一種新型扭矩傳感器厚膜電路板的制作方法

本實用新型涉及扭矩傳感器技術領域，尤其是一種新型扭矩傳感器厚膜電路板。

背景技術：

電位器式扭矩傳感器由于其輸出信號對稱性好、在惡劣環境下工作壽命長、輸出線性度好、抗電磁干擾性能好、制作工藝簡單、成本低等優點，是目前EPS扭矩傳感器的主流。電位器式扭矩傳感器的核心部件是作為信號采集用的厚膜電路板。該部件是在三氧化二鋁陶瓷基板或FR4等PCB板上，通過厚膜混合集成電路的絲網印刷、紅外低溫固化等生產工藝技術，在基板表面形成具好表面接觸電阻、高耐磨壽命的電路圖形。作為電位器式扭矩傳感器中的核心元器件，厚膜電路板性能的好壞直接決定著EPS的性能優劣。然而，現有制作工藝獲得的厚膜電路板，其對應電位器式扭矩傳感器存在如下缺點：1）在惡劣環境下使用壽命短；2）輸出信號穩定性差，噪聲大，影響駕駛舒適性；3）由于左右兩側信號不對稱，導致操縱方向盤時忽輕忽重。

技術實現要素：

針對現有技術的不足，本實用新型提供了一種信號穩定、使用壽命長的新型扭矩傳感器厚膜電路板。

本實用新型的技術方案為：一種新型扭矩傳感器厚膜電路板，包括PCB基板，其特征在于：所述PCB基板上設有正面焊盤和背面焊盤，所述正面焊盤和背面焊盤通過內壁設置有導電層的過孔連接，所述PCB基板正面底部設有正面絕緣層，正面焊盤下端位于正面絕緣層內，所述PCB基板的正面還設置有正面導體線路層，所述正面導體線路層上設置有正面電阻層，所述正面導體線路層包括第一正面線路層和第二正面線路層，所述正面電阻層包括第一電阻層和第二電阻層，所述第一電阻層和第二電阻層分別對稱設置在第一正面線路層和第二正面線路層的中部；

所述PCB基板背面設置有背面導體線路層，所述背面導體線路層包括分別與背面焊盤上端連接的第三背面線路層和第四背面線路層，所述第三背面線路層通過兩個內壁設置有導電層的過孔分別與第一正面線路層的上部和第二正面線路層的上部連接，所述第三背面線路層在兩個過孔之間設置有斷開點，所述斷開點設有跨接導體，所述第四背面線路層上設置有激光修刻電阻，所述激光修刻電阻包括激光修刻電阻a和激光修刻電阻b，所述激光修刻電阻a和激光修刻電阻b分別設置在第四背面線路層的兩條支路中部，所述第四背面線路層的兩條支路底部通過內壁設置有導電層的過孔分別與第一正面線路層的底部和第二正面線路層的底部連接。

所述正面導體線路層為含銀導體漿料印刷在PCB基板上且厚度為10um以下的導電層。

所述背面導體線路層為含銀導體漿料印刷在PCB基板上且厚度為10um以下的導電層。

本實用新型的有益效果為：

1、通過背面所印制的激光修刻電阻，對輸出信號特性實現了微調，因而進一步保證了傳感器輸出信號的一致性、左右對稱性。

2、在背面導體線路的斷開點通過背面跨接導體連接，該跨接導體使用銀、碳、酚醛樹脂材料生產，既能保障跨接處的低阻值要求，又能滿足導體防氧化要求。

3、背面導體線路設計有斷開點，能斷開兩個正面電阻層（碳電阻體）的并聯回路，保障正面電阻層（碳電阻體）的電阻可以監測和控制，確保兩個電阻值的對稱進去的，從而提升輸出電壓的對稱性和線性度。

附圖說明

圖1為本實用新型的正面結構示意圖；

圖2為本實用新型的背面結構示意圖；

圖中，1-PCB基板，2-正面電阻層，21-第一電阻層，22-第二電阻層，3-激光修刻電阻，31-激光修刻電阻a，32-激光修刻電阻b，4-正面導體線路層，41-第一正面線路層，42-第二正面線路層，5-背面導體線路層，51-第三背面線路層，52-第四背面線路層，6-正面焊盤，7-背面焊盤，8-正面絕緣層，9-過孔，10-跨接導體。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的具體實施方式作進一步說明：

如圖1和圖2所示，一種新型扭矩傳感器厚膜電路板，包括PCB基板（1），其特征在于：所述PCB基板（1）上設有正面焊盤（6）和背面焊盤（7），所述正面焊盤（6）和背面焊盤（7）通過內壁設置有導電層的過孔（9）連接，所述PCB基板（1）正面底部設有正面絕緣層（8），正面焊盤（6）下端位于正面絕緣層（8）內，所述PCB基板（1）的正面還設置有與正面焊盤（6）上端連接的正面導體線路層（4），所述正面導體線路層（4）上設置有正面電阻層（2），所述正面導體線路層（4）包括第一正面線路層（41）和第二正面線路層（42），所述正面電阻層（2）包括第一電阻層（21）和第二電阻層（22），所述第一電阻層（21）和第二電阻層（22）分別對稱設置在第一正面線路層（41）和第二正面線路層（42）的中部；

所述PCB基板（1）背面設置有背面導體線路層（5），所述背面導體線路層（5）包括分別與背面焊盤（7）上端連接的第三背面線路層（51）和第四背面線路層（52），所述第三背面線路層（51）通過兩個內壁設置有導電層的過孔（9）分別與第一正面線路層（41）的上部和第二正面線路層（42）的上部連接，所述第三背面線路層（51）在兩個過孔（9）之間的中部設置有斷開點，所述斷開點設有跨接導體（10），所述第四背面線路層（52）上設置有激光修刻電阻（3），所述激光修刻電阻（3）包括激光修刻電阻a（31）和激光修刻電阻b（32），所述激光修刻電阻a（31）和激光修刻電阻b（32）分別設置在第四背面線路層（52）的兩條支路中部，所述第四背面線路層（52）的兩條支路底部通過內壁設置有導電層的過孔（9）分別與第一正面線路層（41）的底部和第二正面線路層（42）的底部連接。

所述正面導體線路層（4）和背面導體線路層（5）均為含銀導體漿料印刷在PCB基板（1）上且厚度為10um以下的導電層。

在現有的生產過程中，第三背面線路層（51）是連續的，因此第一電阻層（21）和第二電阻層（22）在與第三背面線路層（51）連接后呈并聯狀態，難以單獨檢測出單個第一電阻層（21）和單個第二電阻層（22）的電阻值，即由于無法檢測兩側電阻對稱性而導致PCB板的兩組電阻層的輸出對稱性不良。本實用新型由于在第三背面線路層（51）上設置斷開點，此時第三背面線路層（51）分別與第一電阻層（21）和第二電阻層（22）串聯，同時第一電阻層（21）和第二電阻層（22）之間為斷開狀態，因而能夠對設置的第一電阻層（21）和第二電阻層（22）進行監測和控制；

由于在生產的中間過程中就可以進行測試和控制，當測試到第一電阻層（21）和第二電阻層（22）的對外輸出電壓一致性較差時，將對第一電阻層（21）或者第二電阻層（22）進行修復，直到符合要求。當第一電阻層（21）和第二電阻層（22）對外輸出電壓一致性滿足要求，再在斷開點上通過印刷跨接導體（10）來將第三背面線路層（51）連接為一體，最終使得第三背面線路層（51）與第一電阻層（21）、第二電阻層（22）構成并聯回路。

在本實施例中，厚膜電阻的印刷質量直接決定輸出信號的噪聲大小，厚膜電阻的形狀分布決定輸出信號特性，而背面所印制的激光修刻電阻（3），用于進一步對輸出信號特性進行微調，從而保證了傳感器輸出信號的一致性、左右對稱性。本實施例所采用的是PCB材料，比現有常用的陶瓷材料可靠性高，不易斷裂，受環境溫濕度影響小，穩定性好，且信號板表面平滑，減小傳感器信號噪聲。

上述實施例和說明書中描述的只是說明本實用新型的原理和最佳實施例，在不脫離本實用新型精神和范圍的前提下，本實用新型還會有各種變化和改進，這些變化和改進都落入要求保護的本實用新型范圍內。