CN1979697B - 热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法 - Google Patents

热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法 Download PDF

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Abstract

本发明的课题是提供一种不会影响热敏电阻特性、强固且可靠地接合引线导体和端子板的热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法。本发明的热敏电阻装置具有热敏电阻元件部(10)和端子板，热敏电阻元件部(10)具有引线导体，并且该引线导体(14、15)的端部在从超出端子板(20)的板面(21)的位置与端子板(20)溶熔焊接。本发明的热敏电阻装置的制造方法包括如下工序：将引线导体(14、15)的端部与超出端子板的板面的部分对准位置，其后，将端子板(20)和引线导体(14、15)熔融焊接。

Description

热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法
技术领域
本发明涉及热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法。
背景技术
在家电设备、住宅设备、汽车设备等中，作为温度传感器使用的热敏电阻装置一般包括热敏电阻元件部和端子板。热敏电阻元件部用两根杜美合金(dumet)夹入而被组装，该组装体具有由玻璃体密封的构造。进而，被安装在杜美合金上的引线导体与端子板电连接。
作为该种热敏电阻装置所要求的基本性能，坚固地接合引线导体和端子板是重要的。这是因为如果引线导体与端子板的机械接合强度不充分，则在向热敏电阻装置施加来自外部的机械应力或热应力的场合下，由于与这些应力对应的应力，在引线导体与端子板的连接部分产生由剥离引起的间隙、或由断裂引起的间隙，进而发生引线导体脱落的事故。当发生这样的间隙或引线导体脱落事故时，热敏电阻元件部和端子板断电，损伤作为温度传感器的功能及可靠性。
关于以往技术的引线导体与端子板的结合构造，例如在日本专利第3039277号公报所公开的热敏电阻装置中，两者通过钎焊接来接合。另外，在日本专利第2601046号公报所公开的热敏电阻装置中两者被铆接，并通过电阻焊接来接合。
但是，在日本专利第3039277号公报所公开的钎焊接中，引线导体与端子板的机械接合强度不充分，并且由于从外部被施加的机械应力和热应力，在两者的连接部分产生由剥离引起的间隙或由断裂引起的间隙，进而发生引线导体脱落的事故。
而且，该种精密电子部件的制造工序中实施的钎焊接通常通过利用加热炉的回流焊接方式进行，所以有时对于焊锡回流时的加热，热敏电阻元件进行反应，热敏电阻特性发生劣化。
进而，现在已知焊锡中包含的铅引起污染问题，铅焊锡的使用的自行约束、向无铅焊锡的转移等，必须克服使用上的限制。
另一方面，日本专利第2601046号公报中所公开的电阻焊接中，必须按压引线导体与端子板，所以组装时产生的应力成为对引线导体及端子板的负担，造成可靠性降低。而且，必须按压引线导体和端子板，因此，组装时的两者的接触位置容易发生错位，并损伤作为温度传感器的功能及可靠性。
发明内容
本发明的课题是提供一种不给热敏电阻特性带来影响、能够强固且可靠地接合引线导体与端子板的热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法。
本发明的另一个课题是提供一种具有高可靠性的热敏电阻装置及热敏电阻装置的制造方法。
为了解决上述课题，涉及本发明的热敏电阻装置包括热敏电阻元件部与端子板。热敏电阻元件部具有引线导体。在超出该板面的位置，端子板与引线导体的端部熔融焊接。
如上所述，在本发明的热敏电阻装置中，由于端子板和引线导体的端部相互被熔融焊接，所以两者的熔融焊接部分接合为合金状态。所以，可以将端子板和引线导体强固且可靠地接合。具体的说，端子板具有从板面突出的连接片，该连接片与引线导体的端部通过熔融焊接被合金结合。
并且，由于端子板在超出该板面的位置被熔融焊接，所以能够降低从端子板与引线导体熔融焊接部分向热敏电阻元件部传递的热量。所以，可提供避免热敏电阻特性劣化并具有高可靠性的热敏电阻装置。
涉及本发明的热敏电阻装置的制造方法包括将引线导体的端部与超出端子板的板面的部分对准位置，然后将端子板和引线导体熔融焊接的工序。根据本发明的制造方法，可制造出具有上述全部优点的热敏电阻装置。
通过以下给出的实施方式和附图的详细说明，可以更加充分的理解本发明，并且不以此而限制本发明。
附图说明
图1是涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置的立体图。
图2是表示图1所示的热敏电阻装置的内部构造的主视图。
图3是表示图1所示的热敏电阻装置的内部构造的平面图。
图4是涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置的制造方法的图。
图5是表示图4所示的工序之后的工序的图。
图6是图5所示工序的平面图。
图7是表示图5及图6所示的工序之后的工序的图。
图8是图7所示的工序的平面图。
图9是表示图7及图8所示工序之后的工序的图。
图10是涉及本发明的又一个实施方式的热敏电阻装置的平面图。
图11是表示图10所示的热敏电阻装置的使用状态的剖面图。
具体实施方式
图1是涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置的立体图，图2是表示图1所示的热敏电阻装置的内部构造的主视图，图3是表示图1所示的热敏电阻装置的内部构造的平面图。本发明涉及在家电设备、住宅设备、汽车设备等要求较高可靠性的领域作为温度传感器而使用的热敏电阻装置。
参照图1，涉及本发明的热敏电阻装置的热敏电阻元件部(参照图1、2、3)的整体、及端子板20的一部分由树脂模30覆盖。树脂模30具有用于安装在温度传感器的贯通孔31。在该热敏电阻装置作为家电设备、住宅设备、汽车设备等的温度传感器使用的场合，树脂模30提高热敏电阻装置的气密性及机械强度等的可靠性提高。
然后，关于热敏电阻元件部和端子部20的结构参照图2及图3进行说明。热敏电阻元件部10是所谓的玻璃密封式热敏电阻，以Fe、Ni为主要成分的合金的两个杜美合金12、13和由此夹入的电阻热敏元件11的组装体由密封玻璃16密封。
热敏电阻元件部10具有最好是对Fe线进行Cu覆盖的CP线等构成的引线导体14、15。引线导体14、15可以使用将杜美合金12、13向密封玻璃16的外部引出得到的杜美合金线。
由图2及图3所示的引线导体14、15是在中间部分具有弯曲部141、151的曲线状，一端安装在杜美合金12、13，另一端与端子板20电连接。
端子板20是矩形平板状，主要成分是黄铜或磷青铜，优选表面由Ag镀膜覆盖。在端子板20的板面21的一面侧具有外部连接用的凸部22。
在超出该板面的位置，端子板20与引线导体14、15的端部熔融焊接。如果进行更详细的说明，即图1至图3所示的端子板20具有两个连接片23。在板面21的长度方向L的一端缘、与长度方向L正交的高度方向T上，在超出的位置具有两个连接片23，并且两个连接片23从板面21突出。连接片23的宽度尺寸和引线导体14、15的直径尺寸大致相同，被组装的连接片23的一方与引线导体14、15的端部相互局部熔融焊接，并以合金的状态被接合。
图2及图3所示的连接片23和引线导体14、15的端部的熔融焊接部40是球状。并且，引线导体14、15的中间部分与板面21保持非接触状态。
涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置的热敏电阻元件部10及熔融焊接部40由树脂模覆盖。
图1至图3所示的热敏电阻装置，在将此用作温度传感器的场合，将固定销插通贯通孔31而固定在未图示的温度传感器中，并且，将与未图示的检测电路的连接端子同凸部22电连接。另外，图1至图3所示的热敏电阻元件11示出利用所谓的NTC(负特性热敏电阻)的实施方式，但是并不限于此。例如，也可以利用PTC(正特性热敏电阻)。
如上所述，涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置中，引线导体14、15是曲线状，在中间部分至少有一个弯曲部141、151。根据该构造，对于热敏电阻装置从外部施加机械应力或热应力的时候，由应力产生的应力在弯曲部141、151能够得到缓和。所以，可提高热敏电阻装置的可靠性。
由于热敏电阻元件部10通过引线导体14、15与端子板20连接，所以仅具有该引线导体14、15的长度量的、对热敏电阻元件11的绝热效果。所以，可回避热敏电阻元件11的特性劣化，并可提供具有高可靠性的热敏电阻装置。
端子板20在超出板面21的位置具有连接片23，并且该连接片23与引线导体14、15的端部熔融焊接。通过该熔融焊接得到的熔融焊接部40成为合金接合状态，所以能够强固且可靠的接合连接引线导体14、15与端子板20。
熔融焊接部40优选为球状，所以，在涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置中，在熔融焊接部40进行树脂成模30时，由于定住(anchor)效果而很难拔出端子板20，提高可靠性。
图4～图9是表示涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置的制造方法的图。在图4～图9中，与图1至图3所示的构成部分相同的构成部分标注同一符号。
首先，参照图4，准备热敏电阻元件部10和端子板20。端子板20具有从该板面21突出的两个连接片23，将两个连接片23中的一个与引线导体14(15)的端部对准位置。
然后，参照图5及图6，引线导体14(15)和端子板20以非接触状态对准位置。引线导体14(15)和端子板20在连接片23的宽度尺寸和与它对准位置的引线导体14(15)的直径尺寸大致相同、对准位置的状态下，两者成为在同一方向被重合接头的状态。
接着，参照图7及图8，将端子板20的连接片23与引线导体14(15)的端部进行熔融焊接。具体来说，该焊接操作可通过电弧焊接或者激光焊接来进行。从操作性及设备成本等观点来看，优选电弧焊接。用电弧焊接用焊枪W，在端子板20的连接片23与引线导体14(15)的端部的局部进行熔融焊接，并且两者以合金状态被接合。两者的接合部分(熔融焊接部40)优选曲率为一定的曲面且为球状。
进而，若参照图9，形成树脂模30，以覆盖通过图7及图8所示的工序焊接的热敏电阻部10及熔融焊接部40。
根据涉及上述的本发明的一实施方式热敏电阻装置的制造方法，可提供具有参照图1至图3说明的全部优点的热敏电阻装置。例如，端子板20的连接片23的一个与引线导体14(15)的端部通过电弧焊接被熔融焊接，使电弧焊接时产生的电场(热)集中在超出板面21的连接片23，能够可靠地形成熔融焊接部40。所以，通过从外部施加的机械应力或热应力，不会在熔融焊接部40产生由剥离或断裂引起的间隙。
另外，若采用端子板20和引线导体14、15通过连接片23的局部焊接进行熔融焊接的结构，能够降低电弧焊接时产生的热扩散，并且可降低向热敏电阻元件部10传递的热量。而且，由于引线导体14、15具有弯曲部141、151，所以能够确保对热敏电阻元件11的绝热距离较长。所以，能够回避制造工序中的热敏电阻特性的劣化，并可提高可靠性。
若采用电弧焊接，由于引线导体14、15与端子板20以非接触状态对准位置，并且进行熔融焊接，所以对引线导体14、15与端子板20不会产生机械应力。所以，不会给热敏电阻特性带来影响，能够将两者焊接。
由于连接片23位于端子板20的一方端缘，所以对于端子板20的引线导体14、15的位置对准方向变得明确，位置对准作业也变得容易。
图10是涉及本发明的又一个实施方式的热敏电阻装置的平面图，图11表示图10所示的热敏电阻装置的使用状态的剖面图。在图10及图11中，在与图1至图9中所示的构成部分相同的构成部分标以相同的参考符号。
图10及图11关于涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置1示出用作家电设备、住宅设备、汽车设备等的温度传感器的实施方式。该温度传感器是所谓的具有销形状的插口***型的温度传感器，在基体部50的前端部配置有热敏电阻装置1，并通过连接端子51、52，与外部的检测电路(未图示)电连接。在基体部50的***部分的外周设有O型圈53作为缓冲部件。
如参照图1至图11所说明的，涉及本发明的一实施方式的热敏电阻装置1的特征在于，具有这种热敏电阻装置的基本的构造，并且对引线导体14、15和端子板20的接合构造进行设计。所以，关于端子板20与引线导体14、15的连接部分以外的构造，可以按照热敏电阻装置1的使用目的等自由设定。
例如，图10所示的热敏电阻装置1是考虑组装到图11所示的插口型温度传感器的情况，而在端子板20上设置弯曲部实现小型化的装置。所以，在图10所示的热敏电阻装置以及使用该装置的图11所示的温度传感器中，也可以具有参照图1至图9说明的热敏电阻装置1的全部优点。
本发明已经对优选的实施方式进行了详细的说明和描述，根据这些技术可以理解，在不超出本发明的精神、范畴和宗旨的范围内，本领域技术人员可以在形式和内容上作多种变换。

Claims (6)

1.一种热敏电阻装置，具有热敏电阻元件部、2个端子板及树脂；
上述热敏电阻元件部在长度方向的两端具有引线导体；
上述引线导体在上述长度方向上引出，在中间部分具有弯曲部，通过上述弯曲部，上述引线导体的端部在与上述长度方向垂直的高度方向上延伸；
上述2个端子板，配置在上述热敏电阻元件部的长度方向的两端，具有连接片；
上述连接片在上述端子板的板面的一端，在上述高度方向上突出；
上述引线导体的端部与上述连接片在超出上述端子板的板面的位置上被对准位置，相互部分熔融焊接，以合金状态被结合；
上述引线导体的端部与上述连接片的熔融焊接部为球状；
上述树脂一体地覆盖上述热敏电阻元件部以及上述熔融焊接部。
2.如权利要求1所述的热敏电阻装置，上述热敏电阻元件部是玻璃密封式热敏电阻；
上述引线导体从密封玻璃在上述长度方向上引出。
3.如权利要求1所述的热敏电阻装置，上述引线导体的中间部分与上述端子板的上述板面为非接触状态。
4.如权利要求2所述的热敏电阻装置，上述引线导体的中间部分与上述端子板的上述板面为非接触状态。
5.一种热敏电阻装置的制造方法，是如权利要求1至4中任意一项所述的热敏电阻装置的制造方法，包括如下工序：将上述引线导体的端部与超出上述端子板的板面的部分对准位置，然后，将上述端子板和上述引线导体熔融焊接。
6.如权利要求5所述的热敏电阻装置的制造方法，包括将上述引线导体的中间部分和上述端子板的上述板面以非接触状态对准位置的工序。
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