CN111609947A - 一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法 - Google Patents

一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，包括均为膜式铂热电阻的主干电阻条、多个调阻电路和多个调阻片，调阻电路包括定值电阻条和短接电阻条；其中调阻电路将多个串接在一起的定值电阻条与主干电阻条的其中一段并联，短接电阻条将单独的定值电阻条与该段主干电阻条并联，通过打断该段主干电阻条和短接电阻条即可将一定数量的定值电阻条串接到主干电阻条中，从而增加调阻电路的阻值；同时利用多个分级的调阻电路中的定值电阻的阻值递减，使得每个调阻电路在调节时串接入主干电阻条内的阻值精度不同，从而实现分级调阻；最后设置改变大小形状后阻值轻微变化的调阻片，进一步增加本发明的调阻精度。

Description

一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法
技术领域
本发明涉及铂热电阻技术领域，具体是一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法。
背景技术
铂热电阻是利用铂丝的电阻值随着温度的变化而变化这一基本原理设计和制作的，测温范围较大，适合于-200～850℃。铂热电阻的标准阻值为100.0± 0.06Ω(0℃的条件下)。大批量的规模化生产，都是通过激光调阻的方式，获得高精度，一致性好的元件。因此设计出一个好的电路图形，对于提高激光调阻的速度和精度，有很高的价值。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的是提供一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，能够提供一种膜式铂热电阻结构，提高激光调阻的速度和精度。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
本发明的一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，包括均为膜式铂热电阻的主干电阻条、多个调阻电路和多个调阻片；
所述主干电阻条的两端分别引出两个用于连接外部电路的电极；
所述调阻电路包括所述定值电阻条和短接电阻条，多个所述定值电阻条串接在一起后与所述主干电阻条的一段并联，多个所述短接电阻条将单独的所述定值电阻条与该段所述主干电阻条并联；
多个所述调阻电路中的定值电阻阻值依次递减；
所述调阻片的一条或者多条边缘与所述主干电阻条的一条或者多条边对应连接。
进一步的，本发明中的电路结构还包括定阻电路，所述定阻电路包括多个平行设置并且串接在一起的所述定值电阻条，所述定阻电路串接在所述主干电阻条上。
进一步的，所述主干电阻条、调阻电路、调阻片和电极均设置在绝缘衬底上。
优选的，所述定值电阻条、短接电阻条和用于连接的电阻条的宽度均匀一致并且一体成型，所述主干电阻条的宽度为上述电阻条宽度的1.5倍。
进一步的，所述调阻电路中的每个短接电阻条将两个所述定值电阻条并联在所述主干电阻条的一段上。
进一步的，所述调阻电路内的多个定值电阻的阻值依次递减。
本发明还提供一种高精度温度传感器芯片电路的调阻方法，具体步骤包括：
(1)选择所述定值电阻阻值最高的一个所述调阻电路进行调阻，切割与该调阻电路连接的所述主干电阻条的一段和一定数量的所述短接电阻条，使对应数量的所述定值电阻条串接至所述主干电阻条中；
(2)选择所述定值电阻阻值次之的一个所述调阻电路，重复步骤(1)，直到完成所有的所述调阻电路的调阻；
(3)切割所述调阻片，改变所述调阻片的形状和大小以改变调阻片接入到所述主干电阻条上的阻值。
进一步的，本发明采用激光调阻机对所述主干电阻条和短接电阻条进行切割。
本发明的有益效果是：本发明的一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，通过主干电阻条上设置多个分级设置的调阻电路和调阻片，其中调阻电路将多个串接在一起的定值电阻条与主干电阻条的其中一段并联，短接电阻条将单独的定值电阻条与该段主干电阻条并联，通过打断该段主干电阻条和短接电阻条即可将一定数量的定值电阻条串接到主干电阻条中，从而增加调阻电路的阻值；同时利用多个分级的调阻电路中的定值电阻的阻值递减，使得每个调阻电路在调节时串接入主干电阻条内的阻值精度不同，从而实现分级调阻；最后设置改变大小形状后阻值轻微变化的调阻片，进一步增加本发明的调阻精度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述：
图1为本发明的实施例一的结构示意图；
图2为本发明的实施例二的结构示意图；
图3为本发明的实施例三的结构示意图。
具体实施方式
实施例一
如图1所示：本实施例的一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，包括均为膜式铂热电阻的主干电阻条11、定阻电路14、3个调阻电路12和1 个调阻片；门字形的主干电阻条11的两端分别引出两个用于连接外部电路的电极15；定阻电路14包括多个平行设置并且串接在一起的定值电阻条121，所有的定阻电路14都串接在主干电阻条11上；三个调阻电路12结构一致，均包括多根竖直且平行的定值电阻条121和短接电阻条122，多个定值电阻条121长度一致，串接在一起后与主干电阻条11的一段侧边并联，每根短接电阻条122将两根定值电阻条121与该段主干电阻条11并联，三个调阻电路12分级设置，一级调阻电路 12、二级调阻电路12和三级调阻电路12中的定值电阻阻值依次递增递减；调阻片的两条邻边与主干电阻条11的两条邻边对应连接，定阻电路14、调阻电路12 和调组片13均为矩形，并设置在门字形的主干电阻条11内，以压缩占用面积。
定阻电路14决定本实施例的电路结构阻值下限，通过主干电阻条11上设置多个分级设置的调阻电路12和调阻片，其中调阻电路12将多个串接在一起的定值电阻条121与主干电阻条11的其中一段并联，短接电阻条122将单独的定值电阻条121与该段主干电阻条11并联，通过打断该段主干电阻条11和短接电阻条 122即可将一定数量的定值电阻条121串接到主干电阻条11中，从而增加调阻电路12的阻值；同时利用多个分级的调阻电路12中的定值电阻的阻值递减，使得每个调阻电路12在调节时串接入主干电阻条11内的阻值精度不同，从而实现分级调阻；最后设置改变大小形状后阻值轻微变化的调阻片，进一步增加本发明的调阻精度。
具体实施步骤如下：
(1)首先从一级调阻电路12进行调阻，利用激光调阻机发射的激光束从一级调阻起点A1开始切割，首先切断一段主干电阻条11将调阻电路12与主干电阻条11主体的连接关系从并联变成串联，此时有两根竖直的定值电阻条121串接在主干电阻条11主体上，然后切割短接电阻条122，每切割一根短接电阻条122，便会有两根定值电阻条121串接进主干电阻条11主体上，从而增加调阻电路12 的阻值。例：一级调阻电路12中的定值电阻条121的阻值为5Ω，每打断一根短接电阻条122，一级调阻电路12整体便会有10Ω的阻值增加，计算上电阻电路的阻值，通过一级调阻，快速地将电路阻值调到标准值的90％；
(2)从二级调阻起点B1调阻，重复步骤(1)，二级调阻电路12中的定值电阻的阻值为0.5欧姆，通过二级调阻，将会电路阻值调到标准值的99％；
(3)从三级调阻起点C1调阻，重复步骤(1)，三级调阻电路12中的定值电阻的阻值为0.1欧姆，通过三级调阻，将会电路阻值调到标准值的99.5％
(4)切割调阻片，激光束从调阻片的边缘开始切割,将调阻片的宽度变窄，从而轻微地提高调组片13的阻值，将电路阻值调到标准值的100％。
通过多级调阻，可以增加调阻容错率，提升调阻的精确度，并且大大简化了调阻过程。
实施例二
如图2所示：本实施例的一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，包括均为膜式铂热电阻的主干电阻条21、3个调阻电路22和2个调阻片 23；同样，主干电阻条21为门字形，两端引出电极24，并且将调阻电路22和调组片包围其中；一级调阻电路22与二级调阻电路22设计为梯形电路，从梯形底(即调阻电路22的两端与主干电阻条21的相交部分)开始调阻，从一级调阻起点A2开始每打断一根短接电路阻值增加，且阻值增加部分设计为逐渐变小，例：打断第一根短接电阻电路阻值增加10Ω，打断第二根短接电阻电路阻值增加9.8Ω，依次类推，多次打断，将电阻值调到标准值的90％；
二级调阻电路22中阻值最大的定值电阻的阻值小于一级调阻电路22中阻值最小的定值电阻的阻值，激光束从二级调阻起点B2开始切割短接电阻条222，对应增加电阻值1Ω、0.98Ω、0.96Ω...，依次类推，多次打断，将电阻值调到标准值的95％；
三级调阻电路22中的定值电阻阻值相等，但都小于二级调阻电路22中阻值最小的定值电阻的阻值，激光束从三级调阻起点C2开始切割短接电阻条222，将电阻值调到标准值的99％；
两块电阻片分别用于四级调阻和五级调，激光束从四级调阻起点D2和五级调阻起点E2开始分别将电阻片切割成两条细线段和一条细线段，利用减小导体横截面积和增长导体长度来增加电阻，将电阻值调到标准值的100％。
本实施例中的电路结构的设置可以进一步增加调阻精度。
实施例三
如图3所示：本实施例的一种高精度温度传感器芯片电路结构及其调阻方法，结构在实施例二的基础上，增加一个定阻电路31，以保证电路结构的最低阻值，避免本电路接入到外接电路时造成外接电路的短路。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

Claims (8)

1.一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：包括均为膜式铂热电阻的主干电阻条、多个调阻电路和多个调阻片；
所述主干电阻条的两端分别引出两个用于连接外部电路的电极；
所述调阻电路包括所述定值电阻条和短接电阻条，多个所述定值电阻条串接在一起后与所述主干电阻条的一段并联，多个所述短接电阻条将单独的所述定值电阻条与该段所述主干电阻条并联；
多个所述调阻电路中的定值电阻阻值依次递减；
所述调阻片的一条或者多条边缘与所述主干电阻条的一条或者多条边对应连接。
2.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：还包括定阻电路，所述定阻电路包括多个平行设置并且串接在一起的所述定值电阻条，所述定阻电路串接在所述主干电阻条上。
3.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：所述主干电阻条、调阻电路、调阻片和电极均设置在绝缘衬底上。
4.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：所述定值电阻条、短接电阻条和用于连接的电阻条的宽度均匀一致并且一体成型，所述主干电阻条的宽度为上述电阻条宽度的1.5倍。
5.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：所述调阻电路中的每个短接电阻条将两个所述定值电阻条并联在所述主干电阻条的一段上，所述短接电阻与该段主干电阻条平行。
6.根据权利要求1所述的一种高精度温度传感器芯片电路结构，其特征在于：所述调阻电路内的多个定值电阻的阻值依次递减。
7.一种高精度温度传感器芯片电路的调阻方法，其特征在于：包括步骤：
(1)选择所述定值电阻阻值最高的一个所述调阻电路进行调阻，切割与该调阻电路连接的所述主干电阻条的一段和一定数量的所述短接电阻条，使对应数量的所述定值电阻条串接至所述主干电阻条中；
(2)选择所述定值电阻阻值次之的一个所述调阻电路，重复步骤(1)，直到完成所有的所述调阻电路的调阻；
(3)切割所述调阻片，改变所述调阻片的形状和大小以改变调阻片接入到所述主干电阻条上的阻值。
8.根据权利要求7所述的一种高精度温度传感器芯片电路的使用方法，其特征在于：采用激光调阻机对所述主干电阻条和短接电阻条进行切割。
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