壓力傳感器的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及壓力傳感器，并且尤其針對具有由電絕緣材料(例如，陶瓷或者聚合材料)制成的傳感器主體也已經(jīng)研發(fā)成功，設置有腔和在該腔處的薄膜。
【背景技術】
[0002]在多種行業(yè)中，例如，在汽車行業(yè)、家用行業(yè)和家用電器行業(yè)、空調(diào)行業(yè)和水熱衛(wèi)生行業(yè)，將所提及類型的傳感器用在檢測流體(液體和空氣狀)的壓力的裝置中。這些檢測裝置通常包括:殼體或者支架，其限定至少一個具有用于待檢測壓力的流體的入口的外殼；以及壓力傳感器，該壓力傳感器按照其膜片(diaphragm)部暴露于流體的方式設置在外殼中。
[0003]傳感器具有傳感器主體，該傳感器主體由電絕緣材料制成，并且具有在至少一端處被上述膜片部關閉的軸向腔。在一些類型的傳感器(稱為“相對傳感器”)中，軸向腔基本上為盲腔，該盲腔在傳感器主體的一個面(此處簡稱為“頂面”)上關閉；軸向腔卻在傳感器主體的相對面(此處稱為“底面”)上開口，并且設置為與裝置的入口流體連通。在其他類型的傳感器(稱為“絕對傳感器”)中，腔卻基本上在兩端處關閉，在這兩端中的一端處，設置有膜片部，該膜片部的外側(cè)暴露于流體。無論是哪種類型的傳感器(無論是相對傳感器還是絕對傳感器)，傳感器主體都可以是單片式的或者由許多部分制成。例如，相對型傳感器的情況下，傳感器主體可以是單片式的，以便利用對應的膜片部來大致限定盲腔，或者可以包括軸向中空主體，在該軸向中空主體的一端處固定有膜片元件，以便在一側(cè)處關閉上述腔。絕對型傳感器的主體大致由許多部分制成，例如，包括大致限定盲腔的主體，該盲腔在一端處被該主體自身的一部分關閉并且在另一端處被應用至主體的膜片部關閉。另一方面，也存在已知的絕對型壓力傳感器，這種壓力傳感器普遍由單片式主體組成。
[0004]例如，參考相對傳感器，傳感器主體支承電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)包括由沉積在頂面上的導電材料制成的電路圖案。該結(jié)構(gòu)包括多個電路結(jié)構(gòu)，在這些電路結(jié)構(gòu)之間是設計成檢測薄膜部的任何彎曲或者變形的壓電、壓阻或者電阻裝置，該彎曲或者變形表示流體的壓力。
[0005]除了壓力傳感器之外，特定檢測裝置還包括用于檢測流體溫度的傳感器。溫度的測量值可供控制電子設備用于補償壓力測量值，和/或用于保護該裝置，和/或用于向檢測裝置所安裝的設備的其他子系統(tǒng)提供溫度信息。
[0006]可以將溫度傳感器安裝在裝置中的與流體隔開的位置處，例如，在壓力傳感器主體的頂面上、在其膜片部處或者附近；這樣，對流體溫度的檢測是間接的，即，基于傳感器主體假設的溫度進行估計。由于例如傳感器主體的熱惰性，這種類型的檢測易于導致可能的檢測誤差或者延遲。
[0007]在其他情況下，檢測裝置按照使溫度傳感器或者至少其溫度敏感部分直接暴露于流體的方式來配置，以便直接檢測所論及的數(shù)量。這種類型的解決方案一般是復雜的且成本較高，以及在安裝不同配置的溫度傳感器的可能性方面不夠靈活。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0008]本發(fā)明的目的基本上是提供一種針對安裝不同配置的傳感器或者暴露于流體的通用電路部件的可能性而具有簡單的、成本較低的并且尤其靈活的結(jié)構(gòu)的壓力傳感器。
[0009]根據(jù)一個方面，本發(fā)明的目的在于提供一種針對在通用裝置和設備上進行流體密封安裝的特征而具有簡單的、成本較低的并且尤其靈活的結(jié)構(gòu)的壓力傳感器。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，通過壓力傳感器，并且通過集成有具有在隨附權利要求書中說明的特征的壓力傳感器的裝置，來實現(xiàn)上述目的中的一個或者多個，該壓力傳感器和該裝置形成針對本發(fā)明所提供的技術教導的完整部分。
[0011]根據(jù)本發(fā)明的優(yōu)選形式，提供了一種壓力傳感器，其包括傳感器主體，該傳感器主體至少部分地由電絕緣材料制成，具有彼此相對的第一面和第二面以及腔，該腔在其至少一個軸向端部處被膜片部關閉，壓力傳感器進一步包括電路結(jié)構(gòu)，該電路結(jié)構(gòu)由傳感器主體支承并且包括:
第一電路圖案，該第一電路圖案包括沉積在第一面的在腔外部的一側(cè)上的、由導電材料制成的多個相應軌跡(track)，存在連接至第一電路圖案的多個第一電路部件，在多個第一電路部件之間是用于檢測膜片部的彎曲或者變形的檢測裝置；
第二電路圖案，該第二電路圖案包括沉積在第二面的區(qū)域上的、由導電材料制成的相應軌跡；
連接裝置，該連接裝置將第一電路圖案電連接至第二電路圖案，并且至少在傳感器主體的軸向方向上延伸；
根據(jù)本發(fā)明的創(chuàng)新方面，連接至第二電路圖案的是至少一個第二電路部件，該第二電路部件具有:暴露于流體的有源部分以及至少一個第一連接端子和至少一個第二連接端子，并且第二電路圖案的軌跡包括限定多個第一焊盤(pad)的至少一個第一軌跡和限定多個第二焊盤的至少一個第二軌跡，用于分別連接第二電路部件或者部分的第一端子和第二端子。第一和第二軌跡預先結(jié)構(gòu)成使第二電路部件的第一端子和第二端子可以分別連接至任何第一焊盤和任何第二焊盤，和/或分別可連接至多對第一和第二焊盤中的任何一對的第一焊盤和第二焊盤。
[0012]由于上述特征，針對安裝不同配置的傳感器或者暴露于流體的通用電路部件的可能性，極大地增加了壓力傳感器的生產(chǎn)的靈活性。
[0013]根據(jù)另一方面，按照本發(fā)明自主創(chuàng)造的方式，第二電路圖案的軌跡包括至少一個第一電軌跡和至少一個第二電軌跡，這些電軌跡用于另一電路部分，例如，檢測部分或者用于執(zhí)行電功能的部分，例如第二電路部件。
[0014]第二電路圖案的軌跡包括軌跡，分別是多個軌跡，以便限定基本上環(huán)形的輪廓，具體地，是與傳感器主體的腔基本上同心的或者同軸的輪廓。沉積在傳感器主體的第二面上的是保護層，該保護層涂覆上述軌跡或者分別涂覆多個軌跡，在保護層上，安置有環(huán)形密封元件，環(huán)形密封元件優(yōu)選地包圍區(qū)域，在該區(qū)域中定位或者延伸有上述另一電路部分或者第二電路部件。
[0015]保護層優(yōu)選地包括至少一個相應的部分，出于說明的實際原因，將該部分定義為“凸出的”，但是不限于該定義，該部分大致是環(huán)形的，具有基本呈平面的表面，或者在任何情況下都設計成向上述密封元件提供均勻安置。
[0016]由于上述特征，整體上形成為基本環(huán)形形狀的(多個)軌跡構(gòu)成一種供保護層沉積其上的襯底，例如，至少部分地假設該層針對沉積在無軌跡的另一區(qū)域中的相同保護層具有“凸出”位置，旨在提供均質(zhì)安置和/或密封表面。
[0017]換言之，除了執(zhí)行其自己的保留第二電路圖案的軌跡的完整性的主要功能之外，保護層還為密封元件提供了基本上環(huán)形的基座。遮掩，可以按照簡單且經(jīng)濟有利的方式，甚至通過使用在本行業(yè)中普遍使用的材料的沉積技術，例如，絹網(wǎng)印花工藝沉積。
【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的另外的目的、特征和優(yōu)點將通過隨后的詳細說明和隨附附圖而清楚地顯現(xiàn)，這些附圖僅僅是以闡釋的且非限制性示例的方式提供，在附圖中:
圖1和圖2是從不同角度看到的根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器的示意性透視圖；
圖3和圖4是與圖1和圖2相似的透視圖，但是省去了傳感器的一些元件；
圖5是圖1至圖4的傳感器的電路結(jié)構(gòu)的部分且示意性透視表示；
圖6是屬于圖5的電路結(jié)構(gòu)的電路圖案的部分且示意性透視表示；
圖7、圖8和圖9是根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器的俯視平面圖，但省去了一些元件，旨在強調(diào)傳感器自身的電路結(jié)構(gòu)的電路部件的安裝的可能性替代配置；
圖10是圖1至圖2的傳感器的示意性的、透視的、部分剖視圖；
圖11是與圖10相似的透視圖，但省去了密封構(gòu)件；
圖12和圖13是集成有如圖1至圖7和圖10至圖11所示類型的壓力傳感器的檢測裝置的示意性的、透視的、部分剖視圖；
圖14和圖15是與圖2和圖4相似的視圖，有關根據(jù)本發(fā)明的第二實施例而獲得的壓力傳感器；
圖16是與圖6相似的視圖，但卻有關圖14至圖15的傳感器；
圖17是與圖15相似的視圖，但是其電路部件的安裝的配置不同；
圖18，經(jīng)由與圖7至圖9相似的視圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的變型實施例的壓力傳感器； 圖19是如圖18所示類型的壓力傳感器的部分示意性橫截面圖；以及圖20，經(jīng)由與圖7至圖9相似的視圖，圖示了根據(jù)本發(fā)明的另一變型實施例的壓力傳感器。
【具體實施方式】
[0019]在本說明框架中提及“實施例”或者“一個實施例”旨在表示針對該實施例描述的特定配置、結(jié)構(gòu)或者特征包括在至少一個實施例中。因此，可存在于本說明的多個點處的詞組“在實施例中”或者“在一個實施例中”等并不一定都指同一個實施例。而且，特定配置、結(jié)構(gòu)或者特征可以按照任何合適的方式組合在一個或者多個實施例中。在以下說明中使用的附圖標記僅僅是出于方便而提供，并不限定實施例的保護范疇或者范圍。
[0020]而且，要指出，本說明的結(jié)果是，將僅僅描述對理解本發(fā)明有用的元件，理所當然地，形成本發(fā)明的主題的機器包括本身已知是用于正常操作烘衣機的所有其他元件。
[0021]在圖1至圖4中，整體表示為I的是根據(jù)本發(fā)明的壓力傳感器。在舉例說明的實施例中，傳感器I是相對型傳感器，具有傳感器主體2，該傳感器主體2由電絕緣材料制成，例如，陶瓷材料等(例如，氧化鋁)、或者聚合材料。主體2優(yōu)選地是單片式的并且具有大致呈圓柱形的形狀，具有兩個相對的面2a和2b、以及一些邊緣參照物或者定位座，一些定位座表示為2c。在未表示出的實施例中，主體2可以具有不同的形狀，例如，大致為平行六面體狀，或者無論如何，為棱柱狀(例如，見圖20)。傳感器主體也可以包括彼此相關聯(lián)(例如，粘合或者焊接)的很多部分，例如，管狀或者軸向中空部分以及具有固定至該管狀部分的一端的薄膜的部分，或者再次，在絕對型傳感器的情況下，傳感器主體可以包括限定盲腔和附加薄膜元件的主要部分，該附加薄膜元件例如被粘合以便關閉上述盲腔(例如，參見圖19)。
[0022]限定在主體2中的是軸向盲腔，在圖2和圖4中表示為3，該軸向盲腔在面2a處被對應的膜片部(在圖12至圖13中清楚可見，在這兩幅圖中表示為4)關閉，并且在面2b中卻具有開口。腔3用于通過其在面2b中的開口接收待檢測壓力的流體，例如，氣體。
[0023]壓力傳感器I進一步包括由傳感器主體2支承的電路結(jié)構(gòu)。該結(jié)構(gòu)部分地且示意性地表示在圖5中，與傳感器主體隔開，在該圖中，該電路結(jié)構(gòu)整體表示為5。電路結(jié)構(gòu)5包括在主體2的面2a上的第一電路圖案，該第一電路圖案