JPH07220904A - ガラス封入型サーミスタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 ガラス封入型サーミスタにおいて、封止部内
に封入されたサーミスタ素子の特性の低下を防止する。 【構成】 ガラス材からなる中空形状の封止部４は、サ
ーミスタ素子１及びリード端子２を受け入れ、これらの
外周部を封止し、リード端子１の表面処理層６と、リー
ド端子２とリード線５との境界領域７を気密封止する。 【効果】 リード端子１の表面処理層６は還元雰囲気に
晒されることがなく、その腐食が防止され、封止部４の
内周面に確実に接合し、封止部４とリード端子１との間
よりサーミスタ素子１側への水分の侵入を阻止すること
ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ガラス封入型サーミス
タに関する。

【０００２】

【従来の技術】サーミスタは、温度変化とともにその電
気抵抗が変わる特性を有しており、その特性を利用して
温度センサとして用いられている。

【０００３】従来のガラス封入型サーミスタは図１０に
示すように、サーミスタ素子１がジュメット線からなる
対をなすリード端子２，２で挾み込まれ、サーミスタ素
子１の電極１ａ，１ｂが対をなすジュメット線２，２の
対向する端面に接合され、サーミスタ素子１と対をなす
ジュメット線２，２とがガラスチューブ４に収納され、
ガラスチューブ４の内周面にジュメット線２の亜酸化銅
層２ａが接合され、サーミスタ素子１がガラスチューブ
４で気密封止された構造となっていた。

【０００４】さらに、ガラスチューブ４は、サーミスタ
素子１と対をなすジュメット線２とを加えた長さに設定
されており、ジュメット線２の亜酸化銅層２ａはジュメ
ット線２の端面側に露出したままになっていた。

【０００５】ところで、ジュメット線２には、外部回路
との接続を可能にするため、リード線５が溶着されてお
り、リード線５には、耐腐食性を得るために金属メッキ
を施す必要がある。

【０００６】従来は図１０に示すように、まずガラスチ
ューブ４内にサーミスタ素子１とジュメット線２とを一
体に組込み、かつ、ジュメット線２の端面にリード線５
を溶着した構造に仕上げ、その後ガラス封入型サーミス
タのリード線５に対して金属メッキの処理を行ってい
た。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】上記製造工程を経て生
産されたガラス封入型サーミスタの中には、ショートモ
ード或いは抵抗値不安定モードの不良が発生している。
この不良発生の原因は、次の理由に因る。すなわち、外
気に露出したジュメット線２の亜酸化銅層２ａが金属メ
ッキ処理の還元性雰囲気中に侵食され、ガラスチューブ
４とジュメット線２との接合部に隙間が生じ、この隙間
を通して水分等の異物がガラスチューブ４内に侵入し
て、サーミスタ素子の特性を悪化させたり、サーミスタ
素子とジュメット線２との接合部の接合不良を引き起こ
していた。

【０００８】また、この種のガラス封入型サーミスタが
エアコンや自動車専用の水温計として用いられた場合に
も、還元性雰囲気に晒され、ジュメット線２の亜酸化銅
層２ａは、還元性液に浸漬されるため、サーミスタへの
通電時にサーミスタ陰極側に水の電気分解の化学反応が
生じ、この化学変化により、陰極側のジュメット線２と
ガラスチューブ４との接合部に上述したような不具合を
生じていた。

【０００９】また、ガラス封入型サーミスタとしては、
特開平３−２４８５０３号公報に開示されているよう
に、予め金属メッキ処理を施したリード線をジュメット
線に溶着することにより、後処理である金属メッキ処理
工程を廃止するのに最適なガラス封入型サーミスタが開
発されているが、このものはジュメット線をガラス体で
封止する前工程として、ジュメット線の端面にＮｉメッ
キ層を施しているため、ジュメット線の亜酸化銅層にも
メッキが施されてしまい、ジュメット線の亜酸化銅層と
ガラス体との融合性が悪くなり、シール性に問題が生じ
る可能性がある。

【００１０】また、ジュメット線の亜酸化銅層を気密封
止した構造のものもあり（特開平３−２４８５０３号参
照）、このものでは後工程として金属メッキ処理が行わ
れることとなるが、このものではジュメット線とリード
線との境界領域にメッキ液が付着し、腐食してしまう可
能性がある。

【００１１】本発明の目的は、リード端子をなすジュメ
ット線の亜酸化銅層の腐食を防止したガラス封入型サー
ミスタを提供することにある。

【００１２】

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するた
め、本発明に係るガラス封入型サーミスタは、サーミス
タ素子と、リード端子の対と、封止部とを有するガラス
封入型サーミスタであって、サーミスタ素子は、対をな
すリード端子間に挾み込まれ、サーミスタ素子の電極
は、対をなすリード端子の対向する端面に接合されたも
のであり、対をなすリード端子は、サーミスタ素子の電
極とは反対側の端面にリード線を有し、両端面を除いた
周面に表面処理層が形成されたものであり、リード線
は、サーミスタ素子及びリード端子が封止部で封止され
た後に表面にメッキ処理が施されるものであり、表面処
理装置は、熱溶融したガラス材に融着するものであり、
封止部は、熱溶融可能なガラス材からなる中空形状に成
型され、内部に受入れたサーミスタ素子の周面とリード
端子の周面とを封止するとともに、リード線の接合部と
リード端面とに渡って封止し、少なくともリード端子の
表面処理層と、リード端子とリード線との境界領域を気
密封止したものである。

【００１３】また、前記封止部は、１本のガラスチュー
ブと２個のガラスワッシャとからなり、ガラスチューブ
は、サーミスタ素子及びリード端子を収納する筒型形状
に成型され、熱溶融してこれらの周面を封止するもので
あり、ガラスワッシャは、ガラスチューブの両管端開口
部を閉塞する蓋形状に成型され、熱溶融してリード端子
の両端面を封止するものである。

【００１４】また、前記封止部は、１本のガラスチュー
ブからなり、ガラスチューブは、サーミスタ素子及びリ
ード端子を収納する筒型形状に成型され、かつサーミス
タ素子を挾み込んだリード端子より張り出した長さを有
し、ガラスチューブは、熱溶融してサーミスタ素子及び
リード端子の周面を封止するとともに、リード端子より
張り出したガラスチューブは、熱溶融してリード端子の
両端面側に廻り込み、該両端面を封止するものである。

【００１５】また、前記封止部は、１本のガラスチュー
ブと、１個のガラスワッシャとからなるものであり、ガ
ラスチューブは、サーミスタ素子及びリード端子を収納
する筒型形状に成型され、サーミスタ素子を挾み込んだ
一方のリード端子より張り出した長さを有し、熱溶融し
てサーミスタ素子及びリード端子の周面を封止するとと
もに、リード端子より張り出したガラスチューブは、熱
溶融してリード端子の一方の端面側に廻り込み、該端面
を封止するものであり、ガラスワッシャは、ガラスチュ
ーブの一方の管端開口部を閉塞する蓋形状に成型され、
熱溶融してリード端子の他方の端面を封止するものであ
る。

【００１６】また、前記リード端子は、ジュメット線か
らなり、ジュメット線は、亜酸化銅層を周面に有するも
のである。

【００１７】

【作用】ガラス材からなる中空形状の封止部は、サーミ
スタ素子及びリード端子を受け入れ、サーミスタの周面
とリード端子の周面とを封止するとともに、リード線の
接合部とリード端子のリード端面とに渡って封止し、リ
ード端子の表面処理層と、リード端子とリード線との境
界領域を気密封止している。

【００１８】したがって、リード端子の表面処理層は、
還元雰囲気中に晒されることがないため、リード端子と
ガラスチューブとの接合部の侵食は発生しない。

【００１９】

【実施例】以下、本発明の実施例を図により説明する。

【００２０】（実施例１）図１は本発明の実施例１に係
るガラス封入型サーミスタを示す断面図、図２は本発明
におけるジュメット線を示す断面図、図３は、本発明の
実施例１に係る封止部を示す断面図である。

【００２１】図において、本発明にかかるガラス封入型
サーミスタは、サーミスタ素子１と、リード端子２，２
の対と、封止部４とを有するものである。

【００２２】サーミスタ素子１は、対をなすリード端子
２，２間に挾み込まれ、サーミスタ素子１の電極１ａ，
１ａは、対をなすリード端子２の端面２ａに接合されて
いる。

【００２３】対をなすリード端子２は、サーミスタ素子
１の電極１ａとは反対側の端面２ｂにリード線５を有
し、両端面２ａ，２ｂを除いた周面に表面処理層６が形
成されている。リード端子周面の表面処理層６は、熱溶
融したガラス材に融着するものである。リード線５は、
リード端子２の端面２ｂに溶接され、リード端子２の端
面２ｂには、溶接による合金部３が盛り付けられ、リー
ド線５とリード端子２の端面２ｂとは、合金部３により
接合されている。リード線５は、サーミスタ素子１及び
リード端子２が封止部４で封止された後に表面にメッキ
処理が施されるものである。

【００２４】実施例に示すリード端子２は図２に示すよ
うなジュメット線から構成されている。ジュメット線２
は、中心をなす芯材（Ｎｉ−Ｆｅ合金）２₁の周面に銅
層２₂が積層形成され、銅層２₂の周面にはボロン加工し
て亜酸化銅層２₃が積層形成されている。この亜酸化銅
層２₃がリード端子の表面処理層６をなし、熱溶融した
ガラス材と融着するようになっている。尚、ボロン加工
した亜酸化銅層について説明したが、亜酸化銅層は、ボ
ロン加工せずに銅層２₂の周面上に形成されたものを用
いてもよい。

【００２５】封止部４は、熱溶融可能なガラス材からな
る中空形状に成型され、内部に受け入れたサーミスタ素
子１の周面とリード端子２の周面とを封止するととも
に、リード線５の接合部（合金部３）とリード端子２の
端面２ｂとに渡って封止し、リード端子２の表面処理層
６と、リード端子２とリード線５との境界領域７を気密
封止している。

【００２６】図３に示す封止部４は、１本のガラスチュ
ーブ４ａと２個のガラスワッシャ４ｂとからなる。ガラ
スチューブ４ａは、サーミスタ素子１及びリード端子２
を収納する筒型形状に成型され、熱溶融してこれらの周
面を封止するものである。一方、ガラスワッシャ４ｂ
は、中心にリード線５を通す貫通孔４ｃが開口されてお
り、貫通孔４ｃにリード線５を通してガラスチューブ４
ａの管端開口部側に組付けられる。

【００２７】次に、ガラスチューブ４ａとガラスワッシ
ャ４ｂとの組合せにより、ジュメット線２とサーミスタ
素子１とを封止する場合について説明する。

【００２８】まず、ガラスチューブ４ａ内にジュメット
線２とサーミスタ素子１とを内装するとともに、ガラス
ワッシャ４ｂの貫通孔４ｃ内にリード線５を通して、ガ
ラスワッシャ４ｂをガラスチューブ４ａの両端開口部に
押し当て、図６に示すように、これらを加熱された封止
治具８の凹部８ａに組み込む。

【００２９】ガラスチューブ４ａは、封止治具８の熱に
より溶融し、サーミスタ素子１とジュメット線２との周
面を封止する。

【００３０】一方、ガラスワッシャ４ｂも同様に封止治
具８の熱により溶融し、ジュメット線２の端面２ｂを封
止するとともに、ガラスチューブ４ａの両端開口部を閉
塞し、これにより、ジュメット線２の亜酸化銅層からな
る表面処理層６と、ジュメット線２とリード線５との境
界領域７を気密封止する。以上のようにサーミスタ素子
１及びリード端子２とを封止した後に、リード線５の表
面にメッキ処理を施し、ガラス封入型サーミスタを完成
させる。

【００３１】（実施例２）図４及び図５は本発明の実施
例２に係るガラス封入型サーミスタを示す断面図であ
る。

【００３２】図において、本実施例に係る封止部４は、
１本のガラスチューブ４ａからなり、ガラスチューブ４
ａは、サーミスタ素子及びリード端子を収納する筒型形
状に成型され、かつサーミスタ素子１を挾み込んだリー
ド端子２より張り出した長さ（図４中に一点鎖線で示
す）を有している。ガラスチューブ４ａは熱溶融してサ
ーミスタ素子１及びリード端子２の周面を封止するとと
もに、リード端子２より張り出したガラスチューブ４ｄ
は、熱溶融してリード端子２の端面２ｂ側に廻り込み、
リード端子２の端面２ｂを封止するものである。実施例
２のリード端子２としては、実施例１と同様に図２に示
すジュメット線を用いている。

【００３３】次に、１本のガラスチューブ４ａを用い
て、サーミスタ素子１とジュメット線２とを封止する場
合について説明する。

【００３４】まず、チューブ４ａ内にジュメット線２と
サーミスタ素子１とを収納し、図７に示すようにこれら
を加熱された封止治具８の凹部８ａ内に組み込む。この
場合、サーミスタ素子１とジュメット線２とは、図７に
示すように下端のリード線５がストッパ９に支えられて
ガラスチューブ４ａ内に収納され、かつ下端のジュメッ
ト線２の端面２ｂが封止治具８の凹部８ａ内に浮いてお
り、熱溶融したガラスチューブが下端のジュメット線２
の端面２ｂ側に廻り込めるようになっている。

【００３５】ガラスチューブ４ａは、封止治具８の熱に
より溶融し、サーミスタ素子１とジュメット線２との周
面を封止し、リード端子２より張り出したガラスチュー
ブ４ｄは、熱溶融してリード端子２の端面２ｂ側に廻り
込み、リード線２の端面２ｂを封止する。以上のよう
に、サーミスタ素子１とリード端子２とを封止した後
に、リード線５の表面にメッキ処理を施し、ガラス封入
型サーミスタを完成させる。

【００３６】（実施例３）図８は、本発明の実施例３を
示す断面図である。

【００３７】図において、本実施例に係るガラス封止型
サーミスタにおける封止部４は、１本のガラスチューブ
４ａと１個のガラスワッシャ４ｂとからなる。ガラスチ
ューブ４ａは、サーミスタ素子１及びリード端子２を収
納する筒型形状に成型され、サーミスタ素子を挾み込ん
だ一方のリード端子（実施例では上方のリード端子）２
より張り出した長さを有し、熱溶融してサーミスタ素子
１及びリード端子２の周面を封止するとともに、リード
端子２より張り出したガラスチューブ４ｄは、熱溶融し
てリード端子２の一方の端面側に廻り込み、該端面を図
４と同様に封止する。

【００３８】ガラスワッシャ４ｂは、ガラスチューブ４
ａの一方の管端開口部（実施例では、下端の開口部）を
閉塞する蓋形状に成型され、熱溶融してリード端子２の
他方の端面（実施例では、下端側端面）２ｂを図１と同
様に封止する。以上のように、サーミスタ素子１とリー
ド端子２とを封止した後に、リード線５の表面にメッキ
処理を施し、ガラス封入型サーミスタを完成させる。

【００３９】尚、本実施例のリード端子２としては、図
２に示すジュメット線を用いている。

【００４０】図９は、図１０に示す従来例と本願発明と
に対する侵食試験の結果を示すものである。図９から明
らかなように、図１０に示すガラス封入型サーミスタ
は、還元性液に３０分浸した場合に、５個全てに不良が
発生していた。

【００４１】これに対して、本願発明は、８時間浸した
が、何ら異常が見られなかった。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明はリード端
子の表面処理層と、リード端子とリード線との境界領域
を封止部にて気密封止したため、リード端子の表面処理
層が還元雰囲気中に晒されることがなく、リード端子の
表面処理層の腐食を防止することができ、したがって封
止部とリード端子との間のシール性を長期間に渡って維
持することができ、封止部内に水分などの異物が侵入す
ることはなく、封止部内のサーミスタ素子の特性を維持
することができる。さらに、リード端子とリード線との
境界領域も外気から遮断されるため、リード端子とリー
ド線との境界領域は、リード線のメッキの処理液が付着
することがなく、その腐食を防止することができ、リー
ド端子とリード線との接合不良をなくすことができる。

【００４３】また、封止部を１本のガラスチューブと２
個のガラスワッシャとの組合せから構成することによ
り、サーミスタ素子とリード端子との外周をガラス材で
完全に包み込んだ状態で封止することができ、したがっ
てリード端子の表面処理層と、リード端子とリード線と
の境界領域の気密封止を確実に行うことができる。

【００４４】また、封止部を１本のガラスチューブで構
成することにより、熱溶融したガラスチューブの一部を
リード端子の端面側に廻り込ませて封止することがで
き、ガラス封入型サーミスタを容易に製造することがで
きる。

【００４５】また、封止部を１本のガラスチューブと１
個のガラスワッシャとで構成することにより、ガラスワ
ッシャによるガラスコートと、ガラスチューブの廻り込
みによるガラスコートとのそれぞれの特徴を生かしてガ
ラス封入型サーミスタを容易に製造することができる。

【００４６】さらに、リード線のメッキ処理は、サーミ
スタとリード端子とを封止した後に行うため、リード端
子としてジュメット線を用いた場合にもジュメット線の
亜酸化銅層がメッキされることがなく、封止部のガラス
材とジュメット線の亜酸化銅層とを確実に接合させ、そ
の接合部を外部還元性雰囲気からしゃ断させることがで
き、封止部とジュメット線との間のシール性の低下を防
止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係るガラス封入型サーミス
タを示す断面図である。

【図２】本発明のリード端子として用いるジュメット線
を示す断面図である。

【図３】本発明の実施例１における封止部を示す分解斜
視図である。

【図４】本発明の実施例２に係るガラス封入型サーミス
タを示す断面図である。

【図５】本発明の実施例２における封止部を示す斜視図
である。

【図６】本発明の実施例１における封止状態を示す断面
図である。

【図７】本発明の実施例２における封止状態を示す断面
図である。

【図８】本発明の実施例３における封止部を示す断面図
である。

【図９】本発明と従来例とのガラス封入型サーミスタに
ついての侵食試験を示す表である。

【図１０】従来例を示す断面図である。

【符号の説明】

１ サーミスタ素子 １ａ サーミスタ素子の電極 ２ リード端子 ４ 封止部 ４ａ ガラスチューブ ４ｂ ガラスワッシャ ５ リード線 ６ リード端子の表面処理層 ７ リード端子とリード線との境界領域

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 サーミスタ素子と、リード端子の対と、
   封止部とを有するガラス封入型サーミスタであって、 サーミスタ素子は、対をなすリード端子間に挾み込ま
   れ、サーミスタ素子の電極は、対をなすリード端子の対
   向する端面に接合されたものであり、 対をなすリード端子は、サーミスタ素子の電極とは反対
   側の端面にリード線を有し、両端面を除いた周面に表面
   処理層が形成されたものであり、 リード線は、サーミスタ素子及びリード端子が封止部で
   封止された後に表面にメッキ処理が施されるものであ
   り、 表面処理装置は、熱溶融したガラス材に融着するもので
   あり、 封止部は、熱溶融可能なガラス材からなる中空形状に成
   型され、内部に受入れたサーミスタ素子の周面とリード
   端子の周面とを封止するとともに、リード線の接合部と
   リード端面とに渡って封止し、少なくともリード端子の
   表面処理層と、リード端子とリード線との境界領域を気
   密封止したものであることを特徴とするガラス封入型サ
   ーミスタ。
2. 【請求項２】 前記封止部は、１本のガラスチューブと
   ２個のガラスワッシャとからなり、 ガラスチューブは、サーミスタ素子及びリード端子を収
   納する筒型形状に成型され、熱溶融してこれらの周面を
   封止するものであり、 ガラスワッシャは、ガラスチューブの両管端開口部を閉
   塞する蓋形状に成型され、熱溶融してリード端子の両端
   面を封止するものであることを特徴とする請求項１に記
   載のガラス封入型サーミスタ。
3. 【請求項３】 前記封止部は、１本のガラスチューブか
   らなり、 ガラスチューブは、サーミスタ素子及びリード端子を収
   納する筒型形状に成型され、かつサーミスタ素子を挾み
   込んだリード端子より張り出した長さを有し、 ガラスチューブは、熱溶融してサーミスタ素子及びリー
   ド端子の周面を封止するとともに、リード端子より張り
   出したガラスチューブは、熱溶融してリード端子の両端
   面側に廻り込み、該両端面を封止するものであることを
   特徴とする請求項１に記載のガラス封入型サーミスタ。
4. 【請求項４】 前記封止部は、１本のガラスチューブ
   と、１個のガラスワッシャとからなるものであり、 ガラスチューブは、サーミスタ素子及びリード端子を収
   納する筒型形状に成型され、サーミスタ素子を挾み込ん
   だ一方のリード端子より張り出した長さを有し、熱溶融
   してサーミスタ素子及びリード端子の周面を封止すると
   ともに、リード端子より張り出したガラスチューブは、
   熱溶融してリード端子の一方の端面側に廻り込み、該端
   面を封止するものであり、 ガラスワッシャは、ガラスチューブの一方の管端開口部
   を閉塞する蓋形状に成型され、熱溶融してリード端子の
   他方の端面を封止するものであることを特徴とする請求
   項１に記載のガラス封入型サーミスタ。
5. 【請求項５】 前記リード端子は、ジュメット線からな
   り、 ジュメット線は、亜酸化銅層を周面に有するものである
   ことを特徴とする請求項１に記載のガラス封入型サーミ
   スタ。