JP5822777B2

JP5822777B2 - ２芯平行リード線及びリード線付きサーミスタ

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Publication number: JP5822777B2
Application number: JP2012098535A
Authority: JP
Inventors: 北沢　弘; 弘北沢; 宮澤　貴志; 貴志宮澤
Original assignee: Totoku Electric Co Ltd
Current assignee: Totoku Electric Co Ltd
Priority date: 2012-04-24
Filing date: 2012-04-24
Publication date: 2015-11-24
Anticipated expiration: 2032-04-24
Also published as: JP2013229112A

Description

本発明は、２芯平行リード線及びリード線付きサーミスタに関し、さらに詳しくは、携帯端末等の内部に収容された構成部品の温度を検知するサーミスタ用の２芯平行リード線及びリード線付きサーミスタに関する。

携帯端末やモバイルパソコン等の電子機器の実装基板は、軽薄化、短小化、高機能化、及び高出力化されており、ますます高密度実装化されている。近年、携帯端末やモバイルパソコン等の電子機器の実装基板では、高密度実装化ばかりではなく、電子機器の安全性を確保することが要求されている。安全性の中でも、実装基板等を電池等の発熱から保護するため、電子機器内にサーミスタを備えるニーズが高まっており、温度検知、過電流保護、又は温度補償等の用途で高い品質レベルの要求が高まっている。そうしたサーミスタとしては、サーミスタ素子と、このサーミスタ素子に接続されたリード線とを備えるものが利用されている。

特許文献１には、第１及び第２のリード線が、金属線と、この金属線を絶縁部材で被覆する被覆部と、平坦状に形成された第１及び第２の金属線露出部とを有し、第１のリード線と第２のリード線とが平行であり、第２のリード線は第１のリード線よりも短く形成され、第１の金属線露出部は、端子電極の側面折り返し部にはんだ接合され、第２の金属線露出部も他の端子電極の側面折り返し部にはんだ接合され、第１及び第２の金属線露出部は同一平面上に位置し、側面折り返し部のみならず端面部や間隙にもはんだフィレットが形成されているリード線付き電子部品に関する技術が提案されている。この技術では、簡素な構造でかつ低コストで容易に接合強度を向上させることができ、電気的接続性が良好で高い信頼性を有するようにしている。

本出願人は、これまでに、携帯端末やモバイルパソコン等の電子機器の温度を測定するためのサーミスタ用のリード線の技術開発や、リード線付きサーミスタの技術開発を行ってきた。そうしたサーミスタは、特許文献１で提案された技術と同様、サーミスタ素子を測定対象物には固定せず、サーミスタ素子を測定対象物の近傍に配置し、リード線の強度や剛性を利用してサーミスタ素子が移動しないようにしていた。

特開２０１０−７３７３１号公報

本出願人が、サーミスタの研究を進めていたところ、時間の経過と共に正確な温度を検知することができなくなるという問題があることを認識するに至った。研究の結果、一般的に利用されているリード線付きのサーミスタは、リード線の導体として銅線が使用されており、銅線は強度が低いため、電子機器に振動が生じたりすると、サーミスタ素子が当初配置した位置からずれてしまい、測定対象物の温度を正確に測定することができないことが判明した。

しかも、そうしたリード線は、導体外周に設けられた絶縁被覆層が厚肉であるため、電子機器内の狭小部にリード線を配置することが困難であり、サーミスタ素子を測定対象物に十分に近づけることができないことがあった。そのため、測定対象物から離れた位置にサーミスタ素子が配置されてしまい、温度補償性に欠け、信頼性が低いことも判明した。また、こうしたリード線は、導体として銅線が使用されているため、熱伝導率が高く、熱が導体を伝達してしまう。そのため、サーミスタ素子が検知する温度が実際の温度よりも低く検知されやすいという問題もあった。

一方で、サーミスタ用のリード線は、携帯端末やモバイルパソコン等の電子機器の小型化や実装基板の高密度実装化に伴って、線径を細くすることが要求されている。

このように、サーミスタ用のリード線には、時間の経過と共に位置ずれを起こさない程度の強度が要求されると共に、線径を細くすることが要求されている。

しかしながら、サーミスタ用のリード線は、導体外周に設けられる絶縁被覆層が、溶融押出しによって１００μｍ以上の厚さで形成されているため、絶縁被覆層の薄肉化が困難であり、リード線を細くすることが困難であった。また、導体外周に絶縁層が設けられたリード線同士を並列に固着して２芯平行リード線を形成する場合、溶融押出しによってリード線同士を固着するため、得られた２芯平行リード線には押出成形された厚い絶縁被覆層が形成されている。

このような２芯平行リード線を使用して２芯平行リード線付きサーミスタを製造する場合、先ずリード線の端末加工を行い、次いでリード線をサーミスタ素子にはんだ付けする。リード線の端末加工は、リード線同士が並列に固着された平行線に割を入れて引き裂いて単線とし、その後、溶融押出しされた絶縁被覆層を専用のワイヤストリッパで剥離して導体を露出させている。その後、露出した導体をサーミスタ素子にはんだ付けし、サーミスタ素子部分を気密封止してサーミスタを製造している。そのため、加工工程が複雑であり、製造コストがかさんでしまう。

本発明は、上記問題を解決するためになされたものであって、その目的は、サーミスタ素子の位置を維持でき、正確な温度を検知することができ、且つ低廉なコストで製造できる構造形態を備えた、２芯平行リード線及びリード線付きサーミスタを提供することにある。

上記課題を解決するための本発明に係る２芯平行リード線は、はんだ付け可能な導体と、該導体を被覆して該導体をはんだ付け可能にする絶縁被覆層とを有する２本の絶縁導線で構成され、前記導体は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、及び熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、２本の前記絶縁導線は、該絶縁導線が延びる長手方向に融着層で平行に固着されていることを特徴とする。

この発明によれば、導体の引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上なので、振動等の外力が加わった場合でも電子機器内の測定対象物とサーミスタ素子との距離を位置ずれなく保つことができる。また、導体の伸び率が５％以上なので、リード線がフレキシブルになって引き回しが容易になる。その結果、電子機器内の狭小部にリード線を容易に配置することができる。また、導体の伸び率が５％以上なので、導体のスプリングバック現象を防止することができる。そのため、リード線のみで支持されたサーミスタ素子を、測定対象物の近傍に配置した場合であっても、導体のスプリングバック現象でサーミスタ素子が位置ずれするのを防止することができる。導体が上記引張り強さ及び伸び率をもつことで、その導体を有する２芯平行リード線がサーミスタ素子に接続されたサーミスタは、高い信頼性を有する温度検知、過電流保護、及び温度補償等を行うことができる。また、導体の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下なので、導体の熱伝達を抑制できる。こうした２芯平行リード線をサーミスタ素子に接続すれば、測定対象物の温度を正確に検知させることができる。さらに、本発明に係る２芯平行リード線によれば、導体及び絶縁被覆層のいずれもがはんだ付け可能なので、絶縁導線をサーミスタ素子に直接はんだ付けすることができ、ワイヤストリッパ等による端末剥離を行うことが不要になる。その結果、２芯平行リード線の構造形態は、複雑な加工工程を省略することができ、製造コストを削減することができる構造形態ということができる。

本発明に係る２芯平行リード線において、前記導体が、銅、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金線であり、好ましくは、銅の含有率が５０質量％以上９６質量％以下、ニッケルとマンガンとの合計含有率が４質量％以上５０質量％以下である。

この発明によれば、導体として上記した銅合金線を使用するので、導体の熱伝導率を２０Ｗ／ｍ・ｋ以上１００Ｗ／ｍ・ｋ以下の範囲にすることができる。その結果、銅線の熱伝導率３９０Ｗ／ｍ・ｋと比較して、熱伝導を１／３．９倍〜１／１９．５倍も小さくすることができ、サーミスタ素子の温度測定性能を向上させることができる。

本発明に係る２芯平行リード線において、前記絶縁被覆層は、耐熱指数が少なくとも１５０℃であり且つ、厚さが３０μｍ以下である。

この発明によれば、絶縁被覆層が少なくとも１５０℃の耐熱指数を有するので、絶縁層の熱劣化を抑制でき、導体の露出や、導体が例えば基板に接触してショートすること等を防止して、電子機器が誤動作するのを防止することができる。また、絶縁被覆層の厚さを３０μｍ以下にすることにより、小径化を図ることができる。

上記課題を解決するための本発明に係るリード線付きサーミスタは、サーミスタ素子と、該サーミスタ素子にはんだ付けされている２芯平行リード線とで構成されたリード線付きサーミスタであって、
前記２芯平行リード線は、はんだ付け可能な導体と、該導体を被覆して該導体をはんだ付け可能にする絶縁被覆層とを有する２本の絶縁導線で構成され、前記導体は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、及び熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、２本の前記絶縁導線は、該絶縁導線が延びる長手方向に融着層で平行に固着されており、前記絶縁導線が延びる長手方向の端部から所望の長さだけ該絶縁導線同士が前記融着層の位置で分離され、前記導体が前記端部でサーミスタ素子にはんだ付けされていることを特徴とする。

本発明によれば、サーミスタ素子の位置を維持でき、正確な温度を検知することができ、且つ低廉なコストで製造できる構造形態を備えた２芯平行リード線及びリード線付きサーミスタを提供することができる。

本発明の１実施形態に係る２芯平行リード線の横断面図である。本発明の１実施形態に係るリード線付きサーミスタの平面図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。なお、本発明の技術的範囲は、以下の記載や図面にのみ限定されるものではない。

［２芯平行リード線］
本発明に係る２芯平行リード線１は、図１及び図２に示すように、はんだ付け可能な導体３と、導体３を被覆して該導体３をはんだ付け可能にする絶縁被覆層４とを有する２本の絶縁導線２で構成されている。導体３は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、及び熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下である。２本の絶縁導線２は、絶縁導線２が延びる長手方向に融着層５で平行に固着されている。なお、２芯平行リード線１は、長手方向の全ての領域で、絶縁導線２同士が平行をなしており、絶縁導線２同士が相互に捻り合わされることがないリード線である。

こうした２芯平行リード線１をサーミスタ素子１１にはんだ付けしたリード線付きサーミスタ１０は、測定対象物とサーミスタ素子１１との距離を位置ずれなく保つことができる。また、導体３の熱伝達を抑制でき、測定対象物の温度を正確に検知することができる。また、絶縁導線２をサーミスタ素子１１に直接はんだ付けすることができ、複雑な加工工程を省略して製造コストを削減することができる。

以下、２芯平行リード線１の各構成について詳細に説明する。

＜導体＞
導体３は、はんだ付け可能な導体であり、絶縁導線２の芯材を構成している。導体３は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、及び熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下の特性を備えている。

導体３の構成材料は特に限定されないが、導体３を塑性加工して加工硬化させたり、熱処理して軟化させたりして、上記した特性範囲に調整する。そのように調整できる金属導体であればその種類は特に限定されない。好ましい導体としては、銅合金線を挙げることができ、より好ましくは、銅、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金線を挙げることができる。なお、こうした銅合金線は、後で詳細に説明する。

（引張り強さ及び伸び率）
導体３の引張り強さは３５０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、導体３の伸び率は５％以上である。この範囲の引張り強さと伸び率を有する導体３を用いて製造した２芯平行リード線１は、電子機器内を容易に引き回すことができる。また、その２芯平行リード線１は、上記範囲の引張り強さと伸び率を有するので、振動等の外力によって変形しないほどの強度を持ち、スプリングバック現象を起こさない程度の伸び率を有している。こうした２芯平行リード線付きのサーミスタ１０（図２参照）は、電子機器内に配置された場合に、温度の測定対象からわずかな距離だけ離れた位置にサーミスタ素子１１を容易に配置することができ、さらに配置されたサーミスタ素子１１を位置ずれなく長期間にわたって保持することができる。導体３の好ましい引張り強さは４５０Ｎ／ｍｍ^２以上であり、好ましい伸び率は２０％以上４０％以下である。

導体３の引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２未満の場合は、２芯平行リード線付きのサーミスタ１０に振動等の外力が加わると、サーミスタ素子１１の位置が当初配置した位置からずれてしまうことがある。導体３の引張り強さの上限は特に限定されないが、好ましい導体３が銅合金線であることから、約６００Ｎ／ｍｍ^２程度となる。

なお、一般的なリード線に使用される導体は引張り強さが小さい銅線であり、そうした銅線の引張り強さは、通常、２４０Ｎ／ｍｍ^２以上３４０Ｎ／ｍｍ^２以下である。したがって、銅線を用いたリード線は強度が低く、サーミスタに振動等の外力が加わった場合に、サーミスタ素子の位置がずれ易いという問題がある。

導体３の伸び率が５％未満の場合は、２芯平行リード線１を電子機器内を引き回している際の導体３の弾性変形に伴って、導体３にスプリングバック現象が生じ易い。導体３がスプリングバック現象を起こすと、サーミスタ素子１１の位置が当初配置した位置から位置ずれすることがある。また、導体３の伸び率が５％未満では、２芯平行リード線１を電子機器内で引き回す作業がしにくい。

なお、一般的なリード線に使用された銅線の伸び率は約３％程度であり、十分な伸びがないためにスプリングバック現象が起きやすく、しかも電子機器内で引き回しにくい。

（熱伝導率）
導体３の熱伝導率は１００Ｗ／ｍ・ｋ以下である。この範囲の熱伝導率を有する導体３は、熱の伝達を効果的に防止することができるので、その導体３を用いて製造した２芯平行リード線１は、電子機器内の代表的な測定対象物である電池（バッテリー）の温度を正確に測定することができるリード線付きサーミスタ１０を構成できる。なお、導体３の好ましい熱伝導率は、２０Ｗ／ｍ・ｋ以上８０Ｗ／ｍ・ｋ以下である。

導体３の熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋを超える場合は、導体３が熱を容易に伝達させてしまい、サーミスタ素子１１が検知する温度が実際の温度よりも低い値になってしまう。一般的なリード線の導体に使用される銅線は、熱伝導率が約３９０Ｗ／ｍ・ｋであり、本発明を構成する導体３は、銅線と比較して、熱伝導を１／３．９倍〜１／１９．５倍も小さくすることができ、サーミスタ素子の温度測定性能を向上させることができる。

熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下の導体３は抵抗温度係数が小さいので、その導体３を用いた２芯平行リード線１付きのサーミスタ１０は、電子機器に使用される電池パック等の温度を検知するために好ましく使用される。電池パックの温度は、常温から２００℃度程度の範囲で変化することから、温度測定は、サーミスタ素子１１で生じた起電力を導体３が演算装置（図示しない）にまで伝送して行われる。このとき、温度の変化に応じて導体３の抵抗が変化してしまうと、サーミスタ素子１１で生じた起電力を正確に演算装置にまで伝送できず、正確な温度測定を行うことができないという問題が生じる。こうした問題を防止するためには、電池パック等の測定対象物の温度が変化した場合でも、抵抗が変化しにくい抵抗温度係数が小さい導体３を採用することが好ましい。なお、抵抗温度係数は、温度の変化に応じて抵抗がどれだけ変化するかを表す係数であり、本発明に係る２芯平行リード線１に使用する導体３は、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下の抵抗温度係数が小さい銅合金線を使用することが好ましい。

（導体の具体例）
導体３は、上記した引張り強さ、伸び率及び熱伝導率の範囲を満たす銅合金線が好ましく用いられる。具体的には、銅、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金線が好ましく用いられる。なお、こうした銅合金線の直径は特に限定されないが、０．２ｍｍ以上０．４ｍｍ以下程度にすることができる。

銅、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金線は、銅の含有率が５０質量％以上９６質量％以下、ニッケルとマンガンとの合計含有率が４質量％以上５０質量％以下であることが好ましい。

具体的には、例えば、ＪＩＳ規格のＣＮ１０、ＣＮ１５、ＣＮ３０及びＣＮ４９で表される銅ニッケル抵抗線を使用することが好ましい。こうした銅ニッケル抵抗線の組成を表１に示す。

表１に示すように、ＣＮ１０は、ニッケルの含有率が４．０質量％以上７．０質量％以下であり、マンガンの含有率が１．０質量％以下であり、銅、ニッケル及びマンガンの合計含有率が９９質量％以上である。したがって、ＣＮ１０の銅含有率は９３質量％以上９６質量％以下である。また、ＣＮ１５は、ニッケルの含有率が８．０質量％以上１２．０質量％以下であり、マンガンの含有率が１．０質量％以下であり、銅、ニッケル及びマンガンの合計含有率が９９質量％以上である。したがって、ＣＮ１５の銅含有率は８８質量％以上９２質量％以下である。また、ＣＮ３０は、ニッケルの含有率が２０．０質量％以上２５．０質量％以下であり、マンガンの含有率が１．５質量％以下であり、銅、ニッケル及びマンガンの合計含有率が９９質量％以上である。したがって、ＣＮ３０の銅含有率は７５質量％以上８０質量％以下である。また、ＣＮ４９は、ニッケルの含有率が４２．０質量％以上４８．０質量％であり、マンガンの含有率が０．５質量％以上２．５質量％以下であり、銅、ニッケル及びマンガンの合計含有率が９９質量％以上である。したがって、ＣＮ４９の銅含有率は４９．５質量％以上５７．５質量％以下である。

ＣＮ１０、ＣＮ１５、ＣＮ３０及びＣＮ４９の引張り強さ、伸び率及び熱伝導率を表２に示す。

引張り強さは、表２に示すように、ＣＮ１０が４３０Ｎ／ｍｍ^２、ＣＮ１５が４３０Ｎ／ｍｍ^２、ＣＮ３０が４５０Ｎ／ｍｍ^２、ＣＮ４９が５００Ｎ／ｍｍ^２であり、いずれの銅ニッケル抵抗線も、本発明の２芯平行リード線１が必要としている引張り強さ３５０Ｎ／ｍｍ^２以上である。特にＣＮ３０とＣＮ４９は、導体３の好ましい引張り強さである４５０Ｎ／ｍｍ^２以上である。

伸び率も、表２に示すように、ＣＮ１０は５％、ＣＮ１５、ＣＮ３０及びＣＮ４９は２５％であり、本発明の２芯平行リード線１が必要としている伸び率５％以上であり、特にＣＮ１５、ＣＮ３０及びＣＮ４９は好ましい伸び率である２０％以上４０％以下である。

熱伝導率も、表２に示すように、ＣＮ１０が９６Ｗ／ｍ・ｋ、ＣＮ１５が６１Ｗ／ｍ・ｋ、ＣＮ３０が３５Ｗ／ｍ・ｋ、ＣＮ４９が２０Ｗ／ｍ・ｋであり、いずれの銅ニッケル抵抗線も、本発明の２芯平行リード線１が必要としている熱電伝導率１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、好ましい熱伝導率である２０Ｗ／ｍ・ｋ以上８０Ｗ／ｍ・ｋ以下である。

このように、ＣＮ１０、ＣＮ１５、ＣＮ３０及びＣＮ４９の各銅ニッケル抵抗線は、上記した引張り強さ、伸び率及び熱伝導率を持つので、本発明の２芯平行リード線１の導体３として好適に使用することができる。特に、ＣＮ３０及びＣＮ４９は、上記した引張り強さ、伸び率及び熱伝導率の好ましい範囲内にあるので、より好ましく用いることができる。

＜絶縁被覆層＞
絶縁被覆層４は、導体３を被覆してその導体３をはんだ付け可能にする絶縁性の層であり、導体３同士の接触を防いで短絡を防止するように作用する。絶縁被覆層４は、耐熱指数が少なくとも１５０℃以上の耐熱性を持っていることが好ましい。この範囲の耐熱指数を持つ絶縁被覆層４を適用することにより、例えば１００℃から２００℃まで温度が上昇する電池パック等の温度計測に好ましく用いることができる。絶縁被覆層４の耐熱指数が１５０℃未満で耐熱性が十分でない場合、２芯平行リード線１を長期間にわたって使用すると、絶縁被覆層４が劣化してしまう。なお、「耐熱指数」とは、長期間にわたる耐熱性を表す指標であり、所定の温度に曝された試料が１０万時間耐えることができる温度を意味する。

２芯平行リード線１をサーミスタ素子１１に接続する際には、導体３だけでなく、絶縁被覆層４を含めてはんだ付けされる。そのため、絶縁被覆層４自体がはんだ付け可能な材質であることが必要である。こうした特性（耐熱性とはんだ付け可能）を備える絶縁被覆層４の構成樹脂としては、耐熱ポリウレタン樹脂、はんだ付け可能ポリエステル樹脂、及びはんだ付け可能ポリエステルイミド樹脂から選ぶことができ、より好ましくは、耐熱ポリウレタン樹脂やはんだ付け可能ポリエステルイミド樹脂等を挙げることができる。耐熱ポリウレタン樹脂には、エポキシ樹脂等を所定の配合比で含有させることにより、耐熱性を調整することができる。

絶縁被覆層４の厚さは、リード線付きサーミスタ１０が使用される電子機器の種類に応じて任意に設計されるが、好ましくは、１μｍ以上３０μｍ以下であり、より好ましくは３μｍ以上１５μｍ以下である。このような厚さで形成されることにより、２芯平行リード線１の小径化を図ることができ、電子機器内の狭小部にリード配線することができる。一方、絶縁被覆層４の厚さが３０μｍを超えると、電子機器の狭小部にリード配線することが困難になることがある。なお、絶縁被覆層４は、単層構造であってもよいし、多層構造であってもよい。多層構造で絶縁被覆層４を構成する場合は、絶縁性の異なる層で構成してもよいし、滑り性を付与する層を外層に形成してもよいし、熱融着性や溶剤融着性を有する層を外層に形成してもよい。

＜融着層＞
融着層５は、２本の絶縁導線２の周囲に設けられ、絶縁導線２同士を平行に配置された状態で固着させている。融着層５の構成材料は特に限定されないが、ナイロン等が好ましく用いられる。そうした融着層５は、並列に配された２本の絶縁導線２の絶縁被覆層４の周囲に融着層形成用樹脂が塗布され、塗布された融着層形成用樹脂を焼付けして形成される。

塗布及び焼付けにより形成される融着層５は、厚さが５μｍ以下に形成され、より好ましくは１μｍ以上３μｍ以下に形成される。融着層５の厚さが５μｍ以下であるので、融着された絶縁導線２同士を容易に引き裂いて分離することができ、その結果、２芯平行リード線１の端部をサーミスタ素子１１にはんだ付けする際に、効率よく絶縁導線２同士を分離することができる。

以上のようにして２本の絶縁導線２が固着された２芯平行リード線１は、短径が０．２０４μｍ以上０．４７ｍｍ以下に形成され、長径が０．４０７ｍｍ以上０．９３５ｍｍ以下に形成される。また、２芯平行リード線１は、使用される電子機器の種類に応じて全長が３ｍｍ〜５０ｍｍに切断されて用いられる。

［リード線付きサーミスタ］
本発明に係るリード線付きサーミスタ１０は、図２に示すように、サーミスタ素子１１と、サーミスタ素子１１にはんだ付けされている上記本発明に係る２芯平行リード線１とで構成されている。

具体的には、２芯平行リード線１は、上記したとおり、はんだ付け可能な導体３と、導体３を被覆して導体３をはんだ付け可能にする絶縁被覆層４とを有する２本の絶縁導線２で構成され、導体３は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、及び熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、２本の絶縁導線２は、絶縁導線２が延びる長手方向に融着層５で平行に固着されている。そして、絶縁導線２が延びる長手方向の端部から所望の長さだけ絶縁導線２，２同士が融着層５の位置で分離され、導体３が前記した端部でサーミスタ素子１１にはんだ付けされている。

サーミスタ素子１１は、ＮＴＣサーミスタ素子が使用される。このサーミスタ素子１１は、ニッケル、マンガン、コバルト及び鉄等の酸化物を混合して焼結したものである。サーミスタ素子１１は、負温度係数を有しており、温度の上昇に対して抵抗が減少する。こうしたサーミスタ素子１１の両端部の表面は、はんだ１２によって被覆されている。

［製造方法］
２芯平行リード線１及びリード線付きサーミスタ１０の製造方法について説明する。先ず、予め焼鈍して所定の引張り強さと伸び率に調整された導体３を準備する（準備工程）。このときの焼鈍条件は、使用する導体の種類に応じて設定する。所定の引張り強さと伸び率は、全ての製造工程後に得られた２芯平行リード線１の引張り強さと伸び率が上記した範囲内になるように設定する。

次に、その導体３の周囲に絶縁被覆層４を形成する（絶縁被覆層形成工程）。この工程は、導体３の周囲に樹脂塗料を塗布する塗布工程と、塗布された樹脂塗料を焼付けする焼付工程とを含み、その塗布工程と焼付工程とを１回又は複数回繰り返すことにより、絶縁被覆層４を形成する。

次に、絶縁被覆層４の周囲に融着層５を形成する（融着層形成工程）。この融着層５の形成は前記した絶縁被覆層４の形成方法と同様であり、絶縁被覆層４の周囲に樹脂塗料を塗布する塗布工程と、塗布された樹脂塗料を焼付けする焼付工程とを含み、その塗布工程と焼付工程とを１回又は複数回繰り返すことにより、融着層５を形成する。

次に、融着層５が設けられた２本の絶縁導線２，２を準備し、それらを平行に接触するようにガイドし、その状態で、熱風を吹きかけ、又は溶剤（アルコール等）に接触させて、本の絶縁導線２，２を融着層５を介して融着する。こうして２芯平行リード線１を製造することができる。

リード線付きのサーミスタ１０は、製造された２芯平行リード線１をサーミスタ素子１１にはんだ付けして製造する。先ず、２芯平行リード線１の長手方向の端部６から所望の長さだけ絶縁導線２同士を引き裂いて分離する。その分離は、融着層５の位置で引き裂いて行う。次に、２芯平行リード線１の端部６をサーミスタ素子１１にはんだ付けする。そのはんだ付けにより、絶縁被覆層４が熱分解し、芯線である導体３がサーミスタ素子１１にはんだ付けされる。絶縁導線２の端部６がはんだ付けされると、図２に示すように、導体３ははんだ８によって被覆される。こうしたはんだ付け工程では、各絶縁導線２の端部６を絶縁被覆層４ごとサーミスタ素子１１にはんだ付けするので、ワイヤストリッパを使用して絶縁導線２から導体３を露出させる必要がなく、製造工程を減少させることができる。そのため、製造コストを削減することができる。

以下、実施例を挙げて本発明をさらに詳しく説明する。

［実施例１］
銅が９３質量％、ニッケルが５．０質量％、マンガンが１．０質量％、残部不可避不純物が１質量％未満からなる線径０．３ｍｍの銅合金線（銅ニッケル抵抗線：ＣＮ１０相当品）を導体３として使用して２芯平行リード線１を製造した。

まず、導体３を６８０℃の不活性ガス雰囲気中で焼鈍した。次いで、導体３の周囲にはんだ付け可能ポリエステルイミド（東特塗料株式会社製、商品名：ＴＳ−５２１）の絶縁被覆層４を形成した。絶縁被覆層４の形成は、はんだ付け可能ポリエステルイミドの塗布工程と焼付工程とを厚さが１０μｍになるまで繰り返し行った。次いで、その絶縁被覆層４の表面にナイロンの塗布工程と焼付工程とを厚さが３μｍになるように行った。次いで、得られた２本の融着層５付きの絶縁導線２を平行に接触するようにガイドし、アルコールで融着した。こうして２芯平行リード線１を製造した。得られた２芯平行リード線１は、長径が約０．６５０ｍｍで、短径が０．３２８ｍｍであった。

［実施例２］
実施例１において、導体３として銅が８８質量％、ニッケルが１０質量％、マンガンが１．０質量％、残部不可避不純物が１質量％未満からなる線径０．３ｍｍの銅合金線（銅ニッケル抵抗線：ＣＮ１５相当品）を用い、焼鈍温度を７５０℃に少し変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［実施例３］
実施例１において、導体３として銅が７５質量％、ニッケルが２３質量％、マンガンが１．０質量％、残部不可避不純物が１質量％未満からなる線径０．３ｍｍの銅合金線（銅ニッケル抵抗線：ＣＮ３０相当品）を用い、焼鈍温度を８００℃に少し変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［実施例４］
実施例１において、導体３として銅が５０質量％、ニッケルが４７質量％、マンガンが２．０質量％、残部不可避不純物が１質量％未満からなる線径０．３ｍｍの銅合金線（銅ニッケル抵抗線：ＣＮ４９相当品）を用い、焼鈍温度を８２０℃に少し変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［実施例５］
実施例４において、絶縁被覆層４を変性ポリウレタ（東特塗料株式会社製、商品名：ＴＳＦ４００）に変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［実施例６］
実施例４において、絶縁被覆層４を変性ポリウレタン（東特塗料株式会社製、商品名：ＴＳＦ１００）に変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［比較例１］
実施例１において、導体３として線径０．３ｍｍの銅線を用い、焼鈍温度を４５０℃に変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線を製造した。

［比較例２］
実施例１において、導体３として線径０．３ｍｍの銀入り銅線（銀の含有量：３質量％）を用い、焼鈍温度を７００℃に変更した他は、実施例１と同様にして、２芯平行リード線を製造した。

［比較例３］
実施例４において、焼鈍温度を６００℃に変更した他は、実施例４と同様にして、２芯平行リード線を製造した。

［比較例４］
実施例４において、焼鈍温度を９５０℃に変更した他は、実施例４と同様にして、２芯平行リード線を製造した。

［比較例５］
実施例４において、絶縁被覆層４をウレタン（東特塗料株式会社製、商品名：ＬＳ２３）に変更した他は、実施例４と同様にして、２芯平行リード線１を製造した。

［測定］
導体３の引張り強さと伸び率は、引張り試験機（株式会社島津製作所社製、型番：ＥＺ−ＴＥＳＴ）を用い、引張り速度１００ｍｍ／分の条件で測定した。

導体３の熱伝導率は、熱伝導率測定装置（アルバックイーエス株式会社製、型番：ＧＨ−１）で測定したものである。

導体３の組成は、ＩＣＰ発光分光分析装置（Perkin Elmer社製、型番：Ｏｐｔｉｍａ８０００）で測定したものである。

絶縁被覆層４を構成する耐熱指数は、（ＪＩＳ−Ｃ−３２１６−６に記載された測定手順によって測定し、得られた結果を回帰直線にプロットしたものである。

導体３の線径、絶縁被覆層４の厚さ、融着層５の厚さ、及び２芯平行リード線１の短径と長径は、マイクロゲージで測定した結果で表した。

総合評価は、２芯平行リード線１をサーミスタ素子１１にはんだ付けして得たリード線付きのサーミスタ１０を、６０ｍｍ×１２０ｍｍのスマートフォンの筐体内にサーミスタ素子１１を空間に保持（何かに接触しないように保持）するように配線したときの、（ａ）引き回しやすさ、（ｂ）配線後の形状保持性、（ｃ）振動を加えた後の形状保持性、を評価した。用いたサーミスタ素子１１は、ＮＴＣサーミスタ（株式会社村田製作所製、型番：ＮＣＰ０３ＷＦ１０４Ｅ０５ＲＬ、寸法：幅０．３×長さ０．６×高さ０．３ｍｍ、質量：０．２ｇ）である。

（ａ）の引き回しやすさは、スマートフォンの筐体内に配線し易さを、ランク１（引き回しし易い）、ランク２（中間）、ランク３（引き回しし難い）の３段階で評価した。（ｂ）の配線後の形状保持性は、スマートフォンの筐体内に配線した後の形状保持性を、ランク１（サーミスタ素子の自重での位置変動が起きない、及びスプリングバックでの位置変動が起きない）、ランク２（中間）、ランク３（サーミスタ素子の自重での位置変動が起きた、又はスプリングバックでの位置変動が起きた）の３段階で評価した。（ｃ）振動を加えた後の形状保持性は、（ｂ）の配線後の形状保持性の良好なものに対して、さらに振動（正弦波の振動を、３０分間）を加えた後の形状保持性を、ランク１（位置変動が起きない）、ランク２（中間）、ランク３（位置変動が起きた）の３段階で評価した。なお、表３中の総合欄は、（ａ）〜（ｃ）の結果から得られた総合評価であり、（ａ）〜（ｃ）の合計が３のときをランクＡ（良）、４〜５のときをランクＢ（中間）、６以上のときをランクＣ（不良）とした３段階で評価した。

［結果］
表３に得られた結果を示した。表３に示すように、実施例１〜６の２芯平行リード線１は、引き回しやすさ、配線後の形状保持性、振動を加えた後の形状保持性のいずれにも良好な結果を示した。特に、実施例３，４，５，６は良好であった。一方、比較例１，３，４の２芯平行リード線は、引き回しやすさ、配線後の形状保持性、振動を加えた後の形状保持性で不十分であった。また、比較例２は熱伝導率が高すぎ、比較例５は耐熱指数が低すぎてＮＧと評価した。

１２芯平行リード線
２絶縁導線
３導体
４絶縁被覆層
５融着層
６端部
８はんだ
１０リード線付きサーミスタ
１１サーミスタ素子
１２はんだ

Claims

はんだ付け可能な導体と、該導体を被覆して該導体をはんだ付け可能にする絶縁被覆層とを有する２本の絶縁導線で構成され、
前記導体は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、２本の前記絶縁導線が、該絶縁導線が延びる長手方向に融着層で平行に固着されていることを特徴とする２芯平行リード線。
前記導体が、銅、ニッケル及びマンガンを含有する銅合金線である、請求項１に記載の２芯平行リード線。
前記銅合金線が、銅の含有率が５０質量％以上９６質量％以下、ニッケルとマンガンとの合計含有率が４質量％以上５０質量％以下である、請求項２に記載の２芯平行リード線。
前記絶縁被覆層は、耐熱指数が少なくとも１５０℃であり且つ、厚さが３０μｍ以下である、請求項１〜３のいずれか１項に記載の２芯平行リード線。
サーミスタ素子と、該サーミスタ素子にはんだ付けされている２芯平行リード線とで構成されたリード線付きサーミスタであって、
前記２芯平行リード線は、はんだ付け可能な導体と、該導体を被覆して該導体をはんだ付け可能にする絶縁被覆層とを有する２本の絶縁導線で構成され、前記導体は、引張り強さが３５０Ｎ／ｍｍ^２以上、伸び率が５％以上、熱伝導率が１００Ｗ／ｍ・ｋ以下であり、２本の前記絶縁導線が、該絶縁導線が延びる長手方向に融着層で平行に固着されており、前記絶縁導線が延びる長手方向の端部から所望の長さだけ該絶縁導線同士が前記融着層の位置で分離され、前記導体が前記端部でサーミスタ素子にはんだ付けされていることを特徴とするリード線付きのサーミスタ。