JPH0223814B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 発明の背景 Ａ 技術分野 本発明は電子体温計およびその製造方法に関す
るものであり、特に基板のプローブ部分にチツプ
化した感温抵抗変化素子を有する電子体温計およ
びその製造方法に関するものである。

Ｂ 先行技術とその問題点 現在使用されている水銀体温計は長さが10〜12
cm、径が数mmであり、この大きさの水銀体温計で
もつて、腋下に挟み又は口中に入れて体温を測定
する。電子体温計も同様な使い勝手が可能で、寸
法もほぼ同じ大きさにすることは可能であるが、
プローブ部分に感温素子として設けられる、例え
ばサーミスタなどは部品の小型化の一環として被
覆やリード線などを設けておらず、寸法が２mm以
下の極めて小さいチツプ部品となる。従つて、製
造ラインに配置される自動機によつて基板のパタ
ーン上の正しい位置に精密に搭載することは困難
である。このような機械的精度の粗さから位置ず
れが発生し、サーミスタチツプを電極パターンの
間の正しい位置からずれたまま固定してしまう
と、強度不足による外的な応力による剥離、接触
不良など種々の不都合を残すことになるばかりで
なく、チツプの搭載される基板上の位置によつて
熱に対する応答が異なり、製品の応答性能のバラ
ツキの一因ともなつていた。また、感温素子を固
定するために、プローブ部分にポツテイング材を
充填しているが、この中に残る気胞も熱応答性を
悪くする大きな要因となつている。

発明の目的 本発明はこのような不利益に鑑みて提案される
ものであり、その目的はサーシスタ等のチツプ部
品の製造ラインにおける自動機の搭載精度を大幅
に保証することにより、熱応答特性が均一で、か
つ良好で、機械的強度の増した電子体温計及びそ
の製造方法を提案する所にある。

また本発明の他の目的は、自動機に要求される
搭載精度を大幅に保証し、機械的強度を簡易な構
成及び工程で実現することにある。

このような本発明の目的は、基板上にチツプ化
した感温素子を実装し、キヤツプをこれに被せ、
キヤツプと前記感温素子との間に熱伝導率の良い
ポツテイング材を充填したプローブ部を備えた電
子体温計において、前記基板の先端部に熱伝導用
の切欠を設け、この切欠をまたいで前記感温素子
を前記基板上に載せ、前記キヤツプ内に充填され
る前記ポツテイング材が前記切欠を通つて感温素
子をほぼ全面から包むことを特徴とする電子体温
計によつて達成される。

好適な態様に従えば感温抵抗変化素子がサーミ
スタチツプである。

他の発明の目的は、 基板上に電極をなすハンダスポツトを少なく
とも２点形成する工程と、 該ハンダスポツト上に前記感温素子を載置
し、加熱してハンダスポツトを溶融させ、該溶
融したハンダスポツトの表面張力で前記感温素
子を該ハンダ上に浮べることにより感温素子の
載置位置を規正する工程と、 該ハンダを固化して感温素子を固定する工程
と、 キヤツプと密に嵌合する電子体温筺体に感温
素子を外部に臨まして固定する工程と、 該先端部に被冠するキヤツプ内にポツテイン
グ材を充填した後で該キヤツプを電子体温筺体
に嵌合する工程と、前記ポツテイング材中の気
泡を嵌合部方向に浮上させて気泡を除去する気
泡除去工程と、 ポツテイング材を硬化する工程、 を含むことを特徴とする電子体温計の製造方法に
よつて達成される。

発明の具体的説明 本発明の代表的な実施例の全体構成を第１図に
従つて説明すれば、棒状のプローブが一体となつ
た小型の体温計筺体内部をそのを軸方向に上下を
二分する如く走るプリント基板１０上にサーミス
タ等の感温素子２０と、発振回路に用いられるコ
ンデンサ、抵抗等のチツプ部品３０と、マイクロ
コンピユータ、若干のレジスタ及びプログラム記
憶部から成る温度処理部４０を備え、測定経過時
間を変数として平衡温度に至るまでの温度変化を
規定した複数の予測関数を用意し、特定のサンプ
リング時点の温度及び該サンプリング時点までの
経過時間から選択した予測関数から特定時点の温
度を予測し、予測値と該特定時点の実測値との差
を比較する。該差が所定値外のときは、他の予測
関数を選択し、次の予測値を求める。差が所定値
内のときは予測関数に対応する平衡温度の予測値
を求める。求められた予測値は表示器５０により
表示する。なお、温度処理部としては、前述した
温度処理部の他にサーミスタチツプ２０を発振回
路の発振周波数を決定する感温周波数決定素子と
して組込んだ、発振回路の発振周波数から温度を
求める測温手段であれば、全てのものを使用でき
る。

更に具体的に第２図から第６図を参照しながら
実施例を説明すれば、適宜の板材から、基板１０
を第１図に示す形に打抜き（第３図、工程S1）、
次に、プローブ部分の熱伝導率を向上させるため
に、サーミスタチツプ２０のほぼ全面をプリント
基板１０の裏面から臨める程度の面積を有する熱
伝導用穴２２を打抜く（工程S2）。この穴の大き
さは、サーミスタチツプ２０の寸法を0.8〜0.9mm
×1.5mmとした場合、直径１mmの大きさの円形形
状が適当である（第４図、第５図参照）。また、
プローブ部分の基板の大きさは幅２mm、厚さ0.5
mmである。

次に、基板１０上にパターン６０を印刷し、
（S3）、工程S4で、実装される電子部品の接点と
して残すべき部位を除いて、パターン６０上に、
ソルダレジストを塗布する。形成される電極接点
対応位置にクリームハンダスポツト２４，２４を
スクリーン印刷技術を用いて印刷する（S5）。プ
ローブ部分におけるハンダスポツト２４の大きさ
は、ほぼ縦１mm、横0.6〜0.7mmであり、このスポ
ツトをパターン６０の端部でかつ、円形の熱伝導
用穴を挟むような対向位置に塗布する。２点のス
ポツトで画かれる外線の大きさは、サーミスタチ
ツプより僅かに大きいのがよい。溶融するハンダ
スポツト２４上に浮かせようとするサーミスタチ
ツプ２０は、縦0.8〜0.9mm、横1.5mm、厚み0.6mm
程度の方形であつて、溶融するハンダによつて浮
力が作用されるよう微小なチツプにする。工程
S6では下面にクリームハンダを塗布したサーミ
スタチツプ２０等の電子部品を電極をなすハンダ
スポツトの上に搭載し、リフロ炉で加熱を行う
（工程S7）。この炉で加える熱はハンダの融点以
上の温度200℃である。ところで、微小なサーミ
スタチツプ２０はハンダスポツト２４による２点
間に渡つて支持されているので溶けたハンダの上
に、表面張力で浮いて、正確に位置決めされて印
刷されたスポツト２４，２４のハンダの頂部の間
に表面張力で移動する。ハンダとサーミスタチツ
プの接合面は親和性がよいので、スポツトからチ
ツプが落ることはない。移動後に冷却（S8）す
ることにより、ハンダは固化し正規のスポツト間
の位置にサーミスタチツプは固定される。従つ
て、第５図のＡが示すように、正規な搭載位置か
らずれて置かれたサーミスタチツプは、過熱によ
りハンダスポツトが溶融すると、位置修正が行わ
れ(B)、最終的にはＣに示すように適正位置に移動
する。この結果、第５図Ａの位置でハンダ付けが
完了した場合に比べ、基板に固定された感温素子
の位置精度はパターン印刷の精度に依存して、極
めて精確となる。このため、外的な応力によるサ
ーミスタチツプの剥離、接触不良の防止が図られ
ることになり、製造ラインにおける自動機に要求
される搭載精度をこの発明は大幅に保証するもの
である。そして、基板上のチツプ位置が均一であ
ることは、外部の温熱に対するチツプの応答時間
の均一化になる。次に、工程S9にすすみアルミ
ナ、ベリリア等の熱伝導率の高い材料を防湿性の
エポキシ樹脂に混合したポツテイング材８１を先
端部に適量充填した測温キヤツプ８を、変性
PPO（ポリフエニレンオキサイド）樹脂から成る
筺体９０の嵌合部９１に強制的に嵌合（圧入）す
る。

なお、耐湿性エポキシ樹脂をポツテイング材に
使用する目的は、むくの状態で組込まれているサ
ーミスタに防湿性を与えるためである。

次に、第２図を参照して、筺体９０の測温キヤ
ツプ８０への圧入を説明する。

筺体９０の先端部の嵌合部９１には、鋸歯状を
呈し、測温キヤツプ８０の嵌合方向に対してテー
パのかかつた、複数の溝付き突起９２が突設され
ている。突起９２と９２の間は溝ができ、最後の
突起９２がつくる溝９３の後方はフラツト部分９
４をなす。嵌合部９１の外径寸法をキヤツプ８０
の内径より僅少ながら大となる寸法に、嵌合部９
１の測温キヤツプ８０の関係を設定してある。従
つて、測温キヤツプ８０を嵌合部９１に嵌め込む
と、突起９２はテーパ方向に押されて変形し、最
後にフラツト部分９４が測温キヤツプに密着す
る。フラツト部分９４は、所定の密着面積をもつ
ているため、膨張圧力によつて溢出しようとする
ポツテイング材を阻止する。

キヤツプ８０を図示のようにプローブに嵌合し
たのち、工程S10で電子体温計を遠心機にかけ、
キヤツプ８０のポツテイング材８１中に含まれて
いる気泡を嵌合部９１方向に浮上させて除去す
る。次に、ポツテイング材の硬化のための熱硬化
処理を行う（工程S11）。硬化中に熱膨張したポ
ツテイング材８１は体積が増え、フラツト部分９
４から外に溢れ出ようとするが、測温キヤツプ８
０中に圧入されたフラツト部分９４によつて阻止
され、外部に溢れ出ることはない。

さて、ポツテイング材８１中に嵌め込まれた、
サーミスタチツプ２０を実装した基板１０の穴２
２もポツテイング材８１の充填容積をなす。この
ため、基板１０は穴２２内のポツテイング材８１
によつてキヤツプ８０内の接着材と物理的に一体
となり、外力により位置ずれを起したり抜けるこ
とはない。従つて、キヤツプ８０とポツテイング
材との間、ポツテイング材とサーミスタとの間
に、熱伝導を妨げる空気層が後に形成されること
なく、当初に行つた遠心機の気泡除去効果を良好
に維持できる。

発明の具体的効果 以上述べた如く構成されるので、本発明により
自動機に要求される機械的精度を大幅に保証で
き、感温素子の位置ずれによる応答特性のバラツ
キが少なく機械的強度の増した耐久性のある小型
電子体温計を提供できる。また、感温素子を固定
するポツテイング材中の気胞も除去されるので、
熱応答特性が均一でかつ良好な電子体温計製造す
ることができる。従つて本発明によれば電子体温
計の構成もしくは製造工程を何等複雑化すること
なしに本発明は電子体温計の小型化、経済化、耐
久性を極めて安価に実現するものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は電子体温計の全体構成を示す基本構成
図、第２図は本発明の要部を示すプローブ部分の
断面図、第３図は電子体温計の製造工程を示す工
程図、第４図は一部を省略したプリント基板のプ
ローブ部分の拡大平面図、第５図は第４図の側面
図、第６図Ａ及びＢは、クリームハンダ上に載せ
られるサーミスタチツプの塔載例、位置ずれ、修
正例を示す図である。 ここで、１０……プリント基板、２０……サー
ミスタチツプ、２２……熱伝導用穴、２４……ク
リームハンダスポツト、６０……パターン、８０
……測温キヤツプ、９０……筺体、９２……突
起、９３……溝、９４……フラツト部分である。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 基板上にチツプ化した感温素子を実装し、キ
   ヤツプをこれに被せ、キヤツプと前記感温素子と
   の間に熱伝導率の良いポツテイング材を充填した
   プローブ部を備えた電子体温計において、前記基
   板の先端部に熱伝導用の切欠を設け、この切欠を
   またいで前記感温素子を前記基板上に載せ、前記
   キヤツプ内に充填される前記ポツテイング材が前
   記切欠を通つて感温素子をほぼ全面から包むこと
   を特徴とする電子体温計。 ２ 感温素子がサーミスタチツプであることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の電子体温
   計。 ３ 基板上に電極をなすハンダスポツトを少
   なくとも２点形成する工程と、 該ハンダスポツト上に前記感温素子を載置
   し、加熱してハンダスポツトを溶融させ、該溶
   融したハンダスポツトの表面張力で前記感温素
   子を該ハンダ上に浮べることにより感温素子の
   載置位置を規正する工程と、 該ハンダを固化して感温素子を固定する工程
   と、 キヤツプと密に嵌合する電子体温筺体に感温
   素子を外部に臨まして固定する工程と、 該先端部に被冠するキヤツプ内にポツテイン
   グ材を充填した後で該キヤツプを電子体温筺体
   に嵌合する工程と、 前記ポツテイング材中の気泡を嵌合部方向に
   浮上させて気泡を除去する気泡除去工程と、 ポツテイング材を硬化する工程、 を含むことを特徴とする電子体温計の製造方法。