粮食水分仪补偿用快响应温度传感器制造方法技术

本发明专利技术提供了一种粮食水分仪补偿用快速响应温度传感器，它涉及到在利用薄壁不锈钢管内壁制造金属薄膜温度传感器方法。本发明专利技术解决了感温结构的强壮化，实现了对被测温度的快速响应。本发明专利技术的制造方法主要由以下工步组成：薄壁不锈钢管-氧化介质隔离-化学电镀铜-高温处理-砂轮划电阻条-湿法腐蚀调阻-焊接引线-聚酰亚胺包封-老练-筛选-形成快响应温度传感器。用本发明专利技术方法制造出的温度传感器可以实现快响应温度测量，传感器结构超薄性热容量小，适于快速温度测量，可应用于粮食烘干、粮食存储、水分仪温度补偿等领域应用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种快响应温度传感器制造方法，属于传感器

技术介绍
在粮食水分测量的应用中，常常需要用粮食的实际温度来修正水分测量的数据，就目前市场上实用化的温度传感器来说，采用金属外壳封装后，难以实现测量的快速响应，进而无法达到粮食水分与粮食温度同步测量。 本专利涉及了一种利用薄壁不锈钢管，在其内壁进行氧化介质隔离处理，电镀铜膜做温度传感器的敏感膜，然后将铜膜刻蚀出敏感电阻条后，再用聚酰亚胺包封，形成氧化物绝缘介质-铜膜敏感电阻-聚酰亚胺夹层结构，形成快响应温度传感器。本专利技术针对目前商品化的温度传感器金属壳封装后难以实现对温度测量快响应的问题，而提出了一种新的解决方法。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决传统温度传感器在测量粮食温度存在的以下问题：（1）直接使用温度敏感元件（如热敏电阻、热电偶等），其结构强度无法满足粮食流动对其造成的冲击强度和产生的机械摩擦；（2）对温度传感器进行金属外壳封装后，虽然结构强度变大，但响应速度变慢。以下结合附图进行详述：图1是快响应温度传感器制造工艺方框流程图，图2是快响应温度传感器示意图。附图2注解：薄壁金属管1、金属氧化物介质隔离层2、铜薄膜温敏电阻条3、焊点4、金属引线5、聚酰亚胺包封膜6、安装座7。本专利技术的目的是这样实现的：a、采用薄壁不锈钢管作为温度传感器结构体，采用氧化工艺形成金属氧化物介质隔离层；b、采用化学电镀铜工艺，在薄壁不锈钢管内壁金属氧化物介质隔离层上形成铜膜，并清洗干净；c、采用热处理工艺，对敏感金属铜膜热处理，使其温度系数的物理性能稳定；d、采用砂轮划电阻条工艺，机械划刻敏感电阻条，并清洗干净；e、采用湿法腐蚀工艺，调整敏感电阻条阻值，使其达到标准要求；；f、利用电镀工艺，对焊盘电镀银；g、利用铜浆焊料，焊接金属引线；h、利用聚酰亚胺包封铜膜电阻条以及焊点；m、利用老练工艺，对温度传感器进行老化处理； n、对温度传感器性能测试筛选，制造出合格的快响应温度传感器。本专利技术还可以包括这样一些特征：1、所述的化学电镀铜作为温度敏感薄膜，也可以是化学电镀镍作为温度敏感薄膜。2、所述的利用铜浆焊料焊接金属引线，也可以采用储能点焊、激光焊、氩弧焊等工艺焊接金属引线。附图说明图1是快响应温度传感器制造工艺方框流程图。图2是快响应温度传感器示意图。具体实施方式参照图1，表示检测挠性温度传感器制造工艺方框流程图，该流程概括起来为：薄壁不锈钢管-内壁氧化介质隔离-化学电镀铜-清洗-高温处理-砂轮划电阻条—清洗-湿法腐蚀调阻-电镀焊盘-焊接引线-聚酰亚胺包封-电老练-热老练-筛选测试，形成挠性温度传感器，各工步之间的制造方法可以根据具体要求进行任意组合。具体实施例 a、采用0.15mm壁厚的不锈钢管作为温度传感器结构体，采用微弧氧化工艺形成致密氧化铁介质隔离层；b、采用化学电镀铜工艺，在薄壁不锈钢管内壁金属氧化物介质隔离层上形成1～1.5μm铜膜，并用去离子水清洗干净；c、采用热处理工艺，在400-450℃条件下，对敏感金属铜膜热处理，使其温度系数的物理性能稳定；d、采用砂轮划电阻条工艺，机械划刻敏感电阻条，并清洗干净；e、采用湿法腐蚀工艺，调整敏感电阻条阻值，使其在0℃时，敏感电阻条的阻值为50Ω、或100Ω要求；；f、利用电镀工艺，对焊盘电镀银；g、利用铜浆焊料，焊接金属引线；h、利用聚酰亚胺包封铜膜电阻条以及焊点，形成0.02mm～0.5mm包封层厚度；m、利用老练工艺，对温度传感器进行电老化、热老化处理；n、对温度传感器性能测试筛选，制造出合格的快响应温度传感器。本专利技术提供的挠性温度传感器的工作原理：基于金属铜膜的热电阻温度效应作为温度传感器的检测原理，测量被测对象温度时，金属铜膜电阻值会随着温度变化而变化，通过标准温度源标定，一定的阻值对应一定的温度，通过测量温度传感器的电阻值，进而换算出这一时刻的温度值。本专利技术提供的快响应温度传感器，可适用-20℃～120℃范围内的温度测量；根据需要可制成不同直径薄壁钢管的传感器结构载体，壁厚最小可加工成0.15mm，实现超薄型具有快响应特点的测温元件，适用于农业粮食等领域的温度测量需求。以上所述，仅为本专利技术较佳的具体实施方式，这些具体实施方式都是基于本专利技术整体构思下的不同实现方式，而且本专利技术的保护范围并不局限于此，任何熟悉本
的技术人员在本专利技术揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本专利技术的保护范围之内。因此，本专利技术的保护范围应该以权利要求书的保护范围为准。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种粮食水分仪补偿用快响应温度传感器，其特征在于以下十四个工步：薄壁不锈钢管酸液清洗‑内壁氧化介质隔离‑化学电镀铜‑清洗‑高温处理‑砂轮划电阻条—清洗‑湿法腐蚀调阻‑电镀焊盘‑焊接引线‑聚酰亚胺包封‑电老练‑热老练‑筛选测试。

【技术特征摘要】
2015.05.04 CN 20152027992921.一种粮食水分仪补偿用快响应温度传感器，其特征在于以下十四个工步：薄壁不锈钢管酸液清洗-内壁氧化介质隔离-化学电镀铜-清洗-高温处理-砂轮划电阻条—清洗-湿法腐蚀调阻-电镀焊盘-焊接引线-聚酰亚胺包封-电老练-热老练-筛选测试。2.根据权利要求1所述的一种粮食水分仪补偿用快...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷国庆，张凯，刘娟，
申请(专利权)人：哈尔滨博森尔传感技术有限公司，
类型：发明
国别省市：黑龙江;23