[发明专利]一种固体表面接触式高灵敏性温度传感器及其制作方法

说明书

一种固体表面接触式高灵敏性温度传感器，包括一金属制成的顶盖、固接于顶盖中部的热敏电阻、电子线材、底座，以及连接顶盖与底座的弹簧；所述热敏电阻包括基片、芯片、两根引线和芯片保护层；所述两根引线与所述芯片两面的芯片电极固接；所述基片为薄膜陶瓷基片，所述芯片设于所述基片的外表面上并与其直接接触；所述芯片保护层为玻璃保护层，其半包围包裹于所述芯片外部；所述热敏电阻的基片固接于所述顶盖的中部；所述两根引线与电子线材均与底座上的金属片焊接。本发明所述的温度传感器与被测固体表面通过面接触感测被测固体的温度，大幅提高温度传感器的响应速度。本发明还提供了上述固体表面接触式高灵敏性温度传感器的制作方法。

技术领域

本发明属于电子元器件领域，尤其涉及一种固体表面接触式高灵敏性温度传感器及其制作方法。

背景技术

由热敏芯片作为核心部件，采取不同封装形式构成的热敏电阻和温度传感器广泛应用于各种温度探测、温度补偿、温度控制电路，其在电路中起到将温度的变量转化成所需的电子信号的核心作用。

随着电子技术的发展，各种电子进一步多功能化和智能化，热敏芯片在各种需要对温度进行探测、控制、补偿等场合的应用日益增加。由于探测温度的灵敏性和高温要求，对温度传感器的反应速度和耐高温提出了越来越高的要求，这便要求温度传感器的热时间常数尽量小和可在高温条件下工作。

请参阅图1，其为现有技术的热敏电阻探头探测固体表面的状态示意图。热敏电阻的芯片被玻璃保护层包裹形成玻璃探头1，由于探头形状大致呈椭圆形，因此其与被测物体的接触只是点接触，或者接触面积极小的面接触，这就导致温度要直接传到探头1只能经过一个点来传递或者先传递给空气再传递到探头1，这将大大影响了温度传感器的反应速度。现有的固体表面温度传感器的热时间常数大多处于2-5s之间，在一些高尖端的产品上根本无法满足其对反应速度的要求。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种固体表面接触式高灵敏性温度传感器，其与被测固体表面通过面接触感测被测固体温度，响应速度大幅提高。

本发明所采用的技术方案是：

一种固体表面接触式高灵敏性温度传感器，包括一金属制成的顶盖、固接于顶盖中部的热敏电阻、电子线材、底座，以及连接顶盖与底座的弹簧；所述热敏电阻包括基片、芯片、两根引线和芯片保护层；所述两根引线与所述芯片两面的芯片电极固接；所述基片为薄膜陶瓷基片，所述芯片设于所述基片的外表面上并与其直接接触；所述芯片保护层为玻璃保护层，其半包围包裹于所述芯片外部；所述热敏电阻的基片固接于所述顶盖的中部；所述两根引线与电子线材均与底座上的金属片焊接。

相比于现有技术，本发明所述的固体表面接触式高灵敏性温度传感器采用基于薄膜陶瓷基片的热敏电阻，且其基片固接于顶盖中部，使温度传感器与被测固体表面通过面接触感测被测固体的温度，增大了温度传感器与被测固体表面的接触面积，从而大幅提高温度传感器的响应速度。

进一步地，所述顶盖外边缘处设有钩状帽檐，所述弹簧一端卡套于该钩状帽檐内。所述钩状帽檐的设置，使温度传感器的组装更为便捷，弹簧一端固定于底座上，另一端只需套入顶盖的钩状帽檐内，即可完成底座与顶盖的连接。

作为一较佳的实施方式，所述顶盖中部设有一卡位，所述热敏电阻的基片卡于该卡位内。该实施方式中，所述热敏电阻的基片固定于顶盖中部的卡位内。由于顶盖由金属制成，其传递热的速度非常快，故在感测固体温度时，直接通过顶盖的外表面接触被测固体表面，通过金属顶盖导热，在保证温度传感器与被测固定通过面接触感测温度的同时，金属顶盖对热敏电阻起到良好的保护作用，延长温度传感器的使用寿命。

进一步地，所述热敏电阻的基片卡于顶盖中部的卡位内并通过导热硅脂与顶盖固接。通过导热硅脂填充热敏电阻的薄膜陶瓷基片与顶盖之间的缝隙，避免空气导热，大大提高了导热效率。