(57)【要約】【課題】  容易に折り曲げ可能なフィルム型の温度センサを提供すること。【解決手段】  折り曲げて使用する温度センサ１であって、帯状の絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルムの一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部３と、薄膜サーミスタ部の上に互いに対向して形成された一対の対向電極４と、一端が一対の対向電極に接続され絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン配線５とを備え、絶縁性フィルムの少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部２ａが形成されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
帯状の絶縁性フィルムと、
前記絶縁性フィルムの一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部と、
前記薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に互いに対向して形成された一対の対向電極と、
一端が一対の前記対向電極に接続され前記絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン配線とを備え、
前記絶縁性フィルムの少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部が形成されていることを特徴とする温度センサ。
【請求項２】
請求項１に記載の温度センサにおいて、
前記くびれ部が、前記絶縁性フィルムの両側部に形成された一対の凹部の間に構成され、
一対の前記凹部が、互いに前記絶縁性フィルムの延在方向にずれて配され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、
前記パターン配線が、前記くびれ部で前記くびれ部の前後よりも幅広な幅広部を有していることを特徴とする温度センサ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか一項に記載の温度センサにおいて、
前記薄膜サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの一端側に配され、
前記パターン配線が、前記絶縁性フィルムの一端側から他端側まで延在していると共に他端にパッド部を有し、
前記絶縁性フィルムが、前記くびれ部で折り曲げられ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、立体構造物等への設置自由度の高い温度センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ポリイミド樹脂等で形成された絶縁性フィルム上に薄膜状のサーミスタ部を形成したフィルム型の温度センサが開発されている。例えば、特許文献１には、絶縁性フィルムと、該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配線とを備えている温度センサが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１４−５２２２８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来の技術には、以下の課題が残されている。
上記のようなフィルム型温度センサは、フレキシブルであることから、湾曲又は折り曲げて立体的に設置、使用する場合に適している。しかしながら、絶縁性フィルムの途中で９０度以上に屈曲させて使用する場合など、絶縁性フィルムが比較的柔軟であるものの、ある程度の剛性や弾性を有しているために折り曲げ難いという不都合があった。
【０００５】
本発明は、前述の課題に鑑みてなされたもので、容易に折り曲げ可能なフィルム型の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】
【０００６】
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、帯状の絶縁性フィルムと、前記絶縁性フィルムの一方の面にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部と、前記薄膜サーミスタ部の上及び下の少なくとも一方に互いに対向して形成された一対の対向電極と、一端が一対の前記対向電極に接続され前記絶縁性フィルムの一方の面に形成された一対のパターン配線とを備え、前記絶縁性フィルムの少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部が形成されていることを特徴とする。
【０００７】
本発明の温度センサでは、絶縁性フィルムの少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部が形成されているので、幅が狭くなったくびれ部で折り曲げることで、容易に屈曲した形状を得ることができると共に、折り曲げ部分の位置決めを行うことが可能になる。
【０００８】
第２の発明に係る温度センサは、第１の発明において、前記くびれ部が、前記絶縁性フィルムの両側部に形成された一対の凹部の間に構成され、一対の前記凹部が、互いに前記絶縁性フィルムの延在方向にずれて配されていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、一対の凹部が、互いに絶縁性フィルムの延在方向にずれて配されているので、互いにずれた一対の凹部を結ぶ線が絶縁性フィルムの延在方向に対して斜めの折り線となり、一対の凹部のずれた量に応じて折り線の傾斜角度が変わることで折り曲げ角度を容易に設定することができる。
【０００９】
第３の発明に係る温度センサは、第１又は第２の発明において、前記パターン配線が、前記くびれ部で前記くびれ部の前後よりも幅広な幅広部を有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、パターン配線が、くびれ部でくびれ部の前後よりも幅広な幅広部を有しているので、くびれ部で折り曲げた際に、くびれ部でパターン配線が断線することを防止可能である。
【００１０】
第４の発明に係る温度センサは、第１から第３の発明のいずれかにおいて、前記薄膜サーミスタ部が、前記絶縁性フィルムの一端側に配され、前記パターン配線が、前記絶縁性フィルムの一端側から他端側まで延在していると共に他端にパッド部を有し、前記絶縁性フィルムが、前記くびれ部で折り曲げられていることを特徴とする。
すなわち、この温度センサでは、絶縁性フィルムがくびれ部で折り曲げられているので、薄膜サーミスタ部の設置位置とパッド部の設置位置とを立体構造物の異なる面に別々に設定することができ、立体的な設置が容易となる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、以下の効果を奏する。
すなわち、本発明に係る温度センサによれば、絶縁性フィルムの少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部が形成されているので、幅が狭くなったくびれ部で折り曲げることで、容易に屈曲した形状を得ることができると共に、折り曲げ部分の位置決めを行うことが可能になる。
したがって、本発明の温度センサは、立体構造物の多様な形状にも対応可能で立体的な設置を容易に実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る温度センサの第１実施形態を示す平面図である。
【図２】第１実施形態において、温度センサを９０度に折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図３】本発明に係る温度センサの第２実施形態を示す平面図である。
【図４】第２実施形態において、温度センサを１８０度に折り曲げた状態を示す平面図である。
【図５】第２実施形態において、温度センサを１８０度に折り曲げ、さらに別の位置で９０度に折り曲げた状態を示す斜視図である。
【図６】本発明に係る温度センサの第３実施形態を示す平面図である。
【図７】第３実施形態において、温度センサを１８０度に折り曲げた状態を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明に係る温度センサにおける第１実施形態を、図１及び図２を参照しながら説明する。なお、以下の説明に用いる図面の一部では、各部を認識可能又は認識容易な大きさとするために必要に応じて縮尺を適宜変更している。
【００１４】
本実施形態の温度センサ１は、図１及び図２に示すように、折り曲げて使用する温度センサであって、帯状の絶縁性フィルム２と、絶縁性フィルム２の一方の面（上面）にサーミスタ材料で形成された薄膜サーミスタ部３と、薄膜サーミスタ部３の上に互いに対向して形成された一対の対向電極４と、一端が一対の対向電極４に接続され絶縁性フィルム２の一方の面に形成された一対のパターン配線５とを備えている。
なお、本発明では、絶縁性フィルム２の一方の面側を、表面側又は上面側として記載している。
【００１５】
上記絶縁性フィルム２の中間部分には、幅を狭めたくびれ部２ａが形成されている。
このくびれ部２ａは、絶縁性フィルム２の両側部に形成された一対の凹部２ｂの間に構成されている。本実施形態では、絶縁性フィルム２の両側部において一対の凹部２ｂが絶縁性フィルム２の延在方向で同じ位置に形成されている。
一対の上記凹部２ｂは、互いに内側に向けて円弧状又は半円状に凹んだ切り欠き部分である。
【００１６】
上記薄膜サーミスタ部３は、絶縁性フィルム２の一端側に配され、パターン配線５は、絶縁性フィルム２の一端側から他端側まで延在していると共に他端にパッド部５ａを有している。
また、パターン配線５は、くびれ部２ａにおいて凹部２ｂに沿って曲がった屈曲部５ｂを有している。
【００１７】
本実施形態の温度センサ１は、絶縁性フィルム２が、くびれ部２ａで折り曲げられて設置される。すなわち、一対の凹部２ｂを結ぶ線が折り線Ｂとなり、この折り線Ｂで温度センサ１が折り曲げられている。例えば、図２に示すように、くびれ部２ａで９０度に折り曲げられて立方体形状の立体構造物Ｓの隣接する２つの面において、絶縁性フィルム２の一端側（薄膜サーミスタ部３側）を一方の面に設置すると共に、絶縁性フィルム２の他端側（パッド部５ａ側）を他方の面に設置する。
【００１８】
なお、本実施形態の温度センサ１では、パッド部５ａを除いて少なくとも薄膜サーミスタ部３の直上を覆って絶縁性フィルム２の一方の面上にポリイミド樹脂等の絶縁性の保護膜（図示略）が形成されている。
【００１９】
上記一対の対向電極４は、薄膜サーミスタ部３の上に互いに対向して櫛型状にパターン形成された櫛型電極であり、複数の櫛部４ａを有している。
上記対向電極４及びパターン配線５は、薄膜サーミスタ部３上に形成された膜厚５〜１００ｎｍのＣｒ又はＮｉＣｒの接合層と、該接合層上にＡｕ等の貴金属で膜厚５０〜１０００ｎｍ形成された電極層とを有している。
上記パッド部５ａは、リードフレーム等を接続するために絶縁性フィルム２の中央部のパターン配線５よりも幅広に形成された端子部である。
【００２０】
上記絶縁性フィルム２は、帯状の長方形とされ、例えば厚さ７．５〜１２５μｍのポリイミド樹脂シートで形成されている。なお、絶縁性フィルム２としては、他にＰＥＴ：ポリエチレンテレフタレート，ＰＥＮ：ポリエチレンナフタレート等でも作製できる。
【００２１】
上記薄膜サーミスタ部３は、絶縁性フィルム２の一端側に配され、例えばＴｉＡｌＮのサーミスタ材料で矩形状に形成されている。特に、薄膜サーミスタ部３は、一般式：ＴｉｘＡｌｙＮｚ（０．７０≦ｙ／（ｘ＋ｙ）≦０．９５、０．４≦ｚ≦０．５、ｘ＋ｙ＋ｚ＝１）で示される金属窒化物からなり、その結晶構造が、六方晶系のウルツ鉱型の単相である。
【００２２】
このように本実施形態の温度センサ１では、絶縁性フィルム２の少なくとも中間部分に、幅を狭めたくびれ部２ａが形成されているので、幅が狭くなったくびれ部２ａで折り曲げることで、容易に屈曲した形状を得ることができると共に、折り曲げ部分の位置決めを行うことが可能になる。
したがって、絶縁性フィルム２がくびれ部２ａで折り曲げられた温度センサ１では、薄膜サーミスタ部３の設置位置とパッド部５ａの設置位置とを立体構造物Ｓの異なる面に別々に設定することができ、立体的な設置が容易となる。
【００２３】
次に、本発明に係る温度センサの第２及び第３実施形態について、図４から図７を参照して以下に説明する。なお、以下の各実施形態の説明において、上記実施形態において説明した同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【００２４】
第２実施形態と第１実施形態との異なる点は、第１実施形態では、一対の凹部２ｂが絶縁性フィルム２の延在方向で同じ位置に形成されているのに対し、第２実施形態の温度センサ２１では、図３及び図４に示すように、一対の凹部２２ｂが、互いに絶縁性フィルム２２の延在方向においてずれて配されている点である。すなわち、第１実施形態では、折り曲げ前の絶縁性フィルム２の延在方向に対して直交する折り線Ｂで９０度に折り曲げられているのに対し、第２実施形態では、折り曲げ前の絶縁性フィルム２２の延在方向に対して例えば４５度斜めの折り線Ｂで、１８０度に折り畳まれている。
【００２５】
したがって、斜めの折り線Ｂで折り畳まれたことで、パッド部５ａと薄膜サーミスタ部３とが互いに反対側に向くと共に、絶縁性フィルム２２のパッド部５ａ側半分と薄膜サーミスタ部３側半分とが平面上で互いに直交して延在している。
このように第２実施形態の温度センサ２１では、一対の凹部２２ｂが、互いに絶縁性フィルム２２の延在方向にずれて配されているので、互いにずれた一対の凹部２２ｂを結ぶ線が絶縁性フィルムの延在方向に対して斜めの折り線Ｂとなり、一対の凹部２２ｂのずれた量に応じて折り線Ｂの傾斜角度が変わることで折り曲げ角度を容易に設定することができる。
【００２６】
なお、第２実施形態の他の例として、折り線Ｂで折り畳んだ状態から、図５に示すように、絶縁性フィルム２２の薄膜サーミスタ部３側半分において、さらに９０度折り曲げても構わない。この場合、薄膜サーミスタ部３とパッド部５ａとを別の面に配置でき、立体的な設置が可能になる。このように２箇所以上で折り曲げ又は折り畳むことで、測定対象物の多様な形状や面に設置可能になると共に、薄膜サーミスタ部３の面とパッド部５ａの面との表裏を任意に変更することも可能になる。
なお、図５では、追加した上記９０度の折り曲げ部分に凹部を形成してくびれ部を設けていないが、この折り曲げ部分の両側部に一対の凹部を形成してくびれ部を設けても構わない。
【００２７】
次に、第３実施形態と第２実施形態との異なる点は、第２実施形態では、くびれ部２２ａにおいてパターン配線５の屈曲部５ｂがその前後と同じ線幅で延在しているのに対し、第３実施形態の温度センサ３１では、図６及び図７に示すように、パターン配線３５が、くびれ部３２ａでくびれ部３２ａの前後よりも幅広な幅広部３５ｃを有している点である。
すなわち、第３実施形態では、一対のパターン配線５のパッド部５ａ及び対向電極４からくびれ部３２ａに向かう部分が狭い線幅であるのに比べて、一対の幅広部３５ｃはくびれ部３２ａ近傍で互いに内側に向けて幅広にされている。
【００２８】
これら幅広部３５ｃは、折り線Ｂから絶縁性フィルム３２の端部に向かう方向にそれぞれ一定の長さだけ幅広とされている。
このように第３実施形態の温度センサ３１では、パターン配線３５が、くびれ部３２ａでくびれ部３２ａの前後よりも幅広な幅広部３５ｃを有しているので、くびれ部３２ａで折り曲げた際に、くびれ部３２ａでパターン配線３５が断線することを防止可能である。
【００２９】
なお、本発明の技術範囲は上記各実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述したように、薄膜サーミスタ部の上に一対の対向電極を形成しているが、薄膜サーミスタ部の下、すなわち絶縁性フィルムの一方の面上に一対の対向電極を形成し、その上に薄膜サーミスタ部を形成しても構わない。
【符号の説明】
【００３０】
１，２１，３１…温度センサ、２，２２，３２…絶縁性フィルム、２ａ，２２ａ，３２ａ…くびれ部、２ｂ，２２ｂ，３２ｂ…凹部、３…薄膜サーミスタ部、３５ｃ…幅広部、４…対向電極、５，３５…パターン配線、５ａ…パッド部、Ｂ…折り線
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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