一种高灵敏流体温度传感器及其制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于电子元器件领域，尤其涉及一种高灵敏流体温度传感器及其制作方 法。
【背景技术】
[0002] 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。
[0003]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。
[0004] 请参阅图1，其为现有技术的NTC温度传感器的结构示意图；目前NTC温度传感器一 般采取由外壳13、填充树脂12、NTC热敏电阻11其制作方法是：
[0005] (1)选用NTC热敏芯片16 [0006] (2)在NTC热敏芯片上引线18;
[0007] (3)将NTC热敏芯片由绝缘层7包封成NTC热敏电阻11;
[0008] (4)对NTC热敏电阻11进行电阻率测试；
[0009] (5)将外壳13通过填充树脂12将热敏芯片16及其外层绝缘层17灌封填充；
[0010] (6)将灌封用填充树脂12固化后形成温度传感器；
[0011] (7)对NTC温度传感器进行电阻率测试。
[0012]上述NTC温度传感器存在以下缺点：（1)由于热敏芯片16厚度比较厚，通常为0.3~ 3mm，且外层绝缘包封层17( -般为环氧树脂、酚醛树脂、硅树脂）厚度也较厚且导热性差； (2)在外壳13(通常由金属、塑胶、陶瓷等材料制成)与热敏电阻16之间的填充树脂12(-般 为环氧、酚醛、硅树脂、导热规脂/胶等材料)其导热系数并不高。该温度传感器在感温过程 中热量要经过几层传递，才能传递到芯片。尤其是金属、塑胶、陶瓷等材料制成的外壳13与 热敏电阻11之间填充的填充树脂12,其导热性能不佳，不利于热量迅速地到达热敏芯片16 的核心，完全达到外界温度时需要较长的时间。
[0013]该种结构的热敏电阻温度传感器的热时间常数一般为5~15秒。这种反应速度不 能满足对温度探测的高灵敏度的要求
【发明内容】
[0014]为了解决上述技术问题，本发明提供了一种反应速度快、耐高温、耐潮湿、机械强 度高的高灵敏流体温度传感器。
[0015] 本发明所采用的技术方案是：
[0016] -种高灵敏流体温度传感器，包括热敏电阻、与热敏电阻的引线连接的电子线以 及套设于热敏电阻外部的外壳;所述热敏电阻采用玻璃封装，且其玻璃包裹层呈多节萌芦 状;所述外壳一端为梳齿状结构，且热敏电阻带有玻璃包裹层的一端固定于该梳齿状结构 内，并通过梳齿状结构的各梳齿间隙部分外露于外壳;所述外壳与所述热敏电阻之间的空 间通过灌封料或注塑料填充。
[0017]相比于现有技术，本发明所述的高灵敏流体温度传感器的外壳一端采用梳齿状结 构，既可起到保护热敏电阻的作用，又可使热敏电阻带有玻璃包裹层的一端部分外露于梳 齿状结构的梳齿间隙处，从而使传感器在测试流体温度时可直接导热到热敏电阻上，导热 系数高，反应更加灵敏快速，响应速度快且耐潮湿、耐高温性能好。热敏电阻的多节萌芦状 结构能够更好地与填充物结合，从而提高温度传感器的防水和耐潮湿性能。
[0018]进一步地，所述热敏电阻与电子线的焊接处外部套有绝缘套管。
[0019]进一步地，所述灌封料为环氧树脂灌封料。
[0020] 本发明还提供一种高灵敏流体温度传感器的制造方法，包括以下步骤：
[0021 ] (1)制备一端为梳齿状的外壳、电子线和绝缘套管；
[0022] (2)制备玻璃包裹层为多节萌芦状的热敏电阻；
[0023] (3)将至少一个步骤（2)制得的热敏电阻与电子线焊接，再将热敏电阻套入外壳 中，并用灌封料或者注塑料填充外壳与热敏电阻之间的空间；
[0024] (4)将步骤(3)得到的半成品高温烧结，得到高灵敏流体温度传感器；
[0025] (5)对制得的温度传感器进行电阻率测试。
[0026]进一步地，步骤(2)包括以下步骤：
[0027] (21)将热敏芯片与引线相焊接;具体地，将热敏芯片焊于两根引线端部之间；
[0028] (22)依次在(21)得到的半成品上套上多个大玻璃壳和小玻璃壳，且大玻璃壳与小 玻璃壳间隔套设;优选地，共套上4个大玻璃壳和3个小玻璃壳，形成大小交错排布，最顶端 的玻璃壳包覆于热敏芯片外。
[0029] (23)将步骤(22)得到的半成品经高温烧结得到带有多节萌芦状玻璃包裹层的热 敏电阻；
[0030] (24)对制得的热敏电阻进行电阻率测试。
[0031] 进一步地，步骤(23)中，采用网带烧结炉烧结，烧结温度为620±30°C，高温区保温 10~30min;经过烧结后的玻壳融合并在芯片与引线外形成致密的多节萌芦状的玻璃包裹 层。
[0032]进一步地，步骤(21)中，所述引线为杜镁丝线。
[0033]相比于现有技术，本发明所述的高灵敏流体温度传感器的制造方法，工艺简单，制 得的温度传感器响应速度快、阻值稳定性好、合格率高、质量和可靠性佳。
[0034]为了更好地理解和实施，下面结合附图详细说明本发明。
【附图说明】
[0035]图1是现有技术中的NTC温度传感器的结构示意图；
[0036]图2是本发明的高灵敏流体温度传感器的结构示意图；
[0037]图3是本发明的高灵敏流体温度传感器的制造方法的步骤(21)的示意图；
[0038]图4是本发明的高灵敏流体温度传感器的制造方法的步骤(22)的示意图；
[0039]图5是本发明的高灵敏流体温度传感器的制造方法的步骤(23)的示意图；
【具体实施方式】
[0040] 请参阅图2,其为本发明的高灵敏流体温度传感器的结构示意图；本发明的高灵敏 流体温度传感器包括外壳1、热敏电阻2、与热敏电阻2的引线连接的电子线5;所述外壳1套 设于热敏电阻2外部。
[0041] 具体地，所述热敏电阻2采用玻璃封装，且其玻璃包裹层呈多节萌芦状;所述外壳1 一端为梳齿状结构110,且热敏电阻2带有玻璃包裹层的一端固定于该梳齿状结构110内，并 通过梳齿状结构110各梳齿间隙部分外露于外壳1;所述外壳1与所述热敏电阻2之间的空间 通过灌封料或注塑料4填充，灌封料可采用环氧树脂等材料制得。所述热敏电阻2与电子