用于制造测量流体压力的压力传感器装置的方法和压力传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提出一种用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置的方法，其中，方法包括以下步骤：提供压力单元，该压力单元具有用于接收要测量其压力的流体的压力通道和金属膜片、尤其是钢膜片，其中，金属膜片至少在一侧上限界压力通道；将玻璃元件引入到压力单元的凹口中，其中，凹口构造在金属膜片的背离压力通道的一侧上，而不使玻璃元件与金属膜片材料锁合地连接；将用于确定压力通道中的流体压力的应变测量设备和/或用于确定压力通道中的流体压力的半导体元件布置在玻璃元件上；和加热玻璃元件以使玻璃元件与金属膜片材料锁合地连接并且使应变测量设备和/或半导体元件与玻璃元件材料锁合地连接。

Method and pressure sensor device for manufacturing pressure sensor device for measuring fluid pressure

The invention provides a method for manufacturing a pressure sensor device for measuring fluid pressure, which includes the following steps: providing a pressure unit with a pressure channel for receiving a fluid to measure its pressure and a metal diaphragm, in particular a steel diaphragm, in which a metal diaphragm is at least on one side of the upper bound pressure channel; introducing a glass element into the pressure channel; In the notches of the pressure unit, the notches are constructed on the side of the metal diaphragm deviating from the pressure channel without locking the glass element to the metal diaphragm material; strain measuring equipment for determining the fluid pressure in the pressure channel and/or semiconductor elements for determining the fluid pressure in the pressure channel are arranged on the glass element; and the glass element is heated to make the glass element. Glass elements are interlocked with metal diaphragm materials, and strain measuring devices and/or semiconductor elements are interlocked with glass element materials.

【技术实现步骤摘要】
用于制造测量流体压力的压力传感器装置的方法和压力传感器装置
本专利技术涉及一种用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置的方法和一种用于测量流体压力的压力传感器装置。
技术介绍
在(高压)压力传感器装置中测量压力通道中的流体、尤其是液体的压力。为此压力通道在一侧上通过金属膜片来限界。在金属膜片上布置有用于测量流体压力或金属膜片变化的应变片或硅半导体芯片。至今将玻璃膏施加到金属膜片的背离压力通道的一侧上。随后例如在炉中加热该玻璃膏，以便加热玻璃膏中的接合剂(所谓的预烘)。由此使玻璃牢固地固定在金属膜片上。随后使硅半导体芯片借助于芯片精密放置器(Chipfineplacer)和同时对玻璃的加热而固定在玻璃上，其方式是，硅半导体芯片沉入到液化或软化的玻璃中并且固定在该玻璃上。所述加热例如在炉中实施。这里的缺点是，必须实施两个加热步骤以制造压力传感器装置。此外，玻璃必须被两次加热到非常高的温度。这导致了长制造时间。这里的缺点也在于，玻璃或玻璃膏在金属膜片上的放置和半导体芯片在玻璃上的放置在技术上是困难的。这经常仅能够通过昂贵的芯片精密放置器和昂贵的摄像技术来实施。
技术实现思路
本专利技术的实施方式能够以有利的方式实现，在技术上简单和快速地制造压力传感器装置，或者说能够实现，提供可以在技术上简单和快速制造的压力传感器装置。根据本专利技术的第一方面提出用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置的方法，其中，所述方法包括以下步骤：-提供压力单元，该压力单元具有用于接收要测量其压力的流体的压力通道和金属膜片、尤其是钢膜片，其中，金属膜片在至少一侧上限界压力通道；-将玻璃元件引入到压力单元的凹口中，其中，凹口构造在金属膜片的背离压力通道的一侧上，而不使玻璃元件与金属膜片材料锁合地连接；-将用于确定压力通道中的流体压力的应变测量设备和/或用于确定压力通道中的流体压力的半导体元件布置在玻璃元件上；和-加热玻璃元件以使玻璃元件与金属膜片材料锁合地连接并且使应变测量设备和/或半导体元件与玻璃元件材料锁合地连接。由此有利的是，通常在技术上简单地制造所述压力传感器装置。玻璃元件典型地仅须被加热一次，以便同时将玻璃元件固定在金属膜片上或与金属膜片材料锁合地连接并且将应变测量设备和/或半导体元件固定在玻璃元件上或与玻璃元件材料锁合地连接。因此，通常可以快速并且成本有利地制造所述压力传感器装置。一般不需要芯片精密放置器或类似器件以固定应变测量设备和/或半导体元件。通常不需要所谓的预烘过程。玻璃元件尤其可以被加热到高于400℃(并且小于约1500℃)、例如约420℃的温度。所述温度尤其可以为约410℃至约800℃、尤其为约420°至约500℃。由此玻璃元件可以至少部分地软化或液化，由此可以建立玻璃元件和金属膜片之间的以及应变测量设备和/或半导体元件和玻璃元件之间的材料锁合的连接。根据本专利技术的第二方面，提出一种用于测量在压力传感器装置的压力通道中的流体压力的压力传感器装置，其中，所述压力传感器装置包括：-金属膜片、尤其是钢膜片，其中，金属膜片限界压力通道，-构造在金属膜片的背离压力通道的一侧上的凹口，-玻璃元件，其中，玻璃元件在凹口中布置在金属膜片的背离压力通道的一侧上，和-应变测量设备和/或半导体元件，其中，应变测量设备和/或半导体元件布置在玻璃元件上，其特征在于，玻璃元件与金属膜片材料锁合地连接并且应变测量设备和/或半导体元件与玻璃元件材料锁合地连接，其中，玻璃元件与金属膜片的材料锁合的连接和应变测量设备和/或半导体元件与玻璃元件的材料锁合的连接在玻璃元件的仅一个加热步骤中实施。这里的优点是，压力传感器装置通常在技术上简单地构造。此外，所述压力传感器装置可以典型地快速和成本有利地制造。玻璃元件通常在制造压力传感器装置时仅需要加热一次，以便同时将玻璃元件固定在金属膜片上或者说与金属膜片材料锁合地连接并且将应变测量设备和/或半导体元件固定在玻璃元件上或者说与玻璃元件材料锁合地连接。一般不需要所谓的预烘过程用于压力传感器装置的制造。关于本专利技术的实施方式的想法还可以被视为以接下来所描述的思想和认知为基础。根据实施方式，凹口和应变测量设备和/或半导体元件具有这样的形状，使得应变测量设备和/或半导体元件在布置在凹口中的玻璃元件上时沿预给定的方向定向。这里的优点是，在制造压力传感器装置时应变测量设备和/或半导体元件典型地关于凹口或压力通道自动地定向。因此，还进一步简化制造过程。根据实施方式，玻璃元件包括预成形元件，玻璃元件尤其是预成形元件。这里的优点是，一般降低了制造费用。此外，制造方法由此典型地在技术上更简单。预成形玻璃元件通常尤其可以是预成形玻璃元件，如由光电领域(例如光缆制造)已知的那样。根据实施方式，玻璃元件适配于凹口的形状，尤其玻璃元件的外部形状适配于凹口的内部形状。这里的优点是，玻璃元件在引入到凹口中时典型地不必关于凹口或压力通道附加地定向，而是所述玻璃元件可以说是自定向。这通常简化了制造过程。根据实施方式，应变测量设备和/或半导体元件在没有中间层和没有中间材料的情况下紧接着(或者说直接)与玻璃元件材料锁合地连接。这里的优点是，通常实现在玻璃元件和金属膜片之间的以及在应变测量设备和/或半导体元件和玻璃元件之间的特别可靠的并且在技术上简单的材料锁合的连接。此外，所述方法通常在技术上更简单。制造费用和用于制造的时间典型地也降低。根据实施方式，应变测量设备和/或半导体元件基本上方形地构造并且这样布置在凹口中，使得应变测量设备和/或半导体元件用至少一个角、尤其用至少两个角接触凹口的内表面。这里的优点是，应变测量设备和/或半导体元件典型地不必关于凹口或玻璃元件或压力通道手动地定向。在将应变测量设备和/或半导体元件引入到凹口中时，典型地发生关于凹口的自校准。因此，所述方法通常可以在更短的时间内实施。由此通常减少或防止应变测量设备和/或半导体元件相对于凹口的打滑。根据压力传感器装置的实施方式，玻璃元件基本上完全覆盖凹口的底部。这里的优点是，压力传感器装置可以典型地在技术上特别简单地制造。此外，所述压力传感器装置通常在技术上特别简单地构造。根据压力传感器装置的实施方式，应变测量设备和/或半导体元件基本上方形地构造并且用至少一个角、尤其用至少两个角接触凹口的内表面。这里的优点是，压力传感器装置可以典型地在技术上特别简单地制造。此外，应变测量设备和/或半导体元件通常具有关于玻璃元件或凹口或压力通道的预给定的定向。根据实施方式，应变测量设备和/或半导体元件在没有中间层和没有中间材料的情况下直接与玻璃元件材料锁合地连接。这里的优点是，典型地存在玻璃元件和金属膜片之间的以及应变测量设备和/或半导体元件和之间的特别可靠的并且在技术上简单的材料锁合的连接。此外，所述压力传感器装置通常在技术上更简单地构造。要指出的是，在这里参照用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置的方法或所述压力传感器装置的不同实施方式来说明本专利技术的一些可能的特征和优点。本领域技术人员认识到，所述特征能够以合适的方式组合、适配或替换，以便形成本专利技术的其他实施方式。附图说明下面参照附图描述本专利技术的实施方式，其中，附图和说明书均不限制地解释本专利技术。图1示出根据本专利技术的压力传感器装置的实施方式的立体剖面图；和本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置(10)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：‑提供压力单元(12)，该压力单元具有用于接收要测量其压力的流体的压力通道(15)和金属膜片(20)、尤其是钢膜片，其中，所述金属膜片(20)至少在一侧上限界所述压力通道(15)；‑将玻璃元件(30)引入到所述压力单元(12)的凹口(25)中，其中，所述凹口(25)构造在所述金属膜片(20)的背离所述压力通道(15)的一侧上，而不使所述玻璃元件(30)与所述金属膜片(20)材料锁合地连接；‑将用于确定所述压力通道(15)中的流体压力的应变测量设备和/或用于确定所述压力通道(15)中的流体压力的半导体元件(40)布置在所述玻璃元件(30)上；和‑加热所述玻璃元件(30)以使所述玻璃元件(30)与所述金属膜片(20)材料锁合地连接并且使所述应变测量设备和/或所述半导体元件(40)与所述玻璃元件(30)材料锁合地连接。

【技术特征摘要】
2017.08.03 DE 102017213527.11.用于制造用于测量流体压力的压力传感器装置(10)的方法，其中，所述方法包括以下步骤：-提供压力单元(12)，该压力单元具有用于接收要测量其压力的流体的压力通道(15)和金属膜片(20)、尤其是钢膜片，其中，所述金属膜片(20)至少在一侧上限界所述压力通道(15)；-将玻璃元件(30)引入到所述压力单元(12)的凹口(25)中，其中，所述凹口(25)构造在所述金属膜片(20)的背离所述压力通道(15)的一侧上，而不使所述玻璃元件(30)与所述金属膜片(20)材料锁合地连接；-将用于确定所述压力通道(15)中的流体压力的应变测量设备和/或用于确定所述压力通道(15)中的流体压力的半导体元件(40)布置在所述玻璃元件(30)上；和-加热所述玻璃元件(30)以使所述玻璃元件(30)与所述金属膜片(20)材料锁合地连接并且使所述应变测量设备和/或所述半导体元件(40)与所述玻璃元件(30)材料锁合地连接。2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述凹口(25)和所述应变测量设备和/或所述半导体元件(40)具有这样的形状，使得所述应变测量设备和/或所述半导体元件(40)在布置在所述凹口(25)中的所述玻璃元件(30)上时沿预给定的方向定向。3.根据权利要求1或2所述的方法，其中，所述玻璃元件(30)包括预成形元件，所述玻璃元件尤其是预成形元件。4.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述玻璃元件(30)适配于所述凹口(25)的形状，尤其所述玻璃元件(30)的外部形状适配于所述凹口(25)的内部形状。5.根据前述权利要求中任一项所述的方法，其中，所述应变测量设备和/或所述半导体元件(40)在没有中间层和没有中间材料的情况下直接与所述玻璃元件(30)材料锁合地连接。6.根据前述权利要求中任一项...

【专利技术属性】
技术研发人员：D·埃特，P·布雷乌辛，R·文克，
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