温度传感器的制作方法

文档序号:19792631发布日期:2020-01-24 14:37阅读:282来源:国知局
温度传感器的制作方法

本申请基于2017年7月4日提出的日本专利申请第2017-131240号,本说明书通过参照引用该专利申请的全部内容。

本公开涉及具备采用了电阻值根据温度而变化的电阻体的元件的温度传感器。



背景技术:

例如,在车辆用的汽油发动机、柴油发动机的控制装置及排气净化装置等中,为检测各部的温度而使用温度传感器。温度传感器采用电阻值根据温度而变化的电阻体构成,例如已知有采用热敏电阻的元件、采用铂测温电阻体的元件等。这些元件具有采用铂或铂合金的引线,在罩内与外部取出用的信号线接合。

另一方面,为了与近年的环境限制对应,例如,搭载了增压器的发动机在增加,有伴随着燃烧效率的提高、排气温度达到高温的倾向。因此,对于作为排气温度传感器而使用的温度传感器,要求能耐受在更苛酷的使用环境、例如排气温度达到1000℃以上的搭载位置中的使用。作为温度传感器的高耐热化的课题,有冷热应力负载造成的元件引线的断线,为了抑制断线而提出了强化引线的方案。

例如,在专利文献1记载的热敏电阻式温度传感器中,在从热敏电阻元件引出的引线中,采用以铂或铂合金为主成分、并添加有氧化锆等氧化物粒子的分散强化材料。分散强化材料通过抑制热敏电阻元件的制造工序中的晶粒的粗大化,除了谋求防止例如从-40℃左右到1000℃左右为止变动的使用环境下的热应力造成的断线以外,还谋求防止发动机的高频区中的强振动等造成的断线。

现有技术文献

专利文献

专利文献1:日本专利第3666289号公报



技术实现要素:

可是,在排气温度超过1000℃的高温环境下,对元件的耐热性进行了研究,判明即使在作为引线使用分散强化材料时,也不一定能得到所期望的强度。特别是,发现如下问题:在用于接合引线与信号线的焊接部中,因施加熔点以上的焊接热而使氧化物粒子的分散性恶化,与其它部位相比强度降低。此外,在氧化物粒子的分散性恶化时,因氧化物粒子形成的钉扎力受损,因此在暴露在高温排气中的使用环境下,每施加热负载都使晶粒粗大化,进而使焊接部的强度下降。

本公开的目的是提供一种高耐热性优异的温度传感器,该温度传感器能够确保元件的引线与信号线的焊接部中的强度,即使在施加大的冷热应力的环境下也能够抑制由晶粒粗大化等造成的强度下降。

本公开的一个方案涉及一种温度传感器,是具备:具有电阻值根据温度而变化的电阻体及从所述电阻体引出的引线的元件、通过焊接与所述引线接合的信号线、和罩住所述元件及所述引线与所述信号线的焊接部的罩的温度传感器,其中,

所述引线由在铂或铂合金中分散有氧化物粒子的材料构成,

所述焊接部具有沿着与所述引线或所述信号线的界面的焊接部界面区域、和其内侧的焊接部主区域,且所述氧化物粒子在所述焊接部界面区域中所占的体积率大于所述氧化物粒子在所述焊接部主区域中所占的体积率。

发明效果

根据上述方案,由于在焊接部主区域的外侧的焊接部界面区域中更多地存在刚性模量大的氧化物粒子,所以能够提高焊接部的界面附近的强度。此外,通过分散大量的氧化物粒子,可抑制焊接部界面区域中的粒径的粗大化。其结果是,即使在与以往相比为更高温的环境下使用,也能够抑制由粗大化造成的焊接部界面区域的强度下降,因此可保持耐热性。

因此,能够提供一种高耐热性优异的温度传感器,其可确保元件的引线与信号线的焊接部中的强度,即使在施加大的冷热应力的环境下,也能够抑制由晶粒粗大化等造成的强度下降。

附图说明

有关本公开的上述目的及其它目的、特征及优点,通过参照后附的附图及下述详细的记述将更明确。所述附图为:

图1是实施方式1中的温度传感器的主要部的沿轴向的剖视图。

图2是示意性地表示实施方式1中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。

图3是实施方式1中的温度传感器的全体构成图。

图4是用于说明实施方式1中的引线母材与焊接部的晶粒形状和平均粒径的关系的示意剖视图。

图5是表示实施方式1中的氧化物粒子向焊接时的焊接部界面区域移动的情况的示意剖视图。

图6是表示在以往的温度传感器中,在高温环境下使用时焊接部产生的裂缝的例子的示意剖视图。

图7是表示在以往的温度传感器中,在高温环境下使用时焊接部产生的裂缝的其它例子的示意剖视图。

图8是示意性地表示实施例中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。

图9是实施例中的元件的焊接部的界面附近的采用扫描式电子显微镜的观察图像,是图8的c部的放大图。

图10是表示实施方式2中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的示意图。

图11是用于说明实施方式2中的温度传感器的引线与信号线的焊接方法的焊接装置的概略构成图。

图12是表示用于说明实施方式2中的温度传感器的引线与信号线的焊接方法的焊接部周边的结构的示意图。

图13是示意性地表示实施方式3中的温度传感器的元件的焊接部周边的结构的局部放大剖视图。

图14是实施方式4中的温度传感器的主要部的沿轴向的剖视图。

图15是用于说明实施方式4中的温度传感器的使用时施加给焊接部的应力的焊接部周边的示意剖视图。

具体实施方式

(实施方式1)

参照图1~图7对有关温度传感器的实施方式进行说明。

本方式的温度传感器1如图1所示的那样,具备感温元件即热敏电阻元件2、作为信号线的芯线31、和罩5。热敏电阻元件2具有电阻值根据温度而变化的电阻体21以及从电阻体21引出的引线22,芯线31通过焊接与引线22接合。罩5罩住热敏电阻元件2以及引线22与芯线31的焊接部4。芯线31从一端插入罩5内的护套杆3中突出。

温度传感器1将图1中的左右方向作为轴向x,将在轴向x中设置热敏电阻元件2的一侧作为顶端侧,将其相反侧作为底端侧。此外,热敏电阻元件2将轴向x作为元件长度方向,沿元件长度方向设置引线22及芯线31。

这样的温度传感器1可配置在内燃机例如车辆用的汽油发动机、柴油发动机等的排气管中,用作测定从发动机中排出的排气的温度的排气温度传感器。或者,可配置在发动机的控制装置或排气净化装置等的任意位置中,作为检测各部的温度的温度传感器使用。

如图2放大地所示的那样,引线22可由以铂或铂合金作为母材m、具有分散在母材m中的氧化物粒子p的材料构成。焊接部4具有沿着与引线22或芯线31的界面的焊接部界面区域41、和其内侧的焊接部主区域42,并且,氧化物粒子p在焊接部界面区域41中所占的体积率大于氧化物粒子p在焊接部主区域42中所占的体积率。如此,焊接部界面区域41构成以围住焊接部主区域42的外周全部的方式形成、而且更多地存在氧化物粒子p的焊接部4的最外层部。

关于焊接部4及焊接部界面区域41的详细情况,如后述。

如图3示出全体结构那样,温度传感器1中除了用于收容保护热敏电阻元件2及芯线31的罩5、在内部绝缘地保持芯线31的护套杆3以外,还具备用于将温度传感器1安装在排气管中的管接头61、排气管上的安装部的凸缘62、用于保持护套杆3的底端侧的外周的导管63、外部取出用的布线部64、用于保护布线部64的保护管65。布线部64在保护管65内与从护套杆3的底端侧露出的芯线31电连接。

温度传感器1将罩5侧作为顶端侧,由插通在未图示的排气管中的管接头61固定。通过护套杆3的芯线31及布线部64,将来自热敏电阻元件2的信号取出到外部。

图1中,罩5是有底筒状的金属罩,在其开口端部内插通固定着护套杆3的顶端部。罩5例如由镍合金、不锈钢等构成。在罩5内的空间内,在顶端侧收容热敏电阻元件2,而且通过搭接焊将向热敏电阻元件2的底端侧引出的引线22与向护套杆3的顶端侧引出的芯线31电连接。作为焊接方法,例如可采用激光焊、脉冲焊等。

在热敏电阻元件2和引线22及芯线31的外部周围,填充有用于提高热敏电阻元件2的响应性和耐振性的填料6。护套杆3例如形成为在由不锈钢构成的圆筒管内绝缘地保持芯线31的构成。芯线31例如是由镍合金、不锈钢等构成的合金线。填料6由绝缘性的陶瓷粒子等构成。

热敏电阻元件2具备电阻值根据温度而变化的电阻体21、连接在电阻体21上的引线22、和被覆电阻体21及引线22的一部分的玻璃层23。电阻体21例如由含有锰、钴、镍、铁等的氧化物半导体、或钛酸钡系半导体等陶瓷半导体材料构成。为了抑制电阻体21的劣化,玻璃层23以被覆电阻体21全体和电阻体21与引线22的连接部的方式设置。引线22例如由以纯铂(即pt)或铂铱合金(即pt-ir合金)等铂合金为主体的贵金属线构成。

再者,引线22通常由一对贵金属线构成,分别与一对芯线31接合。这里,只示出一对接合部中的一方,但另一方也同样。

如图2示意性地所示的那样,引线22的母材m例如具有通过进行拉拔处理而在轴向x上细长形状的多个晶粒k排列的结构。引线22为在母材m全体中分散了多个微小的氧化物粒子p的分散强化型,氧化物粒子p例如由选自氧化锆(即zro2)、氧化钇(即y2o3)、氧化铝(即al2o3)等金属氧化物中的至少1种形成。这些氧化物粒子p由于与成为母材m的铂或铂合金相比刚性模量高,所以通过分散在母材m中而使引线22的强度提高。

在这些引线22与芯线31重合的部位,通过焊接热使各自的母材m和母材m1熔化,通过冷却固化形成焊接部4。焊接部主区域42的晶粒k2比母材m的晶粒k大,围住其外周全周地形成焊接部界面区域41。

这里,构成焊接部4的焊接部界面区域41和焊接部主区域42都是通过焊接热熔化而成的区域,如图4所示的那样,具有与母材m不同的结晶形状或晶体粒径。焊接部界面区域41形成为焊接部4的最外层部,是包含与引线22或芯线31的界面的区域。在其内侧的焊接部主区域42是包含由焊接热形成的熔化部分的中心部的区域,由于冷却固化的进展在内侧较慢,因此晶粒k2比较大。

由此,在焊接部主区域42与引线22之间、及焊接部主区域42与芯线31之间,形成焊接部界面区域41。此外,以焊接部界面区域41中氧化物粒子p占有的体积率大于焊接部主区域42中氧化物粒子p占有的体积率的方式构成。也就是说,氧化物粒子p占有的体积率为焊接部界面区域41>焊接部主区域42。该关系在焊接部4的轴向x的外层部及与其正交的方向的外层部的双方都成立,最好在焊接部4全体都适当地成立。此时,通过在应力容易集中的焊接部界面区域41中存在更多的氧化物粒子p,可使包含与引线22或芯线31的界面的区域强化,而且可抑制使用环境下的热导致的强度下降。

最好,在焊接部4中,优选焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率为0.08vol%以上。由此,使焊接部界面区域41的氧化物粒子p的存在量充分增大,使焊接部4的强化效果提高。特别是,在与引线22之间形成的焊接部界面区域41中,引线22由于支持在轴向x的顶端侧具有重心的热敏电阻元件2,容易对焊接部4施加应力。在此种情况下,通过氧化物粒子p的体积率为0.08vol%以上,可抑制冷热应力导致的断线等,此外,只要氧化物粒子p的体积率为0.08vol%以上,就可得到抑制由热导致的结晶粗大化的效果,所以可长期保持强度、抑制焊接部的强度下降。

焊接部界面区域41形成在焊接部主区域42与引线22或芯线31之间,由于与焊接部主区域42相比冷却固化较快,因此晶粒k1比较小。也就是说,焊接部界面区域41中的晶粒k1的平均粒径小于焊接部主区域42中的晶粒k2的平均粒径,为焊接部界面区域41<焊接部主区域42。如此,通过使焊接部界面区域41中的平均粒径更小而使晶界面积增大,可得到抑制晶界偏移及裂缝发展的效果。

最好,晶粒k1的平均粒径优选为6μm以下。特别是,在从室温至1050℃左右的温度范围内反复接受冷热应力那样的使用环境中,对焊接部4要求更高的强度。为了与施加给焊接部界面区域41的应力相比提高焊接部界面区域41的强度,由后述的霍尔-佩奇公式3可知最好减小粒径,如果平均粒径为6μm以下,则提高强度的效果高。焊接部主区域42中的晶粒k2与焊接部界面区域41相比平均粒径大,例如大于6μm。

在引线22的母材m中,晶粒k的长度方向长度b和宽度方向长度a的比率即纵横比(即b/a,参照图4)例如为10以上。此外,焊接部界面区域41中的晶粒k1的纵横比例如为1~3左右,关于焊接部主区域42中的晶粒k2,纵横比也与焊接部界面区域41同等,例如为1~3左右。关于芯线31的母材m1中的晶粒k3,最好纵横比与引线22同样,例如设定为10以上。

再者,关于焊接部4的最外层部即焊接部界面区域41和成为内层部的焊接部主区域42,氧化物粒子p所占的体积率及晶粒k1、k2的平均粒径等,例如可通过控制焊接时间及温度等条件来进行调整。

一般来讲,与构成母材m的贵金属相比,氧化物粒子p的比重小,例如相对于pt的比重:21.5,zro2的比重为5.7。因此,如图5示意性地所示的那样,在熔化状态时,更轻的氧化物粒子p容易被挤压向焊接部主区域42的外周侧(例如图5中用箭头表示)。但是,通过焊接热而熔化的部分由于因吸热的关系从外周侧开始固化,所以如果固化快则氧化物粒子p不能充分向界面移动。因此,例如通过延长焊接时间,利用母材m和氧化物粒子p的比重差,能够使氧化物粒子p更多地分散在焊接部界面区域41中。

接着,对本方式的温度传感器1的作用效果进行说明。

如图6中作为以往例所示的那样,在对热敏电阻元件2的引线22和护套杆3的芯线31进行搭接焊时,容易产生焊接部4的强度下降。这是因为在焊接部4,通过施加熔点以上的焊接热而使母材熔化,氧化物粒子p容易移动,产生局部的分散性恶化及体积率下降。此外,如果氧化物粒子p的钉扎力受损,则通过施加热负载而使粒子容易粗大化,得不到所希望的强度。

进而,由于引线22和芯线31是热膨胀系数不同的异种材的焊接,所以在焊接部4产生应力集中。特别是,在热敏电阻元件2的顶端侧的界面区域,包含与引线22和芯线31的对接部位邻接的顶端部a1的顶端区域a成为相对于应力为最弱的应力集中部(即最弱部)。这是因为形成为热敏电阻元件2被护套杆3的顶端支持的结构,尽管通过在罩5内填充填料6来保持热敏电阻元件2,但是因排气的急剧的温度变化等而伴随着罩5的膨胀收缩,发生热敏电阻元件2或引线22的变位。

因此,如图6的上图所示的那样,如果对焊接部4施加冷热应力,则例如以与引线22相接的顶端部a1为起点,如图6的下图所示的那样,沿着引线22和芯线31的对接部位,朝底端侧的裂缝b1扩展。或者,如图7所示的那样,沿着母材强度比较低的引线22侧的界面,裂缝b2朝底端侧扩展。通过这些裂缝b1、b2而有在焊接部4产生裂纹以至断线的顾虑。

与此相对照,在本方式中,如图2所示的那样,在与引线22或芯线31的焊接部界面区域41中,与焊接部主区域42相比,氧化物粒子p的体积率增大。也就是说,通过在焊接部4的最外层部分散更多的氧化物粒子p,可使强度提高。该效果可通过下述式1所示的奥罗万公式进行说明,例如,如果分散粒子半径r(即氧化物粒子p的半径)及刚性模量μ为固定,则体积率f越大,材料变形所需要的奥罗万应力τ_or越增大。也就是说,材料被分散强化,使强度提高。

(奥罗万公式)

式1:τ_or=(0.7μb√f)/r

其中,在式1中

τ_or:奥罗万应力

μ:刚性模量

b:burger矢量

f:体积率

r:分散粒子半径

此外,由下述式2所示的zenar公式可知:在氧化物粒子p聚集的焊接部界面区域41,通过增大体积率f,由于利用氧化物粒子p钉扎晶界,所以能够阻碍结晶的晶粒生长。

(zenar公式)

式2:pi=3σf/2r

其中,式2中

pi:钉扎力

σ:晶界能量

f:体积率

r:分散粒子半径(即氧化物粒子半径)

另外,关于粒子粗大化被抑制的结果,由下述式3所示的霍尔-佩奇公式可知:通过减小晶体粒径d,屈服应力σs更加增大。由此,可进一步提高强度。

(霍尔-佩奇公式)

式3:σs=σ0+(k/√d)

其中,式3中

σs:屈服应力

σ0:单晶的屈服应力

k:比例常数

d:晶体粒径

(试验例)

制作具有上述实施方式1所示的焊接部4的温度传感器1(即实施例1),按以下确认热敏电阻元件2的接合部的结构,同时进行确认其耐久性的试验。在本试验中,热敏电阻元件2的引线22为氧化物分散强化型铂线,由在成为母材m的铂中分散有作为氧化物粒子p的氧化锆的材料构成。将护套杆3的芯线31的材料设定为ni-cr-fe镍合金即ncf601。热敏电阻元件2的引线22与护套杆3的芯线31通过采用激光焊的搭接焊进行接合。通过调整此时的焊接时间,在焊接部界面区域41的外侧,形成更多地分散有氧化物粒子p的焊接部界面区域41。

关于实施例1的温度传感器1,制作了将引线22和芯线31的接合部在元件长度方向(即轴向x)切断并进行了断面研磨的试样。图9中示出该试样的观察图像。图9相当于在图8所示的引线22和芯线31的对接部中,将包含焊接部4的界面的一部分(例如图8的c部)放大的区域。如图9所示的那样,确认在包含焊接部4的界面的区域中,在与引线22(即图中所示的母材)的界面处,形成了分散有氧化物粒子p的焊接部界面区域41。

关于该焊接部界面区域41和更内侧的焊接部4(即焊接部主区域42)中的氧化物粒子p的体积率,在焊接部界面区域41中为0.1vol%,在焊接部主区域42中为0.05vol%。此外,体积率的计算方法如下。也就是说,对在按上述那样进行了断面研磨后进行了离子蚀刻的表面实施epma(即电子束微量分析)分析,检测氧化物粒子p。此外,在进行了离子蚀刻的断面,对焊接部界面区域41、焊接部主区域42各个区域中存在的氧化物粒子p的直径进行测定,假设氧化物粒子p为球形,求出体积。将该值除以各个区域的体积而得到的值作为体积率。

再者,引线22即铂线的铂粒子的纵横比大约为50,焊接部界面区域41的晶粒的纵横比大约为1.8,平均粒径大约为3.2μm。此外,焊接部主区域42的晶粒的纵横比大约为2.4,平均粒径大约为96μm。

此外,对实施例1的温度传感器1反复实施热冲击,进行了确认焊接部4的耐久性的试验。此时,使温度在室温与作为内燃机中的排气温度而设想的1050℃之间变化,将此作为1个循环,对温度传感器1反复实施了1万个循环的热冲击。根据试验后的焊接部界面区域41的损伤的有无来评价耐久结果,将没有产生损伤时作为无,将产生损伤时作为有,表1中示出结果。

接着,与实施例1同样地,制作将焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率变化为0.08vol%或1.5vol%的温度传感器1(即实施例2、3)。同样操作,表1中一并示出通过热冲击进行的耐久性的确认试验的结果。此外,实施例2、3中,焊接部主区域42中的氧化物粒子p的体积率小于0.08vol%或1.5vol%,确认了比焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率小。

此外,为了进行比较,制作将焊接部界面区域41中的体积率设定为0%或0.01%的温度传感器1(即比较例1、2),表1中一并列出同样通过热冲击进行的耐久性的确认试验的结果。再者,在比较例1、2中,焊接部主区域42与焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率为同等。

表1

如表1明示的那样,在比较例1、2中,在焊接部界面区域41产生损伤,而在实施例1~3中,在焊接部界面区域41都没有发现裂缝等损伤。由此得知:在焊接部界面区域41中,氧化物粒子p的体积率大于焊接部主区域42,特别是如果达到0.08vol%以上的范围,则在焊接部主区域42中,即使氧化物粒子p的体积率更低,也能充分提高焊接部4的强度,提高对冷热应力的耐久性。

(实施方式2)

参照图10~图13对温度传感器的实施方式2进行说明。

本方式的温度传感器1是上述实施方式1的变形例,由于温度传感器1的基本结构与上述实施方式1同样,所以将图示及说明省略。本方式中,焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率在应力集中部更高。以下,以该不同点为中心进行说明。

再者,在实施方式2以后所用的符号中,对于与已出现的实施方式中所用的符号相同的符号,只要不特别示出,就表示与已出现的实施方式中同样的构成要素等。

如图10示意性地所示的那样,在本方式的温度传感器1中,也通过搭接焊将向热敏电阻元件2的底端侧引出的引线22和向未图示的护套杆3的顶端侧引出的芯线31电连接。此时,与上述实施方式1同样,例如以两个焊接点的一部分重合的方式进行焊接,在焊接部4中,在焊接部主区域42的外侧,沿着与引线22或芯线31的界面形成焊接部界面区域41。另外,在焊接部界面区域41中,在包含轴向x上的顶端部的、因与引线22和芯线31重合的对接部位邻接而成为应力集中部的顶端区域a,与其它区域相比,分散的氧化物粒子p的体积率提高。

本方式中,在最弱部即顶端区域a中,通过进一步提高氧化物粒子p的体积率,能够提高上述式1~式3中示出的效果。所以,可进一步提高强度和使晶体粒径小径化,即使应力集中在顶端区域a,也能防止晶粒的粗大化及裂纹等的发生。因而,可提高耐冷热应力性,抑制强度下降,从而提高可靠性。

这样,分散在焊接部界面区域41中的氧化物粒子p不需要全部均等地存在,例如能够以应力容易集中的部位更大的方式来调整氧化物粒子p的存在量(即体积率)。

接着,对在通过搭接焊将引线22和芯线31接合时、调整氧化物粒子p的体积率的方法的一个例子进行说明。例如,要提高顶端区域a中的氧化物粒子p的体积率,可通过调整多个焊接点的焊接顺序或焊接时间等条件,使得在顶端区域a侧聚集更多的氧化物粒子p。

如图11所示的那样,在使用利用激光照射的焊接装置100时,在可动式的下压夹具101上,将引线22和芯线31重合地配置,夹持在与上压夹具102之间。而且,在两个焊接点中,先将远离热敏电阻元件2的部位(例如图12中的4a)配置在激光照射口103的下方,进行激光焊。接着,在焊接部界面区域41发生固化之前,迅速地使下压夹具101水平移动(例如图11、图12中用箭头表示),将更靠近热敏电阻元件2的部位(例如图12中的4b)重合在先前的焊接点上进行焊接。

此时,先前的激光照射部位在固化之前与下个激光照射部位的熔化部分成为一体,氧化物粒子p从先前的激光照射造成的熔化部分被挤压向下个激光照射造成的熔化部分。由于氧化物粒子p从熔化部分重叠的部分向大致水平方向(即、沿着引线22和芯线31的对接部位的方向)朝轴向x的顶端侧被挤压,所以在顶端侧的界面容易聚集更多的氧化物粒子p。此外,在接下来的焊接中,如果使峰值保持时间后的冷却时间较短,则能在顶端侧的界面聚集了更多的氧化物粒子p的状态下快速地使其固化。

(实施方式3)

参照图13对有关温度传感器的实施方式3进行说明

本方式的温度传感器1是上述实施方式1的变形例,不仅在引线22中,而且在芯线31中也分散有氧化物粒子p。温度传感器1的基本结构与上述实施方式1相同,所以将其说明省略,以下以不同点为中心进行说明。

如图13示意性地所示的那样,在本方式的温度传感器1中,也具有向热敏电阻元件2的底端侧引出的引线22,通过搭接焊与向未图示的护套杆3的顶端侧引出的芯线31电连接。此时,引线22例如是在铂或铂合金等母材m中分散有氧化物粒子p的贵金属线,作为芯线31,例如可使用在镍合金等母材m1中分散有氧化物粒子p的合金线。

引线22与芯线31重合地焊接接合。这里,与实施方式1同样,在两个焊接点的一部分重合的焊接部4中,形成焊接部主区域42和围住其外周的焊接部界面区域41。即使在本方式中,分散在焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率也大于焊接部主区域42。

本方式中,由于在引线22和芯线3双方中含有氧化物粒子p,所以焊接时向熔化的部分中引入更多的氧化物粒子p。因此,焊接部界面区域41的氧化物粒子p的存在量进一步增大,焊接部4的强度进一步提高。所以,可提高耐冷热应力性,抑制强度下降,从而提高可靠性。

(实施方式4)

参照图14、15对有关温度传感器的实施方式4进行说明。

本方式的温度传感器1是上述实施方式1的变形例,温度传感器1的基本结构与上述实施方式1相同,所以将其说明省略,以下以不同点为中心进行说明。

如图14示意性地所示的那样,在本方式的温度传感器1中,也具有向热敏电阻元件2的底端侧引出的引线22,引线22通过接头线32与向未图示的护套杆3的顶端侧引出的芯线31电连接。

在本方式中,引线22通过对焊与和芯线31搭接焊的接头线32接合。在引线22与接头线32之间,通过对焊形成焊接部4。在该焊接部4中,也如图15示意性地所示的那样,形成焊接部主区域42和其外侧的焊接部界面区域41,沿着与引线22或接头线32的界面,配置有焊接部界面区域41。在接头线32与芯线31之间,通过搭接焊形成焊接部7。

与上述实施方式1同样,引线22例如是在铂或铂合金等母材m中分散有氧化物粒子p的贵金属线,芯线31例如由以镍合金等作为母材m1的合金线构成。与芯线31搭接焊的接头线32也同样可设定为镍合金等合金线。此外,如实施方式3那样,也可设定为在芯线31或接头线32的母材m1中分散有氧化物粒子p的结构。而且,通过使分散在焊接部界面区域41中的氧化物粒子p的体积率大于焊接部主区域42,可提高焊接部4的强度。

在本方式的构成中,施加给焊接部4的应力集中在更靠近热敏电阻元件2的焊接部4的顶端侧端部。特别是,在热敏电阻元件2的成为与引线22的界面的焊接部界面区域41中,向外表面露出的顶端边缘部区域a2成为应力集中部。在此种情况下,也在焊接部4的顶端侧形成焊接部界面区域41,通过在最弱部即顶端边缘部区域a2中提高氧化物粒子p的体积率,可得到与实施方式1同样的效果。所以,可提高耐冷热应力性,抑制强度下降,提高可靠性。

再者,在作为芯线31或接头线32而使用分散有氧化物粒子p的合金线时,关于焊接部7,也能在焊接部主区域的外周形成氧化物粒子p的体积率更大的焊接部界面区域,可进一步提高焊接部7的强度。

本公开并不限定于上述各实施方式,可在不脱离其主旨的范围内用于多种实施方式。

例如,在上述实施方式中,作为元件使用热敏电阻元件,但只要是使用电阻值根据温度而变化的电阻体的元件即可,例如也可以是使用铂测温电阻体等的元件。

此外,还可以是将上述实施方式适宜组合而成的形态。

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