JP2015215214A - Temperature history storage device - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To easily determine whether or not a temperature history in which a measuring object portion goes over a prescribed temperature is experienced.SOLUTION: A temperature history storage device includes a series circuit with an electric current fuse element (F) and an NTC thermistor element (NT) having a negative temperature coefficient (NTC). A voltage applied to the series circuit is denoted by V. The NTC thermistor element (NT) has a resistance value Rin the temperature lower than a prescribed temperature T, and a resistance value Rin the temperature higher than the prescribed temperature T. When the internal resistance value of the electric current fuse element (F) is denoted by R, a rating electric current Iof the electric current fuse element (F) is expressed by V/(R+R)<I<V/(R+ R).

Description

本発明は、温度履歴記憶装置に関し、より詳細には、所定の温度を超える温度履歴を得たか否かを判別し、更に前記所定の温度を超えた回数や継続時間を把握する温度履歴を記憶する装置に関わり、例えば車両のエンジン内の温度やトランスミッション内の温度などを測定し、その温度履歴を残すためのものである。   The present invention relates to a temperature history storage device, and more specifically, determines whether or not a temperature history exceeding a predetermined temperature has been obtained, and further stores a temperature history for grasping the number of times or the duration time exceeding the predetermined temperature. For example, the temperature in the engine of the vehicle or the temperature in the transmission is measured and the temperature history is recorded.

近年の車両のエンジンやトランスミッションの制御には、電子制御装置などが用いられるが、運転条件や環境温度によっては電子制御装置の動作限界温度を超える可能性があり、電子制御装置の誤動作や故障が発生する場合がある。このことは、エンジンやトランスミッション自体の温度も設計温度を超え、故障を引き起こす原因となる。このため、これらの部位の温度を測定し、所定の温度以上になったか否か、更には所定の温度以上になった期間がどの程度長かったか、といった温度履歴を残しておくことができれば故障原因の調査が容易になる。   In recent years, electronic control devices are used to control vehicle engines and transmissions. However, the operating limit temperature of electronic control devices may be exceeded depending on operating conditions and environmental temperatures, and malfunctions and failures of electronic control devices may occur. May occur. This causes the engine and transmission itself to exceed the design temperature and cause a failure. For this reason, if the temperature of these parts is measured and it is possible to leave a temperature history such as whether or not the temperature has exceeded the predetermined temperature, and how long the period of time when the temperature has exceeded the predetermined temperature can be maintained, the cause of the failure Makes it easier to investigate.

温度履歴を把握する方法の1つとして、温度ヒューズを用いる方法がある。温度ヒューズを用いると、所定の融点を有する金属等を使用し、当該温度に達した際に温度ヒューズが溶融・断線することによって端子間の抵抗値が無限大となり温度履歴を把握することが可能である。しかしながら、温度ヒューズをプリント基板等にはんだ付けで実装する場合、その熱によって金属が溶融し断線してしまうことがある。すなわち、はんだ付けに用いられる230℃〜280℃程度より低い温度を対象としては、安定的に温度ヒューズで温度履歴を把握することは困難であった。   One method for grasping the temperature history is to use a thermal fuse. When using a thermal fuse, a metal with a predetermined melting point is used, and when the temperature reaches that temperature, the thermal fuse melts and breaks, making the resistance value between the terminals infinite and grasping the temperature history It is. However, when a thermal fuse is mounted on a printed circuit board or the like by soldering, the heat may cause the metal to melt and break. That is, it is difficult to stably grasp the temperature history with a thermal fuse for a temperature lower than about 230 ° C. to 280 ° C. used for soldering.

関連する技術としては、特許文献1〜3がある。これらについて以下に説明する。
特許文献1には、一定温度になると変色し、以後その色を維持する温感レベルを測定部位に貼り付けることが記載されている。
また、特許文献2および特許文献3には、温度センサからの出力を温度データとしてメモリに書き込み温度履歴を記憶する構成が記載されている。また、特許文献4には、電流ヒューズとNTCサーミスタ素子との直列回路が開示されている。
As related technologies, there are Patent Documents 1 to 3. These will be described below.
Patent Document 1 describes that when a certain temperature is reached, the color changes, and thereafter a warmth level that maintains the color is pasted to the measurement site.
Patent Documents 2 and 3 describe a configuration in which an output from a temperature sensor is written as temperature data in a memory and a temperature history is stored. Patent Document 4 discloses a series circuit of a current fuse and an NTC thermistor element.

特開2002-294123号公報「感温インキおよびそれを用いた温度履歴インジケータ」Japanese Patent Application Laid-Open No. 2002-294123 “Temperature Sensitive Ink and Temperature History Indicator Using It” 特開2003-140979公報「EEPROMへの記録方法」Japanese Patent Laid-Open No. 2003-140979 “Recording Method to EEPROM” 特開2007-199014公報「温度履歴測定方法および装置JP 2007-199014 A "Temperature History Measuring Method and Apparatus" 特開2005-251702号公報「突入電流抑制機能付ヒューズ及びこれを用いた電流分配装置」Japanese Patent Laid-Open No. 2005-251702 “Fuse with Inrush Current Suppression Function and Current Distribution Device Using the Fuse”

特許文献1では、屋外で用いる車両の環境下においては、長期間にわたって汚れなどが付着する為、色保持機能を維持することは困難であり、実際には車両などには用いることは難しかった。   In Patent Document 1, in the environment of a vehicle used outdoors, dirt or the like adheres over a long period of time, so it is difficult to maintain the color holding function, and it was difficult to actually use it in a vehicle or the like.

特許文献2および特許文献3においては、詳細な温度履歴データが取得可能であるが、システムが複雑で高価なものとなり、用途や設置場所は制限されてしまう。故障原因の調査として測定対象の部位が所定の温度以上に達したか否かの温度履歴を判断する為には、より簡便な方式が望まれていた。   In Patent Document 2 and Patent Document 3, detailed temperature history data can be acquired. However, the system is complicated and expensive, and uses and installation locations are limited. In order to determine the temperature history as to whether or not the part to be measured has reached a predetermined temperature or higher as an investigation of the cause of failure, a simpler method has been desired.

特許文献4においては、前記電流ヒューズ素子は負荷装置の保護を目的とするためその定格電流は前記負荷装置に依存し、本願に記載したNTCサーミスタ素子の抵抗値との関係については開示されていない。   In Patent Document 4, since the current fuse element is intended to protect the load device, the rated current depends on the load device, and the relationship with the resistance value of the NTC thermistor element described in the present application is not disclosed. .

本発明は、測定対象部位が、所定の温度を超える温度履歴を経たか否かを簡単に判定可能とすることを目的とする。また、温度履歴記憶装置の動作時における消費電力の低減を実現させることを目的とする。   An object of the present invention is to make it possible to easily determine whether or not a measurement target portion has passed a temperature history exceeding a predetermined temperature. It is another object of the present invention to reduce power consumption during operation of the temperature history storage device.

本発明の一観点によれば、電流ヒューズ素子(F1)と負の温度係数(NTC)を持つNTCサーミスタ素子(NT1)との直列回路を含み、前記直列回路に印加される電圧をVとし、前記NTCサーミスタ素子(NT1)は、所定温度Tc以下の低い温度で抵抗値Rntlを、前記所定温度Tcより高い温度で抵抗値Rnthを有し、電流ヒューズ素子(F1)の内部抵抗値をRf1とした時、前記電流ヒューズ素子(F1)の定格電流Irは、V / (Rf1 + Rntl) < Ir < V / (Rf1+ Rnth)であることを特徴とする温度履歴記憶装置が提供される。 According to one aspect of the present invention, a series circuit of a current fuse element (F 1 ) and an NTC thermistor element (NT 1 ) having a negative temperature coefficient (NTC) is included, and the voltage applied to the series circuit is expressed as V and, the NTC thermistor element (NT 1) is the resistance value R ntl in the following low temperature the predetermined temperature T c, has a resistance value R nth at a temperature higher than the predetermined temperature T c, current fuse element (F 1 when the internal resistance value was R f1) of the rated current I r of the current fuse element (F 1) I am in V / (R f1 + R ntl ) <I r <V / (R f1 + R nth) A temperature history storage device is provided.

この温度履歴記憶装置において、電流ヒューズ素子の第一の端子または第二の端子の間の抵抗が初期値よりも大きくなっていることにより、測定部位の温度履歴が所定温度Tcよりも高い温度を経たことを判断する。 In this temperature history storage device, since the resistance between the first terminal or the second terminal of the current fuse element is larger than the initial value, the temperature history of the measurement site is higher than the predetermined temperature Tc. It is judged that it passed.

本発明は、上記に記載の直列回路が複数並列に接続され、それぞれの直列回路の前記NTCサーミスタ素子が、異なるTcを有していることを特徴とする温度履歴記憶装置である。 The present invention is a temperature history storage device in which a plurality of the series circuits described above are connected in parallel, and the NTC thermistor elements of the respective series circuits have different T c .

V / (Rfm + Rntml) < Irm < V / (Rfm + Rntmh)
mは正の整数である。
V / (R fm + R ntml ) <I rm <V / (R fm + R ntmh )
m is a positive integer.

そして、温度履歴記憶装置において、n個の直列回路に含まれる電流ヒューズ素子の端子間の抵抗値を測定することにより、測定部位の温度履歴が所定温度Tcmよりも高い温度で、且つTc(m+1)よりも低い温度を経たことを判断する。 Then, in the temperature history storage device, by measuring the resistance value between the terminals of the current fuse elements included in the n series circuits, the temperature history of the measurement site is higher than the predetermined temperature T cm , and T c It is determined that the temperature is lower than (m + 1) .

また、本発明は、上記に記載の直列回路が複数並列に接続され、それぞれの直列回路の前記電流ヒューズ素子が、異なる溶断時間trmを有していることを特徴とする温度履歴記憶装置である。 Further, the present invention provides a temperature history storage device, wherein a plurality of the series circuits described above are connected in parallel, and the current fuse elements of each series circuit have different fusing times trm. is there.

V / (Rfm + Rntml) < Irm < V / (Rfm + Rntmh)
mは正の整数である。
V / (R fm + R ntml ) <I rm <V / (R fm + R ntmh )
m is a positive integer.

そして、温度履歴記憶装置において、n個の直列回路に含まれる電流ヒューズ素子の端子間の抵抗値を測定することにより、測定部位の温度履歴が溶断時間trmより長く、且つtr(m+1)より短い期間、所定温度Tcmよりも高い温度を経たことを判断する。 Then, in the temperature history storage device, by measuring the resistance value between the terminals of the current fuse elements included in the n series circuits, the temperature history of the measurement site is longer than the fusing time trm and tr (m + 1) It is determined that a temperature higher than the predetermined temperature T cm has been passed for a shorter period of time.

また、本発明は、負の温度係数(NTC)を持つ第一のNTCサーミスタ素子と第一の電流ヒューズ素子とが直列に接続され、その節点から分岐して第二のNTCサーミスタ素子と第二の電流ヒューズ素子の直列回路が接続され、以降同様に繰り返され、第(n-1)のNTCサーミスタ素子と第(n-1)の電流ヒューズ素子とが直列に接続され、その節点から分岐して第nのNTCサーミスタ素子と第nの電流ヒューズ素子の直列回路が接続されている回路を含み、全体に印加される電圧をVとし、前記NTCサースタ素子は所定温度Tcm以下の低い温度で抵抗値Rntmlを有し、Tcmより高い温度で抵抗値Rntmhの抵抗値を有する場合、第mの電流ヒューズ素子の抵抗値Rfmは、Rfm< Rnt(m+1)h + Rf(m+1)||{ Rnt(m+2)h + Rf(m+2)||{ Rnt(m+3)h + Rf(m+3)||…||{ Rntnh + Rfn}…}}< Rnt(m+1)l + Rf(m+1)||{Rnt(m+2)l + Rf(m+2)||{Rnt(m+3)l + Rf(m+3)||…||{Rntnl + Rfn}…}}の関係を有する温度履歴記憶装置である。 Further, according to the present invention, a first NTC thermistor element having a negative temperature coefficient (NTC) and a first current fuse element are connected in series, branching from the node, and the second NTC thermistor element and the second current fuse element. A series circuit of current fuse elements is connected, and the same is repeated thereafter, and the (n-1) th NTC thermistor element and the (n-1) current fuse element are connected in series and branch from the node. A circuit in which a series circuit of an nth NTC thermistor element and an nth current fuse element is connected, and the voltage applied to the whole is V, and the NTC thermistor element has a low temperature of a predetermined temperature T cm or less. has a resistance value R NTML, if having a resistance value of the resistance value R Ntmh at a temperature above the T cm, the resistance value R fm of the current fuse element of the m-th, R fm <R nt (m + 1) h + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) h + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) h + R f (m + 3) ||… || {R ntnh + R fn }…}} <R nt (m + 1) l + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) l + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) l + R f (m + 3) || ... || {R ntnl + R fn } ...}} is a temperature history storage device.

ここでmは1≦m≦nであり、また記号:||は並列接続の合成抵抗を示す。この温度履歴記憶装置において、第1乃至第nの電流ヒューズ素子の一部または全てはスローブローヒューズの特徴を有し、第1乃至第nの電流ヒューズ素子は定格電流Ir1 = Ir2 = … = Irn = Irで、溶断時間tr1 <tr2 < … < trm を有する電流ヒューズ素子である。 Here, m is 1 ≦ m ≦ n, and the symbol: || indicates the combined resistance of the parallel connection. In this temperature history storage device, some or all of the first to n-th current fuse elements have the characteristics of a slow blow fuse, and the first to n-th current fuse elements have a rated current I r1 = I r2 =. = in I rn = I r, a current fuse element having a fusing time t r1 <t r2 <... < t rm.

この温度履歴記憶装置において、第1乃至第mの電流ヒューズ素子の各々の第一の端子または第二の端子のいずれか、もしくは両方を前記温度履歴記憶装置から電気的に切り離し、前記第1乃至第mの電流ヒューズ素子の各々の第一の端子と第二の端子の間の抵抗が初期値よりも大きくなっていることにより、測定部位の温度履歴が所定温度Tcmよりも高い温度を、少なくてもtr1 <tr2 < … < trmの期間を経たことを判断する温度履歴判定方法である。このNTCサーミスタ素子は、所定温度Tcmにおいて抵抗値が急峻に変化するCTR(Critical Temperature Resistor)特性を有するサーミスタ素子である。 In this temperature history storage device, either or both of the first terminal and the second terminal of each of the first to m-th current fuse elements are electrically disconnected from the temperature history storage device, and the first to Since the resistance between the first terminal and the second terminal of each of the m-th current fuse elements is larger than the initial value, the temperature history of the measurement site is higher than the predetermined temperature T cm . less is also temperature history determination method for determining that passing through the period of t r1 <t r2 <... < t rm. This NTC thermistor element is a thermistor element having a CTR (Critical Temperature Resistor) characteristic in which the resistance value changes sharply at a predetermined temperature T cm .

また、この温度履歴装置は、前記NTCサーミスタ素子が異なるTcを有していることを特徴とする温度履歴記憶装置である。例えば、Tcm< Tc< Tc(m+1)とした場合、前記第1乃至第mの電流ヒューズ素子の各々の第一の端子と第二の端子の間の抵抗が初期値よりも大きくなっていることにより、測定部位の温度履歴が所定温度Tcmよりも高く、且つTc(m+1)よりも低い温度を経たことを判断する。 This temperature history device is a temperature history storage device characterized in that the NTC thermistor elements have different T c . For example, when T cm <T c <T c (m + 1) , the resistance between the first terminal and the second terminal of each of the first to m-th current fuse elements is higher than the initial value. By increasing the temperature, it is determined that the temperature history of the measurement site has passed a temperature higher than the predetermined temperature T cm and lower than T c (m + 1) .

前記NTCサーミスタ素子は、酸化バナジウムを主たる成分として形成されることを特徴とする。
例えば、V2O5を還元する度合いにより、図2に示すように、その特性を調整することができる。または、バナジウムまたは酸化バナジウムをターゲットとしてスパッタ成膜する際に、雰囲気ガス中の酸素濃度を調整しても、その特性を調整した薄膜を得ることができる。
The NTC thermistor element is formed using vanadium oxide as a main component.
For example, depending on the degree of reduction of V 2 O 5 , the characteristics can be adjusted as shown in FIG. Alternatively, when sputtering film formation is performed using vanadium or vanadium oxide as a target, a thin film with adjusted characteristics can be obtained even if the oxygen concentration in the atmospheric gas is adjusted.

前記電流ヒューズ素子の両端間の電圧を測定するための電圧測定端子を有することを特徴とする。
前記温度履歴記憶装置は、温度履歴駆動時に、間欠的に前記電圧Vを印加する駆動回路を有することを特徴とする。
A voltage measuring terminal for measuring a voltage between both ends of the current fuse element is provided.
The temperature history storage device includes a drive circuit that intermittently applies the voltage V during temperature history driving.

前記温度履歴記憶装置は、温度履歴駆動時に、間欠的に前記電圧Vを印加する駆動回路を有し、前記駆動回路は、前記直列回路に保護抵抗として抵抗体と直列に接続した温度履歴記憶装置に並列に容量Csを有するキャパシタCを接続し、前記直列回路の一方の電極は接地電位に接続され、他方の電極はインバータが複数段接続されたインバータ回路の入力に接続され、前記インバータ回路の出力は、前記一方の電極と電源との間に設けられたトランジスタのゲートに接続され、前記トランジスタのソースおよびドレイン電極の一方は前記電源電圧に接続され、他の一方は前記他方の電極に接続されていることを特徴とする。ここで前記インバータ回路が奇数段の場合は、前記トランジスタはn型であり、前記インバータ回路が偶数段の場合は、前記トランジスタはp型である。 The temperature history storage device has a drive circuit that intermittently applies the voltage V during temperature history drive, and the drive circuit is connected in series with a resistor as a protective resistor to the series circuit. A capacitor C having a capacitance C s is connected in parallel, one electrode of the series circuit is connected to a ground potential, and the other electrode is connected to an input of an inverter circuit in which a plurality of inverters are connected, and the inverter circuit Is connected to the gate of a transistor provided between the one electrode and a power supply, one of the source and drain electrodes of the transistor is connected to the power supply voltage, and the other is connected to the other electrode. It is connected. Here, when the inverter circuit has an odd number of stages, the transistor is n-type, and when the inverter circuit has an even number of stages, the transistor is p-type.

前記NTCサーミスタ素子に代えて、所定の温度Tc以下で非導通であり、Tcより高い温度において導通状態となるバイメタルによるスイッチに用いることを特徴とする。 Instead of the NTC thermistor element, it is characterized in that it is used for a bimetal switch that is non-conductive at a temperature equal to or lower than a predetermined temperature Tc and that is conductive at a temperature higher than Tc .

本発明によれば、測定対象部位が所定の温度を超える温度履歴を経たか否かを簡単に判定可能とすることができる。
また、温度履歴記憶装置の動作時における消費電力の低減を実現することができる。
According to the present invention, it can be easily determined whether or not the measurement target site has passed a temperature history exceeding a predetermined temperature.
Further, it is possible to reduce power consumption during operation of the temperature history storage device.

本発明の第1の実施の形態における温度履歴記憶装置の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram showing an example of 1 composition of a temperature history storage device in a 1st embodiment of the present invention. 図1Aに示す温度履歴記憶装置における、電流ヒューズ素子と、NTCサーミスタ素子の一構成例を示す図である。It is a figure which shows one structural example of the current fuse element and the NTC thermistor element in the temperature history storage device shown in FIG. 1A. NTCサーミスタ素子の温度−抵抗率特性の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the temperature-resistivity characteristic of an NTC thermistor element. 温度履歴記憶装置における測定方法の一例を示す図である。It is a figure which shows an example of the measuring method in a temperature history memory | storage device. 本発明の第2の実施の形態による駆動回路付き温度履歴記憶装置の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of 1 structure of the temperature history memory | storage device with a drive circuit by the 2nd Embodiment of this invention. 図4Aに示す駆動回路の電極Nの電位Vnの時間変化例を示す図である。It is a diagram showing a time variation of the potential V n of electrode N of the driver circuit shown in FIG. 4A. 図4Aに示すインバータ回路の入出力特性を示す図である。It is a figure which shows the input-output characteristic of the inverter circuit shown to FIG. 4A. 本発明の第3の実施の形態による温度履歴装置の構成例を示す図である。It is a figure which shows the structural example of the temperature history apparatus by the 3rd Embodiment of this invention. 置換し、その濃度を調整することより異なるTcを有する材料を得る場合の、Tcと抵抗率の温度依存性を示す図である。It is a figure which shows the temperature dependence of Tc and a resistivity, when obtaining the material which has different Tc by substituting and adjusting the density | concentration. 本発明の第4の実施形態による温度履歴記録装置の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of 1 structure of the temperature history recording device by the 4th Embodiment of this invention. 本発明の第5の実施形態による温度履歴記録装置の一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the example of 1 structure of the temperature history recording device by the 5th Embodiment of this invention.

以下、本発明の実施の形態による温度履歴記憶装置について図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, a temperature history storage device according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

(第1の実施の形態)
図1Aは、本実施の形態による温度履歴記憶装置の一構成例を示す回路図である。図1Aに示すように、本実施の形態による温度履歴記憶装置1は、電流ヒューズ素子(F1)と負の温度係数を持つNTCサーミスタ素子(NT1)の直列回路を含み、少なくとも、NTCサーミスタ素子(NT1)が測定部位付近に設置されている。また必要に応じて、抵抗値Rを有する保護抵抗R0を前記直列回路に直列に接続しても良い。図1Aを用いて温度履歴記憶装置1の動作について説明する。
(First embodiment)
FIG. 1A is a circuit diagram showing a configuration example of a temperature history storage device according to the present embodiment. As shown in FIG. 1A, the temperature history storage device 1 according to the present embodiment includes a series circuit of a current fuse element (F 1 ) and an NTC thermistor element (NT 1 ) having a negative temperature coefficient, and includes at least an NTC thermistor. An element (NT 1 ) is installed near the measurement site. If necessary, a protective resistor R 0 having a resistance value R may be connected in series to the series circuit. The operation of the temperature history storage device 1 will be described with reference to FIG. 1A.

電流ヒューズ素子(F)は定格電流Irおよび抵抗値Rf1を有している。またNTCサーミスタ素子(NT)は所定温度Tc以下の低い温度で抵抗値Rntl、Tcより高い温度で抵抗値Rnthの抵抗値を有している。電流ヒューズ素子(F)およびNTCサーミスタ素子(NT)の直列回路に電圧Vが印加されるとき、直列回路に流れる電流I1は、Tc以下の低い温度ではI1 =V/(R+Rf1+Rntl)となる。この値は電流ヒューズ素子(F)の定格電流Irより小さな値になるように設定しておくことにより、電流ヒューズ素子(F)の溶断は発生しない。 The current fuse element (F 1 ) has a rated current I r and a resistance value R f1 . The NTC thermistor element (NT 1 ) has a resistance value R ntl at a temperature lower than a predetermined temperature T c and a resistance value R nth at a temperature higher than T c . When the voltage V to the series circuit of the current fuse element (F 1) and NTC thermistor element (NT 1) is applied, the current I 1 flowing through the series circuit, in the following lower temperature T c I 1 = V / ( R + R f1 + R ntl ). This value by setting such that the value smaller than the rated current I r of the current fuse element (F 1), the fusing current fuse element (F 1) is not generated.

測定部位の温度が上昇し、Tcより高い温度になった場合には、直列抵抗に流れる電流I2は、I2=V/( R+Rf1+Rnth)となる。NTCサーミスタ素子(NT)における抵抗値はRntl>Rnthの関係があるため、I1<I2となる。I2が電流ヒューズ素子(F)の定格電流Irより大きな値になるように設定しておくことにより、電流ヒューズ(F)素子の溶断が発生する。その後、測定部位が所定温度Tcよりも低くなっても電流ヒューズ素子(F)は溶断(切断)したままで保持される。 When the temperature of the measurement site rises and becomes higher than T c , the current I 2 flowing through the series resistance is I 2 = V / (R + R f1 + R nth ). Since the resistance value in the NTC thermistor element (NT 1 ) has a relationship of R ntl > R nth , I 1 <I 2 is satisfied. By setting I 2 to be larger than the rated current I r of the current fuse element (F 1 ), the current fuse (F 1 ) element is blown. Thereafter, the current fuse element (F 1 ) is held in a blown (cut) state even when the measurement site is lower than the predetermined temperature T c .

すなわち、本実施の形態の温度履歴記憶装置では、定格電流Irに関して、以下の(1)式の関係にある。 That is, in the temperature history storage device of the present embodiment, the following formula (1) is satisfied with respect to the rated current Ir.

V / (R + Rf + Rntl) < Ir < V / (R + Rf + Rnth) (1)
ここで保護抵抗R0が不要な場合には、上記(1)式においてR=0とすればよい。
V / (R + R f + R ntl ) <I r <V / (R + R f + R nth ) (1)
Here, when the protective resistance R 0 is not necessary, R = 0 may be set in the above equation (1).

故障解析などにより当該測定部位の温度履歴を調査する場合には、電流ヒューズ素子(F)の両端の第一の端子と第二の端子との間の抵抗値から、溶断の有無を確認することができる。 When investigating the temperature history of the measurement site by failure analysis or the like, the presence or absence of fusing is confirmed from the resistance value between the first terminal and the second terminal at both ends of the current fuse element (F 1 ). be able to.

本実施の形態の場合は、電流ヒューズ素子(F1)の両端の第一の端子や第二の端子を温度履歴装置から外す必要がなく、簡便に電流ヒューズ素子(F1)の溶断の有無を確認できる。以上の方法により測定部位の温度履歴が、所定温度Tcを超えたか否かを判断することが可能となる。 In the case of this embodiment, it is not necessary to remove the first terminal and the second terminal at both ends of the current fuse element (F 1 ) from the temperature history device, and whether or not the current fuse element (F 1 ) is blown out easily. Can be confirmed. With the above method, it is possible to determine whether or not the temperature history of the measurement site has exceeded a predetermined temperature Tc .

本実施の形態においては、NTCサーミスタ素子(NT)の抵抗値変化が起こる温度Tcをはんだ付け等の実装温度より低い温度に設定することが可能であり、従来の温度ヒューズ素子を使用した場合の技術のように実装温度による制約を受けない。 In the present embodiment, the temperature Tc at which the resistance value of the NTC thermistor element (NT 1 ) changes can be set to a temperature lower than the mounting temperature such as soldering, and a conventional temperature fuse element is used. As in the case of technology, it is not limited by the mounting temperature.

また、NTCサーミスタ素子(NT)は、所定の温度Tcにおいて抵抗値が急峻に変化するCTR(Critical Temperature Resistor)特性を有するNTCサーミスタ素子であることがより好ましい。 The NTC thermistor element (NT 1 ) is more preferably an NTC thermistor element having a CTR (Critical Temperature Resistor) characteristic in which the resistance value changes sharply at a predetermined temperature T c .

図2は温度と電気抵抗の関係を示す図であり、CTR特性を有するNTCサーミスタ素子の特性の一例を示す図である。図2に示すような特性は、例えばV2O5を還元する度合いにより、その特性(Tcや抵抗値)を調整することができる。または、バナジウムまたは酸化バナジウムをターゲットとしてスパッタ成膜する際に、雰囲気ガス中の酸素濃度を調整することで、その特性を調整した薄膜を得ることもできる。 FIG. 2 is a diagram showing the relationship between temperature and electrical resistance, and is a diagram showing an example of the characteristics of an NTC thermistor element having CTR characteristics. The characteristics ( Tc and resistance value) of the characteristics as shown in FIG. 2 can be adjusted by, for example, the degree of reduction of V 2 O 5 . Alternatively, when sputter deposition is performed using vanadium or vanadium oxide as a target, a thin film with adjusted characteristics can be obtained by adjusting the oxygen concentration in the atmospheric gas.

測定部位の温度Tが所定の温度Tc以下の場合は、NTCサーミスタ素子の抵抗値が高いため温度履歴記憶装置1の直列回路に流れる電流は少なく、一方、TがTcより高い温度になった場合にCTRサーミスタ素子の抵抗値が小さくなるため、温度履歴記憶装置1の直列回路に流れる電流量は増加し、電流ヒューズ素子(F1)の溶断が発生する。その後、測定部位が所定温度TCよりも低くなっても電流ヒューズ素子(F1)は溶断したままで保持される。 When the temperature T of the measurement site is equal to or lower than the predetermined temperature Tc, the resistance value of the NTC thermistor element is high, so that the current flowing through the series circuit of the temperature history storage device 1 is small, while T is higher than Tc. In this case, since the resistance value of the CTR thermistor element becomes small, the amount of current flowing through the series circuit of the temperature history storage device 1 increases and the current fuse element (F 1 ) is blown. Thereafter, even if the measurement site becomes lower than the predetermined temperature T C , the current fuse element (F 1 ) is held in a blown state.

図1Bは、図1Aに示す温度履歴記憶装置の構造の一例を示す図である。
図1B(a)に示すように、温度履歴記憶装置は、絶縁性の基板11、または導電性の基板の少なくとも片側の面上に絶縁膜が堆積している基板11上に形成する。
FIG. 1B is a diagram showing an example of the structure of the temperature history storage device shown in FIG. 1A.
As shown in FIG. 1B (a), the temperature history storage device is formed on an insulating substrate 11 or a substrate 11 on which an insulating film is deposited on at least one surface of a conductive substrate.

図1B(b)の(A)- (A´)断面構造で示すように、電流ヒューズ素子(F1)を形成するためには、絶縁性基板、または絶縁膜が堆積されている基板11上にヒューズおよび配線層51を堆積する。図1B(c)の平面図で示すように、電流ヒューズ素子(F1)は、例えばCu膜のパターンが途中でくびれた形状をしている。 As shown in the sectional structure (A)-(A ′) of FIG. 1B (b), in order to form the current fuse element (F 1 ), an insulating substrate or a substrate 11 on which an insulating film is deposited is formed. A fuse and wiring layer 51 are deposited on the substrate. As shown in the plan view of FIG. 1B (c), the current fuse element (F 1 ) has, for example, a shape in which a Cu film pattern is constricted in the middle.

図1B(d)の(B)- (B´)断面構造で示すように、NTCサーミスタ素子(NT1)用のNT膜71には、下部電極81と上部電極91とにより、膜厚方向に電流が流れる構造とする。これによりヒューズの抵抗値(例えば1Ω程度)に対し、一般に比抵抗の高いNTC素子の抵抗値を0.1Ω〜10Ω程度にすることができる。ここでは、抵抗膜61を用いた保護抵抗素子R0も同じ基板11上に形成されている。図1B(e)の(B)- (B´)断面構造で示すように、下部電極81上の一部に配線層51が形成されていても良い。 As shown in the sectional structure (B)-(B ′) of FIG. 1B (d), the NT film 71 for the NTC thermistor element (NT 1 ) is formed in the film thickness direction by the lower electrode 81 and the upper electrode 91. A structure that allows current to flow. As a result, the resistance value of the NTC element generally having a high specific resistance can be set to about 0.1Ω to 10Ω relative to the resistance value of the fuse (for example, about 1Ω). Here, the protective resistance element R 0 using the resistance film 61 is also formed on the same substrate 11. As shown in the (B)-(B ′) cross-sectional structure of FIG. 1B (e), the wiring layer 51 may be formed on a part of the lower electrode 81.

このように、図1Aに示す温度履歴記憶装置は、基板11上に集積化することが簡単にできる。   In this manner, the temperature history storage device shown in FIG. 1A can be easily integrated on the substrate 11.

NCTサーミスタ素子は、図2に実線で示すような温度−抵抗率特性を有する(出典:「温度センサ」二木久夫、村上孝一、日刊工業新聞社)。すなわち、所定の温度Tcにおいて抵抗値が大きく変化(温度上昇により抵抗値が急激に低くなる)するCTR(Critical Temperature Resistor)特性を有する。 The NCT thermistor element has a temperature-resistivity characteristic as shown by a solid line in FIG. 2 (Source: “Temperature Sensor” Hisao Futaki, Koichi Murakami, Nikkan Kogyo Shimbun). That is, it has a CTR (Critical Temperature Resistor) characteristic in which the resistance value changes greatly at a predetermined temperature Tc (the resistance value rapidly decreases as the temperature rises).

図2の例では、60℃以下の温度での電気抵抗値に対して、70℃以上では2桁以上電気抵抗値が小さくなる特性を有している。すなわち、図1Aに流れる電流は2桁以上変化することになり、電流ヒューズ素子の定格電流を適切に設定することにより、所定温度より高い温度域において容易に溶断させることが可能となる。CTR特性を有するサーミスタ素子は温度に対して急峻に抵抗値変化が起きるため、測定部位の温度履歴を高い精度で記録することができる。   In the example of FIG. 2, the electric resistance value at a temperature of 60 ° C. or lower has a characteristic that the electric resistance value is reduced by two digits or more at 70 ° C. or higher. That is, the current flowing in FIG. 1A changes by two digits or more, and by appropriately setting the rated current of the current fuse element, it can be easily blown in a temperature range higher than a predetermined temperature. A thermistor element having CTR characteristics undergoes a sharp change in resistance value with respect to temperature, so that the temperature history of the measurement site can be recorded with high accuracy.

図1Aにおいて、後から電流ヒューズ素子(F1)の両端間の抵抗値を抵抗計(接続を破線で示す。)などで計測することで、電流ヒューズ素子(F1)が切れているかどうかを判定することができ、従って、NTCサーミスタ素子(NT1)が、TCより高い温度履歴を受けたかどうかを判定することが容易にできる。 1A, the current resistance value across the resistance thermometer of the fuse element (F 1) (showing the connection by a broken line.) By measuring the like later, whether current fuse element (F 1) is off Therefore, it can be easily determined whether the NTC thermistor element (NT 1 ) has received a temperature history higher than T C.

図3は、その他の測定方法の一例を示す図である。図3(a)に示すように、電流ヒューズ素子(F1)間において、基板11が、電流ヒューズ素子(F1)の両端で切断するように、コの字状の領域11yが基板11から抜けるようにしても良い(図3(b))。抜けた残りの基板11xに、図3(c)に示すように、コの字状の領域11yと同じ形状の測定用基板11zを挿入して、電流ヒューズ素子(F1)間の抵抗値を測定するようにすると便利である。この場合には、測定用基板11zには、抵抗計の端子が電流ヒューズ素子(F1)の両端にそれぞれ接続されていて抵抗値を測定することができる。 FIG. 3 is a diagram illustrating an example of another measurement method. As shown in FIG. 3A, the U-shaped region 11y is separated from the substrate 11 so that the substrate 11 is cut at both ends of the current fuse element (F 1 ) between the current fuse elements (F 1 ). You may make it come off (FIG.3 (b)). As shown in FIG. 3C, the measurement substrate 11z having the same shape as the U-shaped region 11y is inserted into the remaining substrate 11x, and the resistance value between the current fuse elements (F 1 ) is set. It is convenient to measure. In this case, the resistance value can be measured by connecting the terminals of the ohmmeter to both ends of the current fuse element (F 1 ) on the measurement substrate 11z.

以上の方法により、本実施の形態による温度履歴記憶装置を用いると、測定部位の温度履歴が所定温度Tcを超えたか否かを簡単な構成の装置で判断することが可能となる。 When the temperature history storage device according to the present embodiment is used by the above method, it is possible to determine whether or not the temperature history of the measurement site has exceeded the predetermined temperature Tc with a device having a simple configuration.

本実施の形態によれば、NTCサーミスタ素子(NT1)の抵抗値変化が起こる温度Tcをはんだ付け等の実装温度より低い温度設定にすることが可能であり、従来の温度ヒューズを使用した場合の実装温度におけるような制約を受けない。 According to this embodiment, it is possible to set the temperature Tc at which the resistance value of the NTC thermistor element (NT 1 ) changes to a temperature setting lower than the mounting temperature such as soldering, and a conventional temperature fuse is used. There are no restrictions on the mounting temperature.

また、本実施の形態におけるNTCサーミスタ素子を、バイメタルによるスイッチに置換えることも可能である。すなわち、所定の温度Tc以下で非導通し、Tcより高い温度において導通状態となるバイメタルを電流ヒューズ素子(F1)と並列に接続しておくことにより、NTCサーミスタ素子と同様の効果を得ることが可能である。その他、NTCサーミスタ素子、ヒューズと同様な特性を有する素子を任意に組み合わせて利用することができることは言うまでもない。 Further, the NTC thermistor element in the present embodiment can be replaced with a bimetal switch. That is, the same effect as that of the NTC thermistor element is obtained by connecting a bimetal that is non-conductive at a predetermined temperature Tc or less and that is conductive at a temperature higher than Tc in parallel with the current fuse element (F 1 ). It is possible to obtain. In addition, it goes without saying that NTC thermistor elements and elements having the same characteristics as fuses can be used in any combination.

(第2の実施の形態)
次に、本発明の第2の実施の形態による温度履歴記憶装置について説明する。本実施の形態による温度履歴記憶装置は、第1の実施の形態による温度履歴記憶装置1の電流ヒューズ素子(F1)とNTCサーミスタ素子(NT1)の直列回路に接続して温度履歴記憶装置の消費電力の低減を行う駆動回路を有しており、その詳細について以下に説明する。
(Second Embodiment)
Next, a temperature history storage device according to the second embodiment of the present invention will be described. The temperature history storage device according to the present embodiment is connected to the series circuit of the current fuse element (F 1 ) and the NTC thermistor element (NT 1 ) of the temperature history storage device 1 according to the first embodiment to connect the temperature history storage device. The details of the driving circuit are described below.

図4Aに示すように、本実施の形態による駆動回路付き温度履歴記憶装置は、電流ヒューズ素子(F1)とNTCサーミスタ素子(NT1)の直列回路を含み、この直列回路に必要に応じて保護抵抗として抵抗値Rを有する抵抗体(R0)と直列に接続した温度履歴記憶装置(例えば、図1Aに示す回路)に、並列に容量Csを有するキャパシタCを接続し、直列回路の一方の電極Gは接地電位に接続され、他方の電極Nはインバータが奇数段(nが奇数)接続されたインバータ回路INV21の入力に接続されている。インバータ回路21の出力は、電極(N)と電源(V)間に設けられたn型トランジスタTrのゲートに接続され、n型トランジスタTrのソースおよびドレイン電極の一方は電源電圧Vに接続され、他の一方は前記電極Nに接続されている。 As shown in FIG. 4A, the temperature history storage device with a drive circuit according to the present embodiment includes a series circuit of a current fuse element (F 1 ) and an NTC thermistor element (NT 1 ). A capacitor C having a capacitance C s is connected in parallel to a temperature history storage device (for example, the circuit shown in FIG. 1A) connected in series with a resistor (R 0 ) having a resistance value R as a protective resistor. One electrode G is connected to the ground potential, and the other electrode N is connected to the input of an inverter circuit INV21 in which inverters are connected in odd stages (n is an odd number). The output of the inverter circuit 21 is connected to the gate of the provided with an electrode (N) between the power supply (V) n-type transistor T r, connected to one of a source and a drain electrode of the n-type transistor T r is the power supply voltage V The other one is connected to the electrode N.

以下に図4Aの回路の動作について説明する。
まずn型トランジスタTrがオン状態(通電状態)である場合を考える。この場合、n型トランジスタ Trを経由して温度履歴記憶装置(保護抵抗R0、および電流ヒューズ(F1)とNTCサーミスタ素子(NT1)の直列回路)1には電圧が印加される。
The operation of the circuit of FIG. 4A will be described below.
First, consider a case where the n-type transistor Tr is in an on state (energized state). In this case, a voltage is applied to the 1 (series circuit of the protective resistor R 0, and a current fuse (F 1) and the NTC thermistor element (NT 1)) Temperature history storage device via the n-type transistor T r.

ここで、測定部位の温度が所定の温度Tcよりも低ければ、NTCサーミスタ素子(NT1)は高抵抗状態であるため、保護抵抗(R0)、NTCサーミスタ素子(NT1)、および電流ヒューズ素子(F1)を流れる電流は小さく、電流ヒューズ素子(F1)は溶断しない。同時に、温度履歴記憶装置1に並列に接続されたキャパシタCにも電圧が印加されキャパシタCが充電される。キャパシタCの充電により電極Nの電位VnがインバータINV1の論理反転の閾値Vthを上回ると、インバータINV1の入力はHigh状態と認識される。そして、インバータにより論理は反転し、n段後(nは奇数)のインバータINVnの出力はLow状態となる。 Here, if the temperature of the measurement site is lower than the predetermined temperature T c , the NTC thermistor element (NT 1 ) is in a high resistance state, so that the protective resistance (R 0 ), the NTC thermistor element (NT 1 ), and the current The current flowing through the fuse element (F 1 ) is small, and the current fuse element (F 1 ) is not melted. At the same time, a voltage is applied to the capacitor C connected in parallel to the temperature history storage device 1 to charge the capacitor C. When the potential V n of electrodes N by charging of the capacitor C exceeds the logic inversion threshold V th of the inverter INV1, the input of the inverter INV1 is recognized as High state. Then, the logic is inverted by the inverter, and the output of the inverter INVn after n stages (n is an odd number) becomes the Low state.

このインバータINVnの出力は、n型トランジスタTrのゲートに接続されているため、Trはオフ状態(略非通電)となり、電源Vと電極Nとは略遮断状態となる。ここで、Trがオフ状態になると、キャパシタCに充電されていた電荷は、温度履歴記憶装置1を通じで放電する。この時も、測定部位の温度が所定の温度Tcよりも低ければ、放電電流は小さく、電流ヒューズ素子(F1)は溶断しない。 The output of the inverter INV n is because it is connected to the gate of the n-type transistor T r, T r is the off state (substantially non-energized), and a substantially blocked state and the power supply V and the electrode N. Here, when Tr is turned off, the charge charged in the capacitor C is discharged through the temperature history storage device 1. Also at this time, if the temperature of the measurement site is lower than the predetermined temperature T c , the discharge current is small and the current fuse element (F 1 ) is not blown.

電極Nの電位Vnは、保護抵抗R0、NTCサーミスタ素子(NT1)、電流ヒューズ素子(F1)の抵抗値、およびキャパシタCの容量Csを用いると、図4Bに示すように、Exp { -1 / ((R + Rf + Rntl)*Cs)} に比例し、L1に沿って、時間tからtまで低下する。キャパシタCの放電により電極Nの電位VnがインバータINV1の論理反転の閾値Vthを下回ると、インバータINV1の入力はLow状態と認識され、奇数段後のインバータINVnの出力はHigh状態となる。これによりTrはオン状態となり、電源Vと電極Nとは略導通状態となる。
以下、この動作を繰り返す。
As shown in FIG. 4B, the potential V n of the electrode N is obtained by using the protection resistance R 0 , the NTC thermistor element (NT 1 ), the resistance value of the current fuse element (F 1 ), and the capacitance C s of the capacitor C, as shown in FIG. proportional to exp {-1 / ((R + R f + R ntl) * C s)}, along with L1, it decreases from the time t 1 to t 2. When the potential V n of the electrode N falls below the logic inversion threshold V th of the inverter INV1 due to the discharge of the capacitor C, the input of the inverter INV1 is recognized as the low state, and the output of the inverter INV n after the odd-numbered stage becomes the high state . As a result, Tr is turned on, and the power supply V and the electrode N are in a substantially conductive state.
Thereafter, this operation is repeated.

この動作により、電極Nの電位VnはインバータINV1の論理反転の閾値Vth付近において時間軸に沿ってキャパシタCの充放電に伴う電位変動をする(図4B:VthL〜VthH)。これにより、電源Vからは、キャパシタCの充放電に伴う電荷のみを間欠的に供給すればよく、従来に比べて低い消費電力で動作が可能となる。 By this operation, the potential V n of the electrode N fluctuates along the time axis with the charge / discharge of the capacitor C in the vicinity of the logic inversion threshold V th of the inverter INV1 (FIG. 4B: V thL to V thH ). As a result, only the electric charge accompanying charging / discharging of the capacitor C needs to be intermittently supplied from the power source V, and the operation can be performed with lower power consumption than in the prior art.

Vnの電位変動の幅(VthL〜VthH)は、図4Cに示すインバータINV1の遷移領域の幅ΔVthに関係し、更にこれはインバータINVを構成するn型およびp型のトランジスタの特性に起因している。トランジスタのオフ状態からオン状態への立ち上がり特性が急峻、すなわち閾値電圧下におけるSubthreshold swing(S値)が小さければΔVthは小さく、S値が大きければΔVthは大きくなる。 The width of the potential fluctuation of V n (V thL to V thH ) is related to the width ΔV th of the transition region of the inverter INV1 shown in FIG. 4C, and this is the characteristic of the n-type and p-type transistors constituting the inverter INV. Due to If the rise characteristic of the transistor from the off state to the on state is steep, that is, if the threshold swing (S value) under the threshold voltage is small, ΔV th is small, and if the S value is large, ΔV th is large.

インバータINVを構成するn型およびp型のトランジスタのチャネル幅は、入力段側のインバータ(INV1)では小さく、出力段側に向かって徐々に大きくし、n番目の最終段のインバータ(INVn)の出力電圧が、インバータの電源電圧VddおよびVssと略同等の振幅を有することが望ましい。より具体的には、トランジスタのチャネル幅を2倍から3倍程度ずつ大きくすると良い。そして、実質的にはインバータの段数は3段以上であり、特に、n=5またはn=7程度が好適である。電極Nの電位は、図4Bに示したようにVthLからVthHの間を変動する。 The channel width of the n-type and p-type transistors constituting the inverter INV is small in the input stage side inverter (INV 1 ) and gradually increases toward the output stage side, and the nth final stage inverter (INV n It is desirable that the output voltage of) has an amplitude substantially equal to the power supply voltages V dd and V ss of the inverter. More specifically, the channel width of the transistor is preferably increased by about 2 to 3 times. In practice, the number of inverter stages is three or more, and in particular, n = 5 or n = 7 is preferable. The potential of the electrode N varies between V thL and V thH as shown in FIG. 4B.

温度履歴記憶装置1が動作状態、すなわち測定部位の温度が所定温度Tcより高くなった場合には、NTCサーミスタ素子(NT1)の抵抗はRnthとなり、電流ヒューズ素子(F1)を溶断させる状態を保持するためには、電圧VthLと電流ヒューズ素子の定格電流Irに対して次式の関係が成り立つようにすれば良い。
Ir ≦ If2 = VthL / { R + Rf + Rnth} (2)
When the temperature history storage device 1 is in an operating state, that is, when the temperature of the measurement site becomes higher than the predetermined temperature Tc , the resistance of the NTC thermistor element (NT 1 ) becomes R nth and the current fuse element (F 1 ) is blown. to hold the state to be, it is sufficient so that the relationship of the following expression holds with respect to the rated current I r of the voltage V thL and current fuse element.
I r ≤ I f2 = V thL / {R + R f + R nth } (2)

同時に、測定部位の温度が所定温度Tcより低い場合に電流ヒューズ素子(F1)が溶断しない状態を保持するためには、電流ヒューズ素子の定格電流Irに対して次式の関係が成り立つよう設計する。
Ir > If1 = VthL / { R + Rf + Rntl} (3)
これにより、電極Nの電圧がVthL以上であれば常に測定部位の温度をモニタすることになる。
At the same time, the temperature of the measurement site holds the state of current fuse element is lower than the predetermined temperature T c (F 1) is not blown, the following relationship holds with respect to the rated current I r of the current fuse element Design as follows.
I r > I f1 = V thL / {R + R f + R ntl } (3)
Thereby, if the voltage of the electrode N is V thL or more, the temperature of the measurement site is always monitored.

なお、電極Nの電位がVthHになった時のみ、前記温度履歴記憶装置を動作状態にすることも可能である。この場合には、以下の2つの式が成り立つように設計すればよい。
Ir ≦ If2 = VthH / { R + Rf + Rnth} (4)
Ir > If1 = VthH / { R + Rf + Rntl} (5)
電位変動の周期がTの場合、1秒間に1/T回のみ間欠的に測定部位の温度をモニタすることになり、消費電力を一層低減することが可能となる。
Note that the temperature history storage device can be put into an operating state only when the potential of the electrode N becomes V thH . In this case, the design may be made so that the following two expressions hold.
I r ≤ I f2 = V thH / {R + R f + R nth } (4)
I r > I f1 = V thH / {R + R f + R ntl } (5)
When the period of potential fluctuation is T, the temperature of the measurement site is intermittently monitored only 1 / T times per second, and the power consumption can be further reduced.

これらの応用として、VthLとVthHの間に温度履歴記憶装置1を動作状態の閾値を設定することも可能である。 As these applications, it is also possible to set a threshold value for operating the temperature history storage device 1 between V thL and V thH .

以上のように、測定部位の温度履歴を連続的又は間欠的にモニタし、所定温度Tcを超えたか否かを判断することが可能となる。本実施の形態によれば、外部からの制御信号等は必要なく、簡易な駆動回路によって前度履歴記憶装置を連続的又は間欠的に動作させ、当該装置の駆動の消費電力を低く抑えることができる。 As described above, the temperature history of the measurement site can be monitored continuously or intermittently to determine whether or not the predetermined temperature Tc has been exceeded. According to this embodiment, there is no need for an external control signal or the like, and the previous history storage device is operated continuously or intermittently by a simple drive circuit, so that the power consumption of driving the device can be kept low. it can.

なお、本実施の形態では、Trはn型トランジスタで、インバータINVは奇数段から構成される場合について説明したが、Trがp型トランジスタで、インバータINVが偶数段から構成される場合についても同様の動作が可能である。
また、この駆動回路は、下記の第3、第4の実施の形態においても利用することができる。
In this embodiment, Tr is an n-type transistor and inverter INV is configured from an odd number of stages. However, Tr is a p-type transistor and inverter INV is configured from an even number of stages. The same operation is possible.
This drive circuit can also be used in the following third and fourth embodiments.

(第3の実施の形態)
図5は、本発明の第3の実施の形態による温度履歴装置の構成例を示す図である。第1の実施形態においては、1組の電流ヒューズ素子およびNTCサーミスタ素子の直列回路による温度履歴記憶回路について説明したが、本実施の形態では、第1の実施の形態における直列回路を並列に複数接続している。各直列回路のNTCサーミスタ素子は抵抗値変化の発生する温度が異なるものによって構成してもよい。そして、温度履歴を受けた後に、各電流ヒューズ素子の第1の端子または第2の端子のいずれかまたは両方を本温度履歴記憶装置から電気的に切り離し、各電流ヒューズ素子の第1の端子と第2の端子の間の抵抗値を測定することにより、複数の所定温度に対しての温度履歴を把握することが可能となる。図5を例にして、直列回路をn段並列に接続した温度履歴記憶装置について説明する。
(Third embodiment)
FIG. 5 is a diagram showing a configuration example of a temperature history device according to the third embodiment of the present invention. In the first embodiment, the temperature history storage circuit using a series circuit of a set of current fuse elements and NTC thermistor elements has been described. In this embodiment, a plurality of series circuits in the first embodiment are provided in parallel. Connected. The NTC thermistor elements of each series circuit may be configured by different temperatures at which resistance value changes occur. Then, after receiving the temperature history, either or both of the first terminal and the second terminal of each current fuse element are electrically disconnected from the temperature history storage device, and the first terminal of each current fuse element is connected to the first terminal of each current fuse element. By measuring the resistance value between the second terminals, it is possible to grasp the temperature history for a plurality of predetermined temperatures. A temperature history storage device in which series circuits are connected in parallel in n stages will be described with reference to FIG.

NTCサーミスタ素子NT1、NT2、…NTnは、各々Tc1、Tc2、…Tcnの温度において、抵抗値変化が発生する特性を有する。異なる特性を有するNTCサーミスタ素子は、図6に示すように、例えばVO2系の材料に、Ge、Si、Ni、Ag、W、Moなどの金属を加えることで、実現可能である(出典:「温度センサ」二木久夫、村上孝一、日刊工業新聞社)。 NTC thermistor element NT 1, NT 2, ... NT n are each T c1, T c2, in ... T cn of temperature, has a characteristic that the resistance value change occurs. As shown in FIG. 6, NTC thermistor elements having different characteristics can be realized by adding metals such as Ge, Si, Ni, Ag, W, and Mo to a VO 2 material, for example (Source: "Temperature sensor" Hisao Futaki, Koichi Murakami, Nikkan Kogyo Shimbun).

また、この時の抵抗値は、図1B(d)、(e)に示すNT膜71の膜厚や、上部電極91と下部電極81の平面視野における重なり面積によって調整することができる。   Further, the resistance value at this time can be adjusted by the film thickness of the NT film 71 shown in FIGS. 1B and 1E and the overlapping area of the upper electrode 91 and the lower electrode 81 in the planar view.

m番目(1≦m≦n)の直列回路のNTCサーミスタ素子NTmはTcm以下の低い温度において抵抗値Rntmlで、Tcmより高い温度において抵抗値Rntmhである。各NTCサーミスタ素子NTmに直列に接続されている電流ヒューズ素子Fmの定格電流はIrm、抵抗値はRfmである。 NTC thermistor NT m of the series circuit of the m-th (1 ≦ m ≦ n) is the resistance value R NTML in T cm below low temperature, the resistance value R Ntmh at temperatures above T cm. The rated current of the current fuse element F m connected in series to each NTC thermistor element NT m is I rm , and the resistance value is R fm .

これらにおいては、後述する第4の実施形態と同様に、V / (Rfm + Rntml) < Irm < V / (Rfm + Rntmh) の関係を有する。本実施の形態においては、説明を分かり易くするために、Tc1 < Tc2 < …< Tcn の関係があるものとする。 These have a relationship of V / (R fm + R ntml ) <I rm <V / (R fm + R ntmh ), as in the fourth embodiment described later. In the present embodiment, in order to simplify the description, it is assumed that there is relationship between T c1 <T c2 <... < T cn.

測定部位の温度Tが、T < Tc1 においては各直列回路のNTmの抵抗値はRntmlと大きいため、電圧Vを印加した際に各直列回路に流れる電流はIrmより小さく、電流ヒューズ素子Fmの溶断は発生しない。 When the temperature T of the measurement site is T <T c1 , the resistance value of NT m in each series circuit is as large as R ntml. Therefore , the current that flows in each series circuit when voltage V is applied is less than I rm , and the current fuse The element F m is not melted.

測定部位の温度Tが、Tcm < T < Tc(m+1)まで上昇した場合は、1番目からm番目の直列回路のNTmの抵抗値がRntmhに小さくなることから、直列回路には多くの電流が流れる。この時の電流量を電流ヒューズ素子Fmの定格電流Irm以上に設計しておくことにより、電流ヒューズ素子Fmの溶断が発生する。 When the temperature T of the measurement part rises to T cm <T <T c (m + 1) , the resistance value of NT m of the 1st to m-th series circuits decreases to R ntmh. A lot of current flows through. By previously designing a current amount at this time than the rated current I rm current fuse element F m, fusing current fuse element F m is generated.

一方で、m+1番目からn番目の直列回路では、NT(m+1)の抵抗値はRnt(m+1)lのままで大きく、当該直列回路を流れる電流量を電流ヒューズ素子F(m+1)の定格電流Ir(m+1)より小さいため、電流ヒューズ素子F(m+1)の溶断は発生しない。 On the other hand, in the (m + 1) th to nth series circuits, the resistance value of NT (m + 1) remains large as R nt (m + 1) l , and the amount of current flowing through the series circuit is determined as the current fuse element F. Since it is smaller than the rated current I r (m + 1) of (m + 1) , the current fuse element F (m + 1) is not blown.

測定部位の温度履歴を調査する際には、本温度履歴記憶装置に含まれる複数の電流ヒューズ素子Fmの端子間の抵抗を測定し溶断の有無を調査すればよい。これにより、測定部位の温度履歴が、所定温度Tcmよりも高い温度で、かつ、Tc(m+1)よりも低い温度を経たことを判断することが可能となる。 When investigating the temperature history of the measurement site may be examined whether the measured fusing the resistance between terminals of the current fuse element F m included in the temperature history storage device. As a result, it is possible to determine that the temperature history of the measurement site has passed the temperature higher than the predetermined temperature T cm and lower than T c (m + 1) .

また、本実施の形態においては、各直列回路の電流ヒューズ素子は溶断する時間が異なるものによって構成してもよい。そして、温度履歴を受けた後に、各電流ヒューズ素子の第1の端子または第2の端子のいずれかまたは両方を本温度履歴記憶装置から電気的に切り離し、各電流ヒューズ素子の第1の端子と第2の端子の間の抵抗値を測定することにより、測定部位が所定温度より高い温度に保持された時間の長さを把握することが可能となる。   Further, in the present embodiment, the current fuse elements of each series circuit may be configured with different melting times. Then, after receiving the temperature history, either or both of the first terminal and the second terminal of each current fuse element are electrically disconnected from the temperature history storage device, and the first terminal of each current fuse element is connected to the first terminal of each current fuse element. By measuring the resistance value between the second terminals, it is possible to grasp the length of time during which the measurement site is held at a temperature higher than the predetermined temperature.

例えば、電流ヒューズ素子Fmの溶断時間trmについて、簡単のためtr1 < tr2 < … < trnの関係があるとすると、m番目までの電流ヒューズ素子Fmが非導通状態で、m+1番目までの電流ヒューズ素子Fm+1が導通状態であることを確認することによって、所定温度Tcmよりも高い温度状態であった時間は、trm 以上で、且つtr(m+1)より短かったことが分かる。 For example, the fusing time t rm current fuse element F m, when the relationship of easy for t r1 <t r2 <... < t rn, current fuse element F m to m-th being in the non-conducting state, m By confirming that the current fuse elements F m + 1 up to the (+1) th are in the conductive state, the time during which the current fuse element F m + 1 is in the temperature state higher than the predetermined temperature T cm is not less than trm and tr (m + You can see that it was shorter than 1) .

尚、第2実施形態と同様に、電流ヒューズ素子(F1)とNTCサーミスタ素子(NT1)の直列回路に接続した駆動回路を第3実施形態にも適用することにより消費電力の低減を実現させることもできる。 As in the second embodiment, the drive circuit connected to the series circuit of the current fuse element (F 1 ) and the NTC thermistor element (NT 1 ) is also applied to the third embodiment, thereby reducing power consumption. It can also be made.

(第4の実施の形態)
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。
図7は、本実施の形態による温度履歴記録装置の一構成例を示す図である。
(Fourth embodiment)
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described.
FIG. 7 is a diagram illustrating a configuration example of the temperature history recording apparatus according to the present embodiment.

本実施の形態における温度履歴記憶装置では、第1の実施の形態と同様に負の温度係数(NTC)を持つ第一のNTCサーミスタ素子(NT1)と第一の電流ヒューズ素子(F1)とが直列に接続され、その節点から分岐して、第二のNTCサーミスタ素子と第二の電流ヒューズ素子の直列回路が接続されている。全体の回路に印加される電圧がVである。第一および第二のNTCサースタ素子は所定温度Tc以下の低い温度で各々抵抗値Rnt1lおよびRnt2lを有し、Tcより高い温度で各々抵抗値Rnt1hおよびRnt2hの抵抗値を有する場合、第一の電流ヒューズ素子(F1)の抵抗値Rf1、および第二の電流ヒューズ素子(F2)の抵抗値Rf2は、以下の関係を有する。
Rf1 < Rnt2h+Rf2 < Rnt2l+Rf2 (6)
In the temperature history storage device according to the present embodiment, the first NTC thermistor element (NT 1 ) and the first current fuse element (F 1 ) having a negative temperature coefficient (NTC) as in the first embodiment. Are connected in series, branching from the node, and a series circuit of a second NTC thermistor element and a second current fuse element is connected. The voltage applied to the entire circuit is V. First and second NTC Sasuta elements each have a resistance value R Nt1l and R Nt2l the following low temperature the predetermined temperature T c, has a resistance value of each resistance value R Nt1h and R Nt2h at a temperature above the T c If the resistance value R f2 of the resistance value R f1, and a second current fuse element (F 2) of the first current fuse element (F 1) has the following relation.
R f1 <R nt2h + R f2 <R nt2l + R f2 (6)

この温度履歴記憶装置において、少なくとも第一のNTCサーミスタ素子(NT1)と第二のNTCサーミスタ素子(NT2)を測定部位付近に設置し、定電圧源(V)の電圧を印加する。
以下に、本実施の形態による温度履歴記憶装置の動作について説明する。
In this temperature history storage device, at least the first NTC thermistor element (NT 1 ) and the second NTC thermistor element (NT 2 ) are installed in the vicinity of the measurement site, and the voltage of the constant voltage source (V) is applied.
The operation of the temperature history storage device according to this embodiment will be described below.

所定温度Tc以下の低い温度においては、第一のNTCサーミスタ素子(NT1)を流れる電流Int1lおよび第一の電流ヒューズ素子(F1)を流れる電流If1l、第二のNTCサーミスタ素子(NT2)を流れる電流Int2lおよび第二の電流ヒューズ素子(F2)を流れる電流If2lは各々以下のように表される。 In the following low temperature the predetermined temperature T c, the first NTC thermistor device current flowing through the current flow through (NT 1) I nt1l and the first current fuse element (F 1) I f1l, second NTC thermistor ( NT 2 ) current I nt2l and second current fuse element (F 2 ) current If 2l are respectively expressed as follows:

Figure 2015215214
Figure 2015215214

Figure 2015215214
Figure 2015215214

Figure 2015215214
Figure 2015215214

第一の電流ヒューズ素子(F1)の定格電流をIr1とすると、上記If1lがIr1よりも小さな値になるように設定しておくことにより、第一の電流ヒューズ素子(F1)の溶断は発生しない。定性的には、第一のNTCサーミスタ素子(NT1)の抵抗値Rnt1lが十分大きな値であればよい。 When the rated current of the first current fuse element (F 1) and I r1, by the I f1L is set so as to be smaller than I r1, the first current fuse element (F 1) No fusing occurs. Qualitatively, the resistance value R nt1l of the first NTC thermistor element (NT 1 ) may be a sufficiently large value.

また第二の電流ヒューズ素子(F2)の定格電流をIr2とすると、上記式(6)の関係から、If2l < If1l の関係となることから、Ir1=Ir2であるならば、第二の電流ヒューズ素子(F2)の溶断も発生しない。 If the rated current of the second current fuse element (F 2 ) is I r2 , the relation of I f2l <I f1l is obtained from the relationship of the above formula (6), so if I r1 = I r2 The second current fuse element (F 2 ) does not melt.

次に測定部位の温度が上昇し、Tcより高い温度になった場合について説明する。第一のNTCサーミスタ素子(NT1)を流れる電流Int1hおよび第一の電流ヒューズ素子(F1)を流れる電流If1h、第二のNTCサーミスタ素子(NT2)を流れる電流Int2hおよび第二の電流ヒューズ素子(F2)を流れる電流If2hは各々以下のように表される。 Next, the case where the temperature of the measurement part rises and becomes higher than Tc will be described. First NTC thermistor device current flowing through the current flow through (NT 1) I nt1h and the first current fuse element (F 1) I f1h, the current flowing through the second NTC thermistor element (NT 2) I nt2h and second Each current I f2h flowing through the current fuse element (F 2 ) is expressed as follows.

Figure 2015215214
Figure 2015215214

Figure 2015215214
Figure 2015215214

Figure 2015215214
Figure 2015215214

第一の電流ヒューズ素子(F1)の定格電流Ir1に対し、上記If1hが大きな値になるように設定しておくことにより、第一の電流ヒューズ素子(F1)の溶断時間tf1後に第一の電流ヒューズ素子(F1)の溶断が発生する。定性的には、第一のNTCサーミスタ素子(NT1)の抵抗値Rnt1hが十分小さな値であればよい。また、第一の電流ヒューズ素子(F1)が溶断する前の、第二の電流ヒューズ素子(F2)に流れる電流If2hは、式(6)の関係から、If2h < If1h の関係となり、Ir1=Ir2であるならば、第二の電流ヒューズ素子(F2)の溶断はこの時点では発生しない。 The rated current I r1 of the first current fuse element (F 1), said by I F1h is set so as to be a large value, fusing time t f1 of the first current fuse element (F 1) Later, the first current fuse element (F 1 ) is blown. Qualitatively, the resistance value R nt1h of the first NTC thermistor element (NT 1 ) may be a sufficiently small value. Also, before the first current fuse element (F 1) is blown, a current I F2H flowing through the second current fuse element (F 2) from the relationship of Equation (6), the relationship of I f2h <I f1h If I r1 = I r2 , the second current fuse element (F2) is not melted at this time.

その後、測定部位が所定温度Tcよりも低くなった場合には前記第一の電流ヒューズ素子(F1)のみが溶断(切断)したままで保持される。 After that, when the measurement site becomes lower than the predetermined temperature Tc, only the first current fuse element (F 1 ) is held while being blown (cut).

また、一旦Tc以下の温度状態になった後に再び、Tcより高い温度になった場合について説明する。第一の電流ヒューズ(F1)は溶断しているため、電流は第一のNTCサーミスタ素子(NT1)を通って第二のNTCサーミスタ素子(NT2)および第二の電流ヒューズ素子(F2)に流れる。この時の電流を各々Int2hおよびIf2hとすると、以下の通りとなる。 Also, once again after becoming less temperature condition T c, it will be described when it becomes a temperature higher than the T c. Since the first current fuse (F 1 ) is blown, the current passes through the first NTC thermistor element (NT 1 ) and the second NTC thermistor element (NT 2 ) and the second current fuse element (F 2 ) Flowing. Assuming that the currents at this time are Int2h and If2h , respectively,

Figure 2015215214
Figure 2015215214

ここでIf2hは第二の電流ヒューズ素子(F2)の定格電流Ir2に比べて大きくなるように設定する。定性的には第一のNTCサーミスタ素子(NT1)の抵抗値Rnt1hおよび第二のNTCサーミスタ素子(NT2)の抵抗値Rnt2hが十分小さな値であればよい。その結果、第二の電流ヒューズ素子(F2)が有する溶断時間tf2を経た後、第二の電流ヒューズ素子(F2)は溶断(切断)する。すなわち、図7に示す回路において、第一の電流ヒューズ素子(F1)と第二の電流ヒューズ素子(F2)が非導通状態であることを確認することによって、所定温度Tcより高い温度状態であった時間は、tf1+tf2以上であったことが分かる。 Here I F2H is set to be larger than the rated current I r2 of the second current fuse element (F 2). Qualitatively, it may be a resistance value R Nt2h is sufficiently small values of the resistance value R Nt1h and second NTC thermistor element (NT 2) of the first NTC thermistor element (NT 1). As a result, after a fusing time t f2 having the second current fuse element (F 2) is a second current fuse element (F 2) is blown (cut). That is, in the circuit shown in FIG. 7, by confirming that the first current fuse element (F 1 ) and the second current fuse element (F 2 ) are in a non-conductive state, the temperature higher than the predetermined temperature T c. It can be seen that the time in the state was t f1 + t f2 or more.

一方、tf2を経過する前に所定温度Tc以下の温度状態になった場合は、第二の電流ヒューズ素子(F2)は溶断しない。すなわち第一の電流ヒューズ素子(F1)が非導通状態で、且つ、第二の電流ヒューズ素子(F2)が導通状態であることを確認することによって、所定温度Tcより高い温度状態であった時間は、tf1以上で、且つtf1+tf2より短かったことが分かる。 On the other hand, the second current fuse element (F 2 ) is not blown when the temperature becomes equal to or lower than the predetermined temperature T c before t f2 elapses. That is, by confirming that the first current fuse element (F 1 ) is in a non-conductive state and the second current fuse element (F 2 ) is in a conductive state, in a temperature state higher than a predetermined temperature T c. It can be seen that the time was greater than t f1 and shorter than t f1 + t f2 .

上記ではtf1経過後に一旦Tc以下の温度に下がり、再度Tcより高い温度になった場合について説明したが、tf1経過後も連続してTcより高い温度状態が続いた場合についても同様である。 In the above description, the case where the temperature once decreased to T c or less after t f1 has elapsed and again became higher than T c has been described, but the case where the temperature continuously exceeds T c after t f1 has elapsed is also described. It is the same.

故障解析などにより当該測定部位の温度履歴を調査する場合には、第一の電流ヒューズ素子(F1)および第二の電流ヒューズ素子(F2)の各々の第一の端子、または第二の端子のいずれか、または両方を温度履歴記憶装置から電気的に切り離し、各電流ヒューズ素子の第一の端子と第二の端子の間の抵抗値から溶断の有無を確認できる。 When investigating the temperature history of the measurement site by failure analysis or the like, the first terminal of each of the first current fuse element (F 1 ) and the second current fuse element (F 2 ), or the second Either or both of the terminals can be electrically disconnected from the temperature history storage device, and the presence or absence of fusing can be confirmed from the resistance value between the first terminal and the second terminal of each current fuse element.

尚、本実施の形態においては、電流ヒューズ素子のいずれか、または全てが溶断時間の比較的長いスローブローヒューズであることが望ましい。計測対象の温度変化の時間スケールに合わせた溶断時間を有するスローブローヒューズを用いることにより、的確に温度履歴の把握ができる。   In the present embodiment, any or all of the current fuse elements are desirably slow blow fuses having a relatively long fusing time. By using a slow blow fuse having a fusing time that matches the time scale of the temperature change of the measurement target, it is possible to accurately grasp the temperature history.

また、例えば第一の電流ヒューズ素子を通常の(即断)電流ヒューズとし、第二の電流ヒューズ素子にスローブローヒューズを用いるというような構成とすることも可能である。この場合、短時間でも所定の温度Tcを超える温度履歴があったか否かを第一の電流ヒューズ素子の溶断状態で判断し、Tcを超えた場合にはその継続時間について第二の電流ヒューズ素子の溶断状態により判断することが可能となる。 Further, for example, the first current fuse element may be a normal (rapid cut) current fuse, and a slow blow fuse may be used for the second current fuse element. In this case, whether or not there has been a temperature history exceeding the predetermined temperature Tc even in a short time is judged from the blown state of the first current fuse element, and if it exceeds Tc , the second current fuse for the duration is exceeded. Judgment can be made by the fusing state of the element.

また、本実施の形態において、NTCサーミスタ素子が異なるTcを有していてもよい。例えば、NT1のTcはTc1、NT2のTC がTc2でTC1<TC2とした場合、第一乃至第二の電流ヒューズ素子の各々の第一の端子と第二の端子の間の抵抗が初期値よりも大きくなっていることにより、測定部位の温度履歴が所定温度Tc1よりも高く、且つTc2よりも低い温度を経たことを判断することができる。 In the present embodiment, the NTC thermistor element may have a different Tc . For example, when Tc of NT 1 is T c1 and T C of NT 2 is T c2 and T C1 <TC 2 , the first terminal and the second terminal of each of the first to second current fuse elements It is possible to determine that the temperature history of the measurement region has passed the temperature higher than the predetermined temperature T c1 and lower than T c2 .

(第5の実施の形態)
第4の本実施の形態では、第一と第二の電流ヒューズ素子およびNTCサーミスタ素子の接続について説明したが、第5の実施の形態においては、図8に示すように、更に多くの第nまでの電流ヒューズ素子およびNTCサーミスタ素子を同様に接続することが可能である。すなわち、図7の構成が、以降同様に繰り返され、第(n-1)のNTCサーミスタ素子と第(n-1)の電流ヒューズ素子とが直列に接続され、その節点から分岐して第nのNTCサーミスタ素子と第nの電流ヒューズ素子の直列回路が接続されている回路を含んでいる。
(Fifth embodiment)
In the fourth embodiment, the connection between the first and second current fuse elements and the NTC thermistor element has been described. In the fifth embodiment, as shown in FIG. It is possible to connect the current fuse element and the NTC thermistor element in the same manner. That is, the configuration of FIG. 7 is repeated in the same manner, and the (n−1) th NTC thermistor element and the (n−1) th current fuse element are connected in series, branching from the node, and the nth A circuit in which a series circuit of an NTC thermistor element and an nth current fuse element is connected is included.

1≦m≦nとした時に、第mの電流ヒューズ素子の抵抗値Rfmは以下の関係を有する。これは式(6)を拡張することで求められる。 When 1 ≦ m ≦ n, the resistance value R fm of the m-th current fuse element has the following relationship. This is obtained by extending equation (6).

Rfm < Rnt(m+1)h + Rf(m+1)||{Rnt(m+2)h + Rf(m+2)||{Rnt(m+3)h + Rf(m+3)||…||{Rntnh + Rfn}…}}
< Rnt(m+1)l + Rf(m+1)||{Rnt(m+2)l + Rf(m+2)||{Rnt(m+3)l + Rf(m+3)||…||{Rntnl + Rfn}…}} (14)
ここで記号:||は並列接続の合成抵抗を示す。
R fm <R nt (m + 1) h + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) h + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) h + R f (m + 3) ||… || {R ntnh + R fn }…}}
<R nt (m + 1) l + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) l + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) l + R f (m + 3) ||… || {R ntnl + R fn }…}} (14)
Here, the symbol: || indicates the combined resistance of the parallel connection.

これにより、所定温度Tcを超えた時間の長さを広範囲に、詳細に把握する事が可能となる。例えば第一の電流ヒューズ素子(F1)の溶断時間をtf1とし、第nの電流ヒューズ素子(Fn)の溶断時間をtfnとした時、
tf1 < tf2 < … < tfn (15)
の関係を有し、更には適当な倍率関係を設定することにより、短い時間領域では細かく、長い時間領域では大まかに時間把握するといった設計が可能となる。また、特に前記NTCサーミスタ素子(NT)は、所定の温度Tcにおいて抵抗値が急峻に変化するCTR(Critical Temperature Resistor)特性を有するサーミスタ素子であることがより好ましい。
As a result, the length of time exceeding the predetermined temperature Tc can be grasped in detail over a wide range. For example, when the fusing time of the first current fuse element (F 1 ) is t f1 and the fusing time of the nth current fuse element (F n ) is t fn ,
t f1 <t f2 <… <t fn (15)
Further, by setting an appropriate magnification relationship, it is possible to design such that the time is fine in the short time region and roughly grasps the time in the long time region. In particular, the NTC thermistor element (NT) is more preferably a thermistor element having a CTR (Critical Temperature Resistor) characteristic in which the resistance value changes sharply at a predetermined temperature Tc .

また、異なる温度においてCTR特性を有するサーミスタ素子(図6参照)を用いて、図7に記載の回路を複数併用することにより、複数の所定温度Tcmに関する温度履歴を把握できる。 Further, by using a plurality of the circuits shown in FIG. 7 using a thermistor element (see FIG. 6) having CTR characteristics at different temperatures, it is possible to grasp temperature histories related to a plurality of predetermined temperatures T cm .

以上の方法により測定部位の温度履歴が、所定温度Tcを超えたか否かを判断することが可能となり、更に所定温度Tcを超えた期間の長さも把握可能となる。 Above the temperature history of the measurement site by the method, it is possible to determine whether more than a predetermined temperature T c, it becomes possible to grasp more the length of time that exceeds the predetermined temperature T c.

本実施の形態においても、前記NTCサーミスタ素子(NT)の抵抗値変化が起こる温度Tcをはんだ付け等の実装温度より低い温度に設定することが可能であり、従来の温度ヒューズを使用した場合の実装温度による制約を受けないという利点がある。 Also in this embodiment, it is possible to set the temperature Tc at which the resistance value of the NTC thermistor element (NT) changes to a temperature lower than the mounting temperature such as soldering, and when a conventional temperature fuse is used There is an advantage that it is not restricted by the mounting temperature.

上記の実施の形態において、添付図面に図示されている構成等については、これらに限定されるものではなく、本発明の効果を発揮する範囲内で適宜変更することが可能である。その他、本発明の目的の範囲を逸脱しない限りにおいて適宜変更して実施することが可能である。   In the above-described embodiment, the configuration and the like illustrated in the accompanying drawings are not limited to these, and can be appropriately changed within a range in which the effect of the present invention is exhibited. In addition, various modifications can be made without departing from the scope of the object of the present invention.

また、本発明の各構成要素は、任意に取捨選択することができ、取捨選択した構成を具備する発明も本発明に含まれるものである。   Each component of the present invention can be arbitrarily selected, and an invention having a selected configuration is also included in the present invention.

本発明によれば、測定対象部位が所定の温度を超える温度履歴を経たか否かを簡単に判定可能とすることができる。
また、温度履歴記憶装置の動作時における消費電力の低減を実現させることができる。
According to the present invention, it can be easily determined whether or not the measurement target site has passed a temperature history exceeding a predetermined temperature.
In addition, a reduction in power consumption during operation of the temperature history storage device can be realized.

本発明は、温度履歴記憶装置として利用可能である。   The present invention can be used as a temperature history storage device.

1…温度履歴記憶装置(直列回路)、F(n)…ヒューズ素子、NT(n)…NTCサーミスタ素子、R…保護抵抗の抵抗体、INV21…インバータ装置、T…トランジスタ。 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Temperature history memory | storage device (series circuit), F (n) ... Fuse element, NT (n) ... NTC thermistor element, R0 ... Resistor of protection resistance, INV21 ... Inverter apparatus, Tr ... Transistor.

Claims (9)

電流ヒューズ素子(F1)と負の温度係数(NTC)を持つNTCサーミスタ素子(NT1)との直列回路を含み、前記直列回路に印加される電圧をVとし、
前記NTCサーミスタ素子(NT1)は、所定温度Tcより低い温度で抵抗値Rntlを、前記所定温度Tcより高い温度で抵抗値Rnthを有し、
電流ヒューズ素子(F1)の内部抵抗値がRf1である時、
前記電流ヒューズ素子(F1)の定格電流Irは、
V / (Rf1 + Rntl) < Ir < V / (Rf1+ Rnth)
であることを特徴とする温度履歴記憶装置。
Including a series circuit of a current fuse element (F 1 ) and an NTC thermistor element (NT 1 ) having a negative temperature coefficient (NTC), the voltage applied to the series circuit is V,
The NTC thermistor element (NT 1 ) has a resistance value R ntl at a temperature lower than a predetermined temperature T c , and has a resistance value R nth at a temperature higher than the predetermined temperature T c ,
When the internal resistance of the current fuse element (F 1 ) is R f1
Rated current I r of the current fuse element (F 1) is
V / (R f1 + R ntl ) <I r <V / (R f1 + R nth )
A temperature history storage device.
請求項1に記載の直列回路が複数並列に接続され、それぞれの直列回路の前記NTCサーミスタ素子が、異なるTcを有していることを特徴とする温度履歴記憶装置。   A temperature history storage device, wherein a plurality of series circuits according to claim 1 are connected in parallel, and the NTC thermistor elements of each series circuit have different Tc. 請求項1に記載の直列回路が複数並列に接続され、各直列回路の電流ヒューズ素子は異なる溶断時間Trを有していることを特徴とする温度履歴記憶装置。 A temperature history storage device, wherein a plurality of series circuits according to claim 1 are connected in parallel, and the current fuse elements of each series circuit have different fusing times Tr . 負の温度係数(NTC)を持つ第一のNTCサーミスタ素子と第一の電流ヒューズ素子とが直列に接続され、その節点から分岐して、第二のNTCサーミスタ素子と第二の電流ヒューズ素子の直列回路が接続され、以降同様に繰り返され、第(n-1)のNTCサーミスタ素子と第(n-1)の電流ヒューズ素子とが直列に接続され、その節点から分岐して第nのNTCサーミスタ素子と第nの電流ヒューズ素子の直列回路が接続されている回路を含み、全体に印加される電圧をVとし、
第mのNTCサースタ素子は所定温度Tcm以下の低い温度で抵抗値Rntmlを有し、Tcmより高い温度で抵抗値Rntmhの抵抗値を有する場合、第mの電流ヒューズ素子の抵抗値Rfmは、
Rfm < Rnt(m+1)h + Rf(m+1)||{Rnt(m+2)h + Rf(m+2)||{Rnt(m+3)h + Rf(m+3)||…||{Rntnh + Rfn}…}}
< Rnt(m+1)l + Rf(m+1)||{Rnt(m+2)l + Rf(m+2)||{Rnt(m+3)l + Rf(m+3)||…||{Rntnl + Rfn}…}}
の関係を有する温度履歴記憶装置。
ここでmは1≦m≦nであり、また記号:|| は並列接続の合成抵抗を示す。この温度履歴記憶装置において、第1乃至第nの電流ヒューズ素子の一部または全てはスローブローヒューズ素子の特徴を有し、第1乃至第nの電流ヒューズ素子は定格電流Ir1 = Ir2 = … = Irn = Irで、溶断時間tr1 <tr2 < … < trm を有する電流ヒューズ素子である。
The first NTC thermistor element having a negative temperature coefficient (NTC) and the first current fuse element are connected in series, branching from the node, and the second NTC thermistor element and the second current fuse element A series circuit is connected, and thereafter the same is repeated, and the (n-1) th NTC thermistor element and the (n-1) current fuse element are connected in series, branching from the node, and the nth NTC Including a circuit in which a series circuit of a thermistor element and an nth current fuse element is connected, the voltage applied to the whole is V,
When the m-th NTC thirster element has a resistance value R ntml at a temperature lower than a predetermined temperature T cm and has a resistance value R ntmh at a temperature higher than T cm , the resistance value of the m-th current fuse element R fm
R fm <R nt (m + 1) h + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) h + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) h + R f (m + 3) ||… || {R ntnh + R fn }…}}
<R nt (m + 1) l + R f (m + 1) || {R nt (m + 2) l + R f (m + 2) || {R nt (m + 3) l + R f (m + 3) ||… || {R ntnl + R fn }…}}
The temperature history storage device having the relationship
Here, m is 1 ≦ m ≦ n, and the symbol: || indicates the combined resistance of the parallel connection. In this temperature history storage device, some or all of the first to n-th current fuse elements have the characteristics of slow blow fuse elements, and the first to n-th current fuse elements have a rated current I r1 = I r2 = ... = in I rn = I r, a current fuse element having a fusing time t r1 <t r2 <... < t rm.
前記NTCサーミスタ素子は酸化バナジウムを主たる成分として形成されていることを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の温度履歴記憶装置。   The temperature history storage device according to any one of claims 1 to 4, wherein the NTC thermistor element is formed using vanadium oxide as a main component. 前記電流ヒューズ素子の両端間の電圧を測定するための電圧測定端子を有することを特徴とする請求項1から4までのいずれか1項に記載の温度履歴記憶装置。   5. The temperature history storage device according to claim 1, further comprising a voltage measurement terminal for measuring a voltage between both ends of the current fuse element. 6. 前記温度履歴記憶装置は、
温度履歴駆動時に、間欠的に前記電圧Vを印加する駆動回路を有することを特徴とする請求項1から6までのいずれか1項に記載の温度履歴記憶装置。
The temperature history storage device
The temperature history storage device according to any one of claims 1 to 6, further comprising a drive circuit that intermittently applies the voltage V during temperature history drive.
前記温度履歴記憶装置は、
温度履歴駆動時に、間欠的に前記電圧Vを印加する駆動回路を有し、
前記駆動回路は、
前記直列回路に並列に容量Csを有するキャパシタCを接続し、
前記直列回路の一方の電極は接地電位に接続され、他方の電極はインバータが複数段接続されたインバータ回路の入力に接続され、
前記インバータ回路の出力は、前記一方の電極と電源との間に設けられたトランジスタのゲートに接続され、前記トランジスタのソースおよびドレイン電極の一方は前記電圧に接続され、他の一方は前記他方の電極に接続されていることを特徴とする請求項7に記載の温度履歴記憶装置。
The temperature history storage device
A drive circuit that intermittently applies the voltage V during temperature history driving;
The drive circuit is
A capacitor C having a capacitance C s is connected in parallel to the series circuit,
One electrode of the series circuit is connected to a ground potential, and the other electrode is connected to an input of an inverter circuit in which a plurality of inverters are connected,
The output of the inverter circuit is connected to the gate of a transistor provided between the one electrode and a power source, one of the source and drain electrodes of the transistor is connected to the voltage, and the other is connected to the other The temperature history storage device according to claim 7, wherein the temperature history storage device is connected to an electrode.
前記NTCサーミスタ素子に代えて、所定の温度Tc以下の低い温度で非導通であり、Tcより高い温度において導通状態となるバイメタルによるスイッチに用いることを特徴とする請求項1から8までのいずれか1項に記載の温度履歴記憶装置。 9. Instead of the NTC thermistor element, it is used for a bimetal switch which is non-conductive at a temperature lower than a predetermined temperature Tc and is conductive at a temperature higher than Tc . The temperature history storage device according to any one of the above.
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