CN208399042U - 可焊接于线路板中的薄膜ntc温度传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型为了解决传统的薄膜温度传感器在线路板表面占用空间大、响应速度慢的技术问题，提供了可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，包括位于线路板同侧的NTC热敏电阻式传感器和两片金属连接片，NTC热敏电阻式传感器的两个引脚分别采用电阻焊接方式与两片金属连接片的顶部焊盘连接，两片金属连接片的底部焊盘采用超声波焊接方式分别连接在线路板上。金属连接片的形状、长度和宽度可根据线路板上的安装空间自定义，NTC热敏电阻式传感器的安装位置不受线路板上预留的焊点位置影响，可在线路板上自由选择安装位置。包裹热敏芯片的硅胶层可紧贴线路板，测温更直接，感应温度更迅速，传导速度降低到2s以内。

Description

可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器

技术领域

本实用新型涉及汽车动力锂电池技术以及民用电器，家电领域，特别是涉及用于监测锂电池温度的电池温度传感器。

背景技术

电池管理系统通过检测电池组中各单体电池的状态来确定整个电池系统的状态，并根据它们的状态对动力电池系统进行对应的控制调整和策略实施，实现对动力电池系统及各单体的充放电管理以保证动力电池系统安全稳定地运行。电池管理系统的基本功能可以分为检测、管理、保护这三大块。具体来看，包括数据采集、状态监测、均衡控制、热管理、安全保护、信息管理等功能。

高压、多节电池串联组成的电池包主要用于电动汽车、混合动力车、电动自行车、电动工具等设备。由于它们的高能量密度，锂离子电池得到了广泛应用。这些高能量电池组需要一个良好的电池管理系统，用于检测多节电池的电压以及电池温度。

电池温度管理不仅仅要检测电池的温度，还要检测线路板的温度，以防温度过高损坏线路板。传统的表面测温薄膜温度传感器在线路板表面安装需要占用较大的空间，热接点厚度大导致测温时响应速度太慢，无法满足快速响应的动态温度测量需求。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了克服上述现有技术存在的缺陷而提供一种薄膜NTC温度传感器。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案如下：

可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，包括位于线路板同侧的NTC 热敏电阻式传感器和两片金属连接片，所述NTC热敏电阻式传感器的两个引脚分别采用电阻焊接方式与两片所述金属连接片的顶部焊盘连接，两片所述金属连接片的底部焊盘采用超声波焊接(激光焊接)方式分别连接在线路板上，底部焊盘的焊接面贴附有厚度在0.2mm以上的镍片层。

进一步的是，所述镍片层上具有厚度在0.005mm以上的镀金层。

连接NTC热敏电阻式传感器与线路板的金属连接片的形状、长度和宽度可根据线路板上的安装空间自定义，NTC热敏电阻式传感器的安装位置不受线路板上预留的焊点位置影响，可在线路板上自由选择安装位置。NTC热敏电阻式传感器为申请人申请的专利“CN201720701072.8”中公开的传感器，包裹热敏芯片的硅胶层可紧贴线路板，测温更直接，感应温度更迅速，传导速度降低到2s以内。

进一步的是，所述薄膜NTC温度传感器还包括贴合在线路板并将所述 NTC热敏电阻式传感器和金属连接片覆盖的聚酰亚胺薄膜层一。

进一步的是，所述聚酰亚胺薄膜层一的厚度为0.03mm～0.04mm。

聚酰亚胺薄膜层一有背胶层，客户可以直接粘贴在需要的位置，安装方便快捷；而且，NTC热敏电阻式传感器从头部到电极引线整条封装在聚酰亚胺薄膜一中，保障了NTC热敏电阻式传感器的一体成型并且有极好的防水效果。

进一步的是，两片所述金属连接片相对所述线路板的一侧附有一层厚度为0.05-0.08mm的聚酰亚胺薄膜层二，所述薄膜NTC温度传感器贴合于聚酰亚胺薄膜层二的非胶面，所述聚酰亚胺薄膜层二对应所述金属连接片的一个焊盘处设置有导电孔，所述NTC热敏电阻式传感器的电极穿过所述导电孔与该焊盘焊接。

聚酰亚胺薄膜有突出的耐高温、耐辐射、耐化学腐蚀和电绝缘性能，聚酰亚胺薄膜层二将NTC热敏电阻式传感器于线路板进行隔离，可以防止 NTC热敏电阻式传感器与线路板上的电子元器件直接接触。NTC热敏电阻式传感器封装在两层真空压合的聚酰亚胺薄膜层中，可以消除空气的影响，提高NTC热敏电阻式传感器的使用寿命和检测精度。

上述介绍的是单层线路板的NTC温度传感器的封装结构，下面将介绍双层线路板的NTC温度传感器的封装结构。

进一步的是，所述线路板是由正面基板和背面基板构成的双层板，两片所述金属连接片位于所述正面基板与背面基板之间，所述金属连接片的底部焊盘与所述正面基板连接，顶部焊盘位于所述背面基板外；所述NTC 温度传感器的两个电极与顶部焊盘连接；所述背面基板外部贴合有一块环氧板，所述环氧板对应所述背面基板的一侧设置有放置所述NTC温度传感器的型腔。

进一步的是，所述型腔内灌封有UV硅胶或者环氧树脂，将NTC温度传感器除电极引线的部分进行封装。

进一步的是，所述环氧板与所述背面基板采用3M9597双面胶贴合。

NTC温度传感器的电极引线柔软，长度可自由定义，因此环氧板在背面基板上的贴合位置可以自由选择。NTC热敏电阻式传感器封装在UV硅胶或者环氧树脂中，可以消除空气的影响，提高NTC热敏电阻式传感器的使用寿命和检测精度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为实施例一所公开的薄膜NTC温度传感器的平面结构示意图；

图2为实施例一所公开的薄膜NTC温度传感器的侧面结构示意图；

图3为实施例二所公开的薄膜NTC温度传感器的平面结构示意图；

图4为实施例二所公开的薄膜NTC温度传感器的侧面结构示意图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。

可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，包括位于线路板同侧的NTC 热敏电阻式传感器和两片金属连接片，NTC热敏电阻式传感器的两个引脚分别采用电阻焊接方式与两片金属连接片的顶部焊盘连接，两片金属连接片的底部焊盘采用超声波焊接方式分别连接在线路板上，金属连接片的底部焊盘表面贴附有厚度为0.2mm以上的镍片，镍片上具有厚度在0.005mm以上的镀金层或者镀锡层。

实施例一

在实施例中将结合附图1和2介绍NTC温度传感器在单层基板的柔性线路板中的封装结构。

聚酰亚胺薄膜层一3的长宽尺寸均大于聚酰亚胺薄膜层二4，聚酰亚胺薄膜层一的厚度为0.03mm～0.04mm，聚酰亚胺薄膜层二的厚度为0.05mm。 NTC热敏电阻式传感器1的一侧贴合于贴合于聚酰亚胺薄膜层一的胶面，另一侧贴合于聚酰亚胺薄膜层二的非胶面；金属连接片2和2’贴合于聚酰亚胺薄膜层二的胶面；聚酰亚胺薄膜层二对应金属连接片的顶部焊盘处设置有导电孔5和5’，NTC热敏电阻式传感器的两个电极在导电孔5和5’处与焊盘采用电阻焊接，电阻长度选择为6-7mm。

上述温度传感器在单层线路板上的安装方式是：

1.将金属连接片的底部焊盘与线路板采用超声波焊接，然后在两块金属连接片上以真空高温压合方式贴附一层0.05mm厚的聚酰亚胺薄膜；贴合后，并将该层薄膜对应金属连接片的顶部焊盘处的部分去除，使顶部焊盘暴露；

2.将NTC热敏电阻式传感器的两个电极引脚分别焊接在两片金属连接片的顶部焊盘上；

3.以真空高温压合方式在NTC热敏电阻式传感器上贴敷一层厚度较厚的聚酰亚胺薄膜，该层聚酰亚胺薄膜的边缘部分直接贴合在线路板上。

实施例二

在实施例中将结合附图3和4介绍NTC温度传感器在双层基板的柔性线路板中的封装结构。

线路板是由正面基板和背面基板构成的双层板，两片金属连接片位于正面基板6a与背面基板6b之间，金属连接片2和2’的底部焊盘与正面基板连接，顶部焊盘位于背面基板外；NTC温度传感器1的两个电极与顶部焊盘连接；背面基板外部采用3M9597(同等粘度和性能双面胶)双面胶贴合有一块环氧板3，环氧板对应背面基板的一侧设置有放置NTC温度传感器的型腔4，将NTC温度传感器放置在型腔中，再向型腔内灌封UV硅胶或者环氧树脂将NTC温度传感器除电极引线的部分进行封装。

上述温度传感器在双层线路板上的安装方式是：

1.两片金属连接片置于双层线路板中，金属连接片的顶部焊盘从背面基板中露出，底部焊盘从正面基板中露出；

2.在金属连接片的底部焊盘上贴镍片；

3.将NTC热敏电阻式传感器的两个电极引脚分别焊接在两片金属连接片的顶部焊盘上；

4.在环氧板中镂空，将NTC热敏电阻式传感器的头部置于镂空形成的型腔内；

5.采用双面胶将环氧板贴合在背面基板上，顶部焊盘正好位于型腔内；

6.贴好之后在镂空位置出灌封环氧树脂或者硅胶做绝缘处理。

实施例三

采用聚酰亚胺薄膜封装NTC热敏电阻，是基于NTC热敏电阻头部直径较小的情况，如果NTC热敏电阻头部直径较大，可以在单层基板的柔性线路板中采用实施例二中介绍的环氧板灌封绝缘的方式封装NTC热敏电阻。同理，如果双层基板的柔性线路板中使用的NTC热敏电阻头部直径较小，也可以采用实施例一中介绍的聚酰亚胺薄膜封装方式。

对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (9)

1.可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，包括位于线路板同侧的NTC热敏电阻式传感器和两片金属连接片，所述NTC热敏电阻式传感器的两个引脚分别采用电阻焊接方式与两片所述金属连接片的顶部焊盘连接，两片所述金属连接片的底部焊盘采用超声波、激光焊接或者锡焊的焊接方式分别连接在线路板上，底部焊盘的焊接面贴附有厚度在0.2mm以上的镍片层。

2.根据权利要求1所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述镍片层上具有厚度在0.005mm以上的镀金层。

3.根据权利要求2所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，两片所述金属连接片相对所述线路板的一侧附有一层厚度为0.05-0.08mm的聚酰亚胺薄膜层一，所述薄膜NTC温度传感器贴合于聚酰亚胺薄膜层一的非胶面，所述聚酰亚胺薄膜层一对应所述金属连接片的一个焊盘处设置有导电孔，所述NTC热敏电阻式传感器的电极穿过所述导电孔与该焊盘焊接。

4.根据权利要求3所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述薄膜NTC温度传感器还包括贴合在线路板并将所述NTC热敏电阻式传感器和金属连接片覆盖的外聚酰亚胺薄膜层二。

5.根据权利要求4所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述聚酰亚胺薄膜层二的厚度为0.30mm～0.04mm。

6.根据权利要求2所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述线路板是由正面基板和背面基板构成的双层板，两片所述金属连接片位于所述正面基板与背面基板之间，所述金属连接片的底部焊盘与所述正面基板连接，顶部焊盘位于所述背面基板外；所述NTC温度传感器的两个电极与顶部焊盘连接；所述背面基板外部贴合有一块环氧板，所述环氧板对应所述背面基板的一侧设置有放置所述NTC温度传感器的型腔。

7.根据权利要求6所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述型腔内灌封有UV硅胶。

8.根据权利要求6所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述型腔内灌封有环氧树脂。

9.根据权利要求7或8所述的可焊接于线路板中的薄膜NTC温度传感器，其特征在于，所述环氧板与所述背面基板采用双面胶贴合。