CN118111575A - 一种扁平状温度传感器及其加工方法 - Google Patents
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Abstract
一种扁平状温度传感器及其加工方法，包括工件，工件外形成包封层，包封层由内向外依次为热固性树脂层、热塑性树脂层；其中，热固性树脂形成于引脚表面，使得两引脚电性隔绝，热塑性树脂层外表面为扁平状。本发明提供的一种扁平状温度传感器及其加工方法，可提高产品的质量。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器，特别是一种扁平状温度传感器及其加工方法。
背景技术
车用马达定子之温度传感器，用以测试热绕阻(winding)温度，一般正常操作温度为150℃，上限为200℃，一旦温度超过180℃，NTC控制器会把温度降下来或是将装置停下来。传统的绞合圆线马达定子采用圆柱状的温度传感器，但新式平线发夹式绕阻(hairpinwinding)需要使用扁平状温度传感器，以利于插入pin与pin之间，因此必须针对温度传感器外型进行设计改良。
现有方式将工件(TGM:经玻璃包封的NTC芯片及引脚)装入圆柱状管，并通过加热膜具，使套管热熔，使熔融液态树脂流动，并形成模具设定的形状，使圆柱体形成扁平状。但是该方式存在的缺陷是：由于管形成扁平状后，工件及套管的管壁之间仍无法完全贴合，更包含空隙及气泡。因此，当传感器受到冷热冲击时，工件的引脚就会于管壁之间的空间产生扭曲变形，甚至使引脚缠卷产生短路﹑及置中性产生偏心。
申请号为“201510954403. 4”的专利“热敏电阻”，热敏电阻置于一壳体，该壳体具有一底部及一开口，该壳体例如为PPS(聚苯硫醚)；热敏电阻连接导线，导线连接引线，其中该引线具有被绝缘包封的第一部分，以及从绝缘包封露出的第二部分；壳体内填充热固性树脂，例如环氧树脂，该热固性树脂包封热敏电阻、导线及部分引线。该电阻中热敏电阻设置于热塑性PPS壳体中，并于壳体中填充环氧树脂，然而PPS壳体并无热缩性，并无法排除因填充不完全所产生的孔隙。再者，热敏电阻的导线细，填充环氧树脂时容易被冲断，且热敏电阻于壳体内不易置中。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种扁平状温度传感器及其加工方法，保证工件、套管之间没有空隙、气泡，且引脚在冷热冲击下可保持稳定，避免短路和偏心。
为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：
一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
1）、使热固性树脂沿着工件的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层；
2）、将包覆有热固性树脂层的工件置入热塑性套管中；接着加热至热塑性套管热收缩温度，使热塑性套管包覆热固性树脂层；
3）、将热塑性套管的外管壁进行塑形，使热塑性套管熔融贴附于热固性树脂层并形成扁平状的热塑性树脂层。
一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
Ⅰ）、使热固性树脂沿着工件的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层；
Ⅱ）、将包覆有热固性树脂层的工件置入模具，并于模具中填充热塑性树脂，透过模具直接塑形并形成扁平状的热塑性树脂层。
1）或Ⅰ）中的热固性树脂为聚酰亚胺或环氧树脂。
2）中的热塑性套管为均一壁厚或是上厚下薄两段式套管。
2）中热塑性套管内填充热塑性树脂母粒，且在3）中热塑性套管塑形时可使热塑性套管内的热塑性树脂母粒熔融。
热塑性套管、热塑性树脂母粒为PFA或FEP或PTFE中的一种。
一种扁平状温度传感器，包括工件，工件外形成包封层，包封层由内向外依次为热固性树脂层、热塑性树脂层；其中，热固性树脂层包覆工件的两引脚，热塑性树脂层外表面为扁平状。
热固性树脂层表面粗糙度大于热塑性树脂层表面粗糙度
热塑性树脂层表面呈锯齿状或波浪状。
本发明提供一种扁平状温度传感器及其加工方法，具有以下技术效果：
1）、通过在工件的外表面沾附液态热固性树脂，将热固性树脂干燥固化，再将工件装入热塑性套管中并置于模具中塑形，使组件外观呈现扁平状。套管塑形时热固性树脂并不会变形，而是由热塑性套管熔融贴合于已固化的热固性树脂。工件整体透过热固性树脂固定，且引脚之间亦有热固性树脂阻隔，可以解决现行套管管壁间的空隙导致引线变形扭转变形的问题。
2）、热塑性套管亦可有热缩性，加热后会收缩包覆热固性树脂。可通过治具将外层热塑性套管塑形，使外层表面形成扁平状，或是其他需求的形状。
3）、由于工件为非均一外径结构（玻璃包封处窄，引脚处宽），因此若对套管施予相同压力，则会产生热塑性树脂贴附不均匀的问题，甚至产生间隙，如此容易导致水气渗入。另外，若套管的管壁太薄，也可能会使部分工件包封不完全，使引脚与管壁间产生间隙。鉴于此，可采用两段式壁厚套管(上厚下薄)，以配合工件的上窄下宽，于套管热压后即可与热固性树脂完整贴合。亦可于套管中填入热塑性树脂母粒，增加套管与热固性树脂的贴合度。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
图1为本发明中第一种方法的工作示意图。
图2为本发明中第二种方法的工作示意图。
图3为本发明中热塑性套管配合工件后的间隙示意图。
图4为本发明中温度传感器热固后进行防水性验证测试的效果图。
图5为采用现有技术使用后的图。
图中：工件1，热固性树脂层2，热塑性套管3，热塑性树脂层4，模具5，原挤出管成型件6，NTC芯片1.1，引脚1.2，玻璃包封层1.3，管上部3.1，管下部3.2。
具体实施方式
如图1-5所示，一种扁平状温度传感器，包括工件1，工件1为TGM，TGM包括NTC芯片1.1，NTC芯片1.1两端面焊接引脚1.2，NTC芯片1.1外包覆有玻璃包封层1.3(玻璃包封层亦可省略)。在工件1外形成包封层，由内到外分别为热固性树脂层2、热塑性树脂层4。
其中，热固性树脂2形成于引脚表面，两引脚透过热固性树脂电性绝缘，避免变形短路。
热塑性树脂层4外表面为扁平状。将传统的圆柱体设计成扁平状是基于终端产品应用的考虑。汽车马达定子基本上是由许多根扁平状的busbar (pin)所组成，扁平型的传感器与busbar接触的紧密性比圆柱状的传感器与busbar接触的紧密性要好，继而可加快热传速度。传感器可以安装于两根busbar (pin)之间，并透过黏着剂固定。
这里busbar指汇流排, 也称为母线或巴线。
热固性树脂层2表面粗糙度高；热塑性树脂层4表面粗糙度低。即外层表面粗糙度小于内层表面粗糙度。内层粗糙度高可以增加与外层的接合紧密度；外层粗糙度低可以利于安装于两根busbar (pin)之间。
热塑性树脂层4表面为锯齿状或是波浪状，利于散热。
工件1的引脚末端与电线连接，且透过防水绝缘材料(例如:FEP,PTFE,PFA)包覆电线。由此防止水气从接缝中渗入。
由于工件1外设有包封层，因此工件1可为上下同宽或上窄下宽或上宽下窄的结构，在设计上更具灵活性，不受限制。
一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
步骤一：将工件1沾附液态或固态热固性树脂（例如:聚酰亚胺，环氧树脂）；沾附相较于填充对于树脂的用量较节省，工艺也较简单。且如背景部分所说，填充到硬壳体内可能会填充不完全产生孔隙。
步骤二：加热烘干使热固性树脂沿着工件1的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层2；加热烘干的温度依据树脂类型不同调整参数，树脂层的大小跟厚度也会根据产品芯片的规格而调整。
步骤三：将包覆有热固性树脂层2的工件1置入热塑性套管3中（例如:PFA、FEP、PTFE）。本申请中为防止两根引脚短路，引脚的脚型弯折，将两引脚刻意分开。因此包覆了热固性树脂层2的头部宽度实际是小于下部。故可将热塑性套管3设置为管上部3.1厚度大于管下部3.2厚度，使热塑性套管熔融后可充分包覆热固性树脂层。更可于热塑性套管3内填充热塑性树脂母粒（例如:PFA、 FEP、PPS）。接着加热至热塑性套管3热收缩温度，使热塑性套管3包覆内层的热固性树脂层2。
步骤四：将热塑性套管3的外管壁进行塑形，使热塑性套管3熔融贴附于热固性树脂层2；亦可使热塑性套管3内的热塑性树脂母粒熔融，热塑性树脂母粒受外力挤压后往热塑性套管3内的空隙流动，并将空气排出。
一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
步骤一：将工件1沾附液态或固态热固性树脂（例如:聚酰亚胺，环氧树脂）；
步骤二：加热烘干使热固性树脂沿着工件的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层2；；
步骤三：将包覆有热固性树脂层2的工件1置入模具5，并于模具5中填充热塑性树脂，透过模具直接塑形并形成扁平状的热塑性树脂层4。
本温度传感器经热固性树脂固化后工件防水性验证测试:
测试条件：
1）、工件前处理:-40 200 ℃空气中冷热冲击，循环110 次；
2）、浸泡于 5%盐水中冷热冲击：-15℃* 10 min→ +85℃* 10 min *600次*5Vdc；
盐水中冷热冲击测试结果（进行至600 次）：循环阻值变化率<1%，防水性符合需求。
Claims (9)
1.一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
1）、使热固性树脂沿着工件的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层（2）；
2）、将包覆有热固性树脂层（2）的工件（1）置入热塑性套管（3）中；接着加热至热塑性套管（3）热收缩温度，使热塑性套管（3）包覆热固性树脂层（2）；
3）、将热塑性套管（3）的外管壁进行塑形，使热塑性套管（3）熔融贴附于热固性树脂层（2）并形成扁平状的热塑性树脂层（4）。
2.一种扁平状温度传感器加工方法，包括以下步骤：
Ⅰ）、使热固性树脂沿着工件的外轮廓进行包覆，形成热固性树脂层（2）；
Ⅱ）、将包覆有热固性树脂层（2）的工件（1）置入模具（5），并于模具（5）中填充热塑性树脂，透过模具直接塑形并形成扁平状的热塑性树脂层（4）。
3.根据权利要求1或2中所述的一种扁平状温度传感器加工方法，其特征在于：1）或Ⅰ）中的热固性树脂为聚酰亚胺或环氧树脂。
4.根据权利要求1所述的一种扁平状温度传感器加工方法，其特征在于：2）中的热塑性套管（3）为均一壁厚或是上厚下薄两段式套管。
5.根据权利要求1所述的一种扁平状温度传感器加工方法，其特征在于：2）中热塑性套管（3）内填充热塑性树脂母粒，且在3）中热塑性套管（3）塑形时可使热塑性套管（3）内的热塑性树脂母粒熔融。
6.根据权利要求5中所述的一种扁平状温度传感器加工方法，其特征在于：热塑性套管（3）、热塑性树脂母粒为PFA或FEP或PTFE中的一种。
7.根据权利要求1或2所述的一种扁平状温度传感器加工方法加工出的温度传感器，其特征在于：包括工件（1），工件（1）外形成包封层，包封层由内向外依次为热固性树脂层（2）、热塑性树脂层（4）；其中，热固性树脂层（2）包覆工件（1）的两引脚，热塑性树脂层（4）外表面为扁平状。
8.根据权利要求7所述的一种扁平状温度传感器加工方法加工出的温度传感器，其特征在于：热固性树脂层（2）表面粗糙度大于热塑性树脂层（4）表面粗糙度。
9.根据权利要求8所述的一种扁平状温度传感器加工方法加工出的温度传感器，其特征在于：热塑性树脂层（4）表面呈锯齿状或波浪状。
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