[发明专利]测量温度的传感器装置的制造方法

说明书

本发明涉及一种制造用于测量温度的传感器装置的方法，该传感器装置包括一个对温度敏感的测量电阻，该电阻在一个陶瓷基片上有一个作为电阻层的金属薄膜和接触面，其中电阻层由一个电绝缘的保护层覆盖，而接触面是导电的并且与相互电绝缘的导线线路直接机械地固定连接在一个耐高温的支承件上，其中测量电阻与支承件的一个端部相接触并且在支承件的与测量电阻相背离的端部上设置接触面，用于连接一个接触夹片，插头或者电缆。

文献DE3424387A1公开了一种使细金属丝或金属带形式的电导体与导线线路接触的方法。按照该方法，具有大约0.1-0.5mm直径的Pt-丝与导线线路导电地和机械地固定连接在一个陶瓷基片上，其方法是将一厚层的密封膏涂敷陶瓷基片上的导线线路上，将金属丝埋入密封膏中并和密封膏一起进行一个烘烤过程。

另外，例如由文献DE3939165C1或DG8716103U1充分公开了作为支承件的薄板坯，用作不活泼或活泼结构部件。由于大部分部件应用在最大值为150℃的温度范围中，因此薄板坯材料大多数也只是为这个温度范围设计的。一般地，此时涉及的是塑料材料，它们常常用无机材料进行加强。只要设定的是部件的一种无线接触，例如通常在温度测量电阻中作为热量传感器应用那样(参见DE4424630C1)，那么，这种接触是通过软焊或/和利用可导电的胶实现的。但是这种塑料薄板坯上的连接技术完全不适合于300℃以上的温度。

文献DE29504105U1公开了一种同样用于热量测量的传感器装置，其中用一个短的(15mm长)陶瓷片作为支承件。由于此处也是作为热量传感器应用的，由此可见，接触是借助软焊设定的，它同样只允许300℃的最大使用温度。

用于制造在高温度下使用的带温度测量电阻的传感器装置的其它方法按照现有技术，例如记录在文献DGM1784455和DGM1855262中，是这样构思的，首先将测量电阻的连接线通过连接线路的电绝缘连接线进行延长。测量电阻的极细的连接线与通常较粗的引入线的连接线的连接通过焊接或硬焊完成。当应用由玻璃丝包裹的引入线时，必须先对它进行绝缘处理。但是，为了排除在工作状态下的短路，必须以某种形式为测量电阻的连接线和焊接或硬焊连接部位设置电绝缘。此外，连接线必须或者用隔离物或者用专门的陶瓷成型件消除牵拉力(DGM1855262)。用于高温的连接线路的电绝缘或者由陶瓷毛细管来实现，但它们在整个材料费用占有很高的份额，并且由于它们的尺寸上的原因而常常妨碍其小型化；或者由玻璃丝包裹层来保证，它们按照制造上的要求用一种有机浸渍进行加强。这种浸渍必须在一个另外的加热过程中去除掉。此外，为了将测量电阻的位置固定，通常将一种陶瓷胶加到测量接头保护管的顶部中。因此，按照现有技术，高温测量接头是用一些单独的部件在一些加工步骤中制造的，它们不可能自动化制造或者只有在很高的费用下才能实现自动化制造。

相应地，本发明的任务是，提供一种制造一种传感器装置的方法，该方法包括几个标准化的单独步骤并且按照SMD技术可以容易实现自动化的作业步骤从而费用低。传感器装置应能适合于约400℃以上的温度测量。

按照本发明，制造温度测量的传感器装置的方法的任务是这样解决的，在向为此而设置的耐高温的支承件上安放测量电阻之前，将至少一个厚膜导电膏装到支承件的和/或测量电阻的接触面上，然后将测量电阻通过其接触面安置到支承件上，并且在位于1000℃和1350℃之间的一个温度范围内将其烧结在支承件上，使之接触和固定。

膏的涂敷例如可以通过丝网印刷，撒布或涂刷来进行。接着以所谓的倒装片技术将测量电阻接触，亦即，测量电阻以它的接触面(面向下)放置到支承件的相应的带有厚膜导电膏的接触面上并且在1000℃和1350℃之间的温度下将接触面烧结。在本发明的方法中进行位置固定时不需要附加的辅助手段，因为以丝网印刷方式印刷上的厚膜导电膏具有近似于直角的型面，因此与焊料垫的球形表面相反，平的测量电阻在安放之后保持在它的位置上。这种方法需要较少的单独步骤并且容易实现自动化。