DE10315519A1

DE10315519A1 - Temperaturerfassungselement und mit demselben versehenes Schaltungssubstrat

Info

Publication number: DE10315519A1
Application number: DE10315519A
Authority: DE
Inventors: Satoshi Kumura; Hidehiro Inoue
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2002-04-08
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2003-11-27
Anticipated expiration: 2023-04-05
Also published as: DE10315519B4; CN1450668A; KR20030081021A; CN100405626C; TW584722B; JP2003303702A; JP3815362B2; KR100616743B1; TW200305007A

Abstract

Es ist ein Temperaturerfassungselement vorgesehen, das die Empfindlichkeit einer Temperaturerfassung in bezug auf ein Ziel zum Temperaturerfassen erhöhen kann und das ein Temperaturerfassen mit einer hohen Stabilität und einer hohen Genauigkeit durchführen kann. Bei dem Temperaturerfassungselement sind Elektrodenabschnitte auf der Oberfläche eines Elementkörpers vorgesehen, und separat von den Elektrodenabschnitten ist auf der Oberfläche des Elementkörpers ein Wärmeaufnahmeabschnitt mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit vorgesehen. Insbesondere ist das Temperaturerfassungselement ein aus Komponenten vom Chiptyp zusammengesetzter PTC-Thermistor.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Temperaturerfassungselement, beispielsweise einen Thermistor, und ein mit demselben versehenes Schaltungssubstrat.
Nun da eine Miniaturisierung elektrischen und elektronischen Geräts rasch zunimmt, was Leistungstransistoren, Leistungs-ICs und andere Komponenten, die an dem Gerät angebracht werden sollen, betrifft, werden Maßnahmen gegen Wärmedissipation und dergleichen immer wichtiger. Folglich besteht ein erhöhter Bedarf daran, die Temperatur einer derartigen Komponente mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Unter den zuvor erwähnten Umständen besteht ein erhöhter Bedarf an Temperaturerfassungselementen, die Temperaturen dieser Komponenten, beispielsweise von Leistungs-ICs, erfassen.
Fig. 10 zeigt einen PTC-Thermistor 1, der eine Konfiguration vom Chiptyp aufweist, als Beispiel eines derartigen Temperaturerfassungselements. Dieser PTC-Thermistor 1 umfaßt einen Elementkörper 3 und Elektrodenabschnitte 4 und 5. Die Elektrodenabschnitte 4 und 5 sind vorgesehen, um an eine Verdrahtungsstruktur eines Schaltungssubstrats angelötet zu werden.
Die Temperaturerfassungselemente, beispielsweise Thermistoren vom Chiptyp, müssen in der Nähe von Zielkomponenten zum Temperaturerfassen vorgesehen sein. Herkömmliche Temperaturerfassungselemente kommen aufgrund positionsbezogener Beziehungen zu Verdrahtungen auf Schaltungssubstraten oder anderen Komponenten eventuell nicht ausreichend nahe an Zielkomponenten zum Temperaturerfassen heran, weshalb ein Temperaturerfassen eventuell nicht mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden kann. Da die Wärmeerfassungsbedingung des Temperaturerfassungselements nicht nur in Abhängigkeit von der positionsmäßigen Beziehung zwischen einer Wärmequelle und dem Temperaturerfassungselement, sondern auch in Abhängigkeit von herrschenden Bedingungen, der Wärmedissipationskonstante eines Substrats und dergleichen schwanken kann, ist es wahrscheinlich, daß die Genauigkeit der Temperaturerfassung hierdurch beeinflußt wird.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Temperaturerfassungselement und ein Schaltungssubstrat zu schaffen, die ein hochgenaues Temperaturerfassen bezüglich eines Ziels zum Temperaturerfassen ermöglichen.

Diese Aufgabe wird durch ein Temperaturerfassungselement gemäß Anspruch 1 sowie ein Schaltungssubstrat gemäß Anspruch 9 gelöst.

Ein Temperaturerfassungselement gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt einen Elementkörper, an dem zuvor erwähnten Elementkörper angeordnete Elektrodenabschnitte und einen Wärmeaufnahmeabschnitt zum Aufnehmen der von der Seite eines Ziels zum Temperaturerfassen geleiteten Wärme.

Gemäß dem zuvor erwähnten Temperaturerfassungselement wird, da der Wärmeaufnahmeabschnitt vorgesehen ist, die Wärme von dem Ziel zum Temperaturerfassen wahrscheinlich zu dem Elementkörper geleitet. Auch wenn das Temperaturerfassungselement in einer Position angeordnet sein muß, die einen gewissen Abstand von dem Ziel zum Temperaturerfassen aufweist, kann somit ein Wärmeleiten von dem Ziel zum Temperaturerfassen zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt erreicht werden. Herkömmlicherweise kann ein Temperaturerfassen auf der Basis der Wärme von dem Ziel zum Temperaturerfassen aufgrund eines solchen Abstands nicht angemessen durchgeführt werden. Da zwischen dem Ziel zum Temperaturerfassen und dem Temperaturerfassungselement eine Wärmekopplung zur Temperaturerfassung auf vorteilhafte Weise durchgeführt werden kann, kann die Temperaturerfassung auf diese Weise mit hoher Genauigkeit durchgeführt werden.

In dem Fall, bei dem das Temperaturerfassungselement gemäß der vorliegenden Erfindung auf einem Schaltungssubstrat vorgesehen ist, ist es wahrscheinlich, wenn eine Kontaktstelle vorgesehen ist, damit Wärme zwischen dem Ziel zum Temperaturerfassen und dem Temperaturerfassungselement geleitet werden kann, und wenn der Wärmeaufnahmeabschnitt des Temperaturerfassungselements an die Kontaktstelle angelötet ist, daß die Wärme von dem Ziel zum Temperaturerfassen durch die Kontaktstelle zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt geleitet wird, und deshalb besteht insofern ein Vorteil, daß das Temperaturerfassen ferner auf vorteilhafte Weise durchgeführt werden kann.

Beispiele von Temperaturerfassungselementen, die in der Lage sind, die Konfiguration der vorliegenden Erfindung zu übernehmen, umfassen einen PTC-Thermistor, einen NTC- Thermistor und dergleichen.

Bei dem zuvor erwähnten Temperaturerfassungselement gemäß der vorliegenden Erfindung weist die Gesamtgestalt des Elementkörpers, der Elektrodenabschnitte und des Wärmeaufnahmeabschnitts vorzugsweise eine Konfiguration vom Chiptyp auf.

Gemäß diesem Temperaturerfassungselement ist das Temperaturerfassungselement zu einer Komponente vom Chiptyp gebildet, und deshalb wird dieses Temperaturerfassungselement ohne weiteres an einem Schaltungssubstrat, das ein Temperaturerfassen benötigt, angebracht.

Bei jedem der beiden zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung stellt der zuvor erwähnte Elementkörper vorzugsweise einen Abschnitt dar, der als PTC-Thermistor fungiert.

Gemäß diesem Temperaturerfassungselement kann, da sich der Widerstandswert mit einer Zunahme der Temperatur erhöht, eine Temperaturerfassung einfach auf der Basis der Beziehung zwischen dem Widerstandswert und der Temperatur durchgeführt werden.

Bei jeglichen der zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung ist der zuvor erwähnte Elementkörper vorzugsweise in Form eines rechteckigen Parallelepipeds gebildet, und der zuvor erwähnte Wärmeaufnahmeabschnitt ist auf zumindest einer Seitenoberfläche der Oberflächen des zuvor erwähnten Elementkörpers vorgesehen.

Gemäß diesem Temperaturerfassungselement kann eine Temperaturerfassung unter einer solchen Bedingung durchgeführt werden, daß die Wärme von der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen ebenfalls aufgenommen werden kann, da der Wärmeaufnahmeabschnitt auf zumindest einer Seitenoberfläche der Oberflächen des Elementkörpers, der die Gestalt eines rechteckigen Parallelepipeds aufweist, vorgesehen ist, wenn die mit dem Wärmeaufnahmeabschnitt versehene Oberfläche der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen zugewandt ist. Wenn der Wärmeaufnahmeabschnitt in Gestalt eines Sattelgurts um den Elementkörper gebildet ist, können, da der kreisförmige Wärmeaufnahmeabschnitt um den Umfang des Elementkörpers vorgesehen ist, die Zeit und Mühe zum Einstellen der Stellung des Temperaturerfassungselements, damit der Wärmeaufnahmeabschnitt der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen zugewandt ist, bei einem Befestigen des Temperaturerfassungselements an dem Schaltungssubstrat eingespart werden.

Bei jeglichem der zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung ist ein Leiter zum Leiten der Wärme von der Seite des zuvor erwähnten Ziels zum Temperaturerfassen ferner mit dem zuvor erwähnten Wärmeaufnahmeabschnitt versehen.

Gemäß diesem Temperaturerfassungselement wird auch dann, wenn ein Leiter, beispielsweise eine Kontaktstelle, nicht separat auf dem Schaltungssubsträt und dergleichen vorgesehen ist, die Wärme günstigerweise von der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen durch den Leiter zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt des Temperaturerfassungselements geleitet. Folglich ist es noch wahrscheinlicher, daß die Wärme von der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen zu dem Temperaturerfassungselement geleitet wird, und die Genauigkeit der Temperaturerfassung ist weiter verbessert.

Bei jeglichen der zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung kann der zuvor erwähnte Wärmeaufnahmeabschnitt eine Metalldünnfilmschicht umfassen, die einen ohmschen Kontakt mit dem Oberflächenmaterial des zuvor erwähnten Elementkörpers hervorruft.

Da der Wärmeaufnahmeabschnitt gemäß diesem Temperaturerfassungselement ein metallisches Material umfaßt, das einen ohmschen Kontakt mit dem Oberflächenmaterial des Elementkörpers hervorruft, ist es möglich, eine Erscheinung einer elektrischen Verbindung durch den Wärmeaufnahmeabschnitt bezüglich des Elementkörpers zu vermeiden, während die elektrische Verbindung ein Erfassen negativ beeinflußt. Hier wird BaTiO₃, Mn-Ni-basiertes Oxid oder dergleichen als der Elementkörper verwendet. Andererseits werden Silber, Gold, Platin, eine Legierung derselben oder dergleichen als das metallische Material des Wärmeaufnahmeabschnitts verwendet, während das metallische Material eine Eigenschaft eines nicht-ohmschen Kontakts aufweist.

Bei dem zuvor erwähnten Temperaturerfassungselement gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt der zuvor erwähnte Wärmeaufnahmeabschnitt vorzugsweise eine Dünnfilmschicht zum Übergang als Oberflächenschicht, die mit der Metalldünnfilmschicht, die einen nicht-ohmschen Kontakt hervorruft, übereinstimmt, aufweist, wobei die Dünnfilmschicht eine Benetzbarkeit aufweist.

Gemäß diesem Temperaturerfassungselement kann der Wärmeaufnahmeabschnitt des Temperaturerfassungselements an die Kontaktstelle zur Wärmeleitung, die durch die Dünnfilmschicht für einen Übergang auf dem Schaltungssubstrat vorgesehen ist, angelötet sein, und somit kann die Wärmeleitung zum Temperaturerfassen einfach von dem Ziel zum Temperaturerfassen auf dem Schaltungssubstrat durchgeführt werden.

Bei jeglichen der zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente gemäß der vorliegenden Erfindung, mit Ausnahme des als letztes und als zweitletztes erwähnten Temperaturerfassungselements, ist vorzugsweise eine Isolierungsmaterialschicht auf der Oberfläche des zuvor erwähnten Elementkörpers vorgesehen, und der zuvor erwähnte Wärmeaufnahmeabschnitt ist auf der Oberfläche des zuvor erwähnten Elementkörpers vorgesehen, wobei die zuvor erwähnte Isolierungsmaterialschicht zwischen denselben vorliegt.

Da die Isolierungsmaterialschicht gemäß diesem Temperaturerfassungselement zwischen der Oberfläche des Elementkörpers und dem Wärmeaufnahmeabschnitt vorliegt, kann eine Unannehmlichkeit wie beispielsweise die, daß ein Strom durch den Wärmeaufnahmeabschnitt in den Elementkörper fließt, vermieden werden. Ferner kann das metallische Material, das einen ohmschen Kontakt mit dem Oberflächenmaterial des Elementkörpers hervorruft, verwendet werden, und somit kann eine kostengünstige Konfiguration erreicht werden.

Gemäß einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung umfaßt ein mit einem Temperaturerfassungselement versehenes Schaltungssubstrat ein beliebiges der zuvor erwähnten Temperaturerfassungselemente und eine Kontaktstelle, die in der Lage ist, mit dem zuvor erwähnten Wärmeaufnahmeabschnitt, der mit dem zuvor erwähnten Temperaturerfassungselement versehen ist, thermisch gekoppelt zu werden.

Gemäß diesem mit dem Temperaturerfassungselement versehenen Schaltungssubstrat kann von der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen eine Wärmeleitung durch die Kontaktstelle des Schaltungssubstrats zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt des Temperaturerfassungselements durchgeführt werden. Auf diese Weise kann die Genauigkeit der Temperaturerfassung verbessert werden, und ferner kann die Flexibilität beim Entwurf der Anordnung des Temperaturerfassungselements bezüglich des Ziels zum Temperaturerfassen erhöht werden.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1 eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines Beispiels eines PTC-Thermistors vom Chiptyp gemäß der vorliegenden Erfindung zeigt;

Fig. 2 eine Draufsicht, die ein Beispiel einer Bedingung zeigt, bei der der in Fig. 1 gezeigte PTC- Thermistor auf einem Substrat angeordnet ist;

Fig. 3 eine vertikale Schnittansicht des Schlüsselabschnitts in Fig. 2;

Fig. 4A eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 4B eine vertikale Schnittseitenansicht des Schlüsselabschnitts desselben;

Fig. 5 eine vertikale Schnittseitenansicht des Schlüsselabschnitts, die ein Beispiel einer Bedingung zeigt, bei der der in Fig. 4A und 4B gezeigte PTC-Thermistor auf einem Substrat angeordnet ist;

Fig. 6A eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 6B eine vertikale Schnittseitenansicht des Schlüsselabschnitts desselben;

Fig. 7A eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 7B eine vertikale Schnittseitenansicht des Schlüsselabschnitts desselben;

Fig. 8 eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt;

Fig. 9A eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors gemäß einem anderen Ausführungsbeispiel zeigt, und

Fig. 9B eine vertikale Schnittseitenansicht des Schlüsselabschnitts desselben; und

Fig. 10 eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines herkömmlichen PTC-Thermistors vom Chiptyp zeigt.

Erstes Ausführungsbeispiel

Fig. 1 bis 3 zeigen ein Beispiel eines Temperaturerfassungselements gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. Fig. 1 ist eine perspektivische Ansicht, die eine Erscheinung eines PTC-Thermistors als Beispiel des Temperaturerfassungselements zeigt. Fig. 2 ist eine Draufsicht, die einen PTC-Thermistor zeigt, der an einem Substrat und peripheren Komponenten desselben angebracht ist. Fig. 3 ist eine vertikale Schnittansicht des an dem Substrat und den peripheren Komponenten desselben angebrachten PTC-Thermistors.
Wie in Fig. 1 gezeigt ist, ist ein PTC-Thermistor 1 eine Komponente vom Chiptyp, die aus einem Elementkörper 3, Elektrodenabschnitten 4 und 5 und einem Wärmeaufnahmeabschnitt 6 besteht.
Der Elementkörper 3 ist ein Element, das vorwiegend aus Bariumtitanat (BaTiO₃) hergestellt ist, und ist in Form eines horizontal ausgerichteten rechteckigen Parallelepipeds gebildet.
Die Elektrodenabschnitte 4 und 5 sind an beiden Längsenden des Elementkörpers 3 mit jeweiligen Oberflächen verbunden.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist um den äußeren Umfang des Elementkörpers 3 vorgesehen, während er an der Mitte des Elementkörpers 3 in der Längsrichtung eine vorbestimmte Breite aufweist. Es wird nun ein Herstellungsprozeß hierfür beschrieben. Eine Dünnfilmschicht aus Silber (Ag) mit einer vorbestimmten Breite wird durch ein Zerstäubungsverfahren (Sputtern) auf der Oberfläche des Elementkörpers 3 gebildet. Eine Dünnfilmschicht aus Zinn (Sn) wird durch ein Verfahren eines elektrolytischen Galvanisierens auf diese Dünnfilmschicht aus Silber laminiert. Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 besteht aus zwei Dünnfilmschichten - aus dieser Dünnfilmschicht aus Silber auf der Unterschichtseite und aus der Dünnfilmschicht aus Zinn auf der Oberschichtseite.
Hier ruft die Dünnfilmschicht aus Silber einen nicht- ohmschen Kontakt mit dem Elementkörper 3 hervor. Auf diese Weise wird es dem Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ermöglicht, ein elektrisches Verbinden mit dem Elementkörper 3 zu vermeiden, da die Dünnfilmschicht aus Silber auf der Unterschichtseite angeordnet ist. Da die Dünnfilmschicht aus Zinn auf der Oberschichtseite des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 angeordnet ist, weist die Oberfläche des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 eine Benetzbarkeit auf. Die Oberflächenschicht des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 kann aus einer Dünnfilmschicht aus Lötmaterial bestehen, die durch Beschichten auf die Dünnfilmschicht aus Silber aufgebracht ist. Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist mit einem Abstand von den Elektrodenabschnitten 4 und 5 angeordnet, um zu vermeiden, daß er mit den Elektrodenabschnitten 4 und 5 in Kontakt gebracht wird. Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zu einem Dünnfilm gebildet, wobei er nicht von der Oberfläche des Elementkörpers 3 vorsteht. Auf diese Weise ist die Oberfläche des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 eben mit der Oberfläche des Elementkörpers 3. In diesem Fall ist die Oberfläche des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 nicht unbedingt eben mit der Oberfläche des Elementkörpers 3, und der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 kann auf die Oberfläche des Elementkörpers 3 laminiert sein. Die Abmessung (Länge × Breite × Höhe) des PTC- Thermistors 1 beträgt 1,6 mm × 0,8 mm × 0,8 mm. Die Abmessung des PTC-Thermistors 1 ist jedoch nicht auf diese Abmessung beschränkt.
In Fig. 2 und Fig. 3 bezeichnet das Bezugszeichen 7 ein Schaltungssubstrat, Bezugszeichen 8 bezeichnet eine Leistungs-IC und Bezugszeichen 9 bezeichnet eine Kontaktstelle. Die Leistungs-IC 8 als Ziel zum Temperaturerfassen ist auf dem Schaltungssubstrat 7 angebracht. Die aus Kupferfolie hergestellte Kontaktstelle 9 erstreckt sich von der Oberflächenregion des Schaltungssubstrats 7 horizontal nach außen, während die Leistungs-IC 8 als Ziel zum Temperaturerfassen auf der Oberflächenregion angebracht ist. Der PTC- Thermistor 1 ist an einem Endabschnitt der Kontaktstelle 9 angeordnet und ist auf dem Schaltungssubstrat 7 angebracht. Jeder der Elektrodenabschnitte 4 und 5 des PTC-Thermistors 1 ist an eine Verdrahtungsstruktur, jedoch nicht in der Zeichnung gezeigt, des Schaltungssubstrats 7 angelötet. Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1 ist an der Kontaktstelle 9 mit einem Lötmaterial H angelötet, wobei er an der Kontaktstelle angeordnet ist. Die Kontaktstelle 9 ist zwischen den Elektrodenabschnitten 4 und 5 des PTC- Thermistors 1 vorgesehen, damit die Kontaktstelle 9 von den Elektrodenabschnitten 4 und 5 elektrisch isoliert ist. Jede der Weiten der Kontaktstelle 9 und des Wärmeaufnahmeabschnitts 6 ist auf dieselbe Breite oder nahezu dieselbe Breite eingestellt.
Gemäß dieser Konfiguration wird die Wärme der Leistungs-IC 8 durch die Kontaktstelle 9 zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1 geleitet. Der PTC-Thermistor 1 gibt ein Erfassungssignal aus, das der geleiteten Wärme entspricht. Da die Wärmeleitung von der Leistungs-IC-Seite durch die Kontaktstelle 9 durchgeführt wird, ist es im Vergleich zu dem Fall, bei dem die Kontaktstelle 9 nicht vorgesehen ist, wahrscheinlich, daß eine Leitung der zum genauen Temperaturerfassen benötigten Wärme durchgeführt wird. Das heißt, daß, da der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 mit dem PTC-Thermistor 1 versehen ist, die Wärme von der Leistungs-IC 8 auf der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen wahrscheinlich durch die Kontaktstelle 9 geleitet wird. Auf diese Weise ist die Genauigkeit der Temperaturerfassung durch den PTC-Thermistor 1 höher als die eines herkömmlichen Thermistors. In diesem Fall ist die Kontaktstelle 9 nicht auf die sich linear erstreckende Kontaktstelle beschränkt und kann in einer auf geeignete Weise gebogenen Gestalt gemäß der Anordnungskonfiguration von Komponenten und dergleichen vorliegen. Ferner kann der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 mit einem Wärmedissipationsabschnitt thermisch gekoppelt sein, beispielsweise einem Wärmedissipationsanschluß, der durch direkten Kontakt oder indirekten Kontakt, beispielsweise Löten, mit dem Ziel zum Temperaturerfassen, beispielsweise der Leistungs-IC 8, versehen ist.

Zweites Ausführungsbeispiel

Das zweite Ausführungsbeispiel, das sich in der Form von dem ersten Ausführungsbeispiel unterscheidet, wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben. Fig. 4A ist eine perspektivische Ansicht, die ein Temperaturerfassungselement zeigt, und Fig. 4B ist eine vertikale Schnittseitenansicht eines Wärmeaufnahmeabschnitts des Temperaturerfassungselements.
Wie in Fig. 4A und 4B gezeigt ist, ist ein PTC-Thermistor 1 eine Komponente vom Chiptyp und umfaßt einen Elementkörper 3, der in Form eines rechteckigen Parallelepipeds gebildet ist, Elektrodenabschnitte 4 und 5, die an beiden Enden des Elementkörpers 3 vorgesehen sind, und den Wärmeaufnahmeabschnitt 6. Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zwischen den Elektroden 4 und 5 vorgesehen, wobei er auf die Oberfläche des Elementkörpers 3 laminiert ist.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1 umfaßt eine Isolierungsschicht 10, einen Metalldünnfilm 11 und einen Vorsprung 12 als einen Leiter. Die Isolierungsschicht 10 besteht aus einem Dünnfilmstück aus Siliziumgummi oder Siliziumharz, das an zwei Seitenoberflächen des Elementkörpers 3 befestigt ist. Der Metalldünnfilm 11 besteht aus einem Dünnfilm, der auf der Oberfläche der Isolierungsschicht 10 gebildet ist, wobei der Dünnfilm aus einem Material wie beispielsweise Kupfer besteht. Der Vorsprung 12 besteht aus einem plattenartigen Material, das an einem Endabschnitt des Metalldünnfilms 11 ebenfalls aus Kupfer hergestellt ist. In diesem Fall springt der Vorsprung 12 in der Richtung vor, die zu der mit dem Metalldünnfilm 11 versehenen Oberfläche orthogonal ist.
Wie in Fig. 5 gezeigt ist, ist der Vorsprung 12 des PTC- Thermistors 1 beispielsweise zwischen ein Gehäuse 8A einer auf einem Schaltungssubstrat 7 angebrachten Leistungs-IC 8 und das Schaltungssubstrat 7 eingefügt. Die Wärme von der Seite der Leistungs-IC 8 wird durch den Vorsprung 12 zu dem Wärmeaufnahmeabschnitt 6 geleitet. In diesem Fall ist der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 im Gegensatz zu dem ersten Ausführungsbeispiel eventuell nicht an einer Kontaktstelle und dergleichen angelötet. Da der Metalldünnfilm 11 auf der Oberfläche des Elementkörpers 3 vorgesehen ist, wobei die Isolierungsschicht 10 bei diesem Wärmeaufnahmeabschnitt 6 zwischen denselben vorliegt, kann ein Metall, das einen ohmschen Kontakt hervorruft, als Material für den Metalldünnfilm 11 verwendet werden.
Die vorliegende Erfindung ist nicht auf jedes zuvor erwähnte Ausführungsbeispiel beschränkt, und es können die folgenden modifizierten Beispiele in Betracht gezogen werden.
(1) Bei den zuvor erwähnten Ausführungsbeispielen kann ein NTC-Thermistor als das Temperaturerfassungselement verwendet werden.
(2) Das metallische Material, das einen ohmschen Kontakt hervorruft und das als der Wärmeaufnahmeabschnitt verwendet wird, kann Gold, Platin oder eine Legierung sein, die dieselben oder Silber enthält.
(3) Wie in Fig. 6A und 6B gezeigt ist, ist der PTC- Thermistor 1, der ein aus Chip-Komponenten bestehender PTC- Thermistor ist, konfiguriert, um eine externe Gestalt eines horizontal ausgerichteten rechteckigen Parallelepipeds aufzuweisen, und ferner sind beide Längsenden des PTC- Thermistors 1 mit entsprechenden Elektrodenabschnitten 4 und 5 versehen. Ein Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zwischen diesen Elektrodenabschnitten 4 und 5 vorgesehen, wobei er auf die Oberfläche eines Elementkörpers 3 laminiert ist.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1, der in Fig. 6A und 6B gezeigt ist, besteht aus einer Isolierungsschicht 10, die durch ein Befestigen eines Dünnfilmstückes aus Siliziumgummi oder Siliziumharz an zwei Seitenoberflächen des Elementkörpers 3 gebildet ist, und einem Metalldünnfilm 11, der auf der Oberfläche der Isolierungsschicht 10 gebildet ist, wobei der Metalldünnfilm beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist.
(4) Wie in Fig. 7A und 7B gezeigt ist, ist der PTC- Thermistor 1, der ein aus Chip-Komponenten bestehender PTC- Thermistor ist, konfiguriert, um eine externe Gestalt eines horizontal ausgerichteten rechteckigen Parallelepipeds aufzuweisen, und ferner sind beide Längsenden des PTC- Thermistors 1 mit entsprechenden Elektrodenabschnitten 4 und 5 versehen. Ein Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zwischen diesen Elektrodenabschnitten 4 und 5 vorgesehen, wobei er auf die Oberfläche eines Elementkörpers 3 laminiert ist.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1, der in Fig. 7A und 7B gezeigt ist, besteht aus einer Isolierungsschicht 10, die durch ein Befestigen eines Dünnfilmstückes aus Siliziumgummi oder Siliziumharz an einer Seitenoberfläche des Elementkörpers 3 gebildet ist, und einem Metalldünnfilm 11, der auf der Oberfläche dieser Isolierungsschicht 10 gebildet ist, wobei der Metalldünnfilm beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist. Ein Vorsprung 12 als Leiter ist an dem unteren Ende des Metalldünnfilms 11 vorgesehen, wobei er in einer lateralen Richtung vorspringt.
(5) Wie in Fig. 8 gezeigt ist, ist der PTC-Thermistor 1, der ein aus Chip-Komponenten bestehender PTC-Thermistor ist, konfiguriert, um eine äußere Gestalt eines horizontal ausgerichteten rechteckigen Parallelepipeds aufzuweisen, und ferner sind beide Enden des PTC-Thermistors 1 mit entsprechenden Elektrodenabschnitten 4 und 5 versehen. Ein Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zwischen diesen Elektrodenabschnitten 4 und 5 vorgesehen, wobei er auf die Oberfläche eines Elementkörpers 3 laminiert ist.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1, der in Fig. 8 gezeigt ist, besteht aus Isolierungsschichten 10a und 10b, die durch ein Befestigen von Dünnfilmstücken aus Siliziumgummi oder Siliziumharz an zwei Seitenoberflächen des Elementkörpers 3 gebildet sind, und Metalldünnfilmen 11a und 11b, die auf der Oberfläche der Isolierungsschichten 10a und 10b gebildet sind, wobei die Metalldünnfilme beispielsweise aus Kupfer hergestellt sind. Die Isolierungsschicht 10a auf einer Oberfläche weist eine geringe Breite auf und ist zwischen den Elektrodenabschnitten 4 und 5 vorgesehen. Der Metalldünnfilm 11a ist innerhalb der Breite gebildet. Die Isolierungsschicht 10b auf der anderen Oberfläche weist eine große Breite auf, um beide Elektrodenabschnitte 4 und 5 zu überlappen. Der Metalldünnfilm 11b ist innerhalb der Breite gebildet. Dieser Metalldünnfilm 11b weist eine größere Breite als der Metalldünnfilm 11a auf. Folglich sind dieser breite Metalldünnfilm 11b und der Metalldünnfilm 11a von den Elektrodenabschnitten 4 und 5 elektrisch isoliert. Da der Metalldünnfilm 11b, der gebildet ist, um eine große Breite aufzuweisen, vorgesehen ist, wird die Wärme ferner wahrscheinlich zu dem Metalldünnfilm 11b geleitet.
(6) Wie in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, ist der PTC- Thermistor 1, der ein aus Chip-Komponenten bestehender PTC- Thermistor ist, konfiguriert, um eine externe Gestalt eines horizontal ausgerichteten rechteckigen Parallelepipeds aufzuweisen, und ferner sind beide Längsenden des PTC- Thermistors 1 mit entsprechenden Elektrodenabschnitten 4 und 5 versehen. Ein Wärmeaufnahmeabschnitt 6 ist zwischen diesen Elektrodenabschnitten 4 und 5 vorgesehen, wobei er auf die Oberfläche eines Elementkörpers 3 laminiert ist.
Der Wärmeaufnahmeabschnitt 6 des PTC-Thermistors 1, der in Fig. 9A und 9B gezeigt ist, besteht aus einer Isolierungsschicht 10, die durch ein Befestigen eines Dünnfilmstücks aus Siliziumgummi oder Siliziumharz an drei Seitenoberflächen des Elementkörpers 3 gebildet ist, und einem Metalldünnfilm 11, der auf der Oberfläche der Isolierungsschicht 10 gebildet ist, wobei der Metalldünnfilm beispielsweise aus Kupfer hergestellt ist.
(7) Obwohl dies nicht in der Zeichnung gezeigt ist, kann die zuvor erwähnte Isolierungsschicht als ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung gebildet sein, um eine Oberfläche eines Elementkörpers, auf der kein Elektrodenabschnitt vorgesehen ist, ganz zu bedecken. Die Isolierungsschicht ist nicht darauf beschränkt, aus dem zuvor erwähnten Siliziumgummi oder Siliziumharz hergestellt zu sein, und es können verschiedene Materialien verwendet werden, die eine elektrische Isolierungseigenschaft aufweisen.

Claims

1. Temperaturerfassungselement, das folgende Merkmale aufweist:
einen Elementkörper (3);
Elektrodenabschnitte (4, 5), die an dem Elementkörper (3) angeordnet sind; und
einen Wärmeaufnahmeabschnitt (6) zum Aufnehmen der von der Seite eines Ziels zum Temperaturerfassen geleiteten Wärme.

2. Temperaturerfassungselement gemäß Anspruch 1, bei dem die Gesamtgestalt des Elementkörpers (3), der Elektrodenabschnitte (4, 5) und des Wärmeaufnahmeabschnitts (6) eine Konfiguration vom Chiptyp aufweist.

3. Temperaturerfassungselement gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem der Elementkörper (3) einen Abschnitt darstellt, der als ein PTC-Thermistor (1) fungiert.

4. Temperaturerfassungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3,
bei dem der Elementkörper (3) in Form eines rechteckigen Parallelepipeds vorliegt, und
bei dem der Wärmeaufnahmeabschnitt (6) auf zumindest einer Seitenoberfläche der Oberflächen des Elementkörpers (3) vorgesehen ist.

5. Temperaturerfassungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem ein Leiter zum Leiten der Wärme von der Seite des Ziels zum Temperaturerfassen ferner mit dem Wärmeaufnahmeabschnitt (6) versehen ist.

6. Temperaturerfassungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem der Wärmeaufnahmeabschnitt (6) eine Metalldünnfilmschicht (11a, 11b) aufweist, die einen nicht-ohmschen Kontakt mit dem Oberflächenmaterial des Elementkörpers (3) hervorruft.

7. Temperaturerfassungselement gemäß Anspruch 6, bei dem der Wärmeaufnahmeabschnitt (6) eine Dünnfilmschicht zum Übergang als eine Oberflächenschicht entsprechend der Metalldünnfilmschicht, die einen nicht-ohmschen Kontakt hervorruft, aufweist, wobei die Dünnfilmschicht eine Benetzbarkeit aufweist.

8. Temperaturerfassungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 7,
bei dem eine Isolierungsmaterialschicht auf der Oberfläche des Elementkörpers (3) vorgesehen ist, und
bei dem der Wärmeaufnahmeabschnitt (6) auf der Oberfläche des Elementkörpers (3) vorgesehen ist, wobei die Isolierungsmaterialschicht zwischen denselben vorliegt.

9. Schaltungssubstrat (7), das folgende Merkmale aufweist:
das Temperaturerfassungselement gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8; und
eine Kontaktstelle (9), die in der Lage ist, mit dem Wärmeaufnahmeabschnitt (6), der mit dem Temperaturerfassungselement versehen ist, thermisch gekoppelt zu sein.