KR20010087094A - 센서의 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 센서, 특히 온도센서 - Google Patents

Abstract

센서 특히 온도 센서를 제조하기 위해, 연속 캐리어 스트립에서 각각 1개의 센서 요소를 갖는 다음의 전기적 및 기계적 연결을 위한 접촉 패드를 갖는 연속 캐리어 스트립의 그리드에 간격을 둔 각각 적어도 2개의 연결 브리지는 플라스틱과 주변이 적어도 부분적으로 사출 성형되므로, 상기 연결 브리지상에 적어도 2개의 플라스틱 몸체는 얼마간 떨어져 서로 배치되며, 각각 인접 연결 브리지의 플라스틱 몸체 사이에서, 플라스틱으로 제조된 스페이서 요소는 동일한 사출 방법으로 형성되는 반면, 접촉 패드 및 연결 브리지의 단부는 플라스틱이 없게 된다. 사출 작업과 연결하여, 캐리어 스트립의 에지는 펀칭 작업으로 연결 브리지와 분리된다. 2개의 연결 브리지의 각 연결 영역상에, 플라스틱 몸체에 의해 쌍으로 함께 유지되며, 실제 센서 요소는 납땜으로 접촉 패드와 함께 전기적 및 기계적으로 신속히 설치되고 연결된다. 따라서, 각 플라스틱 몸체로부터 스페이서 요소를 부착함으로써 센서를 분리한다.

복합 성형의 형성에서 기능 테스트뿐만 아니라 비교적 간단한 제조 방법이 유리하다. 특히, 연결 브리지를 따라 구부림으로써 주문에 대한 구체적인 하우징 형태가 적합하게 될 수 있다.

Description

센서의 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 센서, 특히 온도 센서{PROCESS FOR MANUFACTURE OF SENSORS, AND SENSOR SO MADE, PARTICULARLY A TEMPERATURE SENSOR}

본 발명은 센서 특히 온도 센서를 제조하기 위한 방법에 관한 것이며, 연속 캐리어 스트립의 그리드에 배치되고 전기적 및 기계적으로 고정된 연결을 위한 접촉 패드를 갖는 각각 적어도 2개의 간격을 둔 연결 브리지가 각각 1개의 센서 요소에 설치되고, 따라서 캐리어 스트립의 초기 연속 에지는 온도 센서뿐만 아니라 연결 브리지로부터 분리될 수 있다.

독일 실용신안 모델 제 G 89 13 803호로부터, 표면 온도를 측정하기 위한 저항 온도계가 공지되며, 그것은 하우징에서 금속 층 온도 센서를 갖는다. 금속 층 온도 센서는 냉각되는 표면을 갖는 전자 출력 부품의 플라스틱 하우징에 배치되며, 전자 부품을 냉각시키기 위해 형성되고 보어 홀(bore hole)에 설치된 연결부는 금속 층 온도 센서의 캐리어를 형성한다. 금속 층 온도 센서의 연결부의 표면은 와이어를 전자 출력 부품에 제공된 연결부에 접촉시킴으로써 연결되며, 하우징은 캐리어로 사용되는 연결부의 금속 표면에 접하게 되며 플라스틱 케이싱은 금속 층 온도 센서를 둘러싸고 연결부를 갖는 본딩 와이어의 접촉 점은 외부로 안내된다.

플라스틱 케이싱은 에폭시 수지로 구성되고 사출 성형기의 사출 성형 공구로제조된다. 예를 들면, 사출 성형기는 DE-OS 제 23 58 911호에 공지되어 있다.

DE 제 G 89 13 803.1에 있어서, 그것은 저항 온도계의 문제이며 그것의 연결 브리지는 연속 캐리어 스트립에 의해 제조될 수 있다(마이크로 칩 도체 프레임에 일반적으로 사용되는 바와 같이, 예를 들면 EP 제 0 209 265 B1호에 공지되어 있다).

본딩 와이어에 의한 전기적 연결로 인하여, 또한 그것은 비교적 비싼 마무리 작업의 문제점이 있다. 또한, 평소와 같이 온도 센서의 중요성이 증가하기 때문에, 예를 들면 자동차 공학에서 처럼, 그것은 일정하게 원하는 하우징 구성에서 저항온도계를 사용하는 것 없이는 불가능하다.

DE 제 41 08 789 호로부터, 온도 센서가 공지되며 그것은 자동차에서 터보 과급기의 공기 흐름에 적당하다. 온도 센서는 전자부품을 사용하며 그것의 전기 저항은 온도에 따라 변한다. 온도 응답 부품은 센서 하우징의 단부면에서 평면 오목부에 장착된다. 상기 부품은 피복이 되어 있지 않으므로 측정되는 매체 흐름에 완전히 노출될 수 있다. 상기 부품의 단자 와이어는 얼마간 떨어져 꼬리부를 접촉하기 위한 하우징의 외부를 따라 연장된다. 이러한 와이어는 부품 그 자체가 밀폐되어 절연된다. 상기 부품은 부의 온도 계수 필(negative temperature coefficient pill)인 것이 바람직하다. 상기 연결 와이어는 열전도가 좋지 않은 재료이다. 부품은 2개의 섕크를 갖는 굽은 부분품으로 보호될 수 있으며 그것은 절단될 수 있다.

DE 제 38 22 533 호로부터, 자동화 방법을 사용하는 온도 센서의 제조가 공지되어 있다. 플라스틱 재료의 연결 요소는 플러그의 2개의 단면을 기계적으로 연결하는 브리지에 연결되는 2개의 겹판 플러그에 우선 프레스된다. 브리지는 그 다음에 분리되므로 플러그는 서로 전기적으로 절연된다. 온도 센서에 대한 2개의 커넥터 단부는 플러그의 단면과 납땜된다. 플러그 및 온도 센서용 캐리어 하우징이 그 다음 프레스 된다. 하우징은 온도 센서를 보호하기 위한 제 1 단면 및 비이커 형태의 제 2 단면을 가지며, 그 안에 있는 플러그의 단부는 적당한 플러그 커넥터와 연결하기 위해 배치된다.

DE 제 42 37 038 호로부터, 사출 성형 플라스틱 온도 센서, 예를 들면 내연 기관용, 저항 온도 센서가 공지되어 있다. 온도 센서는 온도 감지 저항이 납땜되고사출 성형에 배치된 커넥터 접촉부를 갖는다. 접촉 홀더, 커넥터 플렌지 및 재킷을 포함하는 하우징은 사출 플라스틱 재료, 탄소 또는 유리 섬유 강화 폴리아미드로 형성된다. 고정 플렌지가 또한 형성될 수 있다. 온도 센서는 밀봉하기 위한 O-링을 사용하여 항온기의 밸브 하우징에 설치될 수 있다.

본 발명의 목적은 센서 요소로서 측정 저항기를 갖는 온도 센서를 위한 제조 방법을 제공하는 것이다. 여기에서, 복합 예비 성형 원리에 따른 경제적인 대량 생산 이외에도, 국부적으로 제공되는 하우징 형태로 센서를 적합하게 하는 수단이지만 높은 안정성을 또한 달성할 수 있다.

상기 목적은 본 발명에 따른 제조 방법으로 달성되며, 센서 요소를 갖는 결합부에 설치되는 연속 캐리어 스트립에서 각각 적어도 2개의 연결 브리지가 플라스틱과 함께 적어도 부분적으로 사출 성형되며, 각각 적어도 2개의 플라스틱 몸체는 연결 브리지에서 서로 간격을 두어 배치되며, 인접한 연결 브리지의 플라스틱 몸체 사이에서, 플라스틱으로 제조된 스페이서 요소가 동일한 사출 방법으로 적어도 부분적으로 형성되는 반면 접촉 패드 및 연결 브리지의 단부는 플라스틱이 없게 된다.

방법에 대한 1개의 유리한 실시예에 있어서, 각각 2개의 인접하는 플라스틱 몸체는 스페이서 요소에 연결되며, 각각의 플라스틱 몸체/스페이서 요소 경계가 파괴 조인트로 구성된다. 유리하게도, 사출 성형 공구로 사출 방법에 관하여, 캐리어 스트립의 외부 에지는 연결 브리지로부터 펀칭 작업으로 분리되며, 실질적으로 사출 방법과 연결되는 작업의 문제점이 있다.

또한, 센서 요소는 연결 브리지의 접촉면에서 각각의 연결 영역에 배치되고 전기 및 기계적 연결로 납땜되며, 다음으로 전기적 기능 테스트는 연속적인 예비 성형 또는 복합 예비 성형으로 처리될 수 있다. 복합 예비 성형으로부터 센서를 분리하기 위해, 스페이서 요소는 각각의 파괴 조인트의 영역에서 분해된다. 적어도 2개의 플라스틱 몸체는 센서 요소에 설치되며, 각각의 간극은 플라스틱 몸체 사이 또는 센서 요소 및 센서로서 다음 사용을 위해 적당한 형태로 연결 브리지를 따라 구부러짐으로써 인접한 플라스틱 몸체 사이의 연결 브리지를 따라 만들어진다. 유리하게도, 플라스틱 몸체의 인접하는 영역은 각각 1개의 연결 브리지에서 미리 성형되므로 그것은 구부리자 마자 스톱부로 공급된다.

방법의 유리한 실시예는 청구항 2 내지 청구항 7 에 제공된다.

방법에 있어서, 2차원 센서 배치가 제작되는 것이 유리하며, 그것은 기술적인 사용을 위해 환경 또는 하우징의 공간 구조 조건에 적합하게 될 수 있다. 여기에서, 수개의 플라스틱 사출 성형 요소는 캐리어 배치에 적용되는 것이 특히 유리하며, 그것은 특별한 하우징 또는 국부 환경에서 센서를 수용하는 공간 적용을 위한 벤딩 영역을 보장한다.

상기 목적은 센서로 달성되며, 그 안에 있는 센서 요소는 캐리어 배치의 접촉 패드를 갖는 그 자체의 연결 접촉부를 지나 전기적 및 기계적으로 단단히 연결되며, 캐리어 배치는 얼마간 떨어져 서로 배치되는 적어도 2개의 종 방향으로 연장되는 연결 브리지를 가지며, 연결 브리지는 그것을 부분적으로 싸는 플라스틱 몸체로 적어도 1개의 사출 성형 요소에 의해 기계적으로 신속히 연결되며, 캐리어 배치의 일단부에서 연결 브리지는 센서 요소를 갖는 전기적 및 기계적 연결을 위한 접촉 패드를 가지는 반면, 캐리어 배치의 다른 반대편에 놓여 있는 단부는 측정 기능을 갖는 결합부에 제공된다.

센서의 유리한 실시예는 청구항 9 및 청구항 10에 제공된다.

1개의 유리한 실시예에 있어서, 적어도 2개의 플라스틱 몸체가 얼마간 떨어져 서로 배치되어 설치되며, 그것은 연결 브리지의 각 축을 따라 도시되며, 센서 요소 및 플라스틱 몸체 사이 또는 플라스틱 몸체들 사이에 배치되는 연결 브리지의 간극은 미리 결정된 하우징 구조를 적합하게 하는 벤딩 영역으로 구성된다.

플라스틱 몸체의 인접하는 영역은 연결 브리지의 축을 따라 벤딩 작업을 위한 정지부로서 각각 쌍으로 형성되는 것이 바람직하다.

본딩 와이어 또는 특수한 공급 납은 제거되는 것이 특히 유리하며, 센서는 복잡한 형태의 하우징에 또한 삽입될 수 있다. 여기에서, 자동 처리가 또한 가능한 것이 유리하다.

도 1은 캐리어 스트립 또는 엔드리스 밴드에서 연결 브리지 주변의 사출 성형을 개략적으로 도시한다

도 2a는 사출 성형 공구로 캐리어 배치의 에지 펀칭을 개략적으로 도시한다

도 2b는 연결 브리지가 측면에서 인식될 수 있는 펀칭 작업 후 미리 형성되어 있는 다단 장치의 측면도를 도시한다.

도 3a는 센서 요소를 갖는 연결 브리지의 끼워맞춤을 도시한다

도 3b는 센서의 분리를 도시한다

도 4는 미리 결정된 하우징 형태에 대해 적합하게 하는 연결 브리지를 따라 센서의 주문에 대한 구체적인 배치를 도시한다

도 1에 있어서, 연속 에지 또는 캐리어 스트립(1)의 에지 스트립(5, 6)사이의 연결 브리지(2)는 이동 방향과 수직한 종축(2')에 배치된다. 각각의 브리지(2)는 설치되어 있는 센서 요소를 갖는 전기 및 기계적 연결을 위한 접촉 패드(3)와 일단부에 설치되는 반면, 그것은 다른 단부에 평가 장치를 연결하기 위한 전형적인 연결 접촉부(4)를 포함한다. 연결 브리지(2) 반대편에 있는 영역은 캐리어스트립(1)의 에지 스트립(5, 6)에 각각 설치된다. 연결 브리지(2) 또는 접촉 패드(3) 사이의 거리가 선택되므로 그것은 적용되는 각각의 센서 요소용 끼워맞춤 위치를 위한 그리드로서 동시에 적당하다.

여기에 도시되지 않은 사출 성형 공구에 의해, 센서 요소에 있는 각각 2개의 연결 브리지(2)는 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10) 주위에 부분적으로 사출 성형되므로, 연결 브리지(2)의 축(2')에 도시된 바와 같이, 간극은 각각의 플라스틱 몸체 사이에 또는 접촉패드(3) 및 각각 인접한 플라스틱 몸체(7)사이에서 만들어지는 것이 도 1에 개략적으로 도시된다. 플라스틱 몸체가 그것의 형태로 선택되므로, 연결 브리지는 다음 사용을 위해 각각의 하우징 형태로 연결 브리지(2)의 축(2')을 따라 벤딩 또는 버클링으로 실제적인 사용에 적합하게 될 수 있다. 그리드 크기로 2개의 연속 캐리어 배치의 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10) 사이에서 추가적인 플라스틱 몸체(11, 12, 13)는 스페이서 요소로 주조되고, 그것은 플라스틱 몸체 및 스페이서 요소 사이의 경계 영역에서 파괴 점(rupture points)을 포함하므로 캐리어 배치는 다음 방법 단계에서 센서와 분리될 수 있다.

특히, 도 1에 있어서, 펀칭 작업동안 에지 스트립(5, 6)을 분리하기 위한 펀칭 라인(16, 17)이 개략적으로 도시된다.

캐리어 스트립(1)은 "리드 프레임(lead frame)"기술로 공지된 재료를 포함하며, 주석 도금된 구리 또는 구리 합금으로 제조되는 것이 바람직하다. 바람직한 실시예에 있어서, 1 내지 3 ㎛ 범위의 두께를 갖는 니켈 장벽 층은 주석 도금 및 구리를 포함하는 캐리어 사이에 제공된다. 캐리어 스트립은 전형적인 에칭 또는 0.15내지 0.25 ㎜, 바람직하게는 0.2 ㎜ 범위의 두께를 갖는 펀치 요소를 갖는다.

도 2a는 도시되지 않은 에지 스트립으로부터 펀칭 라인(16, 17)을 따라 분리되는 연결 브리지를 도시한다. 에지 스트립 외부 펀칭 작업은 사출 성형 공구로 대신하므로 이것을 위해 특수한 작업 단계는 없다.

도 2b는 펀칭 작업 후 복합 예비 성형의 측면도를 도시하며, 예비적 형성품의 측면에서 플라스틱으로 제조된 스페이서 요소(11)뿐만 아니라 연결 브리지(2), 플라스틱 몸체(7)가 또한 인식될 수 있다. 도 3a에 따른 각각의 접촉 패드를 갖는 센서 요소(18)의 전기 및 기계적 연결 후, 스페이서 요소에 의한 복합 예비 성형의 다른 연결부는 간단한 설치 및 기능 테스트를 가능하게 한다. 이러한 도면은 센서 요소를 갖는 캐리어 배치의 복합 성형(즉, 연속적인 플라스틱-금속 연동 시스템)에서 끼워맞춤을 도시하며, 연속 접촉을 갖는 센소 요소(18)는 연결 브리지(2)의 접촉 패드(3)에서 납땜된다. 따라서, 캐리어 배치(20)는 도 3b에 따른 파괴 점을 갖는 스페이서 요소(11, 12, 13)로 제공되는 플라스틱 몸체를 분해함으로써 센서로부터 분리되며, 도 4에 있어서, 연결 브리지의 축을 따라 캐리어 배치(20)를 구부림으로써 주문에 대한 구체적인 적용은 3차원 형태로 된다. 여기에서, 벤딩 또는 버클링 점(22, 23, 24)은 센서 요소(18), 플라스틱 몸체(7)사이 또는 플라스틱 몸체(7, 8) 또는 플라스틱 몸체(8, 9) 사이의 좌측 영역에 자유롭게 있게 된다.

연결 브리지(2)의 접촉 패드(3) 사이에서, 플라스틱으로 제조된 소위 깊이 정지부(25)는 축(2')을 따라 각각 인식될 수 있으며, 그것은 사출 작업동안 또한 발생되고 그것의 안정성 때문에 연결 브리지(2) 또는 다음 삽입부에서의 센서요소(18)를 하우징 또는 포켓으로 보호하게 된다. 따라서, 특히 자동 조립과 연결하여, 일정한 힘이 연결 브리지(2) 또는 센서 요소(18)에 가해지지 않는다.

연결 브리지(2)의 외부 단부에서, 평가 기능에 대해 전기적 연결을 위한 종단 연결(4)이 인식될 수 있다. 따라서, 캐리어 배치를 구부리거나 죄는 것이 가능하므로 각각 하우징 형태의 위치에 적합하게 된다, 또한, 센서는 환경에 적합한 그 자체의 하우징을 포함할 수 있거나 외부 하우징에 제공될 수 있다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 센서의 제조 방법 및 그 방법으로 제조된 센서, 특히 온도 센서는 경제적으로 대량 생산을 할 수 있으며, 높은 안정성을 달성할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

1. 전기 및 기계 접촉를 갖는 연속 캐리어 스트립의 그리드에 설치된 각각 적어도 2개의 연결 브리지가 각각 1개의 센서 요소에 설치되며, 우선 캐리어 스트립의 연속 에지는 연결 브리지와 분리되는 센서 특히 온도 센서 제조 방법에 있어서,

   연속 캐리어 스트립(1)에서 센서 요소(18)를 갖는 연결에 설치된 각각 적어도 2개의 연결 브리지(2)가 플라스틱과 함께 적어도 부분적으로 사출 성형되며, 상기 연결 브리지(2)상에 각각 적어도 2개의 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10)는 얼마간 떨어져 서로 배치되며, 인접하는 연결 브리지(2)의 플라스틱 몸체 사이에서, 플라스틱 스페이서 요소(11, 12, 13)는 동일한 사출 방법으로 적어도 부분적으로 형성되는 반면, 접촉 패드 및 연결 브리지의 단부는 플라스틱이 없게 되는 것을 특징으로 하는 방법.
2. 제 1 항에 있어서,

   각각 2개의 인접한 플라스틱 몸체는 스페이서 요소(11, 12, 13)에 연결되며, 플라스틱 몸체(7, 8, 10) 및 스페이서 요소(11, 12, 13) 사이의 각 경계는 파괴 점에 의해 형성되는 것을 특징으로 하는 방법.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

   캐리어 스트립(1)의 에지(5, 6)는 사출 성형 공구로 사출 작업과 연결한 펀칭 작업으로 연결 브리지(2)로부터 분리되는 것을 특징으로 하는 방법.
4. 제 2 항 또는 제 3 항에 있어서,

   각각의 연결 영역을 갖는 센서 요소(18)는 연결 브리지(2)의 접촉 패드(3)에 배치된 후 납땜되는 것을 특징으로 하는 방법.
5. 제 4 항에 있어서,

   센서를 분리하기 위해, 스페이서 요소(11, 12, 13)는 파괴 점의 영역에서 분해되는 것을 특징으로 하는 방법.
6. 제 5 항에 있어서,

   적어도 2개의 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10)는 센서에 배치되며, 연결 브리지(2)의 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10) 사이 또는 센서 요소(18) 및 플라스틱 몸체(7) 사이의 각각의 간극은 연결 브리지(2)를 따라 벤딩으로 센서의 적용을 위해 적당한 형태로 가져다 주는 것을 특징으로 하는 방법.
7. 제 6 항에 있어서,

   플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10)의 인접부는 각 연결 브리지(2)에 형성되므로, 구부러지자 마자 그것은 정지부로 공급되는 것을 특징으로 하는 방법.
8. 센서 요소(18)는 캐리어 배치(20)의 접촉 패드(3)를 갖는 그 자체의 연결 접촉을 지나 전기적 및 기계적으로 신속히 연결되는 센서 특히 온도 센서에 있어서,

   상기 캐리어 배치(20)는 얼마간 떨어져 서로 배치된 적어도 2개의 연장된 연결 브리지(2)를 가지며, 상기 연결 브리지(2)는 그것을 부분적으로 감싸는 플라스틱 요소(7, 8, 9, 10)로 적어도 1개의 사출 성형부에 의해 기계적으로 신속히 연결되며, 캐리어 배치의 일단부에서 연결 브리지는 센서 요소(18)를 적합하게 하는 접촉 패드(3)를 가지는 반면, 캐리어 배치의 다른 단부는 측정 기능을 갖는 연결을 위해 제공되는 것을 특징으로 하는 센서.
9. 제 8 항에 있어서,

   적어도 2개의 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10)는 얼마간 떨어져 서로 배치되어 설치되며, 센서 요소(18) 및 플라스틱 몸체(7) 사이 또는 플라스틱 몸체들(7, 8, 9, 10) 사이에 배치된 간극은 미리 결정된 하우징 구조를 적합하게 하는 벤딩 영역으로서 연결 브리지(2)를 따라 형성되는 것을 특징으로 하는 센서.
10. 제 9 항에 있어서,

    연결 브리지(2)상에 각각 배치된 플라스틱 몸체(7, 8, 9, 10)의 인접 영역은 벤딩 작업을 위한 정지부로서 각각 쌍으로 구성되는 것을 특징으로 하는 센서.