WO2012093572A1 - 温度センサおよび温度センサ取り付け構造 - Google Patents

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WO2012093572A1
WO2012093572A1 PCT/JP2011/079137 JP2011079137W WO2012093572A1 WO 2012093572 A1 WO2012093572 A1 WO 2012093572A1 JP 2011079137 W JP2011079137 W JP 2011079137W WO 2012093572 A1 WO2012093572 A1 WO 2012093572A1
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thermistor
flexible
layer
temperature sensor
temperature
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PCT/JP2011/079137
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椿修二
芳賀岳夫
宮川和人
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株式会社村田製作所
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Priority to DE112011104686.3T priority patent/DE112011104686B4/de
Publication of WO2012093572A1 publication Critical patent/WO2012093572A1/ja
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/14—Supports; Fastening devices; Arrangements for mounting thermometers in particular locations
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06K—GRAPHICAL DATA READING; PRESENTATION OF DATA; RECORD CARRIERS; HANDLING RECORD CARRIERS
    • G06K19/00—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings
    • G06K19/06—Record carriers for use with machines and with at least a part designed to carry digital markings characterised by the kind of the digital marking, e.g. shape, nature, code
    • G06K19/067—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components
    • G06K19/07—Record carriers with conductive marks, printed circuits or semiconductor circuit elements, e.g. credit or identity cards also with resonating or responding marks without active components with integrated circuit chips
    • G06K19/077—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier
    • G06K19/07749—Constructional details, e.g. mounting of circuits in the carrier the record carrier being capable of non-contact communication, e.g. constructional details of the antenna of a non-contact smart card
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M10/00—Secondary cells; Manufacture thereof
    • H01M10/42—Methods or arrangements for servicing or maintenance of secondary cells or secondary half-cells
    • H01M10/48—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte
    • H01M10/486—Accumulators combined with arrangements for measuring, testing or indicating the condition of cells, e.g. the level or density of the electrolyte for measuring temperature
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01M—PROCESSES OR MEANS, e.g. BATTERIES, FOR THE DIRECT CONVERSION OF CHEMICAL ENERGY INTO ELECTRICAL ENERGY
    • H01M50/00—Constructional details or processes of manufacture of the non-active parts of electrochemical cells other than fuel cells, e.g. hybrid cells
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    • H01M50/569—Constructional details of current conducting connections for detecting conditions inside cells or batteries, e.g. details of voltage sensing terminals
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
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    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/10—Energy storage using batteries

Definitions

  • the present invention relates to a temperature sensor and a temperature sensor mounting structure.
  • Patent Document 1 discloses a configuration in which a thermistor element is arranged on a flexible substrate.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the sensor unit 30 that detects the temperature of the power generation element disclosed in Patent Document 1.
  • the sensor unit 30 includes a flexible substrate 31, a thermistor element (temperature information detection element) 32 and signal lines 33 and 35 formed on the surface of the flexible substrate 31.
  • the flexible substrate 31 is covered with a protective film 36. That is, the flexible substrate 31 including the thermistor element 32 and the signal lines 33 and 35 is sandwiched between two sheet-like protective films 36, and the outer edge portions of the two protective films 36 are fixed to each other.
  • the sensor unit of Patent Document 1 arranges a thin temperature information detection element on a flexible substrate and unitizes it, thereby more accurately detecting the temperature of the power generation element while limiting the stress load on the power generation element.
  • the purpose is that.
  • the sensor unit of Patent Document 1 is characterized in that the temperature information detection element is connected to a connection part in which the thickness of the flexible substrate in the thickness direction is partially reduced.
  • This temperature information detection element itself is not flexible. For this reason, even if it is a temperature information detection element formed with the thin film, when a load is added, a crack will arise in temperature information detection element itself. In this case, it does not function as a temperature sensor.
  • the temperature information detection element since the temperature information detection element is housed inside the flexible substrate, the temperature information detection element does not directly contact the object to be detected and the heat conduction is poor, so the heat of the detection target is directly detected. Hateful. In particular, there is a problem that the detection accuracy is significantly deteriorated when the amount of heat generated by the temperature detection object is small.
  • a general chip component mounts on a flexible substrate.
  • the general chip component has a thickness of about 200 ⁇ m (so-called 0402 size) and is generally flexible. It is very thick for the substrate thickness of 80-100 ⁇ m. For this reason, when the pressure from an upper surface is added, there exists a subject that temperature detection becomes impossible because a crack enters into a chip part.
  • an object of the present invention is to provide a temperature sensor and a temperature sensor mounting structure that can directly detect the heat of a detection target without impairing the flexibility of a flexible substrate.
  • the temperature sensor of the present invention includes a metal substrate, a thermistor layer having a thickness smaller than that of the metal substrate formed on the metal substrate, and a pair of divided electrodes formed on the thermistor layer, A flexible thermistor with A base layer, a wiring conductor layer formed on the base layer, and a flexible substrate having a cover layer laminated on the base layer and covering the wiring conductor layer, The cover layer is formed with an opening configured to expose a part of the wiring conductor layer, The flexible thermistor is housed in the opening, and the split electrode of the flexible thermistor is electrically connected to the wiring conductor layer exposed from the opening, The height of the surface of the cover layer and the height of the exposed surface of the flexible thermistor are substantially the same.
  • the height of the surface of the cover layer is the same as the height of the exposed surface of the flexible thermistor when pressed against the flexible substrate in the thickness direction.
  • the height of the exposed surface of the flexible thermistor is preferably within a range of ⁇ 20% with respect to the surface of the cover layer.
  • a temperature sensor mounting structure is a temperature sensor mounting structure including the temperature sensor according to any one of (1) to (3) above, and the metal substrate of the flexible thermistor is subjected to a temperature.
  • the temperature sensor is arranged so as to be close to or in contact with the detected object.
  • the stress load applied to the thermistor can be reduced, and the thermistor element can be prevented from being destroyed as much as possible.
  • the tolerance with respect to a stress load is high, it becomes possible to press and adhere to a temperature detection object, and the effect of improving temperature detection accuracy is high.
  • the temperature sensor has flexibility, even if the outer surface of the temperature detection target object that is the contact surface is a curved surface, the temperature sensor is arranged along the curved surface, and high thermal responsiveness is obtained. Can detect the temperature of the temperature detection object. Furthermore, since the stress load on the temperature detection object is reduced, damage to the temperature detection object can be prevented.
  • the resistance to stress load is high, it is possible to press and adhere to the temperature detection object, and the effect of improving the temperature detection accuracy is high.
  • FIG. 1A is a plan view of a flexible thermistor
  • FIG. 1B is a front view thereof.
  • FIG. 2 is an equivalent circuit of the flexible thermistor 1A.
  • FIG. 3 is a diagram showing a path of a current flowing through the flexible thermistor 1A.
  • FIG. 4 is a view showing an example of a manufacturing method of the flexible thermistor 1A.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a temperature sensor 6A according to the first embodiment.
  • FIG. 5B is a perspective view of the temperature sensor 6A.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a temperature sensor 6B according to the second embodiment.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a temperature sensor mounting structure according to the third embodiment.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a temperature sensor mounting structure when the cylindrical secondary battery is the temperature detection object 7.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a temperature sensor according to the fourth embodiment.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a temperature sensor 6C of the fifth embodiment.
  • FIG. 11A is a partial cross-sectional view of an RFID tag 201 according to the sixth embodiment.
  • 12A is an exploded perspective view of the RFID tag 201
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along the line AA ′ in FIG.
  • FIG. 13A is a perspective view of a battery pack with a temperature sensor according to the seventh embodiment
  • FIG. 13B is a schematic view showing the state of the battery surface.
  • FIG. 14A and 14B are perspective views showing the internal structure of the battery pack with temperature sensor according to the eighth embodiment.
  • FIG. 15 is a diagram showing the axial direction of the batteries 163A and 163B.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an electronic apparatus 101 according to the tenth embodiment.
  • FIG. 17A is an exploded perspective view of the electronic device 102 of the eleventh embodiment, and
  • FIG. 17B is a side view thereof.
  • FIG. 18 is a diagram showing the thickness dimension of each part of the flexible thermistor.
  • FIG. 19 is a diagram showing the magnitude relationship between the total thickness of the flexible substrate and the height of the flexible thermistor 1A.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a temperature increase curve of the temperature detection object.
  • FIG. 20 is a diagram illustrating a temperature increase curve of the temperature detection object.
  • FIG. 21 is a diagram showing the relationship between the crack generation rate and the temperature detection accuracy with respect to the difference between the total thickness of the flexible substrate and the height of the flexible thermistor 1A.
  • FIG. 22 is a diagram showing the relationship between the crack generation rate and the temperature detection accuracy with respect to the difference between the total thickness of the flexible substrate and the height of the flexible thermistor 1A for the temperature sensor having the total thickness of the flexible substrate different from the example of FIG. is there.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view of the sensor unit 30 that detects the temperature of the power generation element disclosed in Patent Document 1.
  • FIG. 1A is a plan view of a flexible thermistor
  • FIG. 1B is a front view thereof.
  • the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A includes a metal substrate 11, a thermistor layer 15 formed on the metal substrate 11, and a pair of divided electrodes 21 and 22 formed on the thermistor layer 15.
  • the metal substrate 11 is obtained by firing a sheet-like formed body of metal powder paste
  • the thermistor layer 15 is obtained by firing a sheet-like formed body of ceramic slurry
  • the divided electrodes 21 and 22 are obtained by firing an electrode material paste. It is.
  • the metal powder paste sheet-shaped body, the ceramic slurry sheet-shaped body and the electrode paste are obtained by integrally firing these three. Note that at least the metal substrate 11 and the thermistor layer 15 may be integrally fired.
  • the metal substrate 11 has a thickness of about 10 to 80 ⁇ m
  • the thermistor layer 15 has a thickness of about 1 to 10 ⁇ m
  • the divided electrodes 21 and 22 have a thickness of about 0.1 to 10 ⁇ m
  • the total thickness of the flexible thermistor 1A is 10 to 100 ⁇ m. Degree.
  • the thickness of the thermistor layer 15 is thinner than the thickness of the metal base material 11 and the abundance ratio of the metal base material 11 in the entire flexible thermistor 1A is high, flexibility (flexibility) can be given to the thermistor. it can.
  • the thermistor layer 15 various ceramic materials containing an appropriate amount of Mn, Ni, Fe, Ti, Co, Al, Zn and the like in any combination can be used.
  • the oxide of the transition metal element is used for mixing, but carbonate, hydroxide, or the like of the element may be used as a starting material.
  • a simple metal such as Ag, Pd, Pt, or Au or a base metal such as Cu, Ni, Al, W, or Ti, or an alloy containing them can be used. .
  • FIG. 2 is an equivalent circuit of the flexible thermistor 1A.
  • the divided electrodes 21 and 22 serve as input / output terminals, and the resistors R1 and R2 are formed by the thermistor layer 15 and are electrically connected in series via the metal base 11. That is, the thermistor circuit is configured by the resistors R1 and R2 by the thermistor layer 15 sandwiched in the thickness direction between the divided electrodes 21 and 22 and the metal substrate 11.
  • FIG. 3 is a diagram showing a path of a current flowing through the flexible thermistor 1A. Since the divided electrodes 21 and 22 are formed on the surface of the thermistor layer 15, the path through the thermistor layer 15 and the metal substrate 11 at the portion in contact with the divided electrodes 21 and 22 as shown by arrows in FIG. Current flows. Since the flexible thermistor 1A is flexible, cracks and the like are unlikely to occur. However, if excessive stress is applied locally, cracks may occur in the central portion of the thermistor layer 15.
  • the portion is not a current-carrying path, which affects the electrical characteristics of the thermistor. There is also a merit that there is no.
  • FIG. 4 is a view showing an example of a manufacturing method of the flexible thermistor 1A.
  • a raw material of the thermistor layer 15 an oxide of Mn—Ni—Fe—Ti is weighed so as to have a predetermined composition, and sufficiently wet pulverized by a ball mill using a pulverizing medium such as zirconia, and then The ceramic powder is obtained by calcining at a temperature.
  • each mother sheet on which the divided electrodes 21 and 22 are formed is cut into a unit of thermistor (see FIG. 4 (E)), accommodated in a zirconia cage, subjected to a binder removal process, and then subjected to a predetermined temperature (for example, it is fired at 900 to 1300 ° C.
  • the flexible thermistor 1A which consists of the metal base material 11, the thermistor layer 15, and the division
  • a doctor blade method is generally used, but screen printing, gravure printing, and an inkjet method may be used.
  • the divided electrodes 21 and 22 can be formed by screen printing, sputtering, vapor deposition, or the like.
  • FIG. 5A is a cross-sectional view showing a temperature sensor 6A according to the first embodiment.
  • This temperature sensor 6A has a structure in which a flexible thermistor 1A is mounted on a flexible substrate 5A.
  • the flexible substrate 5 ⁇ / b> A includes a base layer 51, a wiring conductor layer 52 formed on the base layer 51, and a cover layer 53 laminated on the base layer 51 to cover the wiring conductor layer 52.
  • FIG. 5B is a perspective view of the temperature sensor 6A.
  • the temperature sensor 6A has a ribbon shape, and an external connection terminal 55 for connection to an external temperature detection circuit is formed at one end of the wiring conductor layer 52 formed on the base layer 51 of the temperature sensor 6A. .
  • the external connection terminal 55 is electrically connected to the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A through the wiring conductor layer 52.
  • the base layer 51 is a film of polyimide or solder resist material having a thickness of about 10 to 50 ⁇ m (for example, 30 ⁇ m).
  • the wiring conductor layer 52 is a wiring made of a conductive foil such as Cu having a thickness of about 5 to 60 ⁇ m (for example, 35 ⁇ m), and is joined to the base layer 51 directly or via an adhesive layer.
  • the cover layer 53 is a film of polyimide or solder resist material having a thickness of about 7 to 250 ⁇ m (for example, 40 ⁇ m).
  • connection portions 52P1 and 52P2 Part of the wiring conductor layer 52 is formed as connection portions 52P1 and 52P2 for connecting the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 1A.
  • the cover layer 53 is formed with a rectangular opening H that exposes the connecting portions 52P1 and 52P2 and accommodates the flexible thermistor 1A.
  • the size of the opening H is the same as or slightly larger than that of the flexible thermistor 1A.
  • the flexible thermistor 1A is housed in the opening H, and the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 1A are mounted on the connection portions 52P1 and 52P2 of the wiring conductor layer 52 by a reflow soldering method. That is, they are connected via the solder layer 54.
  • the thickness dimension of the solder layer 54 is 15 ⁇ m
  • the thickness dimension of the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 1A is 5 ⁇ m
  • the total thickness dimension of the thermistor layer 15 of the flexible thermistor 1A and the metal substrate 11 is 20 ⁇ m.
  • the total thickness (the thickness from the exposed surface of the wiring conductor layer 52 to the exposed surface of the thermistor layer 15) including the solder layer 54, the divided electrodes 21 and 22, the thermistor layer 15 and the metal substrate 11 is 40 ⁇ m.
  • the thickness of the cover layer 53 is equal to 40 ⁇ m.
  • the height of the surface of the cover layer 53 and the exposed surface of the flexible thermistor 1A coincide with each other as indicated by the broken line in the drawing. Can be made.
  • the thickness from the outer surface (back surface) of the base layer 51 to the outer surface (front surface) of the cover layer 53 and the thickness from the outer surface (back surface) of the base layer 51 to the exposed surface of the flexible thermistor 1A are substantially equal. Is the same.
  • the thermistor is a flexible thermistor having flexibility
  • the detection surface can be brought into close contact with the temperature detection object.
  • the metal substrate of the flexible thermistor 1A comes into direct contact with the temperature detection object. Therefore, even when the amount of heat of the temperature detection object is small, the thermal response is high, and the temperature detection accuracy can be improved as compared with the case where the thermistor layer is in direct contact with the temperature detection object.
  • the thickness from the surface of the wiring conductor layer 52 to the exposed surface of the thermistor layer 15 is the same, but it need not be completely the same, and may be substantially the same thickness. .
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of a temperature sensor 6B according to the second embodiment.
  • This temperature sensor 6B has a structure in which a flexible thermistor 1A is mounted on a flexible substrate 5B.
  • the flexible substrate 5 ⁇ / b> B includes a base layer 51, a wiring conductor layer 52 formed on the base layer 51, and a cover layer 53 that is laminated on the base layer 51 and covers the wiring conductor layer 52.
  • the mounting surface of the flexible thermistor 1A is flat. That is, the base layer 51 is formed thick in the range where the wiring conductor layer 52 is not formed. In the cross-sectional position shown in FIG. 6, a protrusion 51 ⁇ / b> P that is equal to the thickness of the wiring conductor layer 52 is formed on the base layer 51 on the mounting surface of the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A.
  • the protruding portion 51P equal to the thickness of the wiring conductor layer 52 is formed on the base layer 51, the strength as the temperature sensor 6B can be increased, and the flexible thermistor 1A can be used in the usage state. Since the stress concentration on the mounting region is alleviated, the stress due to the pressure on the temperature detection object is further alleviated.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a temperature sensor mounting structure according to the third embodiment.
  • the temperature sensor 6A has the structure as shown in the first embodiment.
  • the temperature detection object 7 is, for example, a heating element, and a temperature sensor 6A is attached to the temperature detection object 7.
  • the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A contacts or approaches the temperature detection object 7. That is, the surface of the temperature sensor 6 ⁇ / b> A where the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A is exposed is attached to the temperature detection object 7.
  • the flexible thermistor 1A comes into contact with the temperature detection object 7.
  • the stress load applied to the flexible thermistor 1A can be reduced, and the thermistor can be prevented from being broken (cracked).
  • the height of the exposed surface of the flexible thermistor 1A may be within a range of ⁇ 20% with respect to the height of the surface of the cover layer 53. That is, the above-described effects can be obtained in general if the relation of the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 0.8 ⁇ the height of the exposed surface of the flexible thermistor ⁇ the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 1.2.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a temperature sensor mounting structure when the cylindrical secondary battery is the temperature detection object 7.
  • the temperature sensor 6A has a ribbon shape, and is wound in the circumferential direction so that the flexible thermistor 1A is in contact with the temperature detection object 7 that is a secondary battery.
  • An external connection terminal 55 for connection to an external temperature detection circuit is formed at one end of the temperature sensor 6A.
  • the external connection terminal 55 is electrically connected to the divided electrode of the flexible thermistor 1A through the wiring conductor layer 52.
  • the temperature sensor 6A of the present invention is flexible as a whole, it is highly resistant to primary bending stress when the sensor is placed, and can be placed (applied) on a curved surface as shown in FIG.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a temperature sensor according to the fourth embodiment.
  • the flexible thermistor 1B is formed by forming the electrically insulating protective layer 16 around the flexible thermistor shown in FIG. 1, and forming the Ni plating layer 23 and the Sn plating layer 24 on the divided electrodes 21 and 22. is there.
  • the flexible thermistor 1B is mounted on the connection portions 52P1 and 52P2 of the flexible substrate through the solder 54 by the reflow soldering method.
  • the present invention can be applied as it is even when the temperature detection object is electrically connected to a certain circuit.
  • FIG. 10 is a sectional view showing a temperature sensor 6C of the fifth embodiment.
  • the lower base layer 51B, the lower wiring conductor layer 52L, the internal base layer 51M, the upper wiring conductor layer 52U, and the cover layer 53 constitute a flexible substrate 5C.
  • the temperature sensor 6B is the same as the temperature sensor 6B shown in the second embodiment except that it includes two base layers and two wiring conductor layers.
  • a plurality of base layers and wiring conductor layers may be formed. Furthermore, a plurality of cover layers may be formed.
  • the sixth embodiment shows an RFID tag with a temperature sensor.
  • FIG. 11A is a partial cross-sectional view of an RFID tag 201 according to the sixth embodiment.
  • the flexible thermistor 31 is mounted on a flexible substrate 61 that is an RFID substrate.
  • the flexible substrate 61 includes a base layer 51, a wiring conductor layer 52 formed on the base layer 51, and a cover layer 53 laminated on the base layer 51 and covering the wiring conductor layer 52.
  • FIG. 11B is a partial plan view of the RFID tag 201.
  • the RFID tag 201 has a short ribbon shape.
  • the base layer 51 is a film of polyimide or solder resist material having a thickness of about 10 to 50 ⁇ m (for example, 30 ⁇ m).
  • the wiring conductor layer 52 is a wiring made of a conductive foil such as Cu having a thickness of about 5 to 60 ⁇ m (for example, 35 ⁇ m), and is joined to the base layer 51 directly or via an adhesive layer.
  • the cover layer 53 is a film of polyimide or solder resist material having a thickness of about 7 to 250 ⁇ m (for example, 40 ⁇ m).
  • connection portions 52P1 and 52P2 Part of the wiring conductor layer 52 is formed as connection portions 52P1 and 52P2 for connecting the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 31.
  • the cover layer 53 is formed with a rectangular opening H that exposes the connection portions 52P1 and 52P2 and accommodates the flexible thermistor 31.
  • the size of the opening H is the same as or slightly larger than that of the flexible thermistor 31.
  • the flexible thermistor 31 is housed in the opening H, and the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 31 are mounted on the connection portions 52P1 and 52P2 of the wiring conductor layer 52 by a reflow soldering method. That is, they are connected via the solder layer 54.
  • the thickness dimension of the solder layer 54 is 15 ⁇ m
  • the thickness dimension of the divided electrodes 21 and 22 of the flexible thermistor 31 is 5 ⁇ m
  • the total thickness dimension of the thermistor layer 15 of the flexible thermistor 31 and the metal substrate 11 is 20 ⁇ m.
  • the total thickness (the thickness from the exposed surface of the wiring conductor layer 52 to the exposed surface of the thermistor layer 15) including the solder layer 54, the divided electrodes 21 and 22, the thermistor layer 15 and the metal substrate 11 is 40 ⁇ m.
  • the thickness of the cover layer 53 is equal to 40 ⁇ m.
  • the height of the surface of the cover layer 53 and the exposed surface of the flexible thermistor 31 (the outer surface of the metal substrate 11 shown in FIG. 1). Can be matched.
  • the thickness from the outer surface (back surface) of the base layer 51 to the outer surface (front surface) of the cover layer 53 and the thickness from the outer surface (back surface) of the base layer 51 to the exposed surface of the flexible thermistor 31 are substantially equal. Is the same.
  • the thermistor is a flexible thermistor having flexibility
  • the detection surface can be brought into close contact with the temperature detection object.
  • the metal substrate of the flexible thermistor 31 is in direct contact with the temperature detection object. Therefore, even when the amount of heat of the temperature detection object is small, the thermal response is high, and the temperature detection accuracy can be improved as compared with the case where the thermistor layer is in direct contact with the temperature detection object.
  • the thickness from the surface of the wiring conductor layer 52 to the exposed surface of the flexible thermistor 31 is the same, but it need not be completely the same, and may be substantially the same thickness. .
  • FIG. 12A is an exploded perspective view of the RFID tag 201
  • FIG. 12B is a cross-sectional view taken along line AA ′ in FIG. 12A.
  • a flexible thermistor 31 is mounted together with an RFID tag circuit component 62 on a base layer 51 of a flexible substrate serving as an RFID substrate.
  • the flexible thermistor 31 is electrically connected to the wiring conductor layer 52 formed on the upper surface of the base layer 51 of the flexible substrate by soldering.
  • the wiring conductor layer 52 is electrically connected to electrodes of other mounting components or other mounting components.
  • the split electrode sides 21 and 22 of the flexible thermistor 31 face the base layer 51 side, and the flexible thermistor 31 is in contact with or close to the base layer 51 of the RFID substrate.
  • a cover layer 53 is formed on the wiring conductor layer 52.
  • An opening H is formed in the cover layer 53, and the flexible thermistor 31 is accommodated in the opening so that the surface of the flexible thermistor 31 is exposed from the opening H.
  • the exposed surface of the flexible thermistor 31 is disposed in contact with the temperature detection target. Therefore, the temperature of the detected object can be detected with high thermal responsiveness and high temperature detection accuracy.
  • the flexible thermistor 31 is flexible.
  • the stress load applied to the flexible thermistor 31 can be reduced, and the thermistor can be prevented from being broken (cracked). Further, since the flexible thermistor 31 is not exposed to the outside, high environmental resistance can be obtained.
  • the lower surface of the base layer 51 of the flexible substrate may be attached to the temperature detection object via an adhesive sheet or the like.
  • the wiring conductor layer is formed on the same plane as the base layer. However, a plurality of base layers and wiring conductor layers may be laminated. It is not necessary to be formed on the same base layer surface.
  • the height of the exposed surface of the flexible thermistor 31 may be within a range of ⁇ 20% with respect to the height of the surface of the cover layer 53. That is, the above-described effects can be obtained in general if the relation of the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 0.8 ⁇ the height of the exposed surface of the flexible thermistor ⁇ the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 1.2.
  • the RFID tag described above can be used for the following applications. (1) Labels of foods and beverages for which temperature management is to be performed (2) In order to collect and manage body temperature information for a certain period of time, seal it and attach it to the body (3) Use it as a seal as a sensor for high-temperature danger points (4) In order to measure the body temperature of a pet and manage its health, it is incorporated into a collar or pasted in a seal.
  • FIG. 13A is a perspective view of a battery pack with a temperature sensor according to the seventh embodiment
  • FIG. 13B is a schematic view showing the state of the battery surface.
  • This battery pack with temperature sensor 201 includes a battery 162 and a substrate 162 on which a charge control circuit and the like are configured, and a temperature sensor 101.
  • the battery 161 is a laminate-type battery, and the outer surface thereof is flexible and has an irregular surface as shown in FIG.
  • the temperature sensor 101 is attached along the outer surface of the battery 161 via an adhesive sheet or the like. Alternatively, it may be directly adhered to the outer surface of the battery 161 without using an adhesive sheet or the like.
  • the battery 161, the substrate 162, and the temperature sensor 101 shown in FIG. 13A are all packed with a resin film to constitute a battery pack with a temperature sensor.
  • the flexible thermistor 31 of the temperature sensor 101 is exposed to the battery 161 side, and the flexible thermistor 31 is in contact with or close to the battery 161.
  • the flexible thermistor 31 is When the battery 161 comes into contact, the stress load applied to the flexible thermistor 31 can be reduced, and the thermistor can be prevented from being broken (cracked).
  • the flexible thermistor 31 is brought into close contact with the outer surface of the battery 161 in a state where the temperature sensor 101 is pressed against the battery 161 even if the outer surface of the battery 161 is an uneven surface. It is also possible to obtain high responsiveness and high temperature measurement accuracy. Therefore, for example, highly accurate control is possible when performing charge control and protection control according to the temperature of the battery.
  • an additional element such as a temperature sensor is often arranged in a dead space.
  • the temperature sensor 101 is very thin, the degree of freedom in arrangement is small. Because it is high, it can be placed in an optimal position. That is, it becomes possible to directly detect the temperature of the portion where the heat generation is most remarkable.
  • the height of the exposed surface of the flexible thermistor 31 may be within a range of ⁇ 20% with respect to the height of the surface of the cover layer 53. That is, the above-described effects can be obtained in general if the relation of the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 0.8 ⁇ the height of the exposed surface of the flexible thermistor ⁇ the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 1.2.
  • the flexible thermistor 31 is provided on the flexible substrate 5A as the temperature sensor 101. However, even if the flexible thermistor 31 is arranged directly on the battery 161 and the wiring is drawn out in some form. Good.
  • FIGS. 14A and 14B are perspective views showing the internal structure of the battery pack with temperature sensor according to the eighth embodiment.
  • the basic configuration of the temperature sensor 102 is as shown in FIG. 5, but in the second embodiment, two flexible thermistors 31A and 31B are arranged on a flexible substrate. Yes.
  • the wiring conductor layers connected to the two flexible thermistors 31A and 31B are drawn out to the ends of the flexible substrate.
  • the two flexible thermistors 31A and 31B may be connected in series or in parallel and pulled out to the end of the flexible substrate.
  • the temperature sensor 102 is attached along the side surfaces of the two cylindrical batteries 163A and 163B.
  • the outer surfaces of the batteries 163A and 163B are hard, but the temperature sensor 102 is in close contact with the outer surfaces of the batteries 163A and 163B, and the flexible thermistors 31A and 31B are in contact with the batteries 163A and 163B in that state. Or close. That is, of the surface of the temperature sensor 102, the exposed surfaces of the flexible thermistors 31A and 31B are attached to the batteries 163A and 163B.
  • FIG. 15 is a front view of the main part of the battery pack of the ninth embodiment.
  • Batteries 163A and 163B are cylindrical batteries, and FIG. 15 is a view of the batteries 163A and 163B as viewed in the axial direction.
  • the temperature sensor 101 is sandwiched between two batteries 163A and 163B.
  • the flexible thermistor 31 of the temperature sensor 101 is disposed at a position between the two batteries 163A and 163B.
  • the configuration of the temperature sensor 101 is the same as that shown in FIG. 5 in the first embodiment.
  • This structure allows the temperature of two batteries (cells) to be measured using a single flexible thermistor.
  • the flexible thermistor 31 by disposing the flexible thermistor 31 at a position where the heat generated when the batteries 163A and 163B generate heat is not easily dissipated to the outside air, it is possible to quickly detect a temperature change at a stage where the amount of generated heat is small.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view of an electronic apparatus 101 according to the tenth embodiment.
  • the electronic device 101 includes a temperature detection object 7 that is a heating element, a heat radiating plate 8 that radiates heat from the temperature detection object 7, and the temperature sensor 6A.
  • the to-be-temperature-detected object 7 indicates a structure that itself generates heat, or an electronic component that increases in temperature when used.
  • the heat sink 8 corresponds to a “heat radiator” described in the claims of the present invention.
  • the outer surface of the temperature detection object 7 is a curved surface, and the entire heat sink 8 is curved so as to follow the curved surface of the temperature detection object 7.
  • the temperature sensor 6 ⁇ / b> A is attached along the curved surface of the heat sink 8 via an adhesive sheet or the like.
  • the flexible thermistor 1A of the temperature sensor 6A is exposed to the temperature detection object 7 side, and the flexible thermistor 1A contacts or approaches the temperature detection object 7.
  • the flexible thermistor 1A detects the temperature.
  • the stress load applied to the flexible thermistor 1A can be reduced, and the thermistor can be prevented from being broken (cracked).
  • the height of the exposed surface of the flexible thermistor 1A may be within a range of ⁇ 20% with respect to the height of the surface of the cover layer 53. That is, the above-described effects can be obtained in general if the relation of the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 0.8 ⁇ the height of the exposed surface of the flexible thermistor ⁇ the height of the surface of the cover layer 53 ⁇ 1.2.
  • the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A is arranged in the center of the opposed region between the temperature detection object 7 and the heat sink 8.
  • the heat sink The temperature sensor 6 ⁇ / b> A may be arranged so that the flexible thermistor 1 ⁇ / b> A is in contact with or close to the heat detection target position 8.
  • the temperature sensor 6A is provided with the flexible thermistor 1A on the flexible substrate 5A.
  • the flexible thermistor 1A is directly arranged on the temperature detection object 7, and the wiring is drawn out in some form. Also good.
  • FIG. 17A is an exploded perspective view of the electronic device 102 of the eleventh embodiment, and FIG. 17B is a side view thereof.
  • the electronic device 102 includes a transistor element 2, a temperature sensor 6C that detects the temperature of the transistor element 2, and a heat sink 8.
  • the transistor element 2 is a power transistor, and the temperature rises with use.
  • the heat radiating plate 8 radiates heat generated by the transistor element 2.
  • the temperature sensor 6 ⁇ / b> C is sandwiched between the heat radiating plate 8 and the transistor element 2 and is screwed with a screw 4.
  • the temperature sensor 6C has a metal base 11 covered with insulation. Thereby, there is no possibility that the heat sink 8 or the transistor element 2 is electrically connected to the metal substrate 11.
  • the present invention can be applied as it is even when the temperature detection object is electrically connected to a certain circuit.
  • the surface load of the cover layer and the exposed surface of the flexible thermistor are matched, and a flexible thermistor is used as the thermistor to reduce the stress load applied to the thermistor in contact with the temperature detection object.
  • a flexible thermistor is used as the thermistor to reduce the stress load applied to the thermistor in contact with the temperature detection object.
  • the total thickness of the flexible substrate 5A (the height of the surface of the cover layer 53) is Tf
  • the total thickness of the temperature sensor 6A including the flexible thermistor 1A (the height of the exposed surface of the flexible thermistor 1A).
  • 19A shows an example in which Te>
  • FIG. 19C shows an example in which Te ⁇ 0.
  • FIG. 21A and FIG. 21B show the results when the total thickness Tf of the flexible substrate is 105 ⁇ m.
  • the results in the case where the total thickness Tf of the flexible substrate is 210 ⁇ m are shown in FIGS. 22A and 22B.
  • the effect of the evaluation 1 is more effective when it is placed on a curved surface where the stress is higher than when the contact is made by pressing, rather than by adhesion with a heat-resistant tape.

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Abstract

　フレキシブル基板（５Ａ）はベース層（５１）、このベース層（５１）上に形成された配線導体層（５２）、およびベース層（５１）に積層されて配線導体層（５２）を覆うカバー層（５３）を備えている。配線導体層（５２）の一部は、フレキシブルサーミスタ（１Ａ）の分割電極（２１，２２）を接続するための接続部（５２Ｐ１，５２Ｐ２）として形成されている。カバー層（５３）には接続部（５２Ｐ１，５２Ｐ２）を露出させ、且つフレキシブルサーミスタ（１Ａ）を収納する矩形の開口部（Ｈ）が形成されている。フレキシブルサーミスタ（１Ａ）の分割電極（２１，２２）は配線層の接続部（５２Ｐ１，５２Ｐ２）に実装されている。フレキシブルサーミスタ（１Ａ）の開口部（Ｈ）からの露出面の高さはカバー層（５３）の表面の高さとほぼ等しい。

Description

温度センサおよび温度センサ取り付け構造
　本発明は、温度センサおよび温度センサの取り付け構造に関する。
　従来、機器の薄型化や小型化に伴い、温度センサとして用いられるサーミスタ素子がフレキシブル基板に実装される場合が多くなっている。例えば特許文献１にはフレキシブル基板上にサーミスタ素子を配置した構成が開示されている。
　図２３は特許文献１に示されている発電要素の温度を検知するセンサユニット３０の断面図である。このセンサユニット３０は、フレキシブル基板３１、フレキシブル基板３１の表面に形成されたサーミスタ素子（温度情報検出素子）３２及び信号線３３，３５を有する。フレキシブル基板３１は保護膜３６で覆われている。すなわち、サーミスタ素子３２及び信号線３３，３５を含むフレキシブル基板３１が２つのシート状の保護膜３６で挟まれ、２つの保護膜３６の外縁部分が互いに固定されている。
　前記特許文献１のセンサユニットは、フレキシブル基板上に、薄型の温度情報検出素子を配置し、ユニット化することで、発電要素に対する応力負荷を制限しながら、発電要素の温度をより正確に検出することを目的としている。
特開２０１０－０１５９１４号公報
　しかし、特許文献１のセンサユニットでは、フレキシブル基板の板厚方向における厚みを一部薄くした接続部に対して温度情報検出素子を接続したことを特徴としている。この温度情報検出素子自体にフレキシブル性は無い。このため、例え薄膜で形成された温度情報検出素子であっても、負荷が加わった場合、温度情報検出素子自体にクラックが生じてしまう。この場合、温度センサとして機能しなくなる。また、温度情報検出素子はフレキシブル基板の内部に収められるので、温度情報検出素子が被温度検出物に直接接触することはなく、熱伝導が悪いため、被検出対象の熱を直接的に検出しにくい。特に被温度検出物の発熱量が小さい場合に検出精度の悪化が顕著になるという課題がある。
　また、例えば、一般的なチップ部品をフレキシブル基板に実装することも考えられるが、一般的なチップ部品は小型品として扱われるものでも、厚み２００μｍ（いわゆる０４０２サイズ）程度であり、一般的なフレキシブル基板の厚み８０～１００μｍに対して非常に厚い。このため、上面からの圧力が加わるとチップ部品にクラックが入ることによって、温度検出ができなくなるという課題がある。
　これらの事情に鑑み、本発明は、フレキシブル基板の柔軟性を損なわず、被検出対象の熱を直接的に検出できるようにした温度センサおよび温度センサ取り付け構造を提供することを目的としている。
（１）本発明の温度センサは、金属基材と、該金属基材上に形成された金属基材よりも厚みの薄いサーミスタ層と、該サーミスタ層上に形成された一対の分割電極と、を備えたフレキシブルサーミスタと、
　ベース層、該ベース層上に形成された配線導体層、および前記ベース層に積層されて前記配線導体層を覆うカバー層を有するフレキシブル基板とを備え、
　前記カバー層には前記配線導体層の一部が露出するように構成された開口部が形成されており、
　前記フレキシブルサーミスタは前記開口部内に収納され、前記フレキシブルサーミスタの分割電極が、前記開口部から露出した前記配線導体層と電気的に接続されており、
　前記カバー層の表面の高さと、前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さとが、実質的に同じであることを特徴とする。
（２）前記フレキシブル基板に対して厚み方向に押圧された際に、前記カバー層の表面の高さと前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さとが同じとなることが好ましい。
（３）また、前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さは前記カバー層の表面に対して±２０％の範囲内であることが好ましい。
（４）本発明の温度センサ取り付け構造は、上記（１）～（３）のいずれかに記載の温度センサを備えた温度センサの取り付け構造であり、前記フレキシブルサーミスタの前記金属基材が被温度検出物に近接または当接するように、前記温度センサが配置されたことを特徴とする。
　本発明によれば、フレキシブルサーミスタを被温度検出物に接触させた場合に、サーミスタにかかる応力負荷を低減することができ、サーミスタ素子の破壊を極力抑制することができる。また、応力負荷に対する耐性が高いため、被温度検出物に押圧して密着させることも可能となり、温度検出精度を向上させる効果が高い。
　また、温度センサが柔軟性を有しているので、当接面である温度検知対象物の外面が曲面であっても、その曲面に沿って温度センサが配置され、高い熱応答性のもとで温度検知対象物の温度検知できる。さらに、温度検知対象物に対する応力負荷が低減されるので、温度検知対象物の損傷が防止できる。
　また、応力負荷に対する耐性が高いため、温度検知対象物に押圧して密着させることも可能となり、温度検出精度を向上させる効果が高い。
図１（Ａ）はフレキシブルサーミスタの平面図、図１（Ｂ）はその正面図である。 図２は前記フレキシブルサーミスタ１Ａの等価回路である。 図３は前記フレキシブルサーミスタ１Ａに流れる電流の経路を示す図である。 図４は前記フレキシブルサーミスタ１Ａの製造方法の例を示す図である。 図５（Ａ）は第１実施形態である温度センサ６Ａを示す断面図である。図５（Ｂ）は温度センサ６Ａの斜視図である。 図６は第２の実施形態である温度センサ６Ｂの断面図である。 図７は第３の実施形態である温度センサ取り付け構造を示す断面図である。 図８は円柱状の二次電池が被温度検出物７である場合の温度センサ取り付け構造を示す斜視図である。 図９は第４の実施形態の温度センサを示す断面図である。 図１０は第５の実施形態の温度センサ６Ｃを示す断面図である。 図１１（Ａ）は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０１の部分断面図である。 図１２（Ａ）はＲＦＩＤタグ２０１の分解斜視図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるＡ－Ａ′での断面図である。 図１３（Ａ）は第７の実施形態に係る温度センサ付き電池パックの斜視図、図１３（Ｂ）は電池表面の様子を示す模式図である。 図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は第８の実施形態である温度センサ付き電池パックの内部構造を示す斜視図である。 図１５は電池１６３Ａ，１６３Ｂの軸方向を見た図である。 図１６は第１０の実施形態に係る電子機器１０１の断面図である。 図１７（Ａ）は第１１の実施形態の電子機器１０２の分解斜視図、図１７（Ｂ）はその側面図である。 図１８はフレキシブルサーミスタの各部の厚み寸法を示す図である。 図１９は、フレキシブル基板の総厚みとフレキシブルサーミスタ１Ａの高さとの大小関係を示す図である。 図２０は、被温度検出物の昇温カーブを示す図である。 図２１は、フレキシブル基板の総厚みとフレキシブルサーミスタ１Ａの高さとの差に対するクラック発生率と温度検出精度の関係を示す図である。 図２２は、図２１の例とはフレキシブル基板の総厚みが異なった温度センサについて、フレキシブル基板の総厚みとフレキシブルサーミスタ１Ａの高さとの差に対するクラック発生率と温度検出精度の関係を示す図である。 図２３は特許文献１に示されている発電要素の温度を検知するセンサユニット３０の断面図である。
《第１の実施形態》
　第１の実施形態である温度センサに備えるフレキシブルサーミスタの構成について先ず示す。
　図１（Ａ）はフレキシブルサーミスタの平面図、図１（Ｂ）はその正面図である。このフレキシブルサーミスタ１Ａは、金属基材１１と、この金属基材１１上に形成されたサーミスタ層１５と、このサーミスタ層１５上に形成された一対の分割電極２１，２２とを備えている。金属基材１１は金属粉ペーストのシート状形成体が焼成されたもの、サーミスタ層１５はセラミックスラリーのシート状形成体が焼成されたもの、分割電極２１，２２は電極材料ペーストが焼成されたものである。前記金属粉ペーストのシート状形成体、セラミックスラリーのシート状形成体および電極ペーストは、これら三者が一体的に焼成されたものである。なお、少なくとも金属基材１１とサーミスタ層１５とが一体焼成されればよい。
　金属基材１１の厚みは１０～８０μｍ程度、サーミスタ層１５の厚みは１～１０μｍ程度、分割電極２１，２２の厚みは０．１～１０μｍ程度であり、フレキシブルサーミスタ１Ａ全体の厚みは１０～１００μｍ程度である。このように、サーミスタ層１５の厚みが、金属基材１１の厚みに比べて薄く、フレキシブルサーミスタ１Ａ全体における金属基材１１の存在比率が高いので、サーミスタに柔軟性（フレキシブル性）を与えることができる。
　サーミスタ層１５としては、Mn,Ni,Fe,Ti,Co,Al,Znなどを任意の組合せで適量含む種々のセラミック材料を用いることができる。ここでは前記遷移金属元素の酸化物を用いて混合されるが、前記元素の炭酸塩、水酸化物などを出発原料として用いてもよい。金属基材１１及び分割電極２１，２２としては、Ag,Pd,Pt,Auなどの貴金属またはCu,Ni,Al,W,Tiなどの卑金属の単体、さらにはこれらを含む合金を用いることができる。
　図２は前記フレキシブルサーミスタ１Ａの等価回路である。分割電極２１，２２が入出力端子となり、抵抗Ｒ１、Ｒ２はサーミスタ層１５によって形成されるとともに、金属基材１１を介して電気的に直列に接続されている。すなわち、分割電極２１，２２と金属基材１１との間の厚み方向に挟まれるサーミスタ層１５による抵抗Ｒ１，Ｒ２でサーミスタ回路が構成される。
　図３は前記フレキシブルサーミスタ１Ａに流れる電流の経路を示す図である。サーミスタ層１５の表面に分割電極２１，２２が形威されているため、図３に矢印で示すように、分割電極２１，２２に接している部分のサーミスタ層１５と金属基材１１を通じる経路で電流が流れる。フレキシブルサーミスタ１Ａは柔軟性があるため、クラック等は生じにくいが、局所的に過度な応力が加わった場合、サーミスタ層１５の中央部分にクラックが発生する可能性がある。しかし、仮に、サーミスタ層１５の中央部分にクラックが発生したとしても、本発明のフレキシブルサーミスタ１Ａの構造であれば、その部分は通電経路ではないので、サーミスタとしての電気的特性に影響を及ぼすことはないというメリットもある。
　図４は前記フレキシブルサーミスタ１Ａの製造方法の例を示す図である。
　まず、サーミスタ層１５の原料として、Mn-Ni-Fe-Tiの酸化物を所定の配合となるように秤量し、ジルコニアなどの粉砕媒体を用いてボールミルにより十分に湿式粉砕し、その後、所定の温度で仮焼してセラミック粉末を得る。
　前記セラミック粉末に有機バインダを添加し、湿式で混合処理を行ってスラリー状とする。得られたスラリーをＰＥＴ製のキャリアフィルム３１上に塗布して、ドクターブレード法により、焼成後の厚みが１～１０μｍのサーミスタ層１５となるセラミックグリーンシートを得る。このセラミックグリーンシート上にAg-Pdを主成分とした金属基材用ペーストを塗布して、ドクターブレード法にて、焼成後の厚みが１０～１００μｍの金属基材となる金属基材シート１１を形成する。キャリアフィルム３１、セラミックグリーンシート１５、金属基材シート１１を多数個取りのマザーシートとなる寸法にカットし（図４（Ｂ）参照）、セラミックグリーンシート１５、金属基材シート１１をフィルムから剥離する（図４（Ｃ）参照）。その後、セラミックグリーンシート１５上にAg-Pdペーストをスクリーン印刷して分割電極２１、２２を形成する（図４（Ｄ）参照）。
　次に、分割電極２１，２２を形成した各マザーシートを１単位のサーミスタにカットし（図４（Ｅ）参照）、ジルコニア製の匣に収容し、脱バインダ処理を行った後、所定温度（例えば９００～１３００℃）で焼成する。
　以上の工程で、金属基材１１、サーミスタ層１５および分割電極２１，２２からなるフレキシブルサーミスタ１Ａを得る。
　なお、金属基材１１やサーミスタ層１５をシート状に形成する方法としてはドクターブレード法が一般的であるが、スクリーン印刷、グラビア印刷、インクジェット方式であってもよい。分割電極２１，２２はスクリーン印刷法、スパッタリング、蒸着法などで形成することができる。
　図５（Ａ）は第１実施形態である温度センサ６Ａを示す断面図である。この温度センサ６Ａはフレキシブルサーミスタ１Ａがフレキシブル基板５Ａに実装された構造を有する。フレキシブル基板５Ａはベース層５１、このベース層５１上に形成された配線導体層５２、およびベース層５１に積層されて配線導体層５２を覆うカバー層５３を備えている。
　図５（Ｂ）は温度センサ６Ａの斜視図である。温度センサ６Ａはリボン状であり、温度センサ６Ａのベース層５１上に形成された配線導体層５２の一方端には外部の温度検出回路に接続されるための外部接続端子５５が形成されている。この外部接続端子５５は配線導体層５２を介してフレキシブルサーミスタ１Ａの分割電極２１、２２に導通している。
　前記ベース層５１は、厚さ１０～５０μｍ程度（例えば３０μｍ）のポリイミドやソルダーレジスト材のフィルムである。配線導体層５２は厚さ５～６０μｍ程度（例えば３５μm）のCu等の導体箔による配線であり、ベース層５１に直接または接着層を介して接合されている。カバー層５３は厚さ７～２５０μｍ程度（例えば４０μｍ）のポリイミドやソルダーレジスト材のフィルムである。
　配線導体層５２の一部は、フレキシブルサーミスタ１Ａの分割電極２１，２２を接続するための接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２として形成されている。カバー層５３には前記接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２を露出させ、且つ前記フレキシブルサーミスタ１Ａを収納する矩形の開口部Ｈが形成されている。この開口部Ｈの寸法はフレキシブルサーミスタ１Ａと同じかまたは一回り大きい。
　フレキシブルサーミスタ１Ａは、開口部Ｈに収納され、フレキシブルサーミスタ１Ａの分割電極２１，２２は配線導体層５２の接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２に対してリフローはんだ法で実装される。すなわち、はんだ層５４を介して接続される。はんだ層５４の厚み寸法は１５μｍ、フレキシブルサーミスタ１Ａの分割電極２１，２２の厚み寸法は５μｍ、フレキシブルサーミスタ１Ａのサーミスタ層１５と金属基材１１とを合わせた厚み寸法は２０μｍである。したがって、はんだ層５４、分割電極２１，２２、サーミスタ層１５および金属基材１１を合わせた全体の厚み寸法（配線導体層５２の露出面からサーミスタ層１５の露出面までの厚み）は４０μｍであり、カバー層５３の厚み寸法４０μｍと等しい。
　図５に示した構造によれば、図中に破線で示すように、カバー層５３の表面とフレキシブルサーミスタ１Ａの露出面（図１に示した金属基材１１の外側面）の高さを一致させることができる。言い換えると、ベース層５１の外側面（裏面）からカバー層５３の外側面（表面）までの厚みと、ベース層５１の外側面（裏面）からフレキシブルサーミスタ１Ａの露出面までの厚みとが実質的に同じである。このように、カバー層５３の表面とフレキシブルサーミスタ１Ａの露出面の高さを実質的に一致させ、サーミスタがフレキシブル性を有するフレキシブルサーミスタであるため、カバー層５３およびフレキシブルサーミスタ１Ａの面である温度検知面を被温度検出物に沿って密接させることができる。しかもその状態でフレキシブルサーミスタ１Ａの金属基材が被温度検出物に直接接触することになる。そのため、被温度検出物の熱量が小さい場合でも熱応答性が高く、サーミスタ層が被温度検出物に直接接触する場合に比べて、温度検出精度を向上させることが可能となる。
　なお、上記の例においては、配線導体層５２の表面からサーミスタ層１５の露出面までの厚みは同一であるが、必ずしも完全に同一である必要はなく、実質的に同一の厚みであればよい。
《第２の実施形態》
　図６は第２の実施形態である温度センサ６Ｂの断面図である。この温度センサ６Ｂはフレキシブルサーミスタ１Ａがフレキシブル基板５Ｂに実装された構造を有する。フレキシブル基板５Ｂはベース層５１、このベース層５１上に形成された配線導体層５２、およびベース層５１に積層されて配線導体層５２を覆うカバー層５３を備えている。
　第１の実施形態で図５（Ａ）に示したフレキシブル基板５Ａと異なり、図６に示す例では、フレキシブルサーミスタ１Ａの実装面が平坦になっている。すなわち、ベース層５１の厚みは配線導体層５２が形成されていない範囲については厚く形成している。図６に示す断面位置では、ベース層５１に配線導体層５２の厚みに等しい突出部５１Ｐがフレキシブルサーミスタ１Ａの実装面に形成されている。
　図６に示した構造によれば、配線導体層５２の厚みに等しい突出部５１Ｐがベース層５１に形成されているため、温度センサ６Ｂとしての強度を高めることができ、使用状態でフレキシブルサーミスタ１Ａの実装領域に対する応力集中が緩和されるので、被温度検出物への押圧によるストレスがより緩和される。
《第３の実施形態》
　図７は第３の実施形態である温度センサ取り付け構造を示す断面図である。図７において、温度センサ６Ａは第１の実施形態で示したとおりの構造を備えている。被温度検出物７は例えば発熱体であり、この被温度検出物７に温度センサ６Ａが貼付されている。この状態でフレキシブルサーミスタ１Ａが被温度検出物７に当接または近接する。すなわち、温度センサ６Ａの面のうち、フレキシブルサーミスタ１Ａが露出している面が被温度検出物７に貼付される。
　図５に示したように、フレキシブルサーミスタ１Ａの高さがカバー層５３の表面高さとほぼ一致していて且つフレキシブルサーミスタ１Ａそのものに柔軟性があるので、フレキシブルサーミスタ１Ａが被温度検出物７に接触した場合に、フレキシブルサーミスタ１Ａにかかる応力負荷を低減することができ、サーミスタが破壊（クラック）するのを防止できる。また、温度センサ６Ａを被温度検出物７に押圧して、フレキシブルサーミスタ１Ａを被温度検出物７の形状に沿わせて接触させることも可能となり、高い応答性が得られる。
　なお、温度センサ６Ａを被温度検出物７に押圧する前の状態でカバー層５３の表面までの高さとフレキシブルサーミスタ１Ａの表面の高さとが異なっていても、押圧による変形で両者の厚みが同等となれば上述の効果は得られる。
　一般的には、フレキシブルサーミスタ１Ａの露出面の高さはカバー層５３の表面の高さに対して±２０％の範囲内であればよい。すなわち、カバー層５３の表面の高さ×０．８　≦　フレキシブルサーミスタの露出面の高さ　≦　カバー層５３の表面の高さ×１．２　の関係であれば概ね上述の効果が得られる。
　図８は円柱状の二次電池が被温度検出物７である場合の温度センサ取り付け構造を示す斜視図である。温度センサ６Ａはリボン状であり、フレキシブルサーミスタ１Ａが二次電池である被温度検出物７に接するように円周方向に巻き付けられている。温度センサ６Ａの一方端には外部の温度検出回路に接続されるための外部接続端子５５が形成されている。この外部接続端子５５は配線導体層５２を介してフレキシブルサーミスタ１Ａの分割電極に導通している。
　本発明の温度センサ６Ａは全体に柔軟性があるので、センサを配置する際の一次的な曲げ応力に対する耐性も高く、図８に示したような曲面に対してもそのまま配置（貼付）できる。
《第４の実施形態》
　図９は第４の実施形態の温度センサを示す断面図である。この例では、フレキシブルサーミスタ１Ｂは、図１に示したフレキシブルサーミスタの周囲に電気絶縁性の保護層１６を形成し、分割電極２１，２２にNiめっき層２３およびSnめっき層２４を形成したものである。フレキシブルサーミスタ１Ｂはフレキシブル基板の接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２にはんだ５４を介してリフローはんだ法によって実装される。
　このように金属基材１１が絶縁被覆されていることにより、図示しない導電性の部品や配線などが金属基材１１と導通するおそれがない。このように分割電極２１，２２を除くサーミス夕の全面を絶縁層の保護層１６で覆うことにより、被温度検出物が電気的に或る回路に接続されている場合にもそのまま適用できる。
《第５の実施形態》
　図１０は第５の実施形態の温度センサ６Ｃを示す断面図である。この例では、下部ベース層５１Ｂ、下部配線導体層５２Ｌ、内部ベース層５１Ｍ、上部配線導体層５２Ｕ、カバー層５３によってフレキシブル基板５Ｃが構成されている。二つのベース層および二つの配線導体層を備えていること以外は第２の実施形態で示した温度センサ６Ｂと同様である。
　このように、ベース層および配線導体層は複数層形成されていてもよい。さらにはカバー層が複数形成されていてもよい。
《第６の実施形態》
　第６の実施形態では温度センサ付きのＲＦＩＤタグについて示す。
　図１１（Ａ）は第６の実施形態に係るＲＦＩＤタグ２０１の部分断面図である。フレキシブルサーミスタ３１はＲＦＩＤ基板であるフレキシブル基板６１に実装されている。フレキシブル基板６１はベース層５１、このベース層５１上に形成された配線導体層５２、およびベース層５１に積層されて配線導体層５２を覆うカバー層５３を備えている。
　図１１（Ｂ）はＲＦＩＤタグ２０１の部分平面図である。ＲＦＩＤタグ２０１は短いリボン状である。
　前記ベース層５１は、厚さ１０～５０μｍ程度（例えば３０μｍ）のポリイミドやソルダーレジスト材のフィルムである。配線導体層５２は厚さ５～６０μｍ程度（例えば３５μm）のCu等の導体箔による配線であり、ベース層５１に直接または接着層を介して接合されている。カバー層５３は厚さ７～２５０μｍ程度（例えば４０μｍ）のポリイミドやソルダーレジスト材のフィルムである。
　配線導体層５２の一部は、フレキシブルサーミスタ３１の分割電極２１，２２を接続するための接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２として形成されている。カバー層５３には前記接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２を露出させ、且つ前記フレキシブルサーミスタ３１を収納する矩形の開口部Ｈが形成されている。この開口部Ｈの寸法はフレキシブルサーミスタ３１と同じかまたは一回り大きい。
　フレキシブルサーミスタ３１は、開口部Ｈに収納され、フレキシブルサーミスタ３１の分割電極２１，２２は配線導体層５２の接続部５２Ｐ１，５２Ｐ２に対してリフローはんだ法で実装される。すなわち、はんだ層５４を介して接続される。はんだ層５４の厚み寸法は１５μｍ、フレキシブルサーミスタ３１の分割電極２１，２２の厚み寸法は５μｍ、フレキシブルサーミスタ３１のサーミスタ層１５と金属基材１１とを合わせた厚み寸法は２０μｍである。したがって、はんだ層５４、分割電極２１，２２、サーミスタ層１５および金属基材１１を合わせた全体の厚み寸法（配線導体層５２の露出面からサーミスタ層１５の露出面までの厚み）は４０μｍであり、カバー層５３の厚み寸法４０μｍと等しい。
　図１１（Ａ）に示した構造によれば、図中に破線で示すように、カバー層５３の表面とフレキシブルサーミスタ３１の露出面（図１に示した金属基材１１の外側面）の高さを一致させることができる。言い換えると、ベース層５１の外側面（裏面）からカバー層５３の外側面（表面）までの厚みと、ベース層５１の外側面（裏面）からフレキシブルサーミスタ３１の露出面までの厚みとが実質的に同じである。このように、カバー層５３の表面とフレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さを実質的に一致させ、サーミスタがフレキシブル性を有するフレキシブルサーミスタであるため、カバー層５３およびフレキシブルサーミスタ３１の面である温度検知面を被温度検出物に沿って密接させることができる。しかもその状態でフレキシブルサーミスタ３１の金属基材が被温度検出物に直接接触することになる。そのため、被温度検出物の熱量が小さい場合でも熱応答性が高く、サーミスタ層が被温度検出物に直接接触する場合に比べて、温度検出精度を向上させることが可能となる。
　なお、上記の例においては、配線導体層５２の表面からフレキシブルサーミスタ３１の露出面までの厚みは同一であるが、必ずしも完全に同一である必要はなく、実質的に同一の厚みであればよい。
　図１２（Ａ）はＲＦＩＤタグ２０１の分解斜視図であり、図１２（Ｂ）は図１２（Ａ）におけるＡ－Ａ′での断面図である。このＲＦＩＤタグ２０１は、ＲＦＩＤ基板となるフレキシブル基板のベース層５１上にＲＦＩＤタグ用回路部品６２とともに、フレキシブルサーミスタ３１が実装されている。
　フレキシブルサーミスタ３１は、フレキシブル基板のベース層５１の上面に形成された配線導体層５２にはんだ付けにより電気的に接続される。また、配線導体層５２には他の実装部品の電極または他の実装部品が電極に電気的に接続されている。
　フレキシブルサーミスタ３１の分割電極側２１，２２はベース層５１側に面していて、フレキシブルサーミスタ３１はＲＦＩＤ基板のベース層５１に当接または近接する。また、配線導体層５２上にカバー層５３が形成されている。なおカバー層５３には開口部Ｈが形成されており、フレキシブルサーミスタ３１の表面が前記開口部Ｈから露出するように、フレキシブルサーミスタ３１が開口部内に収納されている。このフレキシブルサーミスタ３１の露出面が、温度検知対象物に接するように配置される。そのため、検知物の温度を高い熱応答性および高い温度検出精度のもとで検知できる。
　図１１（Ａ）に示したように、フレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さがカバー層の表面の高さとほぼ一致していて且つフレキシブルサーミスタ３１そのものに柔軟性があるので、フレキシブルサーミスタ３１がフレキシブル基板のベース層５１に接触した場合に、フレキシブルサーミスタ３１に掛かる応力負荷を低減することができ、サーミスタが破壊（クラック）するのを防止できる。また、フレキシブルサーミスタ３１が外部に露出しないので、高い耐環境性が得られる。
　なお、図１２（Ａ）、図１２（Ｂ）に示したＲＦＩＤタグ２０１はフレキシブル基板のベース層５１の下面が粘着シートなどを介して温度検知対象物に貼付されてもよい。また、図１２（Ｂ）では配線導体層がベース層と同一平面上に形成されているが、ベース層及び配線導体層は複数積層されていてもよく、他の実装部品とフレキシブルサーミスタ３１とは同一ベース層面に形成されている必要はない。
　なお、フレキシブルサーミスタ３１を温度検知対象物に押圧する前の状態で、図１１（Ａ）に示したカバー層５３の表面の高さとフレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さとが異なっていても、押圧による変形で両者の厚みが同等となれば上述の効果は得られる。
　フレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さはカバー層５３の表面の高さに対して±２０％の範囲内であればよい。すなわち、カバー層５３の表面の高さ×０．８　≦　フレキシブルサーミスタの露出面の高さ　≦　カバー層５３の表面の高さ×１．２　の関係であれば概ね上述の効果が得られる。
　以上に示したＲＦＩＤタグは次のような用途に用いることができる。
（１）温度管理を行いたい食品・飲料品のラベル
（２）体温情報を一定期間収集管理するために、シール状にして体に貼り付ける
（３）高温危険個所のセンサとして、シール状にして必要箇所に貼り付ける
（４）ペットの体温を測定して健康管理するために、首輪に組み込む、またはシール状にして貼り付ける。
（５）プリンターヘッド、エンジン燃料噴射配管など、非常に薄くて配線が困難な場所へ、シール状にして貼り付ける。
（６）リチウムイオン二次電池などの電池の温度検知として、シール状にして貼り付ける。
（７）周囲の環境温度を検知するために、熱容量の低い部材に貼り付ける。
　次の第７～第９の実施形態では温度センサ付きの電池パックについて示す。
《第７の実施形態》
　図１３（Ａ）は第７の実施形態に係る温度センサ付き電池パックの斜視図、図１３（Ｂ）は電池表面の様子を示す模式図である。この温度センサ付き電池パック２０１は、電池１６１とともに、充電制御回路などが構成された基板１６２および温度センサ１０１を備えている。電池１６１はラミネートタイプの電池であり、その外面は柔軟性を有し、図１３（Ｂ）に示すように不定形な凹凸面である。温度センサ１０１は、電池１６１の外面に沿って粘着シートなどを介して貼付されている。または、粘着シートなどは介さずに電池１６１の外面に直接的に密着していてもよい。
　図１３（Ａ）に示した電池１６１、基板１６２および温度センサ１０１は、これら全体が樹脂フィルムでパッキングされて、温度センサ付きの電池パックが構成される。
　温度センサ１０１のフレキシブルサーミスタ３１は電池１６１側に露出していて、フレキシブルサーミスタ３１は電池１６１に当接または近接する。
　図５（Ａ）に示したように、フレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さがカバー層５３の表面の高さとほぼ一致していて且つフレキシブルサーミスタ３１そのものに柔軟性があるので、フレキシブルサーミスタ３１が電池１６１に接触した場合に、フレキシブルサーミスタ３１に掛かる応力負荷を低減することができ、サーミスタが破壊（クラック）するのを防止できる。
　また、図１３（Ｂ）に示したように、電池１６１の外面は凹凸面であっても、温度センサ１０１が電池１６１に押圧された状態で、フレキシブルサーミスタ３１を電池１６１の外面に密着させることも可能となり、高い応答性および高い温度測定精度が得られる。そのため、例えば電池の温度に応じた充電制御や保護制御を行う場合に高精度な制御が可能となる。
　一般的に電池は小型化が望まれるので、温度センサのような付加的な素子はデッドスペースに配置される場合が多いが、非常に薄い上記温度センサ１０１を用いると、その配置の自由度が高いため、最適な位置に配置できる。すなわち、最も発熱が顕著となる部分の温度を直接的に検知できるようになる。
　なお、温度センサ１０１を電池１６１に押圧する前の状態でカバー層５３の表面までの高さとフレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さとが異なっていても、押圧による変形で両者の厚みが同等となれば上述の効果は得られる。
　一般的には、フレキシブルサーミスタ３１の露出面の高さはカバー層５３の表面の高さに対して±２０％の範囲内であればよい。すなわち、カバー層５３の表面の高さ×０．８　≦　フレキシブルサーミスタの露出面の高さ　≦　カバー層５３の表面の高さ×１．２　の関係であれば概ね上述の効果が得られる。
　また、本実施形態で示した例は、温度センサ１０１として、フレキシブルサーミスタ３１をフレキシブル基板５Ａに設けた構造としたが、電池１６１に直接フレキシブルサーミスタ３１を配置し、何らかの形で配線を引き出してもよい。
《第８の実施形態》
　図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）は第８の実施形態である温度センサ付き電池パックの内部構造を示す斜視図である。図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）において、温度センサ１０２の基本構成は図５に示したとおりであるが、第２の実施形態では二つのフレキシブルサーミスタ３１Ａ，３１Ｂをフレキシブル基板に配置している。この二つのフレキシブルサーミスタ３１Ａ，３１Ｂに接続された配線導体層はフレキシブル基板の端部にまでそれぞれ引き出されている。なお、二つのフレキシブルサーミスタ３１Ａ，３１Ｂは直列接続または並列接続されてフレキシブル基板の端部に引き出されてもよい。
　図１４（Ａ）、図１４（Ｂ）のいずれの例でも、円柱状の二つの電池１６３Ａ，１６３Ｂの側面に沿って温度センサ１０２が貼付されている。第２の実施形態では電池１６３Ａ，１６３Ｂの外面が硬質であるが、温度センサ１０２は電池１６３Ａ，１６３Ｂの外面に沿って密着し、その状態でフレキシブルサーミスタ３１Ａ，３１Ｂが電池１６３Ａ，１６３Ｂに当接または近接する。すなわち、温度センサ１０２の面のうち、フレキシブルサーミスタ３１Ａ，３１Ｂの露出面が電池１６３Ａ，１６３Ｂに貼付される。
《第９の実施形態》
　図１５は第９の実施形態の電池パックの主要部の正面図である。電池１６３Ａ，１６３Ｂは円柱状の電池であり、図１５は電池１６３Ａ，１６３Ｂの軸方向を見た図である。温度センサ１０１は二つの電池１６３Ａ，１６３Ｂに挟まれている。温度センサ１０１のフレキシブルサーミスタ３１は二つの電池１６３Ａ，１６３Ｂに挟まれる位置に配置されている。温度センサ１０１の構成は第１の実施形態で図５に示したものと同様である。
　この構造により、単一のフレキシブルサーミスタを用いて二つの電池（セル）の温度を測定できる。しかも電池１６３Ａ，１６３Ｂの発熱時の熱がそのまま外気へ放散されにくい位置にフレキシブルサーミスタ３１を配置することにより、発熱量の少ない段階で温度変化を速やかに検知できる。
　次の第１０の実施形態および第１１の実施形態では、温度センサおよび発熱体を有する電子機器について示す。
《第１０の実施形態》
　図１６は第１０の実施形態に係る電子機器１０１の断面図である。この電子機器１０１は、発熱体である被温度検出物７、この被温度検出物７の熱を放熱する放熱板８および前記温度センサ６Ａを備えている。被温度検出物７とは、それ自体が発熱するような構造物、または、使用により温度が上昇するような電子部品等を示す。放熱板８は本発明の特許請求の範囲に記載の「放熱体」に相当する。被温度検出物７の外面は曲面であり、この被温度検出物７の曲面に沿うように、放熱板８は全体が湾曲している。温度センサ６Ａは、放熱板８の湾曲面に沿って粘着シートなどを介して貼付されている。
　温度センサ６Ａのフレキシブルサーミスタ１Ａは被温度検出物７側に露出していて、フレキシブルサーミスタ１Ａは被温度検出物７に当接または近接する。
　図５に示したように、フレキシブルサーミスタ１Ａの露出面の高さがカバー層５３の表面の高さとほぼ一致していて且つフレキシブルサーミスタ１Ａそのものに柔軟性があるので、フレキシブルサーミスタ１Ａが被温度検出物７に接触した場合に、フレキシブルサーミスタ１Ａにかかる応力負荷を低減することができ、サーミスタが破壊（クラック）するのを防止できる。また、温度センサ６Ａを被温度検出物７に押圧して、フレキシブルサーミスタ１Ａを被温度検出物７に接触させることも可能となり、高い応答性が得られる。そのため、例えば発熱体の温度を一定に保つためのフィードバック制御を行う場合に高い温度安定性が得られる。
　なお、温度センサ６Ａを被温度検出物７に押圧する前の状態でカバー層５３の表面までの高さとフレキシブルサーミスタ１Ａの表面の高さとが異なっていても、押圧による変形で両者の厚みが同等となれば上述の効果は得られる。
　一般的には、フレキシブルサーミスタ１Ａの露出面の高さはカバー層５３の表面の高さに対して±２０％の範囲内であればよい。すなわち、カバー層５３の表面の高さ×０．８　≦　フレキシブルサーミスタの露出面の高さ　≦　カバー層５３の表面の高さ×１．２　の関係であれば概ね上述の効果が得られる。
　図１６に示した例では被温度検出物７と放熱板８との対向領域の中央にフレキシブルサーミスタ１Ａを配置したが、放熱板８の温度を検知することが目的である場合には、放熱板８の熱検知対象位置にフレキシブルサーミスタ１Ａが当接または近接するように温度センサ６Ａを配置すればよい。
　また、図５に示した例では、温度センサ６Ａにフレキシブルサーミスタ１Ａをフレキシブル基板５Ａに設けた構造としたが、被温度検出物７に直接フレキシブルサーミスタ１Ａを配置し、何らかの形で配線を引き出してもよい。
《第１１の実施形態》
　図１７（Ａ）は第１１の実施形態の電子機器１０２の分解斜視図、図１７（Ｂ）はその側面図である。この電子機器１０２はトランジスタ素子２、その温度を検知する温度センサ６Ｃおよび放熱板８を備えている。トランジスタ素子２はパワートランジスタであり、使用によって温度が上昇する。放熱板８はトランジスタ素子２が発生する熱を放熱する。温度センサ６Ｃは放熱板８とトランジスタ素子２との間に挟まれてネジ４によりネジ止めされる。
　前記温度センサ６Ｃは図９に示したように金属基材１１が絶縁被覆されている。ことにより、放熱板８またはトランジスタ素子２が金属基材１１と導通するおそれがない。このように分割電極２１，２２を除くサーミス夕の全面を絶縁層の保護層１６で覆うことにより、被温度検出物が電気的に或る回路に接続されている場合にもそのまま適用できる。
　既に述べたとおり、カバー層の表面の高さとフレキシブルサーミスタの露出面の高さとを一致させ、サーミスタとしてフレキシブルサーミスタを用いることで、被温度検出物への接触状態でサーミスタに掛かる応力負荷を低減することができ、クラックなどでサーミスタが破壊することを防止する効果が得られるとともに、温度検出精度を向上することができる。この効果を確認するために、以下の評価を実施した。
［準備］
　図１８に示すように、フレキシブル基板５Ａの総厚み（カバー層５３の表面の高さ）をＴｆ、フレキシブルサーミスタ１Ａを含めた温度センサ６Ａの総厚み（フレキシブルサーミスタ１Ａの露出面の高さ）をＴｓとすると、この両者の差Ｔｅ（＝Ｔｓ－Ｔｆ）が異なる温度センサのサンプルを作製した。図１９（Ａ）はＴｅ＞０の例、図１９（Ｂ）はＴｅ＝０の例、図１９（Ｃ）はＴｅ＜０の例である。
［評価１］
　被温度検出物表面に前記サンプルを耐熱テープで接着させ、－５５℃から１５０℃までの温度サイクルを５００サイクル実施する熱衝撃試験を行うことによって応力ストレスをかけ、実施後のサンプルのサーミスタ層自体、サーミスタ層と分割電極との界面、および分割電極とはんだ接合との界面におけるクラックの発生をカウントし、クラック発生率を算出した。
［評価２］
　被温度検出物を図２０に示すような昇温カーブで発熱させ、６０秒後の被温度検出物の表面温度とフレキシブルサーミスタの検出温度との差を比較した。
　フレキシブル基板の総厚みＴｆ＝１０５μｍの場合の結果を、図２１（Ａ）、図２１（Ｂ）に示す。また、フレキシブル基板の総厚みＴｆ＝２１０μｍの場合の結果を、図２２（Ａ）、図２２（Ｂ）に示す。
　評価１の結果から、フレキシブル基板５Ａの総厚みＴｆに対するフレキシブルサーミスタ１Ａを含めた温度センサ６Ａの総厚みＴｓの割合が２１％以下であればクラック発生率が低く、カバー層の表面の高さとフレキシブルサーミスタの露出面の高さを一致させることによるクラック防止効果が得られている。
　また、評価２の結果から、フレキシブル基板の総厚みＴｆに対するフレキシブルサーミスタ１Ａを含めた温度センサ６Ａの総厚みＴｓの割合が－２２％以上であれば被検出物との温度差は小さく、カバー層の表面の高さとフレキシブルサーミスタの露出面の高さが一致することによる温度検出精度向上の効果が得られる。
　評価１の効果は、耐熱テープによる接着ではなく、更に押圧をかけて接触させる場合や、より応力が高くなる湾曲した面に対して配置される場合に一層の効果が得られる。
Ｈ…開口部
１Ａ，１Ｂ…フレキシブルサーミスタ
２…トランジスタ素子
４…ネジ
５Ａ，５Ｂ，５Ｃ…フレキシブル基板
６Ａ，６Ｂ，６Ｃ…温度センサ
７…被温度検出物
８…放熱板
１１…金属基材
１５…サーミスタ層
１６…保護層
２１，２２…分割電極
２３…Niめっき層
２４…Snめっき層
３１，３２…フレキシブルサーミスタ
３１Ａ，３１Ｂ…フレキシブルサーミスタ
５１…ベース層
５１Ｐ…突出部
５２…配線導体層
５２Ｐ１，５２Ｐ２…接続部
５３…カバー層
５４…はんだ層
５５…外部接続端子
６１…フレキシブル基板
６２…ＲＦＩＤタグ用回路部品
７１…フレキシブル基板
１０１～１０４…フレキシブル基板
１０１，１０２…発熱装置
１６１…電池
１６２…基板
１６３Ａ，１６３Ｂ…電池
２０１～２０３…ＲＦＩＤタグ
２０１…電池パック

Claims (4)

  1. 　金属基材と、該金属基材上に形成された金属基材よりも厚みの薄いサーミスタ層と、該サーミスタ層上に形成された一対の分割電極と、を備えたフレキシブルサーミスタと、
    　ベース層、該ベース層上に形成された配線導体層、および前記ベース層に積層されて前記配線導体層を覆うカバー層を有するフレキシブル基板とを備え、
    　前記カバー層には前記配線導体層の一部が露出するように構成された開口部が形成されており、
    　前記フレキシブルサーミスタは前記開口部内に収納され、前記フレキシブルサーミスタの分割電極が、前記開口部から露出した前記配線導体層と電気的に接続されており、
    　前記カバー層の表面の高さと、前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さとが、実質的に同じであることを特徴とする温度センサ。
  2. 　前記フレキシブル基板に対して厚み方向に押圧された際に、前記カバー層の表面の高さと前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さとが同じとなることを特徴とする、請求項１に記載の温度センサ。
  3. 　前記フレキシブルサーミスタの露出面の高さは前記カバー層の表面に対して±２０％の範囲内である、請求項１または２に記載の温度センサ。
  4. 　請求項１～３のいずれかに記載の温度センサを備えた温度センサの取り付け構造であり、前記フレキシブルサーミスタの前記金属基材が被温度検出物に近接または当接するように前記温度センサが配置されたことを特徴とする温度センサ取り付け構造。
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