具有两个校准部的汽车废气传感器制造技术

一种制造传感器的方法，包括在衬底上沉积金属层以及在金属层上制造校准结构。校准结构可以包括第一校准部和第二校准部。该方法可以进一步包括通过修改第一校准部来执行对传感器的第一校准。此外，该方法可以包括在第一校准之后将覆盖层放置在第一校准部的一部分上，然后通过修改第二校准部来执行对传感器的第二校准。

【技术实现步骤摘要】
具有两个校准部的汽车废气传感器相关申请本申请要求于2019年1月30日提交的标题为“用于汽车废气传感器的精度(ACCURACYFORAUTOMOTIVEEXHAUSTGASSENSORS)”的美国临时申请号为62/798,522的优先权，其全部内容通过引用结合于此。
本公开涉及具有改进的精度的感测装置和制造这种感测装置的方法。更具体地，本公开涉及高温废气传感器的精度的改进。
技术介绍
内燃发动机(例如但不限于柴油发动机和汽油发动机)可包括至少部分地设置在废气系统内的一个或多个温度传感器。这些温度传感器感测废气的温度，并且可以由发动机控制系统用于调节发动机的一个或多个特性，诸如空气/燃料比、增压压力、定时等。这些温度传感器通常在高于600℃的温度下在热力学和化学侵蚀性环境条件下操作。对于高温传感器的生产，通常在其生产期间将铂电阻层施加在金属氧化物陶瓷衬底上。传感器的校准是通过调整铂曲折电阻(Platinummeanderresistance)来实现的，并且在生产过程期间但在钝化完成和保护封套放置之前执行。在完成传感器的生产之后，一个或多个铂钝化层和保护封套可包括一个或多个玻璃和/或陶瓷和/或复合层，从而导致感测元件精度较低。所需要的是具有改进的精度的温度传感器。
技术实现思路
根据各种实施例，提供了一种制造传感器的方法。该方法可以包括在衬底上沉积金属层，以及在金属层上制造具有第一校准部和第二校准部的校准结构。该方法可以进一步包括通过修改第一校准部来执行传感器的第一校准。此外，该方法可以包括将覆盖层放置在第一校准部的一部分上，并且在将覆盖层放置在第一校准部上之后通过修改第二校准部来执行传感器的第二校准。在一些实施例中，修改第一校准部可以通过借由去除材料来修改曲折结构(meanderstructure)来执行。在一些实施例中，修改第二校准部可以通过去除材料来执行。在一些实施例中，制造第二校准部可包括在金属层上制造以下中的至少一项：具有矩形形状的结构、具有阶梯形状的结构或具有球形形状的结构。根据各种实施例，提供一种传感器。传感器可以包括具有校准结构的衬底，校准结构包括第一校准部和第二校准部。传感器还可包括与第一校准部接触的覆盖层；其中第二校准部的至少一部分不与所述覆盖层接触，并且其中在覆盖层被放置成与所述第一校准部接触之后第二校准部已经被修改。在一些实施例中，第一校准部可以包括曲折结构。在一些实施例中，第二校准部可包括具有矩形形状的结构、具有阶梯形状的结构或具有球形形状的结构。在一些实施例中，第一校准部和第二校准部中的至少一个已经通过去除材料被修改。在其他实施例中，第一校准部可以与第二校准部串联电连接。根据各种实施例，提供一种传感器。所述传感器可以包括衬底、设置在所述衬底上的曲折结构、以及设置在所述衬底上并且耦合到曲折部的校准部。传感器还可以包括与曲折部接触并且不与校准部接触的第一覆盖层，其中可以在将所述第一覆盖层放置成与所述曲折部接触之后修改校准部。在一些实施例中，可在放置第一覆盖层之后通过移除材料来修改校准部。在一些实施例中，校准部可以包括以下中的至少一项：具有矩形形状的结构、具有阶梯形状的结构、或具有球形形状的结构。在一些实施例中，曲折部和校准部中的至少一个可以通过移除材料来修改。在一些实施例中，传感器还可以包括在衬底上彼此相邻地设置并且与曲折部和校准部串联电连接的第一接触焊盘和第二接触焊盘。在一些实施例中，校准部可以设置在第一接触焊盘和第二接触焊盘之间的衬底上。在一些实施例中，校准部和曲折部中的每个可以包括用于选择性还原的相应的电阻量，其中相应的电阻量是相应的尺寸、形状、宽度和厚度的函数。附图说明下面参照附图讨论本公开的至少一个实施例的各个方面。应当理解，为了说明的简单和清楚起见，附图中所示的元件不一定是精确地或按比例绘制的。例如，为了清楚起见，一些元件的尺寸可能相对于其他元件被放大，或者多个物理部件可以被包括在一个功能块或元件中。此外，在认为适当的情况下，附图标记可以在附图中重复以指示对应的或类似的元件。为了清楚起见，不是每个部件都可以在每个附图中被标记。附图是为了说明和解释的目的而提供的，并不旨在作为对本公开的各方面的限制的定义。图1示出了已知的温度传感器；图2A和图2B示出了在图1的温度传感器的校准过程期间的数字修整；图3示出了图1的温度传感器的电阻分布；图4是图1中的已知传感器的生产过程；图5A和图5B示出了在图4所示的生产过程期间传感器的电阻分布；图6A示出了根据本公开的一方面的传感器设计；图6B示出了图6中所示的传感器的金属结构的特写视图；图6C示出了根据本公开的一方面的图6B中所示的金属结构的一部分；图6D示出了根据本公开的一个方面的图6A中所示的传感器设计；图7示出了根据本公开的方面的制造传感器的方法；图8A-图8B是示出在图7所示的制造方法期间获得的传感器的电阻的曲线图；以及图9是示出根据图7的方法的传感器的电阻分布的曲线图。具体实施方式本申请要求于2019年1月30日提交的标题为“用于汽车废气传感器的精度”的美国临时申请号为62/798,522的优先权，其全部内容通过引用结合于此。在以下详细描述中，阐述了许多具体细节以便提供对本公开的实施例的透彻理解。本领域普通技术人员将理解，可以在没有这些具体细节中的一些的情况下实践这些实施例。在其他情况下，可能没有详细描述众所周知的方法、过程、部件和结构，以免模糊所描述的实施例。在详细解释至少一个实施例之前，应当理解，这些在其应用中不限于在以下描述中阐述或在附图中示出的部件的构造和布置的细节。此外，应当理解，本文所采用的措辞和术语仅用于描述的目的，而不应被认为是限制性的。本公开描述一种具有特定设计以改进其感测精度的传感器。该设计允许在制造过程期间的附加校准步骤，因此得到更准确的感测结果。本公开中描述的具有附加校准区的校准过程可以在0小时(0h)处提高传感器精度，从而使其性能优于工业中使用的已知商业传感器。此外，本公开的方面降低了传感器生产成本。对于传感器，尤其是高温传感器，需要执行精细校准以便得到准确的感测结果。图1示出了已知的温度传感器100。在高温传感器(例如，传感器100)的生产期间，例如金属氧化物陶瓷的衬底102设置有铂曲折件(Platinummeander)104和接触焊盘112和114。第一钝化层106沉积在铂曲折件104上方。传感器100的校准是通过在导线116、第二钝化层108、覆盖层110和覆盖层118定位在衬底102上之前根据已知技术(例如，激光修整)调整铂曲折件104电阻来实现的。覆盖层110可以包括两个盖，陶瓷盖和在陶瓷盖的顶部上的玻璃盖。覆盖层118可以是玻璃盖。一个或多个金属钝化层106、108和覆盖层110可以包括一个或多个玻璃和/或陶瓷和/或复合层。如已知的，通过借本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种制造传感器的方法，包括：/n在衬底上沉积金属层；/n在所述金属层上制造具有第一校准部和第二校准部的校准结构；/n通过修改所述第一校准部来执行对所述传感器的第一校准；/n将覆盖层放置在所述第一校准部的一部分上；以及/n在将所述覆盖层放置在所述第一校准部的所述部分上之后，通过修改所述第二校准部来执行对所述传感器的第二校准。/n

【技术特征摘要】
20190130 US 62/798,522;20190530 US 16/426,2201.一种制造传感器的方法，包括：
在衬底上沉积金属层；
在所述金属层上制造具有第一校准部和第二校准部的校准结构；
通过修改所述第一校准部来执行对所述传感器的第一校准；
将覆盖层放置在所述第一校准部的一部分上；以及
在将所述覆盖层放置在所述第一校准部的所述部分上之后，通过修改所述第二校准部来执行对所述传感器的第二校准。


2.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述第一校准部包括通过去除材料来修改曲折结构。


3.根据权利要求1所述的方法，其中修改所述第二校准部包括去除材料。


4.根据权利要求1所述的方法，其中制造所述第二校准部包括：
在所述金属层上制造以下中的至少一个：具有矩形形状的结构、具有阶梯形状的结构、或具有球形形状的结构。


5.一种传感器，包括：
具有校准结构的衬底，所述校准结构包括第一校准部和第二校准部；以及
与所述第一校准部接触的覆盖层，
其中所述第二校准部的至少一部分不与所述覆盖层接触，以及
其中在将所述覆盖层放置成与所述第一校准部接触之后，修改所述第二校准部。


6.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第一校准部包括曲折结构。


7.根据权利要求5所述的传感器，其中所述第二校准部包括具有矩形形状的结构、具有阶梯形状的...

【专利技术属性】
技术研发人员：迪米塔尔·基里洛夫·科斯托夫，弗拉基米尔·萨贝夫·舍霍夫，博里亚纳·赫里斯托娃·托多罗娃，
申请(专利权)人：森萨塔科技公司，
类型：发明
国别省市：美国;US