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公開番号2024077876
公報種別公開特許公報(A)
公開日2024-06-10
出願番号2022190087
出願日2022-11-29
発明の名称温度センサ
出願人三菱マテリアル株式会社
代理人個人
主分類G01K 7/22 20060101AFI20240603BHJP(測定;試験)
要約【課題】 より高い熱応答性を有して高精度な温度測定が可能な温度センサを提供すること。
【解決手段】 上面及び下面に電極面を有した感熱素子2と、感熱素子に電気的に接続された一対のリード端子3と、感熱素子及び一対のリード端子の先端部を樹脂で封止した樹脂封止部4と、少なくとも一面を露出させて樹脂封止部に埋め込まれ一対のリード端子から離間した導電性のフローティング端子5とを備え、感熱素子が、下面の電極面をフローティング端子に導電性接合材で接着させた状態でフローティング端子上に実装され、フローティング端子と一対のリード端子の一方との電気的接続、及び前記上面の電極面と一対のリード端子の他方との電気的接続が、ボンディングワイヤで行われている。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項1】
上面及び下面に電極面を有した感熱素子と、
前記感熱素子に電気的に接続された一対のリード端子と、
前記感熱素子及び前記一対のリード端子の先端部を樹脂で封止した樹脂封止部と、
少なくとも一面を露出させて前記樹脂封止部に埋め込まれ前記一対のリード端子から離間した導電性のフローティング端子とを備え、
前記感熱素子が、前記下面の電極面を前記フローティング端子に導電性接合材で接着させた状態で前記フローティング端子上に実装され、
前記フローティング端子と前記一対のリード端子の一方との電気的接続、及び前記上面の電極面と前記一対のリード端子の他方との電気的接続が、ボンディングワイヤで行われていることを特徴とする温度センサ。
続きを表示(約 470 文字)【請求項2】
請求項1に記載の温度センサにおいて、
前記フローティング端子が、前記樹脂封止部の下面と側面とに露出していることを特徴とする温度センサ。
【請求項3】
請求項1又は2に記載の温度センサにおいて、
前記フローティング端子が、前記一対のリード端子の先端から離間して配置されていると共に、前記一対のリード端子の延在方向に対して直交する方向に延在した長板状又は角柱状であることを特徴とする温度センサ。
【請求項4】
請求項1又は2に記載の温度センサにおいて、
前記樹脂封止部が、一対の外部配線を差し込むことで前記一対のリード端子の基端と前記一対の外部配線とが接続可能なコネクタ部を有していることを特徴とする温度センサ。
【請求項5】
請求項1に記載の温度センサにおいて、
前記一対のリード端子が、前記樹脂封止部内で互いに平行に延在しており、
前記フローティング端子が、前記一対のリード端子の間に延在していることを特徴とする温度センサ。

発明の詳細な説明【技術分野】
【0001】
本発明は、モータステータのコイル導線等の温度測定に用いられる温度センサに関する。
続きを表示(約 2,300 文字)【背景技術】
【0002】
例えば、モータステータ等は高温になるため、温度センサによる制御が必須である。そのため、モータステータのコイル導線等の測定対象物には、温度センサが取り付けられている。
このような測定対象物に接触状態に設置する温度センサとしては、絶縁性基板にフレーク型サーミスタを実装したものが知られている。
【0003】
従来、例えば特許文献1には、感温部に、フレーク型サーミスタ実装凹部及びスルーホールを有する絶縁性の基板と、フレーク型サーミスタ実装凹部の下部領域に形成された下面電極部と、スルーホールの上部領域に形成される上面電極部と、スルーホールの下部領域に形成された上面電極用集熱部と、フレーク型サーミスタ実装凹部内に埋め込まれ、下部電極が下面電極部に電気的に接続されるフレーク型サーミスタと、上面電極用集熱部と上面電極部、及び、上面電極部とフレーク型サーミスタの上部電極を電気的に接続する導電部と、を有する薄型温度センサが記載されている。
【0004】
また、測定対象物との接触面に、金属膜等の集熱膜を設けた温度センサが知られている。例えば、特許文献2には、絶縁性フィルムと、絶縁性フィルムの表面にサーミスタ材料でパターン形成された薄膜サーミスタ部と、薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に複数の櫛部を有して互いに対向してパターン形成された一対の櫛型電極と、一対の櫛型電極に接続され絶縁性フィルムの表面にパターン形成された一対のパターン電極と、絶縁性フィルムの裏面であって薄膜サーミスタ部の直下に絶縁性フィルムよりも熱伝導率の高い材料でパターン形成された集熱膜とを備えている温度センサが記載されている。
さらに、特許文献3にも、絶縁性基板の一面に感熱膜と電極とを形成すると共に絶縁性基板の他面に金属等の集熱膜を形成した感熱素子を備えた温度センサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0005】
特開2006-64497号公報
特開2016-138773号公報
実公平4-3325号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
すなわち、モータステータのコイル導線等の高温になる測定対象物の温度を検出するための温度センサでは、モータの熱に素早く反応して制御するために、さらに高い熱応答性や熱追従性が求められている。しかしながら、従来の技術では、測定対象物に接触する面に金属等の集熱膜を形成することで、効率的に熱を伝えて熱応答性を向上させているが、集熱膜と感熱素子との間に絶縁性基板等が介在するため、さらに高い熱応答性や熱追従性を得ることが困難であった。
【0007】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、より高い熱応答性を有して高精度な温度測定が可能な温度センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0008】
本発明は、前記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明に係る温度センサは、上面及び下面に電極面を有した感熱素子と、前記感熱素子に電気的に接続された一対のリード端子と、前記感熱素子及び前記一対のリード端子の先端部を樹脂で封止した樹脂封止部と、少なくとも一面を露出させて前記樹脂封止部に埋め込まれ前記一対のリード端子から離間した導電性のフローティング端子とを備え、前記感熱素子が、前記下面の電極面を前記フローティング端子に導電性接合材で接着させた状態で前記フローティング端子上に実装され、前記フローティング端子と前記一対のリード端子の一方との電気的接続、及び前記上面の電極面と前記一対のリード端子の他方との電気的接続が、ボンディングワイヤで行われていることを特徴とする。
【0009】
この温度センサでは、感熱素子が、下面の電極面をフローティング端子に導電性接合材で接着させた状態でフローティング端子上に実装されているので、感熱素子がヒートスプレッダとして機能するフローティング端子に直接接触することで、高い熱応答性を得ることができる。
また、フローティング端子と一対のリード端子の一方との電気的接続、及び上面の電極面と一対のリード端子の他方との電気的接続が、ボンディングワイヤで行われているので、フローティング端子が一対のリード端子から熱的に浮いた状態となり、測定対象物からフローティング端子が受けた熱が、リード端子から放熱され難くなる。
したがって、この温度センサでは、ヒートスプレッダとして機能し熱的に浮いたフローティング端子の露出面を測定対象物に接触させた状態で設置することで、フローティング端子上に実装された感熱素子に効率的に伝熱させることができ、高い熱応答性を有して温度を計測することが可能になる。
【0010】
第2の発明に係る温度センサは、第1の発明において、前記フローティング端子が、前記樹脂封止部の下面と側面とに露出していることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、フローティング端子が、樹脂封止部の下面と側面とに露出しているので、測定対象物に埋め込んで設置される場合に、下面だけでなく側面からも測定対象物の熱を受けて感熱素子に伝えることができ、より熱応答性を高めることができる。
(【0011】以降は省略されています)

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