KR19990029726A - 프린트 기판을 가진 전기센서 특히 온도 센서 - Google Patents

Abstract

전기센서, 특히 온도-센서는 접속케이블의 단자와 연결하기 위한 최소 2개의 접촉장을 가진 프린트 기판을 가지고 있으며 제 1 접촉장은 프린트기판의 전면에 있으며 제 2 접촉장은 동 프린터기판의 배면에 있다. 접촉장들은 미로형 프린터기판에 의하여 센서 역활을 하는 프린터기판에 의하여 센서역활을 하는 프린터부품의 단자와 연결되어 있다. 실용적인 것으로는 SMD-부품이 프린트됨으로서 센서의 제조방법이 보다 광범위하게 자동화가 가능하다.

Description

프린트 기판을 가진 전기센서 특히 온도 센서

본 발명은 전기적인 절연면을 가진 물질에 최소한 하나의 프린터 트랙을 가지는 프린트기판을 구비한 전기센서 특히 온도-센서에 대한것으로 이때 표면상에는 최소한 접속케이블의 단자의 단부와 전기적 결합을 위한 2개의 프린트트랙과 연결되어 있는 접촉장이 배열되어 있다.

100℃이상의 고온에서도 정확한 온도계측을 위한 전기적센서를 창안하는데 있다.

전기적인 센서 그중에서도 특히 정확한 온도계측을 하기 위한 센서에 관한 것이다.

DE 39 39 165C 1에는 프린트기판으로서 합성수지-박판을 가진 온도-센서가 공지되어 있으며 그의 트랙은 단부에서 계측저항의 역활을 하는 저항층으로서 얇은 금속 코팅을 한 세라믹 판과 연결되어 있다; 프린트 트랙은 합성수지-박판의 저항과 반대측단부에서 납땜 접촉으로 배열되어 있는데 크램핑 캐리어의 접속부나 또는 외부로 유도하는 접속케이블의 회로와 전기적으로 연결되어 있다; 이때 상호 이웃한 프린트트랙 대신에 스트립형의 합성수지-박판으로 서로 마주 대하는 프린트트랙의 배열도 가능하다. 합성수지-박판은 특히 포리미드(polymid)-박판으로 되어 있으며 한편 당 프린트트랙은 동이나 또는 동-합금으로 되어 있다. 센서는 예컨대 특수강으로 되어 있는 보호관내에 내장되어야 함으로 비교적 고가의 구조로 되어 있다.

또한 독일의 실용신안 295 04 105,6 에는 특히 열량계측용 전기저항 온도-센서가 공지되어 있는데 이는 2개의 접속 절연되어 있는 전기회로를 가진 전기저항 온-센서를 가지고 있으며 이때 전기저항 온도-센서와 양 전기회로 간에는 전기회로의 단면에 대하여 그위에 배열된 단면이 보다 작은 전기회로 가이드와 같이 불량 열전도체로된 접촉 백금이 감안되어 있는데 그의 길이는 한편으로는 저항온도-센서의 접촉 백금단부에 있는 접촉개소와 또 다른편으로 양 전기회로 사이의 접촉백금의 길이보다 길게 정해진다. 전기회로와 전기회로 가이드간의 접속연결은 납땜으로 행하여 짐으로 이러한 온도-센서는 230°범위의 고온용으로는 접합치가 않다.

또한 WO 95/18965 에는 금속제 하우징을 가진 계측개스용 측정센서가 공지되어 있는데 하우싱내에 센서-칩의 단부에서 센서요소가 최소한 전기전도 접촉트랙과 연결되어 있으며; 센서-칩의 타단에는 전기접속 와이어가 센서-칩과 용접되고 일반적으로 파이프의 종방향 연장에 평행하게 뻗어있는 지지부가 설치되어 있어서 레이저용접으로 센서-칩 하측에서 금속코팅에 의하여 연결되어 있다. 이로서 계측센서의 고비용의 제작에 문제가 된다.

본 발명의 과제는 100℃이상의 고온에서도 정확한 온도계측에 적합한 비교적 제작이 간단한 전기적 센서를 창안하는데 있으며 제조방법 또한 자동화가 될수 있다; 또한 가급적 센서기능을 위한 SMD-부품을 사용해야 한다. 본 과제는 청구범위 1항의 특징에 의하여 해결된다. 특히 유리한 점을 든다면 케이블센서의 극히 간단하고 이에따라 자동화가 가능한 가공에서 볼수 있는데 이는 케이블과 마이크로칩의 센서구조, 단자 및 보호카버로 구성되어 있다.

청구항 1에의한 상태의 유리한 형태는 청구항 2내지 9에 제시되어 있다.

다음에서 발명현황은 도 1a, 1b, 1c 및 2a, 2b에 따라서 보다 상세히 설명한다.

도 1a는 프린트기판의 전면이다.

도 1b는 그의 배면으로 프린트 트랙과 접촉장은 도 1a에 따르는 프린트 기판의 전면과 유사하다.

도 1c는 도 1a의 선 AB에 따라 본 하나의 투영도이다.

도 2a는 하나의 투영도에서 센서배치로 프린트된 부품과 더불어 프린트기판의 전면을 도시하고 있다.

도 2b는 추가로 프린트기판에 대한 절연 카버의 분해도를 도시하고 있다.

도 1a에 따라 제 1프린트 트랙(7)은 프린트기판(1) 전면(2)에 있는데 예컨대 에폭시수지, 트리아진(triazin), 폴리이미딘(polyimiden) (pi) 또는 플루오루화물(PTF)과 같은 내열재를 기로하는 전기절연 물질로 되어 있다. 프린트 트랙(7)은 프린트기판(1)의 상단(14)부위에서 여기서는 심벌로만 나타나 있는 접속케이블(4)의 케이블외피(30)로 된 그의 절연단부와 함께 돌출해 있는 단자(12)단부의 납땜 또는 용접에 유용한 접촉장(5)과 연결되어 있다; 동 접촉장은 5㎛ 내지 500㎛범위내의 두께를 가지고 있다. 프린터 트랙(7)은 5㎛ 내지 100㎛ 범위내의 두께를 가지고 있는데 위에서 볼때 미로형으로 변화하는 형태를 가지고 있다. 미로형에 의하여접촉장(5)과 이에 마주하여 설정된 다부(15)의 전기 또는 전자부품(11)에 대한 단자(9)사이에서는 비교적 큰 열저항이 발생한다. 부품(11)은 그의 접촉(16)과 (17)에 의하여 융착으로 프린트기판의 접촉장(9, 10)과 특히 리플로(Reflow)납땜으로 결합이 된다.

도 1b에 따라 프린트기판(1)의 배면(3)상에는 제 2의 접속회로-단부(13)를 위한 또 다른 접촉장(6)이 있는데 이때 당해 접촉장(6)은 동시에 미로형 프린트트랙(8)과 연결되어 있어서 이는 그쪽에서 재차 도 1a에 따라 접촉장(10)과의 접촉(19)으로 부품(11)과의 연결을 위하여 연결되어 있다. 물질(1)은 두께범위가 0.5내지 1㎜인 한편 프린트트랙(7, 8)의 코팅은 구리로 되어 있으며 선택 실시예에서는 대략 두께가 35㎛이다.

부품(11)은 SMD-칩으로 구성되어 있으며 도 1a, 1b에 따라서 2개로된 그의 접촉(16, 17)과 각각 접촉장(9, 10)을 거쳐서 양 미로형 프린트트랙(7, 8)과 결합되고 그쪽에서 재차 접촉장(5, 6)을 경유 각기 접속케이블(4)의 일부인 단자(12, 13)의 단부와 연결되어 있다. 프린트기판(1)의 물질의 특히 에폭시수지, 트리아진(triazin), 폴리이미딘(polyimiden = PI) 또는 플루오르화물(PTFE)과 같은 내열성재료로 되어 있다; 그러나 예컨대 유리나 산화알미늄과 같은 다른 소재도 가능하다. 온도-센서로는 특히 예컨대 Di 25 27 739A1의 선행기술에서 공지되어 있는것처럼 한 물질에 입힌 백금층이 사용된다.

도 2a에 따라서 부품(11)은 SMD-원리에 따라 그의 접촉(16, 17)으로 프린트기판(1)의 접촉장(9, 10)에 배열되어 있으며 이때 전기적 및 기계적인 고정연결 특히 납땜에 의하여 이루어 진다. 접촉장(9)에는 미로형으로 구성되어 있는 프린트 트랙(7)이 접속되어 있어서 그의 비교적 긴 거리와 얇은 단편에 의하여 센서역활을 하는 부품(11)과 접촉장(5)사이에서 양호한 절연을 하여준다. 접촉장(5)상에는 접속케이블(4)의 단자단(12)의 절연 단부가 놓여 있는데 융착연결-특히 납땜-에 의하여 접촉장(5)과 연결되어 있다.

도 2b에 따라서 프린트기판(1)의 배면상에 있는 미로형 프린트트랙(8)을 볼수 있는데 동시에 그의 미로형 구조와 그의 얇은프린트단면 도 1a에 따르는 부품(11)의 접촉장(10)의 접촉(19)과 접속케이블(4)의 단자단(13)에 대한 접촉장(6)사이에서 고도의 열전연을 시켜준다. 프린트기판(1)은 그의배면부위에 하나의 홈(21)을 가지고 있는데 온도센서 역활을 하는 부품(11)을 가급적 대기에 노출하고 팽창의 차이로 인한 기계적인 응력을 최소화하며 가능한 액체침전물의 퇴적을 방지하기 위한 것이다.

또한 도 2b에 따라서 프린트기판(1)위에 화살표(23)방향으로 보호카버를 밀어 넣을수가 있는데 여기에서는 더 잘 보이도록 이 보호카버 실제로 보호카버(22)는 프린트기판(1)의 단부(15)로부터 맞은편단부(14)에까지 도달함과 동시 접속케이블(4)의 단자단(12, 13)과 함께 접촉장(5 및 6)도 카버한다.

프린트기판을 포함하는 전기센서 특히 온도센서제조에 있어서 SMD-부품의 자동화에 따른 품질향상과 원가절감이 기대된다.

Claims (9)

1. 당해 표면상에는 접속켕블(4) 단자(12, 13)의 단부와 전기적으로 연결하기위한 최소한 2개의 프린트트랙과 연결되어 있는 접촉장(5, 6)이 배열되어 있으며 전기절연 표면의 물질에 최소한 하나의 프린트트랙(7,8)을 가지고 있는 전기센서 특히 온도센서에 있어서,

   최소한 2개의 접촉장(5, 6)이 융착과정에 의하여 단자-단(12, 13)과 연결이 가능하도록 되어 있어서 최소한 제 1 접촉장(5)은 전면(2)에서 그리고 최소한 제 2의 접촉장(6)은 프린트기판(1)의 배면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
2. 제 1항에 있어서는 전기센서에 있어서,

   프린트기판(7, 8)은 최소한 접촉장(5, 6)부위에서 평면으로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
3. 제 1항 또는 2항중 어느 한항에 있어서,

   물질은 내열성 재질 특히 에폭수지, 트리아진(triazin), 폴리이미딘(polyiniden)또는 플르오루 화물로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
4. 제 1항 내지 3항중 어느 한 항에 있어서,

   최소한 2개의 접촉장(5, 6)은 각각 전극으로 형성되어 있는 프린트트랙(7, 8)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
5. 제 1항 내지 3항중 어느 한항에 있어서,

   양 접촉장(5, 6)은 종방향에 걸쳐 뻗어 있는 프린트기판(1)의 동일단부(14)에 배치되어 있으며 프린트기판(1)의 접촉장(5, 6)과 마주대하고 있는 프린트기판(1) 단부(15)영역에 하나의 부품(11)이 배열되고 이는 최소한 2개의 접촉(16, 17)이 접촉장(9, 10)에 의하여 각각 하나의 프린트기판(7, 8)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
6. 제 5항에 있어서,

   프린트 트랙(7, 8)과 부품의 접속을 위하여 2개의 한 평면상에 있는 접촉장(9, 10)이 배열되어 있으며 그중의 하나가 프린트기판(1) 전체의 접촉에의하여 프린트기판(1)의 반대측에 있는 프린트트랙(8)과 전기적으로 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
7. 제 5항 또는 제 6항에 있어서,

   부품(11)의 접촉(16, 17)은 융칙결합에 의하여 접촉장(9, 10)과 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.
8. 제 5항 내지 제 7항중 어느 한 항에 있어서,

   전기부품(11)은 하나의 온도센서인것을 특징으로 하는 전기센서.
9. 제 1항 내지 제 8항중의 어느 하나의 항에 있어서,

   프린트기판상으로는 고온내열의 보호카버(22)가 걸치게 되어 있는 것을 특징으로 하는 전기센서.