铂测温电阻元件的制造方法
对于钿测温电阻元件,一般是将铀电阻线作成螺旋状而后封入陶瓷等绝缘子中而得到的元件,或者是形成铂电阻膜而后装入玻璃等封住的元件等。具体地,通过将作成螺旋状的铂电阻线弯折成u字形,插入到具有多个纵孔的圆柱状的保持体的纵孔而后拉出,将螺旋状的部分保持在纵孔内,同时在保持体的一端面涂覆釉料,暂时堵住铂电阻线,接着在各纵孔填充绝缘用粉体,然后,在保持体的另一端面也涂覆釉料,在炉内加热密封,进行制造。作为形成铂电阻膜而构成的元件,使用喷溅或者电子束装置在氧化铝基板形成铂薄膜,同时涂覆抗蚀剂,使用具有规定的图案的掩模进行曝光'显影,除去不需要的抗蚀剂,然后,采用干刻或者湿刻除去图案以外的铂薄膜,除去抗蚀剂,形成规定图案的铂电阻膜,覆盖形成玻璃等保护膜,得到薄膜型铂测温电阻元件。
通常,制作这些铂测温电阻元件时,在炉内对铂电阻线或者铂电阻膜进行退火之后,用釉料或玻璃等的玻璃料进行密封,但为了防止铂电阻线或者铂电阻膜的污染,在炉内氩85%-氧15%等的有意识地添加氧的混合气体被净化。该净化气中的少量的氧为了保护铂电阻线或电阻膜不受污染而存在,其含量没有明确的基准。然而,含有该氧的净化气在密封时残留在上述保持体或铂电阻膜和保护膜之间,通过铂电阻线或电阻膜被氧化,而产生电阻值的变化。
对由该铂的氧化引起的电阻值的不确定,以前没有任何的讨论,在精密的温度测定中产生不能无视的电阻值变化。这是由于不清楚铂电阻线的氧化'还原的定量的电阻值变化的机理,对于在制造中的炉内的净化气中的氧浓度引起的铂电阻线的变化缺乏认识。
本发明阐明了铂电阻线的氧化•还原的定量的电阻值变化的机理,通过应用该机理,可以提供用于得到在使用温度区域电阻值变化少、稳定的铂测温电阻元件的制造方法,该制造方法具备:工序S1,制作在密封部涂覆了釉料的状态的感温部;工序S2,将密封前的元件放置在托盘(4)中,插入腔室(2)内;工序S3,在腔室(2)内封入含有惰性气体和氧的净化气;工序S4,将腔室内部温度上升到由铂的氧化物生成自由能求得的所述净化气中的氧分压下的还原区域;工序S5,将净化气置换成氧在1kPa以下的惰性气体;工序S6,在该置换了的状态下,用灯加热装置(6)急速加热,使炉内(腔室(2)内)达到玻璃料熔融温度,密封感温部的密封部。