JPH0830668B2 - 測温抵抗体 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明は、熱応答性に優れた測温抵抗体に関する。

［従来の技術］ 測温抵抗体の従来構造を第７図に示す。

第７図に示された測温抵抗体は、アルミナなどの絶縁
基板１を備え、その上に、たとえば白金からなる抵抗回
路パターン2aが形成されている。この抵抗回路パターン
2aは、次のようにして形成される。

絶縁基板１の上に、白金からなる抵抗膜２を、蒸着、
スパッタリングあるいは白金ペーストの印刷、焼付によ
り全面に形成し、その後、ドライエッチング、ケミカル
エッチングあるいはレーザーカットにより溝3aを形成
し、それによって、抵抗回路パターン2aが、図示したよ
うに蛇行状に形成される。また、抵抗膜２の絶縁基板１
の周縁には、同様の方法により、溝3bが形成されてい
る。この溝3bは、抵抗膜２がその端部から剥がれても、
この溝3bのところで剥がれが阻止され、それ以上内部へ
剥がれが進まないようにする役割を果たすものである。

抵抗回路パターン2aの左右端部側には、引出電極4aお
よび4bがそれぞれ形成されており、これら引出電極4aお
よび4b上には、金、金−白金、銀、銀−パラジウム、銀
−白金、ニッケル、銅などからなる導電膜５がそれぞれ
形成され、その上に、金、白金、白金クラッド線などか
らなるリード線６が溶接など手段でそれぞれ接続されて
いる。この場合、必ずしも導電膜５を形成する必要はな
く、リード線６を、直接、引出電極4aおよび4bの上に、
たとえばはんだ付け等で接続してもよい。

リード線６の接続箇所は、ガラス、樹脂などの補強材
７で被覆され、それによってリード線６の補強を行なっ
ている。なお、左側のリード線６に関しては、補強材７
が図示されていないが、右側のリード線６と同じよう
に、補強材７で被覆される。

上述のように、抵抗回路パターン2aならびに引出電極
4aおよび4b等が形成された絶縁基板１の上には、破線で
示すように、保護コート15が形成される。保護コート15
は、印刷、スプレー、スピンナーなどにより塗布され、
次いで焼成された樹脂、ガラスなどからなり、抵抗膜２
を湿気、ごみ、埃などから保護するとともに、抵抗膜２
の機械的な補強も行なっている。なお、前述した補強材
７の形成は、保護コート15の形成と同時に行なってもよ
い。

上述したような第７図に示した従来構造のものは、絶
縁基板１の全面に抵抗膜２を形成した上で、抵抗回路パ
ターン2aならびに引出電極4aおよび4bの形成を、ドライ
エッチング、ケミカルエッチングあるいはレーザーカッ
トにより簡単に行なえるため、製造工程の短縮に効果が
ある。

［従来技術の問題点］ この種の測温抵抗体は、通常、リード線６に電流を流
し、抵抗回路パターン2aを一定温度で発熱させている。
そして、流量を測定する場合には、この測温抵抗体を空
気などの流路に設置し、流量に変化が起こると、熱平衡
状態に変化が起こり、この変化量を公知のブリッジ回路
にて測定することが行なわれる。

しかしながら、第７図に示したものは、抵抗回路パタ
ーン2aと引出電極4aおよび4bとが連続して形成されてお
り、しかもこれらが白金などの熱伝導のよい材料で形成
されているため、抵抗回路パターン2aで発生した熱が、
引出電極4aおよび4b側へ移動しやすく、リード線６にま
で熱が伝わるため、測温抵抗体全体の熱容量が大きくな
り、さらに、引出電極4aおよび4b、補強材７および保護
コート15にも熱が蓄えられるので、流量変化に対する応
答速度が遅くなるという問題がある。

［発明が解決しようとする課題］ この発明は、抵抗回路パターンから引出電極側への熱
の移動を抑えて、測温低抗体全体の熱容量を小さくする
ことにより、温度や流量などの変化に対する熱応答特性
に優れた測温抵抗体を提供することを目的とするもので
ある。

［課題を解決するための手段］ この発明の要旨とするところは、 絶縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された抵抗回路パターン、引
出電極および保護コートとからなり、 前記抵抗回路パターンと引出電極との間に抵抗膜が形
成されていない領域が存在し、前記保護コートが、抵抗
膜が形成されていない領域には形成されていないことを
特徴とする、測温抵抗体である。

［作用および効果］ この発明の構成にかかる測温抵抗体によれば、抵抗回
路パターンと引出電極とが、抵抗膜が形成されていない
領域を介して離されており、しかも、この領域では、保
護コートも形成されていない。したがって、絶縁基板
が、この領域において表面に露出しており、絶縁基板か
らの放熱７が促進される。これらのことから、抵抗回路
パターンで発生した熱の引出電極側への伝導が抑えられ
ることになる。

したがって、この発明によれば、従来の構造のものに
比べて、抵抗回路パターンから引出電極側への熱の移動
が少なくなり、抵抗回路パターンでの熱応答の改善が図
れ、熱応答特性に関する性能を向上させることができ
る。

なお、この測温抵抗体を、基板またはホルダーなどに
取付けるとき、抵抗回路パターンの発熱温度とこれら取
付箇所の温度との間での温度差が熱応答特性に悪影響を
与えないようにするため、温度差は、たとえば100℃を
越えるように設定されるのが好ましい。この発明では、
抵抗膜および保護コートが形成されていない領域が抵抗
回路パターンと引出電極との間に存在しているので、こ
のような温度差を与えることが容易である。

［実施例］ 以下、この発明を、図示した各実施例に基づいて、詳
細に説明する。

なお、第７図で説明した測温抵抗体と同じ構成部分に
ついては、同一の参照番号または符号を付して説明を省
略する。

実施例１ 第１図は、この発明にかかる測温抵抗体の第１の実施
例を示す。

この第１図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極4aおよび4bの各々との間に、抵抗膜が形成
されていない領域８がそれぞれ存在しているとともに、
領域８には、保護コート15も形成されていない点にあ
る。

抵抗膜が形成されていない領域８の幅W1は、好ましく
は、次のように設定される。すなわち、抵抗回路パター
ン2aと引出電極4aおよび4bとの温度差が100℃を越える
ような幅に設定される。これは、温度差が100℃以下に
なると、絶縁基板１の端部側での発熱が高くなり、熱容
量が大きくなるため、感熱特性が劣化するからである。

なお、図示したものによれば、抵抗回路パターン2aと
引出電極4aおよび4bとは、連結電極９によりそれぞれ電
気接続されている。これら連結電極９の幅W2は、好まし
くは、次のように設定される。すなわち、抵抗回路パタ
ーン2aの幅と同じかそれ以上で、かつ抵抗回路パターン
2aと引出電極4aおよび4bとの温度差が100℃を越えるよ
うな幅に設定される。これは、抵抗回路パターン2aの幅
よりも狭くなれば、この連結電極９の部分で抵抗回路パ
ターン2aよりも発熱温度が高くなり、その熱が引出電極
4aおよび4b、ならびにリード線６へ伝わるため、熱応答
特性が劣化するからである。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
4aおよび4bとは、リード線でそれぞれ接続してもよい。
このとき、連結電極９は不要となる。

この実施例１によれば、抵抗膜および保護コートが形
成されていない領域８の存在により、この領域８におい
て絶縁基板１からの放熱が促進されるため、抵抗回路パ
ターン2aに通電したとき、この抵抗回路パターン2aで発
生した熱が引出電極4aおよび4b側へ移動することが遮ら
れ、熱応答速度が改善されることになる。

実施例２ 第２図は、この発明にかかる測温抵抗体の第２の実施
例を示している。

この第２図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極4aおよび4bの各々との間に、抵抗膜が形成
されていない領域８がそれぞれ存在し、この領域８には
保護コートも形成されていない点、および引出電極4aお
よび4bの各々と絶縁基板１の各端部側との間にも、抵抗
膜および保護コートが形成されていない領域10がそれぞ
れ存在している点にある。

領域８の幅、および抵抗回路パターン2aと引出電極4a
および4bとをそれぞれ接続する連結電極９の幅は、実施
例１と同様に設定される。

この実施例２では、図示したように、取付基板11に固
定されている保持端子12により絶縁基板１が保持され、
それによって測温抵抗体が固定されている。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
4aおよび4bとは、リード線でそれぞれ接続してもよい。
このとき、連結電極９は不要となる。

この実施例２によれば、実施例１と同様、抵抗膜およ
び保護コートが形成されていない領域８の存在により、
抵抗回路パターン2aに通電したとき、この抵抗回路パタ
ーン2aで発生した熱が引出電極4aおよび4b側へ移動する
ことが遮られ、熱応答速度が改善されることになる。さ
らに、絶縁基板１の端部側に、抵抗膜および保護コート
が形成されていない領域10が存在しており、この測温抵
抗体から保持端子12への熱伝導が抑えられ、この点でも
熱応答速度が改善されることになる。

実施例３ 第３図は、この発明にかかる測温抵抗体の第３の実施
例を示している。

この第３図の測温抵抗体の特徴は、抵抗回路パターン
2aと引出電極4aおよび4bの各々との間に、抵抗膜が形成
されていない領域８がそれぞれ存在し、この領域８に
は、保護コートも形成されていない点、および絶縁基板
１の端部側の端部側電極4cおよび4dと引出電極4aおよび
4bとのそれぞれの間に、抵抗膜が形成されていない領域
10が存在し、この領域10にも、保護コートが形成されて
いない点にある。

抵抗膜および保護コートが形成されていない領域８の
幅、抵抗回路パターン2aと引出電極4aおよび4bとをそれ
ぞれ連結する連結電極９の幅、ならびに抵抗膜および保
護コートが形成されていない領域10の幅は、実施例１と
同様、抵抗回路パターン2aと絶縁基板１の端部側との温
度差が100℃を越えるように設定される。

この実施例３は、測温抵抗体を取付基板（図示せず）
に取付ける場合に適した構造を有しており、そのため、
断面積が大きくかつ強度のある取付端子13を用いてい
る。これら取付端子13は、端部側電極4cおよび4dにそれ
ぞれ固定されている。

取付端子13を用いれば、ここを介しての熱伝導が大き
くなる。したがって、抵抗回路パターン2aと引出電極4a
および4bとの各間に存在する、抵抗膜および保護コート
が形成されていない領域８のほかに、引出電極4aおよび
4bと端部側電極4cおよび4dとの各間に、抵抗膜および保
護コートが形成されていない領域10を存在させ、これら
端部側電極4cおよび4dに、取付端子13をそれぞれ固定し
ている。

引出電極4aおよび4bからのリード線14は、そのまま測
定回路に電気接続されてもよいが、図示したように、取
付端子13を測定回路に電気接続するようにするため、リ
ード線14を取付端子13に電気接続してもよい。リード線
14は、また、取付端子13ではなく、端部側電極4cおよび
4dに電気接続されてもよい。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン2aと引出電極
4aおよび4bとは、リード線でそれぞれ接続してもよい。
このとき、連結電極９は不要となる。

この実施例３によれば、実施例１と同様、抵抗膜およ
び保護コートが形成されていない領域８の存在により、
抵抗回路パターン2aに通電したとき、この抵抗回路パタ
ーン2aで発生した熱が引出電極4aおよび4b側へ移動する
ことが遮られ、熱応答速度が改善されることになる。さ
らに、絶縁基板１の端部側に、抵抗膜および保護コート
が形成されていない領域10が存在しているため、取付端
子13の熱伝導が良くても、抵抗回路パターン2aから取付
端子13への熱伝導が抑えられ、この点でも熱応答速度が
改善されることになる。

実施例４ 第４図は、この発明にかかる測温抵抗体の第４の実施
例を示している。

この第４の実施例は、第１ないし第３の実施例と異な
り、測温抵抗体の本体そのものが縦型であり、図面の方
向で上側が抵抗回路パターンの部分で、同じく下側が取
付側となる。

第４図において、この測温抵抗体は、第７図の従来の
ものと同様、アルミナなどの絶縁基板21を備え、その上
に形成された抵抗膜22をドライエッチング、ケミカルエ
ッチングあるいはレーザーカットにより形成した溝23a
により区画して蛇行状とされた抵抗回路パターン22aが
形成されている。また、抵抗膜22には、絶縁基板21の周
縁に沿って溝23bが形成されている。この溝23bの役割
は、既に第７図の従来構造で説明したとおりである。

抵抗回路パターン22aの下端部側には、抵抗膜が形成
されていない領域28を介在させて引出電極24aおよび24b
が形成されている。これら引出電極24aおよび24bは、抵
抗膜22に形成された溝30により互いに分離されており、
したがって、互いに電気的に接続されないようにされて
いる。図示した実施例では、溝30が２本形成されている
が、１本でも、３本以上でもよい。２本以上形成すれ
ば、引出電極24aおよび24b相互間で電気的に短絡する恐
れがより小さくなる。抵抗回路パターン22aと抵抗膜が
形成されていない領域28との間に存在する抵抗膜22も、
溝31により左右の各部分に互いに分離されている。

引出電極24aおよび24bの上には、金、金−白金、銀、
銀−パラジウム、銀−白金、ニッケル、銅などの導電膜
25がそれぞれ形成され、これらの上に、金、白金、白金
クラッド線などのリード線26が、溶接などの手段により
それぞれ接続されている。導電膜25は、既に第７図の従
来構造で説明したとおり、必ずしも必要なものではな
い。

リード線26の各々の接続箇所は、ガラス、樹脂などの
補強材27で被覆され、それによってリード線26の保護お
よび補強を行なっている。なお、左側のリード線26の接
続箇所には補強材27が図示されていないが、右側のリー
ド線26と同じように、補強材27で被覆される。なお、補
強材27は、リード線26を２本とも一体に被覆するように
形成されてもよい。

保護コート20が、絶縁基板21を覆うように形成され
る。図示の実施例では、保護コート20は、抵抗回路パタ
ーン22aと、連結電極29と、引出電極24aおよび24bの各
一部とを被覆している。しかしながら、抵抗膜が形成さ
れていない領域28には、保護コート20が形成されていな
い。保護コート20は、樹脂、ガラスなどからなり、この
ような材料を、印刷、スプレー、スピンナーなどにより
塗布した後、焼成することによって形成される。なお、
前述した補強材27の形成は、保護コート20の形成と同時
に行なってもよい。

この実施例４においても、抵抗膜および保護コートが
形成されていない領域28の幅は、実施例１と同様に設定
される。

また、図示したように、抵抗回路パターン22aと引出
電極24aおよび24bとは連結電極29によりそれぞれ電気接
続されている。これら連結電極29の幅も、実施例１と同
様に設定される。

なお、抵抗回路パターン22aと引出電極24aおよび24b
とは、図示しないが、リード線でそれぞれ接続してもよ
い。このとき、連結電極29は不要となる。

この実施例４によれば、抵抗膜および保護コートが形
成されていない領域28の存在により、抵抗回路パターン
22aに通電したとき、この抵抗回路パターン22aで発生し
た熱が引出電極24aおよび24b側へ移動することが遮ら
れ、熱応答速度が改善されることになる。

実施例５ 第５図は、この発明にかかる測温抵抗体の第５の実施
例を示している。

この第５図に示した測温抵抗体は、第４図のものと同
様、測温抵抗体の本体そのものが縦型のもので、図面の
方向で上側が抵抗回路パターンの部分で、同じく下側が
取付側となる。したがって、以下において、第４図で説
明した測温抵抗体と同じ構成部分については、同一の参
照番号または符号を用いている。

第５図に示した実施例５は、抵抗膜22、蛇行状の抵抗
回路パターン22a、溝23aおよび23b、抵抗膜および保護
コートが形成されていない領域28、ならびに引出電極24
aおよび24bの各要素を備える点において、第４図に示し
た実施例４と実質的に同様である。

実施例５の特徴は、実施例４と比較して、測温抵抗体
を取付基板に取付ける場合に適した構造を提供すること
にあり、そのため、断面積が大きくかつ強度のある取付
端子34を用いている。これら取付端子34は、端部側電極
33aおよび33bにそれぞれ固定されている。

このような取付端子34を用いれば、ここを介しての熱
伝導が大きくなる。したがって、抵抗回路パターン22a
と引出電極24aおよび24bとの間に位置する、抵抗膜およ
び保護コートが形成されていない領域28のほかに、引出
電極24aおよび24bと端部側電極33aおよび33bとの間に
も、抵抗膜が形成されていない領域32を存在させ、その
状態で、端部側電極33aおよび33bに、これら取付端子34
をそれぞれ固定している。なお、抵抗膜が形成されてい
ない領域32には、もちろん、保護コートも形成されてい
ない。

抵抗膜および保護コートが形成されていない領域28の
幅、および抵抗膜が形成されていない領域32の幅は、実
施例１と同様に設定される。

引出電極24aおよび24bからのリード線35は、そのまま
測定回路に電気接続されてもよいが、取付端子34を測定
回路に電気接続する場合には、図示したように、リード
線35をこれら取付端子34にそれぞれ電気接続すればよ
い。リード線35は、また、取付端子ではなく、端部側電
極33aおよび33bにそれぞれ電気接続されてもよい。

図示した実施例５では、第４図の実施例４と同様、抵
抗回路パターン22aと引出電極24aおよび24bとは、連結
電極29によりそれぞれ電気接続されている。これら連結
電極29の幅についても、第１図の実施例１と同様に設定
される。

なお、図示しないが、抵抗回路パターン22aと引出電
極24aおよび24bとは、リード線でそれぞれ接続してもよ
い。このとき、連結電極29は不要となる。

この実施例５によれば、実施例４と同様、抵抗膜およ
び保護コートが形成されていない領域28の存在により、
抵抗回路パターン22aに通電したとき、この抵抗回路パ
ターン22aで発生した熱が引出電極24aおよび24b側へ移
動することが遮られ、熱応答速度が改善されることにな
る。また、絶縁基板21の下端部側に、抵抗膜が形成され
ていない領域32がさらに存在しており、抵抗回路パター
ン22aから取付端子34への熱伝導がさらに抑えられ、こ
の点でも熱応答速度が改善されることになる。

実施例６ 第６図は、この発明にかかる測温抵抗体の第６の実施
例を示している。

この実施例６による測温抵抗体は、実施例４と同様、
測温抵抗体の本体そのものが縦型のもので、図面の方向
で上側が抵抗回路パターンの部分で、下側が取付側とな
る。第６図において、第４図または第５図に示した要素
と共通する多くの要素が示されている。したがって、共
通する要素については、同一参照番号または符号が付さ
れている。

実施例６の特徴は、引出電極24aおよび24bの絶縁基板
21の下端部側に、抵抗膜が形成されていない領域32が存
在していて、この領域32が絶縁基板21の下端縁にまで延
びている点にある。

この実施例６は、破線で示したホルダー36の溝（図示
せず）に、測温抵抗体の下端部を挿入し、それによって
測温抵抗体を固定できる構造にしたものである。

実施例６において、抵抗膜および保護コートが形成さ
れていない領域28の幅、および抵抗膜が形成されていな
い領域32の幅は、実施例１と同様に設定される。

また、図示の実施例６では、第４図の実施例４と同
様、抵抗回路パターン22aと引出電極24aおよび24bと
は、連結電極29によりそれぞれ電気接続されている。こ
の連結電極９の幅についても、実施例１と同様に設定さ
れる。

なお、抵抗回路パターン22aと引出電極24aおよび24b
とは、図示しないが、リード線でそれぞれ接続してもよ
い。このとき、連結電極29は不要となる。

この実施例６によれば、実施例４と同様、抵抗膜およ
び保護コートが形成されていない領域28の存在により、
抵抗回路パターン22aに通電したとき、この抵抗回路パ
ターン22aで発生した熱が引出電極24aおよび24b側へ移
動することが遮られ、熱応答速度が改善されることにな
る。さらに、絶縁基板21の下端部側に、抵抗膜が形成さ
れていない領域32がさらに存在しており、したがって、
この領域32をホルダー36等で固定しても、測温抵抗体か
らホルダー36等への熱伝導が抑えられ、この点でも熱応
答速度が改善されることになる。

上述した種々の実施例において、第１図、第２図およ
び第３図に示した領域８、第２図および第３図に示した
領域10、ならびに第４図、第５図および第６図に示した
領域28にそれぞれ見られるように、抵抗膜および保護コ
ートの双方が形成されていない領域では、抵抗膜の端縁
と保護コートの端縁とが必ずしも一致している必要はな
い。多くの場合、上述した図面に示されるように、この
ような領域において、保護コートの端縁が抵抗膜の端縁
より内側に位置することになる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明にかかる測温抵抗体の第１の実施例
を示す平面図である。 第２図は、この発明にかかる測温抵抗体の第２の実施例
を示す斜視図である。 第３図は、この発明にかかる測温抵抗体の第３の実施例
を示す平面図である。 第４図は、この発明にかかる測温抵抗体の第４の実施例
を示す平面図である。 第５図は、この発明にかかる測温抵抗体の第５の実施例
を示す平面図である。 第６図は、この発明にかかる測温低抗体の第６の実施例
を示す平面図である。 第７図は、従来例にかかる測温抵抗体の平面図である。 図において、1,21は絶縁基板、2,22は抵抗膜、2a,22aは
抵抗回路パターン、4a,4b,24a,24bは引出電極、8,10,2
8,32は抵抗膜が形成されていない領域、15,20は保護コ
ートである。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−77622（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160703（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160334（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160333（ＪＰ，Ａ) 特開 平３−160332（ＪＰ，Ａ) 特開 平２−124437（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−269502（ＪＰ，Ａ)

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】絶縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された抵抗回路パターン、引出
   電極および保護コートとからなり、 前記抵抗回路パターンと引出電極との間に抵抗膜が形成
   されていない領域が存在するとともに、前記保護コート
   は抵抗膜が形成されていない領域には形成されていない
   ことを特徴とする、測温抵抗体。