SE444875B - Sett att tillverka termistorer - Google Patents

Description

15 20 25 30 35 8102428-3 verkad enligt föreliggande uppfinning skulle kunna ingå.

I USA-patentet 4 200 970 och USA-patentet 4 236 298 beskrives olika trimningsförfaranden för termistorer av- sedda som sensorer i dylika termometerkonstruktioner.

Dessa och andra kända trimningsförfaranden lider av den nackdelen, att värme utvecklas vid all mekanisk be- arbetning av den temperaturkänsliga delen av sensorn.

Härigenom försvåras kontrollmätningen, som bör ske vid en noggrant bestämd temperatur.

Föreliggande uppfinning har därför främst till upp- gift att ersätta eller minska beroendet av dessa relativt komplicerade trimningsförfaranden. Detta sker genom en ökad noggrannhet vid tillverkningen eventuellt i kombina- tion med ett enkelt sorteringsförfarande och efterföljande kombinering av två eller flera sensorer på ett sätt liknande det, som är föremål för svensk patentansökan 79.00673-0 (EP publikation 0 014 818).

BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Sättet enligt uppfinningen kännetecknas av att mot- ståndet mellan nämnda båda kontakter eller med dessa sammanhängande eller likvärdiga delar av det första mönstret mätes och att kapningen därefter sker i beroende av denna mätning.

Lämpligen tryckes de båda mönstren i form av paral- lella linjer, vilka delvis överlappar varandra, varefter en första kapning sker parallellt med dessa linjer inom det första mönstret samt en andra kapning tvärs dessa linjer i beroende av det uppmätta resultatet.

Lämpligen tryckes härvid kontaktmaterialet, dvs det elekL;iskt väl ledande materialet först och termistor- materialet först därefter.

Normalt mätes härvid motståndet mellan varje par närliggande kontaktlínjer av det förstnämnda mönstret.

Mätningen kan härvid sägas ske mellan två blivande kon- takter eller med dessa sammanhängande delar av det 10 15 20 25 30 8102428-3 första mönstret. Känd tjockfilmsteknik synes emellertid kunna fulländas i så hög grad, att mätning eventuellt endast behöver ske mellan två godtyckliga intilliggande parallella kontaktlinjer på varje basplatta. Mätningen kan härvid sägas ske mellan med de båda kontakterna likvärdiga delar av mönstret. I vilken grad mätning skall ske beror naturligtvis även på den slutliga tolerans, som önskas för den färdiga produkten.

För att underlätta senare orientering kan ovansida och undersida givas olika färg. En senare orientering underlättas även, om termistorerna gives en rektangulär icke kvadratisk form.

Vid val av den rektangulära formen kan kapningen ske på så sätt, att kontaktmaterialet från det först- nämnda mönstret bringas uppfylla två bandformiga partier längs två motstående kanter av termistorn, medan mellan- liggande bandformiga parti uppfylles av termistor- material från det andra mönstret. Härvid bestämmes längden av dessa partier i beroende av den gjorda mät- ningen.

För att helt eliminera behovet av trimning kan två eller flera termistorer sammanfogas under förening av två kontaktytor till en dubbeltermistor. Detta kan an- tingen ske i form av en seriekoppling eller genom en parallellkoppling. Trimníngen undvikes härvid genom att ett större antal termistorer först uppmätes och sorteras i beroende av det uppmätta motståndet i satser med mot- stånd inom noggrant definierade intervall, varefter de kombineras två och två och sammanfogas, så att den resul- terande dubbeltermistorn erhåller önskat motstånd genom att den ena termistorns avvikelse från ett normalvärde uppväges av den andra termistorns avvikelse från dess normalvärde. 10 15 20 25 30 8102428-3 Den enligt uppfinningen tillverkade termistorn är avsedd att ensam eller såsom en del av en dubbeltermistor ingå i en termometer, innesluten i ett yttre värmeledande men elektriskt isolerande hölje samt via sina kontakter ansluten till två utifrån tillgängliga ledare med hjälp av vilka den kan anslutas till en mätanordning för uppmät- ning av det av temperaturen beroende elektriska motståndet.

En sådan mätanordning och dess användning beskrives i exempelvis ovan omnämnda PCT-ansökan PCT/SE78/00013 (wo 80/000192).

Såsom exempel på termistormaterial kan nämnas dylika sålda av Electro Materials Corporation of America (EHCA) under beteckningen "S000-l TM Thermistor Inka" vilka har följande egenskaper: Tcr, ppm/°c Motstånd Benämning 3000/sq 5032-1 TH -7000j500 lK 5013-1 TH -85001500 IOK 5014-l TM -95001500 IOOK S015-1 TM -95001500 1 Meg 5016-1 TM -95001500 KORT BESKRIVNING AV UPPFINNINGEN Pig. l visar en med hjälp av tjockfilmsteknik tryckt basplatta avsedd att delas upp i termistorer med hjälp av sättet enligt uppfinningen.

Pig. 2 visar en termistor enligt uppfinningen.

Fig. 3 visar en dubbeltermistor enligt uppfinningen.

Fig. 4 och 5 visar två mot varandra vinkelräta vyer av en termometer enligt uppfinningen.

Fig. 6 slutligen visar en förstoring av den främre änden av en termometer enligt fig. 4. 10 15 20 25 30 35 s1o242a-3 FÖRE DRAGET FRAMSTÄLLNINGSFÖRI-'ARANDE I fig. 1 visas en basplatta 1 av ett elektriskt icke ledande material, tryckes på en sådan platta, dels ett mönster av ett t ex aluminiumoxid. Enligt uppfinningen elektriskt ledande material, t ex ett silvermaterial, delsa ett andra mönster av ett termistormaterial. I fig. 1 representeras det första mönstret av linjerna 2, 3, 4 etc och det andra mönstret av de bredare linjerna 5, 6 och 7.

De båda mönstren kan tryckas i godtycklig ordning. Väsent- ligt är endast att av det första mönstret icke täckta partier av basplattan överbryggas av termistormaterialet.

Plattan 1 delas sedan upp i långa strimlor längs linjerna 8, 9 och 10. Det har härvid visat sig att en sådan upp- delning kan ske på så sätt, att varje strimla har väsent- ligen oförändrade elektriska egenskaper utmed hela sin längd. Härigenom är det möjligt att mäta motståndet mellan exempelvis kontaktlinjerna 2 och 3 och sedan dels upp strimlan längs delningslinjerna ll, 12 och 13 i be- roende av det uppmätta resultatet. Vid en sådan uppdel- ning erhålles alltså termistorer med den form, som visas i fig. 2. Denna termistor innefattar alltså en basplatta la, två kontakter 2a och 3a samt det påtryckta partiet Sa av ett termistormaterial. I praktiken hålles måtten x och z väsentligen konstant, t ex 1,5 respektive 0,5 mm.

Måttet y däremot varierar i beroende av det uppmätta mot- ståndet. I praktiken kan värdet ligga på ungefär lmmtloz.

De olika mönstren pålägges lämpligen med hjälp av screentryckning med härdning av det första materialet, innan det andra pâlägges. Efter härdning av även det andra mönstret kan plattan delvis täckas av ett elektriskt isolerande skyddslager, varvid endast de delar av kon- taktmaterialet lämnas fria, som sedan skall användas som kontakter. Härigenom underlättas senare pålödning av kontakttrådar och dylikt. De båda mönstren påtryckes 10 15 20 25 30 35 8102428-3 med en sådan överlappning, att lämplig kontakt erhålles mellan kontaktmaterialet resp. termistormaterialet.

Beträffande härdningstemperaturer, filmtjocklek etc hän- visas till respektive materialleverantörs anvisningar.

I fig. 3 visas en dubbeltermistor enligt uppfinningen sammansatt av tvâ basplattor lb och lc, vilka förenats genom att kontakterna 3b och 2c sammanfogats med hjälp av en lödning 14. Med hjälp av lödningar 15 och 16 har sedan kontakterna 2h och 3c förenats med kontaktledningarna 17 resp. 18.

Dubbeltermistorn enligt fig. 3 utgör i och för sig en termometer, eftersom motståndet mellan kontaktledningarna 17 och 18 varierar i beroende av temperaturen. I praktiken är den dock avsedd att ingå såsom en del i en mera komplett termometer, som visas i fig. 4, 5 och 6.

Denna termometer innefattar förutom termistorplattorna lb och lc och ledningarna 17 och 18 två basskikt 19 och 20 samt två ytterskikt 21 och 22, allt av exempelvis plastbelagt papper. I basskikten finns vid den ena änden utstansade hål 23 och vid den andra änden likaså utstan- sade men något sidoförskjutna hål 24 och 25. Genom de sistnämnda hålen är ledningarna 17 och 18 alltid till- gänglig för att kunna kontaktas med hjälp av en mätut- rustning, som krävs för att avläsa temperaturen.

Hålen 23 vid den främre änden av termometern är avsedda att underlätta fastsättandet av dubbeltermistorer av det i fig. 3 visade slaget. Bålen täckes sedan av ytter- skikten 21 och 22, så att termistorerna elektriskt isoleras innanför dessa skikt.

En närmare beskrivning på hur termometern enligt fig. 4-6 kan tillverkas återfinnas i ovannämnda PCI- ansökan Pcr/ss79/00018 (wo 80/01608).

Exempel på en mätutrustning, med hjälp av vilken kontaktledarna 17 och 18 kan kontaktas i och för mätning beskrives i ovannämnda PCT-ansökan PCT/SE78/00013 (H0 80/00192). 10 8102428-3 Uppfinningen är naturligtvis icke inakränk enbart till de ovan beskrivna utföringsexemplen, utan kan patentkrav. a dubbeltermistor- varieras inom ramen för efterföljande Exempelvis kan man tänka sig att ersätt erna vid utföringsformen enligt fig. 4-6 med enkelter- mistorer, om förfarandet enligt uppfinningen förfinas i så hög grad, att tillräckligt noggranna toleranser kan upprätthållas.

Jämför för övrigt den samtidigt inlämnade patentan- sökan 81.02429-l "För temperatnrmätning avsedd sensor samt sätt att trimma denna", som beskriver ett alternativ till föreliggande uppfinning, men med många gemensamma anknytningspunkter.

Claims (9)

10 15 20 25 30 8102428-3 PATENTKRAV

1. Sätt att tillverka termistorer, varvid ett mönster (2, 3, 4) av ett elektriskt ledande material tryckes på en basplatta (1) av elektriskt icke ledande material, ett andra mönster (5, 6, 7) tryckes med ett termistormaterial på ett sådant sätt, att av det första mönstret icke täckta partier av basplattan överbryggas av termistormaterial, varjämte slutligen den färdigtryckta basplattan (1) upp- delas i termistorer innefattande minst två kontakter (2a, 3a) från det förstnämnda mönstret samt ett ytan mellan dessa kontakter överbryggande parti (Sa) från det andra mönstret, k ä n n e t e c k n a t av att motståndet mellan de båda kontakterna eller med dessa sammanhängande eller likvärdiga delar av det första mönstret först mätes och att kapníngen därefter sker i beroende av denna mätning.

2. Sätt enligt kravet 1, k ä n n e t e c k n a t av att båda mönstren tryckes i form av parallella linjer, vilka delvis överlappar varandra, varefter en första kapning sker parallellt med dessa linjer (vid 9, 10, 11) inom det första mönstret (2, 3, 4) samt en andra kapning tvärs dessa linjer (vid 11, 12, 13) i beroende av det uppmätta resultatet.

3. Sätt enligt kravet l eller 2, k ä n n e t e c k n a t av att ovansida och undersida gives olika färg för under- lättande av en senare orientering.

4. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att termistorerna gives en rektangulär icke kvadratisk form för underlättande av senare orientering.

5. Sätt enligt kravet 4, k ä n n e t e c k n a t av att kapningen sker på så sätt, att kontaktmaterialet från det förstnämnda mönstret uppfyller två bandformiga 8102428-'3 partier (Za, 3a) längs två motstående kanter av termis- torn, medan mellanliggande parti (Sa) uppfylles av ter- mistormaterial från det andra mönstret, varvid längden (y) av dessa partier bestämmes i beroende av den gjorda 5 mätningen.

6. Sätt enligt något av föregående krav, k ä n n e t e c k n a t av att två termistorer samman-_ fogas under förening av två kontaktytor till en dubbel- termistor (Fig. 3). 10

7. Sätt enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t av att sammanfogningen sker genom seriekoppling.

8. Sätt enligt kravet 6, k ä n n e t e c k n a t av att sammaníogningen sker genom parallellkoppling.

9. Sätt enligt något av kraven 6-8, k ä n n e t e c k- l5 n a t av att ett större antal termistorer först uppmätes och sorteras i beroende av det uppmätta motståndet i satser med motstånd inom noggrant definierade intervall, varefter de kombineras två och två och sammanfogas så att den resulterande dubbeltermmistorn erhåller önskat 20 motstånd genom att den ena termistorns avvikelse från ett normalvärde uppväges av den andra termistorns avvikelse från dess normalvärde.