WO2007137878A1 - Device for measuring temperature - Google Patents

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WO2007137878A1
WO2007137878A1 PCT/EP2007/050462 EP2007050462W WO2007137878A1 WO 2007137878 A1 WO2007137878 A1 WO 2007137878A1 EP 2007050462 W EP2007050462 W EP 2007050462W WO 2007137878 A1 WO2007137878 A1 WO 2007137878A1
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conductor
plate
temperature
temperature sensor
carrier
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PCT/EP2007/050462
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Inventor
Jürgen BETHKE
Georg Fischer
Original Assignee
Continental Automotive Gmbh
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    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/08—Protective devices, e.g. casings
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/16—Special arrangements for conducting heat from the object to the sensitive element
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
    • G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
    • G01K7/22—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a non-linear resistance, e.g. thermistor

Definitions

  • the invention relates to a device for measuring temperature and a conductor carrier device.
  • the invention is based on the object to provide a device for measuring temperature and a printed conductor carrier device, which are inexpensive to implement and enable a secure ⁇ re connection of electrical components on the conductor carrier.
  • the invention features an apparatus for measuring the temperature, with a managerial terbahnlasi having a flexible base layer, a flexible cover layer and a layer between the base layer and the cover ⁇ disposed electrical conductor track, and ei ⁇ nem temperature sensor with a temperature-sensitive sensor sorelement.
  • the temperature sensor is electrically coupled to the electrical conductor, and the conductor carrier has a heat conductor section, by means of which a thermal coupling of the temperature-sensitive sensor element takes place with a region which is provided for receiving an Ar ⁇ beitsmediums.
  • thermo Kopp ⁇ ment of the temperature sensor with the furnishedleitabites that produces a thermal connection between the temperature sensor and the area to be sensed, and by the electrical coupling of the temperature sensor to the electrical conductor without the interposition of other components of the temperature sensor directly can be integrated into the conductor carrier and the temperature sensor can thereby maintain its temperature measurement properties. It is thus possible to arrange the temperature sensor in a simple manner on the conductor carrier.
  • the heat-conducting portion is partially disposed between the base layer and the cover layer of the conductor carrier. This enables stable ground support to integrate the heat conduction in the conductor mechanically ⁇ .
  • the invention features, a conductor support device having a plate, and the device for measuring the temperature, being arranged between the plate and the conductor track carrier of the temperature sensor, and an annular sealing member, and the Tempe ⁇ ratursensor arranged within the annular sealing member to ⁇ is.
  • a tight seal of the temperature ⁇ sensor is given to the outside by the ringför ⁇ shaped sealing element. It can thus both aggressive media (such as oils) and Metallpar ⁇ tikel that could cause interference (short circuit) in the coupling of the temperature sensor with the electrical track, can be avoided.
  • a mass To be avoided in the vicinity of the conductor track carrier arranged metal parts.
  • conductive deposits can be avoided.
  • the conductor support device includes a first plate and a second plate, and the interim ⁇ rule of the first plate and the second plate are arranged on apparatus for temperature measurement.
  • the conductor carrier has a recess, and between one of the plates and the conductor carrier, an annular sealing member is arranged, which seals a gap between the first plate and the second plate, wherein the gap comprises the recess and the temperature sensor is arranged in the intermediate space.
  • the sealing element is a one ⁇ put seal. It can be achieved so that the sealing element is easily removable from the conductor carrier device and replaced by a new sealing element. At the same time a large sealing ability can be achieved by means of such Dichtungsele ⁇ ment.
  • the sealing element has an oil-resistant plastic. Since ⁇ with a good Abdicht Fettkeit for the temperature sensor in an oil-exposed environment is possible.
  • the sealing element comprises polyamide.
  • Polyamide is a material that provides high chemical resistance, especially to aggressive oils.
  • the sealing element comprises a synthetic rubber. Synthetic rubbers provide a good seal against a wide range of media such as those found in engines, transmissions, braking and cooling systems. Synthetic rubbers can be used between -50 0 C and + 200 0 C. Further, the in a wide Temperaturbe ⁇ rich.
  • the sealing element is an adhesive seal. This allows a particularly secure sealing of the temperature sensor.
  • Epoxy resins are sealing materials which can be very stable mechanically and can have a high chemical resistance, especially against aggres ⁇ sive oils, beyond.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a conductor carrier
  • Figure 2 is a perspective view of a conductor track carrier ⁇ device with a device for temperature measurement
  • FIG. 3 is a sectional view of the wiring substrate with the temperature measuring apparatus in a first embodiment
  • Figure 4 is a sectional view of a conductor carrier device with the device for measuring temperature in a second embodiment.
  • FIG. 1 illustrates the structure of a conductor carrier 12. Between a base ⁇ film 14 and a cover sheet 18 is a conductor 16, which preferably consists of copper, arranged.
  • the conductor track 16 is embedded in various adhesive layers 20, which are arranged between the base film 14 and the conductor track 16 on the one hand and the conductor track 16 and the cover film 18 on the other hand ⁇ .
  • Both the base film 14 and the cover film 18 are flexible and are preferably made of polyimide having the chemical, thermal and mechanical properties required for use in vehicle components.
  • FIG. 2 shows a perspective view of a conductor carrier device 11 with a device 10 for measuring temperature.
  • the device 10 for temperature measurement with the conductor carrier 12 has a temperature sensor 30 with a sensor body 32, a temperature-sensitive sensor element 34 and electrically conductive sensor terminals 36.
  • the electrically conductive sensor terminals 36 are coupled to the electric ⁇ conductor tracks 16 of the conductor carrier 12. About the electrical conductors 16 so an electrical measurement signal of the temperature sensor 30 is tapped.
  • the device 10 for temperature measurement is arranged on a first plate 22, which has a recess 42.
  • the device 10 for temperature measurement can either rest on the first plate 22 or be glued to this.
  • a heat-conducting portion 26 which preferably consists wholly or partly of copper.
  • the heat-conducting section 26 is in communication with the temperature-sensitive sensor element 34, so that a temperature measurement by means of the temperature-sensitive sensor element 34 can take place via the heat-conducting section 26 in a region adjacent to the recess 42 of the first plate 22.
  • the to the recess 42 of the first plate 22 adjacent area is provided for receiving a working medium.
  • This working medium can be, for example, an oil in a transmission, not shown.
  • annular sealing ⁇ element 28 On the conductor carrier 12, an annular sealing ⁇ element 28 is arranged, wherein the temperature sensor 30 is fully ⁇ constantly within the annular sealing member 28.
  • the function of the annular sealing element 28 will be explained below with reference to FIGS. 3 and 4.
  • Figure 3 shows a first disclosed embodiment of the Leiterbahnträ ⁇ gervoriques 11 with the first plate 22 and a second plate 24, wherein the device for temperature measurement 10 and the annular sealing member 28 are disposed between the first plate 22 and second plate 24th
  • the second plate 24, the sealing element 28 and the conductor ⁇ carrier 12 form a tight seal for the temperature sensor 30 to the outside.
  • the sealing element 28 reaches that neither aggressive substances such as aggressive oils, get more metal particles to the Tem ⁇ perature sensor 30th It can thereby be avoided both an impairment of the temperature sensor 30 by chemical Substan ⁇ zen as well as a short circuit at the sensor terminals 36 in the region of the tracks 16 and a short to ground arranged in the gear metallic parts.
  • a destruction of the temperature sensor 30 or a faulty measurement by the temperature sensor 30 can be avoided.
  • the temperature-sensitive sensor element 34 of the temperature sensor 30 is thermally ⁇ pelt with the heat conduction portion 26 gekop ⁇ .
  • Thedaleleitabites 26 extends into a region which is adjacent to the recess 42 of the first plate 22, whereby a temperature measurement can take place in a region which is adjacent to the recess 42 of the first plate 22. Both a measurement of the temperature of a stationary and a flowing working medium is possible.
  • the second plate 24 and the sealing member 28 of the sensor body 32 as spaced to the conductor carrier 12, in particular to the cover sheet 18, Darge ⁇ presents, however, the sensor body 32 can also directly on bar conductor 12, in particular the cover sheet 18, abut.
  • Figure 4 shows a second embodiment of the Leiterbahnträ ⁇ gervoriques, wherein the conductor carrier 12 has a recess 40. Between the first plate 22 and second plate 24, a gap 38 is formed, the off ⁇ recess 40 of the conductor track carrier 12 comprises.
  • the sensor body 32 of the temperature sensor 30 can be arranged completely or partially in the recess 40 of the conductor carrier 12. It is thus possible, the sealing element 28 ⁇ flat run, whereby it can be the height of the conductor track carrier device as a whole is reduced.
  • the embodiment of the conductor carrier device 11 is constructed analogously to the embodiment of FIG.
  • the sealing element 28 can be designed both as an insert seal and as an adhesive seal.
  • an insert seal is as a first component in particular ⁇ sondere an oil-resistant plastic such as polyamide preferred.
  • the insertion seal preferably egg ⁇ NEN synthetic rubber such as HNBR (hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber) on.
  • HNBR hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber
  • ETPV Engineing Thermoplastic Vulcanizates
  • fluorosilicone are preferred as the second component.
  • LSR liquid silicone Rub ⁇ BER
  • epoxy resins are preferred as the material for the sealing member 28th
  • a working medium which is provided in a region near the recess 42 of the first plate 22, has a temperature T to be measured.
  • T Via the heat-conducting section 26, which consists of a material having a good coefficient of thermal conduction (such as copper), a good thermal coupling of the area near the recess 42 of the first plate 22 with the temperature-sensitive sensor element 34 of the temperature sensor 30 takes place 26 can thus form a very good thermal bridge between the area near the recess 42 of the first plate 22 and the area between the plates 22, 24 and the sealing element 28, in which the temperature sensor 30 is arranged.
  • the temperature-sensitive sensor element 34 can detect the temperature T of the region near the recess 42 of the first plate 22 very accurately.
  • the temperature T which be means of the temperature-sensitive sensor element 34 ⁇ true, is converted by the temperature sensor 30 into an electrical signal across the sensor terminals 36 and the conductor track can be guided unit to a not shown evaluating sixteenth

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  • General Physics & Mathematics (AREA)
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  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

The invention relates to a device (10) for measuring temperature, which comprises a conductor track support (12) which displays a flexible base layer (14), a flexible cover layer (18), and an electric strip conductor (16) arranged between the base layer (14) and the cover layer (18), as well as a temperature sensor (30) with a temperature-sensitive sensor element (34). The invention proposes that the temperature sensor (30) is electrically coupled to an electric strip conductor (16) and that the conductor track support (12) displays a heat conducting section (26), resulting in a thermal coupling of the temperature-sensitive sensor element (34), which displays an area proposed for accommodating a working medium.

Description

Beschreibungdescription
Vorrichtung zur TemperaturmessungDevice for temperature measurement
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Temperaturmessung sowie eine Leiterbahnträgervorrichtung.The invention relates to a device for measuring temperature and a conductor carrier device.
Bei Kraftfahrzeugen besteht immer häufiger die Anforderung, eine Steuerelektronik und die dazugehörigen Sensoren in einem Automatikgetriebe zu integrieren. Auch bei der Steuerung von Motoren und Bremsanlagen ist diese Art der Integration in zunehmendem Maße gewünscht. In den dabei eingesetzten mechatro- nischen Systemen kommen häufig flexible Leiterplatten oder Flexfolien zum Einsatz. Diese Leiterplatten sind aus ökonomi- sehen Gründen als einlagige Leiterplatten ausgeführt. Techno¬ logische Systemanforderungen ergeben sich insbesondere in Bezug auf die Dichtigkeit gegenüber den zum Teil sehr aggressi¬ ven Umgebungsmedien (beispielsweise Ölen) , der Funktionsfä¬ higkeit über einen großen Temperaturbereich (-400C bis +1400C) und der Festigkeit gegenüber Vibrationsbeschleunigungen .In motor vehicles there is an increasing demand to integrate an electronic control system and the associated sensors in an automatic transmission. Also in the control of engines and brake systems, this type of integration is increasingly desired. In the mechatronic systems used in the process, flexible printed circuit boards or flex films are often used. These printed circuit boards are designed for economic reasons as single-layer printed circuit boards. Techno ¬ logical system requirements arise in particular with regard to the impermeability to the sometimes very aggressi ¬ ven surrounding media (e.g., oils) which Funktionsfä ¬ capability over a wide temperature range (-40 0 C to +140 0 C) and the resistance to vibration accelerations ,
Der Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung zur Temperaturmessung und eine Leiterbahnträgervorrichtung zu schaffen, die kostengünstig realisierbar sind und eine siche¬ re Anbindung von elektrischen Bauteilen auf dem Leiterbahnträger ermöglichen.The invention is based on the object to provide a device for measuring temperature and a printed conductor carrier device, which are inexpensive to implement and enable a secure ¬ re connection of electrical components on the conductor carrier.
Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is solved by the features of the independent claims. Advantageous embodiments of the invention are characterized in the subclaims.
Gemäß eines ersten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Vorrichtung zur Temperaturmessung, mit einem Lei- terbahnträger, der eine flexible Basisschicht, eine flexible Deckschicht und eine zwischen der Basisschicht und der Deck¬ schicht angeordnete elektrische Leiterbahn aufweist, und ei¬ nem Temperatursensor mit einem temperaturempfindlichen Sen- sorelement. Der Temperatursensor ist mit der elektrischen Leiterbahn elektrisch gekoppelt, und der Leiterbahnträger weist einen Wärmeleiterabschnitt auf, mittels dessen eine thermische Kopplung des temperaturempfindlichen Sensorele- ments mit einem Bereich erfolgt, der zur Aufnahme eines Ar¬ beitsmediums vorgesehen ist.According to a first aspect, the invention features an apparatus for measuring the temperature, with a managerial terbahnträger having a flexible base layer, a flexible cover layer and a layer between the base layer and the cover ¬ disposed electrical conductor track, and ei ¬ nem temperature sensor with a temperature-sensitive sensor sorelement. The temperature sensor is electrically coupled to the electrical conductor, and the conductor carrier has a heat conductor section, by means of which a thermal coupling of the temperature-sensitive sensor element takes place with a region which is provided for receiving an Ar ¬ beitsmediums.
Dies ist besonders vorteilhaft, da durch die thermische Kopp¬ lung des Temperatursensors mit dem Wärmeleitabschnitt, der eine thermische Verbindung zwischen dem Temperatursensor und dem zu sensierenden Bereich herstellt, sowie durch die elektrische Kopplung des Temperatursensors mit der elektrischen Leiterbahn ohne Zwischenschaltung weiterer Bauelemente der Temperatursensor direkt in den Leiterbahnträger integriert werden kann und der Temperatusensor dabei seine Temperaturmesseigenschaften beibehalten kann. Es ist so möglich, den Temperatursensor auf einfache Weise auf dem Leiterbahnträger anzuordnen .This is particularly advantageous because the thermal Kopp ¬ ment of the temperature sensor with the Wärmeleitabschnitt that produces a thermal connection between the temperature sensor and the area to be sensed, and by the electrical coupling of the temperature sensor to the electrical conductor without the interposition of other components of the temperature sensor directly can be integrated into the conductor carrier and the temperature sensor can thereby maintain its temperature measurement properties. It is thus possible to arrange the temperature sensor in a simple manner on the conductor carrier.
In einer besonders bevorzugten Ausführungsform ist der Wärmeleitabschnitt teilweise zwischen der Basisschicht und der Deckschicht des Leiterbahnträgers angeordnet. Dies ermöglicht es, den Wärmeleitabschnitt mechanisch stabil in den Leiter¬ bahnträger einzubinden.In a particularly preferred embodiment, the heat-conducting portion is partially disposed between the base layer and the cover layer of the conductor carrier. This enables stable ground support to integrate the heat conduction in the conductor mechanically ¬.
Gemäß eines zweiten Aspekts zeichnet sich die Erfindung aus durch eine Leiterbahnträgervorrichtung mit einer Platte, und der Vorrichtung zur Temperaturmessung, wobei zwischen der Platte und dem Leiterbahnträger der Temperatursensor und ein ringförmiges Dichtungselement angeordnet sind, und der Tempe¬ ratursensor innerhalb des ringförmigen Dichtungselements an¬ geordnet ist. Damit wird ermöglicht, dass durch das ringför¬ mige Dichtungselement ein dichter Abschluss des Temperatur¬ sensors nach außen gegeben ist. Es können damit sowohl ag- gressive Medien (wie beispielsweise Öle) als auch Metallpar¬ tikel, die im Bereich der Kopplung des Temperatursensors mit der elektrischen Leiterbahn Störungen (Kurzschluss) verursachen könnten, vermieden werden. Außerdem kann ein Masse- Schluss zu in der Umgebung der Leiterbahnträgervorrichtung angeordneten metallischen Teilen vermieden werden. Des Weiteren können in Bereichen, in denen der Temperatursensor auf der elektrischen Leiterbahn kontaktiert ist, leitende Ablage- rungen vermieden werden.According to a second aspect, the invention features, a conductor support device having a plate, and the device for measuring the temperature, being arranged between the plate and the conductor track carrier of the temperature sensor, and an annular sealing member, and the Tempe ¬ ratursensor arranged within the annular sealing member to ¬ is. This makes it possible that a tight seal of the temperature ¬ sensor is given to the outside by the ringför ¬ shaped sealing element. It can thus both aggressive media (such as oils) and Metallpar ¬ tikel that could cause interference (short circuit) in the coupling of the temperature sensor with the electrical track, can be avoided. In addition, a mass To be avoided in the vicinity of the conductor track carrier arranged metal parts. Furthermore, in regions in which the temperature sensor is contacted on the electrical conductor, conductive deposits can be avoided.
Gemäß einem dritten Aspekt weist die Leiterbahnträgervorrichtung eine erste Platte und eine zweite Platte, und die zwi¬ schen der ersten Platte und der zweiten Platte angeordnete Vorrichtung zur Temperaturmessung auf. Der Leiterbahnträger weist eine Ausnehmung auf, und zwischen einer der Platten und dem Leiterbahnträger ist ein ringförmiges Dichtungselement angeordnet, das einen Zwischenraum zwischen der ersten Platte und der zweiten Platte abdichtet, wobei der Zwischenraum die Ausnehmung umfasst und der Temperatursensor in dem Zwischenraum angeordnet ist. Dies ist besonders vorteilhaft, da die Anordnung des Temperatursensors insbesondere in der im Zwi¬ schenraum angeordneten Ausnehmung eine besonders flache und damit Raum sparende Ausführung der Leiterbahnträgervorrich- tung ermöglicht.According to a third aspect, the conductor support device includes a first plate and a second plate, and the interim ¬ rule of the first plate and the second plate are arranged on apparatus for temperature measurement. The conductor carrier has a recess, and between one of the plates and the conductor carrier, an annular sealing member is arranged, which seals a gap between the first plate and the second plate, wherein the gap comprises the recess and the temperature sensor is arranged in the intermediate space. This is particularly advantageous, as the arrangement of the temperature sensor enables a particularly flat processing and space-saving design of the Leiterbahnträgervorrich- in particular in the space in the rule Zvi ¬ arranged recess.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Dichtungselement eine Ein¬ legedichtung ist. Es kann so erreicht werden, dass das Dichtungselement problemlos aus der Leiterbahnträgervorrichtung entfernbar und durch ein neues Dichtungselement ersetzbar ist. Gleichzeitig kann mittels eines derartigen Dichtungsele¬ ments eine große Dichtfähigkeit erreicht werden.It is particularly preferred if the sealing element is a one ¬ put seal. It can be achieved so that the sealing element is easily removable from the conductor carrier device and replaced by a new sealing element. At the same time a large sealing ability can be achieved by means of such Dichtungsele ¬ ment.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform weist das Dichtungselement einen ölbeständigen Kunststoff auf. Da¬ mit ist eine gute Abdichtmöglichkeit für den Temperatursensor in einer mit Öl beaufschlagten Umgebung ermöglicht.In a further particularly preferred embodiment, the sealing element has an oil-resistant plastic. Since ¬ with a good Abdichtmöglichkeit for the temperature sensor in an oil-exposed environment is possible.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Dichtungselement Polyamid aufweist. Polyamid ist ein Material, das eine hohe chemische Beständigkeit, insbesondere auch gegenüber aggressiven Ölen, ermöglicht . Weiterhin ist besonders bevorzugt, wenn das Dichtungselement einen synthetischen Kautschuk aufweist. Mit synthetischen Kautschuken kann eine gute Abdichtung gegenüber einem breiten Spektrum an Medien, wie sie in Motoren, Getrieben, Brems- und Kühlanlagen vorliegen können, erreicht werden. Des Weiteren können synthetische Kautschuke in einem breiten Temperaturbe¬ reich zwischen -500C und +2000C angewendet werden.It is particularly preferred if the sealing element comprises polyamide. Polyamide is a material that provides high chemical resistance, especially to aggressive oils. Furthermore, it is particularly preferred if the sealing element comprises a synthetic rubber. Synthetic rubbers provide a good seal against a wide range of media such as those found in engines, transmissions, braking and cooling systems. Synthetic rubbers can be used between -50 0 C and + 200 0 C. Further, the in a wide Temperaturbe ¬ rich.
In einer weiteren besonders bevorzugten Ausführungsform ist das Dichtungselement eine Klebedichtung. Dies ermöglicht eine besonders sichere Abdichtung des Temperatursensors.In a further particularly preferred embodiment, the sealing element is an adhesive seal. This allows a particularly secure sealing of the temperature sensor.
Besonders bevorzugt ist, wenn das Dichtungselement ein Epo¬ xydharz aufweist. Epoxydharze sind Dichtmaterialien, die me- chanisch sehr stabil sein können und darüber hinaus eine hohe chemische Beständigkeit, insbesondere auch gegenüber aggres¬ siven Ölen, aufweisen können.It is particularly preferred when the sealing member has a Epo ¬ xydharz. Epoxy resins are sealing materials which can be very stable mechanically and can have a high chemical resistance, especially against aggres ¬ sive oils, beyond.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind nachfolgend anhand der schematischen Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen :Advantageous embodiments of the invention are explained below with reference to the schematic drawings. Show it :
Figur 1 eine Schnittansicht eines Leiterbahnträgers,FIG. 1 shows a sectional view of a conductor carrier,
Figur 2 eine perspektivische Ansicht einer Leiterbahnträger¬ vorrichtung mit einer Vorrichtung zur Temperaturmessung,Figure 2 is a perspective view of a conductor track carrier ¬ device with a device for temperature measurement,
Figur 3 eine Schnittansicht der Leiterbahnträgervorrichtung mit der Vorrichtung zur Temperaturmessung in einer ersten Ausführungsform, undFIG. 3 is a sectional view of the wiring substrate with the temperature measuring apparatus in a first embodiment, and FIG
Figur 4 eine Schnittansicht einer Leiterbahnträgervorrichtung mit der Vorrichtung zur Temperaturmessung in einer zweiten Ausführungsform.Figure 4 is a sectional view of a conductor carrier device with the device for measuring temperature in a second embodiment.
Elemente gleicher Konstruktion oder gleicher Funktion sind figurenübergreifend mit den gleichen Bezugszeichen gekennzeichnet . Die in Figur 1 dargestellte Schnittansicht veranschaulicht den Aufbau eines Leiterbahnträgers 12. Zwischen einer Basis¬ folie 14 und einer Deckfolie 18 ist eine Leiterbahn 16, die vorzugsweise aus Kupfer besteht, angeordnet. Die Leiterbahn 16 ist in verschiedene Kleberschichten 20 eingebettet, die zwischen der Basisfolie 14 und der Leiterbahn 16 einerseits und der Leiterbahn 16 und der Deckfolie 18 andererseits ange¬ ordnet sind. Sowohl die Basisfolie 14 als auch die Deckfolie 18 sind flexibel und bestehen bevorzugt aus Polyimid, das die für den Einsatz in Fahrzeugkomponenten erforderlichen chemischen, thermischen und mechanischen Eigenschaften aufweist.Elements of the same construction or the same function are identified across the figures with the same reference numerals. The sectional view illustrated in Figure 1 illustrates the structure of a conductor carrier 12. Between a base ¬ film 14 and a cover sheet 18 is a conductor 16, which preferably consists of copper, arranged. The conductor track 16 is embedded in various adhesive layers 20, which are arranged between the base film 14 and the conductor track 16 on the one hand and the conductor track 16 and the cover film 18 on the other hand ¬ . Both the base film 14 and the cover film 18 are flexible and are preferably made of polyimide having the chemical, thermal and mechanical properties required for use in vehicle components.
In Figur 2 ist eine perspektivische Ansicht einer Leiterbahn- trägervorrichtung 11 mit einer Vorrichtung 10 zur Temperaturmessung gezeigt. Die Vorrichtung 10 zur Temperaturmessung mit dem Leiterbahnträger 12 hat einen Temperatursensor 30 mit einem Sensorkörper 32, einem temperaturempfindlichen Sensorelement 34 und elektrisch leitenden Sensoranschlüssen 36. Die elektrisch leitenden Sensoranschlüsse 36 sind mit den elekt¬ rischen Leiterbahnen 16 des Leiterbahnträgers 12 gekoppelt. Über die elektrischen Leiterbahnen 16 wird so ein elektrisches Messsignal des Temperatursensors 30 abgegriffen.FIG. 2 shows a perspective view of a conductor carrier device 11 with a device 10 for measuring temperature. The device 10 for temperature measurement with the conductor carrier 12 has a temperature sensor 30 with a sensor body 32, a temperature-sensitive sensor element 34 and electrically conductive sensor terminals 36. The electrically conductive sensor terminals 36 are coupled to the electric ¬ conductor tracks 16 of the conductor carrier 12. About the electrical conductors 16 so an electrical measurement signal of the temperature sensor 30 is tapped.
Die Vorrichtung 10 zur Temperaturmessung ist auf einer ersten Platte 22 angeordnet, die eine Ausnehmung 42 aufweist. Die Vorrichtung 10 zur Temperaturmessung kann entweder auf der ersten Platte 22 aufliegen oder auf diese aufgeklebt sein.The device 10 for temperature measurement is arranged on a first plate 22, which has a recess 42. The device 10 for temperature measurement can either rest on the first plate 22 or be glued to this.
An dem von den elektrischen Leiterbahnen 16 abgewandten Ende des Leiterbahnträgers 12 hat der Leiterbahnträger 12 einen Wärmeleitabschnitt 26, der bevorzugt ganz oder teilweise aus Kupfer besteht. Der Wärmeleitabschnitt 26 steht in Verbindung mit dem temperaturempfindlichen Sensorelement 34, so dass in einem Bereich, der der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 benachbart ist, eine Temperaturmessung mittels des temperaturempfindlichen Sensorelements 34 über den Wärmeleitabschnitt 26 erfolgen kann. Der zu der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 benachbarte Bereich ist zur Aufnahme eines Arbeitsmediums vorgesehen. Dieses Arbeitsmedium kann beispielsweise ein Öl in einem nicht weiter dargestellten Getriebe sein.At the end remote from the electrical conductor tracks 16 of the conductor carrier 12 of the conductor carrier 12 has a heat-conducting portion 26 which preferably consists wholly or partly of copper. The heat-conducting section 26 is in communication with the temperature-sensitive sensor element 34, so that a temperature measurement by means of the temperature-sensitive sensor element 34 can take place via the heat-conducting section 26 in a region adjacent to the recess 42 of the first plate 22. The to the recess 42 of the first plate 22 adjacent area is provided for receiving a working medium. This working medium can be, for example, an oil in a transmission, not shown.
Auf dem Leiterbahnträger 12 ist ein ringförmiges Dichtungs¬ element 28 angeordnet, wobei der Temperatursensor 30 voll¬ ständig innerhalb des ringförmigen Dichtungselements 28 liegt. Die Funktion des ringförmigen Dichtungselements 28 soll im Folgenden anhand der Figuren 3 und 4 erläutert wer- den.On the conductor carrier 12, an annular sealing ¬ element 28 is arranged, wherein the temperature sensor 30 is fully ¬ constantly within the annular sealing member 28. The function of the annular sealing element 28 will be explained below with reference to FIGS. 3 and 4.
Figur 3 zeigt eine erste Aus führungs form der Leiterbahnträ¬ gervorrichtung 11 mit der ersten Platte 22 und einer zweiten Platte 24, wobei zwischen der ersten Platte 22 und der zwei- ten Platte 24 die Vorrichtung zur Temperaturmessung 10 und das ringförmige Dichtungselement 28 angeordnet sind. Die zweite Platte 24, das Dichtungselement 28 und der Leiterbahn¬ träger 12 bilden einen dichten Abschluss für den Temperatursensor 30 nach außen. Insbesondere kann durch das Dichtungs- element 28 erreicht werden, dass weder aggressive Substanzen, wie z.B. aggressive Öle, noch Metallpartikel bis zu dem Tem¬ peratursensor 30 gelangen. Es kann dadurch sowohl eine Beeinträchtigung des Temperatursensors 30 durch chemische Substan¬ zen als auch ein Kurzschluss an den Sensoranschlüssen 36 im Bereich der Leiterbahnen 16 sowie ein Masseschluss zu im Getriebe angeordneten metallischen Teilen vermieden werden. Damit ist eine Zerstörung des Temperatursensors 30 oder eine fehlerhafte Messung durch den Temperatursensor 30 vermeidbar.Figure 3 shows a first disclosed embodiment of the Leiterbahnträ ¬ gervorrichtung 11 with the first plate 22 and a second plate 24, wherein the device for temperature measurement 10 and the annular sealing member 28 are disposed between the first plate 22 and second plate 24th The second plate 24, the sealing element 28 and the conductor ¬ carrier 12 form a tight seal for the temperature sensor 30 to the outside. In particular, by the sealing element 28 reaches that neither aggressive substances such as aggressive oils, get more metal particles to the Tem ¬ perature sensor 30th It can thereby be avoided both an impairment of the temperature sensor 30 by chemical Substan ¬ zen as well as a short circuit at the sensor terminals 36 in the region of the tracks 16 and a short to ground arranged in the gear metallic parts. Thus, a destruction of the temperature sensor 30 or a faulty measurement by the temperature sensor 30 can be avoided.
Das temperaturempfindliche Sensorelement 34 des Temperatur¬ sensors 30 ist thermisch mit dem Wärmeleitabschnitt 26 gekop¬ pelt. Der Wärmeleitabschnitt 26 reicht bis in einen Bereich, der der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 benachbart ist, wodurch eine Temperaturmessung in einem Bereich erfolgen kann, der der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 benachbart ist. Dabei ist sowohl eine Messung der Temperatur eines ruhenden als auch eines strömenden Arbeitsmediums ermöglicht. Auch wenn zur Verdeutlichung der Verhältnisse im Bereich zwi- sehen der ersten Platte 22, der zweiten Platte 24 und dem Dichtungselement 28 der Sensorkörper 32 als beabstandet zum Leiterbahnträger 12, insbesondere zur Deckfolie 18, darge¬ stellt ist, so kann der Sensorkörper 32 jedoch auch unmittel- bar am Leiterbahnträger 12, insbesondere der Deckfolie 18, anliegen .The temperature-sensitive sensor element 34 of the temperature sensor 30 is thermally ¬ pelt with the heat conduction portion 26 gekop ¬. The Wärmeleitabschnitt 26 extends into a region which is adjacent to the recess 42 of the first plate 22, whereby a temperature measurement can take place in a region which is adjacent to the recess 42 of the first plate 22. Both a measurement of the temperature of a stationary and a flowing working medium is possible. Although, to clarify the situation in the area between see the first plate 22, the second plate 24 and the sealing member 28 of the sensor body 32 as spaced to the conductor carrier 12, in particular to the cover sheet 18, Darge ¬ presents, however, the sensor body 32 can also directly on bar conductor 12, in particular the cover sheet 18, abut.
Figur 4 zeigt eine zweite Ausführungsform der Leiterbahnträ¬ gervorrichtung, wobei der Leiterbahnträger 12 eine Ausnehmung 40 aufweist. Zwischen der ersten Platte 22 und der zweiten Platte 24 ist ein Zwischenraum 38 ausgebildet, der die Aus¬ nehmung 40 des Leiterbahnträgers 12 umfasst. In dieser Aus¬ führungsform kann der Sensorkörper 32 des Temperatursensors 30 ganz oder teilweise in der Ausnehmung 40 des Leiterbahn- trägers 12 angeordnet sein. Es ist so möglich, das Dichtungs¬ element 28 flacher auszuführen, wodurch die Bauhöhe der Leiterbahnträgervorrichtung 11 insgesamt reduziert werden kann. Im Übrigen ist die Ausführungsform der Leiterbahnträgervorrichtung 11 analog zur Ausführungsform der Figur 3 aufgebaut.Figure 4 shows a second embodiment of the Leiterbahnträ ¬ gervorrichtung, wherein the conductor carrier 12 has a recess 40. Between the first plate 22 and second plate 24, a gap 38 is formed, the off ¬ recess 40 of the conductor track carrier 12 comprises. In this embodiment , the sensor body 32 of the temperature sensor 30 can be arranged completely or partially in the recess 40 of the conductor carrier 12. It is thus possible, the sealing element 28 ¬ flat run, whereby it can be the height of the conductor track carrier device as a whole is reduced. 11 Incidentally, the embodiment of the conductor carrier device 11 is constructed analogously to the embodiment of FIG.
Das Dichtungselement 28 kann sowohl als Einlegedichtung als auch als Klebedichtung ausgeführt sein. Im Falle der Ausführung als Einlegedichtung ist als eine erste Komponente insbe¬ sondere ein ölbeständiger Kunststoff wie Polyamid bevorzugt. Als zweite Komponente weist die Einlegedichtung bevorzugt ei¬ nen synthetischen Kautschuk wie HNBR (Hydrierter Acrylnitril- Butadien-Kautschuk) auf. Des Weiteren sind als zweite Komponente bevorzugt ETPV (Engineering Thermoplastic Vulcanizates ) oder Fluorsilikon. Im Falle einer gespritzten Klebedichtung sind insbesondere fluorierte Kleber, LSR (Liquid Silicon Rub¬ ber) oder Epoxydharze als Material für das Dichtungselement 28 bevorzugt. Diese Substanzen weisen eine besonders hohe Be¬ ständigkeit gegenüber aggressiven Medien wie Ölen auf und sind mechanisch sehr stabil.The sealing element 28 can be designed both as an insert seal and as an adhesive seal. In the case of the embodiment as an insert seal is as a first component in particular ¬ sondere an oil-resistant plastic such as polyamide preferred. As a second component, the insertion seal preferably egg ¬ NEN synthetic rubber such as HNBR (hydrogenated acrylonitrile-butadiene rubber) on. Furthermore, preferred as the second component are ETPV (Engineering Thermoplastic Vulcanizates) or fluorosilicone. In the case of a sprayed adhesive seal particularly fluorinated adhesive, LSR (liquid silicone Rub ¬ BER) or epoxy resins are preferred as the material for the sealing member 28th These substances have a particularly high loading ¬ permanence to aggressive media such as oils and are mechanically very stable.
Im Folgenden soll die Funktion der Vorrichtung 10 zur Temperaturmessung kurz dargestellt werden: Ein Arbeitsmedium, das in einem Bereich nahe der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 vorgesehen ist, weist eine Temperatur T auf, die zu messen ist. Über den Wärmeleitabschnitt 26, der aus einem Material besteht, das einen guten Wärmeleitkoeffi- zienten aufweist (wie beispielsweise Kupfer) , erfolgt eine gute thermische Kopplung des Bereichs nahe der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 mit dem temperaturempfindlichen Sensorelement 34 des Temperatursensors 30. Der Wärmeleitabschnitt 26 kann also eine sehr gute Wärmebrücke zwischen dem Bereich nahe der Ausnehmung 42 der ersten Platte 22 und dem Bereich zwischen den Platten 22, 24 und dem Dichtungselement 28 ausbilden, in dem der Temperatursensor 30 angeordnet ist. Es ist so möglich, dass das temperaturempfindliche Sensorelement 34 die Temperatur T des Bereichs nahe der Ausnehmung 42 der ers- ten Platte 22 sehr genau erfassen kann. Die Temperatur T, die mittels des temperaturempfindlichen Sensorelements 34 be¬ stimmt wird, wird durch den Temperatursensor 30 in ein elektrisches Signal gewandelt, das über die Sensoranschlüsse 36 und die Leiterbahn 16 zu einer nicht dargestellten Auswerte- einheit geführt werden kann. In the following, the function of the device 10 for temperature measurement is briefly described: A working medium, which is provided in a region near the recess 42 of the first plate 22, has a temperature T to be measured. Via the heat-conducting section 26, which consists of a material having a good coefficient of thermal conduction (such as copper), a good thermal coupling of the area near the recess 42 of the first plate 22 with the temperature-sensitive sensor element 34 of the temperature sensor 30 takes place 26 can thus form a very good thermal bridge between the area near the recess 42 of the first plate 22 and the area between the plates 22, 24 and the sealing element 28, in which the temperature sensor 30 is arranged. It is thus possible that the temperature-sensitive sensor element 34 can detect the temperature T of the region near the recess 42 of the first plate 22 very accurately. The temperature T, which be means of the temperature-sensitive sensor element 34 ¬ true, is converted by the temperature sensor 30 into an electrical signal across the sensor terminals 36 and the conductor track can be guided unit to a not shown evaluating sixteenth

Claims

Patentansprüche claims
1. Vorrichtung (10) zur Temperaturmessung, mit1. Device (10) for temperature measurement, with
- einem Leiterbahnträger (12), der eine flexible Basisschicht (14), eine flexible Deckschicht (18) und eine zwischen der- A conductor carrier (12) having a flexible base layer (14), a flexible cover layer (18) and one between the
Basisschicht (14) und der Deckschicht (18) angeordnete elekt¬ rische Leiterbahn (16) aufweist, undHas base layer (14) and the cover layer (18) arranged elekt ¬ rical conductor track (16), and
- einem Temperatursensor (30) mit einem temperaturempfindli¬ chen Sensorelement (34), wobei der Temperatursensor (30) mit der elektrischen Leiterbahn (16) elektrisch gekoppelt ist, und der Leiterbahnträger (12) einen Wärmeleitabschnitt (26) aufweist, mittels dessen eine thermische Kopplung des temperaturempfindlichen Sensorele- ments (34) mit einem Bereich erfolgt, der zur Aufnahme eines Arbeitsmediums vorgesehen ist.- A temperature sensor (30) with a temperaturempfindli ¬ chen sensor element (34), wherein the temperature sensor (30) with the electrical conductor track (16) is electrically coupled, and the conductor carrier (12) has a heat conducting portion (26), by means of which a thermal Coupling of the temperature-sensitive sensor element (34) takes place with an area which is provided for receiving a working medium.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Wärmeleitabschnitt (26) teilweise zwischen der Basisschicht (20) und der Deckschicht (22) des Leiterbahnträgers (16) angeordnet ist.2. Apparatus according to claim 1, wherein the Wärmeleitabschnitt (26) is partially disposed between the base layer (20) and the cover layer (22) of the conductor carrier (16).
3. Leiterbahnträgervorrichtung (11) mit3. conductor track carrier device (11) with
- einer Platte (24), und- a plate (24), and
- der Vorrichtung (10) zur Temperaturmessung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zwischen der Platte (24) und dem Leiterbahnträger (12) der Temperatursensor (30) und ein ringförmiges Dichtungselement (28) angeordnet sind, und der Temperatursensor (30) innerhalb des ringförmigen Dichtungselements (28) angeordnet ist.- The temperature measuring device (10) according to any one of the preceding claims, wherein between the plate (24) and the conductor carrier (12), the temperature sensor (30) and an annular sealing element (28) are arranged, and the temperature sensor (30) within the annular sealing element (28) is arranged.
4. Leiterbahnträgervorrichtung (11) mit4. conductor track carrier device (11) with
- einer ersten Platte (22) und einer zweiten Platte (24), und- A first plate (22) and a second plate (24), and
- der zwischen der ersten Platte (22) und der zweiten Platte (24) angeordneten Vorrichtung (10) zur Temperaturmessung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, wobei der Leiterbahnträger (12) eine Ausnehmung (40) aufweist, und zwischen einer der Platten (22, 24) und dem Leiterbahnträger (12) ein ringförmiges Dichtungselement (28) angeordnet ist, das einen Zwischenraum (38) zwischen der ersten Platte (22) und der zweiten Platte (24) abdichtet, wobei der Zwischenraum (38) die Ausnehmung (40) umfasst und der Temperatursensor (30) im Zwischenraum (38) angeordnet ist.- the temperature measuring device (10) between the first plate (22) and the second plate (24) according to one of claims 1 or 2, wherein the conductor carrier (12) has a recess (40), and between one of the plates ( 22, 24) and the conductor carrier (12) an annular sealing member (28) is arranged, which seals a gap (38) between the first plate (22) and the second plate (24), wherein the intermediate space (38) comprises the recess (40) and the temperature sensor ( 30) is arranged in the intermediate space (38).
5. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Dichtungselement (28) eine Einlegedichtung ist.The wiring substrate support device (11) according to claim 3 or 4, wherein the seal member (28) is an insertion seal.
6. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Dichtungselement (28) einen ölbestän- digen Kunststoff aufweist.6. printed conductor carrier device (11) according to one of claims 3 to 5, wherein the sealing element (28) comprises an oil-resistant plastic.
7. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach einem der Ansprü- che 3 bis 5, wobei das Dichtungselement (28) ein Polyamid aufweist .7. The wiring substrate support device according to claim 3, wherein the sealing element comprises a polyamide.
8. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei das Dichtungselement (28) einen syntheti- sehen Kautschuk aufweist.The printed conductor carrier device (11) according to any one of claims 3 to 5, wherein the sealing element (28) comprises a synthetic rubber.
9. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach Anspruch 3 oder 4, wobei das Dichtungselement (28) eine Klebedichtung ist.The wiring substrate device (11) according to claim 3 or 4, wherein the seal member (28) is an adhesive seal.
10. Leiterbahnträgervorrichtung (11) nach Anspruch 9, wobei das Dichtungselement (28) ein Epoxydharz aufweist. 10. The conductor carrier device (11) according to claim 9, wherein the sealing element (28) comprises an epoxy resin.
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