CN1172352A - 具有测量电阻的温度传感器 - Google Patents

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K·维南德
F·施拉克
G·达马斯克
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Shin Etsu Electrical Knight International Co Ltd
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Abstract

一个简单生产的温度传感器包含一个测量电阻,它具有一个带有电绝缘表面的衬底和存在它上面的电阻膜;这个测量电阻用一层由耐热塑料形成的包封层围绕,它作为初级保护壳,包封层和嵌入其中的测量电阻一起被附加的作为外部保护壳的塑料挤压包封层围绕,此外,测量电阻的连接线穿过初级保护壳和塑料挤压包封层被引到外部。这个测量电阻适合应用于耐用消费品中,例如,洗衣机、干燥器和汽车。

Description

具有测量电阻的温度传感器
本发明涉及的是一个具有测量电阻的温度传感器，这个电阻是由一个具有电绝缘表面的衬底和存在其上的电阻膜形成的，在这个温度传感器中，测量电阻由耐热塑料形成的包封层围绕，测量电阻的连接线穿过包封层被引出。
用于电阻温度计的电子测量电阻的生产方法公开于DT25 27 739132，其中，具有预先规定温度系数的铂薄膜涂在由陶瓷材料形成的基座上，测量电阻被紧贴着装上耐热的保护层，例如由环氧树脂形成的，这是为了抵消由热造成的和机械的有阻抗的应变。此外，保护层应当提供对由周围气态、固态物质形成的扩散的保护或者提供对与测量电阻联接的物体的保护。
此外，用于测量表面温度的电阻温度计公开于德国的专利89 13803.1，其中，用塑料包封层围绕金属膜温度传感器，测量电阻的连接线穿过包封层被引到外部。用一种多层塑料喷涂工具产生这个塑料包封层，并包含环氧树脂。为了直接安装在能够测定其温度的表面上，提供一个温度传感器。
此外，温度传感器公开于DE 41 04 674 A1，其中，用作传感器的测量电阻是用一个铂薄膜电阻制成的，它处于由陶瓷形成的基座的正面；这个基座被密封在一个基本是管状的由玻璃形成的保护壳内，在这种情况下，它基本只和纵向边无压力地紧贴着，然而所有剩余平面和棱面同测量电阻自身一样，被完全无接触地安置在保护壳对面。因此，在没出现额定的恶化状态情况下，这个基座可以被无摆动包住。
相对于外壳进行按比例的准确对中或精密定位，开支也按比例地增加。
此外，用于温度测量的薄膜测量电阻公开于德国专利79 19 142，其中，作为基座的小陶瓷片用一个薄的铂涂层作为电阻膜，在这种情况下，电阻膜具有电连接的连接导线；薄膜测量电阻被安置在一个陶瓷保护壳内，它由两个半部分组成，在这种情况下，这些半部分用一种粘合剂在分界面上互相结合或者粘合在一起，并且从测量电阻处引到外部的连接线被嵌入粘合剂中。
双壳的保护壳要求按比例的精密结构。
发明的任务是，实现一个按比例的，容易生产的温度传感器，这个温度传感器可以被低成本地生产并且可以在耐用消费品，例如洗衣机，干燥器，汽车的温度控制中投入使用。
这个任务是通过以下方式解决的，即包封层作为初级保护壳，初级保护壳和嵌入其中的测量电阻一起用附加的塑料挤压包封层作为外部保护壳围绕，在这种情况下，连接线穿过塑料挤压包封层被引到外部。
这个简单的、结实的构造，在对于外界大气层最佳密封的情况下，证明是特别有意义的，以致这个传感器可以在一个腐蚀的环境中投入使用；此外，它是可以低成本地生产的。
在权利要求2至7中给出了本发明的有益改进。
下面借助图1a，1b，2a和2b详细说明本发明的目标。
图1a指示的是一个从上部剖开的温度传感器的平面图，其中，测量电阻以SMD构造方法叠放在扁坯上。
图1b用纵断面指示的是一个符合图1的温度传感器。
图2a和2b指示的是一个具有TO保护壳或者SOT保护壳和连接触点的温度传感器。
根据图1a，测量电阻1被安置并且借助SMD焊接叠放在伸直的扁坯3的末端；测量电阻通过连接触点6、7和通过导线4、5，与温度传感器的外部连接触点8、9连接。测量电阻1包含一个平板状的陶瓷衬底，它具有电绝缘表面，在它上面涂上一层铂薄膜形式的测量电阻。正如在DE25 27 739 B2中公开的一样，这样的测量元件具有例如矩形构成的电阻薄膜，可是这里并没有仔细研究它。在剖开描述的传感器的平面图中，塑料包封层10作为密封的初级保护壳是可知的，一部分被用于扁坯3的引出到外部连接触点8、9的部分的通道通孔打开；外部的连接触点8，9被造成插头。这个包含塑料包封层10的初级保护壳和扁坯3在它那方面重新用塑料挤压包封层围绕，在这种情况下，外部的连接触点从这个不透气的密封扁坯和测量电阻的塑料挤压包封层13中凸出作为插塞插头。测量电阻1在连接触点6、7的范围内直接焊接在每一个导线4、5上。
根据图1b的纵断面，在纵断面中测量电阻1是可知的，它的衬底15造成平板状的陶瓷件，在电阻薄膜16上的表面部分中至少一部分被造成电绝缘的。电阻薄膜16在其对面的末端具有连接触点6、7，它们总是相互电绝缘地直接焊接在扁坯3的电线4、5上。因此，例如，连接触点6和导线4通过焊接电并且机械地固定连接，连接触点7相应和导线5。测量电阻1和扁坯3的末端2一起嵌入在塑料包封层10内，这种情况下，它构成初级保护壳。印刷电路板3的塑料包封层10(如同一个大元件)被作为外部保护壳的塑料挤压包封层13包封。在末端18范围内的一部分具有一个用于导通构造成插头的外部连接触点8、9的孔径。通过缩短印刷电路板3可以实现，例如在一个普通的半导体保护壳内排列温度传感器，下面根据图2a和2b描述。
图2a用透视的图示法指出一个符合图1a的温度传感器，它的塑料挤压包封层13被构成为TO保护壳，它在半导体元件领域实现通常方法的使用；用于印刷电路板的晶体管保护壳被称作TO，在这种情况下，外部的连接触点8、9被构造成长插头状的销钉8’、9’形式，它适合于在普通的印刷电路板上焊接。为了在有的情况下获得迅速的互换性，销钉8’、9’插入插座是可能的。
此外，图2b指出一个构造成所谓的SOT保护壳的塑料挤压包封层13；这样的SOT保护壳在SMD技术中用于印刷电路板的配置，在这种情况下，引到外部的触点8、9和它的焊接表面8”、9”可以直接焊接在SMD技术的印刷电路板的触点表面上。这样的SOT保护壳特别适合于小型化用途。

Claims (7)

1.具有测量电阻的温度传感器，这个电阻是由一个具有电绝缘表面和存在它上面的电阻膜的衬底形成的，在传感器中，测量电阻被一层由耐热塑料构成的包封层围绕，测量电阻的连接线穿过包封层被引出，其特征在于，这个包封层(10)被用作初级保护壳，它和嵌入其中的测量电阻一起被用作外部保护壳的塑料挤压包封层(13)围绕，这种情况下，连接线(4，5)穿过塑料挤压包封层被引到外部。
2.按照权利要求1的温度传感器，其特征在于，测量电阻(1)被造成SMD部分，并且借助塑料包封层(10)对它的外围密封，在这种情况下，在测量电阻(1)和外部连接触点(8，9)之间的至少二个连接线(4，5)不透气也不渗透液体地从塑料包封层(10)和塑料挤压包封层被引出。
3.按照权利要求2的温度传感器，其特征在于，外部的连接触点(8，9)被造成用于SMD装配的焊接接点。
4.按照权利要求2的温度传感器，其特征在于，测量电阻(1)焊接在扁坯(3)上，其上与测量电阻相反的末端具有至少一个电接口，其和一个造成外部连接触点(8，9)的销钉形状的插头连接。
5.按照权利要求1至4之一的温度传感器，其特征在于，塑料包封层(10)由硅漆构成。
6.权利要求1至5之一的温度传感器，其特征在于，外部的塑料挤压包封层(13)由热固性塑料构成。
7.权利要求1至6之一的温度传感器，其特征在于，外部的塑料挤压包封层(13)被造成TO保护壳，在其接口表面(20)的范围内具有外部的连接触点，其被造成销钉形状(8’，9’)。
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