专利名称：新型布图薄膜电路热流计传感器的制作方法
技术领域：
本专利是测量热量〔热流〕的转移输送的仪器，属于热阻式热流计传感器(测头)，其原理是众多的热电偶串联形成的热电堆。
背景技术：
现有的热流传感器有四种形式，1.传统的是用金属丝〔如康铜〕先在众多的绝缘板条(插片)上绕线圈，然后将此金属丝线圈的一半镀上另一种金属〔如铜〕，在绝缘板条的两面形成众多串联的热电偶——即串联的热电偶线圈。2.经中国专利数据库和美国专利数据库96--2002用标题〔TITTLE〕热流计和thermopile检索，现美国专利的热流计测头为保证线路参数一致规范，都是用半导体技术制成，半导体热流计测头由于成本太高仅能用在高端领域。3.发明人在2002.5.13日申请的02119510.2号发明专利(已授权)设计了一种新型的平面绕线式热流计测头——其不绕线圈，不用插片；采用棋盘状0-1起伏的模压面板使布线形成0-1起伏；提高了参数的一致性和精度。4.发明人在2003.9.30日申请的03127254.1号发明专利设计了一种新型的薄膜电路平面布线式热流计测头，采用棋盘状0-1起伏的模压面板使布线形成0-1起伏；进一步提高了参数的一致性和精度。
2004.4.9日，再次就中国知识产权局专利数据库用标题热流计——查得专利共三项，其中两项为发明人的授权专利；热电堆——查得发明专利共十项，实用新型共六项；查美国专利商标局公开专利数据库，时间2001—今，用标题〔TITTLE〕thermopile检索，共有十一项专利；除发明人的两项专利是平面布线构造外，其他的仍然是半导体或线圈或半导体加连线构造。因此就低成本、高精度的平面布线型热流传感器领域，仍是发明人的在先申请是最接近的对比专利。
03127254.1号发明专利用薄膜电路改进了02119510.2号发明专利的绕线式电路，在线路形式及参数的一致性和精度方面取得了质的进步。发明人通过进一步研究、试验，对薄膜电路布图和面板进行改进，再一次提高热流传感器的精度和降低成本。
发明内容
本专利保持03127254.1号发明专利所用的薄膜印刷电路布线，同时改变线路、面板布图，将电镀段由平行布置(布图)改为交错布置(布图)，将棋盘状0-1起伏的模压面板改为条状0-1起伏的模压或非模压面板，从而形成新版图的热电堆型热流传感器。
新型布图薄膜电路热流计传感器有面板和热电堆，是这样实现的一根纵向边较长底边短的正反相连的多个U形或V形连接的金属线条用印刷电路工艺蚀刻在镀上或复合上一层金属(如康铜)的绝缘柔性薄膜(如塑料膜)上——即薄膜金属复合面上，且在该线条上纵向分段间隔电镀有另一种金属(如铜)，在横向并列线段的电镀段相互间隔错开，电镀段的接头既热电偶接头在横向保持多列一字排开，形成两种金属串联的热电偶接头——既镀层在横向错位的薄膜金属复合印刷电路热电堆基片；两块互补的绝缘面板——每块是如0-1数字信号波形一般高低起伏的条状台阶面，且台阶尺度与热电偶接头的分段对应，粘合热电堆基片于其间，从而模压热电堆电路的相邻热电偶接头也如0-1一般在台阶上下顺次高低起伏；由此使得相连的接头一个在台阶上一个在台阶下，相对外表面形成不同的热阻，从而在台阶上下形成温差，使得热电偶产生温差电流和电压，从线的两端予以检测，即可确定通过的热流量。
本专利与现有技术比有以下实质性的改进以现代电子印刷电路取代传统绕线，线长、电镀、电阻、电容、电感的精度有本质性的提高。规模生产效率大为提高，成本降低；本专利创新的如0-1数字信号波形一般高低起伏的条状台阶面板取代棋盘状面板，面板尺度由三维降为两维，模具制作简化、精度更高，成本更低；创新了镀层在横向错位的优化布线图案(成本没有增加)，使面板成为横向的条形、不再有横向的0-1凹凸尺度限制，从而使布线密度可成倍的增加，信号成倍的增强、精度提高；配套检测设备的灵敏度可降低，检测设备的投资成本下降，更有利于节能检测的普及。
图1是线路平面示意图。
图2是面板平面示意图。
图3是面板正面示意图。
图4是上下面板与薄膜电路热电堆基片的正面装配示意图。
薄膜[1]做印刷电路的基层，纵向平行的印刷电路金属线〔2〕，错位分段间隔镀上另一种金属〔3〕，热电偶接头[4]，面板〔5〕。
具体实施例方式见图1用印刷电路工艺蚀刻成附在薄膜[1]上的正反相连的U或V形金属线〔2〕布线，金属线〔2〕纵向边画分成N份的分段，纵向间隔、横向间隔错开分段镀上另一种金属〔3〕。
见图2平面图和图3正面图如0-1数字信号波形一般高低起伏的条状台阶面板，其条状一凹一凸。
见图4图中小圆圈[4]表示热电偶接头，两块是如0-1数字信号波形一般高低起伏的条状台阶面板〔5〕粘贴在两面保护热电堆，模压定型热电堆布线——使串联的热电偶接头也顺次的0-1高低起伏。由此使得相连的接头一个在台阶上一个在台阶下，相对外表面形成不同的热阻，从而在台阶上下形成温差，使得热电偶产生温差电流和电压，从线的两端予以检测，即可确定通过的热流量。
权利要求
1.新型布图薄膜电路热流计传感器有面板和热电堆，其特征是一根纵向边较长底边短的正反相连的多个U形或V形连接的金属线条用印刷电路工艺蚀刻在镀上或复合上一层金属的绝缘柔性薄膜上，且在该线条上纵向分段间隔电镀有另一种金属，在横向并列线段的电镀段相互间隔错开，电镀段的接头既热电偶接头在横向保持多列一字排开，形成两种金属串联的热电偶接头——既电镀段在横向错位的薄膜金属复合印刷电路热电堆基片；两块互补的绝缘面板——每块是如0-1数字信号波形一般高低起伏的条状台阶面，且台阶尺度与热电偶接头的分段对应，粘合热电堆基片于其间，从而模压热电堆电路的相邻热电偶接头也如0-1一般在台阶上下顺次高低起伏。
全文摘要
新型布图薄膜电路热流计传感器是热能转移过程的量化检测仪器。热流计在国外大量的应用在发电、炼钢、化工产品的分解与合成、建筑采暖、空调等热力过程的节能与安全保护检测，而我国还处于推广初期。2004年4月9日，对中国知识产权局专利数据库进行检索——查得热流计专利共三项，说明我国的热能检测研究还需要有大的发展。我国单位产值的能耗数倍于先进国家，必然对节能检测工作和监测仪器有一个大的需求和发展。本发明采用新型平面印刷电路，使成本降低、精度提高，便于普及节能检测。
文档编号G01K17/00GK1563920SQ20041003456
公开日2005年1月12日 申请日期2004年4月19日 优先权日2004年4月19日
发明者廖亚非 申请人:重庆大学