JP3725296B2 - 測定抵抗体を有する温度センサ - Google Patents

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    • G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電気的絶縁表面およびその上に設けられた抵抗体層を備える基板から構成された測定抵抗体を有する温度センサに関し、特定すると、測定抵抗体が耐熱性合成物質より成る被覆により包囲され、測定抵抗体の接続導体がこの被覆を貫通して導かれるこの種の温度センサに関する。
【０００２】
【従来の技術】
ドイツ特許DT 25 27 739 B2 には、抵抗体温度計用の電気的測定抵抗体を製造する方法が開示されている。この方法においては、セラミック材料より成る支持体上に予め定められた温度係数を有する白金薄膜が装着され、そして測定抵抗体は、熱的および機械的要求に抗することができるように、関連して例えばエポキシ樹脂より成る耐熱性覆い層を備える。さらに、覆い層は、ガス層からの拡散、周囲からの固い物質、あるいは測定抵抗体と接触する物体に対する保護を提供すべきものである。
【０００３】
さらに、ドイツ実用新案89 13 803.1 には、表面温度測定のための抵抗体温度計が開示されている。この装置にあっては、金属層温度センサが合成物質被覆により包囲されており、この被覆を貫通して、抵抗体温度計の接続導体が外方に導かれる。合成物質被覆は、多層プラスチック吹付け具で製造され、エポキシ樹脂より成る。温度センサは、温度が報知されるべき表面上へ直接取付が予定される。
【０００４】
さらに、ドイツ特許DE 41 04 674 A1 には温度センサが開示されている。この装置にあっては、センサとして働く測定抵抗体が、セラミックより成る板状支持体の前面に被着した白金薄層抵抗体により形成され、これがガラスより成る本質的に管状の容器に気密に密閉され、そして支持体は本質的に長手方向エッジのみで応力なしに突き合わされ、他方すべての残りの平滑面およびエッジ面は測定抵抗自体と同じく、容器に対して完全に接触することなく配置される。これにより、支持体は応答関係の意味のある低下が生じることなく振動なしに包囲することができる。
【０００５】
この装置は、容器に対する支持体の比較的精密なセンタリングないし精確な調整のため、その製造が比較的高価につく。
【０００６】
さらに、ドイツ実用新案79 19 142 は、温度測定のための薄層測定抵抗体を開示しているが、この薄層測定抵抗体にあっては、支持体としてセラミック薄板が抵抗体層として薄い白金被覆を備えており、そして抵抗体層は電気的に結合された接続線を有している。薄層測定抵抗体は、二つの半体より成るセラミック容器内に配置され、そして半体は分離面で接合剤により相互に融着ないし貼着され、測定抵抗体から外方に導かれる接続線が接合剤内に埋め込まれる。
【０００７】
この装置は、二つの半体より成る容器のため、比較的精確な構造が必要である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の課題は、比較的簡単に製造できる温度センサであって、低コストで製造でき、かつ長寿命の消費財、例えば洗濯機、乾燥機、自動車内温度調節装置に設置可能な温度センサを創作することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明の課題は、被覆が一次外被ないし容器として働き、この外被を埋め込まれた測定抵抗体と一緒に外部容器としての追加の合成物質周囲塗布体により包囲し、そして接続導体を合成物質周囲塗布体を貫通して外部に導くことにより解決される。
【００１０】
センサが刺激的な環境において設置できるように周囲雰囲気に対して最適に封止された簡単で頑丈な構造がとりわけ有利であることがわかった。さらに、本装置は廉価に製造できる。
【００１１】
本発明の有利な実施の形態は、特許請求の範囲の請求項２〜７に示される。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明を具体例について説明する。
図１ａに従うと、測定抵抗体１は、長手方向に延在する基板３の一端部２に配置され、ＳＭＤ鑞づけにより装着される。測定抵抗体は、接続接触部６，７および導体路４，５を介して温度センサの外部接触子８，９と結合される。測定抵抗体１は、電気的絶縁表面を有する板状セラミック基板より成り、その上に測定抵抗が白金薄層の形式で装着される。DE 25 27 739 B2 から周知のように、このような測定素子は、例えば蛇行形態の抵抗層を有してよいが、それについてはここでより詳しく論述する要はない。開いて図示されたセンサの平面図において、シリコンラッカー等の合成物質の被覆１０は封止用一次外被ないし容器として図示されているが、この一次外被には、基板３の外部接触子８，９に導かれる部分に対する貫通孔が開けられている。外部接触子８，９は、プラグとして構成される。合成物質被覆１０より成る一次外被と基板３は、さらに熱硬化性物質等の合成物質周囲塗布体ないし殻体１３により包囲されており、そして外部接触子８，９は、この基板および測定用抵抗体を封止密閉する合成物質周囲塗布体からプラグ接触子として突出している。測定抵抗体１は、接続接触部６，７の領域において基板３の各導体路４，５上に直接鑞付けされる。
【００１３】
図１ｂによる長手方向断面図により説明すると、測定抵抗体１は長手方向断面で図示されており、そのサブストレート１５は板状セラミック部材として構成され、そして該部材は、少なくとも抵抗体層１６に対する表面範囲において電気的に絶縁されて構成される。抵抗体層１６は、相対する端部に接続接触部６，７を有しており、そしてこれらの接触部は、各々基板３の導体路４，５上に直接互いに電気的に絶縁されて鑞付けされる。したがって、例えば接続接触部６は、導体路４と鑞を介して電気的および機械的に堅固に結合され、接続接触部７は対応的に導体路５と結合される。抵抗体１は、基板３の端部２と一緒に一次外被を形成する合成物質被覆１０内に埋め込まれる。シリコンラッカー等の合成物質被覆１０ならびに回路基板３の大部分は、外部容器として機能する熱硬化性物質等の合成物質周囲塗布体１３により包囲され、そしてこの周囲塗布体は、端部１８の範囲において、プラグとして構成される外部接続接触子８，９へ導線を通すための開口を有する。回路基板３の短縮により、図２ａおよび図２ｂにより後で説明されるように、温度センサを例えば通常の半導体容器ないしパッケージ内に組み入れることが可能である。
【００１４】
図２ａは、図１ａに従う温度センサを斜視図で示すもので、その合成物質周囲塗布体１３は通常半導体素子の分野において使われるようなＴＯパッケージとして構成される。回路板実装のためのトランジスタパッケージは、ＴＯで標記される。トランジスタパッケージ使用の場合、外部接触子８，９は、通常の回路板への鑞付けに適合した長手方向に延在するピン８’，９’の形式で構成される。しかしながら、場合によっては即座の交換を達成するために、ピン８’，９’をプラグソケットに導入することも可能である。
【００１５】
さらに、図２ｂは、所謂ＳＯＴパッケージとして構成された合成物質周囲塗布体１３を図示している。このＳＯＴパッケージは、ＳＭＤ技術における回路板実装に役立つ。この場合、鑞付け面８”，９”を具備する外部へ導かれる接触子８，９は、ＳＭＤ技術の回路板の接触面に直接鑞付けできる。この種のＳＯＴパッケージは、とりわけ小型化の目的に適合している。
【図面の簡単な説明】
【図１ａ】測定抵抗が基盤上にＳＭＤ構成で実装された上方で開いた温度センサの平面図である。
【図１ｂ】図１ａに示される温度センサの長手方向断面図である。
【図２ａ】ＴＯパッケージと接続接触子を備える温度センサの斜視図である。
【図２ｂ】ＳＯＴパッケージと接続接触子を備える温度センサの斜視図である。
【符号の説明】
１ 測定抵抗体
２ 端部（基板の）
３ 基板
４，５ 導体路
６，７ 接続接触部
８，９ 外部接続接触子
８’，９’ ピン
１０ 合成物質被覆
１３ 合成物質周囲塗布体
１５ サブストレート
１６ 抵抗層

Claims (7)

  1. 電気的絶縁表面とその上に存する抵抗体層をもつサブストレートから成る測定抵抗体を備える温度センサであって、測定抵抗体が耐熱性合成物質から成る被覆により包囲され、この被覆を通って測定抵抗体の接続導体が導出されるものにおいて、被覆１０が一次外被ないし容器として働き、この一次被覆が埋め込まれた測定抵抗体と一緒に、外部容器としての追加の合成物質周囲塗布体１３により包囲され、そして接続導体４，５が合成物質周囲塗布体１３中を外方に導かれることを特徴とする温度センサ。
  2. 測定抵抗体１がＳＭＤ部材として構成され、その周囲に対して合成物質被覆１０により封止され、そして少なくとも２本の接続導体４，５が測定抵抗体１と外部接続接触子８，９との間において合成物質被覆１０と合成物質周囲塗布体１３中を気密かつ液密に導かれる請求項１記載の温度センサ。
  3. 外部接続接触子８，９がＳＭＤ実装体に対する蝋付け接触子として構成される請求項２記載の温度センサ。
  4. 測定抵抗体１が基板３上に鑞付けされ、該基板がその測定抵抗体から離間した端部に少なくとも一つの電気的接続を有し、その接続がピンの形式の外部接続接触子８，９として構成されるプラグと結合されている請求項２記載の温度センサ。
  5. 合成物質被覆１０がシリコンラッカーより成る請求項１〜４のいずれかに記載の温度センサ。
  6. 外部合成物質周囲塗布体１３が熱硬化性合成物質より成る請求項１〜５のいずれかに記載の温度センサ。
  7. 外部合成物質被覆１３がＴＯパッケージとして構成され、該パッケージがその接続表面２０の領域にピン８’，９’として構成される外部接続接触子を有する請求項１〜６のいずれかに記載の温度センサ。
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