CN117897600A - 温度传感器以及温度传感器的制造方法 - Google Patents
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Abstract
温度传感器(1)具备：一对引线框(3)；热敏电阻(5)，其设置于一对引线框(3)；第一树脂部(7)，其由环氧树脂构成，以规定的刚性将热敏电阻(5)和一对引线框(3)的热敏电阻(5)附近的部位覆盖；以及第二树脂部(9)，其将第一树脂部(7)的一部分和一对引线框(3)的一部分覆盖，使得第一树脂部(7)中的热敏电阻(5)的附近的部位露出。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器以及温度传感器的制造方法。
背景技术
专利文献1公开了利用耐热性和耐药品性优异的环氧树脂涂布温度检测元件(热敏电阻)和引线的温度传感器。
专利文献2公开了一种温度传感器，在热敏元件(热敏电阻)上连接引线部，利用密封层将两者密封，将密封层与树脂基座连结，在密封层与树脂基座之间的间隙设置有传热剂。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2021-67493号公报(JP 2021-067493A)
专利文献2：日本特开2001-141573号公报(JP 2001-141573A)
发明内容
发明欲解决的技术问题
在专利文献1所记载的温度传感器中，通过环氧树脂的涂布来保护温度检测元件(热敏电阻)和引线。但是，通过进行涂布，环氧树脂的厚度变薄，环氧树脂的外形形状成为沿着热敏电阻以及引线的外形形状的形状。即，环氧树脂的外形成为使热敏电阻及引线的外形稍微变大而成的形状。
在专利文献1所记载的温度传感器中，涂布的环氧树脂的厚度变薄，因此温度传感器的强度变低。在专利文献2所记载的温度传感器中，利用热敏电阻检测流经树脂基座、传热剂和密封层这三层而来的热，因此响应性变差。
本发明的目的在于提供一种不降低强度而与现有的温度传感器相比响应性良好的温度传感器。
用于解决问题的技术手段
本发明的温度传感器具备：一对引线框；热敏电阻，所述热敏电阻设置于所述一对引线框；第一树脂部，所述第一树脂部由环氧树脂构成，以规定的刚性将所述热敏电阻和所述一对引线框的所述热敏电阻附近的部位覆盖；以及第二树脂部，所述第二树脂部将所述第一树脂部的一部分和所述一对引线框的一部分覆盖，使得所述第一树脂部中的所述热敏电阻附近的部位露出。
本发明的温度传感器的制造方法具备：热敏电阻设置工序，将热敏电阻设置在一对引线框；第一树脂部设置工序，在所述热敏电阻设置工序中将热敏电阻设置于所述一对引线框后，通过传递模塑成型，利用环氧树脂将所述热敏电阻和所述一对引线框的所述热敏电阻附近的部位覆盖，由此设置具备规定的刚性的第一树脂部；以及第二树脂部设置工序，在所述第一树脂部设置工序中设置第一树脂部之后，通过嵌件成形，以将所述第一树脂部的一部分和所述一对引线框的一部分覆盖的方式设置第二树脂部，使得所述第一树脂部中的所述热敏电阻附近的部位露出。
附图说明
图1是实施方式所涉及的温度传感器的立体图。
图2是图1中的II部的剖视图，是与纵向正交且位于热敏电阻处的平面的剖视图。
图3是示出图1中的III-III截面的图。
图4是示出图1中的IV-IV截面的图。
图5是示出实施方式所涉及的温度传感器的制造工序的图。
图6是示出实施方式所涉及的温度传感器的制造工序的图。
图7是示出第一比较例所涉及的温度传感器的图。
图8是示出第二比较例所涉及的温度传感器的图。
具体实施方式
以下，使用附图对实施方式所涉及的温度传感器1进行详细说明。实施方式所涉及的温度传感器1设置于安装对象(未图示)而使用，测定LLC(长效冷却剂)等流体的温度。如图1～图4所示，温度传感器1具备一对引线框3、热敏电阻5、第一树脂部7和第二树脂部9。
在此，为了便于说明，将温度传感器1中的规定的一个方向设为纵向，将与纵向正交的规定的一个方向设为横向，将与纵向和横向正交的方向设为高度方向。另外，将纵向上的一端侧作为第一端侧，将纵向上的另一端侧作为第二端侧。将横向上的一端侧设为第一端侧，将横向上的另一端侧设为第二端侧。并且，将高度方向上的一端侧作为上侧，将高度方向上的另一端侧作为下侧。
一对引线框3由金属等具备导电性的材料构成，分别沿高度方向细长地延伸，相互隔开规定的间隔在横向上排列。热敏电阻5在一对引线框3的高度方向的下端部设置于一对引线框3之间。
热敏电阻5的一个端部与一对引线框3中的一个引线框即第一引线框3A机械接合且电接合。另外，热敏电阻5的另一个端部与一对引线框3中的另一个引线框即第二引线框3B机械接合且电接合。
第一树脂部7由具有绝缘性的环氧树脂构成。第一树脂部7与热敏电阻5和一对引线框3直接接触并以规定的刚性覆盖热敏电阻5和一对引线框3中的热敏电阻5附近的部位。
为了使第一树脂部7容易传递模塑成型而采用环氧树脂。通过传递模塑成型，能够使形状精度良好的第一树脂部7以及一对引线框3相对于该第一树脂部7的位置和姿势是准确的。
形成第一树脂部7的环氧树脂的导热率为0.8W/m·K左右的高值。需要说明的是，环氧树脂的导热率也可以为0.3W/m·K～2.0W/m·K之间的值。而且，第一树脂部7的导热率的值大于第二树脂部9的导热率的值。
第一树脂部7不是薄的膜状，而是以规定的厚度将热敏电阻5和一对引线框3中的热敏电阻5附近的部位覆盖。由此，即使假设不存在引线框3、热敏电阻5，仅通过第一树脂部7也具有保持规定的形状的刚性。进一步说明的话，第一树脂部7的刚性为即使人用手指对第一树脂部7施加力，肉眼也几乎无法识别变形的程度。
第二树脂部9由难以水解的合成树脂、或者具备耐药品性、韧性的合成树脂构成。例如，第二树脂部9由间规聚苯乙烯树脂(SPS树脂)构成。SPS树脂的导热率为0.27W/m·K左右。
第二树脂部9覆盖第一树脂部7的一部分和一对引线框3的一部分，使得第一树脂部7中的热敏电阻5的附近的部位露出。即，第二树脂部9与第一树脂部7的一部分(高度方向的上端部)和一对引线框3的一部分(高度方向的中间部)直接接触，设置于第一树脂部7和一对引线框3。第二树脂部9具备绝缘性，另外，与第一树脂部7同样地具备规定的刚性。
另外，第二树脂部9以一对引线框3的与热敏电阻5相反侧的端部(上侧的端部)露出的方式设置。第二树脂部9是为了将温度传感器1设置于该温度传感器1的安装对象而设置的。另外，第二树脂部9是为了在一对引线框3的露出的上端部连接连接器(未图示)而设置的。
若进一步进行说明，则如上所述，一对引线框3相互稍微分离而平行地沿高度方向延伸。热敏电阻5在高度方向上设置于一对引线框3的下端部。第一树脂部7设置于一对引线框3的高度方向的下端部处和热敏电阻5处。而且，覆盖一对引线框3和热敏电阻5。
第二树脂部9在高度方向上设置于第一树脂部7的上端部和一对引线框3的高度方向的中间部。而且，第二树脂部9覆盖第一树脂部7和引线框3，使得第一树脂部7中的热敏电阻5的附近的部位(在高度方向上第一树脂部7的下端部和中间部)露出。在高度方向上，第二树脂部9的下端位于比热敏电阻5靠上侧的位置。
一对引线框3的高度方向的上端部未被第一树脂部7、第二树脂部9覆盖而露出。
另外，在温度传感器1设置有灌封剂13。灌封剂13设置在第一树脂部7与第二树脂部9的边界处。灌封剂13是为了将第一树脂部7与第二树脂部9的界面37密封而设置的，覆盖界面37。
热敏电阻5设置于一对引线框3的长度方向(高度方向)的一个端部(在高度方向上引线框3的下端部)。
一对引线框3各自的长度方向(高度方向)的中间部与一对引线框3的长度方向的其他部位(高度方向的下侧的部位、上侧的部位)相比，热的传递被抑制。即，引线框3的中间部传导的热量的值小于引线框3的长度方向的其他部位传导的热量的值。另外，也可以是一对引线框3中的至少一个引线框3的长度方向(高度方向)的中间部比一对引线框3的长度方向的其他部位更抑制热的传递。
进一步说明，一对引线框3分别形成为细长的矩形的板状。引线框3的宽度方向为横向，引线框3的厚度方向为纵向。一对引线框3在它们的宽度方向上相互稍微分离地并排。
引线框3整体由相同的材质构成，但一对引线框3分别在它们的长度方向(高度方向)的中间部17处，宽度尺寸的值在规定的长度上变小。由此，在引线框3的长度方向的中间部，热的传递被抑制。另外，也可以代替减小上述中间部的宽度尺寸的值，而改变中间部的形状，以减小中间部的截面(与长度方向正交的平面的截面)的面积。另外，也可以代替变更上述的中间部的形状，或者在此基础上，将引线框3的长度方向的中间部的材质变更为导热率比引线框3的其他部位低的材质。另外，也可以是一对引线框3中的至少一个引线框3在它们的长度方向的中间部17处，宽度尺寸的值在规定的长度上变小。
在此，更详细地说明温度传感器1。
如图3、图5所示，第一引线框3A具备第一部位15、第二部位17、第三部位19、第四部位21以及第五部位23，形成为大致细长的矩形的平板状。第一引线框3A例如通过对平板状的原材料实施冲压加工而得到。
第一部位15形成为以规定的宽度和规定的厚度沿高度方向延伸的矩形的平板状。第二部位17也形成为以规定的宽度和规定的厚度沿高度方向延伸的矩形的平板状。此外，第二部位17的宽度尺寸的值比第一部位15的宽度尺寸的值小，第二部位17的高度尺寸的值与第一部位15的高度尺寸的值相同程度或者比第一部位15的高度尺寸的值小。
第三部位19也形成为以规定的宽度和规定的厚度沿高度方向延伸的矩形的平板状。此外，第三部位19的宽度尺寸的值大于第一部位15的宽度尺寸的值，第三部位19的高度尺寸的值大于第一部位15的高度尺寸的值。
第四部位21形成为以规定的宽度和规定的厚度向相对于高度方向稍微倾斜的方向延伸的矩形的平板状。此外，第四部位21的宽度尺寸的值与第三部位19的宽度尺寸的值为相同程度，第四部位21的高度尺寸(相对于高度方向稍微倾斜的方向)的值小于第二部位17的高度尺寸的值。
第五部位23形成为以规定的宽度和规定的厚度沿高度方向延伸的矩形的平板状。另外，第五部位23的宽度尺寸的值与第三部位19的宽度尺寸的值为相同程度，第五部位23的高度尺寸的值大于第一部位15的高度尺寸的值，小于第三部位19的高度尺寸的值。
第一部位15、第二部位17、第三部位19、第四部位21和第五部位23在高度方向上从下侧朝向上侧依次排列。
第一部位15的宽度方向的端(横向的第一端侧的端)的位置和第二部位17的宽度方向的端(横向的第一端侧的端)的位置以及19的第三部位19的宽度方向的端(横向的第一端侧的端)的位置在横向上彼此大致一致。
通过第四部位21相对于高度方向稍微倾斜，从而第五部位23的宽度方向的端(横向的第一端侧的端)的位置与第三部位19的宽度方向的端(横向的第一端侧的端)的位置相比，位于横向的第一端侧。
第二引线框3B形成为与第一引线框3A相同的形状。第二引线框3B从第一引线框3A稍微离开，位于比第一引线框3A靠横向的第二端侧的位置。另外，第二引线框3B相对于与横向正交且位于第一引线框3A与第二引线框3B的中央的中央面而与第一引线框3A对称地配置。
热敏电阻5在高度方向上设置于一对第一部位15的下端部。另外，设置于引线框3的厚度方向的一个面(纵向的第一端侧的面)。另外，热敏电阻5与一对引线框3A、3B同样地相对于上述中央面对称。
如图3、图6所示，第一树脂部7的外形形状形成为在高度方向上较长的长方体状，将引线框3的第一部位15的全部和第二部位17的全部及热敏电阻5全部覆盖。而且，第一树脂部7的高度方向的上端部与引线框3的第三部位19的下端部(下端部的厚度方向的两面)接触而覆盖该下端部。
第一树脂部7的横向的尺寸的值与第一引线框3A的第三部位19的端面(横向第一端侧的端面)与第二引线框3B的第三部位19的端面(横向第二端侧的端面)之间的尺寸的值大致一致。
如图3、图4所示，第二树脂部9具备插入部25、凸缘部27以及筒状部29。插入部25、凸缘部27和筒状部29从下侧朝向上侧依次排列。
插入部25是在将温度传感器1设置于安装对象(未图示)时插入到安装对象内的部位。凸缘部27是在将温度传感器1设置于安装对象时与安装对象的端面抵接的部位。筒状部29是在将引线框3的上端部与连接器(未图示)接合时供连接器进入的部位。
如图3所示，在插入部25的下端部形成有凹部31。插入部25与引线框3的第五部位23的下侧的部位、第四部位21以及第三部位19接触并覆盖它们。另外，通过形成有凹部31，从而在插入部25与第一树脂部7之间形成有环状的空隙。
在插入部25的高度方向的中间部的外周设置有环状的槽部33，在该槽部33设置有环状的密封部件(例如O形环)35。
在凹部31的上端形成有第一树脂部7与第二树脂部9的界面37。当从下侧朝向上侧观察温度传感器1时，界面37在第一树脂部7的外周处形成为环状。灌封剂13设置于凹部31，与第一树脂部7和第二树脂部9接触，并覆盖界面37的全部。
在此，对温度传感器1的制造方法进行说明。温度传感器1的制造方法具备热敏电阻设置工序、第一树脂部设置工序和第二树脂部设置工序。
在热敏电阻设置工序中，在一对引线框3设置热敏电阻5(参照图5)。
在热敏电阻设置工序中将热敏电阻5设置于一对引线框3之后，在第一树脂部设置工序中，通过传递模塑成型设置具备规定刚性的第一树脂部7。进一步说明，在第一树脂部设置工序中，通过传递模塑成型，用环氧树脂覆盖热敏电阻5和一对引线框3中的热敏电阻5附近的部位，从而设置第一树脂部7(参照图6)。
在第一树脂部设置工序中设置了第一树脂部7之后，在第二树脂部设置工序中，通过嵌件成形设置第二树脂部9。进一步说明，在第二树脂部设置工序中，通过嵌件成形，以将第一树脂部7的一部分和一对引线框3的一部分覆盖的方式设置第二树脂部9，使得第一树脂部7中的热敏电阻5的附近的部位露出。
温度传感器1的制造方法具备灌封剂设置工序。在第二树脂部设置工序中设置了第二树脂部9之后，在灌封剂设置工序中，以将第一树脂部7与第二树脂部9的界面37覆盖的方式设置具备绝缘性的灌封剂13。
温度传感器1具备：热敏电阻5，其设置于一对引线框3；和第一树脂部7。第一树脂部7由环氧树脂构成，以规定的刚性覆盖热敏电阻5和一对引线框3的热敏电阻5附近的部位。
另外，温度传感器1具备第二树脂部9，该第二树脂部9覆盖第一树脂部7的一部分和一对引线框3的一部分，使得第一树脂部7中的热敏电阻5的附近的部位露出。
通过这样构成，温度传感器1的强度变高，另外，热敏电阻5检测仅流经导热率高的第一树脂部7的热，因此响应性及测温精度变好。
即，热敏电阻5的外包装(通过传递模塑成型而设置的第一树脂部7)与检测介质(例如LLC)直接接触。另外，第一树脂部7的覆盖热敏电阻5的部位处的热阻变小，能够以最短距离且短时间高效地向热敏电阻5传递热。由此，与温度相关的响应性变好，测温精度提高。
另外，在温度传感器1中，由于用一层的第一树脂部7覆盖一对引线框3和热敏电阻5，因此部件个数少，温度传感器1的结构变得简单，制造性提高。
在此，参照图7对第一比较例所涉及的温度传感器301进行说明。温度传感器301利用耐热性和耐药品性优异的环氧树脂307涂布热敏电阻303和引线305。
温度传感器301由于被涂布的环氧树脂307的厚度极薄，因此温度传感器301的强度变低。
接着，参照图8对第二比较例所涉及的温度传感器311进行说明。第二比较例的温度传感器311在热敏电阻313上连接引线部315，利用密封层317密封两者。另外，将密封层317与树脂基座319连结，并且在密封层317与树脂基座319之间的间隙设置有传热剂321。
第二比较例所涉及的温度传感器311用热敏电阻313检测流经树脂基座319、传热剂321和密封层317这3层而来的热，因此响应性变差。
另外，在实施方式所涉及的温度传感器1中，在引线框3的长度方向(高度方向)的中间部，与引线框3的长度方向的其他部位相比，抑制了热的传递。
由此，能够减少沿着引线框3的、从热敏电阻5向该热敏电阻5的相反侧(上侧)的散热量，进一步提高与温度相关的响应性。
在温度传感器1中，一对引线框3在它们的长度方向的中间部(第二部位)17处宽度尺寸的值变小。由此，引线框3的长度方向的中间部17变细，能够减少沿着引线框3的、从热敏电阻5向热敏电阻的相反侧(上侧)的散热量，与温度相关的响应性进一步提高。
另外，引线框3的长度方向的除中间部17以外的部位的宽度尺寸的值变大，引线框3变粗。由此，能够充分确保引线框3的强度。
另外，在温度传感器1中，引线框3形成为细长的矩形的板状，因此引线框3的成形变得容易。
温度传感器1的制造方法具备热敏电阻设置工序、第一树脂部设置工序和第二树脂部设置工序。在第一树脂部设置工序中，通过传递模塑成型，用环氧树脂覆盖热敏电阻5和引线框3的一部分，从而设置第一树脂部7。
由此，能够得到高尺寸精度和高强度的传递部分(第一树脂部7和由第一树脂部7覆盖的热敏电阻5和引线框3的部位)，容易通过稳定的嵌入成形设置第二树脂部9。而且，温度传感器1的制造性提高。
另外，经过热敏电阻设置工序、第一树脂部设置工序、第二树脂部设置工序和灌封剂设置工序，从而完成温度传感器1，因此温度传感器1的部件个数减少，结构变得简单。
以上，对本实施方式进行了说明，但本实施方式并不限定于此，在本实施方式的主旨的范围内能够进行各种变形。
Claims (4)
1.一种温度传感器，其特征在于，具备：
一对引线框；
热敏电阻，所述热敏电阻设置于所述一对引线框；
第一树脂部，所述第一树脂部由环氧树脂构成，以规定的刚性将所述热敏电阻和所述一对引线框的所述热敏电阻附近的部位覆盖；以及
第二树脂部，所述第二树脂部将所述第一树脂部的一部分和所述一对引线框的一部分覆盖，使得所述第一树脂部中的所述热敏电阻附近的部位露出。
2.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，
所述一对引线框分别细长地延伸，
所述热敏电阻设置于所述一对引线框的长度方向的一个端部，并且
与所述一对引线框的长度方向的其他部位相比，所述一对引线框中的至少一个引线框的长度方向的中间部的热的传导被抑制。
3.根据权利要求1所述的温度传感器，其特征在于，
所述一对引线框分别形成为细长的矩形的板状，
所述一对引线框在所述一对引线框的宽度方向上相互稍微分离地并排，
所述热敏电阻设置于所述一对引线框的长度方向的一个端部，并且
所述一对引线框中的至少一个引线框在所述一对引线框的长度方向的中间部处宽度尺寸的值变小。
4.一种温度传感器的制造方法，其特征在于，具备：
热敏电阻设置工序，将热敏电阻设置于一对引线框；
第一树脂部设置工序，在所述热敏电阻设置工序中将热敏电阻设置于所述一对引线框后，通过传递模塑成型，利用环氧树脂将所述热敏电阻和所述一对引线框的所述热敏电阻附近的部位覆盖，由此设置具备规定的刚性的第一树脂部；以及
第二树脂部设置工序，在所述第一树脂部设置工序中设置了第一树脂部之后，通过嵌件成型，以将所述第一树脂部的一部分和所述一对引线框的一部分覆盖的方式设置第二树脂部，使得所述第一树脂部中的所述热敏电阻附近的部位露出。
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