JPH0358161B2 - - Google Patents
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- JPH0358161B2 JPH0358161B2 JP58166412A JP16641283A JPH0358161B2 JP H0358161 B2 JPH0358161 B2 JP H0358161B2 JP 58166412 A JP58166412 A JP 58166412A JP 16641283 A JP16641283 A JP 16641283A JP H0358161 B2 JPH0358161 B2 JP H0358161B2
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- JP
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- glass
- thermistor
- lead wire
- high temperature
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Description
本発明は、耐熱性と高温安定性を向上させたガ
ラス封着タイプのサーミスタに関する。
従来、ガラス付着タイプのサーミスタは、第１
図および第２図に示す引出しリード線１で素子３
を挟んで直接接触させ、素子３の周縁部を封着ガ
ラス２で封着固定したタイプのものと、第３図に
示す素子３に白金線４の電極を植込み、この白金
線４と引出しリード線１とを接続し、素子３とそ
の接続部分の周縁部を封着ガラス２で封着固定し
たタイプのものなどがある。
従来のタイプのサーミスタでは、リード線とし
ては封着ガラスとの密着性の良いジユメツト線が
一般に用いられ、封着ガラス部としては鉛ガラス
が用いられ、加熱溶融させて封着固定させて製造
する。
このような従来のサーミスタの構成において、
引出しリード線としてジユメツト線また封着ガラ
スとして鉛ガラスを用いたものを450℃以上の高
温度領域で使用すると、引出しリード線の酸化が
ガラス封着内部まで進行してサーミスタ特性が著
しく変化を起こし最終的に破損する危険がある。
また封着ガラスの加熱溶融による素子との反応に
よつてサーミスタ特性を著しく変化させる問題点
がある。
以上の点に鑑みて本発明は550℃以上の高温度
領域での使用に耐え得る高い耐熱性を有し、サー
ミスタ特性が高温で安定なサーミスタを提供する
ことを目的とする。
本発明者等は、耐熱性および高温安定性の良好
なサーミスタについて種々研究を行い次の知見を
得た。
(1) 550℃以上の高温度領域での使用に耐えるた
めには封着ガラスの軟化点が670℃以上である
ことが必要であるが、軟化点が高くてもソーダ
ガラスや鉛ガラスなどの体積抵抗率log（Ω・
cm）低いものは高温度領域での通電によつて封
着ガラスの内部に変質を起しサーミスタ特性の
安定性が悪くなる。
しかし硼珪酸ガラスは一般に高温度領域での
体積抵抗率が大きい傾向にあり、封着ガラスと
して軟化点670℃以上の硼珪酸ガラスを用いた
サーミスタは高温度領域において通電にもサー
ミスタ特性の変化率が小さい。
(2) クロムメツキを施した引出しリード線を用い
ると高温度領域における耐酸化性化に優れ、し
かも封着ガラスと密着性が良好であるので高温
度領域と常温領域とのヒートサイクルによるサ
ーミスタ特性の変化率が一層小さくなる。
本発明は以上の如き知見に基づいて得られた
ものであつて、サーミスタ素子の封着固定に軟
化点670℃以上の硼珪酸ガラスを用い、引出し
リード線の少なくともガラス封着される部分が
厚さ0.1〜20μｍでクロムメツキを施されている
ことを特徴とする。
本発明において引出しリード線は、耐熱性の高
いものが選ばれるが、たとえばNi、Ni−Cr合
金、Ni−Cr−Fe合金、Ni−Ｗ合金、Ni−Fe合
金及びNi−Co−Fe合金等のいずれかからなる。
引出しリード線のクロムメツキ厚さが0.1μｍ以
下では硼珪酸ガラスとの密着性が悪く、更に高温
度領域での耐酸化性も悪くなる。
またクロムメツキ厚さが20μｍ以上では引出し
リード線の柔軟性が損なわれ、メツキ皮膜に微細
な亀裂が入りやすくなつて封着ガラスとの密着性
が必ずしも良好でなくなる。なお耐熱性が高い引
出しリード線を用いる場合はガラス封着に相当す
る部分のみクロムメツキをするだけでも本発明の
目的とするサーミスタが得られる。
本発明において硼珪酸ガラスとしてはアルカリ
金属酸化物の含有量のすくないものを用いると一
般に体積抵抗率が大きくなり良好である。
また硼珪酸ガラスの軟化点が670℃未満では550
℃以上の高温度領域で封着ガラスが変形したりガ
ラスの加熱溶融による素子との反応によつてサー
ミスタ特性を変化させ本発明の目的とするサーミ
スタが得られない。
なお本発明においてガラス封着を完全にするた
め引出しリード線と封着ガラスとの膨張係数をほ
ぼ一致させることが好ましい。
次に本発明のサーミスタの製造を添付の図面を
参照して説明する。第１図および第２図のタイプ
のサーミスタはクロムメツキを施した引出しリー
ド線１に金ロウで素子３をつけたのち、軟化点
670℃以上の硼珪酸ガラス管（直径0.6〜2.5ｍφ、
長さ２〜８mm）を素子部に通したのち、900〜
1200℃の温度で加熱して溶融封着する。
また第３図のタイプのサーミスタは白金線４の
電極を植込れた素子３の白金線４をクロムメツキ
を施したリード線１に接続し、軟化点670℃以上
の棚珪酸ガラス管（直径0.6〜2.5mmφ、長さ２〜
８mm）を素子と白金線の接続分まで通したのち、
900〜1200℃の温度で加熱して溶融付着する。
本発明のサーミスタは封着ガラスとして軟化点
670℃以上の硼珪酸ガラスをもちいているので耐
熱性が高くまた高温度領域における通電によつて
も封着ガラス内部に全く変化が起きずサーミスタ
特性が安定である。
また引出しリード線の表面にクロムメツキを施
してあるため、耐熱性が向上し、しかもガラス封
着時に酸化クロムのうすい皮膜を生じ、この皮膜
が硼珪酸ガラスとの密着性を良好にするので素子
の部分の封着が完璧となる。その結果、550℃以
上の高温度領域に長時間さらされたりまた高温度
領域と常温領域とのヒートサイクルによつても引
出しリード線の酸化がガラス封着内部まで進行す
るようなことを起きずサーミスタ特性が安定であ
る。
以下実施例によつて本発明を具体的に説明す
る。
実施例
300℃に於ける抵抗値が26KΩ（300〜500℃のＢ
定数6100k）となるように第１表に示す条件で本
発明に従いサーミスタを製造した。これらについ
て通電安定性試験およびヒートサイクル試験を行
い、試験後の抵抗変化率（Rt−R0／R0×100％、
R0：初期抵抗、Rt：ｔ時間後の抵抗）を第１表
に示した。
比較のために封着ガラスとしてソーダガラス、
鉛ガラスおよび軟化点670℃以下の硼珪酸ガラス
を用いたサーミスタおよびクロムメツキを施さな
い引出しリード線を用いたサーミスタについて同
様に試験を行いその結果を第１表に示した。
なお通電安定性試験は580℃において0.7ｍＷを
印加して1000時間後の抵抗変化率を300℃で測定
することにより実施した。
またヒートサイクル試験は580℃に20分間放置
後直ちに常温で10分間風冷を行うのを１サイクル
として1000サイクル後、300℃に維持して変化率
を測定して実施した。
The present invention relates to a glass-sealed thermistor with improved heat resistance and high temperature stability. Conventionally, glass-adhesive type thermistors have
The element 3 is connected to the lead wire 1 shown in the figure and FIG.
One is the type in which the periphery of the element 3 is sealed and fixed with sealing glass 2, and the electrode of platinum wire 4 is implanted in the element 3 shown in FIG. There is a type in which the wire 1 is connected and the peripheral edge of the element 3 and the connected portion is sealed and fixed with a sealing glass 2. In conventional thermistors, the lead wire is generally a composite wire that has good adhesion to the sealing glass, and the sealing glass is made of lead glass, which is manufactured by heating and melting it and sealing it in place. . In such a conventional thermistor configuration,
If a lead wire is used as a lead wire or lead glass is used as a sealing glass in a high temperature range of 450℃ or higher, oxidation of the lead wire will progress to the inside of the glass seal, causing a significant change in the thermistor characteristics. There is a risk of eventual damage.
Another problem is that the thermistor characteristics are significantly changed due to reaction with the element due to heating and melting of the sealing glass. In view of the above points, an object of the present invention is to provide a thermistor that has high heat resistance that can withstand use in a high temperature range of 550° C. or higher, and whose thermistor characteristics are stable at high temperatures. The present inventors conducted various studies on thermistors with good heat resistance and high temperature stability, and obtained the following knowledge. (1) In order to withstand use in a high temperature range of 550°C or higher, the sealing glass must have a softening point of 670°C or higher, but even if the softening point is high, soda glass, lead glass, etc. Volume resistivity log (Ω・
cm) If the temperature is low, energization in a high temperature range will cause deterioration of the interior of the sealing glass, resulting in poor stability of thermistor characteristics. However, borosilicate glass generally tends to have a large volume resistivity in high temperature ranges, and thermistors using borosilicate glass with a softening point of 670°C or higher as sealing glass have a rate of change in thermistor characteristics even when energized in high temperature ranges. is small. (2) Using chrome-plated lead wires has excellent oxidation resistance in high temperature ranges, and also has good adhesion to the sealing glass, so it is possible to improve the thermistor characteristics due to heat cycles between high temperature ranges and room temperature ranges. The rate of change becomes even smaller. The present invention has been obtained based on the above findings, and uses borosilicate glass with a softening point of 670°C or higher to seal and fix the thermistor element, and at least the portion of the lead wire to be sealed with glass is thick. It is characterized by being chrome plated with a thickness of 0.1 to 20 μm. In the present invention, the lead wire is selected from one having high heat resistance, such as Ni, Ni-Cr alloy, Ni-Cr-Fe alloy, Ni-W alloy, Ni-Fe alloy, Ni-Co-Fe alloy, etc. Consists of any of the following. If the thickness of the chrome plating on the lead wire is less than 0.1 μm, the adhesion to the borosilicate glass will be poor, and the oxidation resistance in high temperature ranges will also be poor. Furthermore, if the thickness of the chrome plating is 20 μm or more, the flexibility of the lead wire will be impaired, the plating film will be prone to minute cracks, and the adhesion to the sealing glass will not necessarily be good. In addition, when using a lead wire with high heat resistance, the thermistor as the object of the present invention can be obtained by simply chroming only the portion corresponding to the glass sealing. In the present invention, it is generally preferable to use a borosilicate glass containing a small amount of alkali metal oxide because the volume resistivity becomes large. In addition, if the softening point of borosilicate glass is less than 670℃,
In a high temperature range of .degree. C. or higher, the sealing glass is deformed or the thermistor characteristics change due to a reaction with the element due to heating and melting of the glass, making it impossible to obtain the thermistor that is the object of the present invention. In the present invention, in order to achieve perfect glass sealing, it is preferable that the expansion coefficients of the drawer lead wire and the sealing glass be substantially the same. Next, manufacturing of the thermistor of the present invention will be explained with reference to the accompanying drawings. Thermistors of the type shown in Figures 1 and 2 are made by attaching an element 3 to a chrome-plated lead wire 1 with gold solder, then
Borosilicate glass tube (diameter 0.6-2.5mφ, 670℃ or higher)
After passing a length of 2 to 8 mm through the element, 900 to
Heat and melt seal at a temperature of 1200℃. The thermistor of the type shown in Fig. 3 is made by connecting the platinum wire 4 of the element 3, which has an electrode of platinum wire 4 implanted therein, to a chrome-plated lead wire 1. ~2.5mmφ, length 2~
8mm) to the connection between the element and the platinum wire,
Melt and adhere by heating at a temperature of 900-1200℃. The thermistor of the present invention has a softening point as a sealing glass.
Since it uses borosilicate glass with a temperature of 670°C or higher, it has high heat resistance, and even when electricity is applied in a high temperature range, no change occurs inside the sealing glass, and the thermistor characteristics are stable. In addition, the surface of the lead wire is chrome-plated, which improves heat resistance, and also forms a thin film of chromium oxide during glass sealing, and this film improves adhesion to the borosilicate glass, so the element The parts are perfectly sealed. As a result, oxidation of the lead wire does not progress to the inside of the glass seal even when exposed to a high temperature range of 550°C or higher for a long time or due to a heat cycle between a high temperature range and a room temperature range. Thermistor characteristics are stable. The present invention will be specifically explained below using Examples. Example The resistance value at 300℃ is 26KΩ (B at 300~500℃
A thermistor was manufactured according to the present invention under the conditions shown in Table 1 so that the constant value was 6100k). These were subjected to a current stability test and a heat cycle test, and the rate of change in resistance after the test (R t −R 0 /R 0 ×100%, R 0 : initial resistance, R t : resistance after t hours) was determined as the first Shown in the table. Soda glass is used as the sealing glass for comparison.
Similar tests were conducted on thermistors using lead glass, borosilicate glass with a softening point of 670° C. or less, and thermistors using lead wires without chrome plating, and the results are shown in Table 1. The current stability test was conducted by applying 0.7 mW at 580°C and measuring the rate of change in resistance after 1000 hours at 300°C. In addition, a heat cycle test was carried out by keeping the temperature at 300°C and measuring the rate of change after 1000 cycles, where one cycle consisted of leaving it at 580°C for 20 minutes and then immediately cooling it with air for 10 minutes at room temperature.
【表】
第１表に示す結果から明らかな如く、本発明に
従うサーミスタは通電安定性試験後の抵抗変化率
がいずれも約６％以下と低く、ヒートサイクル試
験後の抵抗変化率も約３％以下と低く、優れた耐
熱性および高温安定性を有することが解かる。比
較のため本発明の範囲外で製造したサーミスタは
上記通電安定性試験およびヒートサイクル試験中
に破損したり、580℃以上の高温での使用に耐え
ないほどの抵抗変化を示している。
以上、本発明を実施例により説明したが、本発
明はこれらの実施例に制限されるものではなく、
特に第１図乃至第３図に示すタイプのサーミスタ
にも限定されるものではない。[Table] As is clear from the results shown in Table 1, the thermistor according to the present invention has a low resistance change rate of about 6% or less after the current carrying stability test, and a resistance change rate of about 3% after the heat cycle test. It can be seen that it has excellent heat resistance and high temperature stability. For comparison, a thermistor manufactured outside the scope of the present invention was damaged during the above-mentioned current carrying stability test and heat cycle test, or showed a change in resistance to the extent that it could not withstand use at high temperatures of 580° C. or higher. Although the present invention has been explained above using Examples, the present invention is not limited to these Examples.
In particular, the invention is not limited to the thermistors of the type shown in FIGS. 1 to 3.
第１図、第２図および第３図は、ガラス封着タ
イプのサーミスタの縦断面図を示す。
（参照番号）、１……引出しリード線、２……
封着ガラス、３……素子、４……白金線。
FIG. 1, FIG. 2, and FIG. 3 show longitudinal cross-sectional views of a glass-sealed type thermistor. (Reference number), 1... Output lead wire, 2...
Sealing glass, 3...element, 4...platinum wire.
Claims (1)
る引出しリード線と、該素子及び該引出しリード
線の接続部分を封着固定するガラス部とからな
り、該ガラス部は軟化点670℃以上の硼珪酸ガラ
スから構成されており、該引出しリード線の少な
くともガラス封着される部分は0.1〜20μｍの厚さ
でクロムメツキされていることを特徴とするサー
ミスタ。 ２ 該引出しリード線は、Ni、Ni−Cr合金、Ni
−Cr−Fe合金、Ni−Ｗ合金、Ni−Fe合金及び
Ni−Co−Fe合金のいずれか１種からなることを
特徴とする特許請求の範囲第１項記載のサーミス
タ。 ３ 該引出しリード線は該素子に金ロウ付されて
いるか或いは白金線を介して接続されていること
を特徴とする特許請求の範囲第１項または第２項
に記載のサーミスタ。[Scope of Claims] 1. Consists of a thermistor element, a lead wire electrically connected to the element, and a glass part that seals and fixes the connecting portion of the element and the lead wire, the glass part being softened. 1. A thermistor characterized in that the thermistor is made of borosilicate glass having a temperature of 670° C. or higher, and at least a portion of the lead wire to be sealed with the glass is plated with chrome to a thickness of 0.1 to 20 μm. 2 The lead wire is made of Ni, Ni-Cr alloy, Ni
-Cr-Fe alloy, Ni-W alloy, Ni-Fe alloy and
The thermistor according to claim 1, characterized in that it is made of any one of Ni-Co-Fe alloys. 3. The thermistor according to claim 1 or 2, wherein the lead wire is gold-brazed to the element or connected via a platinum wire.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16641283A JPS6057903A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Thermistor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP16641283A JPS6057903A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Thermistor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6057903A JPS6057903A (en) | 1985-04-03 |
| JPH0358161B2 true JPH0358161B2 (en) | 1991-09-04 |
Family
ID=15830940
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP16641283A Granted JPS6057903A (en) | 1983-09-09 | 1983-09-09 | Thermistor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6057903A (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4841273A (en) * | 1987-12-18 | 1989-06-20 | Therm-O-Disc, Incorporated | High temperature sensing apparatus |
| JPH01292196A (en) * | 1988-05-14 | 1989-11-24 | Jujo Paper Co Ltd | System for removing ink from wastepaper |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH0666524B2 (en) * | 1987-08-24 | 1994-08-24 | 日本電気株式会社 | Semiconductor laser device |
-
1983
- 1983-09-09 JP JP16641283A patent/JPS6057903A/en active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS6057903A (en) | 1985-04-03 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |