JP2007333684A

JP2007333684A - 温度検知素子、閃光装置およびカメラ

Info

Publication number: JP2007333684A
Application number: JP2006168948A
Authority: JP
Inventors: Teruyoshi Chin; 照祥陳
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2006-06-19
Filing date: 2006-06-19
Publication date: 2007-12-27

Abstract

【課題】温度センサおよび温度ヒューズを同一の被検出体に極めて容易に実装できる温度検知素子を提供する。
【解決手段】温度検知素子は、被検出体の温度を検出する温度センサと、閾値以上の温度で通電を遮断する温度ヒューズと、温度センサおよび温度ヒューズを絶縁した状態で一体化するパッケージと、を備えることを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、温度センサと温度ヒューズとを備えた温度検知素子及び閃光装置およびカメラに関する。

従来から、発熱部材の過熱による事故を防止するために、発熱部材の近傍に温度センサと温度ヒューズとを配置した各種の電子機器などが公知である。例えば、特許文献１には、鍋部と当接する感熱部材に温度センサと温度ヒューズとを配置した過熱調理器が開示されている。
特開平７−２６３１３３号公報

しかし、従来では、個別にパッケージされた温度センサおよび温度ヒューズを別々に電子部品に取り付けることが一般的であり、電子部品への温度センサと温度ヒューズの実装が困難であった。
本発明は上記従来技術の課題を解決するためのものである。本発明の目的は、温度センサおよび温度ヒューズを同一の被検出体に極めて容易に実装できる温度検知素子を提供することである。

第１の発明の温度検知素子は、被検出体の温度を検出する温度センサと、閾値以上の温度で通電を遮断する温度ヒューズと、温度センサおよび温度ヒューズを絶縁した状態で一体化するパッケージと、を備えることを特徴とする。
第２の発明は、第１の発明において、パッケージの内部の温度センサと温度ヒューズとの間には絶縁部材が配置されていることを特徴とする。

第３の発明は、第１の発明において、温度センサおよび温度ヒューズの少なくとも一方が、パッケージの内部で絶縁性を有する充填材に埋め込まれていることを特徴とする。
第４の発明の閃光装置は、第１から第３のいずれかの発明の温度検知素子を備えることを特徴とする。
第５の発明のカメラは、第１から第３のいずれかの発明の温度検知素子を備えることを特徴とする。

本発明の温度検知素子は、温度センサおよび温度ヒューズがパッケージで一体化されており、温度センサおよび温度ヒューズを同一の被検出体に極めて容易に装着できる。

（第１実施形態の説明）
図１は、第１実施形態の温度検知素子の構成を模式的に示す図である。第１実施形態の温度検知素子は、パッケージ１１と、温度ヒューズ１２と、温度センサ１３とを有している。
パッケージ１１の全体形状は薄箱状の直方体をなしており、その内部に温度ヒューズ１２および温度センサ１３が並べて収納されている。このパッケージ１１は、上面側に開口を有し内側に凹部を有する本体部１１ａと、本体部１１ａの開口を塞ぐ蓋体１１ｂとで構成されている。図１ではパッケージ１１の内部を示すために蓋体１１ｂを一部だけ示している。また、本体部１１ａおよび蓋体１１ｂは、絶縁性、熱伝導性および耐熱性に優れた材質で形成されることが好ましい。例えば、第１実施形態の本体部１１ａおよび蓋体１１ｂは、アルミナなどのセラミックなどでそれぞれ形成されている。

本体部１１ａの凹部には、温度ヒューズ１２および温度センサ１３が配置される。この本体部１１ａの凹部には絶縁材料で形成された壁部１４が配置されている。そして、本体部１１ａと蓋体１１ｂとを接合した組立状態では、壁部１４によってパッケージ１１の内部空間は２つの部屋に仕切られた状態となる。壁部１４で仕切られたパッケージ１１内部の一方の部屋には温度ヒューズ１２が配置される。また、パッケージ１１内部の他方の部屋には温度センサ１３が配置される。したがって、温度ヒューズ１２と温度センサ１３とは、パッケージ１１および壁部１４によって物理的に絶縁された状態で一体化されることとなる。なお、上記の壁部１４は、パッケージ１１の本体部１１ａと一体に成形されてもよい。あるいは、本体部１１ａと壁部１４とを別部品にして接着などの手段で取り付けるようにしてもよい。

温度ヒューズ１２は、可溶合金のヒューズエレメント１５によって、一対の電極１６間を電気的に接続して構成されている。このヒューズエレメント１５は閾値以上の高温となったときに溶融し、電極１６間の通電を遮断するようになっている。温度ヒューズ１２の各電極１６には、パッケージ１１の外部と導通するリード線１７がそれぞれ半田付けで接続される。

また、温度ヒューズ１２のヒューズエレメント１５には、ロジン系または水溶性系のフラックス１８が塗布されている。このフラックス１８は、ヒューズエレメント１５の溶融時に球状化して合金を包み、電極１６間の導通が再び起こらないように機能する。そして、温度ヒューズ１２の配置された一方の部屋では、過熱時における温度ヒューズ１２の応答性を良好にする観点から、パッケージ１１の内面と温度ヒューズ１２との間に隙間が形成されている。

温度センサ１３は、サーミスタ、熱電対、ＩＣチップ化されたセンサなど、公知のセンサ部品で構成される。この温度センサ１３は、温度ヒューズ１２のリード線１７とは別のリード線１９によってパッケージ１１の外部と導通している。また、温度センサ１３の配置された他方の部屋には熱伝導性の高い充填材２０が充填されており、パッケージ１１からの熱が温度センサ１３に高い効率で伝わるように構成されている。ここで、上記の充填材２０としては、例えば、上記のフラックスや放熱グリース、あるいは金属粉や粉体状のセラミックを混入したシリコン樹脂やエポキシ樹脂などが該当する。なお、第１実施形態において、パッケージ１１と温度センサ１３との間に充填材２０を充填せずに隙間を形成するようにしてもよい（この場合の構成の図示は省略する）。

図２は、第１実施形態の温度検知素子を発熱部材に装着した状態を示す図である。ここでは、一例として、カメラまたは閃光装置の昇圧回路などを構成する電子部品２１（例えば、ＭＯＳＦＥＴなどのトランジスタ、トランス、コンデンサなど）を被検出体として温度検知素子を配置する例を示す。図２（ａ）は、基板２２に接続された２つの電子部品２１の間に温度検知素子を配置した例である。図２（ｂ）は、基板２２に接続された電子部品２１の側面に温度検知素子２１を接着剤などで固定して配置した例である。この図２（ａ）、（ｂ）では、パッケージ１１の一面に４つのリード線が配置された温度検知素子が縦置きで使用されている。図２（ｃ）は、基板２２に接続された表面実装電子部品２１の上面に温度検知素子を配置した例である。図２（ｄ）は、被検出体の電子部品２１と導通する基板２２のパターン２３の上に温度検知素子を配置した例である。

上記の各々の場合において、温度ヒューズ１２のリード線１７は昇圧回路の制御部と電源とに接続されている。また、温度センサ１３のリード線１９は昇圧回路の制御部に接続されている（上記の制御部および電源の図示は省略する）。温度センサ１３は、被検出体である電子部品２１の温度を検知するとともに、昇圧回路の制御部に対して温度検知信号を出力する。昇圧回路の制御部は、温度センサ１３からの温度検知信号に基づいて昇圧回路の動作を制御する。また、通常時の温度ヒューズ１２は、電源からの電力を昇圧回路の制御部に供給する。そして、電子部品２１の異常過熱時には、温度ヒューズ１２はヒューズエレメント１５の溶融によって制御部への電力の供給を遮断する。これにより、電子部品２１の異常過熱による故障、発煙、発火などが未然に防止される。

以下、第１実施形態の効果を述べる。第１実施形態の温度検知素子では、温度ヒューズ１２および温度センサ１３がパッケージ１１によって一体化されているので、発熱部材である被検出体に温度ヒューズ１２および温度センサ１３の両方を容易に装着できる。特に、寸法の小さな電子部品２１が被検出体である場合にはその効果が顕著であって、実装時の作業性や製造コストなどが著しく改善される。

また、第１実施形態の温度検知素子では、温度ヒューズ１２および温度センサ１３が被検出体のほぼ同一位置から温度を検出するので、両者の検出する温度は高い精度で一致する。しかも、温度ヒューズ１２と温度センサ１３とは絶縁されて配置されているので誤動作するおそれも極めて少ない。そのため、温度検知素子の動作については高い信頼性を確保できる。

（第２実施形態の説明）
図３は、第２実施形態の温度検知素子の構成を模式的に示す図である。ここで、以下の実施形態において、第１実施形態とほぼ同様の機能を有する構成には同一符号を付して説明を一部省略する。
第２実施形態は第１実施形態の変形例であって、パッケージ１１の内部空間は壁部１４で仕切られることなく１つの部屋を構成している。そして、パッケージ１１と温度センサ１３との間には絶縁性を有する充填材２４が充填されて固化しており、温度センサ１３は充填材に埋め込まれた状態でパッケージ１１内に配置されている。一方、温度ヒューズ１２の周囲には隙間が形成されている。そのため、パッケージ１１内では、充填材２４に囲まれた温度ヒューズ１２と温度センサ１３とが並んで配置されている。

ここで、第２実施形態の充填材２４は、温度ヒューズ１２と温度センサ１３との絶縁を行うとともに、パッケージ１１から温度センサ１３への伝熱を妨げないことが要求される。そのため、第２実施形態の充填材２４は、絶縁性および熱伝導性を兼ね備えた硬化性材料であることが好ましい。例えば、上記の充填材２４としては、アルミナなどのセラミックの粉体を混入したシリコン樹脂やエポキシ樹脂などが好ましい。

この第２実施形態の温度検知素子でも、上記の第１実施形態とほぼ同様の効果を得ることができる。
（実施形態の補足事項）
（１）本発明の温度検知素子は、上記実施形態に開示された構成に限定されることはない。例えば、温度ヒューズ１２は、閾値以上の温度を示す異常過熱時にスイッチが切れ、温度が下がると復旧が可能なものに代替してもよい。この場合には、温度ヒューズ１２が切れた際に温度検知素子を交換する必要がないので、温度検知素子が装着されている電子機器の再使用は容易となる。

（２）本発明では、温度ヒューズ１２および温度センサ１３を、絶縁性、熱伝導性および耐熱性に優れた材料（例えば、アルミナなどのセラミックの粉体を混入したシリコン樹脂やエポキシ樹脂など）に埋め込んで固化し、両者を一体化して温度検知素子のパッケージ１１を形成してもよい。なお、この場合には、温度ヒューズ１２は、絶縁材のケースや絶縁フイルムなどに封入しておく必要がある（上記構成の図示は省略する）。

（３）本発明の温度検知素子の被検出体は、カメラおよび閃光装置の電子部品に限定されることなく、例えば携帯電話や充電器をはじめとするあらゆる電子機器の電子部品に広く使用することができる。

第１実施形態の温度検知素子の構成を示す模式図第１実施形態の温度検知素子を発熱部材に装着した状態を示す図第２実施形態の温度検知素子の構成を示す模式図

符号の説明

１１…パッケージ、１２…温度ヒューズ、１３…温度センサ、１４…壁部、２４…充填材、２１…電子部品

Claims

被検出体の温度を検出する温度センサと、
閾値以上の温度で通電を遮断する温度ヒューズと、
前記温度センサおよび前記温度ヒューズを絶縁した状態で一体化するパッケージと、
を備えることを特徴とする温度検知素子。
請求項１に記載の温度検知素子において、
前記パッケージの内部の前記温度センサと前記温度ヒューズとの間には絶縁部材が配置されていることを特徴とする温度検知素子。
請求項１に記載の温度検知素子において、
前記温度センサおよび前記温度ヒューズの少なくとも一方が、前記パッケージの内部で絶縁性を有する充填材に埋め込まれていることを特徴とする温度検知素子。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の温度検知素子を備えることを特徴とする閃光装置。
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の温度検知素子を備えることを特徴とするカメラ。