铂温度传感元件制造技术

在温度传感元件(10)中，在内部电极(25a、25b)上用浆料加强导线(15a、15b)时，采取如下结构：没有用加强浆料覆盖焊接连接于内部电极的导线的整体，而是用加强浆料(31a)覆盖导线的一个侧面(单侧面部)(33)，且加强浆料没有覆盖另一侧面。由此，能够消除产生裂缝的原因，能够确保内部电极与导线的充分的接合强度，能够加强导电性，能够提供确保导线和内部电极的连接强度的铂温度传感元件。

Platinum temperature sensing element

In the temperature sensing element (10), when the wire (15a, 15b) is strengthened with slurry on the internal electrode (25a, 25B), the following structure is adopted: without the reinforcement of the size of the slurry to cover the whole of the wire connected to the internal electrode, but with the reinforcement of the size (31a) to cover the side of the wire (one side face) (33), and the reinforcement of the slurry without covering the other. One side. Thus, the cause of the crack can be eliminated, the full bonding strength of the inner electrode and the wire can be ensured, the conductivity can be strengthened, and the platinum temperature sensing element that ensures the connection strength of the wire and the inner electrode can be provided.

【技术实现步骤摘要】
铂温度传感元件
本专利技术涉及例如测量从吸气管通过的吸入空气量的气流传感器中使用的铂温度传感元件。
技术介绍
以往，在汽油发动机等内燃机中，为了根据吸入的空气量喷射燃料，在吸气管内设置气流传感器测量吸气量。另外，在最近，在大厦、工厂等的空调装置的风量控制、环境装置的风速、风量控制等中，也使用气流传感器。气流传感器有两种类型：利用在铂元件(铂发热丝)中通电流使其自发热升温，空气吹过该发热部带走热量，发热丝的电阻会变化这一原理的热类型(也称作热线式)，以及直接测量空气的温度的冷类型。任一类型的传感器均设置在气流中，由于需要准确地测量其温度，因此必须降低元件电阻值的偏差，TCR(电阻温度系数)的偏差，散热的偏差，元件周围的气流的紊乱导致的偏差等。铂的特性稳定并且电阻温度特性优良，因此在需要耐热性的薄膜温度传感器中使用。在此类薄膜温度传感器中，在电极部上焊接导线，在该焊接部上涂覆连接加强用的包含贵金属材料的导电材料、玻璃等绝缘材料以谋求连接强化。例如专利文献1公开了一种在基板上的Au-Pt电极膜与导线的焊接部处堆积Au-Pt层，进一步用玻璃层覆盖，从而提高导电性和耐热性的薄膜热敏电阻。专利文献2公开了一种在气体传感器中在基板上设置由Au-Pt合金形成的电极垫片，为了提高气体传感器对温度变化的耐久性，保持导线连接于电极垫片的连接强度，并进一步提高导线的连接强度，将导线连接于垫片之后用保护膜覆盖的技术。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开昭62-111402号公报专利文献2：日本特开平9-68512号公报
技术实现思路
专利技术要解决的技术问题在上述的现有的热敏电阻等中存在如下问题：当使用玻璃浆材料或者包含玻璃的浆状材料作为基板上的电极垫片与导线的连接加强材料时，玻璃的热膨胀差产生的压缩/拉伸应力导致在焊接部产生应力、形成裂纹。可认为由于玻璃容易产生裂纹，因此在仅使用玻璃加强的情况下焊接部缺乏电可靠性，反而，这类加强会成为损伤源。另外，当用加强浆料来加强导线和电极垫片的连接部时，若用加强浆状材料覆盖导线整体，则会产生由加强浆状材料的供应方法、使用的浆状材料的粘度等引起的在加强浆状材料和导线之间、加强浆状材料和电极垫片之间形成空隙，无法确保导线与电极垫片充分接合的问题。即，当用加强浆状材料覆盖导线整体，并使加强浆料完全地紧贴于导线时，由于浆状材料和导线的收缩率不同等，有产生裂纹的风险。进一步，在专利文献2中，作为保护膜的优选材质，虽然可列举能够低温烧制并且能够容易地与垫片、导线接合的金(Au)，但是Au作为材料很昂贵，存在传感器等的成本增加的问题。本专利技术鉴于上述问题而提出，其目的在于在铂温度传感元件中确保导线与内部电极的连接强度。解决技术问题的方法为了实现上述的目的，作为解决上述技术问题的一种装置，具备以下的结构。即，本专利技术的铂温度传感元件，具备：由规定厚度的绝缘材料形成的俯视为矩形的绝缘基板；由在所述绝缘基板上形成的铂电阻膜构成的图案；在所述绝缘基板的长边方向的两个端部上形成的一对电极；与所述一对电极分别接合并向外部引出的导线；保护膜，其在所述绝缘基板的上表面侧覆盖所述图案、所述一对电极、所述导线中的与所述一对电极接合的部位的上部，在所述接合部位用加强浆料覆盖所述导线的一个侧面和所述一对电极的所述一个侧面侧的上表面。例如，本专利技术的特征在于在所述一对电极上分别形成有容纳所述导线的凹部。另外，例如特征在于，所述接合的部位中的所述导线的一个侧面的多个位置或者所述导线的一个侧面和另一个侧面两者的多个位置被所述加强浆料覆盖。进一步，例如，所述一对电极、所述导线的表面覆盖材料以及所述加强浆料均由贵金属材料形成。另外，例如特征在于，所述贵金属材料至少包含铂。专利技术的效果根据本专利技术，能够提供在导线与内部电极的连接部处热应力载荷减轻，且不会产生裂纹的铂温度传感元件。附图说明图1是示出本专利技术的实施方式所涉及的温度传感元件的外观结构的图。图2是示出温度传感元件的结构的剖面图，图2(a)是从水平方向观察图1的温度传感元件时的剖面图，图2(b)是从垂直方向观察时的剖面图。图3(a)是图2中用圆圈A表示的部分的立体图，图3(b)是沿向视B-B’线切断图3(a)所示的传感元件的剖面图。图4是示出在导线一个侧面侧形成的加强浆料的覆盖区域的变形例的图。图5是示出用加强浆料覆盖导线和内部电极时的加强位置的变形例的图。具体实施方式以下，参照附图详细说明本专利技术所涉及的实施方式。图1示出本专利技术的实施方式所涉及的温度传感元件的外观结构。另外，图2(a)是示出从X方向(水平方向)观察图1的温度传感元件时的结构的剖面图，图2(b)是示出从Y方向(垂直方向)观察时的剖面图。如图1所示，本实施方式所涉及的温度传感元件10具备：元件本体部12和从该元件本体部12的长边方向的两个端部引出的导线15a、15b。温度传感元件10，其整体形状为四棱柱状(棱柱棒状)且外部表面没有凹凸，与元件的长边方向垂直的剖切面的形状(也称作垂直剖面形状，或横剖面形状)，在元件的长边方向的任何位置均为大致正方形。如图2(a)、图2(b)所示，在温度传感元件10中，在具有规定的厚度且俯视为矩形的基板21的上表面的两个端部上形成有内部电极(电极垫片)25a、25b，在这些内部电极25a和内部电极25b之间，形成有由规定图案形成的电阻涂层23。另外，导线15a、15b的端部通过焊接等连接于内部电极25a、25b。在基板21的上表面侧形成有保护膜27，该保护膜27覆盖内部电极25a、25b、电阻涂层23以及导线15a、15b中的与内部电极25a、25b相连接的部位的上部，进一步形成有覆盖该保护膜27整体的表层保护膜29。温度传感元件10的尺寸是，长度L(基板21的长边方向的长度)例如为2mm，高度H(长边方向的中央部处的高度)例如为0.6mm，宽度W(也是基板21的宽度)例如为0.4mm。基板21由例如厚度为0.3mm左右的电绝缘性的陶瓷基板、氧化铝基板(Al2O3)等形成。在基板21上形成的电阻涂层23是由铂(Pt)形成的薄膜电阻膜(铂电阻膜图案)。导线15a、15b例如直径为0.15mm，是镍芯线的铂包线。使用含有例如铂等的电极浆料印刷内部电极25a、25b。另外，保护膜27和表层保护膜29(在下文中，将它们统称为保护膜27、29。)由线膨胀系数较小的、例如耐热玻璃形成。如图2(a)所示，保护膜27、29的纵剖面形状是元件的长边方向的中央部最厚，朝向两个端部逐渐略微变薄。具体地，中央部的保护膜27、29的厚度a例如为0.35mm，与导线15a、15b连接的部位的上部的厚度例如为130～180μm。这样，温度传感元件10由于导线15a、15b中的与内部电极25a，25b连接的部位的上部也因有保护膜而具有一定的厚度，因此传感元件整体成为四棱柱形状(棱柱棒状)，如前文所述与元件的长边方向垂直的剖面的形状在长边方向的任何部位均为大致正方形。另外，通过在导线15a、15b的上部设置保护膜27、29，能够得到将导线固定于基板的效果。本实施方式所涉及的温度传感元件10，是使用铂发热丝的自发热类型的元件，如图2(b)所示，电阻涂层23的中央部是通电时自发热的由曲折形状的图案形成的发热部23a。该发热部23a本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种铂温度传感元件，其特征在于，具备：由规定厚度的绝缘材料形成的俯视为矩形的绝缘基板；由在所述绝缘基板上形成的铂电阻膜构成的图案；在所述绝缘基板的长边方向的两个端部上形成的一对电极；与所述一对电极分别接合并向外部引出的导线；以及保护膜，其在所述绝缘基板的上表面侧覆盖所述图案、所述一对电极、所述导线中的与所述一对电极接合的部位的上部，在所述接合部位，用加强浆料覆盖所述导线的一个侧面和所述一对电极的所述一个侧面侧的上表面。

【技术特征摘要】
2016.10.17 JP 2016-2038461.一种铂温度传感元件，其特征在于，具备：由规定厚度的绝缘材料形成的俯视为矩形的绝缘基板；由在所述绝缘基板上形成的铂电阻膜构成的图案；在所述绝缘基板的长边方向的两个端部上形成的一对电极；与所述一对电极分别接合并向外部引出的导线；以及保护膜，其在所述绝缘基板的上表面侧覆盖所述图案、所述一对电极、所述导线中的与所述一对电极接合的部位的上部，在所述接合部位，用加强浆料覆盖所述导线的一个侧面和所述一对电...

【专利技术属性】
技术研发人员：铃木隆介，芦川匠，三浦克哉，
申请(专利权)人：兴亚株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP