[实用新型]一种接触非磨擦型传感器电阻板

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种接触非磨擦型电阻板，尤其是提供一种用于传感器、电子尺、电位器的接触非磨擦型传感器电阻板。

背景技术

在目前的各类位置传感器、电子尺、电位器中，其中核心技术有两类技术方向，一类方向是接触磨擦型。是使用电刷触点在电阻膜上接触滑动，通过电刷触点与电阻膜的接触及滑动位置变化，来获取电阻值信号（或电压信号）随电刷触点位置的变化而变化。第二类方向是非接触型。是使用磁敏元件（如霍尔元件）与磁性材料（如永磁铁）。通过霍尔元件等磁敏元器件在来感应各个位置中磁场的变化，来获取电压信号随位置（磁场）的变化而变化。

在第一类技术方向中，电阻膜材料一般是碳电阻膜、玻璃釉电阻膜以及导电塑料类物质，电刷触点材料一般为贱金属类的铜、镍（如：铍青铜、磷青铜类）合金材料，以及贵金属类的银、钯、铂合金材料。由于在工作过程中，电刷触点与电阻膜需保持一定压力的接触及机械磨擦，长时间工作后，电刷触点和电阻膜层都会被磨损坏，产品存在耐磨寿命问题，其工作原理如图1所示。

而第二类技术方向中，虽然产品的工作寿命较第一类技术要长。但如图2所示，由于磁敏元件如霍尔元件（100），容易被周围电磁场影响，造成电磁干扰问题，使得产品的输出线性度和精度容易被外界的电磁干扰而变得不稳定，其工作原理如图2所示。

因此，以上两类技术方向均由于自身的技术缺陷而存在不足。

发明内容

本实用新型的目的是通过特殊的多层结构设计、不同功能层使用不同特性的材料，并通过特殊的制造方法，提供一种接触非磨擦型电阻板及其配套部件，从而能有效解决现有接触磨擦型传感器的使用寿命短、非接触型磁敏元件型传感器的输出电压精度受抗电磁干扰问题。

本实用新型所提供的接触非磨擦型传感器电阻板，其分解示意图如图5所示，包括PCB基板（2）、接触电阻层（3）、导磁软条层（4）和绝缘保护层（5），其特征在于：所述PCB基板（2）正面通过粘接层设有接触电阻层（3），接触电阻层（3）上通过粘接层设有空腔层（7）以及位于空腔层（7）内的导磁软条层（4），空腔层（7）上通过粘接层设有绝缘保护层（5）。

所述PCB基板（2）部分的结构如图3所示，PCB基板（2）上设有导体线路层（203）、导体线路层（203）端部的焊盘（201）、焊盘（201）内的过孔（202），所述导体线路层（203）包括输出组梳状电极（203A）和抽头组梳状电极（203B），导体线路层（203）的焊盘上连接有正面电阻层（205）。

所述PCB基板（2）可以是矩形、圆形或圆弧形，其导体线路也可以是直线形、圆形或圆弧形。

所述PCB基板（2）背面配置有永磁铁（1），永磁铁（1）外形可以是圆柱形或方形。

本实用新型还提供了该接触非磨擦型传感器电阻板的制作方法，包括如下步骤：

步骤一：在PCB基板（2）上依次形成有导体线路层（203）、焊盘（201）、过孔（202），再利用厚膜成膜技术，如丝网印刷工艺，在导体线路层（203）形成有正面电阻层（205）；

其中，PCB基板（2）的材料可以是FR4（玻璃纤维板）等常用PCB板基材，导体线路层（203）、焊盘（201）和过孔（202）的材料从里到外分别采用铜、镍、金，铜，导体线路层（203）的制作是先将铜箔粘结在PCB基板（2）上，再通过掩膜、黄光微影、蚀刻等半导体制程，形成相应的线路层，然后通过化学电镀方法，在铜线路层上先后镀上镍、金，正面电阻层（205）材料的主要成份是碳、酚醛树脂；

步骤二：利用厚膜成膜技术，在柔性基材上形成接触电阻层（3），为了取得低的接触电阻（接近零欧姆），可使用双层结构，先在柔性基材上形成银导体浆料，再在银导体浆料上形成碳电阻浆料；其中，柔性基材可以是聚酰亚胺类常用柔性印制线路板（FPC）基材，底层银导体浆料的主要成份是银、酚醛树脂，表层碳电阻浆料的主要成份则是碳、酚醛树脂，该接触电阻层（3）使用银层+碳层的双层结构设计，既可取得低的接触电阻，又可避免银电极被氧化腐蚀；

步骤三：位于第三层的导磁软条层（4），是将铁粉、粘合剂、抗氧化剂等材料混合后，通过流延工艺而制成导磁软条，该导磁软条本身无磁性，然后将导磁软条放置在一个空腔层（7）内固定，该空腔层（7）可以是采用PCB板、塑料或聚酰亚胺材料，通过机械冲切或铣边工艺而形成具有一定尺寸的空腔，其结构如图5所示；