JPH0334079Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本考案はガス検知装置又は湿度センサー等に使
用される半導体センサーの加熱用発熱体等の発熱
体基板を保持するためのフレームの構造に関す
る。

（従来の技術） 従来、この種の発熱体基板としては発熱体層を添
着した耐熱性絶縁基板が使用されるが、その発熱
体基板の保持構造としては第４図及び第５図に示
されるようなものが知られている。

すなわち、第４図に示されるものは発熱体基板
ａがステムｂに装着されたリードピンｃにリード
線ｄを用いて懸垂保持される構造であり、リード
線ｄとしては径100μm程度の貴金属線が使用され
るが、この貴金属線自体の機械的強度が小さいた
め、装置に落下、振動等の衝撃が加わつた場合断
線し易く、又、発熱体基板自体熱伝導が悪いため
局所的に高温部が発生し、発熱体基板全体を均一
な温度分布に加熱することは困難である。

又、第５図ａに示されるものは実開昭55−
119962号明細書に開示されるもので、ステムｂに
装着されたリードピンｃに複数のフレームe₁，e₂
を固着し、中央のフレームe₁に発熱体基板ａを保
持し、該基板の端子（図示せず）とフレームe₁，
e₂をリード線ｄで接続する構造である。フレーム
e₁，e₂の構造は第５図ｂに平面図で示したよう
に、中央のフレームe₁は発熱体基板ａに比し細巾
で、一様な巾を有し、そのほぼ中間部に発熱体基
板ａの係止保持部e₃を設けて構成され、又、フレ
ームe₁，e₂には導電性を付与するため全面に貴金
属メツキが施こされている。

しかし、発熱体基板ａのフレームとして上記のフ
レームを使用した場合には、フレームe₁，e₃の巾
が発熱体基板ａの縦横の巾よりかなり細巾である
ため発熱体基板ａをフレームe₁とe₃の交差部に乗
せた場合、発熱体基板ａにフレームe₁，e₃と接触
しない部分が生じ、又、フレーム全面に貴金属メ
ツキが施こされているため、フレーム自体に低熱
伝導性の金属を用いたとしてもフレームe₁，e₃は
熱伝導性が良好となり、従つて発熱体基板ａ内の
温度分布は均一とならず、さらにフレームを介し
ての熱伝導による熱損失も大きいという欠点があ
る。

（考案が解決しようとする問題点） 本考案は、従来の発熱体基板保持構造の上記の欠
点に着目してなされたもので、発熱体基板からの
熱損失が少なく、しかも発熱体基板内における温
度分布が均一で、半導体センサー等を均一かつ熱
効率よく加熱し得る発熱体基板の保持フレームを
提供することを目的とする。

（問題点を解決するための手段） 以下に本考案を実施例を示す図面に基づいて説明
する。

第１図に本考案に係る発熱体基板保持フレームの
平面図を示し、第２図に第１図に示すフレームを
用いて発熱体基板を加締め固定した状態を平面図
で示した。

図において本考案の発熱体基板保持フレームは発
熱体基板５の平面とほぼ同一の面積及び形状を有
する基板保持部１と、該基板保持部１の対向する
側縁に連設されるリード線接続部２と、該リード
線接続部２に細径の腕部３を介して連結されるフ
レーム固着部４とから構成され、金属好ましくは
低熱伝導性の金属で一体成型されるものである。

しかして、基板保持部１は発熱体基板５を保持す
る部分で、発熱体基板５の平面とほぼ同一の面積
及び形状を有し、両側縁に必要に応じ発熱体基板
５の加締め保持部１′が形成される。発熱体基板
５の加締め保持部１′で加締めて保持してもよい
が、接着等の手段で基板保持部１に固定してもよ
い。

リード線接続部２は発熱体基板１の発熱体層を加
熱するためのリード線（図示せず）が接続される
部分で、これが連設される基板保持部１の巾に比
し細巾に形成され、又、その表面には貴金属メツ
キが施こされる。

次にフレーム固着部４は、これを図示しないステ
ムのリードピン等に固着して発熱体基板５を基板
保持部１等と共に保持するための部分で、本考案
のフレームにおいては上記のリード線接続部２と
フレーム固着部４とを連結する腕部３はリード線
保持部２の巾より更に細巾に形成される。

（作用） 次に本考案のフレームの作用について説明する
と、基板保持部１上に保持された発熱体基板５は
リード線接続部２に接続されたリード線（図示せ
ず）を介して通電され加熱されるが、この場合、
基板保持部１は発熱体基板５の平面とほぼ同一の
面積、形状において直接接触しているため、発熱
体基板５からの熱伝導は非常に良好であり、基板
保持部１はいわゆる熱伝導板として作用すること
により、これに接触する発熱体基板５内の温度ム
ラが著しく改善される。

又、発熱体基板５から基板保持部１に伝導した
熱はリード線接続部２、腕部３、フレーム固着部
４の順に伝導して行くことになるが、リード線接
続部２から腕部３への熱伝導速度は腕部３の巾が
細く形成されているため極めて遅くなり、その結
果、腕部３においてフレーム固着部４に対する実
質的な断熱作用が行なわれる。又、貴金属メツキ
はリード線接続部２にのみ施こされているから、
従来の全面貴金属メツキしたフレームに比し熱伝
導及び熱損失が少ない。

第６図ａに本考案のフレーム（基板保持部の
巾：リード線接続部の巾＝１：1/6）を使用し、
第６図ｂに第５図に示される従来のフレームを使
用した場合について、同一の発熱体基板を固定
し、同一電力を印加して加熱させた発熱体基板の
温度分布を測定した結果を示した。この結果によ
れば従来のフレームを使用した場合には温度分布
は十字形となり、又、上昇温度も相対的に低く、
明らかにフレームからの熱の伝導損失が認められ
る。これに対し、本考案のフレームを使用した発
熱体基板においては第６図ａから明らかなように
温度分布が均一であり、上昇温度も高く保持され
る。この理由は、本考案のフレームにあつては前
述したように基板保持部１における均一な熱伝導
作用と相俟つて腕部３における実質的な断熱作用
に基づくものと推察される。

（他の実施例） 第３図は本考案のフレームの他の実施例であ
り、ａはその平面図、ｂはその側面図を示す。

第３図に示す実施例のフレームは、平面形状は
第１図の実施例と同様であるが、腕部３の厚みを
その他のフレーム部分よりも薄く形成したもので
ある。従ってこの実施例のフレームでは腕部３の
断面積が更に減少されることになり実質的な断熱
効果が一層向上される。

（考案の効果） 以上説明したように本考案によれば、以下の効
果を奏する。

基板保持部を発熱体基板平面の面積、形状に
ほぼ合わせたから、発熱体基板内の温度の伝導
が良くなり、温度分布が均一に保持できる。

保持フレーム全体を低熱伝導性の金属で一体
成形していること、及び、基板保持部とフレー
ム固着部間をつなぐ腕部は細径であることか
ら、基板保持部の伝導による熱損失が最小限に
抑えられる。そのため、発熱体基板の加熱に際
しての熱効率が大幅に改善される。

基板保持部に連設されたリード線接続部を貴
金属でメツキしたので、リード線の接続が容易
になる。

基板保持部と発熱体基板との接触面積が大き
いので、両者間の固定力が向上し、振動を受け
た場合等の発熱体基板のガタツキが少なくな
る。したがつて、リード線と発熱体基板との接
続も安定する。また、リード線と発熱体基板と
の接続時の作業性が向上する。

以上の各効果によつて、ガス検知装置または湿
度センサー等に使用される金属酸化物等からなる
半導体センサーの加熱用発熱体基板の保持フレー
ムとして、極めて好ましい特性を有するものであ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の保持フレームの平面図、第２
図は本考案の保持フレームに発熱体基板を固定装
着した状態を示す平面図、第３図ａは本考案の保
持フレームの他の実施例を示す平面図、第３図ｂ
は第３図ａの側面図、第４図及び第５図ａは従来
の発熱体基板の保持構造を示す斜視図、第５図ｂ
は第５図ａの保持構造に使用されるフレームの平
面図、第６図ａは本考案の保持フレームを使用し
た場合の発熱体基板の熱分布曲線、第６図ｂは従
来の保持フレームを使用した場合の同基板の熱分
布曲線を示す。 １……基板保持部、２……リード線接続部、３
……腕部、４……フレーム固着部、５……発熱体
基板。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 ステムに設けられた複数のリードピンに接続さ
   れる発熱体基板の保持フレームにおいて、 発熱体基板の平面とほぼ同一の面積及び形状を
   有する基板保持部と、該基板保持部の側縁に連設
   され、局部的に貴金属メツキされたリード線接続
   部と、ステムのリードピンに固着されるフレーム
   固着部と、前記リード線接続部とフレーム固着部
   間を接続する細径の腕部とからなり、全体が低熱
   伝導性の金属で一体成形されたことを特徴とする
   発熱体基板の保持フレーム。