[發明專利]一種柔性貼片式溫度傳感器

在審

• 申請號: 201811491777.7
• 申請日: 2018-12-07
• 公開（公告）號: CN109632123A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 任侃;涂孝軍
• 申請（專利權）人: 蘇州長風航空電子有限公司
• 主分類號: G01K7/20
• 分類號: G01K7/20;G01K1/14
• 代理公司: 北京紫荊博雅知識產權代理有限公司 11718
• 代理人: 婁華

本發明公開了一種柔性貼片式溫度傳感器，包括感溫元件、聚酰亞胺薄膜、粘合劑、銅箔和導線，由聚酰亞胺薄膜、粘合劑和銅箔構成的柔性結構用于承接位于前端測溫區的感溫元件和位于末端連接區的導線，其中感溫元件和導線通過銅箔，實現信號傳輸。本發明總體尺寸較小，可以適應有限的安裝空間，感溫元件與導線之間的連接由柔性結構承接，在保證信號傳輸的前提下，安裝時的彎曲、扭轉均不會影響兩處焊點位置，可以避免焊點處受外加應力作用，從而保證產品的可靠性和壽命。

技術領域

本發明涉及溫度傳感器技術領域，具體涉及一種新的柔性貼片式溫度傳感器。

背景技術

當前飛機測溫領域對座艙、液壓系統等部位的環境溫度場均有測量需要，由于該類位置通常布局復雜，結構有限，測點位置不存在可進行機械安裝的接口且測溫表面除平面外還包括曲面、柱面等復雜的安裝表面情況，因此對傳感器測溫端的體積尺寸和安裝方式都有嚴格的限制，提出了小型化和柔性貼片安裝的需求，同時需要兼顧結構強度和信號傳輸需求以保證產品的可靠性和對不同控制系統的適用性。

目前市面上常見的貼片式溫度傳感器測溫端常采用感溫元件與導線直接焊接連接的結構形式，大部分采用剛性封裝結構無法滿足柔性貼片安裝需求，少量柔性封裝結構，由于焊點處很難進行加固處理，因此在進行貼片安裝時，焊點位置易處于受力狀態而導致使用過程中發生斷裂故障，可靠性較低。此外，該類產品通常僅有一種輸出信號和輸出形式，更換需要重新進行加工封裝，不便于快速更改。

發明內容

本發明提供一種柔性貼片式溫度傳感器，目的是能夠滿足小型化和柔性貼片安裝需求，具備較高的結構強度、可靠性和較長的使用壽命，有效避免常見的故障問題。

為了解決上述技術問題，本發明提供了如下的技術方案：

一種柔性貼片式溫度傳感器，包括感溫元件、聚酰亞胺薄膜、粘合劑、銅箔和導線，由聚酰亞胺薄膜、粘合劑和銅箔構成的柔性結構用于承接位于前端測溫區的感溫元件和位于末端連接區的導線，其中感溫元件和導線通過銅箔，實現信號傳輸。

優選地，所述聚酰亞胺薄膜采用兩片，位于上下最外層，分別為聚酰亞胺基材和聚酰亞胺覆蓋膜，所述粘合劑也采用兩片，位于上下次外層，分別為粘合劑基材和粘合劑覆蓋膜，銅箔位于中間層夾在粘合劑基材和粘合劑覆蓋膜之間，將聚酰亞胺覆蓋膜、粘合劑覆蓋膜、銅箔、粘合劑基材、聚酰亞胺基材按照從上至下的順序鋪疊后通過熱壓壓制成型構成所述柔性結構。

優選地，所述銅箔上加工有三個方形焊盤，其中一個方形焊盤作為中間段焊盤位于前端的測溫區并用于焊接感溫元件，剩余兩個焊盤作為兩端焊盤位于末端的連接區并用于焊接導線；對應地，在聚酰亞胺覆蓋膜、粘合劑覆蓋膜上分別設有位置和數量均與方形焊盤一致的開孔，開孔處使方形焊盤裸露。

優選地，所述柔性結構在進行熱壓壓制時，采用150-170℃，壓制后的組件整體厚度不大于0.113mm。

優選地，對壓制后的組件進行化學鎳金處理，金層厚度0.03μm～0.09μm，鎳層厚度2～6μm，焊后清洗，以保護裸露的焊盤避免氧化腐蝕。

優選地，所述感溫元件焊接至測溫區的方形焊盤后，在感溫元件的背面和引腳處涂覆有耐高溫硅橡膠，以及末端連接區的表面粘接有限位框，所述導線焊接至連接區的方形焊盤后，在限位框內涂覆填充耐高溫硅橡膠至與限位框等高使焊接處被包覆其中，是為了起固定和保護的作用，進一步保護焊點免受外加應力損傷

優選地，所述感溫元件選用Pt100鉑電阻或Pt1000鉑電阻兩種分度規格。

優選地，所述導線選用2芯、3芯或4芯屏蔽電纜，以分別實現溫度傳感器的兩線制、三線制或四線制輸出。

優選地，所述導線為帶金屬屏蔽的電線電纜。