薄膜热敏电阻及其阻值调节方法技术

在具有阻值调节用金属性图案的切割部的薄膜热敏电阻中，首先，通过调节第二热敏膜的膜厚来粗调阻值，然后通过用激光照射切削切割部来细调阻值。这样，可制造精确调节了阻值的薄膜热敏电阻。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及到用于，例如，温度补偿电路和温度探测元件的薄膜热敏电阻的结构。
技术介绍
在传统的包含薄膜热敏电阻的温度敏感电阻器中，为了提高阻值的精度，对温敏膜直接进行激光切削。例如，JP-A-5-347205公开了一种调节包括电阻薄膜的电阻器阻值的方法，温敏电阻器是其中的一例，它包括用于阻值调节的电阻性图案和形成在绝缘衬底上具有高的激光束透过率的绝缘保护膜。在此方法中，为了调节阻值，用激光照射绝缘保护膜来切削电阻图案。在此方法中，由于电阻薄膜制成的电阻性图案直接受激光切削，由于激光照射的热量，电阻薄膜发热蒸发。这样，在激光照射区域附近的电阻薄膜就会与保护膜——例如玻璃——发生反应，从而其电学性能将部分改变。在传统的方法中，由于电阻膜是直接形成于绝缘衬底上的，在对电阻膜和保护膜所进行的热处理过程中，构成电阻膜的成分中的一部分会扩散进绝缘衬底中，因而电阻膜的组分，即，将改变。为了解决该问题，JP-A-2001-35705提出了一种薄膜热敏电阻，它包括形成于绝缘衬底上的热敏膜，以及一对引出电极和交替向外伸向引出电极的梳状电极，其中一个从引出电极延伸出来的切削电极形成在绝缘膜上，该绝缘膜形成在热敏膜的一部分上。此处提出的阻值调节方法为用激光照射来切割切削电极金属性图案的一部分。在此情形中，在使用激光照射的切削技术中，热敏膜不是直接进行切削，而是对热敏膜上的绝缘膜上所形成的金属性图案进行切削，从而激光照射所产生的热量也被通过绝缘膜传给热敏膜。因为这个，具有大的温度系数的热敏膜——例如薄膜热敏电阻——的电学特性在切削时将会改变，因此无法精确调节阻值。在金属性图案直接形成在绝缘膜上的结构中，切削时激光照射所产生的热量将被具有大热容量的绝缘衬底所吸收。所以，必须提高激光的输出，否则就得延长切削时间。这样，由于激光照射所产生的热量，热敏膜的阻值将会改变或者它的特性将退化。在热处理过程中，由于构成热敏膜的成分中的一部分扩散进绝缘衬底中，热敏膜的特性将发生变化。结果，阻值的偏差将增大。这样，就很难生产出用激光切削的小容差产品。此外，热敏膜和绝缘衬底之间接触强度的降低使热敏膜的电学特性变得不稳定。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是提供一种热敏电阻，它具有小的特性退化以及小的热敏膜阻值改变，其结构中使用金属性图案而不是电阻性图案作为通过激光切削来调节阻值的区域，并将其安排在绝缘涂层之上以不覆盖热敏膜。为了达到上面的目的，根据本专利技术的一个方面，提供了一种薄膜热敏电阻，它包括绝缘衬底；绝缘涂层，形成在绝缘衬底的主平面上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与梳状电极相连；金属性图案，用于阻值调节，它从引出电极中至少一个上延伸出来，该金属性图案具有切削用的切割区；热敏膜，覆盖了梳状电极以及切削用的切割部的一部分；和保护膜，覆盖在热敏膜上。进一步，提供了一种薄膜热敏电阻，它包括绝缘衬底； 绝缘涂层，形成在绝缘衬底的主平面上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与梳状电极相连；金属性图案，用于阻值调节，它从引出电极中至少一个上延伸出来，该金属性图案具有切削用的切割区；第一热敏膜，覆盖了梳状电极以及切削用的切割部的一部分；第二热敏膜，叠加在第一热敏膜上；和保护膜，覆盖在第一和第二热敏膜上。进一步，提供了一种薄膜热敏电阻，它包括绝缘衬底；绝缘涂层，形成在绝缘衬底的主平面上；第一热敏膜，形成在绝缘涂层上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与梳状电极相连；金属性图案，用于阻值调节，它从引出电极中至少一个上延伸出来，该金属性图案具有切削用的切割区；第二热敏膜，覆盖了一部分梳状电极以及切削用的切割部；和保护膜，覆盖在第一和第二热敏膜上。在上面这些薄膜热敏电阻中，优选地，薄膜热敏电阻包括一对形成在绝缘衬底上的下层电极，其间在绝缘涂层上形成了热敏膜和第一和第二热敏膜。在上段提到的薄膜热敏电阻中，优选地，该对引出电极通过下层电极形成在绝缘衬底上。在上面所描述的薄膜热敏电阻中，优选地，绝缘涂层由SiO2、Si3N4或氧化锆制成。在上面所描述的薄膜热敏电阻中，保护膜由硼硅酸铅玻璃或绝缘耐热树脂制成。根据本专利技术的另一方面，提供了一种调节薄膜热敏电阻阻值的方法，包括下面的步骤 在第一热敏膜形成之后，测量阻值，以此为基础计算将要形成的第二热敏膜的厚度；形成具有所计算厚度的第二热敏膜，从而粗调阻值；以事先通过模拟所得地切削数据为基础，在保护膜形成之后，确定切割部上要从阻值中切削掉的区域，以及从保护膜之上用激光照射切削掉如上确定的区域，从而将阻值细调至所需的值。进一步，提供了一种调节薄膜热敏电阻阻值的方法，包括下面的步骤在梳状电极和金属性图案形成之后，测量阻值，以此为基础计算将要形成的第二热敏膜的厚度；形成具有所计算厚度的第二热敏膜，从而粗调阻值；以事先通过模拟所得地切削数据为基础，在保护膜形成之后，确定切割部上要从阻值中切削掉的区域，以及从保护膜之上用激光照射切削掉如上确定的区域，从而将阻值细调至所需的值。根据本专利技术，由于在绝缘衬底上选择形成了热稳定的绝缘涂层作为阻挡层，构成热敏膜的成分不会扩散进绝缘衬底中，从而防止了热敏膜的组分改变，因而可提供具有稳定特性和小偏差的薄膜热敏电阻。由于绝缘膜的给出，激光照射所产生的热量不会被具有大热容量的绝缘衬底吸收，因而热量可被精确地传给需要切削的区域。这使得切削可以在短时间那完成，从而提供了一种切削过程中热敏膜特性很难退化或改变的结构。这样，可以更精密地调节薄膜热敏电阻的阻值。在根据本专利技术的薄膜热敏电阻中，与现有技术不同，电阻膜不是直接切削的，阻值调节用的金属性图案分别从热敏膜给出，其用于切削的切割部形成在一个远离热敏膜的位置上，用激光切割它来调节阻值。为此，不用激光直接照射热敏膜。所以，激光照射产生的热量所导致的热敏膜阻值的改变及其特性的退化将不会发生，从而提供了具有改良可靠性的薄膜热敏电阻。由于热稳定的绝缘涂层选择形成在绝缘衬底上并且热敏膜被安排在绝缘涂层之上，热敏膜成分的一部分热扩散进绝缘衬底以及热敏膜电学特性改变的情况几乎不会发生。所以，由于这个原因所导致的阻值改变会很小，从而可以轻易地通过切削调节阻值，由此提高薄膜热敏电阻产品的产率。进一步，由于热敏膜密封在绝缘涂层和保护膜之间，薄膜热敏电阻的环境稳定性很高。这提高了根据本专利技术的热敏电阻的可靠性。进一步，由于用于阻值调节的金属性图案被安排在绝缘涂层之上，激光照射所产生的热量很难被具有大热容量的绝缘衬底吸收。为此，在切削过程中，可限制激光的输出能量，所以即使切削时间被缩短了，热能也可以被送到将要切削的部位。这样，可以用相对现有技术更短的时间来完成切削。结果，激光照射所产生的热量对热敏膜的影响被压制了，因此热敏膜的退化和阻值的改变消失了，从而提高了薄膜热敏电阻的可靠性。用以粗调阻值的第二热敏膜形成于第一热敏膜之上。在此情形中，首先，通过调节第二热敏膜的厚度来粗调阻值，然后，通过切削阻值调节用的金属性图案上的切削用切割区对阻值进行细调，从而提供了偏离目标阻值较小的薄膜热敏电阻。根据实验结果，可以95％的产率制造误差为±1％的薄膜热敏电阻。在根据本专利技术的薄膜热敏电阻的制造中，在形成于一块绝缘衬底上的大量薄膜热敏电本文档来自技高网...

【技术保护点】
薄膜热敏电阻，包括：绝缘衬底；绝缘涂层，形成在所述绝缘衬底的主平面上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与所述梳状电极对相连；金属性图案，从所述的一对引出电极中的至少一个上伸出，用于阻值调节，该金属性图 案具有用于切削的切割部；热敏膜，覆盖在所述的梳状电极对之上以及切削用切割部的一部分之上；以及保护膜，覆盖在所述热敏膜上。

【技术特征摘要】
JP 2001-9-28 301196/20011.薄膜热敏电阻，包括绝缘衬底；绝缘涂层，形成在所述绝缘衬底的主平面上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与所述梳状电极对相连；金属性图案，从所述的一对引出电极中的至少一个上伸出，用于阻值调节，该金属性图案具有用于切削的切割部；热敏膜，覆盖在所述的梳状电极对之上以及切削用切割部的一部分之上；以及保护膜，覆盖在所述热敏膜上。2.薄膜热敏电阻，包括绝缘衬底；绝缘涂层，形成在所述绝缘衬底的主平面上；一对梳状电极，相对地形成在绝缘涂层上；一对引出电极，与所述梳状电极对相连；金属性图案，从所述的一对引出电极中的至少一个上伸出，用于阻值调节，该金属性图案具有用于切削的切割部；第一热敏膜，覆盖在所述的梳状电极对之上以及切削用切割部的一部分之上；第二热敏膜，叠加在所述第一热敏膜之上；以及保护膜，覆盖在所述第一和第二热敏膜之上。3.薄膜热敏电阻，包括绝缘衬底；绝缘涂层，形成在所述绝缘衬底的主平面上；第一热敏膜，形成在所述绝缘涂层上；一对梳状电极，相对地形成在第一热敏膜上；一对引出电极，与所述梳状电极对相连；金属性图案，从所述的一对引出电极中的至少一个上伸出，用于阻值调节，该金属性图案具有用于切削的切割部；第二热敏膜，覆盖在一部分所述的梳状电极对和切削用切割部之上；保护膜，覆盖在所述第一...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊藤谦治，田中靖崇，丰田直，田村正一，
申请(专利权)人：石塚电子株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]