr層を有し、犠牲電極7が、Mg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなるので、陽極側電極4のCrよりも標準電極電位が低いMg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなる犠牲電極7が優先的に腐食される。   Further, since the anode side electrode 4 has a Cr layer formed of at least Cr, and the sacrificial electrode 7 is composed of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U, and Zn, The sacrificial electrode 7 made of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U, and Zn having a standard electrode potential lower than that of Cr of the anode side electrode 4 is preferentially corroded.

次に、本発明に係る温度センサの第2及び第3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。   Next, 2nd and 3rd embodiment of the temperature sensor which concerns on this invention is described below with reference to FIG.2 and FIG.3. In the following description of each embodiment, the same constituent elements described in the above embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

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、犠牲電極7が薄膜サーミスタ部3の上(保護膜6の下)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2に示すように、犠牲電極27が保護膜6の上に形成されている点である。
すなわち、第2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上であって保護膜6の下に形成されているが、犠牲電極27だけは、保護膜6上にパターン形成されている。
The difference between the second embodiment and the first embodiment is that, in the first embodiment, the sacrificial electrode 7 is formed on the thin film thermistor portion 3 (under the protective film 6), whereas the second embodiment is different from the second embodiment. In the temperature sensor 21 according to the embodiment, the sacrificial electrode 27 is formed on the protective film 6 as shown in FIG.
That is, in the second embodiment, the anode side electrode 4 and the cathode side electrode 5 are formed on the thin film thermistor portion 3 and under the protective film 6, but only the sacrificial electrode 27 is formed on the protective film 6. A pattern is formed.

なお、犠牲電極27は、スルーホール27cを介して直下の陽極側電極4の接続部4dと接続されている。
このように第2実施形態の温度センサ21では、犠牲電極27が、保護膜6の上に形成されているので、犠牲電極27が腐食しても薄膜サーミスタ部3に影響を与えないため、より高い信頼性を得ることができる。
なお、犠牲電極27は、スルーホールを介さずに保護膜6上を延長してパターン形成し、陽極側パッド部4cで陽極側電極4と接続してもよい。
The sacrificial electrode 27 is connected to the connecting portion 4d of the anode side electrode 4 directly below through the through hole 27c.
As described above, in the temperature sensor 21 of the second embodiment, since the sacrificial electrode 27 is formed on the protective film 6, even if the sacrificial electrode 27 corrodes, the thin film thermistor portion 3 is not affected. High reliability can be obtained.
The sacrificial electrode 27 may be patterned by extending over the protective film 6 without passing through the through hole, and may be connected to the anode side electrode 4 by the anode side pad portion 4c.

次に、第3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、犠牲電極7が陽極側電極4に隣接して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3に示すように、犠牲電極37が、陽極側電極4の直上に形成されている点である。
すなわち、第3実施形態では、ミアンダ状の陽極側電極4上に直接、同形状(ミアンダ状)で犠牲電極37がパターン形成されて積層されている。
なお、陽極側電極4および犠牲電極37を、複数の櫛部を有した同形状の櫛型とし、その櫛部を陰極型電極5の櫛部5aと交互に配して陰極型電極5と互いに組み合うようにしてもよい。
Next, the difference between the third embodiment and the first embodiment is that the sacrificial electrode 7 is formed adjacent to the anode side electrode 4 in the first embodiment, whereas the temperature of the third embodiment is different. In the sensor 31, as shown in FIG. 3, the sacrificial electrode 37 is formed immediately above the anode side electrode 4.
That is, in the third embodiment, the sacrificial electrode 37 is patterned and laminated directly on the meander-like anode side electrode 4 in the same shape (meander shape).
The anode-side electrode 4 and the sacrificial electrode 37 are of the same shape having a plurality of comb portions, and the comb portions are alternately arranged with the comb portions 5a of the cathode-type electrode 5 so as to be combined with the cathode-type electrode 5. May be.

このように第3実施形態の温度センサ31では、犠牲電極37が、陽極側電極4の直上に形成されているので、電極全体の小面積化を図ることができ、全体として小型化することが可能になる。   Thus, in the temperature sensor 31 of the third embodiment, since the sacrificial electrode 37 is formed immediately above the anode side electrode 4, the entire area of the electrode can be reduced, and the overall size can be reduced. It becomes possible.

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。   The technical scope of the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications can be made without departing from the spirit of the present invention.

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、犠牲電極を薄膜サーミスタ部又は保護膜の上に形成したが、保護膜に接触していると共に陽極側電極に接続されていれば、絶縁性基板上に形成しても構わない。
For example, in each of the above embodiments, the anode side electrode and the cathode side electrode are formed on the thin film thermistor portion, but the anode side electrode and the cathode side electrode may be formed below the thin film thermistor portion.
Further, the sacrificial electrode is formed on the thin film thermistor portion or the protective film, but it may be formed on the insulating substrate as long as it is in contact with the protective film and connected to the anode side electrode.

1,21,31…温度センサ、2…絶縁性基板、3…薄膜サーミスタ部、4…陽極側電極、4a…平行部、4b…平行部連結部、5…陰極側電極、5a…櫛部、6…保護膜、7,27,37…犠牲電極、7a…突出部   1, 21, 31 ... temperature sensor, 2 ... insulating substrate, 3 ... thin film thermistor part, 4 ... anode side electrode, 4 a ... parallel part, 4 b ... parallel part connection part, 5 ... cathode side electrode, 5 a ... comb part, 6 ... Protective film, 7, 27, 37 ... Sacrificial electrode, 7a ... Protrusion

Claims (6)

絶縁性基板と、
前記絶縁性基板の上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、
前記薄膜サーミスタ部の上に前記陽極側電極及び前記陰極側電極を覆って形成された保護膜と、
前記絶縁性基板,前記薄膜サーミスタ部又は前記保護膜の上に形成され前記陽極側電極に接続された犠牲電極とを備え、
前記犠牲電極が、前記保護膜に接触した状態で形成されていると共に、前記陽極側電極と前記陰極側電極との間以外で前記陽極側電極と電気的に接続され、前記陽極側電極よりも標準電極電位が低い金属で形成されていることを特徴とする温度センサ。
An insulating substrate;
A thin film thermistor portion formed of a thermistor material on the upper surface of the insulating substrate;
An anode side electrode and a cathode side electrode formed opposite to each other above or below the thin film thermistor part;
A protective film formed on the thin film thermistor portion so as to cover the anode side electrode and the cathode side electrode;
A sacrificial electrode formed on the insulating substrate, the thin film thermistor portion or the protective film and connected to the anode side electrode;
The sacrificial electrode is formed in contact with the protective film, and is electrically connected to the anode side electrode except between the anode side electrode and the cathode side electrode, than the anode side electrode. A temperature sensor characterized by being formed of a metal having a low standard electrode potential.
請求項1に記載の温度センサにおいて、
前記陽極側電極が、少なくともCrで形成されたCr層を有し、
前記犠牲電極が、Mg,Al,Mn,Zr,Ti,U,Znのうち1種又は2種以上からなることを特徴とする温度センサ。
The temperature sensor according to claim 1,
The anode side electrode has a Cr layer formed of at least Cr,
The temperature sensor, wherein the sacrificial electrode is made of one or more of Mg, Al, Mn, Zr, Ti, U and Zn.
請求項1又は2に記載の温度センサにおいて、
前記陰極側電極が、複数の櫛部を有した櫛型電極であり、
前記陽極側電極が、前記複数の櫛部に沿って延在した複数の平行部と、隣接する前記平行部に接続されている共に前記平行部と直交する方向に延在する複数の平行部連結部とを有したミアンダ状電極であり、
前記犠牲電極が、平面視で前記陽極側電極を挟んで前記陰極側電極とは反対側に配され、隣接する前記平行部の間に突出した複数の突出部を有していることを特徴とする温度センサ。
The temperature sensor according to claim 1 or 2,
The cathode side electrode is a comb-shaped electrode having a plurality of comb portions,
The anode-side electrode has a plurality of parallel portions extending along the plurality of comb portions, and a plurality of parallel portion connecting portions connected to the adjacent parallel portions and extending in a direction perpendicular to the parallel portions. A meandering electrode having
The sacrificial electrode is disposed on the opposite side to the cathode side electrode across the anode side electrode in plan view, and has a plurality of protruding portions protruding between the adjacent parallel portions. Temperature sensor.
請求項1又は2に記載の温度センサにおいて、
前記犠牲電極が、前記陽極側電極の直上に形成されていることを特徴とする温度センサ。
The temperature sensor according to claim 1 or 2,
The temperature sensor, wherein the sacrificial electrode is formed immediately above the anode side electrode.
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、
前記犠牲電極が、前記保護膜の上に形成されていることを特徴とする温度センサ。
The temperature sensor according to any one of claims 1 to 4,
The temperature sensor, wherein the sacrificial electrode is formed on the protective film.
請求項1から5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、有機材料で形成されていることを特徴とする温度センサ。
The temperature sensor according to any one of claims 1 to 5,
The temperature sensor, wherein the protective film is made of an organic material.
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