JP2012242295A - Electrode structure of liquid level sensor and method for manufacturing the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、車両等のガソリンタンクの液量を検出する液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法に関する。 The present invention relates to an electrode structure of a liquid level sensor that detects the amount of liquid in a gasoline tank of a vehicle or the like, and a manufacturing method thereof.
車両等に搭載される液量を検出する液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法は知られている。この種の電極構造及びその製造方法の一例を図5に示す(特許文献1参照)。また、電極を形成する厚膜抵抗器は知られている。この種の電極構造及びその製造方法の一例を図6に示す(特許文献2参照)。 An electrode structure of a liquid level sensor for detecting the amount of liquid mounted on a vehicle or the like and a manufacturing method thereof are known. An example of this type of electrode structure and its manufacturing method is shown in FIG. 5 (see Patent Document 1). Also, thick film resistors that form electrodes are known. An example of this type of electrode structure and its manufacturing method is shown in FIG. 6 (see Patent Document 2).
図5は、従来の液面レベルセンサを示し、図5(A)はその液面レベルセンサの平面図、図5(B)はその液面レベルセンサの電極の製造方法を示すフローチャート図である。 FIG. 5 shows a conventional liquid level sensor, FIG. 5 (A) is a plan view of the liquid level sensor, and FIG. 5 (B) is a flowchart showing a method for manufacturing electrodes of the liquid level sensor. .
従来の液面レベルセンサの電極100は、燃料タンク内にある燃料の液面の高さを検出するために自動車に搭載された液面レベルセンサSの基板B1上に設けられる。電極100は、第1摺動部200と第2摺動部300と抵抗体400とから成る。第1摺動部200は、複数の細長の導体セグメント200a、200b、200c、・・・から成り、弧状に配列形成されており、第2摺動部300も同様に複数の細長の導体セグメントから成り、弧状に配列形成されている。液面レベルの変位に応じて上下するフロートFの動きに連動してフロートアーム500が、第1摺動部200および第2摺動部300上を摺動する。その際、フロートアーム500に設けられた第1接点510aと第1摺動部200の導体セグメント200a、200b、200c、・・・とが電気的に接続している。第2接点510bと第2摺動部300との電気的接続も同様である。また、抵抗体400は、第1摺動部200を横断するように第1摺動部200の一部、即ち、第1接点510aの摺動する摺動部分以外、を被覆するように形成されている。換言すれば、抵抗体400は、第1摺動部200の摺動領域の横に並列するように形成されていることが開示されている。
The
従来の液面レベルセンサの電極100の製造方法は、下記の工程手順であることが開示されている(図5(B)参照)。第1摺動部200と第2摺動部300は、導電ペーストを用いて各両端が弧状に描くように(イ)印刷処理し、(ロ)レベリングを処理した後、(ハ)乾燥処理し、(ニ)焼成処理をする。抵抗体500は、抵抗ペーストを用いて第1摺動部200上の一部に(ホ)印刷処理し、(ヘ)レベリング処理した後、(ト)乾燥処理し、(チ)焼成処理し、(リ)トリミング処理する。そして、トリミング処理後、検査工程に送られる。
It is disclosed that the manufacturing method of the
図6(A)は、従来の厚膜抵抗器の電極構造を示す断面図、図6(B)は、その厚膜抵抗器の電極の製造方法を示すフローチャート図である。特許文献2記載の電極構造及びその製造方法は、液面レベルセンサの電極を示してはいないが、厚膜抵抗器における電極を開示している。厚膜抵抗器の電極100Sの構造においては、基板B2上に抵抗体400Sを形成させ、抵抗体400S上に導体Dを形成させていることが開示されている。
6A is a cross-sectional view showing an electrode structure of a conventional thick film resistor, and FIG. 6B is a flowchart showing a method for manufacturing the electrode of the thick film resistor. The electrode structure and the manufacturing method thereof described in Patent Document 2 do not show the electrodes of the liquid level sensor, but disclose the electrodes in the thick film resistor. In the structure of the
また、従来の製造方法として(図6(B)参照)、(イ)抵抗体400Sを基板B2上に印刷処理し、(ロ)抵抗体400Sを乾燥処理し、(ハ)導体Dを印刷処理し、(ニ)導体Dを乾燥処理し、(ホ)抵抗体400Sと導体Dとを同時に一括して焼成処理する、ことが開示されている。
As a conventional manufacturing method (see FIG. 6B), (a) the
上述のとおり、特許文献1記載の液面レベルセンサの電極100の構造においては、第1摺動部200の摺動部分以外を抵抗体400が被覆している。このため、電極100全体の配置面積が大きくなり基板B1の外形を小さくできない不具合があると共に導体材料の削減に繋がらない欠点があった。また、抵抗体400をトリミング処理する工程において、第1摺動部200の上部にあり各導体セグメント200a、200b、200c、・・・間の位置関係が必ずしも正確に判定できず、トリミング精度に不具合を生じることがある。
As described above, in the structure of the
一方、製造方法においては、導電ペーストを印刷、焼成して第1摺動部200と第2摺動部300とを形成し、抵抗ペーストを印刷、焼成して抵抗体400を形成するため、2回の焼成処理工程が必要であり加工工程が重複する課題があった。
On the other hand, in the manufacturing method, the conductive paste is printed and fired to form the first
特許文献2記載の電極100の製造方法においては、特許文献1の2回の焼成処理工程における欠点は解消されているが、抵抗体400Sと導体Dとの配列が断面上で理解されるのみであり、液面レベルセンサの電極100Sとしての上述の問題点は解消されていない。
In the manufacturing method of the
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであり、その目的は、接点の摺動範囲内に抵抗体を設けて基板の小型化と低価格化を図った液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrode structure for a liquid level sensor in which a resistor is provided in a sliding range of a contact to reduce the size and cost of the substrate. And a manufacturing method thereof.
前述した目的を達成するために、本発明に係る液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法は、下記(1)〜(2)を特徴としている。
(1) 摺動部と抵抗体とが形成された基板を備える液面レベルセンサの電極構造において、
前記摺動部は、該摺動部を構成する複数の導体セグメントが前記抵抗体の形成領域全域を覆うように前記抵抗体上に積層して形成され、
前記摺動部の各導体セグメント間に露出する前記抵抗体の一部分は、トリミングされていること。
(2) 摺動部と抵抗体とが形成された基板を備える液面レベルセンサの電極製造方法であって、
前記基板上に前記抵抗体を形成し、前記抵抗体を乾燥処理し、
前記摺動部を構成する複数の導体セグメントを前記抵抗体の形成領域を覆うように形成し、前記摺動部を乾燥し、
前記抵抗体と前記摺動部とを焼成し、
前記摺動部の各導体セグメント間に露出する前記抵抗体の一部分をトリミングする、
こと。
In order to achieve the above-described object, the electrode structure of the liquid level sensor and the manufacturing method thereof according to the present invention are characterized by the following (1) to (2).
(1) In the electrode structure of a liquid level sensor comprising a substrate on which a sliding part and a resistor are formed,
The sliding portion is formed by laminating a plurality of conductor segments constituting the sliding portion on the resistor so as to cover the entire region where the resistor is formed,
A part of the resistor exposed between the conductor segments of the sliding portion is trimmed.
(2) An electrode manufacturing method for a liquid level sensor comprising a substrate on which a sliding part and a resistor are formed,
Forming the resistor on the substrate, drying the resistor,
Forming a plurality of conductor segments constituting the sliding portion so as to cover a region where the resistor is formed, and drying the sliding portion;
Firing the resistor and the sliding portion;
Trimming a portion of the resistor exposed between each conductor segment of the sliding portion;
about.
上記(1)の構成では、摺動部における導電ペースト材料の使用量が削減され安価な電極が形成できると共にトリミング精度が向上する。
上記(2)の製造方法では、焼成処理工程が1回で済み、抵抗体の抵抗材料の抵抗値を最小限に抑えられ、トリミング工程も精度良く安定して行われ加工費用を抑えることができる。
In the configuration (1), the amount of the conductive paste material used in the sliding portion is reduced, an inexpensive electrode can be formed, and trimming accuracy is improved.
In the manufacturing method of the above (2), the firing process is only required once, the resistance value of the resistance material of the resistor can be minimized, and the trimming process can be performed stably and accurately, thereby reducing the processing cost. .
本発明によれば、抵抗体と第1摺動部とを略同じ領域内で積層させることにより、導体材料の使用量削減が図れ材料費を抑制し、基板の小型化と低価格化が実現できる。また、トリミング位置が正確に判定でき精度良い抵抗値を備える液面レベルセンサの電極構造及びその製造方法を提供できる。 According to the present invention, by laminating the resistor and the first sliding portion in substantially the same region, the amount of conductive material used can be reduced, the material cost can be reduced, and the size and price of the substrate can be reduced. it can. In addition, it is possible to provide an electrode structure of a liquid level sensor that can accurately determine a trimming position and has a highly accurate resistance value, and a manufacturing method thereof.
以上、本発明について簡潔に説明した。更に、以下に説明される発明を実施するための形態を添付の図面を参照して通読することにより、本発明の詳細は更に明確化されるであろう。 The present invention has been briefly described above. Further, details of the present invention will be further clarified by reading through the modes for carrying out the invention described below with reference to the accompanying drawings.
以下、本発明に係る好適な実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。 DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the invention will be described in detail with reference to the drawings.
図1に基づいて、本発明の一実施形態である液面レベルセンサの電極構造を説明する。 Based on FIG. 1, the electrode structure of the liquid level sensor which is one Embodiment of this invention is demonstrated.
図1は、本発明に係る液面レベルセンサの電極構造の一実施形態を示し、図1(A)はその液面レベルセンサの平面図、図1(B)は図1(A)のA−A線の断面図である。 FIG. 1 shows an embodiment of an electrode structure of a liquid level sensor according to the present invention. FIG. 1 (A) is a plan view of the liquid level sensor, and FIG. 1 (B) is A in FIG. It is sectional drawing of a -A line.
液面レベルセンサの電極10は、燃料タンク内にある燃料の液面の高さを検出するために自動車に搭載された液面レベルセンサの基板B上に形成されている。電極10は、第1摺動部20と第2摺動部30と抵抗体40とから構成されている。基板Bは、セラミックスやガラスエポキシ等からなり、基板B上に、例えば、酸化ルテニウム(RuO2)粉末とガラスフリットとを分散混練した抵抗ペーストを用いた抵抗体40を、スクリーン印刷方法等で形成する。抵抗体40は、その両端が弧状を描くように隙間無く基板B上に形成されている。抵抗体40の上面には、抵抗体40に積層し、抵抗体40の形成領域を覆うように第1摺動部20が弧状を描くように形成されている。即ち、第1摺動部20の形成領域と抵抗体40の形成領域は、ほぼ等しく、抵抗体40に重なるように第1摺動部20が形成されている。
The
第1摺動部20は、細長の導体セグメント20a、導体セグメント20b、導体セグメント20c、・・・が、一定間隔を隔てて配置されており、各導体セグメント20a、20b、20c、・・・間には、抵抗体40が露出する露出部40a、40b、40c、・・・が設けられている。第2摺動部30は、第1摺動部20の形成時と同時に形成され、その両端が弧状を描くように形成されている。
In the first sliding
第1摺動部20と第2摺動部30をまたぐようにフロートアーム50が設けられている。フロートアーム50は、弧状に形成された第1摺動部20と第2摺動部30とに沿って回動し、フロートアーム50に設けられた接点51が、第1摺動部20と第2摺動部30とに電気的に接続する。即ち、第1接点51aは、第1摺動部20と、第2接点51bは、第2摺動部30と、電気的に摺接しながらフロートアーム50が回動する。その際、第1接点51aは、第1摺動部20の導体セグメント20a、20b、20c、・・・のみと摺接し、第1接点51aと第1摺動部20との接触抵抗の増加を避けるため、抵抗体40とは電気的に接続しない(図1(B)参照)。
A
第1摺動部20の形成領域は、フロートアーム50が回動する摺動領域であることは勿論であるが、本発明に係る液面レベルセンサの電極10の構造に於いては、抵抗体40の形成領域も摺動領域内にある。このことは、従来技術のように双方が並列配置ではなく、積層されている配置状態にある。従って、電極10の領域がコンパクト化され基板Bの小型化が図れる。
Of course, the formation area of the first sliding
第1摺動部20の側方には、基板B上に+(プラス)極である第1端子ランド60が形成され、第1端子ランド60と第1摺動部20との間には、第1接続部60aが設けられている。また第2摺動部30の側方には、基板B上にグランド(GND)極である第2端子ランド61が形成され、第2端子ランド61と第2摺動部30との間には第2接続部61aが設けられている。そして、第1端子ランド60と第2端子ランド61間で検出出力が得られるよう構成されている。
A first
上述の第1摺動部20と第2摺動部30及び第1端子ランド60と第2端子ランド61、更に、第1接続部60aと第2接続部61aは、第1摺動部20が形成されると同時に、導電ペーストを用いてシルク印刷方法等により形成される。また、これらの形成に使用される導電ペーストは、例えば、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、コバルト(Co)、ニッケル(Ni)、タングステン(W)、等の粉末をそれぞれ単独または複数種の組合せを用いて、ソーダガラスや硼珪酸ガラスとともに溶剤に分散させたものである。
The first sliding
図2は、図1に於ける液面レベルセンサの電極構造の導電ペーストの配列を示す平面図である。第1摺動部20は、ほぼ導体セグメント20a、20b、20c、・・・から構成され、第2摺動部30は、導体セグメント部31と一側部が連続して形成される連続部32とから構成されている。
FIG. 2 is a plan view showing the arrangement of the conductive paste of the electrode structure of the liquid level sensor in FIG. The first sliding
図3は、図1に於ける液面レベルセンサの電極を示し、図3(A)はその液面レベルセンサの平面図、図3(B)は図3(A)のA部のトリミング前の拡大図、図3(C)は図3(A)のA部のトリミング後の拡大図である。 3 shows the electrodes of the liquid level sensor in FIG. 1, FIG. 3 (A) is a plan view of the liquid level sensor, and FIG. 3 (B) is before trimming of part A in FIG. 3 (A). FIG. 3C is an enlarged view of the portion A in FIG. 3A after trimming.
第1摺動部20の各導体セグメント20a、20b、20c、・・・は、抵抗体40上に略規則正しく一定の間隔を保ちながら形成されている。各導体セグメント20a、20b、20c、・・・間には、抵抗体40が露出した露出部40a、40b、40c、・・・が設けられている。各露出部40a、40b、40c、・・・に対してレーザで傷を入れて抵抗値を調整するトリミング(図3(C)矢印T参照)を行い、各導体セグメント20a、20b、20c、・・・間の抵抗体40部分を所望の抵抗値に加工する。各露出部40a、40b、40c、・・・のみをトリミングするので、正確にトリミングする位置が決まり、精度良くトリミングができる。
Each of the
図4のフローチャート図を用いて電極10の製造方法について詳述する。
The manufacturing method of the
ステップ1:基板B上に両端が弧状を描くように抵抗ペースト材料をスクリーン印刷処理し、抵抗体40形成する(ステップS71)。 Step 1: Resist paste material is screen-printed so that both ends draw an arc on the substrate B to form a resistor 40 (step S71).
ステップ2:抵抗体40を乾燥処理する(ステップS72)。
Step 2: The
ステップ3:抵抗体40の形成領域とほぼ同じ領域に抵抗体40を覆うように、抵抗体40上に導電ペースト材料をスクリーン印刷処理し、第1摺動部20を形成する。同時に第2摺動部30及び第1端子ランド60と第2端子ランド61、更に、第1接続部60aと第2接続部61aも導電ペースト材料をスクリーン印刷処理して形成する(ステップS73)。
Step 3: A conductive paste material is screen-printed on the
ステップ4:第1摺動部20(他、導電ペースト形成部分を含む)を乾燥処理する(ステップS74)。 Step 4: The first sliding portion 20 (including the conductive paste forming portion) is dried (Step S74).
ステップ5:第1摺動部20(他、導電ペースト形成部分を含む)と抵抗体40とを同時に焼成処理する(ステップS75)。
Step 5: The first sliding portion 20 (including the conductive paste forming portion) and the
ステップ6:抵抗体40の各露出部40a、40b、40c、・・・をトリミング処理(図3(C)矢印T参照)し所望の抵抗値に調整する(ステップS76)。
Step 6: Each exposed
このようにして、本発明に係る液面レベルセンサの電極10が完成する。
In this way, the
本発明に係る液面レベルセンサの電極構造において、電極10は、第1摺動部20と第2摺動部30と抵抗体40とを備え、第1摺動部20が、抵抗体40の形成領域全域を覆うように抵抗体40上に積層形成され、第1摺動部20の複数の各導体セグメント20a、20b、20c、・・・間で抵抗体40が露出した複数の露出部40a、40b、40c、・・・が形成され、各露出部40a、40b、40c、・・・をトリミングしたことを特徴としている。
In the electrode structure of the liquid level sensor according to the present invention, the
この構造により、第1摺動部20における導電ペースト材料の使用量が削減され安価な電極が形成できると共にトリミング精度が向上する。詳述すると、第1摺動部20を形成するために用いられる導電ペーストは、第2摺動部30、第1端子ランド60、第2端子ランド6、第1接続部60a、第2接続部61a、にも使用され、これらの配置スペースから基板Bの外形が決定し、導電ペースト形成面積から材料使用量が決定する。特に導電ペーストは、金(Au)、白金(Pt)、銀(Ag)、パラジウム(Pd)、等の貴金属が用いられるため、使用量の削減は液面レベルセンサのコストダウンにも繋がる。また、金(Au)を含有する(例えば、Au/Ag/Pd+ガラス)導電ペーストを利用して材料使用量の削減ができるため、コスト高を抑制して、硫化銀の生成抑制に有用である。
With this structure, the amount of conductive paste material used in the first sliding
本発明に係る液面レベルセンサの電極の製造方法において、基板B上に抵抗体40を形成し、抵抗体40を乾燥処理し、第1摺動部20を抵抗体40の形成領域を覆うように形成し、第1摺動部20を乾燥し、抵抗体40と第1摺動部20とを焼成し、第1摺動部20の各導体セグメント20a、20b、20c、・・・間に露出する抵抗体40部分をトリミングすることを特徴としている。
In the method for manufacturing an electrode of a liquid level sensor according to the present invention, the
この製造方法により、焼成処理工程が1回で済み、抵抗体40の抵抗材料の抵抗値を最小限に抑えられ、トリミング工程も精度良く安定して行われ加工費用を抑えることができる。
With this manufacturing method, the firing process is performed only once, the resistance value of the resistance material of the
尚、本発明は、上述した実施形態に限定されるものではなく、適宜、変形、改良、等が可能である。その他、上述した実施形態における各構成要素の材質、形状、寸法、数値、形態、数、配置箇所、等は本発明を達成できるものであれば任意であり、限定されない。 In addition, this invention is not limited to embodiment mentioned above, A deformation | transformation, improvement, etc. are possible suitably. In addition, the material, shape, dimension, numerical value, form, number, arrangement location, and the like of each component in the above-described embodiment are arbitrary and are not limited as long as the present invention can be achieved.
10 電極
20 第1摺動部
20a、20b、20c、・・・ 導体セグメント
30 第2摺動部
40 抵抗体
40a、40b、40c、・・・ 露出部
50 フロートアーム
51 接点
51a 第1接点
51b 第2接点
B 基板
DESCRIPTION OF
Claims (2)
前記摺動部は、該摺動部を構成する複数の導体セグメントが前記抵抗体の形成領域全域を覆うように前記抵抗体上に積層して形成され、
前記摺動部の各導体セグメント間に露出する前記抵抗体の一部分は、トリミングされていることを特徴とする液面レベルセンサの電極構造。 In the electrode structure of a liquid level sensor comprising a substrate on which a sliding part and a resistor are formed,
The sliding portion is formed by laminating a plurality of conductor segments constituting the sliding portion on the resistor so as to cover the entire region where the resistor is formed,
An electrode structure of a liquid level sensor, wherein a part of the resistor exposed between the conductor segments of the sliding portion is trimmed.
前記基板上に前記抵抗体を形成し、前記抵抗体を乾燥処理し、
前記摺動部を構成する複数の導体セグメントを前記抵抗体の形成領域を覆うように形成し、前記摺動部を乾燥し、
前記抵抗体と前記摺動部とを焼成し、
前記摺動部の各導体セグメント間に露出する前記抵抗体の一部分をトリミングする、
ことを特徴とする液面レベルセンサの電極製造方法。 An electrode manufacturing method for a liquid level sensor comprising a substrate on which a sliding part and a resistor are formed,
Forming the resistor on the substrate, drying the resistor,
Forming a plurality of conductor segments constituting the sliding portion so as to cover a region where the resistor is formed, and drying the sliding portion;
Firing the resistor and the sliding portion;
Trimming a portion of the resistor exposed between each conductor segment of the sliding portion;
An electrode manufacturing method for a liquid level sensor.
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