CN103398797B - 热敏电阻温度传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于热敏芯片产品技术领域，具体公开一种热敏电阻温度传感器及其制作方法。该热敏电阻温度传感器，包括LED支架，所述LED支架的头部一侧设有凹部，在该凹部通过银胶胶合固化后固定热敏芯片，所述热敏芯片与LED支架头部的另一侧上方之间连接有电极线，所述LED支架的头部、热敏芯片的外围包覆有环氧树脂包封壳体。该热敏电阻温度传感器的制作方法，是通过邦定法将电极线连接至热敏芯片上。该热敏电阻温度传感器自动化程度高，产品一致性好，封装效果好，能有效地满足产品的可靠性，密封性，快速响应等各项性能的需求。

Description

热敏电阻温度传感器及其制作方法

技术领域

本发明属于热敏芯片产品技术领域，特别涉及一种热敏电阻温度传感器及其制作方法。

背景技术

随着电子技术的发展，电子元器件将会向着高性能、微型化、片式化、薄膜化的方向发展。电子元器件引脚标准化设计的具有不可比拟的优越性：安装方便效率极高，电极在环氧封装层内－可靠性更高。

目前，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。

由热敏电阻的广泛应用，为满足市场需求，这就要求厂家需进行批量化、标准化生产热敏电阻，不仅要求热敏电阻高精度、高可靠、快速响应，也同时要求高防护，即提高封装的密封性。

现有技术中，热敏电阻的制作方法如下：如图1所示，

1、制备热敏芯片1’；

2、将热敏芯片1在锡炉浸锡后焊接引线2’；

3、将已经焊接引线2’的热敏芯片1’置于环氧树脂封装槽中，以形成环氧树脂包封层3'；

4、在油槽中进行热敏芯片1进行电阻等电学性能参数的测试。

上述现有技术的制作方法制作而成的热敏电阻存在如下不足之处：

第一、易焊接不良：用两引线夹住热敏芯片放入锡炉里浸锡时，因锡炉温度的差异和浸锡时间的差异，以及锡质量的差异，会造成在热敏芯片部位连锡，形成短路，直接产生性能不良；

第二、易封装不良：封装时是在环氧树脂封装槽里将焊接引线后的热敏芯片1’沾上环氧树脂，再以一定的固化条件进行固化。因焊接时热敏芯片1’会倾斜，或者环氧树脂粘稠度的差异，造成包封出来的产品包封头大小尺寸不均匀、不一致，使得产品封装效果差，产品的合格率大大降低。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，具体公开一种热敏电阻温度传感器及其制作方法，该热敏电阻温度传感器自动化程度高，产品一致性好，封装效果好，能有效地满足产品的可靠性，密封性，快速响应等各项性能的需求。

为了克服上述技术目的，本发明是按以下技术方案实现的：

本发明所述的一种热敏电阻温度传感器，包括LED支架，所述LED支架的头部一侧设有凹部，在该凹部通过银胶胶合固化后固定热敏芯片，所述热敏芯片与LED支架头部的另一侧上方之间连接有电极线，所述LED支架的头部、热敏芯片的外围包覆有环氧树脂包封壳体。

本发明还公开了一种热敏电阻温度传感器的制作方法，其具体步骤是：

(1)准备热敏芯片和LED支架待用；

(2)在LED支架上固定热敏芯片；

(3)通过邦定法将电极线连接至热敏芯片上；

(4)对已经邦定后的热敏芯片、LED支架的头部、电极线通过环氧树脂进行封装；

(5)固化：一定的固化条件使环氧树脂充分固化，提高环氧树脂与支架的粘接强度，以保护热敏芯片，该固化过程的固化条件具体是：先在100℃进行2小时的固化，然后再继续在120℃，进行4小时的固化。

(6)切筋：采用切筋切断LED支架的连筋，以便测试单个热敏电阻的性能；

(7)测试、检验：测试热敏电阻的性能参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对热敏电阻进行分选。

作为上述技术的进一步改进，上述步骤(1)中热敏芯片和LED支架的准备工作包括以下步骤：

a.将若干热敏芯片排列好放置于贴有黏性贴膜的热敏芯片载板上；

b.检验热敏芯片：通过镜检检验热敏芯片表面是否有机械损伤及麻点麻坑；电极图案是否完整，以及测量芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求；

c.采用超声波清洗LED支架，并烘干；

d.扩片，采用扩片机或手工扩张的方式对黏结芯片的黏性贴膜进行扩张，使热敏芯片的间距加大。

作为上述技术的进一步改进，上述步骤(2)所述的在LED支架上固定热敏芯片包括：

a.采用自动点胶机在LED支架的头部一侧设有的凹部点上银胶；

b.采用自动装架机将热敏芯片从芯片载板上吸起，对应安装至LED支架点上银胶的位置；

c.固化：固化使银胶固化，固定热敏芯片。具体的固化条件是：银胶固化的温度控制在150℃～160℃，固化时间2小时。

本发明中，上述步骤(3)所述邦定法为采用铝丝压焊法或者金丝球焊法将电极线连接至热敏芯片上进行邦定，并在热压的基础上增加超声波能量来实现热敏芯片和电极线框架之间连接的过程。

第一种，所述铝丝压焊法包括以下步骤：

首先，将铝丝的一端在热敏芯片电极位上压上第一点；

然后，将铝丝拉到相应的LED支架头部的另一侧上方，压上第二点后扯断铝丝。

第二种，所述金丝球焊法包括以下步骤：

首先，在热敏芯片电极位烧一个球状焊点；

然后，将金丝的一端在该热敏芯片电极位的球状焊点上压上第一点；

最后，再将金丝拉到相应的LED支架头部的另一侧上方位置，压上第二点后扯断金丝。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

(1)本发明的热敏电阻外形可以达到均匀、一致，可以轻易获得比现有技术制作的热敏电阻更佳的标准外形，具有广泛应用的前景；

(2)本发明所述的热敏电阻制作方法标准化，大部分工序采用自动化设备生产，操作便捷，可减少人为因素造成产品不良；

(3)本发明采用自动化设备邦定引线，可以邦定微小尺寸的热敏芯片，以满足热敏电阻快速响应的需求；

(4)本发明采用自动化设备邦定引线，可以有效地减少焊接不良现象的发生，有效地确保热敏电阻温度传感器的质量；

(4)本发明采用自动化设备封装热敏电阻，可避免封装不良，达到外形均匀、一致，提高了产品的密封性、防水性。

附图说明

下面结合附图和具体实施例对本发明做详细的说明：

图1a-1d是现有技术中热敏电阻的制作方法示意图；

图2是本发明所述的热敏电阻温度传感器结构示意图；

图3a-图3g是本发明所述的热敏电阻制作流程结构示意图。

具体实施方式

如图2所示，本发明所述的一种热敏电阻温度传感器，包括LED支架1，所述LED支架1的头部一侧11设有凹部111，在该凹部11通过银胶2胶合固化后固定热敏芯片3，所述热敏芯片3与LED支架1头部的另一侧12上方之间连接有电极线4，所述LED支架1的头部、热敏芯片3的外围包覆有环氧树脂包封壳体5。

以下具体说明本发明所述热敏电阻温度传感器的制作方法，如图图3a-图3g所示，其具体步骤是：

(1)准备热敏芯片和LED支架待用，具体是：

a.如图3a所示，将若干热敏芯片3排列好放置于贴有黏性贴膜6的热敏芯片载板7上；

b.如图3a所示，检验热敏芯片3：通过镜检检验热敏芯片表面是否有机械损伤及麻点麻坑，电极图案是否完整，以及测量热敏芯片3的尺寸及电极大小是否符合工艺要求；

c.如图3b所示，采用超声波清洗LED支架1，并烘干；

d.如图3c所示，扩片：采用扩片机或手工扩张的方式对黏结热敏芯片3的黏性贴膜6进行扩张，使热敏芯片3的间距加大。

(2)在LED支架1上固定热敏芯片3，具体是：

a.如图3d所示，采用自动点胶机在的LED支架1头部一侧11的凹部111点上银胶2；

b.采用自动装架机将热敏芯片3从芯片载板7上吸起，对应安装至LED支架1点上银胶2的位置；

c.如图3e所示，固化：固化使银胶2固化，固定热敏芯片3。

所述银胶固化的温度控制在150℃～160℃，固化时间2小时。固化烘箱不得再做其他用途用，防止污染。

(3)如图3f所示，通过邦定法将电极线4连接至热敏芯片4上，该邦定法具体可以采用铝丝压焊法或者金丝球焊法将电极线连接至热敏芯片上进行邦定，并在热压的基础上增加超声波能量来实现热敏芯片和电极线框架之间连接的过程。

其中，第一种，所述铝丝压焊法包括以下步骤：

首先，将铝丝(即为电极线4)的一端在热敏芯片3电极位上压上第一点；

然后，将铝丝拉到相应的LED支架1头部的另一侧12上方；

最后，压上第二点后扯断铝丝。

或者，采用第二种金丝球焊法的方式，所述金丝球焊法包括以下步骤：

首先，在热敏芯片3电极位烧一个球状焊点；

然后，将金丝(即为电极线4)的一端在该热敏芯片3电极位的球状焊点上压上第一点；

最后，再将金丝拉到相应的LED支架1头部的另一侧12上方位置，压上第二点后扯断金丝，压焊是LED封装技术中的关键环节，工艺上主要需要监控的是压焊金丝拱丝形状，焊点形状，拉力。

(4)如图3g所示，对上述已经邦定后的热敏芯片3、LED支架1的头部、电极线4通过环氧树脂进行封装一形成环氧树脂包封壳体5。热敏电阻的封装方式主要有点胶、灌封、模压三种，其中采用灌封方式封装，其灌封的过程是先在热敏电阻成型模腔内注入液态环氧树脂，然后插入邦定好热敏芯片3的LED支架1，放入烘箱让环氧树脂固化(见下述步骤5)后，再将热敏芯片3从模腔中脱出即成型。

(5)固化：一定的固化条件使环氧树脂充分固化，提高环氧树脂与LED支架1的粘接强度，以保护热敏芯片3。其固化条件具体是：先在100℃进行2小时的固化，然后再继续再120℃进行4小时的固化。其能让环氧树脂充分固化，同时对LED支架进行热老化，并有效提高环氧与LED支架的粘接强度。

(6)切筋：采用切筋切断LED支架1的连筋，以便测试单个热敏电阻10的性能；

(7)测试、检验：测试热敏电阻10的性能参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对热敏电阻进行分选。

本发明并不局限于上述实施方式，凡是对本发明的各种改动或变型不脱离本发明的精神和范围，倘若这些改动和变型属于本发明的权利要求和等同技术范围之内，则本发明也意味着包含这些改动和变型。

Claims (6)

1.一种热敏电阻温度传感器，其特征在于：包括LED支架，所述LED支架的头部一侧设有凹部，在该凹部通过银胶胶合固化后固定热敏芯片，所述热敏芯片与LED支架头部的另一侧上方之间连接有电极线，所述LED支架的头部、热敏芯片的外围包覆有环氧树脂包封壳体。

2.一种根据权利要求1所述的热敏电阻温度传感器的制作方法，其具体步骤是：

(1)准备热敏芯片和LED支架待用：

a.将若干热敏芯片排列好放置于贴有黏性贴膜的热敏芯片载板上；

b.检验热敏芯片：通过镜检检验热敏芯片表面是否有机械损伤及麻点麻坑；电极图案是否完整，以及测量芯片尺寸及电极大小是否符合工艺要求；

c.采用超声波清洗LED支架，并烘干；

d.扩片，采用扩片机或手工扩张的方式对黏结芯片的黏性贴膜进行扩张，使热敏芯片的间距加大；

(2)在LED支架上固定热敏芯片：a.采用自动点胶机在LED支架的头部一侧设有的凹部点上银胶；

b.采用自动装架机将热敏芯片从芯片载板上吸起，对应安装至LED支架点上银胶的位置；

c.固化：使银胶固化，固定热敏芯片；

(3)通过邦定法将电极线连接至热敏芯片上，所述邦定法采用铝丝压焊法或者金丝球焊法将电极线连接至热敏芯片上进行邦定，并在热压的基础上增加超声波能量来实现热敏芯片和电极线框架之间连接的过程；

(4)对已经邦定后的热敏芯片、LED支架的头部、电极线通过环氧树脂进行封装；

(5)固化：一定的固化条件使环氧树脂充分固化，提高环氧树脂与支架的粘接强度，以保护热敏芯片；

(6)切筋：采用切筋切断LED支架的连筋，以便测试单个热敏电阻的性能；

(7)测试、检验：测试热敏电阻的性能参数、检验外形尺寸，同时根据客户要求对热敏电阻进行分选。

3.根据权利要求2所述的热敏电阻温度传感器的制作方法，其特征在于：

所述铝丝压焊法包括以下步骤：

首先，将铝丝的一端在热敏芯片电极位上压上第一点；

然后，将铝丝拉到相应的LED支架头部的另一侧上方，压上第二点后扯断铝丝。

4.根据权利要求2所述的热敏电阻温度传感器的制作方法，其特征在于：

所述金丝球焊法包括以下步骤：

首先，在热敏芯片电极位烧一个球状焊点；

然后，将金丝的一端在该热敏芯片电极位的球状焊点上压上第一点；

最后，再将金丝拉到相应的LED支架头部的另一侧上方位置，压上第二点后扯断金丝。

5.根据权利要求2所述的热敏电阻温度传感器的制作方法，其特征在于：所述步骤(5)中的固化条件具体是：先在100℃进行2小时的固化，然后再继续在120℃进行4小时的固化。

6.根据权利要求2所述的热敏电阻温度传感器的制作方法，其特征在于：

所述步骤(2)的c步中，具体的固化条件是：银胶固化的温度控制在150℃～160℃，固化时间2小时。