JPS6082824A - 電子体温計及びその製造方法 - Google Patents

電子体温計及びその製造方法

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JPS6082824A
JPS6082824A JP58189824A JP18982483A JPS6082824A JP S6082824 A JPS6082824 A JP S6082824A JP 58189824 A JP58189824 A JP 58189824A JP 18982483 A JP18982483 A JP 18982483A JP S6082824 A JPS6082824 A JP S6082824A
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solder
electronic thermometer
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spots
substrate
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Yoshiki Hanzawa
半沢 良樹
Susumu Kobayashi
進 小林
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Terumo Corp
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Terumo Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16Measuring 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
    • G01K7/22Measuring 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
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05KPRINTED CIRCUITS; CASINGS OR CONSTRUCTIONAL DETAILS OF ELECTRIC APPARATUS; MANUFACTURE OF ASSEMBLAGES OF ELECTRICAL COMPONENTS
    • H05K3/00Apparatus or processes for manufacturing printed circuits
    • H05K3/30Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor
    • H05K3/32Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits
    • H05K3/34Assembling printed circuits with electric components, e.g. with resistor electrically connecting electric components or wires to printed circuits by soldering
    • H05K3/341Surface mounted components
    • H05K3/3431Leadless components

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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ■発明の背景 A、技術分野 本発明は電子体温計およびその製造方法に関するもので
あり、特に基板のプローブ部分にチップ化した感温抵抗
変化素子を有する電子体温計およびその製造方法に関す
るものである。
B、先行技術とその問題点 現在使用されている水銀体温計は長さが10〜12cm
、径が数mmであり、この大きさの水銀体温計でもって
、腋下に挟み又は日中に入れて体温を測定する。電子体
温計〜を同様な使い勝手が可能で、寸法もほぼ同じ大き
さにすることは可能であるが、プローブ部分に感温素子
として設けられる、例えばサーミスタなどは部品の小型
化の一環として被覆やリード線などを設けておらず、寸
法が2mm以下の極めて小さいチップ部品となる。従っ
て、製造ラインに配置される自動機によって基板のパタ
ーン上の正しい位置に精密に塔載することは困難である
。このような機械的精度の荒さから位置ずれが発生し、
サーミスタチップを電極、<ターンの間の正しい位置か
らずれたまま固定してしまうと、強度不足による外的な
応力による剥離、接触不良など種々の不都合を残すこと
になるばかりでなく、チップの基板上の位置によって熱
に対する応答が異なり、製品の応答性能の/くラツキの
一因ともなっていた。
■発明の目的 本発明はこのような不利益に鑑みて提案されるものであ
り、その目的は製造ラインにおける自動機の搭載精度を
大幅に保証することにより、応答特性が均一で機械的強
度の増した電子体温計及びその製造方法を提案する所に
ある。
また本発明の他の目的は、自動機に要求される搭載精度
を大幅に保証し、機械的強度を簡易な構成及び工程で実
現することにある。
このような本発明の目的は、基板上に実装されるチップ
化した感温素子を備えた電子体温計において、基板のプ
ローブ部分に支持される前記感温素子は前記基板上の電
極をなすハンダスポットにより少なくとも2点支持され
、かつ溶融したハンダに感温素子を浮べた状態の位置で
のハンダスポットの頂点側に固定されていることを特徴
とする電子体温計によって達成される。
好適な態様に従えば感温抵抗変化素子がサーミスタチッ
プであり、ハンダスポットが発振回路とサーミスタチッ
プとを接続する第1 、第2の電極をなし、該サーミス
タチップのほぼ中心を挟む対向位置に設けられている。
他の発明の目的は基板上に実装されるチップ化した感温
素子を備える電子体温計の製造方法において、プローブ
部分の基板上の電極をなす少なくとも2点のハンダスポ
ットを加熱してハングを溶融させ、該溶融したハングの
表面張力で前記感温素子を該ハングに浮へ、次にハング
を固化する工程を含むことを特徴とする電子体温計の製
造方法によって達成される。
■発明の詳細な説明 本発明の代表的な実施例の全体構成を第1図に従って説
明すれば、棒状のプローブが一体となった小型の体温計
筺体内部をそのを軸方向に」ニドを部分する如く走るプ
リント基板10上にサーミスタ等の感温素子20と、発
振回路に用いられるコンデンサ、抵抗等のチップ部品3
0と、マイクロコンピュータ、若干のレジスタ及びプロ
グラム記憶部から成る温度処理部40を備え、測定経過
時間を変数として平衡温度に至るまでの温度変化を規定
した複数の予測関数を用蝋し、特定のサンプリング時点
の温度及び該サンプリング時点までの経過時間から選択
した予測関数から特定時点の温度を予Allし、予測値
と該特定時点の実測値との差を比較する。該差が所定値
外のときは、他の予測関数を選択し、次の予測値をめる
。差が所定値内のときは予測関数に対応する平衡温度の
予All値をめる請求められた予測値は表示器50によ
り表示する。なお、温度処理部としては、前述した温度
処理部の他にサーミスタチップ20を発振回路の発振周
波数を決定する感温周波数決定素子として組込んだ、発
振回路の発振周波数から温度をめる測温手段であれば、
全てのものを使用できる。
更に具体的に第2図から第6図を参照しながら実施例を
説明すれば、適宜の板材から、基板■0を第1図に示す
形に打抜き(第3図、上程Sl)、次に、プローブ部分
の熱伝導率を向上させるために、サーミスタチップ20
のほぼ全面をプリント基板10の裏面から臨める程度の
面積を有する熱伝導用穴22を打抜く(工程S2)。こ
の穴の大きさは、サーミスタチップ20の1法を0.8
〜0゜8mm X 1.5mmとした場合、直径1mm
の大きさの円形形状が適当である(第4図、第5図参照
)。また、プローブ部分の基板の大きさは幅2mm、厚
さt)、5+amである。
次に、基板10上にパターン60を印刷し。
(S3)、工程S4で、実装される電子部品の接点とし
て残すべき部位を除いて、パターン60」ニに、ンルダ
レジストを塗布する。形成される電極接点対応位置にク
リームハンダスポット24゜24をスクリーン印刷技術
を用いて印刷する(S5)。プローブ部分におけるハン
ダスポット24の大きさは、はぼ縦1mm、横0.6〜
0.7mmであり、このスポットをパターン60の端部
でかつ、円形の熱伝導用穴を挟むような対向位置に塗布
する。2点のスポットで画かれる外線の大きさは、サー
ミスタチップより僅かに大きいのがよい。
溶融するハングスポット24上に浮かせようとするサー
ミスタチップ20は、縦0.8〜0.9mm、横]、5
mm 、厚み0.6mm程度の方形であって、溶融する
ハンダによって浮力が作用されるよう微小なチップにす
る。工程S6では下面にクリームハンダを塗布したサー
ミスタチップ20等の電子部品を電極をなすハンダスポ
ットの上に搭載し、リフロ炉で加熱を行う(工程S7)
、この炉で加える熱はハンダの融点以上の温度200°
Cである。ところで、微小なサーミスタチップ20はハ
ンダスポット24による2点間に渡って支持されている
ので溶けたハンダの上に、表面張力で浮いて、正確に位
置決めされて印刷されたスポット24.24″のハンダ
の頂部の間に表面張力で移動する。ハンダとサーミスタ
ナツプの接合面は親和性がよいので、スポットからチッ
プが落ることばない。移動後に冷却(S8)することに
より、ハンダは固化し正規のスポット間の位置にサーミ
スタチップは固定される。従って、第5図のAが示すよ
うに、正規な搭載位置からずれて置かれたサーミスタチ
ップは、過熱によりハンダスポットが溶融すると、位置
修正が行われ(B)、最終的には(C)に示すように適
正位置に移動する。この結果、第5図Aの位置でハンタ
付けが完了した場合に比へ、基板に固定された感温素子
の位置精度はパターン印刷の精度に依存して、極めて精
確となる。このため、外的な応力によるサーミスタチッ
プの剥離、接触不良の防止が図られることになり、製造
ラインにおける自動機に要求される搭載精度をこの発明
は大幅に保証するものである。そして、基板上のチップ
位置が均一であることは、外部の温熱に対するチップの
応答時間の均一化になる。次に、工程S9にすすみアル
ミナ、ベリリア等の熱伝導率の高い材料を防湿性のエポ
キシ樹脂に混合したボッチインク材81を先端部に適量
充填した測温キャップ80を、変性Pro (ポリフェ
ニレンオキサイド)樹脂から成る筺体90の嵌合部91
に強制的に嵌合(圧入)する。
なお、耐湿性エポキシ樹脂をポツティング材に使用する
目的は、むくの状態で組込まれているサーミスタに防湿
性を与えるためである。
次に、第2図を参照して、筺体90のA]1温キ中キャ
ップ80圧入を説明する。
筐体90の先端部の嵌合部91には、鋸歯状を呈し、A
Il温キ中キャップ80合方向に対してテーパのかかっ
た、複数の溝付き突起92が突設されている。突起92
と92の間は溝かでき、最後の突起92がつくる溝93
の後方はフラット部分94をなす。嵌合部91の外径(
j−法をキャップ80の内径より僅少ながら大となる寸
法に、嵌合部91と測温キャップ80の関係を、没定し
である。従って、測温キャップ80を嵌合部91に嵌め
込むと、突起92はテーパ方向に押されて変形し、最後
にフラット部分94かflfl+温キャップに密着する
。フラット部分94は、所定の密着面積をもっているた
め、膨張圧力によって濡出しようとするボッティング材
を阻止する。
キャップ80を図示のようにプローブに嵌合したのち、
T程S10で電子体温計を遠心機にかけ、キャップ80
のポツティング材81中に含まれている気泡を嵌合部9
1方向に浮上させて除去する。次に、ポツティング材の
硬化のための熱硬化処理を行う(工程S l 1)。硬
化中に熱膨張したポツティング材81は体積が増え、フ
ラット部分94から外に溢れ出ようとするが、ΔII+
温キャップ80中に圧入されたフラット部分94によっ
て阻止され、外部に溢れ出ることはない。
さて、ポツティング材81中に嵌め込まれた、サーミス
タチップ20を実装した基板10の穴22もポツティン
グ材81の充填容積をなす。このため、基板10は穴2
2内のポツティング材81によってキャップ80内の接
着材と物理的に一体となり、外力により位置ずれを起し
たり抜けることはない。従って、キャップ80とポツテ
ィング材との間、ボッティング材とサーミスタとの間に
、熱伝導を妨げる空気層が後に形成されることなく、当
初に行った遠心機の気泡除去効果を良好に維持できる。
rv発明の具体的効果 以」二述べた如く構成されるので、本発明によりし1動
機に要求される機械的精度を大幅に保証でき、感温素子
の位置ずれによる比容特性のバラツキが少なく機械的強
度の増した耐久性のある小型電子体温計を提供できる。
しかも本発明によれば、上述の優れた効果を達成するた
めに、−組のスポットパターンの大きざをチップより僅
かに大きくするのみで格別の構成、工程か不安である。
従って電子体温計の構成もしくは製造工程を何部複雑化
することなしに本発明は電子体温計の小型化、経済化、
耐久性を極めて安価に実現するものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は電子体温計の全体構成を示す基本構成図、 第2図は本発明の要部を示すプローブ部分の断面図、 第3図は電子体温計の製造工程を示すT程図、 第4図は一部を省略したプリント基板のプローブ部分の
拡大平面図、 第5図は第4図の側面図、 第6図(A)及び(B)は、クリームハンダ上に載せら
れるサーミスタチップの搭載例、位置すれ、修f例を示
す図である。 ここで、10・・・プリント基板、20・・・サーミス
タチップ、22・・・熱伝導用穴、24・・・クリーム
ハンダスポット、60・・・パターン、80・・・4(
11温キヤツプ、90・・・筺体、92・・・突起、9
3・・・溝、94・・・フラット部分である。 第1図 第 2 図 第3図

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)基板上に実装されるチップ化した感温素子をUi
    tえた電子体温計において、基板のプローブ部分に支持
    される前記感温素子は前記基板上の電極をなすハンダス
    ポットにより少なくとも2点支持され、かつ溶融したハ
    ンダに感温素子を浮べた状7jJの位1“δでの該ハン
    ダスポットの頂点側に固定されていることを特徴とする
    電子体温計。
  2. (2)感温素子力は−ミスタチップであるこトラ特徴と
    する特許請求の範囲第1項記載の電子体温計。
  3. (3)ハンダスポットが発振回路とサーミスタチップと
    を接続する第1.第2の電極をなし、該サーミスタチッ
    プのほぼ中心を挟む対向位4に設けられたことを特徴と
    する特許請求の範囲第2項記載の電子体温計。
  4. (4)基板上に実装されるチップ化した感温素子を備え
    る電子体温計の製造方法において、プローブ部分の基板
    上の電極をなす少なくとも2点のハンダスポットを加熱
    してハンダを溶融させ、該溶融したハンダの表面張力で
    前記感温素子を該ハンダに浮べ、次にハンダを固化する
    工程を含むことを特徴とする電子体温計の製造方法。
JP58189824A 1983-10-13 1983-10-13 電子体温計及びその製造方法 Granted JPS6082824A (ja)

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EP0809094A1 (de) * 1996-05-24 1997-11-26 Heraeus Sensor-Nite GmbH Verfahren zur Herstellung einer Sensoranordung für die Temperaturmessung
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