TW584722B - Temperature detection device and circuit board having the same - Google Patents

Description

M4722 玖、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係有關熱敏電阻等之溫度檢測元件及具備其之 電路基板。 〃 【先前技術】 。/現著電子機器向小型化的發展，對於配置在其中的功 率電晶體和㈣IC等元件散熱等所採取的對策顯得益形 f要。因此，能高精度地檢測此類元件的溫度的必要性亦 提同。基於種實際情況，檢測這些功率1(：等元件溫度 的溫度檢測元件的需求也日益增加。 圖10是表示作為這種溫度檢測元件一例的晶片型正特 性熱敏電阻。該正特性熱敏f阻丨具有元件本體部3和電 極。卩4 5。為了在電路基板的配線圖案上進行焊接而設置 電極部4、5。 可是，晶片型熱敏電阻等溫度檢測元件必須設置在溫 度檢測對象元件附近。習知的溫度檢測元件，由於電路基 板上的配線和其他元件的配置關係，有時不能配置在充分 接近溫度檢測對象元件的位置，而造成不能高精度進行檢 /貝J /凰度又，由於不僅是熱源和溫度檢測元件的位置關係 ，而且周圍狀況和基板的散熱係數等都會造成溫度檢測元 件的感熱條件的差異，所以容易影響檢測精度。 【發明内容】 本赍明係有鑑於上述的問題，其目的在於提供一種對 溫度檢測對象能南精度檢測溫度的溫度檢測元件。 584722 本發明之申請專利範圍第丨項的溫度檢測元件，其特 徵在於’包含：元件本體部··電極部，係設置在該元件本 體部；以及熱接收部，係接收從溫度檢測對象傳導來的熱 0 根據申請專利範圍帛1項的溫度檢測元件，由於具有 熱接收部’對元件本體部容易傳導來自溫度檢測對象的熱 。因此，即使不得不把溫度檢測元件設置在如習知般對； 自溫度檢測對象的熱不能進行充分感熱的距溫度檢測對象 稍微離開的位置上的情況下，也能得到從溫度檢測對象肖φ 熱接收部的熱傳導。因此’由於能良好地進行在檢測對象 與溫度檢測元件之間的溫度檢測用的熱麵合，所以能進行 高精度的溫度檢測。 又，在把本發明的溫度檢測元件設置在電路基板上的 情況’採用設置在溫度檢測對象與溫度檢測元件之間且能 進行熱傳導的島部（land)，若把溫度檢測元件的熱接收部 焊接在該島部上，熱接收部透過島部從溫度檢測對象的熱 傳導變得容易，並具有能更高精度進行檢測溫度的優點。鲁 才木用本發明結構’能作為溫度檢測元件的具有正特性熱敏 電阻，負特性熱敏電阻元件等。 本發明之申請專利範圍第2項的溫度檢測元件，其特 徵在於:在本發明之申請專利範圍第】項的溫度檢測元件 中，亥7G件本體部、電極部、以及熱接收部的整體形狀係 構成晶片型。 根據申請專利範圍第2項的溫度檢測元件，因溫度檢 7 M4722 兀件構a Ba片型’所以容易把該溫度檢測元件組裝在需 要檢測溫度的電路基板上。 本發明之申請專利範圍第3項的溫度檢測元件，其特 徵在於：在申請專利範圍第丨項的溫度檢測元件中，該元 件本體部係構成具有正特性熱敏電阻功能的部分。 、根據申請專利範圍第3項的溫度檢測元件’因伴隨著 溫度的上升電阻值也增大，所以根據其電阻值和溫度的關 係能間易檢測溫度。 本發明之申請專利範圍第4項的溫度檢測元件，其特 被在於.在中請專利範㈣1項的溫度㈣元件中，該元 件本體。卩係長方體狀’在該元件本體部的表面的至少一個 側面上具有該熱接收部。 根據申請專利範圍第4項的溫度檢測元件，因在長方 體狀的元件本體部表面的至 V 個側面以上具有熱接收部 ，〜，，、接收部形成的面面對溫度檢測對象，戶斤以能以良 好地接收來自溫度檢、丨料 -杬㈣象的熱的狀態感測溫度。又，在 Γ 牛本體部形成圍繞式熱接收部的情況下，因在元件本體 成環形的熱接收部，所以在把溫度檢測元件 板時’使熱接收部面對溫度檢測對象而調整 ，皿度檢測7G件狀態的時間能夠減少。 1,本月之申明專利乾圍帛5項的溫度檢測元件，其特 欲在於·在申請專利範圍第1 、一 進一步在該熱接收部設置傳導體、概度核測70件中，其係 對象之熱。 傳導體，以傳導來自該溫度檢測 584722 、根據申請專利範圍第5項的溫度檢測元件，在另種用 途的電路基板等即使不附設島部等的傳導體，透過1傳導 體使來自溫度檢測對象的熱能良好地傳導到溫度檢測元件 =熱接收°因此’通過傳導體使來自溫度檢測對象的熱 能更容易地傳導到溫度檢測元件，檢測精度也變得更高。 “本發明之申請專利範圍第6項的溫度檢測元件，其特 徵在於：在本發明< 1的溫度檢測元件中，該熱接收部且 有與該元件本體部的表面材料形成非電阻性接觸的薄 膜層。 根據申。月專利範圍第6項的溫度檢測元件，因該熱接 收具有與该凡件本體部的表面材料形成非電阻性接觸的 金屬材料，熱接收部所以透過熱接收部不會產生對元件本 體部檢測給予不良影響的電搞合H對於元件本體部 ，例如在使用BaTi〇3、Mn_Ni系氧化物，並且相對於此， 作為具有熱接收部的非電阻接觸性的金屬材料能採用例如 銀、金、始或此類的合金等。 本發明之申請專利範圍帛7 的溫度檢測元件，其特 徵在於：在申請專利範圍第6項的溫度檢測元件中，該熱 接收部係具有接合用薄膜層（具有焊料潤濕性），以作為該 非電阻性接觸的金屬薄膜層的表層。 根據申請專利範圍第7項的溫度檢測元件，藉由接合 用薄膜層，能把溫度檢測元件的熱接收部焊接於對設置在 電路基板的熱傳導用的島部’且能簡易進行來自電路基板 上的溫度檢測對象之溫度檢測用的熱傳導。 584722 々本發明之申請專利範圍f 8工員的溫度檢測元件，其特 徵在於.在中請專利範圍第1項的溫度檢測元件中，在該 70件本體部的表面設有絕緣材層，該熱接收 2 緣材層而㈣該元件本體部的表面。 過錢 根據申請專利範圍第8項的溫度檢測元件’因使絕緣 材層’I入在元件本體部的表面與熱接收部之間，所以能避 免透過熱接收部使電流不當地流人元件本體部。又，作為 構成熱接收部的材料，可採用對元件本體部的表面材料形 成電阻性接觸的金屬材料，並能低成本地構成。 / 本發明之申請專利範圍第9項之具有溫度檢測元件的 電路基板，其特徵在於，包含：中請專利範圍帛！項之溫 度檢測元件、以及能和該溫度檢測元件所具備的熱接收= 進行熱耦合的島部。 根據申請專利範圍第9項之具有溫度檢測元件的電路 基板，透過電路基板的島部，能從溫度檢測對象向溫度檢 測元件的熱接收部進行熱傳導。因此，能提高溫度檢$ = 度，並且能提高相對於溫度檢測對象的溫度檢測元件的配 置對應性。 【實施方式】 以下’根據圖式詳細說明本發明。 (實施形態1) 在圖1至圖3中，表示本發明的溫度檢測元件之實施 形態的一例。圖1係表示作為溫度檢測元件之一例的正特 性熱敏電阻外觀的立體圖 係表示搭载在基板的正特 M4722 性熱敏電阻及其周邊元件的俯視圖，圖 板的正特性熱敏電阻及其周邊元件的縱€=表示搭載在基 參照圖1，正特性熱敏電阻i 元件本體部3、電極部4、5、熱接收以^ 凡件本體部3 ’係以鈦酸鋇（BaTiQ 件，形成橫長方體狀。 纟為主體的元 接合電極部4、5分別與元件本體部3的長邊方向的兩端面 ，接收部6形成在元件本體部3的整個外周，且以且 有既疋寬度的狀態形成在元件本體部 2 。該形成過程，係在元件本體部3的表面邊方= ⑽―)法形成既定寬度的銀（Ag)薄膜層。； 膜層上利用電鑛法積層錫（Sn)的薄膜層。熱接收部6是 由把該銀薄膜層作為下層’把錫薄膜層作為上層的2個薄 膜層構成。 在此，銀薄膜層對元件本趙部3形成非電阻性接觸。 因此’熱接收部6藉由把銀薄膜層作為下層，以求達到對 元件本體部3無電麵合的目的。熱接收部6因在上層施有 錫薄膜層’所以熱接收部6的表面具有焊料潤濕性。埶接 收部6的表面層，可由塗布於銀薄膜層之焊料薄膜層所構 成。熱接收部6與電極部4、5之間設有間隔，使熱接收 部6不與電極部4、5連接。熱接收部6是呈不突出於元 件本體部3表面的薄膜。因此，熱接收部6的表面和元件 本體部3的表面可被視為一個面。在這種情況下，熱接收 584722 的表面和$件本體部3的表面不—定必須是—個面， 可以積層在元件本體部3的表面上。正特性熱敏電阻】 的尺寸（县X宫X古、« 取电阻1的尺寸不限定於該尺寸。 參照圖2和圖3,7表示電路基板，8表示功率忆，9 、不島部。電路基板7上搭載有作為溫度檢測對象之 C8。由㈣構成的島部9,從電路基板7上搭載功率⑽ 的面區域向橫向外側延伸。正特性熱敏電阻ι位於島部9 的端部而組裝在電路基板7上。把正特性熱敏電阻！的各 電極部4、5焊接在電路基板7中未圖示的配線圖案上。 正特性熱敏電阻i的熱接收部6是在位於島部9上的狀態 :，藉由桿料Η焊接在島部9上。把島部9收容在正特： 熱敏電阻！的電極部4、5之間’使其與電極部4、5互相 :絕緣。島部9和熱接收部6各自橫向寬度可設定為同寬 度或大致同寬度。 根據這種構成，功率IC8的熱透過島部9傳導到正特 性熱敏電阻i的熱接收部“正特性熱敏電阻！輸出對應 该傳導熱的檢測信號。因從功率IC8透過島部9能献傳導 疮與沒有島部9的情況比較，容易傳導對於高精度檢測溫 又所必須的熱。因此’根據熱接收部6設置在正特性熱敏 電阻1 ’從作為溫度檢測對象的功率IC8產生的熱，透過 島部9容易傳導。並且’藉由正特性熱敏電阻i的溫度檢 測精度比習知高。在該條件下’島部9不限定於直線形伸 出’按照元件的配置構等等’採用適宜彎曲的形狀也可以 12 刈4722 。進而，採用使熱接收部6與設置在功率IC8等溫度檢測 對象元件的散熱端子等的散熱部直接接觸或焊接等間接接 觸方式進行熱_合也可以。 (實施形態2) 對於有別於實施形態丨的實施形態2,根據圖式進行 "兒明。圖4(a)表不溫度檢測元件的立體圖，圖4(^)是溫度 檢测元件熱接收部的縱截面側視圖。

參照圖4，正特性熱敏電阻j，係作為晶片元件，包含 :構成長方體形的元件本體部3、設置在元件本體部3兩 端的電極部4、5、以及熱接收部6。熱接收部6在電極部 4、5之間以積層形成狀態設置在元件本體部3的表面。 *正特性熱敏電阻i的熱接收部6具有絕緣層ι〇和金屬 薄膜π’以及作為傳導體的突起部⑴絕緣層ι〇係使用 附者在X件本體部3的2個側面时橡膠或 片而構成。 '辱勝

金屬薄膜U係形成於絕緣層1〇的表面，例如以雜 f材料的薄膜而構成。突起部12在金屬薄膜u的一値 部二同樣是用以銅作為材料的板狀物構成。在這兄 ’突起部12是沿著盥金眉後· ^ ' 考/、金屬4膜11正交的面的方向伸出 參戶、?、圖5 ’正特性孰齡雷ρ 在雷…， …敏電阻1的突起部例如插 土板7搭載的功率IC8的封裝件8 之間。從功率ΤΓ8屑A & & 路基板 向.，，、接收部ό的熱透過突起部12 導。這時’也可以把與實施形態 接在島部等元件上…不㈣.，、、接收部6不 件上_收部6,由於在元件本體部 13 584722 表面透過絕緣層設置有金屬薄膜u，所以作為金屬薄膜 1 1的材料能使用電阻性接觸的金屬。 本發明不限定於所述之各實施形態，可以構成以下的 變形例。 (1)在所述之實施形態中 /JSC m ΊΤ 用負特性熱敏電阻 (2)作為可用於熱接收部的非電阻性接觸之金屬材料， 也可以使用金、始或含有這些金屬或銀的合金。 (、）圖6(a)、(b)所示般’用正特性熱敏電阻的晶片元 件構成的正特性執勒金 …、電P 1 ’在構成橫長長方體狀的同時 ’在其長邊方向的兩端公

鳊刀別具有電極部4、5。熱接收部ό 在7L件本體部 3 I I 的表面以積層形成之狀態設置在電極部4 、5之間。 在圖 6(a)、^ 6是由附著在元件本體特性熱敏電阻1的熱接收部 之薄膜片構成的絕緣/ / 2個侧面”橡膠或石夕樹脂 成的例如由銅形成的 π衣面形 ^ 金屬溥膜11所構成。 (4)如圖 7(a)、（b)所一 成的正特性熱敏電a i不’用正特性熱敏電阻晶片元件構 其長邊方向的兩端分成橫長長方體狀的同時，在 元件本體部3的表面、°又有電極部4、5。熱接收部6在 之間。 、積層形成的狀態設置在電極部4、5 在圖7(a)、（b)所示之 是由附著在元件本體苦 特性熱敏電阻1的熱接收部6 P 3的1個側面的矽橡膠或矽樹脂之 14 J膜片構成的絕緣層10、以及在該絕緣層U)的表㈣ 的例如由銅形成的金屬薄膜 /成 # ^ r ,, ^,Λ 、 所構成。在橫向伸出作為 導體的突起部12係設置在金屬薄膜U的下端。 ()如圖8所不’用正特性熱敏電阻的晶片 敏？阻"在構成橫長長方體狀的同時，在其長 本體部3兩=収置有電極部4、5。熱接收部6在元件 間。 纟表面以積層形成的狀態設置在電極部4、5之 著卢在圖8所示的正特性熱敏電阻1的熱接收部6是由附 構成Γ牛本體部3的2個侧面”橡膠切樹脂之薄膜片 =的絕緣層—、以及在該絕緣層―= 形成的例如由銅形成的金屬 、 其寬度内形成有1屬:rrm間成為窄幅層，在 在兩電極部4、5之門成A^在另一個絕緣層10b收容 屬薄膜Ub W思 在其寬度内形成有金 〃金屬“⑴比金屬賴lla還寬， 金屬薄膜Ub以及金屬薄臈lla與電極部4、5 难人二 由於具有形成寬幅的金屬薄膜lib，所以 ° "亥金屬薄膜1 lb的熱傳導變得容易。 構成(::：9⑷’所示’用正特性熱敏電阻的晶片元件 :=特性熱敏電阻1，在構成橫長長方體狀的同時， nr向的兩端分㈣置有電極部4、5，熱接收部6 體°卩3的表面以積層形成的狀態設置在電極 、5之間。 1 4 15 M4722 1^1 9(a) 曰 a (b)所示的正特性熱敏電阻1的熱接收部6， 疋由在7〇件本立β 2 ^ 販Η 3的3個側面附著矽橡膠或矽樹脂之薄 、斤構成的絕緣層j 〇、以及在該絕緣層⑺的表面形成 的例如由銅形成的金屬薄膜U所構成。 am w示’作為本發明的實施形態，所述的絕 緣層也可以形成靂芸 _ 盍在70件本體部上的沒有形成電極部的 個表面上。又’絕緣層不是只限於所述的矽橡膠或矽樹 脂，也可以使用絕緣性的各種材料。 根據本發明，藉由目存^+丨 稭由具備了熱接收部，對於元件本體部 從溫度檢測對象的熱傳導 — 、得導變侍容易，所以即使在不得不把 溫度檢測元件配置在如習

At、— 為矣般對來自溫度檢測對象的熱不 、亍充刀也進行感熱且距溫度檢測對象稍微離開的位置 2的情況下，也能得到從溫度檢測對象向熱接收部的熱傳 ，好妯社人由於松’則物件和相關溫度檢測元件能進行那樣 良好地結合，所以能高精声 搰度地進仃對溫度檢測對象的溫度 檢須!1。 【圖式簡單說明】 (一）圖式部分 圖1係表示本發明的a μ如丨^ , 觀立體圖。 月的-片型正特性熱敏電阻一例的外 圖2係表示把圖！的正特性熱㈣阻 狀態的一例的俯視圖。 直牡&板上的 圖3係表示在圖2中主iΑ ^ 王要σ卩位的縱截面圖。 圖4係表示另一實施例的正 特丨生熱敏電阻外觀的立體 16 584722 圖（a)、和主要部位縱截面圖（b)。 圖5係表示把圖4的正特性埶 庄熱敏電阻配置在基板上的 狀態的一例的主要部位縱截面側視圖。 圖6係表示另外實施例的正牲 口正特性熱敏電阻外觀的立體 圖（a)、和主要部位縱截面側視圖（匕）。 圖7係表示另一實施例的正特 将丨生熱敏電阻外觀的立體 圖（a)、和主要部位縱截面側視圖（七）。 圖8係表示另一實施例的$姓 』的正特性熱敏電阻外觀的立體 圖。 圖9係表示另一實施例的正 、 特丨生熱敏電阻外觀的立體 圖（a)、和主要部位縱戴面側視圖（匕）。 圖10表示習知之晶片型正牲 特丨生熱敏電阻之外觀立體圖 (二）元件代表符號 1 ·溫度檢測元件 3 :元件本體部 4、5 :電極部 6 :熱接收部 7 :電路基板 9 :島部 17

Claims (1)

1. 584722 拾、申請專利範圍： 1 · 一種溫度檢測元件，其特徵在於，包含·· 元件本體部： 電極部，係設置在該元件本體部；以及 熱接收部，係接收從溫度檢測對象傳導來的熱。 2·如申請專利_ "員之溫度檢測元件，其中，該 元件本體部、電極部、以及熱接收部的整體形狀係構成晶 片型。 —3.如申請專利範圍帛1項之溫度檢測元件，其中，該 元件本體部係構成具有正特性熱敏電阻功能的部分。 4·如申請專利範圍第1項之溫度檢測元件，其中，該 元件本體部係長方體狀’在該元件本體部的表面的至少一 個側面上具有該熱接收部。 5.如申請專利範圍帛1狀溫度檢測元件，其係進一 步在該熱接收部設置傳導體，以傳導來自該溫度檢測 之熱。

   6.如申請專利範圍帛丨項之溫度檢測元件，其中，該 熱接收部具有與該元件本體部的表面材料形成非電阻性 觸的金屬薄膜層。 7·如申請專利範圍第6項之溫度檢測元件，其中：节 熱接收部係具有接合用薄膜層（具有焊料潤濕性），以作= 該非電阻性接觸的金屬薄膜層的表層。 … 8·如申請專利範圍第丨項之溫度檢測元件，其中， 該元件本體部的表面設有絕緣材層，該熱接收部係透過, 18 584722 絕緣材層而設於該元件本體部的表面。 9. 一種電路基板，其特徵在於，包含：申請專利範圍 第1項之溫度檢測元件、以及能和該溫度檢測元件所具備 的熱接收部進行熱耦合的島部。 拾壹、圖式： 如次頁

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