專利名稱：導(dǎo)電密封件及制造導(dǎo)電密封件的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
實施例總體上涉及壓力傳感器。實施例也涉及用于壓力
傳感器環(huán)境中的彈性體導(dǎo)電密封件。實施例還涉及制造彈性體導(dǎo)電密 封件。
背景技術(shù)：
—些壓力傳感器采用導(dǎo)電彈性體密封件，以將多個電端 子或在內(nèi)部模制的導(dǎo)線連接到所述壓力傳感芯。在不顯著地改變由于 施加的應(yīng)力而引起的壓力傳感芯的輸出的情況下，所述壓力傳感芯能 夠夾在彈性體介質(zhì)密封件和導(dǎo)電彈性體密封件之間且在它們之間被壓 縮，所述導(dǎo)電彈性體密封件容納在塑料殼體內(nèi)。這些導(dǎo)電密封件可以 包括兩個平行的分層的導(dǎo)體和絕緣體條，所述導(dǎo)體和絕緣體條從一側(cè) 延伸到另 一側(cè)。這種壓力傳感器設(shè)計允許所述導(dǎo)電密封件由于制造公 差而相對于塑料殼體中的壓力傳感芯稍微偏置。這些導(dǎo)電密封件能夠 壓靠傳感芯，以在壓力傳感器的工作壓力和溫度范圍上構(gòu)成氣動密封 和有-爻電連4妻。 此外，除了使用沖孔操作形成孔和切片操作構(gòu)造獨立部 分之外， 一些當前密封件設(shè)計通過采用粘合劑將一 系列導(dǎo)體和絕緣體 層粘合在 一起而制成。這些操作能夠?qū)е屡既徊荒軡M足尺寸規(guī)定的劣 次部分和部件。因而，壓力傳感器應(yīng)該以使得傳感器部分能夠滿足恰 當尺寸規(guī)定的方式制成。 提供以下簡要說明，以便于理解所公開的實施例獨特的 一些創(chuàng)新性特征，且不旨在作為全面說明。對實施例的各個方面的全 面理解可以通過把整個說明書、權(quán)利要求書、附圖和摘要作為整體來獲得。 因而，本發(fā)明的一個方面在于提供一種用于壓力傳感器 環(huán)境中的改進導(dǎo)電密封件。本發(fā)明的另 一 方面在于提供一種制造導(dǎo)電密封件的方法。 此外，所述導(dǎo)電密封件能夠與插入到模具中的導(dǎo)電元件 和圍繞這些元件模制的彈性體一起注射模制。這種注射模制導(dǎo)致了改 進的傳感器部分構(gòu)造和增加的滿足尺寸公差的能力。所述導(dǎo)電密封件 能夠設(shè)置在所述壓力傳感芯和塑料殼體之間，其中，所述導(dǎo)電密封件 是選擇性地導(dǎo)電的和有彈性的。

圖1圖示了可以實施本發(fā)明的實施例的壓力傳感器的詳
細分解圖；圖2圖示了根據(jù)本實施例的圖1所示的導(dǎo)電密封件的放
大圖； 圖3圖示了根據(jù)本實施例的沿線A-A截取的圖2所示的 導(dǎo)電密封件的截面圖； 圖5圖示了根據(jù)可選實施例的具有L形導(dǎo)電元件的導(dǎo)電 密封件的放大 參考圖1,圖示了可以實施本發(fā)明實施例的壓力傳感器 100的詳細分解圖。壓力傳感器100能夠采用半導(dǎo)體技術(shù)設(shè)計。壓力傳 感器100能夠包括一個或兩個壓力端口 ( 120和/或180),以允許介質(zhì) 從中通過。兩個壓力端口 120和180能夠優(yōu)選地由金屬或塑料材料制 成。兩個壓力端口 120和180能夠與金屬或塑料蓋110合并。應(yīng)當注 意，在圖1-8中，相同或類似的部分或元件總體上由相同的附圖標記表 示。
借助于在壓力傳感芯和壓力端口之間壓縮介質(zhì)密封件 130,硅壓力傳感芯140能夠氣動地密封到壓力端口 120。類似地，借 助于在壓力傳感芯和殼體端口之間壓縮導(dǎo)電密封件150,硅壓力傳感芯 140能夠氣動地密封到殼體端口 180。每個壓力端口 120和180中的壓 力之間的差能夠借助于將介質(zhì)向上傳送到壓力傳感芯140而被感測。 壓力傳感芯140能夠包括隔膜141和其中的多個導(dǎo)電焊盤(未示出)。 隔膜141能夠由薄硅材料制成，以通過變形來成比例地響應(yīng)甚至非常 微小的介質(zhì)壓力。導(dǎo)電焊盤能夠電連接到隔膜141,以輸出電信號。 此外，隔膜141能夠與壓阻元件(未示出)合并，所述 壓阻元件將由于施加的壓力引起的隔膜141的變形轉(zhuǎn)換為與施加的壓 力成比例的電輸出(采用熟知的壓阻原理)。壓力傳感芯140的焊盤 能夠集成到所述壓阻元件上。壓力傳感芯140還能夠與導(dǎo)電密封件150 電接觸，以繼續(xù)電連接到多個外部電端子或在內(nèi)部才莫制的導(dǎo)線170。介 質(zhì)密封件130、壓力傳感芯140和導(dǎo)電密封件150能夠并入到金屬或塑料殼體160中，電端子或?qū)Ь€170能夠模制到所述金屬或塑料殼體160 中。這種壓力傳感器組件100能夠提供準確的輸出信號。 參考圖2,圖示了根據(jù)本實施例的圖1所示的導(dǎo)電密封件 150的放大圖。導(dǎo)電密封件150包括中心開口 152、 一組平行的分層導(dǎo) 體條154、和一組平行的分層絕緣體條158。圖3圖示了沿圖2中的線 A-A截取的導(dǎo)電密封件150的截面圖。導(dǎo)電條154能夠由與導(dǎo)電顆粒 混合的彈性體材料(即，彈性體156)制成。中心開口 152能夠設(shè)置成 靠近如圖1所示的壓力傳感芯140中的隔膜141的下表面。中心開口 152能夠設(shè)置用于允許液體或氣體介質(zhì)通過。在本設(shè)計中，尺寸制造和 組裝公差使得可能發(fā)生前文所述的芯邊緣短路狀況。 參考圖4,圖示了根據(jù)優(yōu)選實施例的如圖1所示的導(dǎo)電密 封件150的放大圖。導(dǎo)電密封件150能夠設(shè)置在壓力傳感芯140和殼 體160之間，其中，導(dǎo)電密封件150是選擇性地導(dǎo)電的和有彈性的。 該導(dǎo)電密封件包括一組矩形導(dǎo)電元件400。導(dǎo)電密封件150能夠基于設(shè) 計要求而與多個導(dǎo)電元件400合并。導(dǎo)電元件400能夠直接設(shè)置在所 述壓力傳感芯140上的導(dǎo)電焊盤(未示出)的上方，使得多個模制電 導(dǎo)線170能夠與所述壓力傳感芯140電接觸。 中心開口 152能夠設(shè)置成靠近如圖1所示的壓力傳感芯 140中的隔膜141的下表面。中心開口 152能夠設(shè)置用于允許液體或氣 體介質(zhì)通過。矩形導(dǎo)電元件400能夠設(shè)置在導(dǎo)電密封件150的每個角 落處，從密封件150的邊緣隔開特定距離，這在壓力傳感芯140和密 封件150之間提供了充分的密封效果。帶有矩形導(dǎo)電元件400的這種 導(dǎo)電密封件150能夠密封所述壓力傳感芯140和其它電路，以保護所 述壓力傳感芯140不會發(fā)生芯邊緣短路。描述導(dǎo)電元件400的這些幾何形狀是為了清楚和說明； 然而，它們不應(yīng)用以任何限制性的方式理解。其它形狀也是可行的。 然而，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當清楚，能夠在不偏離本發(fā)明范圍的情況下 改變所述幾何形狀。 參考圖5,圖示了根據(jù)可選實施例的具有L形導(dǎo)電元件 500的導(dǎo)電密封件150的放大圖。導(dǎo)電密封件150能夠設(shè)置在壓力傳感 芯140和殼體160之間，其中，導(dǎo)電密封件150是選擇性地導(dǎo)電的和 有彈性的。該導(dǎo)電密封件包括一組L形導(dǎo)電元件500。導(dǎo)電密封件150 能夠基于設(shè)計要求而與多個導(dǎo)電元件500合并。導(dǎo)電元件500能夠直 接設(shè)置在所述壓力傳感芯140上的導(dǎo)電焊盤(未示出)的上方，使得 多個模制電導(dǎo)線170能夠與所述壓力傳感芯140電接觸。 中心開口 152能夠設(shè)置成靠近如圖1所示的壓力傳感芯 140中的隔膜141的下表面。中心開口 152能夠設(shè)置用于允許液體或氣 體介質(zhì)通過。L形導(dǎo)電元件500能夠設(shè)置在導(dǎo)電密封件150的每個角落 處，從密封件150的邊緣隔開特定距離，這在壓力傳感芯140和密封 件150之間提供了充分的密封效果。帶有L形導(dǎo)電元件500的這種導(dǎo) 電密封件150能夠密封所述壓力傳感芯140和其它電路，以保護所述 壓力傳感芯140不會發(fā)生芯邊緣短路。 中心開口 152能夠設(shè)置成靠近如圖1所示的壓力傳感芯 140中的隔膜141的下表面。中心開口 152能夠設(shè)置用于允許液體或氣 體介質(zhì)通過。三角形導(dǎo)電元件600能夠設(shè)置在導(dǎo)電密封件150的每個 角落處，從密封件150的邊緣隔開特定距離，這在壓力傳感芯140和 密封件150之間提供了充分的密封效果。帶有三角形導(dǎo)電元件600的 這種導(dǎo)電密封件150能夠密封所述壓力傳感芯140和其它電路，以保 護所述壓力傳感芯140不會發(fā)生芯邊緣短路。 中心開口 152能夠設(shè)置成靠近如圖1所示的壓力傳感芯 140中的隔膜141的下表面。中心開口 152能夠設(shè)置用于允許液體或氣 體介質(zhì)通過。圓形導(dǎo)電元件700能夠設(shè)置在導(dǎo)電密封件150的每個角 落處，從密封件150的邊緣隔開特定距離，這在壓力傳感芯140和密 封件150之間提供了充分的密封效果。帶有圓形導(dǎo)電元件700的這種 導(dǎo)電密封件150能夠密封所述壓力傳感芯140和其它電路，以保護所 述壓力傳感芯140不會發(fā)生芯邊緣短路。 所述導(dǎo)電密封件150能夠與插入到模具中的圓形導(dǎo)電元 件700 —起注射模制，且彈性體156能夠圍繞密封件150模制。 參考圖8,圖示了說明根據(jù)可選實施例的用于制造導(dǎo)電密 封件150的方法800的流程圖。如框810所示，中心開口 152能夠在 導(dǎo)電密封件150上形成，且靠近壓力傳感芯140中的隔膜141的下表 面。如框820所示， 一組導(dǎo)電元件154能夠直接設(shè)置在所述壓力傳感 芯140上的導(dǎo)電焊盤的上方，使得多個電端子170能夠與所述壓力傳 感芯140電接觸。 之后，如框830所示，絕緣元件156能夠i殳置成靠近并 環(huán)繞導(dǎo)電元件154。最后，如框840所示，該組導(dǎo)電元件154能夠設(shè)置 在所述角落中，遠離所述導(dǎo)電密封件150的邊緣，朝向所述導(dǎo)電密封 件150的中心開口 152,而不^f吏所述中心開口 152和所述密封件150的 導(dǎo)電元件154之間的絕緣最小化。因而，所述導(dǎo)電密封件150能夠防 止所述壓力傳感芯140和其它電路發(fā)生芯邊緣短路，這能夠?qū)崿F(xiàn)壓力 傳感器100的長期可靠性。應(yīng)當理解的是，上文公開的變型以及其它特征和功能， 或其可選方案，可以按照期望組合成許多其它不同的系統(tǒng)或應(yīng)用。而 且，在本文中多種當前不能預(yù)見或不能預(yù)期的可選方案、修改、變型或改進可以由本領(lǐng)域技術(shù)人員在隨后作出，它們也旨在由所附權(quán)利要 -卡湲斐
權(quán)利要求
1.一種用于壓力傳感器的導(dǎo)電密封件，包括至少一個中心開口，所述至少一個中心開口設(shè)置成靠近隔膜的下表面，其中，所述隔膜在壓力傳感芯上中心設(shè)置；多個導(dǎo)電元件，所述多個導(dǎo)電元件直接設(shè)置在所述壓力傳感芯上的多個導(dǎo)電焊盤的上方，使得多個模制電導(dǎo)線與所述壓力傳感芯電接觸；和多個電絕緣元件，所述多個電絕緣元件設(shè)置成靠近并環(huán)繞所述多個導(dǎo)電元件，其中，所述多個導(dǎo)電元件設(shè)置成遠離所述導(dǎo)電密封件的邊緣，朝向所述導(dǎo)電密封件的所述至少一個中心開口，從而防止所述導(dǎo)電密封件和所述壓力傳感芯之間的芯邊緣短路。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)電密封件，其中，所述導(dǎo)電密封件與插 入到模具中的所述多個導(dǎo)電元件一起注射模制。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)電密封件，其中，所述導(dǎo)電密封件包括 在其上模制的彈性體。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)電密封件，其中，所述導(dǎo)電密封件壓靠 所述壓力傳感芯，以在所述壓力傳感芯和所述多個模制電導(dǎo)線之間提 供氣動密封和改進的電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的導(dǎo)電密封件，其中，所述多個導(dǎo)電元件對 稱地設(shè)置，使得壓力傳感器包裝能夠以多個取向組裝。
6. —種用于壓力傳感器的導(dǎo)電密封件，包括 至少一個中心開口 ，所述至少一個中心開口設(shè)置成靠近隔膜的下表面，其中，所述隔膜在壓力傳感芯上中心設(shè)置；多個導(dǎo)電元件，所述多個導(dǎo)電元件直接設(shè)置在所述壓力傳感芯上的 多個導(dǎo)電焊盤的上方，使得多個模制電導(dǎo)線與所述壓力傳感芯電接觸；多個電絕緣元件，所述多個電絕緣元件設(shè)置成靠近并環(huán)繞所述多個 導(dǎo)電元件，其中，所述多個導(dǎo)電元件設(shè)置成遠離所述導(dǎo)電密封件的邊 緣，朝向所述導(dǎo)電密封件的所述至少一個中心開口 ，從而防止所述導(dǎo) 電密封件和所述壓力傳感芯之間的芯邊緣短路；和氣動密封件，其中，所述導(dǎo)電密封件壓靠所述壓力傳感芯，以在所 述壓力傳感芯和所述多個模制電導(dǎo)線之間提供所述氣動密封和改進的電連接。
7. —種制成壓力傳感器的導(dǎo)電密封件的方法，包括 將至少一個中心開口設(shè)置成靠近隔膜的下表面，所述隔膜在壓力傳感芯上中心設(shè)置；將多個導(dǎo)電元件直接設(shè)置在所述壓力傳感芯上的多個導(dǎo)電焊盤的 上方，使得多個模制電導(dǎo)線與所述壓力傳感芯電接觸；和將多個電絕緣元件設(shè)置成靠近并環(huán)繞所述多個導(dǎo)電元件，其中，所 述多個導(dǎo)電元件設(shè)置成遠離所述導(dǎo)電密封件的邊緣，朝向所述導(dǎo)電密 封件的所述至少一個中心開口 ，從而防止所述導(dǎo)電密封件和所述壓力 傳感芯之間的芯邊緣短路。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括將所述多個導(dǎo)電元件對稱 地設(shè)置，使得其壓力傳感器包裝能夠以多個取向組裝。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括將所述導(dǎo)電密封件壓靠所述壓力傳感芯，以在所述壓力傳感芯和所 述多個模制電導(dǎo)線之間提供氣動密封和改進的電連接；和將所述多個導(dǎo)電元件對稱地設(shè)置，使得其壓力傳感器包裝能夠以多 個取向組裝。
10. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，還包括選擇所述多個導(dǎo)電元件， 以包括選自具有至少一種以下形狀的組的截面形狀矩形、L形、三角 形和圓形。
全文摘要
本發(fā)明涉及導(dǎo)電密封件及制造導(dǎo)電密封件的方法。一種導(dǎo)電密封件包括中心開口，所述中心開口能夠設(shè)置成靠近壓力傳感芯中的隔膜的下表面。一組導(dǎo)電元件能夠直接設(shè)置在所述壓力傳感芯上的導(dǎo)電焊盤的上方，使得多個模制電導(dǎo)線能夠與所述壓力傳感芯電接觸。一組電絕緣元件可設(shè)置成靠近所述導(dǎo)電元件。這些導(dǎo)電元件能夠設(shè)置成遠離所述導(dǎo)電密封件的邊緣，朝向所述導(dǎo)電密封件的中心開口，而不使所述中心開口和所述密封件的導(dǎo)電元件之間的絕緣最小化。因而，所述導(dǎo)電密封件能夠防止所述壓力傳感芯和其它電路發(fā)生芯邊緣短路，以實現(xiàn)長期的傳感器可靠性和性能。
文檔編號G01L19/00GK101581617SQ20091014085
公開日2009年11月18日 申請日期2009年5月14日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月15日
發(fā)明者G·S·博耶 申請人:霍尼韋爾國際公司