JPH0616835U - 温度センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 薄膜サーミスタ素子またはチップ型サーミス
タ素子などのサーミスタ素子を用いて構成した温度セン
サに関し、製作が容易で、形状寸法のばらつきをなくす
ことができ、生産性の向上を図ることを目的とする。 【構成】 薄膜サーミスタ素子１をリード部１２Ａ，１
２Ｂの載置部分１３Ａ，１３Ｂに設けたそれぞれの窪み
１３ａ₁ ，１３ｂ₁ で位置決めしてサーミスタ素子１の
電極３Ａ，３Ｂを対応する載置部分１３Ａ，１３Ｂに電
気的に接続する構成とする。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

この考案は、薄膜サーミスタ素子またはチップ型サーミスタ素子などのサーミ スタ素子を用いて構成した温度センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、複合酸化物または炭化ケイ素（ＳｉＣ）の感温材料で構成した感熱膜を 絶縁基板上に形成した薄膜サーミスタ素子は、小形で応答速度が速く、安定性が 高く、均一で高精度な特性を持っているため、用途に応じて種々のホルダに取り 付けたり、あるいは種々の形状にアッセンブリすることにより、温度センサとし て各種の電子機器や家電製品に多数用いられている。

【０００３】 なお、薄膜サーミスタ素子は電極面に接続したリード線を含む形状寸法のばら つきを小さくすることが、各種の用途に用いるときの組立の自動化を可能とし、 歩留まりよく温度センサを量産するとともに、作業性の向上の面からも重要であ る。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

しかしながら、従来の薄膜サーミスタ素子を用いて構成した温度センサは、単 一チップ状に切り出した薄膜サーミスタ素子の対向する電極上にニッケル（Ｎｉ ）線などのリード線を半田付けなどの方法によって接続固定し、リード線を含む 薄膜サーミスタ素子の上面に絶縁被覆を形成する構造であった。 そして、温度センサの製造は主に手作業であるため、接続固定したリード線の 位置決めが不正確であったり、電極面に付着する半田の量が一定しないなどの不 都合があった。

【０００５】 このような不都合のため、完成した温度センサの形状寸法に大きなばらつきが 発生し、熱応答特性のばらつきや、種々の形状にアッセンブリするときの作業性 に影響を及ぼす結果となっていた。 この考案は、上記したような不都合を解消するためになされたもので、製造が 容易で、形状寸法のばらつきをなくすことができるとともに、生産性の向上を図 ることのできる温度センサを提供するものである。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

この考案にかかる温度センサは、サーミスタ素子を一対のリード部の載置部分 に設けたそれぞれの窪みで位置決めしてサーミスタ素子の一対の電極を対応する 載置部分に電気的に接続したものである。

【０００７】

【作用】

この考案におけるリード部の載置部分に設けられている窪みは、サーミスタ素 子を位置決めする。

【０００８】

【実施例】

以下、この考案の実施例を図に基づいて説明する。 図１はこの考案の一実施例である温度センサに用いる薄膜サーミスタ素子の構 成を示す説明図である。 図１において、１は薄膜サーミスタ素子を示し、アルミナ、ステアタイトなど のセラミックスで構成した絶縁基板２と、この絶縁基板２上にスクリーン印刷法 によって銀（Ａｇ）−パラジウム（Ｐｄ）、金（Ａｕ）−白金（Ｐｔ）、銀、金 −パラジウムなどの厚膜、あるいはクロム（Ｃｒ）−金、クロム−銅（Ｃｕ）、 白金などの多層薄膜で形成した多数の対向櫛歯状部３ａ₁ ，３ｂ₁ およびこの対 向櫛歯状部３ａ₁ ，３ｂ₁ に連なる接続部３ａ₂ ，３ｂ₂ からなる電極３Ａ，３ Ｂと、この電極３Ａ，３Ｂの対向櫛歯状部３ａ₁ ，３ｂ₁ を覆うように炭化ケイ 素（ＳｉＣ）あるいはマンガン（Ｍｎ）、ニッケル（Ｎｉ）、コバルト（Ｃｏ） 、鉄（Ｆｅ）などの複合酸化物薄膜をスパッタリング蒸着によって形成した感熱 膜４とで構成されている。 なお、必要に応じて感熱膜４上に保護膜を形成する。

【０００９】 図２はこの考案の一実施例である温度センサに用いるリード部が形成されてい るアキシャルタイプのリードフレームの一例を示す斜視図である。 図２において、１１は導電性を有する薄い金属板に、例えばエッチング処理を 施して形成したリードフレームを示し、直線上に位置するリード部１２Ａ，１２ Ｂと、このリード部１２Ａ，１２Ｂがそれぞれ複数接続されている帯状部１５Ａ ，１５Ｂとで構成されている。

【００１０】 そして、リード部１２Ａ，１２Ｂは、図１に示した薄膜サーミスタ素子１の電 極３Ａ，３Ｂを構成する接続部３ａ₂ ，３ｂ₂ がそれぞれ接続される載置部分１ ３Ａ，１３Ｂと、この載置部分１３Ａ，１３Ｂから異なる方向の外側に延びるリ ード部分１４Ａ，１４Ｂとで構成されている。 １３ａ₁ ，１３ｂ₁ は載置部分１３Ａ，１３Ｂに対向させて設けられた窪みを 示し、プレス加工あるいはエッチング処理などの公知の方法によって形成され、 載置される薄膜サーミスタ素子１を位置決めするためのものである。

【００１１】 なお、載置部分１３Ａ，１３Ｂはリード部分１４Ａ，１４Ｂよりも細く形成さ れているが、同一幅であってもよい。 そして、リード部分１４Ａ，１４Ｂは一定間隔で対向するように帯状部１５Ａ ，１５Ｂにそれぞれ連結され、帯状部１５Ａ，１５Ｂは図示を省略した部分で連 結されている。

【００１２】 図３はリード部に薄膜サーミスタ素子を接続した状態を示す図２のＡ−Ａ線に よる部分断面図である。 図３において、２１は包囲体を示し、薄膜サーミスタ素子１、リード部１２Ａ ，１２Ｂを構成する載置部分１３Ａ，１３Ｂおよびリード部分１４Ａ，１４Ｂの 一部を包むものであり、トランスファーモールド方法などで使用用途に応じてエ ポキシ樹脂などの樹脂、ガラスなどのセラミックスを用いて形成されている。

【００１３】 次に、温度センサの製造について説明する。 まず、薄膜サーミスタ素子１は、一枚の絶縁基板上にパターン形成で多数の電 極３Ａ，３Ｂおよび感熱膜４を順次形成し、最後に分割することにより、図１に 示すものを製造することができる。 そして、リードフレーム１１は、導電性を有する薄い金属板にエッチング処理 を施すことによってリード部１２Ａ，１２Ｂおよび帯状部１５Ａ，１５Ｂを形成 することにより、図２に示すものを製造することができる。 なお、エッチング処理によって窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ も同時に形成する。

【００１４】 次に、このようにして製造した薄膜サーミスタ素子１を構成する電極３Ａ，３ Ｂの接続部３ａ₂ ，３ｂ₂ に予め半田ペーストなどのろう材を塗布するか、ある いはリード部１２Ａ，１２Ｂを構成する載置部分１３Ａ，１３Ｂの窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ に導電性接着剤あるいは半田ペーストなどを塗布した後、接続部３ａ ₂ を載置部分１３Ａに載置して窪み１３ａ₁ で薄膜サーミスタ素子１の一端を位 置決めするとともに、接続部３ｂ₂ を載置部分１３Ｂに載置して窪み１３ｂ₁ で 薄膜サーミスタ素子１の他端を位置決めし、加熱することによって接続部３ａ₂ と載置部分１３Ａ、および接続部３ｂ₂ と載置部分１３Ｂとを電気的および機械 的に接続する。

【００１５】 さらに、薄膜サーミスタ素子１、載置部分１３Ａ，１３Ｂおよびリード部分１ ４Ａ，１４Ｂの一部を包むように包囲体２１を形成した後、リード部１２Ａ，１ ２Ｂを図２に一点鎖線で示す位置で切断することにより、温度センサとすること ができる。

【００１６】 上述したように、この考案の一実施例によれば、リード部１２Ａ，１２Ｂの載 置部分１３Ａ，１３Ｂに薄膜サーミスタ素子１を位置決めして接続部３ａ₂ ，３ ｂ₂ を接続するための窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ をそれぞれ設けたので、薄膜サー ミスタ素子１をリード部１２Ａ，１２Ｂに位置決めでき、温度センサの製造が容 易になるとともに、形状寸法のばらつきをなくすことができる。 また、形状寸法のばらつきをなくすことができるため、寸法精度の高いリード フレーム１１を使用することにより、全工程を自動化して生産性の向上を図るこ とができる。

【００１７】 なお、包囲体２１をエポキシ樹脂などの樹脂包囲体とする場合、必要に応じて 接続部３ａ₂ ，３ｂ₂ と載置部分１３Ａ，１３Ｂとの接続部分を含めた薄膜サー ミスタ素子１の全表面をシリコン系樹脂またはフッ素系樹脂のような弾性を有す る樹脂で予め被覆することにより、樹脂包囲体の成形時の成形圧力による薄膜サ ーミスタ素子１の破損を防止する緩衝体とすることができる。 また、包囲体２１をセラミックスで形成した場合、ろう材も使用温度に応じて 選択する必要がある。

【００１８】 図４はこの考案の他の実施例である温度センサに用いるリード部が形成されて いるシングルエンドタイプのリードフレームの一例を示す斜視図であり、図２と 同一または相当部分に同一符号を付して説明を省略する。 図４において、１１Ａはリードフレームを示し、同一方向に平行して延びるリ ード部１２Ａ₁ ，１２Ｂ₁ と、このリード部１２Ａ₁ ，１２Ｂ₁ が複数接続され ている帯状部１５とで構成されている。

【００１９】 １３Ａ₁ ，１３Ｂ₁ はリード部１２Ａ₁ ，１２Ｂ₁ を構成する載置部分、１３ ａ₂ ，１３ｂ₂ は載置部分１３Ａ₁ ，１３Ｂ₁ の窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ にそれ ぞれ形成されている孔を示し、この孔１３ａ₂ ，１３ｂ₂ は余分なろう材を流出 させるためのものである。

【００２０】 この実施例においても、図２に示したリードフレーム１１を用いた場合と同様 な効果を得ることができる。 また、載置部分１３Ａ₁ ，１３Ｂ₁ の窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ に孔１３ａ₂ ， １３ｂ₂ を設けたので、余分なろう材が孔１３ａ₂ ，１３ｂ₂ から流出するため 、接続部３ａ₂ ，１３ｂ₂ と載置部分１３Ａ₁ ，１３Ｂ₁ とのより確実な接合を 図ることができる。

【００２１】 なお、上記した実施例では、サーミスタ素子を薄膜サーミスタ素子１とした例 で説明したが、チップ型サーミスタ素子のように複合酸化物焼結体で、両端に電 極が設けられているものでもよいことは言うまでもない。 また、窪み１３ａ₁ ，１３ｂ₁ に設ける孔１３ａ₂ ，１３ｂ₂ は、少なくとも １つ設けられていればよい。

【００２２】

【考案の効果】

以上のように、この考案によれば、サーミスタ素子を一対のリード部の載置部 分に設けたそれぞれの窪みで位置決めしてサーミスタ素子の一対の電極を対応す る載置部分に電気的に接続する構成としたので、サーミスタ素子を一対のリード 部で位置決めできるため、温度センサの製造が容易になるとともに、形状寸法の ばらつきをなくすことができる。 また、形状寸法のばらつきをなくすことができるため、寸法精度の高いリード フレームを使用することにより、全工程を自動化して生産性の向上を図ることが できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この考案の一実施例である温度センサに用いる
薄膜サーミスタ素子の構成を示す説明図である。

【図２】この考案の一実施例である温度センサに用いる
リード部が形成されているアキシャルタイプのリードフ
レームの一例を示す斜視図である。

【図３】リード部に薄膜サーミスタ素子を接続した状態
を示す図２のＡ−Ａ線による部分断面図である。

【図４】この考案の他の実施例である温度センサに用い
るリード部が形成されているシングルエンドタイプのリ
ードフレームの一例を示す斜視図である。

【符号の説明】

１ 薄膜サーミスタ
素子 ２ 絶縁基板 ３Ａ，３Ｂ 電極 ３ａ₁ ，３ｂ₁ 対向櫛歯状部 ３ａ₂ ，３ｂ₂ 接続部 ４ 感熱膜 １１，１１Ａ リードフレーム １２Ａ，１２Ａ₁ ，１２Ｂ，１２Ｂ₁ リード部 １３Ａ，１３Ａ₁ ，１３Ｂ，１３Ｂ₁ 載置部分 １３ａ₁ ，１３ｂ₁ 窪み １３ａ₂ ，１３ｂ₂ 孔 １４Ａ，１４Ｂ リード部分 １５，１５Ａ，１５Ｂ 帯状部 ２１ 包囲体

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向する一対の電極を設けたサーミスタ
   素子と、 このサーミスタ素子の一部を位置決めする窪みが設けら
   れ、前記一対の電極が電気的に接続される載置部分から
   リード部分が延びた一対のリード部と、 を備えた温度センサ。