用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器制造技术

本发明专利技术提出一种用于确定流经测量通道(30)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器(10)。传感器(10)具有传感器壳体(12)、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在测量通道(30)中的、用于确定流体介质的参数的传感器芯片(42)，测量通道(30)构造在该传感器壳体中。传感器壳体(12)具有用于接收电子部件模块(38)的电子部件室(18)和用于封闭电子部件室(18)的电子部件室盖(20)。电子部件室盖(20)至少部分地具有导电特性。例如将电子部件室盖(20)置于传感器(10)的电接地上并且(在投影方面)部分地或完全遮盖传感器芯片(42)。

A sensor for determining at least one parameter of a fluid medium that flows through a measuring channel

The present invention provides a sensor (10) for determining at least one parameter of a suction medium of air flow through a measuring channel (30), in particular an internal combustion engine. The sensor (10) has a sensor housing (12), especially plug-in detectors have been loaded or can be loaded into the flow in the tube and at least one channel (30) arranged in the measuring sensor chip parameters of fluid medium in (42), and for measuring the channel (30) formed on the sensor housing in. The sensor housing (12) has an electronic component chamber (18) for receiving an electronic component module (38) and an electronic component chamber lid (20) for closing an electronic component chamber (18). The electronic component housing lid (20) has at least a partial electrical conductivity. For example, the electronic component chamber lid (20) is placed on the electrical ground of the sensor (10) and, in projection, partially or completely covers the sensor chip (42).

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器
技术介绍
由现有技术已知多种用于确定流体介质、即液体和/或气体的流动特性的方法和装置。在此，流动特性原则上可以是任意的可物理地和/或化学地测量的特性，这些特性对流体介质的流动进行定性或定量。在此，尤其可以是流动速度和/或质量流和/或体积流。下面尤其参考所谓的热膜式空气质量测量器来阐述本专利技术，例如在KonradReif(编者)：机动车中的传感器(SensorenimKraftfahrzeug)，2010第1版，146至148页中阐述所述热膜式空气质量测量器。这种热膜式空气质量测量器通常基于传感器芯片，尤其是具有传感器膜片作为测量表面或传感器区域的硅传感器芯片，流动的流体介质能够从该传感器膜片上面流过。传感器芯片通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，这些温度探测器例如布置在传感器芯片的测量表面上。由温度探测器所感测的温度曲线的不对称性可以推断出流体介质的质量流和/或体积流，该温度曲线受流体介质流动的影响。热膜式空气质量测量器通常构型为插接式探测器，该插接式探测器能够固定地或可更换地安装到流动管中。该流动管例如可以是内燃机的进气管道。在此，一部分介质流流过至少一个设置在热膜式空气质量测量器中的主通道中。在主通道的入口与出口之间构造有旁路通道。旁路通道尤其如此构造，使得该旁路通道具有用于使通过主通道的入口而进入的部分介质流转向的弯曲区段，其中，所述弯曲区段在进一步的走向中过渡到布置有传感器芯片的区段中。最后所提到的区段为真正的测量通道，在该测量通道中布置有传感器芯片。在此，在旁路通道中设置有引导流动并且针对部分介质流的流动与测量通道的通道壁分离起反作用的器件。此外，主通道的进入区域在其相对于主流动方向相反指向的开口区域中设有倾斜的或弯曲的面，这些面如此构型，使得流入到进入区域中的介质偏转而远离主通道的通向传感器芯片的部分。这引起：包含在介质中的液体或固体微粒由于其惯性而不能到达传感器芯片并且不会弄脏所述传感器芯片。在正常运行中，空气从插接式探测器入口经由离心力转向部到达传感器载体。由于该离心力转向部，只有较轻的颗粒、例如水和油微滴以及灰尘和炭黑颗粒到达旁路通道中。重的颗粒由于其惯性随着大部分质量流离开插接式探测器或者撞击包围的壁。在现有技术已知的空气质量测量器中，通过细线键合建立在电子部件模块上的键合焊盘与导体梳的各个引脚的导电连接。传感器芯片和尤其微机械传感器膜片的、例如通过附着的灰尘颗粒所引起的污染导致热平衡的改变，并且由此导致特征曲线偏移。此外，在微机械传感器膜片上游的传感器芯片或传感器载体上的沉积会导致流动边界层的与测量技术相关的加厚。在该情况下也会产生特征曲线偏移。由此，避免或减少污染是为了实现在使用持续时间上尽可能小的特征曲线漂移的措施。因为在传感器膜片区域中的热传递不仅由传感器载体的CMF侧上的边界层流动而且在一定范围内由既在CMF侧上又在背离CMF侧上远离壁的流动(在边界层的流体力学定义方面)而且还由传感器载体的随动流动来决定性地确定，因此这些流动区域必须在拓扑方面或在定性方面和在定量方面尽可能稳定。在此，改变的拓扑理解为具有特征点例如滞点、涡流焦点(Wirbelfoki)、分离线等限定流动的结构的改变。因此，即使拓扑没有改变，同样应该避免或减少流动参数在定量方面的改变、尤其是速度和压力的波动。通过旁路通道的质量流在经过传感器载体到面向CMF的和背离CMF的侧上以及经过传感器载体的端侧与旁路通道壁之间的间隙时分开。当然，力求对流动拓扑进行准确设计以及对尤其是在微机械传感器组件上游的测量技术相关的流域的波动进行限界是有限制的。因此，尤其在附近区域中和尤其对于具有相对较轻的、非常容易跟随流动的灰尘颗粒的污染的情况下减少污染是值得期望的。微机械传感器膜片、传感器芯片和传感器载体的污染强烈取决于该区域中的几何结构情况和静电情况。在已知的、示例性实现的用于空气质量测量器的旁路通道盖的几何结构中，旁路通道盖、器具壳体、电子部件室盖和传感器载体相互粘接。导流的通道系统从旁路通道入口经由第一流动路径延伸至旁路通道出口。微机械测量元件处于该路径中。足够轻的颗粒可以跟随该路径。充分重的颗粒在背侧上通过主流动通道出口离开插接式探测器。此外，“大构件”、即旁路通道盖、器具壳体和电子部件室盖构型微机械测量元件的附近区域。尤其在传感器载体的区域中必须在密封旁路通道的同时保证小公差的放置和粘接过程。否则，还有来自探测器外部流动的颗粒或微滴在绕过离心力转向部的情况下可能经过不密封的粘接部到达传感器载体区域中的处于低静压力下的旁路通道中，并由此到达微机械测量元件。这样的污染还可能导致特征曲线漂移。在此，放置和粘接过程的构件顺序通常如下：在将电子部件模块插入到传感器壳体的电子部件室中之后，通过放置旁路通道盖来形成用于“榫”或“粘接剑状部”、即电子部件模块盖的狭长的环绕侧壁的粘接槽。电子部件模块盖最后被放置在传感器壳体和旁路通道盖上。在旁路通道盖以及传感器载体的另一已知几何结构中，进入到插接式探测器中的大部分质量流从旁路通道入口经由主流动通道出口又从插接式探测器中排出。小部分质量流经由离心力转向部和具有迎流棱边的对应轮廓的区域到达具有微机械测量元件的传感器载体。最后，旁路质量流经由旁路通道出口从插接式探测器中排出。在传感器载体的区域中不仅存在用于粘接旁路通道盖和器具壳体的槽榫系统，而且在背侧上存在用于粘接电子部件模块盖和旁路通道盖的槽榫系统。可以通过在电子部件模块盖的所谓的粘接剑状部上的粘接材料来实现器具壳体中的槽的填充。质量流分岔的特征是在相对于离心力转向部的壁上的滞点。灰尘颗粒可以随着旁路通道质量流到达微机械传感器膜片。在传感器载体的附近区域中存在高速的射束形区域。当然，轻的颗粒可以经由再循环区域到达整个传感器载体或旁路通道宽度。因此，微机械测量元件在整个质量流区域中都可能受污染。在微机械测量元件的附近区域中，根据当前的认知，电场的构造对于颗粒在微机械传感器膜片和传感器芯片上的积聚而言是尤其重要的。在此，在那里存在的电势可以定性地表示为负或正电势。静电充电和这样电势的实现可以例如通过摩擦或带电荷的微粒直接出现在所示出的构件上或间接通过包围的构件例如流动管、空气过滤器壁的场作用来出现。带电荷的微粒在电场中被相反的电荷或电势吸引并且被相同的电荷或电势排斥。在此，在电场中无起始速度地释放的颗粒在最强梯度的路径上运动。带正电荷的微粒会在特定的流动空间中在考虑附加存在的惯性力的情况下在传感器载体的附近沿着电场的最强梯度运动至负电势，即运动至传感器芯片和微机械传感器膜片。灰尘颗粒能够以该方式尤其沉积在传感器芯片和微机械传感器膜片上，并且还导致特征曲线漂移。由于特定几何结构的旁路设计，全部颗粒的只有非常小部分的颗粒加入可能的污物中。然而，在使用寿命上，颗粒的这些例如由静电决定的附着会累积并且导致所述特征曲线偏移。
技术实现思路
因此，提出一种用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器，该传感器可以至少在很大程度上避免已知传感器的缺点，并且该传感器尤其能够减少或避免微机械传感器膜片、传感器芯片和传感器载体的灰尘污染，并且因此能够减少尤其在使用寿命上的特征曲线漂移，尤本文档来自技高网...

【技术保护点】
传感器(10)，用于确定流经测量通道(30)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数，其中，所述传感器(10)具有传感器壳体(12)、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在所述测量通道(30)中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片(42)，所述测量通道(30)构造在所述传感器壳体中，其中，所述传感器壳体(12)具有用于接收电子部件模块(38)的电子部件室(18)和用于封闭所述电子部件室(18)的电子部件室盖(20)，其特征在于，所述电子部件室盖(20)至少部分地具有导电特性。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.12.09 DE 102014225303.91.传感器(10)，用于确定流经测量通道(30)的流体介质、尤其是内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数，其中，所述传感器(10)具有传感器壳体(12)、尤其是已装入或能装入到流动管中的插接式探测器和至少一个布置在所述测量通道(30)中的、用于确定所述流体介质的参数的传感器芯片(42)，所述测量通道(30)构造在所述传感器壳体中，其中，所述传感器壳体(12)具有用于接收电子部件模块(38)的电子部件室(18)和用于封闭所述电子部件室(18)的电子部件室盖(20)，其特征在于，所述电子部件室盖(20)至少部分地具有导电特性。2.根据前述权利要求所述的传感器(10)，所述电子部件室盖(20)至少部分地由至少一个导电材料制造。3.根据前述两个权利要求中任一项所述的传感器(10)，其中，所述电子部件室盖(20)与固定的电势(82)电连接。4.根据前述权利要求所述的传感器(10)，其中，所述固定的电势(82)是传感器接地(84)。5.根据前述两个权利要求中任一项所述的传感器(10)，其中，所述传感器壳体(12)具有测量通道盖(16)，其中，所述电子部件室盖(20)在封闭状态下部分地安装在所述测量通道盖(16)...

【专利技术属性】
技术研发人员：G·许弗特勒，H·昂格尔，E·佐默，A·布里泽，T·施瓦茨科普夫，AW·黑格，F·施托伊贝尔，U·康策尔曼，M·里特曼，M·埃普勒，R·赫尔曼，A·马科夫，B·博登贝格尔，H·拜瑞希，
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