[发明专利]传感器元件和用于制造传感器元件的方法

说明书

描述一种用于温度测量的传感器元件。该传感器元件（1）具有：陶瓷载体（2）；和至少一个电极，其中该载体（2）具有上侧和下侧，其中在载体（2）的上侧上和下侧上分别布置NTC层（4），并且其中相应的NTC层（4）的电阻通过相应的NTC层（4）的厚度和/或几何结构来确定。此外，描述用于制造传感器元件（1）的方法。

技术领域

说明一种传感器元件。该传感器元件尤其是可以用于测量温度。例如涉及NTC（负温度系数）传感器元件，也即涉及热变阻器。此外，说明一种用于制造传感器元件的方法。

背景技术

根据现有技术，为了在最不同的应用中的监控和调节，主要利用陶瓷热变阻器热敏电阻元件（NTC）、硅温度传感器（KTY）、铂温度传感器（PRTD）或者热电偶元件（TC）来测量温度。在此由于小的制造成本，NTC热敏电阻是最普遍的。相对于热电偶元件和金属电阻元件、诸如Pt元件，另外的优点例如在于，突出的负电阻温度特性。

为了在功率模块中的使用，主要使用钎焊上的SMD NTC温度传感器。在用于小功率的控制模块的情况下，代替于此也使用NTC芯片，其借助Ag烧结膏、钎焊或者粘接被安装在下侧上并且经由接合导线来接触其上侧。

为了NTC陶瓷的电接触，必须施加金属电极。根据现有技术，厚层电极为此主要由银或金膏通过具有随后的焊透（Einbrand）的丝网印刷工艺来施加。

银金属化物尤其适合于钎焊连接。由于鉴于新的可靠的端子接触、例如接合和熔焊方面的提高的技术要求，特别在与金或铝或铜导线接合的情况下需要另外的电极，因为对银的连接不具有足够的可靠性。

在金-金属化物的情况下，不能实现与端子导线的钎焊连接。接合连接出于成本原因只能用金细导线来实现。在金电极上的铝接合导线连接不能达到可靠性要求。

由于关于使用温度和可靠性方面的提高的要求，另外存在对NTC温度传感器的要求，这些温度传感器具有高的长期稳定性以及适合于使用温度的更大范围或者可以被应用于不同的使用温度。

发明内容

待解决的任务在于，说明一种传感器元件，该传感器元件具有经改善的特性。

所述任务通过根据独立权利要求的传感器元件得以解决。

根据一方面，说明用于温度测量的传感器元件。该传感器元件优选地具有陶瓷的传感器材料。该传感器元件优选是NTC传感器芯片。该传感器材料优选以至少一个NTC层的形式来构造。该传感器元件具有陶瓷载体。该传感器元件此外具有至少一个电极。优选地，该传感器元件具有两个或更多个电极。

该载体具有上侧和下侧。在载体的上侧和下侧上分别布置传感器材料，例如以NTC层的形式。优选地，该传感器元件是双NTC厚层传感器。优选地，用传感器材料来印刷该上侧和下侧。载体的上侧和下侧可以分别全面地或者也可以仅局部地用传感器材料来印刷。印刷几何结构可以不同。换言之，上侧可以具有与下侧不同的带有传感器材料的印刷几何结构。NTC层可以例如单独地被操控和/或具有不同的R-T特性曲线。相应的NTC层的电阻优选通过相应的NTC层的厚度和/或几何结构来确定。

通过相应的设计，提供低成本的NTC温度传感器，该温度传感器同时具有两个特性曲线并且因此在相应适配的R-T特性曲线情况下在测量范围内扩展温度精确度。此外，可以通过在唯一的构件中两个特性曲线的实现来节省在装配中的空间。

根据一种实施例，将至少一个电极施加到NTC层其中的每个上。例如，在NTC层其中的每个上施加至少两个电极。这些电极通过自由区域相互分离。例如，该自由区域以接片（Stege）的形式来构造。这些电极通过接片相互分离。该自由区域并没有电极材料或者可以用保护层来填充。