JPS5855554Y2 - サ−マルタイマ - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 この考案はサーマルタイマに関し、特に例えば予め定め
る温度で作動するように回路構成された半導体集積回路
に、経時的に発熱温度を変化する正特性サーミスタを当
接して設け、該正特性サーミスタの発熱温度を半導体集
積回路に伝導することによって半導体集積回路が所定の
時間を表わす信号を検出するようにしたサーマルタイマ
に関する。

一般に、小型化の目的でコンデンサと抵抗との時定数に
基づいて所定の時間信号を検出するトランジスタタイマ
（集積回路を用いたタイマ）が実用に供されている。

ところが、トランジスタタイマは、回路構成が複雑とな
り、かつ部品点数が多く、しかも組み立てが複雑である
ため、高価となる問題点があった。

そこで、前述のようなトランジスタタイマの問題点を解
消するために、予め定める温度で作動する半導体集積回
路（以下集積回路と称す）をニクロム線で加熱すること
によって、該集積回路が所定の温度まで加熱されたとき
、集積回路から出力される信号を時間信号として検出す
るようなサーマルタイマが考えられよう。

しかしながら、ニクロム線で加熱して集積回路を作動さ
せるようなサーマルタイマは、安定温度が高くなり易い
ため、集積回路が熱的に破壊され易い。

また、ニクロム線は発熱温度一時間特性において相対的
に発熱速度が遅い（すなわち遅熱性）ため、高速タイマ
を得られず、周囲温度や印加電圧の変動によるバラツキ
も大きく、従って集積回路から検出される時間信号（す
なわちタイマ出力）の精度が低下するという問題点を含
む。

それゆえに、この考案の主たる目的は、上述のような問
題点を解消し得る部品点数が少なくてすみ安価であって
、しかも精度の優れた高速タイマとして使用可能なサー
マルタイマを提供することである。

この考案の上述の目的およびその他の目的と特徴は図面
を参照して行なう以下の詳細な説明から一層明らかとな
ろう。

この考案を要約すれば、予め定める温度で作動するよう
に回路槽ｒｆｊ、された集積回路に、経時的に発熱温度
を変化する正特性サーミスタを当接して設け、該正特性
サーミスタの発熱温度を集積回路に伝導することによっ
て集積回路を加熱し、集積回路が所定の温度まで加熱さ
れたことに応答して作動することによって検出する信号
を正特性サーミスタの発熱速度に相関する時間信号とし
て検出するものである。

第１図はこの考案に用いられる正特性サーミスタの温度
一時間特性を示す。

図において、正特性サーミスタの温度一時間特性は、周
知のように相対的に速い時間において急激に発熱温度を
増加し、かつ一定時間後に相対的に低い成る温度（すな
わち、半導体に悪影響を与えることのない程度の温度；
例えば９０℃）でほぼ一定となり飽和温度に達し、それ
以上温度が上がらないため、半導体に温度による悪影響
を与えないようにすることができる。

この関係は、実線Ｘで表わされる。なお補足的に前述の
ニクロム線の温度一時間特性を示すと、点線ｙで示すよ
うに相対的に遅く発熱温度を増加し、半導体に悪影響を
与え易い相対的に高い温度まで増加する。

第２図はこの考案の一実施例のサーマルタイマの分解図
解図である。

図を参照して各構成部品について説明すると、この実施
例に用いられる正特性サーミスタ１は、正特性サーミス
タ素材１ａの一方面に２つの領域に分割された２つの電
極１ｂおよびｌｂ’が形成されて成る。

この正特性サーミスタ１の２つの電極１ｂ、ｌｂ’面に
は、１組の導電端子２のそれぞれの一方端が電気的に導
電可能に固着（例えば半田付は等で固着）される。

この導電端子２は好ましくは板状部材が用いられ、その
他方端が電極１ｂ、ｌｂ’の領域面の外側に直線状に伸
びる。

この１組の導電端子２の他方端には、後述のリード線４
ｂ 、４ ｂ’を挿入して電気的に接続しかつ固定す
るために、リード線４ ｂ 、４ ｂ’のピッチ１に等
しいピッチ１で透孔２ａ、２ａ′が穿設される。

前記正特性サーミスタ１の発熱温度で加熱される半導体
集積回路３Ｃを含む回路基板３は、Ａｌ２Ｏ３等の熱伝
導率の大きい磁器板等を用いた基板３ａの一方面に集積
回路３Ｃと該集積回路３Ｃに電源を与えまたは集積回路
３Ｃの出力を導出するための複数の引出しリード電極３
ｄとが形成されて成る。

この電極３ｄには後述のリード線４ｄを挿入するための
透孔がそれぞれ穿設される。

また、基板３ａには、後述のリード線４ｂ、４ｂ’を挿
入するための透孔３ ｂ 、３ ｂ’が前記透孔２ ａ
、２ ｂ’のピッチ１に等しい間隔で穿設される。

なお、集積回路３Ｃは、所定の温度で作動するように回
路構成されるものであって、しかも正特性サーミスタ１
の発熱によって効率よく加熱されるために、正特性サー
ミスタ１の他方面と基板３ａの他方面とを当接した位置
に対応するような基板３ａの位置（はぼ中央）に選んで
形成される。

前記正特性サーミスタ１および回路基板３を一体的に固
定するベース４は、前記基板３ａに穿設された透孔に対
応した孔が穿設されかつ内側に凹部が形成されたベース
金属板４ａを含み、ベース金属板４ａの孔へ前記導電端
子２の固定用リード線４ｂ、４ｂ’と前記回路基板３ａ
の固定用リード線４ｄとを挿通した後、ベース金属板４
ａの四部へ絶縁性の樹脂部材４Ｃを流し込み、ベース金
属板４ａとリード線とを一体的に形成させる。

また、ベース４の外周形状に相関しかつ前記正特性サー
ミスタ１や回路基板３を密閉して収納するドーム状のケ
ース（例えば金属性）５が形成される。

第３図はこの考案の一実施例の組み立て完成したサーマ
ルタイマの断面図である。

次に、第２図および第３図を参照して、サーマルタイマ
の組み立て順次の構成を説明しよう。

まず、ベース４のリード線４ｂ、４ｂ’を正特性サーミ
スタ１の電極形成面を下側にして導体端子２に穿設され
た透孔２ａ、２ｂへ挿通した後、電極１ ｂ、１ ｂ’
面とベース金属板４ａとの間隔を絶縁可能な一定間隔だ
け隔てて、リード線４ｂ、４ｂ’と導電端子２の透孔２
ａ、２ａ’部分の周囲とを半田付は等で固着する。

次に、正特性サーミスタ１の他方面と回路基板３の他方
面とが当接するように、リード線４ ｂ 、４ ｂ’、
４ｄを基板３ａに穿設された透孔３ ｂ 、３ ｂ’お
よびリード電極３ｄの孔へ挿通した後、複数のリード線
４ｄとリード電極３ｄとを固着する。

このようにして、正特性サーミスタ１と回路基板３とを
熱伝導可能なように当接して一体的に形成する。

そして、ベース４の金属板４ａの外周上面へケース５を
被せて、正特性サーミスタ１および回路基板３を被覆し
た後、ベース金属板４ａの外周側面とケース５とを半田
付けして密閉構造とする。

従って、正特性サーミスタ１と当該正特性サーミスタ１
の発熱によって加熱される集積回路３Ｃとが密閉され、
電源を与えたり出力信号（タイマ出力）を検出するリー
ド線４ ｂ 、４ ｂ’、４ ｄが外部に導出された構
造となる。

上述のごとく、この実施例によれば、次のような利点が
ある。

すなわち、正特性サーミスタと集積回路とを当接して一
体的に形成し、正特性サーミスタの発熱速度に相関する
時間信号を検出することによってサーマルタイマを構成
するため、部品点数が少なくてすみ、組み立てが容易と
なり、かつ安価となる。

また、熱源として正特性サーミスタで集積回路を加熱し
てサーマルタイマを構成しているため、高速タイマが可
能となるのみならず、その急激な温度変化の傾斜部分の
所望の時間に相関する温度で作動するように集積回路を
選定することによって、周囲温度や印加電圧の変動にも
きわめて安定な高精度のタイマが得られる。

さらに、正特性サーミスタは集積回路が熱破壊しない程
度の温度で飽和させることができるため、集積回路に悪
影響を与えるこ゛、とが防止され、しかも飽和した一定
温度で安定に蔦積回路を動作させることができる。

なお、正特性サーミスタに含まれる成分のうち例えばス
トロンチュームや鉛等のキュリ一点を変えるものの添加
量を適宜変えることによって、タイマの特性を所望のも
のに変えることができることは言うまでもない。

以上のように、この考案によれば、部品点数が少なくて
すみ、正特性サーミスタの組込みが容易に行なえ、生産
性に優れ、安価に製作でき、半導体集積回路の加熱効率
に優れ、しかも精度の優れた高速タイマとして使用可能
なサーマルタイマが得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの考案に用いられる正特性サーミスタの温度
一時間特性を示す。 第２図はこの考案の一実施例のサーマルタイマの分解図
解図である。 第３図はこの考案の一実施例の組立て完成したサーマル
タイマの断面図である。 図において、１は正特性サーミスタ、２は導電端子、３
は回路基板、３Ｃは半導体集積回路、４はベース、４
ｂ 、４ ｂ’、４ ｄはリード線、５はケースを示す
。

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. （１）予め定める温度で作動する半導体集積回路、前記
   半導体集積回路に関連する部分でありかつ成る長さだけ
   離れて形成される少なくとも２つのノード線、および 前記半導体集積回路に当接して設けられかつ経時的に発
   熱温度を変える正特性サーミスタを備え、 前記正特性サーミスタは、 その一方面に２つの領域に分割して形成される２つの電
   極と、 前記一方面の電極形成領域内においてその一方端が各電
   極に個別的に相対して固着され、それぞれの他方端が電
   極形成領域の外側へ延びる１組の導電端子とを含み、 前記各導電端子には、その他方端部の近傍でありかつ前
   記半導体集積回路に関連して設けられたノード線のうち
   の所定のものに挿通して固着できるような間隔となる位
   置に透孔が形成され、前記正特性サーミスタは、その他
   方面が前記半導体集積回路に当接するように各導電端子
   の透孔をリード線に挿通して一体的に固着しかつ電気的
   に接続して装着され、 それによって、前記正特性サーミスタの発熱温度が前記
   半導体集積回路に伝導されて、半導体集積回路が所定の
   温度に加熱されることに応答して所定の時間を表わす信
   号を導出するようにしたことを特徴とする、サーマルタ
   イマ。
2. （２）前記集積回路および前記正特性サーミスタを収納
   するための収納ケースがさらに設けられ、前記リード線
   が前記収納ケースの外側へ取出されるように構成される
   、実用新案登録請求の範囲第１項記載のサーマルタイマ
   。