JPH0477622A - 測温抵抗体 - Google Patents

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】 ［産業上の利用分野］ この発明は、測温抵抗体に関するもので、特に、製品間
において生じ得る動作特性のばらつきを低減するための
改良に関するものである。

［従来の技術］ 測温抵抗体は、アルミナなどの絶縁基板を備え、その上
に、たとえば白金からなる抵抗パターンが形成されてお
り、抵抗パターンの回路上での両端部に電気的に接続さ
れた状態で引出電極が形成されている。

このような測温抵抗体は、絶縁基板の所定の部分を取付
部として適当な部材に取付けられながら、引出電極を介
して抵抗パターンに電流を流し、抵抗パターンを一定温
度で発熱させた状態として使用されている。たとえば、
流量を測定する場合には、この測温抵抗体を空気などの
流路に設置し、流量に変化が起こると、熱平衡状態に変
化が起こり、この変化量を公知のブリッジ回路にて測定
することが行なわれている。

［発明が解決しようとする課題］ 上述したような測温抵抗体において、測温抵抗体全体が
有する抵抗値の製品間でのばらつきを実質的になくすた
め、抵抗値調整操作が行なわれる。

通常、抵抗値調整操作は、抵抗パターンをレーザトリミ
ングして、トリミング溝を形成することによって行なわ
れる。このとき、トリミング溝の長さを変えたり、トリ
ミング溝の数を変えたりすることによって、抵抗値調整
される。

しかしながら、このようにトリミング溝を形成すること
によって、測温抵抗体全体の抵抗値の調整は可能である
が、得られた測温抵抗体を動作させたときの温度分布が
製品間で異なり、これが、製品間での動作特性のばらつ
きの原因となり得ることがわかった。すなわち、抵抗パ
ターンにおいて、トリミング溝が形成された箇所では、
抵抗値が高められ、したがって、ジュール熱による発熱
量が多くされる。これに加えて、トリミング溝の形成態
様は、当然、製品間において異なるため、発熱量が多く
される度合も、製品間において異なってくる。

抵抗パターンにおいて、部分的に上述のような発熱量の
差が製品間において生じても、それほど問題とはならな
い場合もあるが、このような発熱量の差が生じる部分、
すなわちトリミングされる部分が、抵抗パターンのある
特定の位置にあるとき、測温抵抗体の動作特性が、トリ
ミングの度合に応じて大きく変化することがわかった。

これについて、以下により具体的に説明する。

測温抵抗体は、使用状態において、絶縁基板の所定の部
分を取付部として、適当な部材に取付けられる。このと
き、熱伝導により、測温抵抗体に発生する熱は、取付部
に接触する部材によって不可避的に奪われる。したがっ
て、取付部を通して生じる熱伝導にばらつきが生じると
、測温抵抗体全体の熱容量にもばらつきが生じ、ひいて
は、測温抵抗体の動作特性のばらつきを引起こす原因に
なる。

他方、ある物体内において発生する熱に分布状態が存在
するとき、熱は、発熱量の相対的に多い部分から発熱量
の相対的に少ない部分へと移動する。したがって、抵抗
パターンの、取付部に近い領域が、発熱量の相対的に少
ない領域とされていると、抵抗パターンの他の発熱量の
多い領域から、熱が、この取付部近傍の領域へと移動し
、さらにそれ自身の発熱が実質的にない取付部へと、こ
の熱が伝達される。たとえばレーザトリミングによって
抵抗値調整されるようにされた領域は、トリミング前で
は、抵抗値が他の部分に比べて低く設定され、トリミン
グによって、抵抗値を高めることを行ない、所望の抵抗
値を得るようにされている。したがって、抵抗パターン
内の抵抗値調整領域は、他の部分に比べて、抵抗値が低
（、応じて発熱量も少なぐなっている。このことから、
抵抗値調整領域を、抵抗パターン内の、取付部近傍に選
ぶと、前述したように、抵抗パターンで発生した多くの
熱が取付部に向かって移動することになる。このような
熱の移動は、それ自身問題ではないが、抵抗値調整領域
を取付部近傍に位置させると、移動される熱は、製品間
においてほとんどの場合異なる発熱量を有する抵抗値調
整領域における発熱量に依存するため、取付部を通して
奪われる熱丘が製品間において異なってしまう、という
事態を招く。これによって、測温抵抗体全体の熱容量の
差が製品間において生じ、動作特性のばらつきを招くこ
とになる。

それゆえに、この発明の目的は、抵抗値調整を行なって
も、製品間において動作特性がばらつくことを防止でき
る、測温抵抗体を提供しようとすることである。

［課題を解決するための手段］ この発明は、絶縁基板と、この絶縁基板の上に形成され
た抵抗パターンおよび引出電極とを備え、前記絶縁基板
の所定の部分を取付部とする、測温抵抗体に向けられる
ものであって、上述した技術的課題を解決するため、前
記抵抗パターン内であって、前記取付部から離れた位置
に、抵抗値調整領域が設けられたことを特徴としている
。

また、この発明は、他の局面によれば、前記抵抗パター
ンを、前記取付部に比較的近い近傍部と前記取付部から
比較的遠い遠隔部とに分けたとき、前記近傍部において
発生する単位面積当たりのジュール熱が前記遠隔部にお
いて発生する単位面積当たりのジュール熱より多くなる
ように選ばれたことを特徴としている。

［作用］ この発明によれば、製品間において、多くの場合、抵抗
、ひいては発熱量（ジュール熱）のばらつきが生じる抵
抗値調整領域が、抵抗パターン内の、取付部から離れた
位置に設けられているので、このようなばらつきが、取
付部を通して奪われる熱量の差となって現れることを抑
制することができる。

また、このような抵抗値調整領域は、抵抗パターン内に
おける他の部分に比べて、通常、抵抗値が低く、かつ発
生するジュール熱も少なくされている。したがって、ば
らつきが生じる可能性の高い抵抗値調整領域における発
熱は、熱平衡が生じようとするとき、取付部の近傍部に
よって熱が取付部へと伝導されることが妨げられ、取付
部にまで影響を及ぼすことが防止される。したがって、
抵抗値調整領域において発生するジュール熱の多少にか
かわらず、それより多い発熱量を有する近傍部における
ジュール熱が取付部に実質的に移動されることになるの
で、取付部を通して、取付部に接触する部材によって奪
われる熱量を実質的に一定に保つことができる。

［発明の効果］ このように、この発明によれば、取付部を通して放散さ
れる熱量を、抵抗値調整領域において発生するジュール
熱の多少にかかわらず、実質的に一定に保つことができ
るので、種々の抵抗値調整操作を終えた製品間において
、動作特性がばらつくことを有利に防止することができ
る。

［実施例］ 第１図は、この発明の第１の実施例による測温抵抗体１
を示している。

測温抵抗体１は、アルミナなどの絶縁基板２を備える。

絶縁基板２の上には、白金からなる抵抗膜３が、蒸着、
スパッタリングあるいは白金ペーストの印刷、焼付けに
より、絶縁基板２の下端部を除いて全面に形成され、そ
の後、ドライエツチング、ケミカルエツチングまたはレ
ーザカットにより溝４ａが形成され、それによって、抵
抗パターン５が、図示したように蛇行状に形成される。

抵抗膜３には、絶縁基板２の周縁に沿って、溝４ｂが、
溝４ａと同様の方法により形成される。溝４ｂは、抵抗
膜３がその端部から剥がれても、この溝４ｂのところで
剥がれが阻止され、それ以上内部へ剥がれが進まないよ
うにする役割を果たすものである。

抵抗パターン５の下端部側には、抵抗パターン５の回路
上での両端部にそれぞれ電気的に接続される引出電極６
ａおよび６ｂが形成されている。

これら引出電極６ａおよび６ｂは、抵抗膜３に形成され
た溝７により互いに分離されており、したがって、互い
に電気的に接続されないようにされている。図示した実
施例では、溝７が２本形成されているが、１本でも、３
本以上でもよい。２本以上形成すれば、引出電極６ａお
よび６ｂ相互間で電気的に短絡する恐れがより小さ（な
る。

引出電極６ａおよび６ｂの上には、金、金−白金、銀、
銀−パラジウム、銀−白金、ニッケル、銅などの導電膜
８がそれぞれ形成され、これらの上に、金、白金、白金
クラッド線などのリード線９が、溶接などの手段により
それぞれ接続されている。導電膜８は、必ずしも必要で
はなく、リード線９を、直接、引出電極６ａおよび６ｂ
の上に、たとえば半田付は等で接続してもよい。

リード線９の接続箇所は、ガラス、樹脂などの補強材１
０で被覆され、それによってリード線９の補強が行われ
る。

上述のように、抵抗パターン５ならびに引出電極６ａお
よび６ｂが形成された絶縁基板２の上には、破線で示す
ように、保護コート１１が形成される。保護コート１１
は、印刷、スプレー、スピンナーなどにより付与され、
次いで焼成された樹脂、ガラスなどからなり、抵抗膜３
を湿気、ごみ、はこりなどから保護するとともに、抵抗
膜３の機械的な補強も行なっている。なお、前述した補
強材１０の形成は、保護コート１１の形成と同時に行な
ってもよい。

この測温抵抗体１は、使用状態において、適当な部材に
よって保持された状態とされる。たとえば、破線で示し
たホルダ１２の溝（図示せず）に、測温抵抗体１の絶縁
基板２の下端部を挿入し、それによって測温抵抗体１が
固定される。したがって、この測温抵抗体１においては
、絶縁基板２の下端部が、取付部１３となる。

なお、リード線９は、そのまま測定回路に電気的に接続
されてもよいが、ホルダ１２に電気的接点を設けておい
て、このような接点に接触する端子を、たとえば取付部
１３上に設け、リード線１２をこれら端子に電気的に接
続しておいてもよい。

さらに、リード線９を取付けることな（、引出電極６ａ
および６ｂを取付部１３にまで延びるように形成し、上
述した端子を兼ねるようにしてもよい。

このような測温抵抗体１において、抵抗パターン５内に
おける溝４ａの形成態様かられかるように、抵抗パター
ン５のほぼ中央部に、抵抗値調整領域１４が設けられて
いる。抵抗値調整領域１４は、抵抗パターン５内におい
て、取付部１３から離れた位置にある。なお、図示の実
施例では、抵抗値調整領域１４が、抵抗パターン５のほ
ぼ中央部に位置されたが、図においてさらに上方に位置
されてもよい。

抵抗値調整領域１４は、抵抗パターン５を、取付部１３
に比較的近い近傍部と取付部１３から比較的遠い遠隔部
とに分けたとき、遠隔部に位置していることになる。

このような抵抗値調整領域１４は、抵抗パターン５の幅
で見たとき、他の部分より大きな幅を有しており、した
がって、この領域１４における抵抗値は、他の部分に比
べて、小さいものとされている。抵抗値調整操作におい
ては、この抵抗値調整領域１４に対して、たとえばレー
ザトリミングが適用される。第１図において、レーザト
リミングによって形成されたトリミング溝１５が破線で
示されている。トリミング溝１５を形成することによっ
て、抵抗値調整領域１４における抵抗値が高められ、そ
れによって、測温抵抗体１全体の抵抗値調整が行われる
。抵抗値の調整されるべき度合に応じて、トリミング溝
１５の長さおよび本数が変えられる。

このように、抵抗値調整のために供され、したがって、
そこから発生するジュール熱が、製品間においてばらつ
くことが多い、そのような抵抗値調整領域１４が、取付
部１３から離れた位置に設けられているので、取付部１
３を通って放散される熱量に対して、抵抗値調整領域１
４で発生される熱量が影響を及ぼすことがほとんどない
。したがって、抵抗値調整領域１４におけるトリミング
の度合にかかわらず、測温抵抗体１の動作特性をほぼ一
定に保つことができる。

また、抵抗値調整領域１４では、ここでの抵抗値を高め
る方向の抵抗値調整操作が行われる。そのため、抵抗値
調整領域１４は、抵抗パターン５の他の部分に比べて、
低い初期抵抗値を有している。抵抗値調整操作が行なわ
れた後であっても、抵抗値調整領域１４は、抵抗パター
ン１５の他の領域に比べて、抵抗値が高くならないよう
に維持される。したがって、抵抗パターン５における取
付部１３に比較的近い近傍部において発生する単位面積
当たりのジュール熱は、取付部１３から比較的遠い遠隔
部に含まれる抵抗値調整領域１４において発生する単位
面積当たりのジュール熱より多くなる。このようなジュ
ール熱の発生分布状態によれば、近傍部において発生す
る熱が抵抗値調整領域に移動することがあっても、逆に
、抵抗値調整領域において発生する熱が近傍部に移動す
ることは、はとんどの場合あり得ない。したがって、取
付部１３を通して放散される熱量が、抵抗値調整領域１
４において発生するジュール熱の多少により変動するこ
とが防止される。それゆえに、このような観点からも、
測温抵抗体］−は、製品間において動作特性がばらつく
ことを防止できる。

第２図は、この発明の第２の実施例による測温抵抗体１
ａを示している。

この測温抵抗体１ａは、第１図に示した測温抵抗体１と
比較して、多くの共通する要素を含んでいる。したがっ
て、第２図において、第１図に示した要素に相当する要
素については、同様の参照符号を付し、重複する説明は
省略する。

第２図に示した測温抵抗体１ａは、抵抗パターン５の下
方に、抵抗膜および保護コートが形成されていない領域
１６が存在していることが特徴である。

この領域１６の大きさは、抵抗パターン５と引出電極６
ａおよび６ｂとの温度差が１００℃を超えるように設定
されることが好ましい。これは、温度差が１００９Ｃ以
下になると、絶縁基板２の取付部１３側での発熱が高く
なり、熱容量が大きくなるため、感熱特性が劣化するか
らである。

また、抵抗膜および保護コートが形成されていない領域
１６の存在により、抵抗パターン５と引出電極６ａおよ
び６ｂとは、連結電極１７によりそれぞれ電気的に接続
されるようになる。これら連結電極１７の幅は、抵抗パ
ターン５の幅と同しかそれ以上で、かつ抵抗パターン５
と引出電極６ａおよび６ｂとの温度差が１００’Ｃを超
えるような幅に設定されるのが好ましい。これは、連結
電極１７の幅が抵抗パターン５の幅より狭くなれば、こ
れら連結電極１７の部分で抵抗パターン５よりも発熱温
度が高くなり、その熱が引出電極６ａおよび６ｂへと伝
わるため、熱応答特性が劣化するからである。

この第２の実施例によれば、抵抗膜および保護コートが
形成されていない領域１６の存在により、この領域１６
において絶縁基板２からの放熱が促進されるため、抵抗
パターン５に通電したとき、抵抗パターン５で発生した
熱が引出電極６ａおよび６ｂ側へ移動することが遮られ
、熱応答速度が改善されることになる。

第３図は、この発明の第３の実施例にょる測温抵抗体２
１を示している。

この測温抵抗体２１は、第１図および第２図にそれぞれ
示した測温抵抗体１および１ａと異なり、その本体が横
型であり、抵抗パターンが横方向の中央部に形成されて
いる。

この測温抵抗体２１は、前述した第１および第２の実施
例と同様、絶縁基板２２を備え、その上に形成された抵
抗膜２３を溝２４ａにより区画して蛇行状とされた抵抗
パターン２５が形成されている。また、抵抗膜２３には
、絶縁基板２２の周縁ニ沿って溝２４ｂが形成されてい
る。この溝２４ｂの役割は、前述した実施例における溝
４ｂの役割と同様である。

抵抗パターン２５の左右には、引出電極２６ａおよび２
６ｂがそれぞれ形成されており、これら引出電極２６ａ
および２６ｂ上には、導電膜２７がそれぞれ形成され、
その上に、リード線２８がそれぞれ接続されている。

リード線２８の接続箇所は、補強材２９で被覆され、そ
れによってリード線２８の補強を行なっている。なお、
左側のリード線２８に関しては、補強材２９が図示され
ていないが、右側のリード線２８と同じように、補強材
２９で被覆されている。

上述のように、抵抗パターン２５ならびに引出電極２６
ａおよび２６ｂ等が形成された絶縁基板２２の上には、
破線で示すように、保護コート３０が形成される。

このような測温抵抗体２１は、使用状態において、その
絶縁基板２２の左右の端部が、破線で示したホルダ３１
によって保持される。したがって、絶縁基板２２のこの
ような左右の端部が取付部３２となる。

また、このような測温抵抗体２１において、抵抗パター
ン２５内であって、取付部３２がら離れた位置に、抵抗
値調整領域３３が設けられる。この実施例では、抵抗パ
ターン２５のほぼ中央部が、抵抗値調整領域３３に割当
てられている。抵抗値調整領域３３には、たとえばレー
ザトリミングによって形成されたトリミング溝３４が破
線で示されている。トリミング溝３４の長さおよび本数
を変えることにより、測温抵抗体２１全体の抵抗値調整
が行なわれる。

この第３の実施例においても、前述した第１および第２
の実施例と同様の効果が達成される。また、抵抗値調整
領域３３における抵抗値は、抵抗パターン２５の他の部
分での抵抗値より低くされているので、抵抗パターン２
５における取付部３２に比較的近い近傍部において発生
する単位面積当たりのジュール熱は、取付部３２から比
較的遠い遠隔部に相当する抵抗値調整領域３３において
発生する単位面積当たりのジュール熱より小さくならな
いように選ばれている。

【図面の簡単な説明】

第１図は、この発明の第１の実施例による測温抵抗体１
を示す平面図である。 第２図は、この発明の第２の実施例による測温抵抗体１
ａを示す平面図である。 第３図は、この発明の第３の実施例による測温抵抗体２
１を示す平面図である。 図において、１．ｌａ、２１は測温抵抗体、２゜２２は
絶縁基板、５，２５は抵抗パターン、１３゜３２は取付
部、１４．３３は抵抗値調整領域、１５．３４はトリミ
ング溝である。 第１図 第２図

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）絶縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された抵抗パターンおよび引出
   電極と、 を備え、 前記絶縁基板の所定の部分を取付部とする、測温抵抗体
   において、 前記抵抗パターン内であって、前記取付部から離れた位
   置に、抵抗値調整領域が設けられたことを特徴とする、
   測温抵抗体。
2. （２）絶縁基板と、 この絶縁基板の上に形成された抵抗パターンおよび引出
   電極と、 を備え、 前記絶縁基板の所定の部分を取付部とする、測温抵抗体
   において、 前記抵抗パターンを、前記取付部に比較的近い近傍部と
   前記取付部から比較的遠い遠隔部とに分けたとき、前記
   近傍部において発生する単位面積当たりのジュール熱が
   前記遠隔部において発生する単位面積当たりのジュール
   熱より多くなるように選ばれたことを特徴とする、測温
   抵抗体。