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技術(shù)文章
淺談快速反應(yīng)耐高溫溫度傳感器
2022.01.21NTC溫度傳感器是將不同外觀結(jié)構(gòu)高精度NTC熱敏電阻元件或芯片，根據(jù)傳感器實(shí)際應(yīng)用環(huán)境不同技術(shù)要求，采用錫焊、金屬包(壓)接或微型點(diǎn)焊等安全加工工藝與導(dǎo)線可靠連接，然后進(jìn)行留膠、絕緣、防潮防水處理并施用性能優(yōu)良的環(huán)氧樹脂包(灌)封材料將熱敏電阻元件或芯片密封固定于金屬或非金屬保護(hù)殼體內(nèi)，形成一個(gè)能夠?qū)崿F(xiàn)滿足特定測溫要求穩(wěn)定可靠的組件總成。NTC溫度傳感器具有良好絕緣密封性，抗機(jī)械碰撞、抗折彎能力好等優(yōu)點(diǎn)，廣泛應(yīng)用于各種溫度控制及溫度補(bǔ)償場合。
現(xiàn)有NTC溫度傳感器制備工藝為：首先將NTC熱敏電阻芯片焊接于電線上，再用環(huán)氧樹脂進(jìn)行一次封裝，然后將一次封裝后的半成品插入金屬殼內(nèi)，再將環(huán)氧樹脂灌封于金屬殼內(nèi)。然而，該工藝制得的NTC溫度傳感器中，NTC熱敏電阻芯片位于金屬殼的中部位置，使其在測溫時(shí)與被測物體的距離較遠(yuǎn)，增加了熱反應(yīng)時(shí)間，造成傳感器不能快速準(zhǔn)確測出被測物體的溫度，響應(yīng)速度慢。
因此，愛晟提供一款表面貼裝快速反應(yīng)耐高溫溫度傳感器，其具有響應(yīng)速度快、測量靈敏、機(jī)械強(qiáng)度高、耐高溫等優(yōu)點(diǎn)。
表面貼裝快速反應(yīng)耐高溫溫度傳感器，包括陶瓷基片、熱敏電阻芯片、兩條杜鎂絲線、兩條電子線和兩個(gè)玻璃層；所述陶瓷基片開設(shè)有安裝通孔，且其表面上設(shè)有兩個(gè)間隔的金屬焊接層；所述熱敏電阻芯片設(shè)于所述安裝通孔中，其包括立方形的陶瓷體和兩個(gè)分別設(shè)于該陶瓷體上下兩面的電極，所述陶瓷體的一側(cè)面與所述陶瓷基片的底面齊平；所述兩條杜鎂絲線的一端分別與所述熱敏電阻芯片的兩個(gè)電極電連接，其另一端分別與所述兩個(gè)金屬焊接層電連接；所述兩條電子線的一端分別與所述兩個(gè)金屬焊接層電連接，另一端引出至所述陶瓷基片外；所述兩個(gè)玻璃層分別封裝在所述陶瓷基片的表面和底面上，將所述熱敏電阻芯片固定在所述安裝通孔中。
該傳感器是將熱敏電阻芯片置于陶瓷基片開設(shè)的安裝通孔中，同時(shí)將熱敏電阻芯片的一側(cè)面露出并與該感溫面齊平，從而以陶瓷基片的底面作為感溫面與被測物體充接觸，能夠使測量時(shí)熱敏電阻芯片與被測物體之間的距離最大限度達(dá)到最短，加快響應(yīng)速度，縮短熱反應(yīng)時(shí)間，從而提高傳感器靈敏度；利用金屬焊接層分別電連接杜鎂絲線和電子線，能夠使熱敏電阻芯片不受電子線的機(jī)械運(yùn)動(dòng)影響，從而牢固地設(shè)于安裝通孔中，不易脫落，提高傳感器的可靠性；利用玻璃層能夠起到固定和絕緣防護(hù)的作用，有利于提高傳感器的機(jī)械強(qiáng)度、熱傳導(dǎo)速度和耐高溫性能。
表面貼裝快速反應(yīng)耐高溫溫度傳感器的制備方法，其包括如下步驟：
(1)將熱敏電阻芯片2上下兩面的兩個(gè)電極分別涂上金漿料20，再分別與兩條杜鎂絲線3的一端粘接，然后以180℃的溫度進(jìn)行烘烤固化；
(2)在開設(shè)有安裝通孔10的陶瓷基片1的表面上印刷兩個(gè)間隔的金屬焊接層11；
(3)將步驟(1)烘烤后的熱敏電阻芯片2安放在所述陶瓷基片1的安裝通孔10中，并使所述熱敏電阻芯片2的一側(cè)面與陶瓷基片1的底面齊平，再將所述兩條杜鎂絲線3的另一端的氧化層去除后，分別采用超聲波焊接在步驟(2)得到的兩個(gè)金屬焊接層11上；
(4)分別在所述陶瓷基片1的表面和底面各噴涂一層0.1～0.3mm厚的玻璃漿料，并在所述兩個(gè)金屬焊接層11表面留出部分的區(qū)域，例如留出一半面積的區(qū)域，不噴涂玻璃漿料，再以670～700℃的溫度進(jìn)行高溫?zé)Y(jié)；
(5)將兩條電子線4的一端的線芯41分別與所述兩個(gè)金屬焊接層11中未噴涂玻璃漿料的區(qū)域采用超聲波焊接，再對(duì)所述兩個(gè)金屬焊接層11中未噴涂玻璃漿料的區(qū)域噴涂低溫玻璃釉料，以250℃的溫度固化后得到所述的溫度傳感器；
(6)對(duì)所得的溫度傳感器進(jìn)行電性能測試，再根據(jù)測試結(jié)果進(jìn)行分選。