專利名稱：容納在殼體中的壓力傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種容納在殼體中且由封裝部件所封裝的壓力傳感器。
背景技術(shù)：
在日本專利申請JP-A-11-304619和JP-A-2001-304999中，公開了這樣一種壓力傳感器的示例。該壓力傳感器包括樹脂殼體、容納在殼體中的傳感部件、埋入殼體中且和傳感部件可導(dǎo)電連接的導(dǎo)電部件、以及用于封裝導(dǎo)電部件和殼體之間邊界的部件。壓力例如機動車的進氣歧管壓力，作用在傳感部件上，且傳感部件對應(yīng)于所作用的壓力而輸出電信號。
傳統(tǒng)壓力傳感器的相關(guān)部分如附圖8所示。傳感部件20容納在樹脂殼體10中，該樹脂殼體10具有埋入其中的導(dǎo)電部件30。傳感部件20包括玻璃基體22和安裝在玻璃基體22上的膜片式半導(dǎo)體傳感器芯片。傳感部件20使用粘合劑23連接到殼體10上。傳感部件20通過接合線40可導(dǎo)電地連接到用作端子的導(dǎo)電部件30上。導(dǎo)電部件30和殼體10之間的邊界由封裝部件50來封裝。封裝部件50由例如氟橡膠的材料制成，該材料在液態(tài)時涂覆，在之后硬化。當(dāng)壓力傳感器承受負壓時，封裝部件50可防止空氣泡通過導(dǎo)電部件30和殼體10之間的邊界出去。由例如氟膠(fluorinegel)等材料制成的防護部件60，進一步布置在傳感部件20和封裝部件50上，以防止它們受到化學(xué)腐蝕。
封裝部件50當(dāng)其處于液體狀態(tài)時涂覆在所要的位置上，隨后硬化。在傳統(tǒng)的壓力傳感器中，如圖8所示，導(dǎo)電部件30位于傳感部件20的表面下方，以防止封裝部件50流向傳感部件20并粘在該表面上。為此目的，導(dǎo)電部件30不得不布置在殼體10的底部。因此，在傳感部件20和導(dǎo)電部件30的表面之間形成臺階。該臺階對于在傳感部件20和導(dǎo)電部件30之間形成接合線40的過程是不利的。此外，該臺階還使得厚度(如圖8所示的壓力傳感器的豎直尺寸)加大。為了在涂覆封裝部件50時使其保持在適當(dāng)位置，導(dǎo)電部件30在殼體10中放置的位置必須低于傳感部件20的放置位置。因此，不能夠自由地設(shè)計殼體10。

發(fā)明內(nèi)容
鑒于上述問題而提出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的是提供一種改進的壓力傳感器，其中導(dǎo)電部件可以自由地放置在樹脂殼體中。
該壓力傳感器檢測例如機動車的進氣歧管中的壓力。壓力傳感器包括樹脂殼體、容納在殼體中的傳感部件、和埋入樹脂殼體中且圍繞傳感部件布置的導(dǎo)電部件。該導(dǎo)電部件用作一個端子，傳感部件通過例如導(dǎo)線接合而可導(dǎo)電地連接到該端子上。傳感部件可以由薄膜式半導(dǎo)體芯片構(gòu)成。將被檢測的壓力作用于傳感部件，且傳感部件輸出對應(yīng)于所作用壓力的電信號。
在傳感部件通過例如導(dǎo)線接合而可導(dǎo)電地連接到導(dǎo)電部件之后，樹脂殼體和埋入殼體中的導(dǎo)電部件之間的邊界由封裝部件來密封。封裝部件在涂覆到所要位置時處于液體狀態(tài)，并且隨后變干。為了防止封裝部件流向傳感部件并粘在其表面上，在傳感部件和涂覆封裝部件的位置之間形成了從殼體突出的凸臺。
在液體狀態(tài)下涂覆于樹脂殼體和導(dǎo)電部件之間邊界上的封裝部件被凸臺保持在該處。因此，不需要像上述傳統(tǒng)傳感器裝置中那樣地將導(dǎo)電部件的表面放置成低于傳感部件的表面。可以自由地選擇在樹脂殼體中導(dǎo)電部件相對于傳感部件的位置。當(dāng)傳感部件和導(dǎo)電部件的表面處于同一高度時，可消除了兩個表面之間的臺階，從而使得壓力傳感器可制得更薄。
可以在樹脂殼體中靠近凸臺處形成將封裝部件保持在其中的凹部?？梢栽趯?dǎo)電部件上形成在封裝部件上方的上部空間暴露的突出部。在這種情況下，傳感部件通過導(dǎo)線接合可導(dǎo)電地連接到突出部上?？梢酝ㄟ^使導(dǎo)電部件的一部分比其他部分厚，或彎曲導(dǎo)電部分的一部分，來形成突出部。
通過下面描述的優(yōu)選實施例以及附圖，將更好地理解本發(fā)明的其他目的和特征。


圖1是本發(fā)明第一實施例的壓力傳感器的剖視圖。
圖2是圖1中第一實施例的變化形式的局部剖視圖。
圖3是本發(fā)明第二實施例的壓力傳感器的局部剖視圖。
圖4是透視圖，顯示形成在圖3所示的第二實施例中的用于保持封裝部件的凹部。
圖5是本發(fā)明第三實施例的壓力傳感器的局部剖視圖。
圖6是本發(fā)明第四實施例的壓力傳感器的局部剖視圖。
圖7是圖6所示本發(fā)明第四實施例的變化形式的壓力傳感器的局部剖視圖。
圖8是傳統(tǒng)壓力傳感器的局部剖視圖。
具體實施例方式
以下將參考圖1來描述本發(fā)明的第一實施例。壓力傳感器100是一個用于檢測機動車內(nèi)的進氣歧管壓力的壓力傳感器。因為該壓力傳感器100暴露于汽油或其他化學(xué)物質(zhì)，所以必須對其進行很好地保護以免受上述物質(zhì)的影響。
如圖1所示，傳感部件20容納在樹脂殼體10中，且由接合線40可導(dǎo)電地連接到埋入殼體10當(dāng)中的導(dǎo)電部件30上。傳感部件20覆蓋有防護部件60，其填充了殼體10中的上部空間。通過對樹脂材料，例如聚苯硫醚(PPS)、聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)、環(huán)氧化物或類似物進行模制制成殼體10。在殼體10的上部形成有開口11。
導(dǎo)電部件30用作連接傳感部件20的端子，埋入樹脂殼體10中。導(dǎo)電部件30由導(dǎo)電材料例如銅制成。導(dǎo)電部件30的一部分暴露于殼體10中的上表面，如圖1所示。所暴露部分鍍有金，以用作使傳感部件20和導(dǎo)電部件30之間進行電連接的接合墊。導(dǎo)電部件30也可與外部電路(未示)導(dǎo)電連接。
傳感部件20由玻璃基體22和安裝在玻璃基體22上的膜片式半導(dǎo)體傳感器芯片21組成。傳感器芯片21可以由包括已知壓電元件的薄膜片21a來形成。當(dāng)壓力作用于薄膜片21a時，該薄膜片21a發(fā)生變形，且傳感器芯片21產(chǎn)生對應(yīng)于壓力的電信號。由傳感器芯片21和玻璃基體22組成的傳感器部件20，由例如硅橡膠的粘合劑23接合到殼體10上。通過由例如金或鋁等材料制成的接合線40，傳感部件20可導(dǎo)電地連接到導(dǎo)電部件30上。
如圖1所示，埋入殼體10中的導(dǎo)電部件30環(huán)繞傳感部件20而布置。在該實施例中，導(dǎo)電部件30的上表面和傳感部件20的上表面基本上等高?？梢韵龍D8所示的傳統(tǒng)壓力傳感器中所形成的兩個表面之間的臺階。通過消除該臺階，該壓力傳感器可被制成比傳統(tǒng)壓力傳感器薄。導(dǎo)電部件30和樹脂殼體10之間的邊界由絕緣材料制成的封裝部件50來密封或封裝。此外，殼體10的上表面填充有絕緣材料制成的防護部件60，以覆蓋傳感部件20、接合線40和封裝部件50。這樣，對各個部件可導(dǎo)電連接的部分都覆蓋有封裝部件50和防護部件60，以防止外來的腐蝕。
如圖1所示，封裝部件50被布置成覆蓋了接合線40和導(dǎo)電部件30之間的連接部分及殼體10和導(dǎo)電部件30之間的邊界，同時使接合線40的上部從封裝部件50中暴露出來。封裝部件50和防護部件60可以由上述專利文獻(JP-A-11-304619，JP-A-2001-304999)中所公開的材料來制成。
封裝部件50由高彈性模量的材料制成，以避免在導(dǎo)電部件30和殼體10之間的邊界處生成氣泡。由例如氟橡膠材料制成的封裝部件50在涂覆(涂糊)到所要的位置上時，封裝部件50較軟或處于液體狀態(tài)，然后會硬化。防護部件60由具有低彈性模量的材料制成，以使得其不會向傳感部件20和接合線40施加應(yīng)力。防護部件60可以由例如氟膠或氟硅膠制成。封裝部件50和防護部件60都由對化學(xué)物質(zhì)抗蝕性較高的材料制成。如圖1所示，從殼體10的底表面突出來的凸臺12與殼體10一體形成。凸臺12防止封裝部件50流向傳感部件20的表面并粘在其上面。
如上所述的壓力傳感器100通過如下方式來制造。通過模制來形成樹脂殼體10，其中在該樹脂殼體10中埋有導(dǎo)電部件30。通過使用粘合劑接合，傳感部件20安裝在殼體10上。然后，傳感部件20和導(dǎo)電部件30通過導(dǎo)線接合而可導(dǎo)電地連接。然后，封裝部件50涂覆在適當(dāng)位置上，且將防護部件60供應(yīng)到殼體10的上部空間內(nèi)。然后，封裝部件50和防護部件60硬化。這樣，就完成了壓力傳感器100的制造。壓力傳感器100安裝在發(fā)動機的進氣歧管上，以使得殼體10的開口11與進氣通道相通來檢測進氣歧管中的壓力。
在上述的壓力傳感器100中，形成了從殼體10的底部突出來的凸臺12。因此，可有效地防止封裝部件50流向傳感部件20的表面并粘在其上面。導(dǎo)電部件30的豎直位置可以與傳感部件的表面等高。不需要如傳統(tǒng)的壓力傳感器中那樣地將導(dǎo)電部件30布置在殼體10的較低部分處。通過將傳感部件20和導(dǎo)電部件30布置在相同的豎直高度上，可消除傳統(tǒng)壓力傳感器中的兩個部件的表面之間的臺階。因此，可以容易地進行線接合的操作，且使得壓力傳感器100的豎直尺寸(或厚度)變小。
如圖2所示為圖1中所示的第一實施例的變化形式。在該變化形式中，導(dǎo)電部件30的高度高于傳感部件20。盡管液態(tài)封裝部件50布置在高于傳感部件20的位置，但是通過凸臺12仍可防止在液態(tài)下涂糊的封裝部件50向外流出。
本發(fā)明的第二實施例如圖3所示。在該實施例中，靠近凸臺12還形成有凹部13，以使得封裝部件50保持在凹部13中。圖4顯示了凹部13的透視圖。如圖4所示，凹部13形成為圍繞導(dǎo)電部件30的凹槽形。通過凹部13和凸臺12可更加有效地防止封裝部件50向外流出。在該實施例中，接合線40與導(dǎo)電部件30連接的部分，不使用封裝部件50來覆蓋，而是僅由防護部件60來覆蓋。
本發(fā)明的第三實施例如圖5所示。在該實施例中，在導(dǎo)電部件30上形成有從封裝部件50向外伸出的突出部31。該突出部31可以在形成導(dǎo)電部件30的過程中通過壓力加工或者局部層壓板件來形成。接合線40連接到從封裝部件50向外伸出的突出部31上。該連接部分不使用封裝部件50來覆蓋，而是僅由防護部件60來覆蓋。
本發(fā)明的第四實施例如圖6所示。在該實施例中，通過將導(dǎo)電部件30彎曲成U形形成了突出部32。該突出部32可以在形成導(dǎo)電部件30的過程中由壓力加工來容易地形成。圖7顯示了第四實施例的變化形式。在該變化形式中，在形成導(dǎo)電部件30的壓力加工中，通過彎曲導(dǎo)電部件30的梢端來形成角部32’。在第四實施例中，連接接合線40和導(dǎo)電部件30的部分，不使用封裝部件50來覆蓋，而是僅由防護部件60來覆蓋。
本發(fā)明不限于上述的實施例，可以進行各種變化。例如殼體10可以由樹脂之外的材料制成。導(dǎo)電部件30不限于連接到傳感部件20上的端子。傳感部件20也不限定是薄膜式半導(dǎo)體芯片。傳感部件20可以是電容式或壓電式。填充殼體10的上部分的防護部件60可以在某些應(yīng)用場合當(dāng)中省去。傳感部件20和導(dǎo)電部件30可以通過除接合線之外的方法進行可導(dǎo)電地連接。它們可以通過釬焊或?qū)щ娬澈蟿┻M行連接。只要凸臺和/或凹部13能夠防止封裝部件50向外流出，則導(dǎo)電部件30相對于傳感部件20的豎直高度可以自由地選擇。根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器可應(yīng)用在進氣歧管壓力傳感器之外的其他傳感器。
盡管已參照前述的實施例顯示和描述了本發(fā)明，但是很顯然地，本領(lǐng)域的技術(shù)人員能夠不偏離所附權(quán)利要求所限定的范圍進行各種形式和細節(jié)上的改變。
權(quán)利要求
1.一種壓力傳感(100，等)，其包括殼體(10)；傳感部件(20)，用于檢測作用于其上面的壓力，并根據(jù)所檢測到的壓力來產(chǎn)生電信號，所述傳感部件容納在所述殼體中；導(dǎo)電部件(30)，其埋入殼體(10)中且圍繞傳感部件(20)而布置，所述導(dǎo)電部件可導(dǎo)電地連接到所述傳感部件上；封裝部件(50)，用于封裝導(dǎo)電部件(30)和殼體(10)之間的邊界，所述封裝部件在涂覆在所述邊界上時是液態(tài)材料，且在之后變硬；以及凸臺(12)，用于在涂覆封裝部件(50)時防止封裝部件(50)流向傳感部件(20)，所述凸臺(12)與所述殼體一體形成。
2.如權(quán)利要求1所述的壓力傳感器，其特征在于所述凸臺(12)布置在傳感部件(20)和封裝部件(50)之間。
3.如權(quán)利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于所述凸臺(12)從殼體(10)的表面突出。
4.如權(quán)利要求2所述的壓力傳感器，其特征在于所述殼體(10)還包括凹部(13)，用于在其中保持封裝部件(50)，所述凹部(13)靠近所述凸臺(12)而形成。
5.如權(quán)利要求2-4中任一所述的壓力傳感器，其特征在于所述導(dǎo)電部件(30)包括從其表面突出的部分(31，32，32’)，所述突出部暴露于封裝部分(50)之上。
6.如權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于所述突出部(31)通過使導(dǎo)電部件(30)的一部分厚于其它部分來形成。
7.如權(quán)利要求5所述的壓力傳感器，其特征在于所述突出部(32，32’)通過彎曲導(dǎo)電部件(30)的一部分來形成。
全文摘要
一種壓力傳感器(100)，例如用于檢測機動車內(nèi)的進氣歧管壓力，包括一個樹脂殼體(10)；一個容納在該殼體中的傳感部件(20)，和一個埋入樹脂殼體中的導(dǎo)電部件(30)。導(dǎo)電部件(30)圍繞傳感部件(20)而布置，且導(dǎo)電部件(20)通過導(dǎo)線接合可導(dǎo)電地連接到導(dǎo)電部件(30)上。導(dǎo)電部件(30)和殼體(10)之間的邊界由封裝部件(50)來密封，封裝部件(50)在液態(tài)時涂覆到適當(dāng)位置上，并在之后固化。為防止液態(tài)封裝部件(50)流出所涂覆的位置而流向傳感部件(20)，在傳感部件(20)和涂覆封裝部件(50)的位置之間形成有凸臺(12)?？拷撏古_(12)額外地形成在其中保持封裝部件(50)的凹部(13)。
文檔編號G01L19/14GK1645079SQ200510005508
公開日2005年7月27日 申請日期2005年1月20日 優(yōu)先權(quán)日2004年1月21日
發(fā)明者片山典浩 申請人:株式會社電裝