JP5406767B2

JP5406767B2 - 温度センサーユニット

Info

Publication number: JP5406767B2
Application number: JP2010067156A
Authority: JP
Inventors: 昭生萩原; 瞬亀岡
Original assignee: Union Machinery Co Ltd
Current assignee: Union Machinery Co Ltd
Priority date: 2010-03-24
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2014-02-05
Anticipated expiration: 2030-03-24
Also published as: JP2011196960A

Description

この発明は温度センサーユニット、詳しくは、実装工程の簡略化、実装基板の高密度化の要求に応えることが出来る温度センサーユニットに関するものである。

携帯端末やノートパソコンなどのバッテリー部やハイブリット自動車のバッテリー等の機器においては、機器異常に起因した温度上昇を監視する為、機器内に温度センサーを実装することが行われている。
図１は、従来の温度センサーの実装例であり、機器内の実装基板１４上に、他の部品と共にチップ型温度センサー２が実装されており、チップ型温度センサー２を含めたこれら部品類は、実装基板１４に形成された回路により、電気的に接続されている。

なし

近年、実装基板の高密度化に伴い、温度センサー自体も極小化及び配線の微細化が求められている。この為、温度センサーの実装精度についても、高密度化が追求されており、実装工程の簡略化は困難になりつつある。

一方、温度センサーが実装されている基板の配線に関しては、温度センサーに付随する配線パターンを変更しようとするときは、他部品を実装する為の配線は何ら変更する必要がない場合であっても、実装基板全体を作成し直す必要があり、仕様変更の際のコスト上昇は避けられなかった。

本発明者は、温度センサーを各種機器に実装する際の上記従来の問題点を解決せんとして鋭意研究を行った結果、温度センサーの仕様変更の際でも、実装基板全体を作成し直す必要がなく、仕様変更に伴うコストの上昇を抑えることができる便利な温度センサーユニットを開発することに成功し、本発明としてここに提案するものである。

チップ型温度センサー及び該チップ型温度センサーの特性調整用の回路が一方の面に実装され、前記チップ型温度センサーとの間で信号の授受を行う為の端子部が、前記チップ型温度センサー及び該チップ型温度センサーの特性調整用の回路が実装された面と同じ面の所定位置に形成されたＦＰＣ基板と、周壁部と天板部とから構成され、下方が開口した箱形をなし、内部に前記チップ型温度センサーを収容する収容室が形成され、前記ＦＰＣ基板のチップ型温度センサーが実装されている側の面を覆う様に、これに被せる絶縁性素材製の基板ホルダー、とから温度センサーユニットを構成し、該基板ホルダーの少なくとも四隅に、基板ホルダーの厚さよりわずかに大きい長さを有し、上下端に平坦な半田付け部を有する金属製端子をその表裏部を貫いて上下方向に取付け、裏面側の半田付け部をＦＰＣ基板の相応する位置にある端子部に、上面側の半田付け部を温度上昇を監視しようとする機器の実装基板の相応する位置にある平坦な端子に、それぞれ半田付けする様にして、上記課題を解決した。

この発明に係る温度センサーユニットは、ＦＰＣ基板とこれに被せられた基板ホルダーとから構成されており、実装されているチップ型温度センサーの特性を調整する為の回路はＦＰＣ基板上に形成されているので、これ自体で自己完結したユニットとなっており、温度上昇を監視しようとする機器内の実装基板の表面に形成されている端子に、基板ホルダーの対応する位置に設けられている金属製端子の半田付け部をそれぞれ半田付けするだけで、ＦＰＣ基板の端子部は温度上昇を監視しようとする機器内の実装基板に電気的に接続され、チップ型温度センサーで得られた温度に関する電気信号情報は、機器内の実装基板に出力され、温度情報検知の用に供される。従って、チップ型温度センサーの仕様を変更する場合には、ＦＰＣ基板の回路を変更するだけで足り、機器内の実装基板全体を変更する必要がないので、実装工程を簡略化でき、それに伴いコストも低下させることが可能である。

実装基板にチップ型温度センサーを他の部品と共に実装した従来例の斜視図。この発明に係る温度センサーユニットの実施例１の構成部品を分離して描いた斜視図。同じく、結合された状態を裏面側から見た斜視図。同じく、表面側から見た斜視図。同じく、その構成部品の一つである基板ホルダー部分の斜視図。同じく、基板ホルダーに半田付け部を有する金属製端子を取り付けた状態の斜視図。同じく、その構成部品の一つである金属製端子の斜視図。同じく、実装基板に温度センサーユニットを装着した状態の斜視図。

ＦＰＣ基板にチップ型温度センサーとその特性を調整する回路を実装すると共に、このＦＰＣ基板を基板ホルダーに装着し、基板ホルダーに設けられている金属製端子の平坦な半田付け部を、温度上昇を監視しようとする機器内の実装基板の表面に形成されている平坦な端子に半田付けにより接続する様にした点に最大の特徴が存する。

図２は、この発明に係る温度センサーユニットの実施例１の各構成部分を分離して描いた斜視図、図３は同じく結合された状態の斜視図、図４は、同じく、反対側から見た斜視図である。

図中１は、方形をなしたＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）基板であり、その一方の面には、チップ型温度センサー２が実装されていると共にこのチップ型温度センサー２の特性調整用の回路３が形成されており、更に同じ面にチップ型温度センサー２との間で信号の授受を行う為の平坦な端子部４も形成されている。又、このＦＰＣ基板１の四隅は円弧状に切欠かれ、位置決め様切欠き部５となっている。

一方、図中６は絶縁性素材からなる基板ホルダーであり、図５及び図６に示す様に、周壁部７と天板部８とから構成された、下方が開口した箱形をなし、内部にはチップ型温度センサー２を収容する収容室９が形成されている。又、天板部８はＦＰＣ基板１とほぼ同じ平面寸法を有している。

更に、この基板ホルダー６の少なくとも四隅には、図７に示す様に、基板ホルダー６の
厚さＡよりわずかに大きい長さＢを有し、上下端にＬ字形に折り曲げられた平坦な半田付け部１０ａ、１０ｂがそれぞれ形成された金属製端子１１が、天板部８を貫いて上下方向に取り付けられている。なお、図３において、下方の半田付け部１０ａは、この基板ホルダー６をＦＰＣ基板１に被せたとき、ＦＰＣ基板１に形成されている端子部４と重なる位置に設けられている。

一方、図６において、天板部８の上面に位置する上方の半田付け部１０ｂは、温度上昇を監視しようとする各種機器の実装基板１４の平坦な端子１５と重なる位置に設けられている。更に、基板ホルダー６の下面側の四隅にはＦＰＣ基板１の位置決め用切欠き部５に係合する位置決め用突起１３が形成されている。又、この基板ホルダー６の天板部８には、実装位置確認用の開口部１２があけられている。

そして、この基板ホルダー６は、図３及び図４に示す様に、ＦＰＣ基板１に実装されているチップ型温度センサー２が収容室９内に位置する様にＦＰＣ基板１に被せられており、半田付け部１０ａはＦＰＣ基板１の対応する端子部４に半田付けされている。

この様に、この発明に係る温度センサーユニットは、ＦＰＣ基板１とこれに被せられた基板ホルダー６とから構成されており、実装されているチップ型温度センサー２の特性を調整する為の回路３はＦＰＣ基板１上に形成されているので、これ自体で自己完結したユニットとなっており、図８に示す様に、温度上昇を監視しようとする機器内の実装基板１４の表面に形成されている平坦な端子１５に、基板ホルダー６の対応する位置に設けられている金属製端子１１の半田付け部１０ａを半田付けするだけで、ＦＰＣ基板１の端子部４は温度上昇を監視しようとする機器内の実装基板１４に電気的に接続され、チップ型温度センサー２で得られた温度に関する電気信号情報は、機器内の実装基板１４に出力され、温度情報検知の用に供される。
従って、チップ型温度センサー２の仕様を変更する場合でも、ＦＰＣ基板１の回路を変更するだけで足り、機器内の実装基板１４全体を変更する必要がないので、実装工程を簡略化でき、低コスト化に資することができる。

又、ＦＰＣ基板１の四隅には位置決め用切欠き５が、基板ホルダー６の下面側の四隅には位置決め用突起１３がそれぞれ形成されているので、これらが係合することにより位置決めがなされ、両者の位置関係にズレが生じるおそれは全くなく、ＦＰＣ基板１の端子部４と基板ホルダー６の金属端子１１の半田付け部１０とは常に正しい位置で接することになり、位置合わせが極めて簡単で、この点においても実装工程の簡略化を図ることが出来る。

情報端末の電源部やハイブリット自動車のバッテリー周辺など、温度監視を必要とし、かつ実装面積が限られた電子機器類において大いに利用価値がある。

１．ＦＰＣ基板
２．チップ型温度センサー
３．回路
４．端子部
５．位置決め用切欠き部
６．基板ホルダー
７．周壁部
８．天板部
９．収容室
１０．半田付け部
１１．金属製端子
１２．開口部
１３．位置決め用突起
１４．実装基板
１５．端子

Claims

チップ型温度センサー及び該チップ型温度センサーの特性調整用の回路が一方の面に実装され、前記チップ型温度センサーとの間で信号の授受を行う為の端子部が、前記チップ型温度センサー及び該チップ型温度センサーの特性調整用の回路が実装された面と同じ面の所定位置に形成されたＦＰＣ基板と、周壁部と天板部とから構成され、下方が開口した箱形をなし、内部に前記チップ型温度センサーを収容する収容室が形成され、前記ＦＰＣ基板のチップ型温度センサーが実装されている側の面を覆う様に、これに被せる絶縁性素材製の基板ホルダーとからなり、該基板ホルダーの少なくとも四隅に、基板ホルダーの厚さよりわずかに大きい長さを有し、上下端に平坦な半田付け部を有する金属製端子をその表裏部を貫いて上下方向に取付け、裏面側の半田付け部をＦＰＣ基板の相応する位置にある端子部に、上面側の半田付け部を温度上昇を監視しようとする機器の実装基板の相応する位置にある平坦な端子にそれぞれ半田付けする様にしたことを特徴とする温度センサーユニット。