隔离的压力传感器制造技术

技术编号:2559295 阅读:118 留言:0更新日期:2012-04-11 18:40
一种压力传感器(2),它包括托架(20),托架(20)具有用于从容器接收流体的中心孔(24)。传感小片(6)安装在托架(20)上,传感小片具有构形成与来自容器的流体互相作用的第一侧。凝胶将传感小片接附到托架上。压力检测电路形成在未暴露于流体的传感小片的第二侧上。此外,陶瓷板(28)安装在托架上,陶瓷板(28)具有电连接压力检测电路的导电路径(58)。除了压力检测电路之外的电路也安装在陶瓷板(28)上且与导电路径(58)电连接。气密密封的盖(52)构形成防止流体或其它外部元素接触传感小片(6)的第二侧,其中盖形成包围第二侧的限定容积。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术总体上涉及一种压力传感器,具体地涉及一种具有结合到其中的压阻传感小片的压力传感器。
技术介绍
基于压阻的传感器或传感小片可以用来在许多应用中测量压力,包括歧管绝对压力(MAP)应用、废气再循环(EGR)系统、低压燃料测量应用等等。通常,在这些应用中,从传感小片的具有压感电路和线连接件的侧面进行流体相互作用和测量。图11示出了在现有技术中实施的传感小片100的一个示例,如所示的,电阻器101嵌入压阻硅基底102中,金属接触件104也嵌入基底102中且分别与电阻器101的各端相连,隔膜106设置在基底102和电阻器101上方。当流体或其它介质引起沿所示方向108的力时,隔膜106弯曲,这改变基底102的晶体结构且被电阻器101检测到,与金属接触件104相连的电线(配线)110传送与检测到的力相对应的信号。为了保护传感小片100不受流体的老化影响,应用凝胶(未示出)以覆盖传感小片的表面112和任何电线110、金属接触件104、隔膜106等等,电线110和金属接触件104通常包括增大数量的黄金或黄金完全由铂代替,这些措施保护了传感小片100、电线110和接触件104不会随着时间老化。然而,当压力介质包含腐蚀性元素时问题变得明显起来,腐蚀性元素有渗透到凝胶中的趋势,侵蚀性地腐蚀电线粘合剂、金属接触件104和传感小片100。用于将将传感小片100固定到介质上的传统技术需要在基底102的下侧上形成玻璃的复杂工艺,玻璃附着技术牢固地固定传感小片100,且附着的整体性在很宽的压力范围保持一致,然而,由于复杂性,将玻璃附着到硅传感元件上不必要地增加了成本和制造时间,这在玻璃附件的全部工作范围内不工作的压力传感应用中是不希望有的,因而,存在对较不复杂和较低成本的附着技术的需要,其同时保护与传感小片相关的电路免受压力介质以及外部环境的影响。
技术实现思路
本专利技术的某些实施例满足了这些和其它需求,其提供了一种压力传感器,其包括具有从容器接收流体的中心孔的托架。传感小片安装在托架上,传感小片具有定位成与来自容器的流体相互作用的第一侧。压力检测电路形成在传感小片的第二侧上。在某些实施例中,凝胶形成第一侧和托架之间的结合以将传感小片接附到托架上。根据本专利技术的其它方面,压力传感器包括具有用于从容器接收流体的中心孔的托架。传感小片安装在托架上,具有定位成与从容器接收的流体相互作用的第一侧。压力检测电路形成在传感小片的第二侧上,气密密封的盖定位成防止流体或其它外部元素接触传感小片的至少第二侧。在又一个方面中,提供一压力传感器,它包括具有用于从容器接收流体的中心孔的托架。传感小片安装在托架上,传感小片具有定位成与从容器接收的流体相互作用的第一侧。压力检测电路形成在传感小片的第二侧上。陶瓷板安装在托架上,陶瓷板具有使压力检测电路与外部电路电连接的导电路径。根据另外的方面,压力传感器包括具有用于从容器接收流体的中心孔的托架。传感小片安装在托架上,具有定位成与从容器接收的流体相互作用的第一侧。凝胶将传感小片接附到托架上。压力检测电路形成在传感小片的第二侧上。此外,陶瓷板安装在托架上,陶瓷板具有电连接压力检测电路的导电路径。除了压力检测电路之外的相关的电路也安装在陶瓷板上且与导电路径电连接,气密密封的盖防止流体或其它外部元素接触传感小片的至少第二侧。从下面结合附图进行的本专利技术的详细说明,本专利技术的前述和其它特征、方面和优点将变得更明显。附图说明图1是压力传感器和内容物的横截面图;图2是图1中所示的压力传感器的放大横截面图;图3是托架和压阻传感小片的透视图;图4是陶瓷板的透视图;图5是安装在托架上的陶瓷板和传感小片的透视图; 图6是如图1和2中所示的安装在托架上的压阻传感小片和罩的横截面图;图7是具有孔或可调节开口的盖的横截面图;图8是表示导电路径的陶瓷板的横截面图;图9是表示导电路径的陶瓷板的表面图;图10是表示导电路径的陶瓷板的透视图;以及图11是传统的压阻传感小片。具体实施例方式图1是压力传感器2和其内容物的横截面图。压力传感器2用压阻传感小片(传感小片)6检测容纳在容器4中的流体的压力,容器4可以是流体在其中流动的管、容纳流体或任何其它类型的流体内容物的容器。此外,流体可以处于液体、气体或其它状态中,压力传感器2通过检测作用在传感小片6上的力测量流体压力。传统上,从传感小片的保持电阻器电路和金属接触件的那侧检测压力,然而,在所示布置中,流体的压力作用在传感小片6的第一侧10上,即作用在与电阻器(未示出)和金属接触件7相反的那侧上。电阻器和金属接触件7不是必需形成在与第一侧相反的侧面上,而是可以形成在不暴露于来自容器的流体的侧面上。具体地,如流动箭头5所示,流体从容器4通过外壳孔14和托架孔24流到传感小片6的第一侧10,压力的变化引起传感小片6的晶体结构的变化,这种变化通过相关的电路探测和处理以确定容纳在容器4中的流体的压力,相关的电路一般包括在下面详细描述的ASIC56、电阻器和金属接触件7、电线46、导电路径58等等。位于传感小片6的第二侧8上的电阻电路和金属接触件7与流体隔离不与流体发生任何相互作用,因为与第二侧8的流体接触将趋向于使传感小片6老化,所以通过这种布置将老化减到最小并增加了效率。外壳12包括用于传感小片6和相关的电路的装放内容物区域18,外壳12还包括延伸穿过颈部16的外壳孔14。外壳12以延伸到容器4中的颈部16安装到容器4上,从而使外壳12与容器4流体地连接。结果,流体可以通过外壳孔14进入外壳颈部16。然而,流体进入装放内容物区域18和与相关的电路相互作用不是所希望的。图2表示托架20的放大图,其布置成将流体流动限制或限定成仅与传感小片6的第一侧10相互作用且防止流体进入装放内容物区域18。托架20具有包括中心孔24的颈部22,托架颈部22的外部尺寸稍小于外壳颈部16的外壳孔14的内部尺寸。在托架颈部22延伸到外壳颈部16中的情况下,外壳12容纳托架20,这种布置限制了从容器向外壳孔14和托架孔24的流体流动。为了将托架20可靠地安装到外壳12,将凝胶或环氧树脂26施加到外壳12和托架相互作用的区域,一旦施加凝胶或环氧树脂26,其就固化,以将托架20永久性地接附和密封到外壳12上,固化的凝胶26还防止流体进入装放内容物区域18。有利地,来自压力介质4的流体仅仅流过托架孔24而不进入装放内容物区域18,进入装放内容物区域18将会影响到传感小片6的第二侧8和相关的电路。托架20支撑传感小片6和陶瓷板28,陶瓷板28保持着相关的电路。图3是托架20和其上的传感小片6的放置的透视图,图4是陶瓷板28的透视图,图5是布置在托架20上的陶瓷板28和传感小片6的透视图。留意图3,托架20具有正交于托架颈部22的平坦表面30,平坦表面30支撑着陶瓷板28。在平坦表面30的中央与托架孔24一致的高起表面32支撑着传感小片6,换句话说,托架孔24穿过托架颈部22延伸到安装传感小片6的高起表面32处的开口。在所示的示例性实施例中,高起表面32具有与传感小片6的周向尺寸l2和w2一致的周向尺寸l1和w1,此外,高起表面32的高度h1可以基本上等于如图4中所示的陶瓷板28的厚度h2。陶瓷板28具有从中贯穿延伸的孔40,孔4本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种压力传感器,它包括:托架,其具有用于从容器接收流体的中心孔;安装在所述托架上的传感小片,所述传感小片具有定位成与从所述容器接收的流体相互作用的第一侧;形成在未暴露于所述流体的传感小片的第二侧上的压力检测电路;和用于保护所述压力检测电路的非金属覆盖物。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:T詹姆斯
申请(专利权)人:霍尼韦尔国际公司
类型:发明
国别省市:US[美国]

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