一种柔性薄膜铂电阻传感器及其制备方法技术

本发明专利技术涉及微电子机械技术领域，具体公开了一种柔性薄膜铂电阻传感器，包括柔性铂电阻传感器基片，所述柔性铂电阻传感器基片包括聚酰亚胺基材层、铂电阻丝中间层、聚酰亚胺覆盖层，铂电阻丝中间层包括铂电阻丝和密封胶，所述铂电阻丝两端连接导线，所述铂电阻丝与所述导线的连接部分位于所述铂电阻丝中间层内；聚酰亚胺基材层和聚酰亚胺覆盖层材料为厚度0.03～0.05mm的聚酰亚胺薄膜；铂电阻丝中间层的厚度为0.05～0.08mm，所述密封胶为聚酰亚胺胶。本发明专利技术的柔性薄膜铂电阻传感器中，铂电阻传感器基片质地柔软又轻薄，可以紧密贴于被测物体的表面，避免因传感器与复杂表面无法紧密接触而产生测量误差，测试准确度高、稳定性好。稳定性好。稳定性好。

【技术实现步骤摘要】
一种柔性薄膜铂电阻传感器及其制备方法


[0001]本专利技术属于微电子机械
，特别涉及一种柔性薄膜铂电阻传感器及其制备方法。

技术介绍

[0002]为了监测轨道车辆各系统的状态，各类传感器被广泛应用在车辆各个区域，其中最常见的就是温度传感器，而温度传感器最常使用的就是铂电阻温度传感器。铂电阻作为温度测量传感器，具有测量范围大，稳定性好，示值复现性高和耐氧化等优点。现国内外近三分之一的薄膜铂电阻传感器是将金属铂在真空状态下溅射沉积在陶瓷基片上经激光调阻制成的薄膜电阻传感器。目前常用铂电阻温度测量传感器由于陶瓷基片的质地较为坚硬且热容较大，使其不适用于测量曲面温度且热响应时间较长，温度测试结果存在较大误差，而车辆中系统部件基本为曲面或不规则表面。此外，薄膜电阻传感器结构密封性不够，导致车辆在实际运行中传感器内部受潮出现故障，造成误报或者闪报高低温。因此，开发一种密封性好、防潮防水的柔性薄膜铂电阻传感器，对于能够准确快速监测车辆系统温度具有重要作用。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的在于提供一种柔性薄膜铂电阻传感器及其制备方法，柔性薄膜铂电阻传感器，柔韧性好、防潮防水，便于对复杂面进行温度监测，具有响应时间短、测温准确。
[0004]为实现上述目的，本专利技术提供一种柔性薄膜铂电阻传感器，包括柔性铂电阻传感器基片，所述柔性铂电阻传感器基片包括聚酰亚胺基材层、铂电阻丝中间层、聚酰亚胺覆盖层，铂电阻丝中间层包括铂电阻丝和密封胶，所述铂电阻丝两端连接导线，所述铂电阻丝与所述导线的连接部分位于所述铂电阻丝中间层；所述聚酰亚胺基材层和聚酰亚胺覆盖层材料为厚度0.03～0.05mm的聚酰亚胺薄膜；所述铂电阻丝中间层的厚度为0.05～0.08mm，所述密封胶为聚酰亚胺。
[0005]一种上述的柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法，包括以下步骤：
[0006](1)按重量份计，将50～65份聚酰亚胺预聚物溶解在40～50份有机溶剂中，然后加入聚二甲基硅氧烷1～3份、苯乙醇油酸酯0.5～1.2份，搅拌混匀得到聚酰亚胺胶黏剂；
[0007](2)将聚酰亚胺胶黏剂涂覆在基材层聚酰亚胺薄膜上，将铂电阻丝排布在基材层聚酰亚胺薄膜上，然后干燥；
[0008](3)将覆盖层聚酰亚胺薄膜一面涂覆聚酰亚胺胶黏剂，进行干燥；
[0009](4)将步骤(3)得到的覆盖层聚酰亚胺薄膜铺叠在步骤(2)的基材层聚酰亚胺薄膜上方，覆盖层聚酰亚胺薄膜的涂胶面朝下，然后真空袋压固化，得到柔性铂电阻传感器基片。
[0010]优选的，上述柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，所述聚酰亚胺预聚物由邻苯四酸二酐、4,4
‑
二氨基二苯醚和苯乙炔苯酐合成的苯乙炔封端聚酰亚胺预聚物，所述邻苯
四酸二酐为3,3
’
,4,4
’‑
联苯四酸二酐和2,2
’
,3,3
’‑
联苯四酸二酐。由于联苯四酸二酐的非共面非线性结构，破坏了聚合物的对称性和规整性，同时引入醚键，能有效降低聚酰亚胺分子链的刚性，增加分子链的柔性，使聚酰亚胺聚集态结构变为无规结构，使聚酰亚胺预聚物具有较低的熔体粘度，易于浸润被粘接物，提高粘结性能；聚酰亚胺预聚物固化过程中不会产生水或醇类小分子，固化后的密封胶不会产生孔隙，具有好的密封效果。
[0011]优选的，上述柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，所述聚酰亚胺预聚物的分子量为2000～3000。聚酰亚胺预聚物分子量越小熔体粘度越低，越有利于浸润被粘接物表面从而提高粘接性能，但是分子量过小时，固化后交联密度明显上升，会使得固化后的密封胶柔韧性急剧下降，表现为脆性，因此需要选择合适的聚酰亚胺预聚物分子量。
[0012]优选的，上述柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，所述有机溶剂为N,N
‑
二甲基甲酰胺、N
‑
甲基吡咯烷酮、三氯甲烷或N,N
‑
二甲基乙酰胺。
[0013]优选的，上述柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，所述步骤(2)和(3)中，干燥参数为：100～120℃鼓风干燥1～2h。
[0014]优选的，上述柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，所述步骤(4)中，固化工艺为：先以2～3℃/min的速率升温到230～250℃保持2～3h；再以2～3℃/min的速率继续升温至370
‑
380℃保持1～2h。
[0015]与现有的技术相比，本专利技术具有如下有益效果：
[0016]1.本专利技术的柔性薄膜铂电阻传感器中，将铂电阻丝平覆在聚酰亚胺薄膜基材上，然后在上面再覆盖一层聚酰亚胺薄膜，由于聚酰亚胺薄膜薄轻，最终形成质地柔软又轻薄的铂电阻传感器基片，可以紧密贴于被测物体的表面，尤其对于复杂表面温度测量点的测量更具有优越性，避免因传感器与复杂表面无法紧密接触而产生测量误差，使测量点的温度测量更加准确。由于聚酰亚胺薄膜具有高强度的绝缘和耐辐射性能及热膨胀系数小可在
‑
200～200℃温度下长期使用的特性，可广泛应用于车辆的系统温度监测等。
[0017]2.本专利技术的柔性薄膜铂电阻传感器中，聚酰亚胺薄膜热容量小，使得传感器热响应时间短，铂丝平覆分布面大，耐冲击强，质量可靠，阻值精度高。
[0018]3.本专利技术的柔性薄膜铂电阻传感器中，采用聚酰亚胺密封胶对铂电阻丝进行保护，防止受潮、被水或其他化学物质侵蚀，保持阻值精度不变，提高测温的准确性，极大地提升薄膜铂电阻传感器的可靠性，具有更好的长期稳定性，延长使用寿命。
[0019]4.本专利技术的柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法中，采用聚酰亚胺预聚物作为胶黏剂，具有较低的溶体粘度，易于浸润被粘接物，使粘结性能好；聚酰亚胺预聚物固化过程中不会产生水或醇类小分子，在固化过程中不会产生孔隙，使固化的密封胶具有好的密封效果。整个制备工艺相对简单，便于规模化应用。
附图说明
[0020]图1是本专利技术实施例中的柔性铂电阻传感器基片剖面示意图。
[0021]图2是本专利技术实施例中的柔性铂电阻传感器基片俯视图。
具体实施方式
[0022]下面对本专利技术的具体实施方式进行详细描述，但应当理解本专利技术的保护范围并不
受具体实施方式的限制。
[0023]实施例
[0024]如图1和图2所示，本实施例提供一种柔性薄膜铂电阻传感器，包括柔性铂电阻传感器基片，柔性铂电阻传感器基片包括位于表层聚酰亚胺覆盖层1、铂电阻丝中间层2、底层聚酰亚胺基材层3，聚酰亚胺覆盖层1和聚酰亚胺基材层3材料为厚度0.05mm的聚酰亚胺薄膜。铂电阻丝中间层2包括铂电阻丝4和密封胶5，铂电阻丝4两端连接导线6，铂电阻丝与导线的连接部分位于铂电阻丝中间层2内，对连接部位起到保护作用；铂电阻丝中间层的厚度为0.06mm，密封胶5为聚酰亚胺，密封胶5对铂电阻丝4进行封装，防止水汽和杂质进入，提高柔性薄膜铂电阻传感器的可靠性和长期稳定性。
[0025]本实施例还提供柔性薄膜铂本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种柔性薄膜铂电阻传感器，包括柔性铂电阻传感器基片，其特征在于，所述柔性铂电阻传感器基片包括聚酰亚胺基材层、铂电阻丝中间层、聚酰亚胺覆盖层，铂电阻丝中间层包括铂电阻丝和密封胶，所述铂电阻丝两端连接导线，所述铂电阻丝与所述导线的连接部分位于所述铂电阻丝中间层内；所述聚酰亚胺基材层和聚酰亚胺覆盖层材料为厚度0.03～0.05mm的聚酰亚胺薄膜；所述铂电阻丝中间层的厚度为0.05～0.08mm，所述密封胶为聚酰亚胺胶。2.一种如权利要求1所述的柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：(1)按重量份计，将50～65份聚酰亚胺预聚物溶解在40～50份有机溶剂中，然后加入聚二甲基硅氧烷1～3份、苯乙醇油酸酯0.5～1.2份，搅拌混匀得到聚酰亚胺胶黏剂；(2)将聚酰亚胺胶黏剂涂覆在基材层聚酰亚胺薄膜上，将铂电阻丝排布在基材层聚酰亚胺薄膜上，然后干燥；(3)将覆盖层聚酰亚胺薄膜一面涂覆聚酰亚胺胶黏剂，进行干燥；(4)将步骤(3)得到的覆盖层聚酰亚胺薄膜铺叠在步骤(2)的基材层聚酰亚胺薄膜上方，覆盖层聚酰亚胺薄膜的涂胶面朝下，然后真空袋压固化，得到柔性铂电阻传感器基片。3.根据权利要求2所述的柔性薄膜铂电阻传感器的制备方法，其特征在于，所述聚酰亚胺预...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙娱杭，张建军，傅浩然，龚大开，孙永光，
申请(专利权)人：辽宁佳宇电子产品有限公司，
类型：发明
国别省市：