一种新型扭矩传感器厚膜电路板的制作方法

本实用新型涉及扭矩传感器技术领域，尤其是一种新型扭矩传感器厚膜电路板。

背景技术：

电位器式扭矩传感器由于其输出信号对称性好、在恶劣环境下工作寿命长、输出线性度好、抗电磁干扰性能好、制作工艺简单、成本低等优点，是目前EPS扭矩传感器的主流。电位器式扭矩传感器的核心部件是作为信号采集用的厚膜电路板。该部件是在三氧化二铝陶瓷基板或FR4等PCB板上，通过厚膜混合集成电路的丝网印刷、红外低温固化等生产工艺技术，在基板表面形成具好表面接触电阻、高耐磨寿命的电路图形。作为电位器式扭矩传感器中的核心元器件，厚膜电路板性能的好坏直接决定着EPS的性能优劣。然而，现有制作工艺获得的厚膜电路板，其对应电位器式扭矩传感器存在如下缺点：1）在恶劣环境下使用寿命短；2）输出信号稳定性差，噪声大，影响驾驶舒适性；3）由于左右两侧信号不对称，导致操纵方向盘时忽轻忽重。

技术实现要素：

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种信号稳定、使用寿命长的新型扭矩传感器厚膜电路板。

本实用新型的技术方案为：一种新型扭矩传感器厚膜电路板，包括PCB基板，其特征在于：所述PCB基板上设有正面焊盘和背面焊盘，所述正面焊盘和背面焊盘通过内壁设置有导电层的过孔连接，所述PCB基板正面底部设有正面绝缘层，正面焊盘下端位于正面绝缘层内，所述PCB基板的正面还设置有正面导体线路层，所述正面导体线路层上设置有正面电阻层，所述正面导体线路层包括第一正面线路层和第二正面线路层，所述正面电阻层包括第一电阻层和第二电阻层，所述第一电阻层和第二电阻层分别对称设置在第一正面线路层和第二正面线路层的中部；

所述PCB基板背面设置有背面导体线路层，所述背面导体线路层包括分别与背面焊盘上端连接的第三背面线路层和第四背面线路层，所述第三背面线路层通过两个内壁设置有导电层的过孔分别与第一正面线路层的上部和第二正面线路层的上部连接，所述第三背面线路层在两个过孔之间设置有断开点，所述断开点设有跨接导体，所述第四背面线路层上设置有激光修刻电阻，所述激光修刻电阻包括激光修刻电阻a和激光修刻电阻b，所述激光修刻电阻a和激光修刻电阻b分别设置在第四背面线路层的两条支路中部，所述第四背面线路层的两条支路底部通过内壁设置有导电层的过孔分别与第一正面线路层的底部和第二正面线路层的底部连接。

所述正面导体线路层为含银导体浆料印刷在PCB基板上且厚度为10um以下的导电层。

所述背面导体线路层为含银导体浆料印刷在PCB基板上且厚度为10um以下的导电层。

本实用新型的有益效果为：

1、通过背面所印制的激光修刻电阻，对输出信号特性实现了微调，因而进一步保证了传感器输出信号的一致性、左右对称性。

2、在背面导体线路的断开点通过背面跨接导体连接，该跨接导体使用银、碳、酚醛树脂材料生产，既能保障跨接处的低阻值要求，又能满足导体防氧化要求。

3、背面导体线路设计有断开点，能断开两个正面电阻层（碳电阻体）的并联回路，保障正面电阻层（碳电阻体）的电阻可以监测和控制，确保两个电阻值的对称进去的，从而提升输出电压的对称性和线性度。

附图说明

图1为本实用新型的正面结构示意图；

图2为本实用新型的背面结构示意图；

图中，1-PCB基板，2-正面电阻层，21-第一电阻层，22-第二电阻层，3-激光修刻电阻，31-激光修刻电阻a，32-激光修刻电阻b，4-正面导体线路层，41-第一正面线路层，42-第二正面线路层，5-背面导体线路层，51-第三背面线路层，52-第四背面线路层，6-正面焊盘，7-背面焊盘，8-正面绝缘层，9-过孔，10-跨接导体。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步说明：

如图1和图2所示，一种新型扭矩传感器厚膜电路板，包括PCB基板（1），其特征在于：所述PCB基板（1）上设有正面焊盘（6）和背面焊盘（7），所述正面焊盘（6）和背面焊盘（7）通过内壁设置有导电层的过孔（9）连接，所述PCB基板（1）正面底部设有正面绝缘层（8），正面焊盘（6）下端位于正面绝缘层（8）内，所述PCB基板（1）的正面还设置有与正面焊盘（6）上端连接的正面导体线路层（4），所述正面导体线路层（4）上设置有正面电阻层（2），所述正面导体线路层（4）包括第一正面线路层（41）和第二正面线路层（42），所述正面电阻层（2）包括第一电阻层（21）和第二电阻层（22），所述第一电阻层（21）和第二电阻层（22）分别对称设置在第一正面线路层（41）和第二正面线路层（42）的中部；

所述PCB基板（1）背面设置有背面导体线路层（5），所述背面导体线路层（5）包括分别与背面焊盘（7）上端连接的第三背面线路层（51）和第四背面线路层（52），所述第三背面线路层（51）通过两个内壁设置有导电层的过孔（9）分别与第一正面线路层（41）的上部和第二正面线路层（42）的上部连接，所述第三背面线路层（51）在两个过孔（9）之间的中部设置有断开点，所述断开点设有跨接导体（10），所述第四背面线路层（52）上设置有激光修刻电阻（3），所述激光修刻电阻（3）包括激光修刻电阻a（31）和激光修刻电阻b（32），所述激光修刻电阻a（31）和激光修刻电阻b（32）分别设置在第四背面线路层（52）的两条支路中部，所述第四背面线路层（52）的两条支路底部通过内壁设置有导电层的过孔（9）分别与第一正面线路层（41）的底部和第二正面线路层（42）的底部连接。

所述正面导体线路层（4）和背面导体线路层（5）均为含银导体浆料印刷在PCB基板（1）上且厚度为10um以下的导电层。

在现有的生产过程中，第三背面线路层（51）是连续的，因此第一电阻层（21）和第二电阻层（22）在与第三背面线路层（51）连接后呈并联状态，难以单独检测出单个第一电阻层（21）和单个第二电阻层（22）的电阻值，即由于无法检测两侧电阻对称性而导致PCB板的两组电阻层的输出对称性不良。本实用新型由于在第三背面线路层（51）上设置断开点，此时第三背面线路层（51）分别与第一电阻层（21）和第二电阻层（22）串联，同时第一电阻层（21）和第二电阻层（22）之间为断开状态，因而能够对设置的第一电阻层（21）和第二电阻层（22）进行监测和控制；

由于在生产的中间过程中就可以进行测试和控制，当测试到第一电阻层（21）和第二电阻层（22）的对外输出电压一致性较差时，将对第一电阻层（21）或者第二电阻层（22）进行修复，直到符合要求。当第一电阻层（21）和第二电阻层（22）对外输出电压一致性满足要求，再在断开点上通过印刷跨接导体（10）来将第三背面线路层（51）连接为一体，最终使得第三背面线路层（51）与第一电阻层（21）、第二电阻层（22）构成并联回路。

在本实施例中，厚膜电阻的印刷质量直接决定输出信号的噪声大小，厚膜电阻的形状分布决定输出信号特性，而背面所印制的激光修刻电阻（3），用于进一步对输出信号特性进行微调，从而保证了传感器输出信号的一致性、左右对称性。本实施例所采用的是PCB材料，比现有常用的陶瓷材料可靠性高，不易断裂，受环境温湿度影响小，稳定性好，且信号板表面平滑，减小传感器信号噪声。

上述实施例和说明书中描述的只是说明本实用新型的原理和最佳实施例，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。