本发明专利技术涉及一种可灵活地装入的压力传感器模块，其具有模块载体，模块载体具有衬底，其中，压力传感器芯片和与压力传感器芯片电连接的控制与分析处理电路布置在衬底上并且与衬底的印制导线电连接，其中，控制与分析处理电路具有ASIC电路部分和无源的电构件，其中，此外，在衬底上完全地覆盖ASIC电路部分和无源的构件的模制材料布置在衬底上，其中，模制材料在衬底上具有留空，其中，压力传感器芯片布置在留空中并且在那里以凝胶覆盖物覆盖，其中，在衬底的背离装配侧的接触侧上存在与控制与分析处理电路电连接的接触面。压力传感器模块具有特别地成型的、从模块载体伸出的电连接元件，电连接元件具有高的抗介质性和耐振性。
【技术实现步骤摘要】
压力传感器模块和具有压力传感器模块的压力传感器设备
本专利技术涉及一种压力传感器模块和一种具有这样的压力传感器模块的压力传感器设备。压力传感器模块被用于检测流体介质的压力并且为此目的可以安装在压力传感器设备中。这类压力传感器设备例如应用在汽车技术中，例如应用在颗粒过滤器中或者用于颗粒过滤器或者应用在具有颗粒过滤器的发动机控制系统中以及应用在低压废气再循环中或者作为油箱压力传感器应用或者以其他的方式应用。基于应用可能性的多样性，存在对可灵活地装入的压力传感器模块的需求，所述压力传感器模块可以安装在与相应的应用情况匹配的压力传感器设备中。压力传感器设备具有与应用情况匹配的压力连接几何结构和壳体结构，而压力传感器模块可以作为小型化的单元在不同的安装状况中灵活地装入相应的压力传感器设备的壳体容纳部中。
技术介绍
例如从DE102010039599A1已知一种压力传感器模块。已知的压力传感器模块可以在不同的安装状况中安装在压力传感器设备中。因此，仰面安装与在正常位置中的安装那样同样是可能的，在所述仰面安装中，压力传感器模块翻转180°地安装，在所述正常位置中，压力传感器模块以背离压力传感器芯片的一侧固定在壳体容纳部中。在已知的压力传感器模块中，无源的电构件和控制与分析处理电路的部分暴露于外部介质。在压力传感器模块和压力传感器设备的印制导线之间的接触通过键合引线实现。为了抗介质地设计这些连接，费事地制造的金键合引线连接可能是必需的，这使加热过程变得必需并且提高制造成本。此外，键合引线连接对于振动负荷是无抵抗力的，在最不利的情况下，由于所述振动负荷而可能损坏键合引线连接。由DE102016201847A1已知一种压力传感器模块，所述压力传感器模块具有模块载体，所述模块载体具有衬底。压力传感器芯片和与压力传感器芯片电连接的控制与分析处理电路布置在衬底的装配侧上并且与衬底的印制导线电连接。分析处理电路具有ASIC电路部分和无源的电构件，所述电构件由施加到衬底的装配侧上的模制材料完全地覆盖。模制材料具有留空，其中，压力传感器芯片布置在留空中并且在那里以凝胶覆盖物覆盖。该压力传感器模块可以特别有利地、价格便宜和简单地制造。ASIC电路部分和无源的构件特别好地受保护以防有侵入的介质。在已知的压力传感器模块中，在衬底的背离装配侧的接触侧上布置有与控制与分析处理电路电连接的接触面，所述接触面借助装入到密封材料中的、能导电的胶粘剂分别与压力传感器设备的印制导线电连接。
技术实现思路
本专利技术涉及一种形成所述分类的类型的压力传感器模块，其中，压力传感器模块具有从模块载体伸出的电连接元件，其中，连接元件分别具有纵向延伸，其中，连接元件在其纵向延伸的方向上看分别在一端部上具有头部区段并且在其背离头部区段的端部上具有连接区段，其中，头部区段在平行于衬底的平面中和垂直于纵向延伸方向具有比相应的连接元件的其余区段在该方向上更大的宽度，其中，相应的连接元件的头部区段构型有面向衬底的接触侧的平的接触面，所述接触面在衬底的接触侧上直接地焊接到配属给相应的连接元件的电接触面上，其中，连接元件分别在头部区段和连接区段之间具有弹性区段，其中，弹性区段具有交替的(wechselseitig)弯曲部，其中，相应的连接元件在其纵向延伸的方向上看从头部区段出发在第一弯曲位置上朝向装配侧弯曲并且在在纵向延伸的方向上布置在第一弯曲位置后方的第二弯曲位置上朝向接触侧如此往回弯曲，使得连接元件的相应的连接区段平行于接触面延伸。通过连接元件在压力传感器模块上的特别的构型和固定，根据本专利技术的压力传感器模块能够实现在连接元件相对于振动负荷和抖动负荷的负荷能力同时高的情况下压力传感器模块尤其对碘和二碘甲烷的高的抵抗。通过用于保护ASIC电路部分和无源的电构件的已知的模制技术与焊接在衬底的下侧上的连接元件的特别的构型的组合来实现压力传感器模块在不同的压力传感器设备中的多样的应用与高的抗介质性的组合。连接元件可以完全地取代在现有技术中使用的键合引线连接部，但是由于其构型而相对抖动负荷是稳定的并且可以直接地与压力传感器设备的印制导线焊接在一起。该连接可以比在现有技术中使用的胶粘连接价格便宜得多地制造。通过连接元件的为了焊接而设置的头部区段的构型实现与衬底的分别配属的接触面的稳定的机械式和电式的连接。有弹性地构型的连接元件分别在其两个端部上一方面通过与接触面的焊接连接和另一方面与压力传感器设备的印制导线的焊接连接而相对于振动负荷特别稳定地构造。根据本专利技术的压力传感器模块可以借助成本便宜的标准方法制造。接下来，概念“压力”例如描述例如部分压力和/或绝对压力和/或压差和/或压力曲线和/或压力发展，例如在时间上的。例如压力也可能涉及多个压力的差。即，压力传感器模块尤其可以是差压测量设备，即以下设备：所述设备设置用于，检测在第一压力例如第一压力室中的第一压力和第二压力例如在第二压力室中的第二压力之间的差。例如，这些压力室中的一个可能涉及参考压力室，例如具有大气压的室。另一压力室可以例如以测量介质的待测量的压力加载。其他构型也是可能的。基本上，“流体介质”可理解为在流体的、尤其气态的状态中的任意的物质。例如可能涉及以下物质：所述物质对任意的缓慢的剪切不以阻力对抗。通常，流体的状态可以是温度相关的和/或压力相关的。流体介质可以作为纯净物或者作为混合物质存在。基本上，概念“模制材料”描述了一种任意的材料，该材料在初始状态中可以承受在模具中或者在工具中的模制过程。尤其可能涉及可硬化的材料或者材料混合物，所述材料或者材料混合物可以在初始状态中成型，以便硬化和保持形状稳定。模制材料尤其可以包括至少一种塑料或者一种塑料混合物或者也包括至少一种用于塑料的初始材料。例如，模制材料可以包括至少一种流动树脂和/或人造树脂和/或热固性树脂。也可以考虑其他的材料。模制材料可以设置用于，至少部分地包围衬底连同构件。模制材料可以设置用于，保护构件以防由于机械的损坏、污染等等引起的损害。模制材料可以如此构型，使得压力传感器芯片至少部分地不被模制材料覆盖。此外，模块载体可以具有至少一个压力开口。例如压力开口可以是或者包括穿透钻孔。压力传感器芯片涉及一种半导体衬底，所述半导体衬底构造用于，检测流体介质的至少一个压力。压力传感器芯片具有膜片。膜片可以例如在一侧暴露于流体介质的压力并且在该影响下或多或少强烈地弯曲。压力传感器芯片可以优选由多孔的硅构造。此外，压力传感器芯片完全地或者部分地以凝胶覆盖物覆盖。凝胶覆盖物提供对压力传感器芯片的保护以防外部影响。凝胶理解为一种分散系统，所述分散系统由至少两个组成部分组成。在此，固定的组成部分构成海绵状的、三维的网络，所述网络的孔由液体或者气体填充。例如可能涉及硅凝胶。概念“控制与分析处理单元”表示电气的和/或电子的电路，所述电路设置用于，探测和/或调节至少一个信号、尤其电信号。例如，控制与分析处理单元可以具有至少一个ASIC电路部分(专用集成电路)和至少一个无源的电构件，例如电容器。基本上，也可以考虑其他的构型方式。模块载体的衬底可以是电路板并且包括印制导线。尤其可能涉及LGA衬底(LandGridArray，平面栅格阵列)。印制导线可以被用于电子部件的电连接。印制导线可以例如由铜或者金本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种压力传感器模块(100)，其具有模块载体(101)，所述模块载体具有衬底(102)，其中，所述衬底(102)具有装配侧(103)，压力传感器芯片(105)和与所述压力传感器芯片(105)电连接的控制与分析处理电路(107)布置在所述装配侧上并且与所述衬底(102)的印制导线(130)电连接，其中，所述控制与分析处理电路(107)具有ASIC电路部分(108)和无源的电构件(109)，其中，此外，在所述衬底(102)上完全地覆盖所述ASIC电路部分(108)和所述无源的构件(109)的模制材料(110)布置在所述衬底(102)的装配侧(102)上，其中，所述模制材料(110)在所述衬底(102)上具有留空(111)，其中，所述压力传感器芯片(105)布置在所述留空(111)中并且在那里以凝胶覆盖物(113)覆盖，其中，在所述衬底(102)的背离所述装配侧(103)的接触侧(104)上存在与所述控制与分析处理电路(107)电连接的接触面(131)，其特征在于，所述压力传感器模块(100)具有从所述模块载体(101)伸出的电连接元件(120)，其中，所述连接元件(120)分别具有纵向延伸(L)，其中，所述连接元件(120)在其纵向延伸(L)的方向上看分别在一端部上具有头部区段(121)并且在其背离所述头部区段(121)的端部上具有连接区段(123)，其中，所述头部区段(121)在平行于所述衬底(102)的平面中和垂直于所述纵向延伸(L)具有比所述相应的连接元件(120)的其余区段更大的宽度(B)，其中，所述相应的连接元件(120)的所述头部区段(121)构型有面向所述衬底(102)的接触侧(104)的平的接触面(132)，所述接触面在所述衬底(102)的接触侧(104)上直接地焊接到配属给所述相应的连接元件(120)的电接触面(131)上，其中，所述连接元件(120)分别在所述头部区段(121)和所述连接区段(123)之间具有弹性区段(122)，其中，所述弹性区段(122)具有交替的弯曲部，其中，所述相应的连接元件(120)在其纵向延伸(L)的方向上看从所述头部区段(121)出发在第一弯曲位置(124)上朝向所述装配侧(103)弯曲并且在在所述纵向延伸(L)的方向上布置在所述第一弯曲位置(124)后面的第二弯曲位置(125)上朝向所述接触侧(104)如此往回弯曲，使得所述连接元件(120)的所述相应的连接区段(123)平行于所述接触面(132)延伸。...
【技术特征摘要】
2017.11.09 DE 102017219986.51.一种压力传感器模块(100)，其具有模块载体(101)，所述模块载体具有衬底(102)，其中，所述衬底(102)具有装配侧(103)，压力传感器芯片(105)和与所述压力传感器芯片(105)电连接的控制与分析处理电路(107)布置在所述装配侧上并且与所述衬底(102)的印制导线(130)电连接，其中，所述控制与分析处理电路(107)具有ASIC电路部分(108)和无源的电构件(109)，其中，此外，在所述衬底(102)上完全地覆盖所述ASIC电路部分(108)和所述无源的构件(109)的模制材料(110)布置在所述衬底(102)的装配侧(102)上，其中，所述模制材料(110)在所述衬底(102)上具有留空(111)，其中，所述压力传感器芯片(105)布置在所述留空(111)中并且在那里以凝胶覆盖物(113)覆盖，其中，在所述衬底(102)的背离所述装配侧(103)的接触侧(104)上存在与所述控制与分析处理电路(107)电连接的接触面(131)，其特征在于，所述压力传感器模块(100)具有从所述模块载体(101)伸出的电连接元件(120)，其中，所述连接元件(120)分别具有纵向延伸(L)，其中，所述连接元件(120)在其纵向延伸(L)的方向上看分别在一端部上具有头部区段(121)并且在其背离所述头部区段(121)的端部上具有连接区段(123)，其中，所述头部区段(121)在平行于所述衬底(102)的平面中和垂直于所述纵向延伸(L)具有比所述相应的连接元件(120)的其余区段更大的宽度(B)，其中，所述相应的连接元件(120)的所述头部区段(121)构型有面向所述衬底(102)的接触侧(104)的平的接触面(132)，所述接触面在所述衬底(102)的接触侧(104)上直接地焊接到配属给所述相应的连接元件(120)的电接触面(131)上，其中，所述连接元件(120)分别在所述头部区段(121)和所述连接区段(123)之间具有弹性区段(122)，其中，所述弹性区段(122)具有交替的弯曲部，其中，所述相应的连接元件(120)在其纵向延伸(L)的方向上看从所述头部区段(121)出发在第一弯曲位置(124)上朝向所述装配侧(103)弯曲并且在在所述纵向延伸(L)的方向上布置在所述第一弯曲位置(124)后面的第二弯曲位置(125)上朝向所述接触侧(104)如此往回弯曲，使得所述连接元件(120)的所述相应的连接区段(123)平行于所述接触面(132)延伸。2.根据以上权利要求中任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，所述第一弯曲位置(124)在所述纵向延伸(L)的方向上距离所述衬底(102)的侧棱(140)最高3mm。3.根据以上权利要求中任一项所述的压力传感器模块，其特征在于，具有所述衬...
【专利技术属性】
技术研发人员：J·鲁伊斯伊达尔戈，M·哈比比，P·帕茨纳，R·伊斯拉米，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：德国,DE
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