[发明专利]热分析传感器和制造该传感器的方法

说明书

本发明涉及一种制造热分析传感器的方法以及一种热分析传感器，特别是DSC传感器，所述热分析传感器是根据本发明方法制造的并且包括基板、至少一个测量位置、至少一个温度传感器单元和至少一个电接触垫。温度传感器单元感测测量位置处的温度并且经由电接触垫连接至金属线并因此被系到电子电路中。该方法包括以下步骤：制备基板；在基板的顶侧上生产出至少一个测量位置、至少一个温度传感器单元和至少一个电接触垫；在基板中制造用于连接至电接触垫的通道；从基板的下侧将金属线插入通道中；熔化线的上端，由此，所述上端呈现出小金属球的形式；通过给所述金属球施加压力和热量来在金属线的上端与电接触垫之间形成为粘合接头的材料上整体连接。

技术领域

本发明涉及一种热分析传感器和制造所述传感器的方法。

背景技术

热分析传感器被用于用来确定经受温度变化的样品的不同性能和参数的适当设计的热分析仪中。

现有技术的热分析仪的实例其中包括DSC(差示扫描量热)仪。DSC仪用于确定样品，更精确地说样品取自的材料的化学或物理性能随温度的变化。这例如包括伴随诸如相变的转换以及经受温度变化的样品中的其他作用的放热或者吸热的热流测量。可以通过相对于参考物进行比较来确定样品中发生的变化，其中该参考物可能是未占用的参考测量位置或者合适的参考材料。取决于DSC仪的种类，可以将参考材料或者样品材料放置到相应的测量位置上或者直接放置到合适的接受器中。热分析传感器还可以应用在例如TGA-DSC仪(其中TGA代表热重分析)、或者HP-DSC(高压DSC)仪以及现有技术已知的其他仪器中。

热分析仪经常按热流操作模式和电力补偿操作模式运行。

在电力补偿模式中，按如此方式控制和调节供给至加热器的电力和/或供给至补偿加热器的电力，即，使参考位置和样品位置之间的温度差为零。根据该补偿所需的电力，有可能将热流导入到样品内。在理想情况中，消耗的电力相当于进入样品的热流。

热流原理常常被用于具有用于样品和参考物的公共保持器的热分析仪中。测量位置与加热器之间的热流路径应该是已知的，以便理论上，两个测量位置之间的任何温度差仅是样品变化的结果。根据样品位置和参考位置处的真实温度，可以计算和定量地估算出热流率。

用于该类仪器的热分析传感器常常是盘形的，具有承载连接至温度传感器单元的至少一个测量位置的一个表面，该温度传感器单元感测相应测量位置处的温度和/或样品位置与参考位置之间的温差。可以从所连接的加热器装置为传感器和与传感器有关的至少一个测量位置供给热量，特别是根据用于产生温度变化的合适温度/时间程序。

已知的现有技术提供了不同种类的这种热分析传感器。

例如，在F.X.Eder的Arbeitsmethoden der Thermodynamik，Band 2(热力学的加工方法，第2册)，1983年Springer Verlag第2页中公开了一种传感器，其包括由基板上的薄膜蒸汽沉积制成的温度传感器单元。

在DE 39 16 311C2中，公开了一种传感器，其具有通过使用厚膜技术法沉积在基板上的温度传感器单元。

这些传感器共同具有在各测量位置上具有直接形成在传感器表面上的许多热电偶或者热电偶接合部的温度传感器单元。

在EP 1 528 392A1、DE 10 227 182A1、DE 39 16 311A1和WO 2006/114394A1中也公开了具有包含许多热电偶的温度传感器单元的传感器。这些参考文件中公开的传感器具有一个或多个测量位置，其中通过使用不同的沉积技术和/或不同的布局方案已经将温度传感器单元沉积到传感器表面上，例如，为了增加各测量位置处的热电偶的数量，或者为了提供利用传感器的几层或几个平面中的热电偶布置来测量更多维度中的温度的能力。