JPH07282958A - 面状発熱体 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 面状発熱体と電源コードとを接続する際の接
続端子の構造に関するもので、面状発熱体と接続端子と
の熱膨張係数の違いによる基板破壊ストレスを除き、安
価で薄型でコンパクトで高温度まで適用できる給電用端
子構造を提供することである。 【構成】 面状絶縁性基板１の表面に形成された面状発
熱体９の電極２に接するようにバネ性を有する金属板３
を配設し、前記絶縁性基板１を挟んでその対向する位置
に凸状突起を有する別の金属板４を配設し、前記対向す
る金属板の間の絶縁性基板に前記金属板に形成された突
起より大きい透孔５を形成し、該透孔部５を通して前記
バネ性金属板３及び対向する金属板４を前記突起部で溶
接し、前記バネ性金属板をそのバネ性により前記電極２
に圧接した構造

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は面状発熱体に関するもの
であり、特にその接続用端子の構成に特徴を有するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】現在、面状発熱体は家具調こたつやセラ
ミックスファンヒーター等の熱源として広く使用されて
おり、その将来は薄さの特徴を生かして壁や床暖房等と
しての応用が検討されている。面状発熱体としてはプラ
スチックにカーボン粉末を分散させたＰＴＣ特性を有す
る発熱温度が８０℃以下の低温タイプのものと、自己温
度制御機能を持つＰＴＣ特性を特徴とするチタン酸バリ
ウム系発熱体や、絶縁性セラミックス基板上あるいは基
板内に、薄い発熱体を厚膜や薄膜法で形成した高温タイ
プのセラミックス系発熱体に大別される。前者のものに
ついては、外部電源との接続端子形成法に関して、大き
な課題を有していないが、後者ものは多くの問題を抱え
ており、特に発熱温度が高いものについては接続方法、
構造に問題点があり商品化を阻害する大きな要因となっ
ている。特に発熱温度が２００℃を超えるものは、接続
に通常の鉛／錫共晶半田による接合は適用できず種種の
工夫がなされている。

【０００３】その１っは古くからの技術として銀ろう付
法がある。これはタングステンやモリブデンのごとき１
０００℃以上でも溶融することなく耐える導体上に、酸
化防止とろう付性を得る目的でニッケルメッキを施し、
その上にリード線と銀ろう・フラックスを置き６００〜
９００℃程度に加熱溶融させ接合させている。また別な
方法としては、例えば特開平２ー１５５１８７に温風発
熱体への適用が開示されている。その概要は図１３に示
したごとく、正特性サーミスター２６の両面にアルミニ
ウム製コルゲート型放熱フィン２９ａ、２９ｂを接合し
たものであり、前記正特性サーミスター２６と前記アル
ミニウム製放熱フィン２９ａ、２９ｂとは電気的につな
がっており、放熱フィン２９ａ、２９ｂ自身が接続端子
を兼ねている。その詳細は特開昭５９ー１１７１０１に
開示されており、概要を図１４に示した。すなわち、表
面に凹凸を形成された正特性サーミスター素子２６の表
面に溶射法でアルミニウム２７を付着させ電極とし、そ
の表面に耐熱性接着剤、例えばシリコン接着剤２８を薄
く塗布し、その上にアルミニウム電極板２５を圧接し、
その状態でシリコン接着剤２８を加熱・硬化させた構造
を有している。その電気的接続は、溶射されたアルミニ
ウム電極膜２７が凹凸を有しているために圧接したとき
その凸部がシリコン接着剤２８を押し退けてアルミニウ
ム電極板２５に接触し、その状態で樹脂が硬化するため
電気的接合が保たれているようである。

【０００４】また別な方法としては、図１５に示したご
とく古くから使われているカシメ方式である。すなわ
ち、基板（一般的にはプラスチック製基板に適用）３１
に形成された面状発熱体に一端が電気的に接続した状態
で、基板３１上に形成された電極層３３上に、接続端子
となる金属片３０を配置し、カシメピン３２を通して上
下でカシメ接続する方法である。また別な方法として
は、バネ材を圧接する方式が古くから知られている。

【０００５】さらに、図１６に示したごとく、例えば正
温度特性サーミスター発熱体素子３５の両面に銀やアル
ミニウムのペーストを印刷、焼成して形成した電極３７
ａ、３７ｂにバネ材３６ａ、３６ｂをケース材３４で圧
接するようにした構造のものや、別の例としては特開昭
５４ー１１３５４５に開示されているようなものがあ
り、その詳細は図１７に示した。すなわち、面状発熱体
３８の表裏面に通電用電極板３９ａ、３９ｂを配し、そ
の上に波状のバネ材４１ａ、４１ｂを上下に置き波形バ
ネ材４１ａ、４１ｂの谷間の位置で面状発熱体３８を貫
通した締め付けピン４０で固定した構造を有している。
これらの方式を大別すると、高融点のろう材でろう付す
る方式と、合成樹脂の硬化時の収縮応力やバネ等の締め
付け力を用いた物理的方法の２つに分類される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の電極接
続方法には多くの問題をかかえており実用化されている
ものも制限された条件下での使用となっている。すなわ
ち、ろう付方法は耐熱温度も高く、その接合強度も大き
く特性的には問題ないが、ろう付温度が高いため使用で
きる導体が高融点のタングステンやモリブデン等に限ら
れ、かつ、ろう付するためにその表面にニッケルメッキ
を施す必要がありコスト的に大きな課題を有している。
また、ニッケルメッキは湿式法で行うのが一般的なため
メッキ液の管理に多くのノウハウが要求される。また、
廃液の処理が必要であり地球環境の保全という面からは
時代に逆行する方法といえる。また、凹凸を有する発熱
体表面の電極に耐熱シリコン樹脂接着剤でアルミニウム
電極を圧接する方法は、その発熱温度が２５０℃以下の
場合には実用化されているようであるが、それ以上の温
度の場合にはシリコン樹脂接着剤の熱による変質がおこ
り接着力が急激に劣化し短時間内に導通不良を起こす。
また、基本的問題であるがシリコン樹脂接着剤の高温時
の接着強度が低いため、発熱温度が２５０℃以下の場合
でも接合面積の小さいものには適用しずらく、あえて実
施すると少しの力で電極が外れるという重大な問題が発
生する恐れがある。

【０００７】カシメ方式はプラスチックベースの面状発
熱体への金属電極の接合は問題無いようであるが、セラ
ミックスベースの場合にはカシメ時セラミックスの割れ
が必ず発生し、割れていなくともマイクロクラックは事
前に発見しずらく、使用時の温度サイクルで進行すると
いう重大な課題をかかえている。また、カシメ金属とセ
ラミックス基板の熱膨張係数は大きく異なるために使用
していると徐々にカシメ力が弱くなる欠陥を有してい
る。また、バネ材を両側から圧接する方式は、バネを圧
縮すると共にそれを保持するケース等が必要であり、コ
ンパクトで薄い面状発熱体を形成するためには不向きな
構造であり、また、余分な部品が必要なためコスト上昇
が避けられない。また、図１７で説明した構造のもの
は、バネ材をピンで固定するためセラミックス基板が割
れやすく、ピンの熱膨張係数の方がセラミックス基板よ
り大きいため、高温になると接合力が弱くなる欠陥を有
している。

【０００８】

【課題を解決するための手段】このような課題を解決す
るために本発明の面状発熱体は、表面に面状発熱体が設
けられた絶縁性基板の表面に一端が、前記面状発熱体に
接続された状態で電極を形成し、前記絶縁性基板の表裏
にそれぞれ位置する少なくとも一方がバネ性を有する一
対の金属板の中間部を、前記絶縁性基板に形成された透
孔を通して固着し、その固着点を支点とする前記金属板
の弾性変形力により、前記電極側に位置する金属板の端
部を前記電極に押圧し、前記金属板を電源との接続端子
とする構造を有するものである。

【０００９】

【作用】このように構成された本発明の面状発熱体で
は、絶縁性基板の表裏面の相対する位置に配設された金
属板のうち、少なくとも電極に接する側の金属板がバネ
性を有しており、両金属板は絶縁性基板の透孔部を通し
て前記バネ性の金属板がたわむ程度の状態で溶接されて
いるため、電極に接している金属板は常に電極材料に食
い込む状態が保て、常温状態から高温状態まで安定した
電気的接続が得られる。また、その接続が物理的接触の
ため、金属端子とセラミックス基板材料との熱膨張係数
の違いによる材料変形が接続部の滑りにより回復し、か
つ、電気的接触はそこなわれない。また、給電端子が絶
縁性基板の両側からはさんだ構造で面状発熱体に取り付
けできるため、従来のようなケース等の補助材料が不用
である。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１１】図１は本発明に係わる面状発熱体用給電端
子の一実施例を示す平面図である。図１において、１は
絶縁性セラミックス基板であり、例えば９６％アルミナ
セラミックス材料よりなり、その表面には、例えば銀・
パラジウム系の発熱体用低抵抗ペーストを、望ましい形
状をしたスクリーン版を用いて印刷し、乾燥後、８５０
〜９００℃で焼成して形成された面状発熱体９が形成さ
れており、かつ、その面状発熱体９に一端が重なった状
態１０で銀・パラジウム系導体よりなる電極２が、前記
発熱体と同様に厚膜印刷法で形成されている。乾燥、焼
成条件も前記面状発熱体と同じである。その電極２の表
面に接してバネ性を有する金属板３、例えば、フェライ
ト／マルテンサイト複相組織ステンレス鋼薄板が、絶縁
性セラミックス基板１の裏面側には同材質のステンレス
鋼薄板４がそれぞれ配置されており、両金属板３、４は
絶縁性セラミックス基板１を圧接するように、絶縁性セ
ラミックス基板１に形成された透孔５を通して６の部分
でスポット溶接されている。なお、前記バネ性を有する
金属板３は、７及び８の部分で前記電極２の方向にわず
かな角度で折り曲げられている。そして、金属板４は外
部電源に接続する接続端子となる。

【００１２】前記両金属板３、４の接合状態は、図２に
詳細を断面図として示した。図２において、絶縁性セラ
ミックス基板１上に形成された厚膜導体による電極２に
は、絶縁性セラミックス基板１を貫通する透孔５が形成
されており、その下面には耐熱性接着剤１２、例えば、
シリコン樹脂接着剤で絶縁性セラミックス基板１に前記
絶縁性セラミックス基板１の透孔５より小さい形状の突
起１１が形成された金属板４が接合されている。前記金
属板４の突起部１１には、バネ性を有する金属板３が、
その中央付近で溶接されており、その接合時には金属板
３の先端部が前記電極２の表面に食い込むように圧力を
加えながら溶接されている。すなわち、組立完了後の金
属板３にはスポット溶接点６を支点とした弾性力により
前記電極２に圧する方向の力が保持されている。

【００１３】この構成によれば、バネの力が働いた状態
で接合されており、そのたわみ量は発熱体が高温状態に
なった時、金属板４の突起部１１が伸びても前記金属板
３の先端部が前記電極２に圧接するに充分な量で接合さ
れている。そのため常温から高温まで常に電気的接触が
保たれた構造を有し、かつ、その接合が物理的接触のた
め、金属とセラミックスの熱膨張係数の違いによる材料
の伸び縮みの違いを接触部の滑りで修復するため、絶縁
性セラミックス基板１に不用なストレスが残存すること
はない。また、電極材料としては耐酸化性の強い銀／パ
ラジウムや銀／白金系を使用し、金属板３、４としてフ
ェライト／マルテンサイト複相組織ステンレス板を使用
すれば、５００℃まではそのバネ特性をそこなわず良好
な接触圧を保持できる。また、２５０℃以上の発熱温度
に適用する場合には、前記耐熱性シリコン樹脂接着剤１
２は省略してもさしつかえない。

【００１４】図３及び４は、本発明の別な実施例の面状
発熱体の平面図及び断面図を示すもので、図１、２に示
した先の実施例における構成部品と同じものは同符号を
付している。本実施例における特徴は、バネ性金属板３
の構造にある。すなわち、本金属板３は円形の中心部を
有し、その外周部には金属板３の中心部を対称とした両
側に、歯車の歯に相当する位置に複数個の凸状部１３を
有しており、その複数個の凸状部１３は前記歯状の付け
根、あるいはその近傍１４で前記絶縁性セラミックス基
板１の電極２の面側に折り曲げられた構造を有してい
る。本構造の組立後の状態は図４に示したごとく、前記
バネ性金属板３の凸状部１３の先端部が前記絶縁性セラ
ミックス基板１上の電極２に食い込むように下向きの力
が働くように組み立てられている。

【００１５】この構成によれば、バネ性金属板３の凸状
部１３を細い板状にすることができるため、バネ性が得
やすく、かつ、該凸状部１３が溶接部６を中心に対称で
等距離のため、各凸状部１３の先端には等しい荷重がか
かり、全ての先端部が均等に電極２に接触し、そのため
安定した電気的接触を得ることができ、接続抵抗値の増
加あるいは接続抵抗値の経時変化を極力おさえることが
できる。本実施例では円形状のもので説明したが、溶接
部６と先端接触部の距離が概略等しければいかなる形で
も同等の効果を得ることができる。また、凸状部１３の
形状は種種の形状が考えられるが、先端部により力を集
中したいときは付け根部１４を先端部より幅広くすれば
より効果的である。

【００１６】なお、本実施例では凸状部１３の付け根付
近１４で折り曲げて電極２に圧接時バネ性を得たが、凸
状部１３の先端近傍部の電極２に対向する面に少なくと
も１箇所以上の点状、線状等の突起を一体的に加工し、
その部分が強く前記電極２の表面に接触するようにして
もよく、あるいは、前記凸状部１３の先端部付近に別種
の接点材料をカシメ等で接合しても前記と同様な効果は
得られる。また、本実施例では、金属板４に凸状突起１
１を形成し、その頂上面にバネ性金属板３を溶接した
が、バネ性金属板３に凸状部を形成するか、あるいは、
両金属板３、４に各々凸状突起部を形成しても何等問題
はない。また、本実施例では金属板３のみにバネ性が発
現できる折り曲げ変形や突起形成を説明したが、両金属
板３、４ともにバネ性が発現できるようにしてもよく、
特に耐熱性接着剤１２が使えない２５０℃以上の面状発
熱体への本発明の適用時には、両面にバネ性を有する金
属板を用いて接合したほうが、絶縁性基板、特にセラミ
ックス基板に適用する場合、組立時の不必要な力がかか
りにくくより良い。

【００１７】図５には本発明の面状発熱体用接続端子を
備えた面状発熱体の一実施例を示した。図５において、
１は絶縁性基板、例えば９６％アルミナセラミックスで
あり、その表面には面状発熱体パターン９が形成されて
いる。その材料、形成方法としては、通常のハイブリッ
ドＩＣに使われている酸化ルテニウム系抵抗ペーストや
銀／パラジウム系低抵抗ペーストをスクリーン印刷方式
でパターン形成し、１２０〜１５０℃で乾燥後、８５０
〜９５０℃で焼結した厚膜抵抗体、あるいはメタルマス
クを介してニッケル・クロム等の抵抗材料を蒸着法やス
パッタ方法でパターン形成した薄膜抵抗体で形成した。
該抵抗パターン９の抵抗値は約１００Ωになるように調
整した。該抵抗体には給電用電極２ａ、２ｂが接続され
ている。本実施例では通常のハイブリッドＩＣに使われ
ている導体用銀／パラジウムペーストをスクリーン印刷
法で形成後、前記発熱体と同じ条件で乾燥・焼成し形成
した。 １０ａ、１０ｂは発熱体９と電極２ａ、２ｂが
オーバーラップした状態で接合された部分であり、１６
は発熱抵抗体保護用ガラス膜であり、一般的ハイブリッ
ドＩＣ用オーバーコートガラスペーストを通常の方法で
形成した。３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは前記図３に示した
バネ性を有する金属板３と同じ形状を有しており、各電
極２ａ、２ｂに各々２個づつ取り付けている。４ａ、４
ｂは絶縁性セラミックス基板１をはさんでバネ性金属板
３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄと対向する位置に配設された金
属板であり、その先には耐熱性リード線１５ａ、１５ｂ
が１７ａ、１７ｂ部で機械的にカシメて接続されてい
る。図６には、図５の断面図を示した。図６において、
バネ性を有する金属板３ａ、３ｂは絶縁性セラミックス
基板１に開けられた透孔部を通して別の金属板４ａの突
起部１１ａ、１１ｂにスポット溶接されている。その詳
細は前記図３、４をもちいて詳しく述べたので省略す
る。

【００１８】図７及び８に本発明の面状発熱体用接続端
子構造を用いた面状発熱体についての別な実施例につい
て、その平面図と断面図を各々示した。図７及び８にお
いて、絶縁性基板１の表面に形成した面状発熱体９は、
オーバーラップ部１０ａ、１０ｂを通って電極２ａ、２
ｂに接続されており、前記発熱体９表面上には保護用ガ
ラス層１６が形成されている。その形成方法は前記図５
の実施例で説明したので省略する。前記電極２ａ、２ｂ
に接続するバネ性金属板３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄは別の
金属板４ａ、４ｂの突起部１１ａ、１１ｂの６ａ、６
ｂ、６ｃ、６ｄの部分でスポット溶接されている。前記
金属板４ａ、４ｂには外部電源接続用のリード線１８
ａ、１８ｂが接続されており本実施例では、ステンレス
系薄板１８ａ、１８ｂを前記金属板４ａ、４ｂ及び外部
電源接続用端子１９ａ、１９ｂに２０ａ、２０ｂ、２０
ｃ、２０ｄ部でそれぞれスポット溶接されている。

【００１９】また、２２は温度測定用センサーであり、
厚膜印刷用ＰＴＣあるいはＮＴＣ系サーミスター・ペー
ストを用い通常の厚膜形成方法で形成した。２１ａ、２
１ｂは温度センサーに電気的に接続した厚膜印刷導体層
であり、１９ａ、１９ｂはバネ性金属板であり、金属板
３ａ，３ｂと同様な方法で接続したものである。１８
ｃ、１８ｄはステンレス系薄板であり、前記金属板３
ａ，３ｂの裏面側に位置する金属板１９ｃ，１９ｄに点
２０ｅ、２０ｆでスポット溶接されている。本実施例の
構造によれば、リード線１８ａ、１８ｂ、１８ｃ、１８
ｄはスポット溶接法で接続されているため、２５０℃以
上の高温発熱体でも何等問題なく接合部の信頼性が保証
でき、かつ、リード線もステンレス系材料なので高温酸
化による抵抗値上昇やリード線の断線もなく高温面状発
熱体用として安心して用いることができる。また、リー
ド線としては、アルミニウム等の導電性がよく高温酸化
しにくい金属薄板をステンレス薄板にラミナートした材
料を用いれば、リード線の抵抗値を下げることが可能と
なる。すなわち、ステンレス系薄板を用い溶接法で接合
すれば、電極への端子接続から外部電源接続用リード線
の接続まですべて溶接工法で作製することが可能とな
り、製造コストの削減に大きく寄与できる。

【００２０】図９（ａ）、（ｂ）は、図１に示した本発
明の新規な端子接続構造に、過熱防止機能、温度制御機
能をさらに持たせた実施例の断面図であり、金属板３に
形状記憶合金板２３を接合したものである。この形状記
憶合金板２３は、図１０（ａ）のごとき形状にまず成形
し、その状態で用いた形状記憶合金材料固有の温度Ａｆ
（マルテンサイト相から母相に変態する温度）以上に加
熱し形状を記憶させる。次にマルテンサイト変態温度Ｍ
ｆ以下に冷却し、それを図１０（ｂ）のように成形した
バネ性を有するステンレス鋼金属板３の表面にスポット
溶接法等で密着させる。その後図１０（ｃ）の形状にバ
ネ性金属板３とともに加工する。この下方に折り曲げら
れた先端部分が発熱体に接続する電極２に圧接する部分
となる。本実施例では先端部が接触するように折り曲げ
たが、先端部より少し内側をＶ字形に折り曲げたり、先
端部近傍に少なくとも１個所以上の凸部を形成したもの
などでも何等問題なく目的の機能を発揮することは言う
までもない。なお、形状記憶合金２３の中央部の開孔２
４は、組立時にバネ性金属板３と金属板４をスポット溶
接するための溶接棒が挿入されるために開かれた開孔で
ある。

【００２１】図９（ａ）はバネ性金属板３が発熱体９に
接続する電極２に接触し電気的に導通状態であり、その
とき形状記憶合金板２３はマルテンサイト状態（Ｍｆ変
態点以下）であり、弱い力で変形するためバネ性金属板
３の下方折り曲げ力に勝てずバネ性金属板３に順応して
いる。図９（ｂ）は発熱体９が過熱した時の状態を示し
ており、バネ性金属板３に密着接合された形状記憶合金
板２３が母相変態終了温度（Ａｆ変態点以上）以上にな
り、記憶された元の形状に変態した状態を示しており、
電気的には遮断状態を示している。このときは、形状記
憶合金板２３の元の状態にもどる力がバネ性金属板３の
バネ力より優っているため電気的接触部が開放状態とな
る。これは、過熱状態における従来の温度ヒューズ溶断
状態であり、端子部が過熱防止用安全装置として働いた
ことを示している。また、用いる形状記憶合金板のＭｆ
←→Ａｆ間を可逆的に変態する材料を用いれば温度制御
用素子としても極めて有用であることを示している。

【００２２】図１１は形状記憶合金を使用して過熱防止
機能や温度制御機能を持たせた他の実施例を示すもので
あり、図１１（ａ）は給電端子が導通状態を示し、
（ｂ）は形状記憶合金が作動し遮断状態になった状態を
示している。本実施例においては、バネ性を有する金属
板３の一方のみが電極２に圧接され、他方の端部は直接
絶縁性基板１の表面を押圧した状態に構成され、そし
て、形状記憶合金板２３は、前記バネ性金属板３の片側
部分にのみ密着取り付けされている。この構造によれ
ば、図１１（ｂ）に示したごとく形状記憶合金板２３が
Ａｆ変態点を過ぎた時、片側のみのバネ性金属板３を持
ち上げる状態となる。このとき形状記憶合金板２３が無
い側のバネ性金属板３は絶縁性基板１を押さえた状態を
保っている。従って絶縁性基板１上の電極２を形状記憶
合金板２３を取り付けたバネ性金属板３の下のみに形成
し、他方は絶縁性基板１のみとしておけば、バネ性金属
板３及び外部電源に接続した他方の金属板４は常時絶縁
性基板１に固定された状態を確保でき、金属板４を固定
している接着剤１２が劣化しても金属板４が絶縁性基板
１からはづれることはなくなる。また、耐熱性接着剤１
２を省略することも可能となり、材料削減及び製造工数
削減に寄与できる。

【００２３】図１２には本発明のさらに別な実施例を示
した。図１２において、（ａ）はバネ性を有する金属性
端子３が電気的に導通状態の断面図を、（ｂ）には遮断
状態の断面図をそれぞれ示した。この実施例において
は、前記バネ性金属板３と絶縁性基板１の間に形状記憶
合金板２３が挿入されている。この形状記憶合金板２３
の中央部には前記金属板４の突起部１１の外径より少し
大きい開孔を有しており、予め図１２（ｂ）に示したよ
うにバネ性金属板３の先端部を持ち上げるような形状に
記憶熱処理されている。この構造は形状記憶合金板２３
をバネ性金属板３に固定することなしにこれまでの実施
例で説明したものと同じ効果、すなわち、スイッチング
動作を行える特徴を有している。すなわち、この構造を
用いれば形状記憶合金板２３とバネ性金属板３との接続
工程が省略できコストダウンができる。本実施例では、
バネ性を有する金属板と形状記憶合金板との併用構造に
ついて説明したが、もちいる形状記憶合金板のマルテン
サイト相での材料強度が給電電極に必要とする圧力以上
で圧接できれば形状記憶合金板のみで端子構造を構成す
ることができる。

【００２４】

【発明の効果】以上のように本発明の面状発熱体は、絶
縁性基板の表裏面の相対する位置に少なくとも一方がバ
ネ性を有する金属板が配設されており、該バネ性を有す
る金属板の一方が前記電極と少なくとも１ケ所以上の透
孔を有し、該透孔部で前記絶縁性基板の表裏面に配設さ
れた前記金属板の少なくとも１ケ所以上の箇所を溶接
し、前記バネ性を有する金属板を前記電極に圧接するよ
うにした構造を有うするために、従来の銀ろう付のよう
に特殊な下地金属導体やメッキ処理は不用となり、目的
とする発熱温度でその導体が酸化されて導通不良になっ
たり、下地基板との密着力が低下したりすることのない
材料であればいかなるものでもよく、本実施例のごとく
一般的厚膜導体である銀／パラジウム、銀／白金あるい
はアルミニウム溶射等もなんら問題なく使用でき、コス
ト低減に大きく寄与する。もちろん従来のろう付用メッ
キ導体も何等支障なく適用できることは言うまでもな
い。

【００２５】また、接続方式がバネ性金属板と絶縁性基
板上の厚膜導体電極との圧接構造のため、基板の面に水
平な方向にかかる力は電極表面とバネ性金属板との滑り
で吸収するため、材料の熱膨張係数の違いによる絶縁性
基板の破損やストレスの蓄積等は全く問題にしなくても
よく、安全性、信頼性が格段に向上することができる。
また、バネ性金属板にステンレス鋼系金属、あるいは金
属板の表面にアルミニウム等の耐酸化性が強く電気伝導
に支障をきたさない材料を被覆することによって、５０
０℃くらいの発熱温度用面状発熱体に何等の支障なく適
用できる。また、面状発熱体基板の両面に給電用端子を
挟み込む形で形成するため、発熱体に直接電源リード線
が取り付けられケース等の保持具が不用となり、コスト
の低減とともに薄型でコンパクトな安全性の高い面状発
熱体を提供することができる。

【００２６】加えて、前記バネ性を有する金属板の一方
の面に密着、あるいはわずかな間隙を介して形状記憶合
金板を併用する構造をも提供できるため、異常に面状発
熱体が過熱された不測の状況時、給電端子が併設した形
状記憶合金板の記憶された形状に復帰する力により、開
放状態に変位し給電を自動的にストップし火災等の事故
を未然に防止する機能、すなわち温度ヒューズ機能を有
し、かつ、形状記憶合金板のマルテンサイト相←→母相
間の変態が可逆的に起こる材料を用いれば温度制御機能
をも持たせることが可能となり、薄型で部品点数の少な
い低価格の新規な面状発熱体を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第一の実施例における面状発熱体の平
面図。

【図２】第一の実施例における面状発熱体の断面図。

【図３】本発明の第二の実施例における面状発熱体の平
面図。

【図４】第二の実施例における面状発熱体の断面図。

【図５】本発明の第三の実施例における面状発熱体の平
面図。

【図６】第三の実施例における面状発熱体の断面図。

【図７】本発明の第四の実施例における面状発熱体の平
面図。

【図８】第四の実施例における面状発熱体の断面図。

【図９】（ａ）本発明の第五の実施例における面状発熱
体の導通状態の断面図。 （ｂ）第五の実施例における面状発熱体の電源遮断状態
の断面図。

【図１０】（ａ）第五の実施例に使用される形状記憶合
金板の斜視図。 （ｂ）第五の実施例に使用されるバネ性金属板の斜視
図。 （ｃ）第五の実施例に前記形状記憶合金板とバネ性金属
板を組立状態を示す斜視図。

【図１１】（ａ）本発明の第六の実施例における面状発
熱体の導通状態の断面図。 （ｂ）第六の実施例の電源遮断状態の断面図。

【図１２】（ａ）本発明の第七の実施例における面状発
熱体の導通状態の断面図。 （ｂ）第七の実施例の電源遮断状態の断面図。

【図１３】従来のシリコン樹脂接着剤を用いた放熱フィ
ン併用型電極端子接続構造の外観斜視図。

【図１４】従来のシリコン接着剤を用いた電極端子接続
構造の接続部の拡大断面図。

【図１５】従来のカシメ方式による電極端子接続構造の
拡大断面図。

【図１６】従来のバネ性端子板による電極接続構造の断
面図。

【図１７】従来のバネ性板をピンで固定挟み込む構造の
電極端子接続構造の断面図。

【符号の説明】

１、３１ 絶縁性基板 ２、３３、３７、３９ 電極 ３、３６、４１ バネ性金属板 ４ 金属板 ５ 透孔 ６、２０ 溶接部 ７、８、１４ 折り曲げ部 ９ 発熱体 １１ 突起

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】表面に面状発熱体が設けられた絶縁性基板
   の表面に一端が前記面状発熱体に接続された状態で電極
   を形成し、前記絶縁性基板の表裏にそれぞれ位置する少
   なくとも一方がバネ性を有する一対の金属板の中間部
   を、前記絶縁性基板に形成された透孔を通して固着し、
   その固着点を支点とする前記金属板の弾性変形力によ
   り、前記電極側に位置する金属板の端部を前記電極に押
   圧し、前記金属板を電源との接続端子とすることを特徴
   とする面状発熱体。
2. 【請求項２】透孔は電極を貫通して形成されており、前
   記電極側に位置する金属板の複数の端部がそれぞれ、そ
   の金属板の弾性変形力により前記電極に押圧されている
   ことを特徴とする請求項１に記載の面状発熱体。
3. 【請求項３】金属板は、固着点を中心として対称に伸び
   る複数対の凸状部を有し、その凸状部の弾性変形力によ
   り、その先端部を電極に押圧したことを特徴とする請求
   項２に記載の面状発熱体。
4. 【請求項４】電極側に位置する金属板に、予め定められ
   た温度以上で前記金属板をその弾性変形力に抗して、金
   属板の先端が前記電極より離反方向に変形せしめる形状
   記憶合金を接合したことを特徴とする請求項１に記載の
   面状発熱体。