[发明专利]一种柔性贴片式温度传感器

说明书

本发明公开了一种柔性贴片式温度传感器，包括感温元件、聚酰亚胺薄膜、粘合剂、铜箔和导线，由聚酰亚胺薄膜、粘合剂和铜箔构成的柔性结构用于承接位于前端测温区的感温元件和位于末端连接区的导线，其中感温元件和导线通过铜箔，实现信号传输。本发明总体尺寸较小，可以适应有限的安装空间，感温元件与导线之间的连接由柔性结构承接，在保证信号传输的前提下，安装时的弯曲、扭转均不会影响两处焊点位置，可以避免焊点处受外加应力作用，从而保证产品的可靠性和寿命。

技术领域

本发明涉及温度传感器技术领域，具体涉及一种新的柔性贴片式温度传感器。

背景技术

当前飞机测温领域对座舱、液压系统等部位的环境温度场均有测量需要，由于该类位置通常布局复杂，结构有限，测点位置不存在可进行机械安装的接口且测温表面除平面外还包括曲面、柱面等复杂的安装表面情况，因此对传感器测温端的体积尺寸和安装方式都有严格的限制，提出了小型化和柔性贴片安装的需求，同时需要兼顾结构强度和信号传输需求以保证产品的可靠性和对不同控制系统的适用性。

目前市面上常见的贴片式温度传感器测温端常采用感温元件与导线直接焊接连接的结构形式，大部分采用刚性封装结构无法满足柔性贴片安装需求，少量柔性封装结构，由于焊点处很难进行加固处理，因此在进行贴片安装时，焊点位置易处于受力状态而导致使用过程中发生断裂故障，可靠性较低。此外，该类产品通常仅有一种输出信号和输出形式，更换需要重新进行加工封装，不便于快速更改。

发明内容

本发明提供一种柔性贴片式温度传感器，目的是能够满足小型化和柔性贴片安装需求，具备较高的结构强度、可靠性和较长的使用寿命，有效避免常见的故障问题。

为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：

一种柔性贴片式温度传感器，包括感温元件、聚酰亚胺薄膜、粘合剂、铜箔和导线，由聚酰亚胺薄膜、粘合剂和铜箔构成的柔性结构用于承接位于前端测温区的感温元件和位于末端连接区的导线，其中感温元件和导线通过铜箔，实现信号传输。

优选地，所述聚酰亚胺薄膜采用两片，位于上下最外层，分别为聚酰亚胺基材和聚酰亚胺覆盖膜，所述粘合剂也采用两片，位于上下次外层，分别为粘合剂基材和粘合剂覆盖膜，铜箔位于中间层夹在粘合剂基材和粘合剂覆盖膜之间，将聚酰亚胺覆盖膜、粘合剂覆盖膜、铜箔、粘合剂基材、聚酰亚胺基材按照从上至下的顺序铺叠后通过热压压制成型构成所述柔性结构。

优选地，所述铜箔上加工有三个方形焊盘，其中一个方形焊盘作为中间段焊盘位于前端的测温区并用于焊接感温元件，剩余两个焊盘作为两端焊盘位于末端的连接区并用于焊接导线；对应地，在聚酰亚胺覆盖膜、粘合剂覆盖膜上分别设有位置和数量均与方形焊盘一致的开孔，开孔处使方形焊盘裸露。

优选地，所述柔性结构在进行热压压制时，采用150-170℃，压制后的组件整体厚度不大于0.113mm。

优选地，对压制后的组件进行化学镍金处理，金层厚度0.03μm～0.09μm，镍层厚度2～6μm，焊后清洗，以保护裸露的焊盘避免氧化腐蚀。

优选地，所述感温元件焊接至测温区的方形焊盘后，在感温元件的背面和引脚处涂覆有耐高温硅橡胶，以及末端连接区的表面粘接有限位框，所述导线焊接至连接区的方形焊盘后，在限位框内涂覆填充耐高温硅橡胶至与限位框等高使焊接处被包覆其中，是为了起固定和保护的作用，进一步保护焊点免受外加应力损伤

优选地，所述感温元件选用Pt100铂电阻或Pt1000铂电阻两种分度规格。

优选地，所述导线选用2芯、3芯或4芯屏蔽电缆，以分别实现温度传感器的两线制、三线制或四线制输出。

优选地，所述导线为带金属屏蔽的电线电缆。