温度传感器薄膜、导电薄膜及其制造方法技术

温度传感器薄膜的制作中使用的导电薄膜(101)在树脂薄膜基材(50)的一个主表面上具备镍薄膜(10)。镍薄膜中的碳原子浓度优选1.0

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】温度传感器薄膜、导电薄膜及其制造方法


[0001]本专利技术涉及在薄膜基材上具备经图案化的金属薄膜的温度传感器薄膜、及温度传感器薄膜的制作中使用的导电薄膜。

技术介绍

[0002]电子设备中使用大量的温度传感器。作为温度传感器，通常为热电偶、片式热敏电阻。通过热电偶、片式热敏电阻等对面内的多个部位的温度进行测定的情况下，需要在每个测定点配置温度传感器并将各个温度传感器连接于印刷电路板等，因此制造工艺烦杂。另外，为了测定面内的温度分布，需要在基板上配置多个传感器，成为成本上升的主要因素。
[0003]专利文献1中提出了一种温度传感器薄膜，其在薄膜基材上设置金属膜，将金属膜图案化，从而形成了测温电阻部和引线部。对于将金属膜图案化的形态，能由1层金属膜形成测温电阻部和连接于测温电阻部的引线部，不需要用布线将各个测温传感器连接的操作。另外，由于使用薄膜基材，因此有挠性优异、对大面积化的对应也容易的优点。
[0004]对于将金属膜图案化而成的温度传感器，借助引线部对测温电阻部施加电压，利用金属的电阻值根据温度而变化的特性来测定温度。为了提高温度测定的精度，优选因温度变化而引起的电阻变化大的材料。专利文献2中记载了镍与铜相比对温度的灵敏度(电阻变化)为约2倍。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：日本特开2005
‑
91045号公报
[0008]专利文献2：日本特开平7
‑
333073号公报
专利技术内容
[0009]专利技术要解决的问题
[0010]已知：镍等金属表现出温度越高电阻越大的特性(正特性)，对于块状的镍，因温度上升而引起的电阻的变化率(电阻温度系数；TCR)约为6000ppm/℃。另一方面，金属薄膜由于表面、界面的影响而大多情况下与块状的金属的特性不同。
[0011]本专利技术人等通过溅射法在树脂薄膜基材上形成镍薄膜并对其特性进行了评价，结果明确：电阻温度系数(TCR)为块状的镍的一半以下，不能得到足以作为温度传感器薄膜使用的温度测定精度。另外，设置有形成于树脂薄膜基材上的镍薄膜的温度传感器薄膜有时随着使用而电阻温度系数大幅变化。
[0012]鉴于该问题，本专利技术的目的在于，提供在树脂薄膜基材上具备电阻温度系数大的金属薄膜的导电薄膜、及温度传感器薄膜。另外，本专利技术的目的在于，提供金属薄膜的电阻温度系数的稳定性高的导电性薄膜及温度传感器薄膜。
[0013]用于解决问题的方案
[0014]本专利技术人等发现镍薄膜中的碳原子量及镍薄膜的结晶性与电阻温度系数密切关
联，从而完成了本专利技术。
[0015]温度传感器用导电薄膜在树脂薄膜基材的一个主表面上具备镍薄膜。设置于树脂薄膜基材上的镍薄膜中的碳原子浓度优选1.0
×
10
21
atm/cm3以下。镍薄膜可以通过溅射法而形成。镍薄膜的X射线衍射图案中的(111)面的衍射峰的半值宽度优选0.8
°
以下。
[0016]通过将该导电薄膜的镍薄膜图案化，从而能够形成温度传感器薄膜。温度传感器薄膜在树脂薄膜基材的一个主表面上具备经图案化的镍薄膜，镍薄膜被图案化为测温电阻部和引线部。也可以在树脂薄膜基材的两面设置有镍薄膜。
[0017]测温电阻部被设置于进行温度测定的部分，且被图案化为细线。引线部被图案化为比测温电阻部大的线宽，引线部的一端连接于测温电阻部。引线部的另一端与外部电路等连接。可以将连接器连接于引线，借助连接器进行与外部电路的连接。
[0018]导电薄膜及温度传感器薄膜的镍薄膜的电阻率优选为1.6
×
10
‑5Ω
·
cm以下。镍薄膜的电阻温度系数优选3000ppm/℃以上。镍薄膜的厚度优选20～500nm。可以在薄膜基材与镍薄膜之间设置有基底层。作为基底层的材料，优选无机材料。
[0019]专利技术的效果
[0020]通过使设置于薄膜基材上的镍薄膜中的碳原子浓度小，从而能够形成电阻温度系数大、温度测定精度高的温度传感器薄膜。通过使镍薄膜的(111)面的衍射峰的半值宽度小，从而能够形成加热时的稳定性优异的温度传感器薄膜。
附图说明
[0021]图1为示出导电薄膜的层叠构成例的截面图。
[0022]图2为示出导电薄膜的层叠构成例的截面图。
[0023]图3为示出温度传感器薄膜的俯视图。
[0024]图4为温度传感器中的测温电阻部附近的放大图，A示出2线式的形状，B示出4线式的形状。
[0025]图5为实施例的导电薄膜的X射线衍射图案。
具体实施方式
[0026]图1为示出温度传感器薄膜的形成中使用的导电薄膜的层叠构成例的截面图，在树脂薄膜基材50的一个主表面上具备镍薄膜10。通过将该导电薄膜101的镍薄膜图案化，从而可得到图3的俯视图所示的温度传感器薄膜110。
[0027][导电薄膜][0028]导电薄膜在树脂薄膜基材50的一个主表面上具备镍薄膜10。如图2所示，导电薄膜可以在树脂薄膜基材50与镍薄膜10之间具备基底层20。
[0029]<薄膜基材>
[0030]树脂薄膜基材50可以为透明也可以为不透明。作为树脂材料，可列举出聚对苯二甲酸乙二醇酯等聚酯、聚酰亚胺、聚烯烃、降冰片烯系等环状聚烯烃、聚碳酸酯、聚醚砜、聚芳酯等。从耐热性、尺寸稳定性、电特性、机械特性、耐化学药品特性等的观点出发，优选聚酰亚胺或聚酯。
[0031]树脂薄膜基材的厚度没有特别限定，通常为2～500μm左右，优选20～300μm左右。
可以在树脂薄膜基材的表面设置有易粘接层、抗静电层、硬涂层等。另外，出于提高与镍薄膜10(或基底层20)的密合性等的目的，也可以对树脂薄膜基材50的表面实施电晕放电处理、紫外线照射处理、等离子体处理、溅射蚀刻处理等处理。
[0032]树脂薄膜基材50的镍薄膜10形成面的算术平均粗糙度Ra优选5nm以下、更优选3nm以下、进一步优选2nm以下。通过减小基材的表面粗糙度，从而薄膜的覆盖变良好，形成致密的膜，有镍薄膜10的电阻率变小的倾向。算术平均粗糙度Ra根据使用了扫描探针显微镜的1μm见方的观察图像来求出。
[0033]<镍薄膜>
[0034]设置于树脂薄膜基材50上的镍薄膜10发挥温度传感器的温度测定的中心作用。通过将镍薄膜10图案化，从而如图3所示，形成引线部11及测温电阻部12。
[0035]通过使镍薄膜10的碳原子浓度为1
×
10
21
atm/cm3以下，从而有电阻温度系数(TCR)变大的倾向，温度传感器薄膜的温度测定精度提高。镍薄膜10的碳原子浓度优选8.0
×
10
20
atm/cm3以下、更优选3.0
×
10
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种温度传感器用导电薄膜，其在树脂薄膜基材的一个主表面上具备镍薄膜，所述镍薄膜中的碳原子浓度为1.0
×
10
21
atm/cm3以下。2.一种温度传感器用导电薄膜，其在树脂薄膜基材的一个主表面上具备镍薄膜，所述镍薄膜的X射线衍射图案中，镍的(111)面的衍射峰的半值宽度为0.8
°
以下。3.根据权利要求2所述的温度传感器用导电薄膜，其中，所述镍薄膜中的碳原子浓度为1.0
×
10
21
atm/cm3以下。4.根据权利要求1～3中任一项所述的温度传感器用导电薄膜，其中，所述镍薄膜的电阻率为1.6
×
10
‑5Ω
·
cm以下。5.根据权利要求1～4中任...

【专利技术属性】
技术研发人员：宫本幸大，中岛一裕，安井智史，
申请(专利权)人：日东电工株式会社，
类型：发明
国别省市：