用于感测流体介质的至少一个特性的传感器制造技术

本发明专利技术提出一种用于感测流体介质的至少一个特性的传感器(110)。所述传感器(110)包括至少一个传感器元件(136)以及具有至少一个操控和分析处理电路(114)的至少一个电路载体(112)。所述电路载体(112)具有至少一个突出部(150)。在所述突出部(150)上施加有至少一个温度传感器(148)。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于感测流体介质的至少一个特性的传感器
技术介绍
由现有技术已知不同的用于感测流体介质的至少一个特性的传感器。流体介质尤其可以是气体、例如空气，并且传感器尤其可以使用在内燃机的进气管段和/或排气管段中。然而其他应用领域也是可能的。因此，例如由DE102013224831A1已知一种用于确定流动的流体介质的至少一个流动特性的传感器组件。传感器组件具有用于确定流动特性的至少一个传感器。所述传感器具有至少一个热线式测量元件，其中，热线式测量元件具有至少一个载体元件。传感器组件这样构型，使得载体元件伸入到流体介质中。载体元件具有至少一个缺口。所述缺口由至少一个热线跨越。在不限制其他可能构型的情况下，下面参照所谓的热膜空气质量测量计描述本专利技术，如由罗伯特博世有限公司：SensorenimKraftfahrzeug，KonradReif(编者)，第二版，146-148页中所描述的那样。但是原则上其他构型也是可能的。在这种热膜空气质量测量计中通常将传感器芯片粘接到传感器载体上，其中，传感器载体与操控和分析处理电路的底板一起形成单元。附加地，还将操控和分析处理电路粘接到底板上。在电路板上通常存在分析处理集成电路(ASIC)，在该分析处理集成电路中可以进行测量值感测、处理和测量参量的输出。然而，所提到类型的已知传感器的技术挑战原则上在于，通常除了传感器元件的真正测量值之外附加地必须感测温度作为边缘条件，因为流动特性尤其可以是温度相关的。为此，例如可以使用所谓的NTC-温度传感器、即在具有负温度系数的半导体基底上的温度传感器。然而，在此技术挑战尤其在于，在此在不引起温度传感器和操控和分析处理电路之间的热耦合的情况下将温度传感器电耦合到操控和分析处理电路上，该热耦合由于操控和分析处理电路的废热使通过温度传感器的温度测量失真。
技术实现思路
与此相应地，提出一种用于感测流体介质的至少一个特性的传感器。所述特性原则上可以是任意物理和/或化学特性。所述特性尤其可以是流体介质的流动特性、例如质量流和/或体积流。传感器包括至少一个传感器元件以及具有至少一个操控和分析处理电路的至少一个电路载体。在此，传感器元件通常理解为可以感测至少一个测量参量的元件、尤其是单片元件。所述传感器元件尤其可以包括至少一个传感器芯片。在本专利技术的框架下，电路载体通常理解为可以承载至少一个电路的装置。电路载体尤其可以板状地构型、优选构型为电路板。与此相应地，电路载体例如可以构型为例如由纤维增强塑料和/或陶瓷材料制成的平面的电路板。然而原则上其他构型也是可能的。在本专利技术的框架下，操控和分析处理电路通常理解为以下电子电路，该电子电路具有至少一个电部件或电子部件并且该电子电路设置成用于控制传感器元件的至少一个传感器功能和/或接收并且完全地和/或部分地操控或处理传感器元件的至少一个测量信号。操控和分析处理电路尤其可以具有至少一个集成电路(IC)、优选至少一个专用集成电路(ASIC)。电路载体具有至少一个突出部，其中，在突出部上施加有至少一个温度传感器。温度传感器尤其可以包括至少一个温度敏感的电阻、优选具有负温度系数(NTC)的电阻。在此，突出部通常理解为电路载体的从电路载体的其他平面中或从电路载体的其他直线走向的边缘伸出的区域。突出部尤其可以在电路载体的平面中延伸。电路载体例如可以基本上平面地构型，其中，突出部在电路载体的平面中延伸。突出部例如可以从电路载体伸出2mm至20mm、尤其2mm至10mm。传感器尤其可以具有传感器壳体。在此，传感器壳体通常理解为使传感器向外基本上封闭和/或给予传感器机械稳定性的元件或装置。传感器壳体尤其可以完全地或部分地由塑料和/或由金属材料制造。传感器壳体尤其可以具有至少一个流动通道。在此，流动通道通常理解为在壳体内部构造的、可以由流体介质流经的通道或通道区段。壳体例如可以具有至少一个入口和至少一个出口，其中，入口和出口通过流动通道连接。传感器尤其可以构造为插入式探测器，该插入式探测器可以插入到流体介质、例如流体介质的流动管中。在这种状况下，流动管中的流体介质可以进入到流动通道中并且流经该流动通道。传感器尤其可以这样构型，使得传感器元件施加在伸入到流动通道中的传感器载体上。电路载体尤其可以在流动通道外部布置在壳体的电子部件室中。如上面解释的那样，电路载体例如可以施加到布置在电子部件室中的基底、例如底板上。电路载体例如可以与基底固定连接。此外，在传感器载体上的传感器元件例如可以通过线键合或者也通过其他电连接技术与电路载体连接。温度传感器尤其可以构型为SMD部件。温度传感器尤其可以构造为具有负温度系数(NTC)的电阻、例如构造为呈SMD构造类型的NTC。传感器元件尤其可以包括至少一个传感器芯片和/或可以完全地或部分地构型为传感器芯片。传感器元件尤其可以具有至少一个测量表面，该测量表面具有至少一个布置在测量表面上的加热元件和至少两个布置在测量表面上的温度探测器。与此相应地，传感器芯片尤其可以是热膜空气质量测量计-传感器芯片，其中，借助于两个温度探测器来感测在借助于加热元件产生的温度曲线中由于空气质量流所产生的非对称性。如上面已经解释的那样，传感器尤其可以构造为插入式探测器。传感器尤其可以构造为热膜空气质量测量计。温度传感器尤其可以与操控和分析处理电路电连接。操控和分析处理电路尤其可以设置成用于在分析处理传感器元件的至少一个信号时考虑温度传感器的至少一个温度信号。因此，操控和分析处理电路例如可以设置成用于进行在传感器元件的至少一个信号中的至少一个温度修正。电路载体尤其可以构型为电路板。突出部尤其可以构造为从电路载体伸出的电路板接片。电路板尤其可以基本上矩形地构型，其中，突出部在电路板的拐角处从电路板伸出。借助于电路载体上的在其上施加有温度传感器的突出部，温度传感器可以完全地或部分地与所述至少一个操控和分析处理电路热解耦，如下面更详细描述的那样。附加地，可以设置其他的用于调温和/或用于热解耦的措施。这样电路载体尤其还可以具有至少一个冷却元件。冷却元件尤其可以布置在温度传感器的区域中，例如相对于温度传感器距离不超过20mm、优选不超过10mm。冷却元件例如可以具有至少一个冷却肋。如上面已经解释的那样，操控和分析处理电路可以具有至少一个集成电路、尤其至少一个ASIC。为了在通常生成废热的集成电路和温度传感器之间的进一步解耦，在温度传感器和集成电路之间可以设置另外的热解耦措施。尤其可以在电路载体上在温度传感器和集成电路之间引入至少一个铣切部以用于使温度传感器相对于集成电路热解耦。例如可以将至少一个缝和/或至少一个槽铣入到电路板的上侧和/或下侧中，使得尤其可以形成至少一个铣切隔片相比于所提到类型的已知传感器，根据本专利技术的传感器具有多个优点。通过所提到的措施尤其能够在温度传感器和操控和分析处理电路中的可能热源之间产生好的热解耦。由此，通常能够实现尽可能精确的温度测量和短的响应时间。借助于本专利技术尤其能够使安装在热膜空气质量测量计的电路板电子部件上的、呈以SMD构造类型示出的NTC的形式的温度传感器相对于其余本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.用于感测流体介质的至少一个特性的传感器(110)，所述传感器包括至少一个传感器元件(136)以及具有至少一个操控和分析处理电路(114)的至少一个电路载体(112)，其特征在于，所述电路载体(112)具有至少一个突出部(150)，其中，在所述突出部(150)上施加有至少一个温度传感器(148)。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20170411 DE 102017206226.61.用于感测流体介质的至少一个特性的传感器(110)，所述传感器包括至少一个传感器元件(136)以及具有至少一个操控和分析处理电路(114)的至少一个电路载体(112)，其特征在于，所述电路载体(112)具有至少一个突出部(150)，其中，在所述突出部(150)上施加有至少一个温度传感器(148)。


2.根据前一权利要求所述的传感器(110)，其中，所述传感器(110)具有带流动通道(118)的传感器壳体(116)，其中，所述传感器元件(136)施加在伸入到所述流动通道(118)中的传感器载体(134)上，其中，所述电路载体(112)在所述流动通道(118)外部布置在所述传感器壳体(116)的电子部件室(128)中。


3.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(110)，其中，所述温度传感器(148)构型为SMD部件。


4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(110)，其中，所述温度传感器(148)构造为NTC。


5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(110)，其中，所述传感器(110)构造为热膜空气质量测量计。


6.根据前述...

【专利技术属性】
技术研发人员：M·里特曼，
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