[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NTC层（3），其中该载体（2）用NTC层（4）来印刷，其中该NTC层（3）覆盖载体（2）的表面的至少一部分，并且其中该传感器元件（1）被构造用于无线接触。此外描述一种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，于是涉及热变阻器。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、钎焊或者粘接被装配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。

银金属化物特别适合用于钎焊连接。由于鉴于新的可靠的端子接触、例如接合和焊接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-金属化物的情形下，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，另外存在对如下NTC温度传感器的要求，这些NTC温度传感器可以在无钎焊装配的情况下施加到电路板上并且可以具有高的长期稳定性以及适合用于较高的使用温度。

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。该传感器材料例如以至少一个NTC层的形式布置在传感器元件中。该传感器元件优选是NTC传感器芯片。该传感器元件特别优选是NTC厚层传感器。

该传感器元件具有陶瓷载体。用NTC层来至少部分地印刷该载体。NTC层覆盖载体的表面的至少一部分。换言之，NTC层可以覆盖整个载体表面或者也可以覆盖载体表面的仅一部分。例如，NTC层至少部分地覆盖载体的底面。但是NTC层也可以完全地覆盖载体的第一表面，例如载体的底面。传感器元件被构造用于无线接触。

根据一种实施例，传感器元件具有至少一个电极，优选至少两个电极。这些电极被布置在NTC层上，例如以两个电极垫的形式。电极因此优选处于传感器元件的相同侧，例如下侧。电极空间上相互分离。例如，这些电极通过自由区域相互分开。该自由区域可以例如以接片（Stege）的形式构造。电极可以通过该接片相互分开。

优选地，该自由区域具有陶瓷的传感器材料。该传感器元件被构造为，使得能够进行传感器元件的无线接触。尤其是，电极被构造和布置为，使得电极是能够银烧结的。因此，提供能够灵活使用的传感器元件。

根据一种实施例，NTC层的厚度或者NTC层的电阻可以通过印刷过程的数目来调整。在制造过程期间印刷过程的数目越高，则NTC层就越厚并且其电阻就越大。在制造过程期间印刷过程的数目越小，则NTC层就越薄并且其电阻就越小。