專利名稱：箔式電阻溫度敏感元件的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
目前國(guó)內(nèi)外電阻溫度敏感元件是利用某些材料的電阻值隨溫度而改變的特性制造出來的，該溫度敏感元件廣泛應(yīng)用于工業(yè)、科技、醫(yī)療、家電等各種領(lǐng)域中測(cè)量和控制溫度。按照制造材料的不同，電阻溫度敏感元件分為金屬的與半導(dǎo)體的兩大類。金屬電阻溫度敏感元件，因性能穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好而具有更大的重要性。現(xiàn)有的金屬電阻溫度敏感元件用銅、鎳、鉑金屬材料制成，在結(jié)構(gòu)上分為繞線式和厚膜、薄膜式兩種，前者將金屬電阻絲繞制在絕緣骨架上制成，后者是將金屬粉末配制成的導(dǎo)電漿料通過絲網(wǎng)印刷印制到陶瓷基板上，再經(jīng)燒結(jié)而成或?qū)⒔饘僬翦兊教沾苫迳现瞥伞?br> 以上所述現(xiàn)有的金屬電阻溫度敏感元件其體積不可能做的很小，就薄膜或厚膜式電阻溫度敏感元件最小體積為10mm＊5mm＊0.5mm，所以只能測(cè)量某一區(qū)域的平均溫度，熱慣性大，反應(yīng)速度慢，測(cè)量固體表面溫度時(shí)，只好在被測(cè)物體表面挖槽，將薄膜式電阻溫度敏感元件按放在槽內(nèi)，很不方便。
對(duì)比文件如下。
1.《工業(yè)自動(dòng)化儀表手冊(cè)》編緝委員會(huì)編，《工業(yè)自動(dòng)化儀表手冊(cè)》第二冊(cè)p.17－52，機(jī)械工業(yè)出版社，1987.
2.《計(jì)量知識(shí)手冊(cè)》p.191－192，黃福蕓主編，中國(guó)林業(yè)出版社，1987.
本實(shí)用新型發(fā)明創(chuàng)造的目的在于解決現(xiàn)有金屬電阻溫度敏感元件存在的問題，而提供出一種箔式電阻溫度敏感元件，該敏感元件性能穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好，體積小，熱慣性小，適于精密測(cè)量，省原料，價(jià)格便宜，適于大批量生產(chǎn)，成本低廉。
本發(fā)明創(chuàng)造提供的箔式電阻溫度敏感元件是用金屬箔作原料，經(jīng)光化學(xué)腐蝕工藝蝕刻而成的。它由基底膜(1)，柵絲(2)，保護(hù)膜(4)構(gòu)成。柵絲(2)位于基體膜(1)，保護(hù)膜(4)之間，柵絲(2)的兩端具有引線(3)焊接點(diǎn)(見圖1)，柵絲(2)圖形的外輪廓為正方形，矩形，園形，梯形，三角形。柵絲(2)的線條形狀為直線形，螺旋形，曲線形。
附圖。
圖1.箔式電阻溫度敏感元件結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2.箔式電阻溫度敏感元件斷面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3.箔式電阻溫度敏感元件制造工藝流程示意圖。
圖4.箔式電阻溫度敏感元件實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
以下結(jié)合
本實(shí)用新型的具體結(jié)構(gòu)。
本實(shí)用新型所提供的箔式電阻溫度敏感元件屬于金屬電阻溫度敏感元件類，它是由銅、鎳、鉑金屬材料所制箔材做成，在結(jié)構(gòu)上和制造工藝上與現(xiàn)有的電阻溫度敏感元件完全不同。箔式電阻溫度敏感元件是一種極薄的片狀結(jié)構(gòu)，用金屬箔作原料經(jīng)光化學(xué)腐蝕工藝(或稱光刻工藝)蝕刻而成，圖1是它的結(jié)構(gòu)示意圖。在基底膜(1)上粘附著由金屬箔經(jīng)光化學(xué)腐蝕形成柵絲(2)，柵絲(2)上面由保護(hù)膜(4)復(fù)蓋，柵絲(2)的兩端具有引線(3)焊接點(diǎn)。柵絲(2)的電阻值隨溫度而改變。柵絲(2)圖形的外輪廓可根據(jù)需要設(shè)計(jì)成正方形(見圖1)，矩形，園形，梯形，三角形等各種形狀。柵絲(2)的線型可設(shè)計(jì)成直線形(如圖1)，螺旋線形和各種曲線形。箔式電阻溫度敏感元件基底膜(1)，柵絲(2)及保護(hù)膜(4)的總厚度為數(shù)＋微米，元件長(zhǎng)寬尺寸在1毫米到數(shù)厘米之間。箔式電阻溫度敏感元件制造工藝流程示意圖見圖3。它包括如下工序首先圖形設(shè)計(jì)(5)(見圖3)是根據(jù)所用金屬箔種類，厚度，所需外形尺寸，柵絲(2)線型及阻值設(shè)計(jì)出柵絲(2)圖形。適宜作溫度敏感元件的金屬材料有銅，鎳，鉑等。其中銅最宜易得，最容易加工，而鉑是有最好的測(cè)溫性能。箔材厚度以5－50微米之間為宜。柵絲(2)的阻值可按照工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)制成50歐姆，100歐姆，亦可按需要制成其他阻值。柵絲(2)的寬度及兩柵絲(2)之間的距離可取同一值，但以不小于箔材厚度為宜。如果溫度敏感元件予期要粘貼在彎曲表面上，柵絲(2)的線型應(yīng)使它在彎曲表面上基本不發(fā)生變形，以減小應(yīng)變對(duì)阻值的影響。設(shè)計(jì)工序結(jié)束后，再經(jīng)過刻圖(6)，制掩模(7)，箔材表面處理(8)，制光刻膠模(9)，曝光顯影(10)，制基底膜(11)，然后進(jìn)行腐蝕(12)，也就是將經(jīng)過曝光顯影后涂了基底膜(1)的金屬箔浸入腐蝕液中，蝕去箔材上不需要的部份，留下所需要的柵絲(2)。對(duì)于銅箔，可用濃度60％以上的三氯化鐵溶液作腐蝕劑，腐蝕出所需圖形后將箔材移入止腐劑，最后用蒸餾水沖洗。再經(jīng)初步檢查(13)，焊接引線(14)，調(diào)制電阻值(15)，復(fù)蓋保護(hù)膜(16)，老化處理(17)，性能檢測(cè)(18)，成品包裝(19)，完成以上工藝流程箔式電阻溫度敏感元件即做成。
實(shí)施例圖4是按上述工藝流程制得的箔式電阻溫度敏感元件。采用10μ厚的無氧銅箔作原料，柵絲(2)寬度及間距均為15μ，元件外輪廓尺寸為5.5mm＊5mm，共100條線，元件在0℃時(shí)阻值為100±0.1。將該元件粘貼在內(nèi)徑3mm一端封死的不銹鋼管內(nèi)壁作溫度探頭，用數(shù)字式溫度計(jì)顯示溫度數(shù)值，而取得良好效果。
本實(shí)用新型所發(fā)明創(chuàng)造的箔式電阻溫度敏感元件，是一種極薄的片狀結(jié)構(gòu)，具有撓性，可以卷曲，能直接粘貼到物體表面上測(cè)量溫度，為了適合各種形狀的載體可以制成片狀，園柱狀，園管狀，園錐狀，球狀等各種形狀的溫度探頭。箔式電阻溫度敏感元件尺寸可以做得很小，也可以做得相當(dāng)大，它的厚度為數(shù)十微米，長(zhǎng)寬尺寸可在1毫米到數(shù)厘米之間。微型元件可測(cè)物體表面某一點(diǎn)溫度，大尺寸元件可測(cè)得平均溫度。箔式電阻溫度敏感元件的優(yōu)點(diǎn)是性能穩(wěn)定，復(fù)現(xiàn)性好，適于精密溫度測(cè)量，尺寸小，熱慣性小，反應(yīng)速度快，省原料，價(jià)格便宜，適于大批量生產(chǎn)，因而成本極其低廉。
權(quán)利要求1.一種箔式電阻溫度敏感元件，它用的金屬材料為銅，鎳，鉑，其特征在于所說的箔式電阻溫度敏感元件是由金屬箔經(jīng)光化學(xué)腐蝕工藝蝕刻而成，元件由基底膜(1)，柵絲(2)，保護(hù)膜(4)，構(gòu)成，柵絲(2)位于基底膜(1)和保護(hù)膜(4)之間，柵絲(2)的兩端具有引線(3)焊接點(diǎn)。
2.按照權(quán)利要求1所說的箔式電阻溫度敏感元件，其特征在于柵絲(2)圖形的外輪廓為正方形，矩形，園形，梯形，三角形。
3.按照權(quán)利要求1或2所說的箔式電阻溫度敏感元件，其特征在于柵絲(2)的線條形狀為直線形，螺旋線形，曲線形。
4.按照權(quán)利要求1或2所說的箔式電阻溫度敏感元件，其特征在于元件制成園柱狀，園管狀，園錐狀，球狀感溫探頭。
專利摘要箔式電阻溫度敏感元件是用金屬箔作原料，經(jīng)光化學(xué)腐蝕而成。它由基底膜，柵絲，保護(hù)膜構(gòu)成。柵絲圖形外輪廓為正方形，矩形，圓形，梯形，三角形等，其面積為1mm 箔式電阻溫度敏感元件及其制成的溫度探頭，可應(yīng)用于工業(yè)，科技，醫(yī)療，家電等領(lǐng)域。
文檔編號(hào)G01K7/16GK2136464SQ92231238
公開日1993年6月16日 申請(qǐng)日期1992年8月27日 優(yōu)先權(quán)日1992年8月27日
發(fā)明者胡桅林, 馮仁賢 申請(qǐng)人:清華大學(xué)