KR101125432B1 - 리드선 부착 온도 센서 - Google Patents

Abstract

서미스터(1)는 서미스터 본체(2)의 양단에 단자전극(3a,3b)이 형성되어 있다. 제1의 리드선(9a)은 제2의 리드선(9b)보다도 길게 형성되어 있다. 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단은 모두 금속선(12a,12b)이 표면 노출하도록 경사상으로 절단되어 있다. 그리고, 제1의 리드선(9a)과 단자전극(3a)의 측면 반환부(5a)가 소정 각도 θ를 가지도록, 서미스터 본체(2)가 제1의 리드선(9a)의 측면 소정 위치에 부착되어 있는 단자전극(3a)과 제1의 리드선(9a)이 솔더(10a)를 통해 접속되고, 제2의 리드선(9b)이 단자전극(3b)과 솔더(10b)를 통해 접속되어 있다. 이것에 의해 과도한 열응력이 부하되어도 기계적 응력이 생기는 것을 회피할 수 있으면서 온도 센서와의 전기적인 접속이 안정적이고, 검지 감도가 양호하여 고신뢰성을 가지는 리드선 부착 온도 센서를 실현한다.

리드선 부착 온도 센서, 리드선 부착 서미스터

Description

리드선 부착 온도 센서{TEMPERATURE SENSOR WITH LEAD WIRES}

본 발명은 리드선 부착 온도 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 온도 센서가 실장되는 제어기판으로부터 떨어진 부분에서의 온도 측정 용도에 적합한 리드선 부착 온도 센서에 관한 것이다.

예를 들면, 퍼스널 컴퓨터나 전동 자전거 등에서는 비교적 큰 이차전지를 사용하거나, 복수개의 연료전지를 병설(竝設)하여 사용하는 경우가 있다. 이러한 경우, 이차전지 등의 온도 측정하고자 하는 부분과, 온도 센서가 실장되는 제어기판이 떨어져 있을 수 밖에 없고, 이 때문에 장척의 리드선을 사용한 리드선 부착 온도 센서가 사용된다. 즉, 리드선 부착 온도 센서를 사용함으로써, 리드선을 프린트 기판 등의 제어기판상에 솔더링하여 고정하는 한편, 온도 센서의 감온부(感溫部)를 온도 검지하고자 하는 부품에 가까이 하여 배치하는 것이 가능해져, 온도 측정하고자 하는 부분의 온도를 정밀도 높게 검지하는 것이 가능해진다.

이 종류의 리드선 부착 온도 센서로서는, 도 21에 나타내는 바와 같이, 판상의 서미스터 본체(101)의 양 주면(主面)에 전극층(102a,102b)이 형성된 단판(單板) 형상의 서미스터(103)를 가지며, 선단(先端)에 유리 플릿을 함유한 내열성 도전성 페이스트(104)를 도포한 리드선(105a,105b)으로 상기 서미스터(103)가 끼워지는 동 시에 서미스터 소자(101)의 면상에 절연성 무기 물질층(106)이 형성되면서, 이들이 접합부를 덮도록 유리관(107)에 삽입되어, 전극 베이킹과 동시에 유리 봉지(封止)한 것이 알려져 있다(특허문헌 1).

또한 다른 선행 기술로서는, 도 22에 나타내는 바와 같이, 서미스터(111)로부터 인출된 한 쌍의 리드선(112a,112b) 중 한 쪽의 리드선(112a)이 U자상으로 형성되고, 또한 평행상으로 배치된 절연 피복 리드선(113a,113b)과 서미스터(111)가 솔더(114a,114b)를 통해 접속되면서, 서미스터(111), 솔더(114a,114b), 및 절연 피복 리드선(113a,113b)의 선단 부분이 폴리올레핀수지 등의 열수축 절연체(115) 내에 수납되도록 한 온도 센서가 제안되어 있다(특허문헌 2).

특허문헌 2에서는, 솔더(114a,114b)가 서로 접촉하지 않도록 길이방향에서 일정의 이간(離間) 거리(예를 들면, 5~10㎜정도)를 가지도록 궁리되어 있다.

[특허문헌 1] 일본국 공개특허공보 평10-149903호

[특허문헌 2] 일본국 공개특허공보 평11-108771호

그런데, 특허문헌 1과 같이 판상의 서미스터(103)를 한 쌍의 리드선(105a,105b)으로 끼우는 구조를 채용한 경우, 과도한 열응력이 부하되면 금속선을 피복하고 있는 절연 부재가 열팽창하고, 또한 리드선(105a,105b)과 유리관의 열팽창 차에 의해 리드선(105a,105b)이 확산되는 방향으로 응력이 발생한다. 즉, 과도한 열응력이 부하되면, 리드선(105a,105b)은 화살표(a)에 나타내는 바와 같은 바깥 쪽으로 당겨지는 방향으로 응력이 발생한다. 이 때문에, 전극층(102a,102b)에는 화살표(b)에 나타내는 바와 같이, 서미스터 본체(101)로부터 박리하는 방향으로 기계적인 응력이 발생한다. 또한 유리관이 파손되는 경우도 있다.

특히, 리드선(105a)과 리드선(105b)의 길이가 다른 경우나 리드선(105a)과 리드선(105b) 사이에 온도 차가 있는 경우는, 열팽창량도 다르기 때문에 전극층(102a,102b)에는 화살표(b) 방향에의 응력이 발생한다.

그리고 그 결과, 전극층(102a,102b)의 일부가 서미스터 본체(101)로부터 박리하는 등 하여 저항치가 커져, 실제의 온도와의 사이에서 측정 오차가 생긴다는 문제점이 있었다. 또한 과도한 열응력이 가해지면 상술한 화살표(a 및 b) 방향에의 응력이 발생하는 결과, 서미스터 본체(101) 자체가 파손되어 신뢰성의 저하를 초래할 우려가 있다.

게다가, 서미스터(103)를 리드선(105a,105b)으로 끼우고 있기 때문에 폭방향의 치수가 서미스터의 두께에 의해 규제됨으로써, 이 때문에 전극간의 거리가 보다 짧아져 단락할 우려가 커지므로 1층의 소형화는 곤란하다는 문제점도 있었다.

한편, 특허문헌 2에서는, 서미스터(111)의 길이방향과 절연 피복 리드선(113b)이 평행해지도록 서미스터(111)가 배치되어 있기 때문에 전극이 박리하는 방향에의 응력은 거의 생기지 않는 것으로 생각된다.

그러나 특허문헌 2는, 솔더(114a,114b)가 서로 접촉하지 않도록, 길이방향에서 일정의 이간 거리를 가지도록 궁리되어 있지만, 구조적으로 리드선(112a,112b)이 서미스터(111)의 길이방향에 대하여 평행하게 배치되어 있기 때문에 외부로부터 충격 등을 받으면 솔더(114a,114b)가 박리할 우려가 있다. 또한 리드선(112a,112b)과 서미스터(111)의 접속 부분에 응력이 집중하기 쉬워 전기적 접속이 불안정해질 우려가 있다. 이 때문에 특허문헌 2에서는, 서미스터(111)나 리드선(112a,112b) 등을 열수축 절연체(115)로 피복하는 것이 필요 불가결해진다. 즉, 특허문헌 2와 같은 타입에서는, 서미스터(111)로부터 리드선(112a,112b)까지의 공간적으로 큰 영역을 열수축 절연체(115)로 피복할 필요가 있다.

그러나 열수축 절연체(115)를 구성하는 절연성 수지는 열전도율이 낮기 때문에, 열수축 절연체(115)로 이들 영역을 피복하면 열수축 절연체(115)를 마련하지 않는 경우에 비해 검지 감도가 저하한다.

본 발명은 이러한 사정에 비추어 이루어진 것으로서, 과도한 열응력이 부하되어도 응력이 생기는 것을 회피할 수 있으면서 온도 센서와의 전기적인 접속이 안정적이고, 검지 감도가 양호하여 고신뢰성을 가지는 리드선 부착 온도 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서는, 센서 본체의 양단에 단자전극이 형성된 온도 센서와, 금속선이 절연 부재로 피복된 제1 및 제2의 리드선을 포함하고, 상기 제1의 리드선과 상기 제2의 리드선이 각각 상기 단자전극과 전기적으로 접속된 리드선 부착 온도 센서에 있어서, 상기 제1 및 제2의 리드선은 상기 금속선이 표면 노출되는 동시에, 적어도 상기 제1의 리드선의 선단 형상은 상기 제1의 리드선과 접속되는 한 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단하여 형성되면서, 상기 제1의 리드선이 상기 한 쪽의 단자전극과 솔더를 통해 접속되고, 상기 제2의 리드선이 다른 쪽의 단자전극과 솔더를 통해 접속되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제1의 리드선은 상기 제2의 리드선보다도 길게 형성되면서, 상기 센서 본체의 길이방향이 상기 제1의 리드선에 부착되도록 상기 한 쪽의 단자전극과 상기 제1의 리드선이 솔더를 통해 접속되는 동시에, 상기 제1의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡(彎曲)상, L자상, 계단상, 첨예(尖銳)상, 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제2의 리드선의 선단 형상이 다른 쪽의 단자전극의 단면부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제2의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡상, L자상, 계단상, 첨예상, 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제1의 리드선의 길이와 상기 제2의 리드선의 길이가 동일 또는 거의 동일하게 형성되면서, 상기 제2의 리드선의 선단 형상이 상기 다른 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 온도 센서가 표면 실장형 서미스터인 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 표면 실장형 서미스터가 내부전극을 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 표면 실장형 서미스터가 표면이 유리층으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제1의 리드선과 제2의 리드선은 길이방향으로 일체적으로 접합되어 한 셋트의 평행 리드선을 형성하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.

<발명의 효과>

상기 리드선 부착 온도 센서에 의하면, 제1 및 제2의 리드선은 금속선이 표면 노출되는 동시에, 적어도 상기 제1의 리드선의 선단 형상은 상기 제1의 리드선과 접속되는 한 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단되어 형성되면서, 상기 제1의 리드선이 상기 한 쪽의 단자전극과 솔더를 통해 접속되어 있으므로, 제1의 리드선과 한 쪽의 단자전극 사이에는 틈(오목부)이 형성된다. 그리고, 솔더를 상기 틈에 도포하여 용융함으로써, 솔더에 절단선이 생기지 않고 솔더의 표면 장력에 의해 온도 센서는 자연히 안정적인 위치에 유지되도록 이동하여 고정된다.

또한 리드선의 절단면은 금속선이 표면 노출되어 있으므로 상기 단면에 솔더를 도포함으로써 도통을 확보할 수 있다.

따라서, 온도 센서를 절연 부재로 외장하지 않아도 충분히 도통성을 확보할 수 있으면서, 솔더가 응고할 때에 기계적인 응력이 부하되어도 안정되게 소정 위치에 정치(靜置)할 수 있는 고감도이며 고신뢰성을 가지는 리드선 부착 온도 센서를 저비용으로 실현할 수 있다.

또한 상기 제1의 리드선은 상기 제2의 리드선보다도 길게 형성되면서, 상기 센서 본체의 길이방향이 상기 제1의 리드선에 부착되도록 상기 한 쪽의 단자전극과 상기 제1의 리드선이 솔더를 통해 접속되는 동시에, 상기 제1의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡상, L자상, 계단상, 첨예상, 및 이들의 조합 중 어느 하나이므로, 온도 센서는 그 단자전극의 단면에서 측면 반환부에 걸쳐 각부(角部)를 덮도록 제1의 리드선으로 유지할 수 있다. 따라서, 제1의 리드선과 온도 센서의 접합 부분에 대해서는 수직방향으로 응력이 부하된다. 그리고 이것에 의해, 외부로부터 열충격이나 기계적인 응력이 솔더부에 부하되어도, 단자전극이 센서 본체로부터 박리하거나 센서 본체가 파손되는 것을 최대한 회피할 수 있다.

또한 상기 제2의 리드선의 선단 형상이 다른 쪽의 단자전극의 단면부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 형성되어 있으므로, 제2의 리드선과 다른 쪽의 단자전극간에 개재하는 솔더도 안정된 형상을 유지하고자 하는 방향으로 표면 장력이 작용하고, 따라서 다른 쪽의 단자전극은 제2의 리드선측으로 과도하게 당겨지지 않고 온도 센서는 안정된 소정 위치에 강고하게 고착된다.

또한 상기 제2의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡상, L자상, 계단상, 첨예상, 및 이들의 조합 중 어느 하나여도 거의 동일한 작용 효과를 발휘할 수 있다.

또한 상기 제1의 리드선의 길이와 상기 제2의 리드선의 길이가 동일 또는 거의 동일하게 형성되면서, 상기 제2의 리드선의 선단 형상이 상기 다른 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 형성되어 있으므로, 소정 각도에 의해 형성된 틈에 솔더가 도포되어 용융시킬 수 있다. 그리고, 온도 센서는 솔더의 표면 장력에 의해 자연히 안정적인 위치에 유지되도록 이동하여 고정된다. 이것에 의해, 리드선, 솔더 및 외부로부터의 응력에 대한 영향을 최대한 배제할 수 있고, 충분한 도통성을 가지며, 열적 및 기계적으로도 안정된 고감도를 가지는 신뢰성이 뛰어난 리드선 부착 온도 센서를 실현할 수 있다.

또한 상기 온도 센서가 표면 실장형 서미스터이므로 판상의 온도 센서에 비해 단자전극간의 거리를 크게 할 수 있다. 따라서, 솔더 브리지나 마이그레이션(migration)이 생기기 어려우며 단자전극간이 단락하는 것을 최대한 회피할 수 있다. 게다가, 온도 센서를 절연 부재로 외장하지 않아도 충분한 안정성을 유지하고, 구조가 간소하면서 고신뢰성을 가지는 소형의 리드선 부착 온도 센서를 실현할 수 있다.

또한 상기 표면 실장형 서미스터가 내부전극을 가지고 있으므로, 가령 단자전극과 서미스터 사이에서 박리가 생겨도, 저항치는 내부전극으로 지배되기 때문에 서미스터의 저항치에 미치는 영향은 판상의 서미스터에 비해 훨씬 적다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 표면 실장형 서미스터가 표면이 유리층으로 피복되어 있으므로, 내습성이 한층 더 향상하여 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

또한 본 발명의 리드선 부착 온도 센서는, 상기 제1의 리드선과 제2의 리드선은 길이방향으로 일체적으로 접합되어 한 셋트의 평행 리드선을 형성하고 있으므로, 단자전극과 제1 및 제2의 리드선 사이의 접합부에 각각을 떼어내는 응력이 부하되지 않게 된다. 따라서, 보다 신뢰성이 높은 리드선 부착 서미스터를 얻을 수 있다. 또한 장척 리드선을 사용하는 경우의 편리성도 향상한다.

도 1은 본 발명의 리드선 부착 온도 센서에 사용되는 표면 실장형 서미스터의 한 실시의 형태를 나타내는 정면도이다.

도 2는 도 1의 단면도이다.

도 3은 표면 실장형 서미스터로서의 적층 서미스터의 한 실시의 형태를 나타내는 단면도이다.

도 4는 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서의 한 실시의 형태(제1의 실시의 형태)를 나타내는 일부 파단(破斷) 정면도이다.

도 5는 제1의 실시의 형태의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 6은 제1의 실시의 형태에 따른 리드선 부착 온도 센서의 제조 순서를 나타내는 제조 공정도이다.

도 7은 상기 제조 순서의 변형예를 나타내는 요부(要部) 제조 공정도이다.

도 8은 평행 리드선을 사용한 경우의 리드선 부착 온도 센서의 일례를 나타내는 정면도이다.

도 9는 제1의 실시의 형태의 제1의 실장 구조예를 나타내는 도면이다.

도 10은 제1의 실시의 형태의 제2의 실장 구조예를 나타내는 도면이다.

도 11은 제1의 실시의 형태의 제3의 실장 구조예를 나타내는 도면이다.

도 12는 제1의 실시의 형태의 리드선의 선단 형상의 변형예의 일례를 나타내는 도면이다.

도 13은 제1의 실시의 형태의 리드선의 선단 형상의 다양한 변형예를 나타내는 도면이다.

도 14는 제1의 실시의 형태의 리드선 부착 온도 센서의 변형예의 요부를 나타내는 도면이다.

도 15는 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서의 제2의 실시의 형태를 나타내는 일부 파단 정면도이다.

도 16은 제2의 실시의 형태의 작용을 설명하기 위한 도면이다.

도 17은 제2의 실시의 형태에 따른 리드선 부착 온도 센서의 제조 순서를 나타내는 제조 공정도이다.

도 18은 제2의 실시의 형태의 리드선의 선단 형상의 변형예의 일례를 나타내는 도면이다.

도 19는 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서의 한 응용예를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 20은 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서의 다른 응용예를 모식적으로 나타낸 도면이다.

도 21은 특허문헌 1에 기재된 리드선 부착 온도 센서의 단면도이다.

도 22는 특허문헌 2에 기재된 리드선 부착 온도 센서의 단면도이다.

<부호의 설명>

1, 1': 표면 실장형 서미스터(온도 센서)

2, 2': 서미스터 본체(센서 본체)

3a, 3b, 3a', 3b': 단자전극

4a, 4b: 단면부

5a, 5b: 측면 반환부

9a, 9a', 9a": 제1의 리드선

9b, 9b', 9b": 제2의 리드선

10a, 10b: 솔더

12a, 12b: 금속선

13: 절연 부재

15: 제1의 리드선

16a, 16b, 16c: 제2의 리드선

17a~26a: 제1의 리드선

17b~26b: 제2의 리드선

28a: 제1의 리드선

28b: 제2의 리드선

29a, 29b: 금속선

30a, 30b: 절연 부재

32a, 32b: 솔더

34a: 제1의 리드선

34b: 제2의 리드선

다음으로, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 근거하여 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 리드선 부착 온도 센서에 사용되는 표면 실장형 서미스터(온도 센서)의 한 실시의 형태를 나타내는 정면도이며, 도 2는 그 단면도이다.

도 1 및 도 2에 있어서, 이 서미스터(1)는 거의 직방체 형상으로 형성된 세라믹 재료를 주성분으로 하는 서미스터 본체(2)와, 상기 서미스터 본체(2)의 양 단부에 베이킹 처리 등에 의해 형성된 Ag, Cu, Ni, Sn 등의 도전성 재료로 이루어지는 단자전극(3a,3b)을 포함하고 있다.

상기 단자전극(3a,3b)은 단면부(4a,4b) 및 측면 반환부(5a,5b)를 가지고 있고, 도 2에 나타내는 바와 같이 서미스터 본체(2)의 단면(6a,6b) 및 서미스터 본체(2)의 네 측면을 덮도록 형성되어 있다.

이러한 표면 실장형의 서미스터(1)를 사용함으로써, 특허문헌 1과 같은 판상의 서미스터 본체의 양 주면에 전극층을 형성한 단판 형상의 서미스터에 비해, 단자전극(3a,3b)간의 거리를 비교적 크게 할 수 있고, 마이그레이션이 발생하기 어려우며 단자전극끼리의 단락을 최대한 방지할 수 있다.

또한 표면 실장형의 서미스터(1)는 단자전극(3a,3b)이 서미스터 본체(2)의 단면(6a,6b)을 덮도록 형성되어 있다. 여기서, 단면부(4a,4b)의 전극은 측면부의 전극에 비해 서미스터 본체(2)에 강력하게 고착되어 있고, 그것에 솔더링되므로 전극 박리가 생기기 어렵다. 또한 가령 전극 박리가 생겨도 전극 박리에 대한 저항치가 미치는 영향이 작다는 이점이 있다. 즉, 표면 실장형의 서미스터의 경우, 저항치에 기여하는 전극 부분은 솔더링되는 단면부(4a,4b)보다도 측면 반환부(5a,5b)가 지배적이고, 따라서 단면 전극 박리의 저항치에 미치는 영향은 적다.

또한 이 종류의 표면 실장형의 서미스터로서는, 도 3에 나타내는 바와 같은 적층형의 서미스터(1')를 사용하는 것도 바람직하다. 즉, 이 서미스터(1')는 서미스터 본체(2')의 내부에 내부전극(45a~45d)이 적층방향으로 병렬상으로 매설(埋設)되어 있다. 그리고, 내부전극(45a,45c)이 단자전극(3a')에 전기적으로 접속되고, 내부전극(45b,45d)이 단자전극(3b')에 전기적으로 접속되어 있다. 적층형의 서미스터(1')에서는, 저항치가 내부전극(45a~45d)으로 지배되기 때문에 단자전극(3a',3b')과 서미스터 본체(2') 사이에서 박리가 생겨도 서미스터(1')의 저항치에 미치는 영향은 판상의 서미스터에 비해 훨씬 적다.

또한 표면 실장형의 서미스터(1,1')는, 원래 외부 환경에서의 사용에 견딜 수 있도록 설계되어 있기 때문에 높은 신뢰성 및 내환경성을 가지고 있고, 따라서 리드선의 부착 가공에 의한 영향이 없으며, 또한 부착 이후의 서미스터 소자의 특성 조정 또는 특성 선별이 간소화되는 등의 이점이 있다.

또한 표면 실장형 서미스터(1,1')는, 단자전극(3a,3b,3a',3b')의 열화 및 내환경성에 대해 뛰어나다는 이점도 있다. 특히, 3a, 3b, 3a', 3b'의 표면에 Ni나 Sn 등의 도금 피막이 형성되어 있는 경우는 마이그레이션 등이 생기지 않기 때문에 보다 바람직하다. 또한 서미스터 본체(2,2')의 표면에 유리층(도시하지 않음)을 마련해도 된다. 이것에 의해 내습성이 한층 더 향상하여 높은 신뢰성을 얻을 수 있다.

또한 표면 실장형의 서미스터(1,1')로서는, 구체적으로는 바깥지름 치수가, 예를 들면 길이 1.0㎜, 폭 0.5㎜, 두께 0.5㎜, 혹은 길이 0.6㎜, 폭 0.3㎜, 두께 0.3㎜인 칩형 서미스터를 사용할 수 있다.

이하의 실시의 형태에서는, 내부전극(45a~45d)을 가지지 않는 서미스터(1)를 대표예로서 설명한다.

도 4는 본 발명에 따른 리드선 부착 서미스터(온도 센서)의 한 실시의 형태(제1의 실시의 형태)를 나타내는 일부 파단 정면도이다.

이 리드선 부착 서미스터(8)는, 장척의 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)이 솔더(10a,10b)를 통해 서미스터(1)에 접속되고, 또한 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단 영역, 서미스터(1) 및 솔더(10a,10b)가 절연 부재(11)로 외장되어 있다.

또한 이 제1의 실시의 형태에서는, 2개의 단선 리드선을 사용한 경우를 도시하고 있는데, 후술하는 바와 같은 2개의 리드선을 한 셋트로 한 평행 리드선을 사용하는 것도 바람직하다.

제1의 리드선(9a)과 제2의 리드선(9b)은 평행상으로 배치되는 동시에 제1의 리드선(9a)은 제2의 리드선(9b)보다도 길게 형성되어 있다.

구체적으로는, 제1의 리드선(9a)은 금속선(심선(芯線))(12a)이 절연 부재(13a)로 피복되어 있다. 그리고, 그 선단 형상은 도 5에 나타내는 바와 같이, 한 쪽의 단자전극(3a)의 측면 반환부(5a)와의 사이에서 소정 각도 θ를 가지도록 경사상으로 형성되어 상기 금속선(12a)이 표면 노출되어 있다. 또한 리드선(9a)의 종단부(14a)는, 도 4에 나타내는 바와 같이 절연 부재(13a)가 제거되어 솔더 코팅처리가 실시되어 있다.

또한 제2의 리드선(9b)도 제1의 리드선(9a)과 마찬가지로 금속선(심선)(12b) 이 절연 부재(13b)로 피복되고, 종단부(14a)는 상기 절연 부재(13b)가 제거되어 솔더 코팅처리가 실시되어 있다. 또한 제2의 리드선(9b)의 선단 형상은, 도 5에 나타내는 바와 같이, 다른 쪽의 단자전극(3b)의 단면부(4b)와의 사이에서 소정 각도 φ를 가지도록 경사상으로 형성되어 상기 금속선(12b)이 표면 노출되어 있다.

서미스터(1)는, 단자전극(3a)의 측면 반환부(5a)와 제1의 리드선(9a)이 소정 각도 θ를 가지도록, 서미스터 본체(2)의 길이방향이 제1의 리드선(9a)의 측면 소정 위치에 부착되면서, 단자전극(3b)은 제2의 리드선(9b)으로 지지되어 있다. 그리고, 단자전극(3a)과 제1의 리드선(9a)의 선단의 틈에 형성되는 V자상의 오목부를 포함하는 영역에 솔더(10a)가 도포되어 용융되고, 이것에 의해 제1의 리드선(9a)과 단자전극(3a)이 전기적으로 접속되어 있다. 또한 제2의 리드선(9b)의 선단과 단자전극(3b) 사이에 형성되는 틈에도 솔더(10b)가 도포되어 용융되고, 이것에 의해 제2의 리드선(9b)과 단자전극(3b)이 전기적으로 접속되어 있다.

이와 같이 본 제1의 실시의 형태에 의하면, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단 형상이 경사상으로 형성되어 금속선(12a,12b)이 표면 노출되어 있으므로, 충분한 표면 노출 부분을 확보할 수 있다. 이것에 의해, 솔더 접합부의 면적을 충분히 넓게 할 수 있고, 또한 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에서의 각각의 금속선(12a,12b)의 노출부와 서미스터(1)의 단자전극(3a,3b)의 거리를 근접시킬 수 있으므로, 충분한 솔더 접합력을 확보할 수 있다. 따라서, 금속선(12a,12b)이 극세(極細)(예를 들면, 선 지름 0.3㎜이하)인 경우에도, 피복되어 있는 절연 부재(13a,13b)를 벗길 필요가 없어 안정된 도통을 얻는 것이 가능해진다.

또한 이 절연 부재(13a,13b)는, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)을 절단하는 공정에 있어서 약간 벗겨져 버리는 경우도 있지만, 이러한 벗겨지는 부분이 있다고 해도 지장없다.

또한 본 제1의 실시의 형태에서는, 절연 부재를 벗겨내어 금속선을 노출시키는 공정이 불필요해져 제조 공정이 간략화되는 동시에 금속선이 산화하는 것을 회피하는 것이 가능해진다.

즉, 종래부터 온도 센서를 설치할 때에 리드선끼리가 접촉하여 단락하는 것을 방지한다는 이유로, 금속선을 절연 부재로 피복한 리드선을 사용하는 것이 일반적이다. 따라서, 리드선과 서미스터를 접합하는 경우는, 서미스터와의 접합 부분에 대응하는 절연 부재를 리드선으로부터 벗겨내어 금속선을 노출시키는 공정이 필요해져 공정 증가를 초래하였다. 게다가 가공 정밀도에도 난점이 있어 소형화, 저가격화가 곤란하였다. 또한 금속선은 산화하기 쉽기 때문에 절연 부재를 벗겨내어 금속선을 표면 노출시킨 채 방치해 두면 검지 정밀도가 열화해 버릴 우려가 있었다.

그런데, 본 제1의 실시의 형태에서는, 상술한 바와 같이, 절연 부재를 벗겨내어 금속선을 노출시키는 공정이 불필요해져 제조 공정이 간략화되는 동시에 금속선이 산화하는 것을 회피하는 것이 가능해진다.

또한 본 제1의 실시의 형태에서는, 금속선(12a,12b)의 단면을 표면 노출시키고 있으므로, 단자전극(3a,3b)과 금속선(12a,12b)의 접합 면적을 고정밀도로 제어할 수 있다.

즉, 종래와 같이 절연 부재를 리드선으로부터 벗겨내어 금속선을 노출시키는 방법으로는, 솔더의 도포량이나 접합 면적의 편차가 생기기 쉬워 정밀도 높게 제어하는 것이 곤란하다.

그런데, 본 제1의 실시의 형태에서는, 금속선(12a,12b)의 단면을 표면 노출시키고 있으므로, 그 단면적이나 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선 지름에 의해 솔더의 실장 면적량을 정밀도 높게 제어할 수 있다. 즉, 실장에 사용되는 솔더량의 편차가 적으면서 안정된 실장을 가능하게 할 수 있다. 그리고 이것에 의해, 솔더(10a,10b)의 도포량을 삭감하는 것이 가능해지는 동시에 단락 불량을 억제할 수 있어 신뢰성 향상을 도모할 수 있다. 또한 금속선(12a,12b)의 소경화(小徑化)나 비용의 저감화를 도모하는 것도 가능해진다.

게다가, 상기 제1의 실시의 형태에서는, 제1의 리드선(9a)과 단자전극(3a)의 틈을 포함하는 영역 및 제2의 리드선(9b)과 단자전극(3b)의 틈의 각각에 솔더(10a,10b)를 도포하여 용융시키고 있으므로, 도 5의 화살표로 나타내는 방향으로 표면 장력이 작용한다. 따라서, 서미스터(1)는 안정되게 유지되는 소정 위치에 자연히 이동하여 고착되고, 이것에 의해 기계적으로도 전기적으로도 안정된 리드선 부착 서미스터를 실현할 수 있다.

또한 서미스터(1)는, 제1의 리드선(9a)에 대하여 단자전극(3a)의 단면부(4a)에서 측면 반환부(5a)에 걸쳐 단자전극(3a)의 각부를 덮도록 유지된다. 따라서, 서미스터(1)가 제1의 리드선(9a)으로부터 벗겨지는 방향으로 외력이 가해진 경우, 단자전극(3a)의 단면부(4a)에는 제1의 리드선(9a)에 대하여 수직방향으로 외부로부터의 응력이 부하된다. 따라서, 외부로부터 열충격이나 기계적인 응력이 부하되어도, 단자전극(3a,3b)이 서미스터 본체(2)로부터 박리하거나, 서미스터 본체(2)가 파손되는 것을 회피할 수 있다.

또한 본 제1의 실시의 형태에서는, 절연 부재(11)로 서미스터(1) 등을 외장하고 있는데, 절연 부재(11)로 외장하지 않아도 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)으로부터 받는 응력이나 외부로부터 받는 충격 등의 영향을 억제할 수 있어 양호한 감도를 가지는 것이 된다.

또한 서미스터(1)는, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에 의해 안정되게 고착되므로, 가령 내환경 성능을 향상시키기 위해 절연 부재(11)로 외장하는 경우에도 절연 부재(11)의 열팽창에 의한 영향을 최대한 회피할 수 있다.

도 6은 상기 리드선 부착 서미스터의 제조 순서를 나타내는 제조 공정도이다.

우선, 도 6a에 나타내는 바와 같이, 길이가 다른 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)을 준비한다. 이어서, 도 6b에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드(9a,9b)에 대하여, 서로 안 쪽을 향해 경사상이 되도록 선단에 절단 가공을 실시하여 금속선(12a,12b)을 표면 노출시킨다. 이어서, 도 6c에 나타내는 바와 같이, 서미스터 본체(2)의 길이방향이 제1의 리드선(9a)의 측면 소정 위치에 부착하도록 서미스터(1)를 배치하고, 제2의 리드선(9b)의 선단으로 단자전극(3b)을 지지한다.

이어서, 도 6d에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)과 단자전극(3a,3b)의 접합점에 Sn-Ag-Cu 등으로 이루어지는 솔더 페이스트(10a,10b)를 도포한다. 그리고 그 후 온풍 히터 등을 사용하여 소정 온도(예를 들면, 240℃)로 소정 시간(예를 들면, 5초간) 가열하여 용융시키고, 도 6e에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)과 서미스터(1)를 솔더(10a,10b)를 통해 고착시킨다. 그리고, 도 6f에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b), 솔더(10a,10b), 및 서미스터(1)를 피복하도록 절연 부재(11)를 도포하여, 소정 온도(예를 들면, 150℃)로 소정 시간(예를 들면, 1시간) 경화처리를 행한다. 그 후, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 하단으로부터 소정 거리(예를 들면, 5㎜)를 종단부(14a,14b)로서 절연 부재(13a,13b)를 벗겨내기 위해 소정 온도(예를 들면, 360℃)의 솔더 조(槽)에 침지시키면서 솔더 코팅처리를 실시하고, 이것에 의해 리드선 부착 서미스터(8)가 제조된다.

도 7은 상기 리드선 부착 서미스터의 제조 순서의 변형예를 나타내는 요부 제조 공정도이다.

우선, 도 6a, 도 6b와 마찬가지로, 길이가 다른 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단을 절단 가공한 후, 도 7c'에 나타내는 바와 같이, 금속선(12a,12b)을 표면 노출시킨 부분에 솔더(10a,10b)를 프리 코팅한다.

이 솔더의 프리 코팅은, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단부만을 용융 솔더에 침지하거나, 혹은 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)의 선단부에 솔더 페이스트를 도포한 후 가열하여 용융시켜 금속선(12a,12b)이 표면 노출된 부분에 젖어 확산시킴으로써 형성할 수 있다.

이어서, 도 7d'에 나타내는 바와 같이, 프리 코팅한 솔더(10a,10b)와 서미스터(1)가 접하도록 서미스터(1)를 세팅한다. 그리고 그 후 솔더를 가열하여 용융시 키고, 도 7e'에 나타내는 바와 같이, 서미스터(1)의 단자전극(3a,3b)과 금속선(12a,12b)이 표면 노출된 부분을 접합시킨다.

그리고 그 후는 도 6f와 동일한 공정을 실시하고, 이것에 의해 리드선 부착 서미스터(8)를 제조할 수 있다.

이 도 7의 변형예에서는, 서미스터(1)를 세팅하기 전에 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에 솔더를 프리 코팅하고, 그 후 서미스터(1)를 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에 솔더링하고 있으므로, 양산성이 뛰어나면서 서미스터(1)의 소형화에 적합한 리드선 부착 온도 센서를 용이하게 얻는 것이 가능해진다.

또한 서미스터(1)와 제1의 리드선(9a)의 접합시에는, 서미스터(1)를 제1의 리드선(9a)에 밀어 붙이면서 가열함으로써, 한층 더 접합성이 양호한 리드선 부착 서미스터(8)를 얻는 것이 가능해진다.

도 8은 평행 리드선(9')을 사용한 리드선 부착 서미스터(8')의 정면도로서, 상기 평행 리드선(9')은 제1 및 제2의 리드선(9a',9b')이 길이방향으로 일체적으로 접합되어 있다.

이러한 평행 리드선을 사용함으로써, 단자전극(3a,3b)과 제1 및 제2의 리드선(9a',9b') 사이의 접합부에 각각을 떼어내는 응력이 부하되지 않게 되므로, 보다 신뢰성이 높은 리드선 부착 서미스터를 얻을 수 있다.

게다가, 도 4의 리드선 부착 서미스터(8)는, 제1의 리드선(9a)과 제2의 리드선(9b)은 별체이며 따로 따로이기 때문에 긴 리드선을 사용하는 경우는 셋트로서의 편리성이 떨어질 우려가 있다. 따라서, 특히 장척 리드가 되는 경우는 도 8과 같은 실시 형태가 바람직하다.

또한 구조 및 제조방법은 도 4~도 7과 동일하므로 설명을 생략한다.

도 9는, 제1의 실시의 형태에서의 제1의 실장 구조예를 나타내는 정면도로서, 평행 리드선을 사용하여 본 발명의 리드선 부착 온도 센서를 제조한 경우의 실장 구조예를 나타내고 있다.

즉, 이 제1의 실장 구조예에서는, 제1 및 제2의 리드선(9a',9b')의 종단부(14a',14b')를 L자상으로 절곡시킨 후, 실장기판의 삽입 간격에 따른 리드선 간격이 되도록 제1 및 제2의 리드선(9a',9b')을 또한 L자상으로 절곡시키고 있다. 그리고, 종단부(14a',14b')의 바로 위를 적정 회(예를 들면, 1~5회) 180°이상 회전시켜 꼬임부(40)를 형성하고 있다.

평행 리드선의 경우, 제1의 리드선(9a')과 제2의 리드선(9b')의 접합 강도가 비교적 약해 제1의 리드선(9a')과 제2의 리드선(9b')을 갈라 놓을 수 있다.

그리하여, 이 제1의 실장 구조예에서는, 제1 및 제2의 리드선(9a',9b')의 종단부(14a',14b') 사이를 실장기판의 삽입 간격에 따른 간격이 되도록 절곡한 후, 상기 종단부(14a',14b')의 바로 위에 꼬임부(40)를 형성함으로써 제1의 리드선(9a')과 제2의 리드선(9b')이 갈라지기 어렵게 하고 있다.

또한 평행 리드선의 경우, 2개의 리드선이 접합상태에 있으므로, 도 5f 중 평행방향에 대하여 좌우방향으로는 구부러지기 쉽지만, 전후방향으로는 구부러지기 어렵다.

그리하여, 상술과 같이 꼬임부(40)를 형성하고, 이것에 의해 어느 방향으로 도 용이하게 구부릴 수 있게 되어 굴곡 방향성이 확대한다.

도 10은, 제1의 실시의 형태에서의 제2의 실장 구조예를 나타내는 정면도로서, 2개의 단선 리드선을 사용하여 본 발명의 리드선 부착 온도 센서를 제조한 경우의 실장 구조예를 나타내고 있다.

즉, 제2의 실장 구조예도 제1의 실장 구조예(도 9)와 마찬가지로, 제1 및 제2의 리드선(9a",9b")의 종단부(14a",14b")를 L자상으로 절곡시킨 후, 실장기판의 삽입 간격에 따른 리드선 간격이 되도록 제1 및 제2의 리드선(9a",9b")을 또한 L자상으로 절곡시키고 있다. 그리고, 이 제2의 실장 구조예에서는, 절연 부재(11)로부터 노출되어 있는 제1 및 제2의 리드선(9a",9b")의 부분(종단부(14a",14b")를 제외)에 꼬임을 넣어 꼬임부(41)를 형성하여 일체화하고 있다.

이와 같이 단선 리드선인 제1 및 제2의 리드선(9a",9b")을 일체화함으로써, 평행 리드선을 사용하는 경우와 마찬가지로 2개의 리드선(9a",9b")을 일체적으로 취급할 수 있다.

도 11은, 제1의 실시의 형태에서의 제3의 실장 구조예를 나타내는 도면으로서, 서미스터(1)를 다수 연속하여 접속한 예를 나타내고 있다.

즉, 이 제3의 실장 구조예에서는, 제1의 리드선(15)의 측면 소정 위치에 3개의 서미스터(1a~1c)가 부착하도록 배치되는 동시에, 제1의 리드선(15)은 솔더(10a)를 통해 선단의 서미스터(1)와 전기적으로 접속되어 있다. 또한 제2의 리드선(16a,16b,16c)은 각각 솔더(10b,10a',10b',10a",10b")를 통해 각 서미스터(1a~1c)와 전기적으로 접속되어 있다.

측정점이 직렬적으로 복수개 있는 경우에, 본 발명의 리드선 부착 서미스터를 다수 연속하여 접속해 사용하는 것도 바람직하다.

또한 상기 실시의 형태에서는, 제1의 리드선(9a)의 선단 형상을 경사상으로 했지만, 선단 형상은 단자전극(3a)의 측면 반환부(7a)와의 이루는 각도가 소정 각도 θ를 가지면 계단상, 만곡상, 첨예상, 및 이들의 조합이어도 된다. 또한 제2의 리드선(9b)에 대해서도 동일하게 다양한 변형이 가능하다.

도 12는, 제1의 실시의 형태에서의 제1의 리드선의 선단 형상의 변형예를 나타내는 도면으로서, 이 변형예에서는, 제1의 리드선(17a)은 경사상으로 형성하는 한편, 제2의 리드선(17b)은 수평상으로 절단하여 금속선을 표면 노출시키고 있다.

즉, 단자전극(3b)은 외측으로 당겨지는 방향으로 응력이 부하되기 쉽기 때문에, 제2의 리드선의 선단 형상은, 도 5와 같이 수직방향의 길이가 바깥 쪽에서 안 쪽을 향해 짧아지도록 경사상으로 형성하는 것이 바람직하지만, 도 12에 나타내는 바와 같이, 솔더(10b)는 안정된 형상을 유지하도록 화살표 방향으로 표면 장력이 작용하기 때문에 수평상으로 해도, 도통성이나 기계적 강도를 손상하지 않고 소망하는 고감도를 가지는 리드선 부착 서미스터를 얻을 수 있다.

도 13은, 제1 및 제2의 리드선의 각종 변형예를 나타내고 있고, 도면 중의 화살표는 표면 장력이 작용하는 방향을 나타내고 있다.

즉, 도 13a는 제1의 리드선(18a)이 바깥 쪽에서 안 쪽에 걸쳐 전체적으로 오목상으로 만곡되어 있다. 또한 제2의 리드선(18b)은 바깥 쪽에서 안 쪽에 걸쳐 경사상으로 형성되는 동시에 중도부터는 오목상의 만곡 형상으로 되어 있다. 도 13b 는 제1의 리드선(19a)이 바깥 쪽에서 안 쪽에 걸쳐 볼록상으로 만곡되어 있다. 또한 제2의 리드선(19b)은 바깥 쪽에서 안 쪽에 걸쳐 경사상으로 형성되는 동시에 중도부터는 볼록상의 만곡 형상으로 되어 있다. 도 13c는, 제1 및 제2의 리드선(20a,20b)은 바깥 쪽 근방은 일부가 수평상으로 형성되고, 중도부터 안 쪽을 향해 경사상으로 형성되어 있다.

도 13d는, 제1 및 제2의 리드선(21a,21b)이 L자상 또는 거의 L자상으로 형성되어 있다. 도 13e는, 제1 및 제2의 리드선(22a,22b)이 바깥 쪽에서 안 쪽에 걸쳐 아래 쪽에 계단상으로 되어 있고, 도 13f는, 제1 및 제2의 리드선(23a,23b)이 모두 첨예상으로 형성되어 있다.

도 13g는, 제1의 리드선(24a)은 도 4와 동일한 경사 형상을 가지고, 제2의 리드선(24b)은 제1의 리드선(24a)과 동일 방향으로 경사되어 있다. 도 13h는, 제1의 리드선(25a)의 측면이 오목상으로 만곡되어 있고, 제2의 리드선(25b)의 상면이 오목상으로 만곡되어 있다. 도 13i는, 제1의 리드선(26a)은 도 13g와 동일한 선단 형상을 가지고, 제2의 리드선(26b)은 선단 근방이 바깥 쪽으로 구부러지는 동시에 바깥 쪽으로부터 경사상으로 형성되면서, 중도부터 오목상으로 만곡되어 있다.

이와 같이 어느 변형예도, 제1의 리드선(18a~26a)과 단자전극(3a)의 측면 반환부가 소정 각도 θ를 가지도록 형성되어 있고, 화살표로 나타내는 방향으로 솔더의 표면 장력이 작용한다. 또한 제2의 리드선(18b~26b)과 단자전극(3b)의 단면부가 소정 각도 φ를 가지도록 형성되어 있고, 화살표로 나타내는 방향으로 솔더의 표면 장력이 작용한다. 그 결과, 서미스터(1)는 안정적으로 유지되도록 소정 위치에 이 동하여 고착된다.

그리고, 이것에 의해 외부로부터의 열충격이 부하되어도 기계적 응력이 생기기 어려우면서 충분한 도통을 확보할 수 있어, 검지 감도가 양호한 신뢰성이 뛰어난 리드선 부착 서미스터를 얻을 수 있다.

또한 도 14는, 상기 제1의 실시의 형태에 따른 리드선 부착 온도 센서의 변형 예의 요부를 나타내는 도면으로서, 도 14a는 좌측면도, 도 14b는 정면도이다.

본 변형예는 서미스터(1)가 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에 설치되어 있다. 즉, 서미스터(1)를 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)상에 설치한 후, 안정된 상태로 서미스터(1)를 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)에 솔더 접합하고 있다.

이 도 14의 변형예에서는, 제1 및 제2의 리드선(9a,9b)이 벌어지는 응력이 부하되었을 때, 솔더 접합부에는 인장 응력이 아니라 전단 응력이 부하되게 된다. 그리고, 전단 응력은 인장 응력과는 달리 전극 박리가 생기기 어려워 신뢰성이 높은 리드선 부착 온도 센서를 얻는 것이 가능해진다.

다음으로, 본 발명에 따른 리드선 부착 온도 센서의 제2의 실시의 형태를 상세히 설명한다.

도 15는, 제2의 실시의 형태에 따른 리드선 부착 서미스터의 일부 파단 정면도이다.

이 리드선 부착 서미스터(27)는, 제1의 리드선(28a) 및 제2의 리드선(28b)은 동일 길이 또는 거의 동일 길이로 형성되어 평행상으로 배치되어 있다. 그리고, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)은, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 금속선(심선 )(29a,29b)이 절연 부재(30a,30b)로 피복되어 있다. 또한 선단 형상은, 도 16에 나타내는 바와 같이, 단자전극(3a,3b)의 측면 반환부(5a,5b)와의 사이에서 소정 각도 η를 가지도록 안 쪽에서 바깥 쪽을 향해 경사상으로 형성되어, 상기 금속선(29a,29b)이 표면 노출되어 있다. 또한 종단부(31a,31b)는 절연 부재(30a,30b)가 제거되어 솔더 코팅처리가 실시되어 있다.

서미스터(1)는, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 꼭대기부에 지지되고, 솔더(32a,32b)를 통해 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)과 서미스터(1)가 전기적으로 접속되어 있다.

또한 본 제2의 실시의 형태는, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 선단 영역, 서미스터(1), 및 솔더(32a,32b)를 덮는 영역은 절연 부재(33)로 외장되어 있다.

이와 같이 본 제2의 실시의 형태에서는, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)은 동일 또는 거의 동일한 길이인데, 측면 반환부(5a,5b)와의 사이에서 소정 각도 η를 가지도록 경사상으로 형성되어 금속선(29a,29b)이 표면 노출되어 있다. 따라서, 금속선(29a,29b)의 노출 면적을 비교적 크게 할 수 있으므로, 충분한 표면 노출 부분을 확보할 수 있고, 금속선(29a,29b)이 극세(예를 들면, 0.3㎜이하)인 경우에도, 피복되어 있는 절연 부재(30a,30b)를 벗길 필요가 없어 안정된 도통을 얻는 것이 가능해진다.

또한 금속선(29a,29b)의 단면을 표면 노출시키고 있으므로, 단자전극(3a,3b)과 금속선(29a,29b)의 접합 면적을 고정밀도로 제어할 수 있고, 솔더(32a,32b)의 도포량을 삭감하는 것이 가능해지는 동시에 단락 불량을 억제할 수 있어 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

또한 솔더(32a,32b)를 용융시키면, 도 16의 화살표로 나타내는 방향으로 표면 장력이 작용하기 때문에 서미스터(1)는 자연히 안정적으로 유지되는 위치에 이동하여 고정된다. 따라서, 전기적으로도 배치적으로도 낭비가 적고 고감도인 리드선 부착 서미스터(27)를 얻을 수 있다.

또한 특히 리드선(28a)의 선단 형상이, 리드선의 안 쪽에서 바깥 쪽을 향해 경사상으로 형성되어 있기 때문에, 솔더(32a,32b)가 서미스터(1)의 측면 중앙부에 흘러 들지 않고 단자전극(3a,3b)의 단락을 방지할 수 있어 적합하다.

또한 본 제2의 실시의 형태에서는, 절연 부재(33)로 서미스터(1) 등을 외장하고 있지만, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로, 절연 부재(33)로 외장하지 않아도 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)으로부터 받는 응력이나 외부로부터 받는 충격 등의 영향을 억제할 수 있어 양호한 감도를 가지는 것이 된다.

또한 서미스터(1)는, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)상에서 안정되게 고착되므로, 가령 내환경 성능을 향상시키기 위해 절연 부재(33)로 외장할 경우에도 절연 부재(33)의 열팽창에 의한 영향을 최대한 회피할 수 있다.

도 17은, 제2의 실시의 형태에 따른 리드선 부착 서미스터의 제조 순서를 나타내는 제조 공정도이다.

우선, 도 17a에 나타내는 바와 같이, 동일 또는 거의 동일 길이의 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)을 준비한다. 이어서, 도 17b에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 선단을 서로 바깥 쪽을 향해 경사상이 되도록 절단 가공을 실시하여 금속선(29a,29b)을 표면 노출시킨다. 이어서, 도 17c에 나타내는 바와 같이, 서미스터(1)가 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 선단으로 지지되도록 서미스터(1)를 세팅한다.

이어서, 도 17d에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)과 서미스터(1)의 틈에 Sn-Ag-Cu 등으로 이루어지는 솔더 페이스트(32a,32b)를 도포한다. 그리고 그 후 온풍 히터 등을 사용하여 소정 온도(예를 들면, 240℃)로 소정 시간(예를 들면, 5초간) 가열하여 용융시키고, 도 17e에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)과 서미스터(1)를 솔더(32a,32b)를 통해 고착시킨다. 그리고, 도 17f에 나타내는 바와 같이, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b), 솔더(32a,32b), 및 서미스터(1)가 피복되도록 절연 부재(33)를 도포하여, 소정 온도(예를 들면, 150℃)로 소정 시간(예를 들면, 1시간) 경화처리를 행한다. 그 후, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 하단으로부터 소정 거리(예를 들면, 5㎜)를 종단부(31a,31b)로서 절연 부재(30a,30b)를 벗겨내고, 소정 온도(예를 들면, 360℃)의 솔더 조에 침지시켜 솔더 코팅처리를 실시하여, 이것에 의해 리드선 부착 서미스터(27)가 제조된다.

이 제2의 실시의 형태에서도, 제1의 실시의 형태와 마찬가지로 도 9~도 11에 나타내는 바와 같은 실장 구조가 되도록 가공처리를 실시하여 실장에 적합한 형상으로 할 수 있다.

도 18은, 제2의 실시의 형태의 리드선의 선단 형상의 변형예를 나타내는 도 면이다.

즉, 상술한 제2의 실시의 형태에서는, 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)의 선단 형상은 안 쪽에서 바깥 쪽에 걸쳐 전체적으로 경사상으로 형성하고 있지만, 이 변형예에서는, 제1 및 제2의 리드선(34a,34b)의 선단은 일부를 수평상으로 형성하는 동시에 중도에서 바깥 쪽에 걸쳐 경사상으로 형성하고 있다.

이 경우도, 솔더(32a,32b)를 용융시키면, 도 18의 화살표로 나타내는 방향으로 표면 장력이 작용하기 때문에, 도 16의 경우와 마찬가지로 서미스터(1)는 자연히 안정적으로 유지되는 소정 위치에 이동하여 고착된다. 즉, 솔더(32a,32b)는 제1 및 제2의 리드선(28a,28b)에 따르도록 고화(固化)한다. 따라서, 서미스터(1)도 안정된 위치에 고착시킬 수 있으며, 전기적으로도 배치적으로도 낭비가 적고 고감도인 리드선 부착 서미스터(27)를 얻을 수 있다.

또한 상기 제2의 실시의 형태에서는, 2개의 단선 리드선을 사용한 경우에 대하여 설명하였는데, 2개의 리드선을 한 셋트로 한 평행 리드선을 사용한 경우도 동일하다.

그리고, 평행 리드선을 사용함으로써, 상술한 바와 같이 단자전극과 제1 및 제2의 리드선 사이의 접합부에, 각각을 떼어내는 응력이 부하되지 않게 되므로, 보다 신뢰성이 높은 리드선 부착 서미스터를 얻는 것이 가능해진다.

또한 본 발명은 상기 실시의 형태에 한정되는 것은 아니다. 예를 들면, 온도 센서에 대해서도, 정(正)특성 서미스터, 부(負)특성 서미스터의 어느 것에도 적용 가능한 것은 물론이다.

또한 제1 및 제2의 리드선을 구성하는 금속선에 대해서는, 솔더 습윤성이 양호한 구리를 사용하는 것이 바람직하지만, 솔더 접합할 수 있는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 철, 니켈, 또는 이들의 합금류, 복합재 등을 사용할 수 있다. 또한 금속선을 피복하는 절연 부재에 대해서도, 리플로우 솔더처리에 견딜 수 있는 내열성을 가지는 것이면 특별히 한정되는 것은 아니며, 우레탄수지, 아크릴수지, 불소수지 등을 사용할 수 있다.

또한 본 발명의 이점의 하나로서, 종래와 같은 절연 부재로 온도 센서를 외장할 필요는 없고, 이것에 의해 보다 감도가 높은 온도 센서를 실현할 수 있는 점이 있는데, 제1 및 제2의 실시의 형태에 나타낸 바와 같이, 절연 부재(11,33)로 외장하는 것을 방해하는 것은 아니다. 이 경우, 외장용의 절연 부재(11,33)로서는 에폭시수지, 아크릴수지, 우레탄수지, 실리콘수지, 에틸렌수지 등을 사용할 수 있다.

<응용예>

본 발명의 리드선 부착 서미스터는 온도 검지가 필요한 각종 분야에 응용할 수 있다.

예를 들면, 휴대전화의 전지 셀의 가장 발열하기 쉬운 점을 측정점으로 하여 서미스터의 감온부를 배치하고, 이것에 의해 전지의 충전, 방전 제어를 정밀하게 행할 수 있다.

도 19 및 도 20은, 본 발명의 리드선 부착 서미스터를 연료전지의 온도 검지용으로 적용한 예를 나타내고 있다.

이 연료전지에서는, 전지 케이스체(35)의 내부에 3개의 전지 셀(36a,36b,36c)이 병설되어 있고, 전지 케이스체(35)의 단부에 제어기판(37)이 배치되어 있다.

그리고, 전지 셀(36b)의 온도를 측정하고자 하는 경우, 리드선은 제어기판(37)에 실장되기 때문에 측정점과 제어기판(37)은 떨어질 수 밖에 없다.

이러한 경우, 도 19에 나타내는 바와 같이, 도 9의 리드선 부착 서미스터(8')를 사용하여 실장함으로써 전지 셀(36b)의 온도를 용이하면서 고감도로 검지할 수 있다.

또한 3개의 전지 셀(36a~36c)의 모든 온도를 측정하고자 하는 경우는, 도 20에 나타내는 바와 같이, 도 11의 리드선 부착 서미스터(8")를 사용하여 실장함으로써 각 전지 셀(36a~36c)의 온도를 용이하면서 고감도로 검지할 수 있다.

그 외에, 전원에 사용되는 FET(전계 효과 트랜지스터)의 발열 부분에 서미스터의 감온부를 배치하여, FET의 이상 발열시의 제어를 재빨리 정확하게 행하는 것도 가능하다.

또한 퍼스널 컴퓨터 등의 전자기기에는 다수의 FET나 대형 전지가 탑재되어 있고, 도 20과 같은 다수 연속하여 접속된 서미스터를 사용함으로써 효율적으로 온도 측정할 수 있다.

Claims (9)

1. 센서 본체의 양단에 단자전극이 형성된 온도 센서와, 금속선이 절연 부재로 피복된 제1 및 제2의 리드선을 포함하고, 상기 제1의 리드선과 상기 제2의 리드선이 각각 상기 단자전극과 전기적으로 접속된 리드선 부착 온도 센서에 있어서,

   상기 제1 및 제2의 리드선은 상기 금속선이 표면 노출되는 동시에,

   적어도 상기 제1의 리드선의 선단 형상은, 상기 제1의 리드선과 접속되는 한 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단하여 형성되며,

   또한 상기 제1의 리드선이 상기 한 쪽의 단자전극과 솔더를 통해 접속되고, 상기 제2의 리드선이 다른 쪽의 단자전극과 솔더를 통해 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
2. 제1항에 있어서,

   상기 제1의 리드선은 상기 제2의 리드선보다도 길게 형성되고,

   또한 상기 센서 본체의 길이방향이 상기 제1의 리드선에 부착되도록 상기 한 쪽의 단자전극과 상기 제1의 리드선이 솔더를 통해 접속되는 동시에, 상기 제1의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡상, L자상, 계단상, 첨예상, 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
3. 제2항에 있어서,

   상기 제2의 리드선의 선단 형상이, 다른 쪽의 단자전극의 단면부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
4. 제3항에 있어서,

   상기 제2의 리드선의 선단 형상은 경사상, 만곡상, L자상, 계단상, 첨예상, 및 이들의 조합 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
5. 제1항에 있어서,

   상기 제1의 리드선의 길이와 상기 제2의 리드선의 길이가 동일하게 형성되고,

   또한 상기 제2의 리드선의 선단 형상이, 상기 다른 쪽의 단자전극의 측면 반환부와의 사이에서 소정 각도를 가지도록 절단하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 온도 센서는 표면 실장형 서미스터인 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
7. 제6항에 있어서,

   상기 표면 실장형 서미스터는 내부전극을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
8. 제6항에 있어서,

   상기 표면 실장형 서미스터는 표면이 유리층으로 피복되어 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.
9. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,

   상기 제1의 리드선과 제2의 리드선은 길이방향으로 일체적으로 접합되어, 한 셋트의 평행 리드선을 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 리드선 부착 온도 센서.

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