CN102297742A - 压力传感器 - Google Patents

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Abstract

一种压力传感器包括感测元件端口、支撑环、及多个压配合狭缝，以在感测元件端口与支撑环之间提供柔性压配合，而形成大体平齐搭接。传感器也包括电子仪器板，该电子仪器板在支撑环内部，并且附接到平面安装接片上，这些平面安装接片提供稳定安装。胶流动挡板保护电子仪器板特征免遭有害非导电胶。双端部对称的、锥形接触弹簧提供制造成本节省，并且有助于传感器的接口连接器的改进对准。

Description

压力传感器
技术领域
本发明一般涉及压力传感器，并且更具体地说，涉及使用应变片技术来感测压力变化以产生与这样的变化相关的电信号和采用电子仪器来处理和放大信号的传感器。
背景技术
尽管用来将流体压力的变化转化成相关电信号的应变片技术的使用是已知的，但存在有提供传感器的需要，这些传感器更容易制造，并且这些传感器具有改进的可靠性和最佳预期寿命。也有使传感器的生产成本最低的需要，从而使得将它们用在给定用途中更加经济可行，并因而增加制造量，导致在大量制造技术中的节省。
在授予本发明的受让人的发行美国专利6,763,724中，公开和要求保护一种使用应变片技术的压力传感器，该压力传感器包括：管状端口接头，具有在一个端部处的液体接收开口、和在相对基座端部处的封闭、整体形成隔膜；角定向特征；及锁定特征，用来锁定支撑部件在基座端部上的接收。支撑部件具有在隔膜部分上方接收的孔径扁平端部壁，孔径与应变片传感器元件对准，这些应变片传感器元件玻璃结合到隔膜部分。导线既结合到应变片传感器元件，又结合到柔性电路组件的结合凸起段上的电路垫，并且由硅酮胶封装。这篇参考发行专利的全部讲授和内容由此通过参考全部包括。
在汽车用途中，压力传感器需要以低成本大量生产，并且必须在严酷环境中在安全关键(例如，制动系统)用途中非常可靠。在基于应变片的压力和力传感器的组件中，感测元件隔膜与在电子仪器板中的机械应力(归因于湿度、热膨胀等)的隔离驱动所谓“支撑环”的使用。在现有做法中，支撑环由金属(软焊到电子仪器板上，并且对接焊到感测元件端口结构上)或塑料(粘合到电子仪器板上，并且卡合-配合到感测元件端口结构上)。支撑环和其结合应该提供用于在感测元件与电子仪器板之间的成功导线结合的稳定平台。金属支撑环也用作在电子仪器板去耦电容器与感测元件端口结构之间的导电路径。在现有做法中，支撑环是传感器组件的内部元件，并且在保护传感器壳体绕它安装之后不经受处置。
对于一致焊接过程重要的是，支撑环的唇边均匀地厚，没有毛刺，及抵靠感测元件端口平放。在实际中，唇边难以形成，并且缺陷可导致不良焊接，这些不良焊接归因于在支撑环与感测元件端口之间的过大间隙、支撑环的烧透、或使支撑环未对准端口接口位置的激光焊接。
在压力传感器的组件中，在技术中所已知的保护胶散布在导线结合、玻璃、及仪表上，以防止腐蚀(导线接头)和退化(玻璃)。在胶中的气泡或空泡，依据它们的位置，有时允许腐蚀或退化，或者引起对于结合导线或结合的机械损害。因为这些问题，希望的是，胶是容易检查的。胶(电绝缘体)在电气触点弹簧落下垫上的存在可引起有害开路或间断接触。典型地，在印刷电路板(PCB)中的导线结合窗口一般是矩形形状，导线穿过这些导线结合窗口连接到应变片上。组件定尺寸成，在容差积累的情况下，有可能使离隔膜外径最近的玻璃边缘由PCB遮挡。PCB对于隔膜的靠近竖直间隔可导致在这个区域中没有胶流动，使玻璃(在其上安装应变片)未受退化保护(输出信号偏移的原因)。有对于设计的需要，该设计容易地允许在最边缘布置玻璃上方的胶流动。在一种常规解决方案中，通过SMT元件的策略放置的组合、和通过塑性胶拦挡元件，防止胶流到不希望位置。然而，有在不使用辅助元件的情况下管理胶流动的需要，这些辅助元件增加成本，并且在某些情况下要求辅助电路板真实状况，由此不利地影响空间约束。
在例如汽车制动系统中使用的常规压力传感器要求在压力传感器与电子控制单元(ECU)之间的连接。这些连接常常用弹簧或弹簧加载高跷式(pogo)销触点制成。这样的连接提供成ECU的一部分或传感器组件的一部分。常规压力传感器典型地使用具有一个或两个直径的比较昂贵高跷式销或弹簧。在某些用途中，弹簧不是对称的，并且在组装过程中必须用手加载。关键的是，向弹簧提供机械导向，以保证它们与在传感器内部和在ECU上的目标垫都接触。必须防止弹簧翘曲。弹簧必须自由地沿它们的轴线运动，并且提供要求的接触力。
高跷式销解决方案是昂贵的，因为它们要求围绕弹簧的机械壳体和额外子组装操作。用户不喜欢提供成ECU的一部分的弹簧，因为它们要求弹簧取得、处置、及机械导向。使弹簧提供成传感器组件的一部分的当前解决方案要求多件子组件，这些多件子组件包括印刷电路板(PCB)、和在组装期间各部分的多次定向或其它特殊措施(以防止弹簧由于重力而脱落)。插入模压弹簧的解决方案，因为关于方法的潜在严重困难是困难的，这些方法用来适当地抵靠弹簧密封模具，防止模具泻放(mold flash)，及将弹簧末端向它们的目标接触垫精确地定向。此外，处置弹簧的成本没有消除，而仅仅移动到供给链中，所以没有产生成本好处。
发明内容
常规压力传感器使用昂贵的接触组件、缝焊元件、及阻止保护胶流到在电子仪器板上的一定区域的胶阻挡坝。与常规压力传感器设计相反，这里公开的实施例保证单块电子仪器板、改进的环境保护、及较便宜接触组件，这些较便宜接触组件较容易大量制造。
在一个实施例中，压力传感器包括：感测元件端口；支撑环，包括至少一个安装接片和多个压配合狭缝，以在感测元件端口与支撑环之间提供柔性压配合，从而感测元件端口和支撑环的相对侧壁形成大体平齐搭接。传感器也包括电子仪器板，该电子仪器板布置在支撑环内部，并且附接到至少一个安装接片上，及具有多个接触垫。这样一种设计允许将各部分对准和配合在一起，以当接合感测元件端口和支撑环时提供大得多的过程窗口。这种设计也避免当将感测元件端口焊接到支撑环上时的激光烧透。不要求感测元件端口或支撑环的特别复杂的几何形状，所以支撑环的边缘条件对于焊接性能不是关键的，并因此提供较大过程窗口。
这样一种设计可提供没有分离外部壳体元件的传感器，以节省成本。柔性压配合提供与现有激光焊接工具的兼容性以节省资金成本，并且适于接触焊。设计提供加强处置，因为支撑环在最后组装中暴露。设计不要求支撑环的选择性镀敷，这降低成本，并且与激光透焊相兼容。
在另一个实施例中，支撑环包括至少三个平面安装接片，并且电子仪器板包括附接垫和接触垫，这些附接垫软焊到对应平面安装接片上，这些接触垫与至少三个平面安装接片相对应。生成稳定结构避免使电子仪器板挠曲以防止脆性电子元件的破裂，并且为在接口连接器中的接触弹簧提供机械支撑。
在又一个实施例中，电子仪器板还包括超尺寸导线结合窗口，该超尺寸导线结合窗口适于提供对于传感器触点的接近，以便于导线结合和传感器触点的可见性。改变导线结合窗口的常规矩形形状解决了几个问题，这些问题包括气泡和空泡的形成、应变片和散布保护胶的检查。在具体实施例中，超尺寸导线结合窗口包括圆角，并且近似在沿应变片较长尺寸的轴线上延长，这些应变片安装在感测元件端口上。这样一种设计便于在导线结合窗口中应变片和散布保护胶的检查，并且减少由窗口相对于应变片的歪斜造成的问题。另外，已经发现，这样一种超尺寸导线结合形状促进当散布保护胶时的气泡和空泡的减少。
在另一个实施例中，在电子仪器板上的胶流动挡板包括重新导向胶流动的沟渠。沟渠包括形成一个或多个沟槽的一个或多个壁。沟渠包括顶部层，该顶部层相对于保护胶具有非湿润表面。通过消除胶阻挡坝包含多余胶，少一个需要附接到电子仪器板上的分离部分。除消除元件之外，也消除另一个部分捕获在一个胶阻挡坝上的机会。
形成胶流动挡板的技术包括步骤：在电子仪器印刷电路板(PCB)中构造多个多层沟槽和对应壁，这些沟槽和对应壁围绕板特征，以被保护免遭胶流动。多个多层壁形成提供沟渠的沟槽，该沟渠至少部分地围绕待被保护的板特征。这样一种技术提供管理胶流动的成本有效手段、和对于在电子仪器板上的特征放置保护以免受有害胶流动的灵活性。涂敷胶的技术包括：在电子仪器板上提供胶流动挡板，胶流动挡板相对于保护胶具有非湿润表面；定位胶流动挡板，以保护电气接触垫；及提供超尺寸导线结合窗口。胶流动通过将胶分配到超尺寸导线结合窗口中和在电子仪器板上的导线结合垫上方而管理，从而胶流动挡板重新导向胶，由此防止胶流到电气接触垫上。
示范接口连接器组件包括：上部弹簧导向件，适于保持弹性接触部件；和下部弹簧导向件，适于附接到上部弹簧导向件。弹性接触部件包括具有双锥形端部的双端部对称弹簧，从而在弹簧的每个端部处的接触点较靠近弹簧的中心轴线/中心线。这样一种接口连接器组件提供有效弹簧捕获，而没有昂贵的高跷式销或PCB的使用。连接器可分离地预先组装，并且在某些情况下，组装可在组装应变片要求的清洁室条件以外进行，并且弹簧对称性减少在制造期间的定向担心，并且允许弹簧的自动进给。
在另一个实施例中，在接口连接器中的弹簧圆锥形地渐细，以将弹簧末端向在电子仪器板上的触点接收垫的中心对准。第一尖锥有效地使弹簧具有较小直径末端，并因此减小当瞄准电子仪器板或ECU的接触垫时的布置担心。另外，第二尖锥允许弹簧在弹簧导向件中的可靠捕获和保持。
以上描述的这样的设计和技术促进包装，以提供大量制造和高可靠性。这里公开的实施例，可以用在由Sensata Technologies，Inc.ofAttleboro，Massachusetts，U.S.A制造的那些之类的装置中。
附图说明
由这里公开的、在附图中所表明的具体实施例的如下描述，上文将是显然的，在这些附图中，类似附图标记贯穿不同视图指示相同部分。附图不必按比例，而是代之以强调表明这里公开的原理。
图1表明按照这里公开的实施例的压力传感器的横截面图；
图2是图1的压力传感器的俯视平面图；
图2A是在图2的线2A-2A上得到的横截面图；
图3是图1的压力传感器的电子仪器板的俯视平面图，该电子仪器板包括胶流动挡板；
图4是图3的电子仪器板的仰视平面图；
图5表明图3的胶流动挡板的横截面图；
图5A表明图5的胶流动挡板的俯视图；
图6是图1的接触弹簧的视图；
图6A是图6的接触弹簧的侧视图，表明弹簧末端接触；及
图7是与图6的接触弹簧相似的接触弹簧的视图，该接触弹簧具有可变节距有效线圈。
具体实施方式
这里公开的本发明实施例为测量压力使用的新颖压力传感器而提供。这里公开的实施例包括新设计的胶流动隔板，该胶流动隔板将一定印刷电路板(PCB)特征和元件与涂敷到PCB其它区域上的保护胶隔离。另外，实施例包括一种新设计的接触弹簧，该接触弹簧适于方便压力传感器的制造，同时使容差积累的影响最小。具体地说，在一个实施例中，支撑环包括平面安装接片，这些平面安装接片为单块电子仪器板提供稳定支撑，并且为弹性接触部件，例如双端部对称弹簧，提供支撑，这些双端部对称弹簧在两个端部处具有圆锥形。
图1表明按照一个示范实施例构造的压力传感器100。压力传感器100包括接触壳体子组件108，该接触壳体子组件108包括上部弹簧导向件120(也称作上部接触壳体)，该上部弹簧导向件120耦接到下部弹簧导向件134(也称作下部接触壳体)。接触壳体子组件108耦接到支撑环110，该支撑环110耦接到感测元件端口114。
在一个实施例中，下部弹簧导向件134用卡合连接130耦接到上部弹簧导向件120。接触壳体子组件108包括多根接触弹簧118a-118n(统称为接触弹簧118或弹簧118)，这些接触弹簧由对应弹簧座圈116a-116n保持到位。感测元件端口114包括引入倒角126，并且耦接到端口配合112上。支撑环110包括至少一个压配合狭缝132。支撑环110也包括支撑的平面安装接片124a-124n(统称为平面安装接片124)、和电气接触电子仪器板122，也称作印刷电路板122(PCB)或电子仪器板122。
在操作中，在隔膜上的玻璃表面上沉积的硅应变片182(在这个视图中未表示)，产生通过导线耦接到电子仪器板122上的信号，这些导线延伸成穿过超尺寸导线结合窗口140(图3)路由到在电子仪器板122上的连接。响应于流体压力，隔膜拱起，由此使应变片182产生应变。硅应变片182在Wheatstone电桥装置中连线，该Wheatstone电桥装置耦接到在电子仪器板122上的内部电子仪器，以提供反映流体压力的偏移的、调节的、温度补偿的电子输出。电子仪器板122包括用于信号调节的定制集成电路、和用于滤波和静电放电(ESD)保护的其它元件。
在压力传感器100与在例如汽车制动系统中的电子控制单元(ECU)(未表示)之间的电气连接借助于接触弹簧118实现。要理解，代替弹簧接触，可使用其它类型的弹性接触部件。电子仪器板122可选择性地将输出电压转换成与ECU通信的数字格式。数字输出可包括在单个触点上的冗余信号。
在制造期间，压配合狭缝132保证，感测元件端口和支撑环的相对侧壁在待被焊接的表面之间形成大体平齐搭接。在替代实施例中，在支撑环110上的隆起突起(未表示)设计成使用轻压与感测元件端
114的圆柱形部分配对，自对中在端口上的支撑环，并且保证在使用例如激光或接触焊被焊接的表面之间的接触。
与常规压力传感器相反，压力传感器100的支撑环110不要求保护性传感器壳体，尽管可使用保护性壳体。在示范传感器中，三个平面安装接片124支撑单电子仪器板122，与在常规压力传感器中使用的多电子仪器板不同。在一个实施例中，100的支撑环110是拉制不锈钢部件。
更详细地说，如在图2(俯视图)和2A(横截面图)中看到的那样，压力传感器100包括接触壳体子组件108的上部弹簧导向件120，该接触壳体子组件108容纳弹簧118。弹簧在弹簧末端接触点162中终止。
具有弹簧118的接触壳体子组件108形成到ECU的接口连接，并且通过弹簧末端接触点162实现电气连接。在一个实施例中，弹簧118和对应平面安装接片124的位置设计成满足定制ECU规范，并且接触壳体子组件108经卡合配合附接到支撑环。接触壳体子组件108也包括卡合特征142、接近孔143、及用来模压上部弹簧导向件的浇口150。
现在参照图2A，支撑环110包括多个压配合狭缝132，以提供在感测元件端口114与支撑环110之间的柔性压配合，从而感测元件端口和支撑环的相对侧壁形成大体平齐搭接。压配合狭缝132和工具对准槽口在制造期间提供较好制造容差和元件的自对中和对准。在一个实施例中，由压配合狭缝132提供的柔性压配合使支撑环110对于感测元件端口114的插入力最小，并且促进在感测元件端口114和支撑环110的相对侧壁之间的密切接触。感测元件端口114包括引入倒角126。
在一个示范过程中，焊接激光瞄准搭接164的中部。在这个过程中，通过搭接164的中部的激光焊接近似在大体平齐搭接的中部处偏离支撑环110的底部边缘，由此消除影响焊接质量的任何支撑环底部边缘状态，并且能够实现比使用对接焊时大的过程窗口。要理解，搭接可使用激光(连续或点焊)、接触焊或在技术中已知的其它焊接技术而焊接。在一定可选择实施例中，支撑环平面安装接片124用金镀敷成允许电子仪器板的软焊，而支撑环110在焊接区域中保持未镀敷，以防止焊接的污染。
再参照图2A，接触壳体子组件108(也称作弹簧导向子组件108)包括上部弹簧导向件120，该上部弹簧导向件120适于保持弹性接触部件，这里是弹簧118，该弹簧118附接到下部弹簧导向件134。在一个实施例中，上部弹簧导向件120卡合配合到下部弹簧导向件134，并且弹簧导向子组件108包括三根弹簧。包括导向弹簧118的弹簧导向子组件108提供到ECU的电气接口连接。
将弹簧导向子组件108分裂成两个元件，允许每根弹簧向其目标的密切导向，许可成本有效的弹簧捕获而没有昂贵高跷式销或PCB的使用，及允许连接器被预先组装。上部和下部弹簧导向件120和134借助于卡合配合特征彼此连接。上部和下部弹簧导向件具有配对定向特征，以保证适当对准。除卡合配合之外，包括但不限于热立桩、焊接及粘合的其它技术可用来接合上部和下部弹簧导向件120和134。
现在参照图3，电子仪器板122的上部侧180包括超尺寸导线结合窗口140、多块胶流动挡板172a-172n(统称为胶流动挡板172)、多个导线结合垫174a-174n(统称为导线结合垫174)、多个接触垫170a-170n(统称为接触垫170)，这些接触垫170a-170n定位成近似与对应多个平面安装接片124a-124n对准。电子仪器板122的上部侧180还包括对准标记178a和178b(在导线结合期间使用)、和多个PCB试验点176a-176n。图3也表示应变片182a和182b(统称为应变片182)，这些应变片182a和182b用导线184a-184n连接到导线结合垫174a-174n。在电子仪器板122上的胶流动挡板172包括沟渠(联系图5更详细地表示)，以重新导向胶流动。
在一个实施例中，电子仪器板122耦接到三个平面安装接片124a-124n。平面安装接片124a-124n限定平面，为电子仪器板122提供稳定支撑，及为它们上方的弹簧118提供机械支撑，这些弹簧118推进对应接触垫170。这避免弹簧118将力施加在电子仪器板122的未支撑区域上。平面安装接片124a-124n也为电子仪器板提供附接点，该电子仪器板可软焊到平面安装接片124。导线结合垫174用于从应变片182(即，Wheatstone电桥)到电子仪器板122的导线结合连接，并且在一个实施例中，是近似1/16平方英寸的镀金垫。在压力传感器100的制造期间，胶用来部分地保护导线结合连接免遭严酷的汽车环境，并且穿过在电子仪器板122中的超尺寸导线结合窗口140散布。在一个实施例中，胶是两部分自-熟化柔性胶。胶用来覆盖易于腐蚀的部分，并且提供部分环境隔离，但由于胶是非导电性的，所以它需要保持远离接触垫170。
代之以使用几个常规胶流动阻挡坝挡回胶，在电子仪器板122上构造的胶流动挡板172，重新导向胶绕电子仪器板122的特征的流动，以排除胶流动。在一个实施例中，将胶散布到导线结合窗口140中，以封装和保护应变片182。胶连续被散布，从而胶流出导线结合窗口140，以覆盖和保护导线结合垫174和导线184。当胶到达胶流动挡板172时，代之以将胶挡回，胶流动挡板172重新导向绕特征的胶流动，该特征这里是接触垫170，将胶从这些接触垫170排除。按这种方式，胶流动挡板172防止过多胶流到对于其存在敏感的电子仪器板122的区域上。改进的胶流动管理提供成本节省和质量改进，因为不要求几个辅助胶阻挡坝的使用，并且胶流动挡板172可灵活地布置在电子仪器板122上要求的任何地方，这些胶流动挡板172可作为PCB制造过程的部分制成。在一个实施例中，胶流动挡板172具有“双眉毛”形状，该“双眉毛”形状由在电子仪器板122中绕要排除胶流动的电子仪器板特征周边布置的迹线形成，该电子仪器板特征在这里是弹簧接触垫170。
当散布保护胶时，存在几个其它问题。有时胶不流到它被导向的地方，并且偶尔捕获空气，在覆盖层中形成气泡或空泡。在这些情况下，胶起不到其保护作用。因为这些问题，有时需要检查熟化的胶，以查看待被保护的每个部分已经用胶覆盖。此外，有时电子仪器板122相对于应变片182歪斜。响应于这些问题，发现改变超尺寸导线结合窗口140的形状减少三个问题的影响。通过提供超尺寸导线结合窗口140代替常规矩形窗口，即使超尺寸导线结合窗口140歪斜，也较容易检查胶。
在一个实施例中，超尺寸导线结合窗口140包括圆角，并且近似在沿应变片182的较长尺寸的轴线上延长，这些应变片182安装在感测元件端口114上。超尺寸导线结合窗口140保证，即使当歪斜时，应变片182的边缘也不由电子仪器板122遮挡，由此保证应变片182和导线184的检查。超尺寸导线结合窗口140的另一个好处是，减少气泡或空泡发生在保护胶中。
现在参照图4，电子仪器板122的底部侧190包括超尺寸导线结合窗口140、附接接片196a-196c及电气元件192a-192n(例如，陶瓷电容器)及194(例如，ASICS和其它IC)。与常规设计相反，这些常规设计中的一些具有用于PCB的悬臂支撑，平面安装接片124提供稳定的安装平台。因为电子仪器板122附接到平面安装接片124，这些平面安装接片124为弹簧118提供机械支撑，所以大大地减少来自破裂元件192和194的损害。
图5表明图3的胶流动挡板172的横截面图。胶流动挡板172使用印刷电路板过程制成，该印刷电路板过程用来构造电子仪器板122，并且在一个实施例中，胶流动挡板172的基底包括基底层302、基底铜层304、及预先浸渍合成纤维层306。第一壁320、第二壁324、第三壁328及接触垫170布置在基底层302的顶部上。第一沟槽322形成在第一壁320与第二壁324之间。第二沟槽326形成在第二壁324与第三壁328之间。第三沟槽316形成在第三壁328与接触垫170之间。第三沟槽316包括选择性第四壁314，该第四壁314这里由焊料掩模层336形成。
第一壁320包括铜层308和焊料掩模层336。第二壁324、第三壁328及接触垫170每个包括铜层308、镀铜层330、镀镍层332及镀金层334。沟槽322、326及316形成沟渠，该沟渠在胶流动到达接触垫170之前，重新导向胶流动。沟渠的顶部(即，壁320、324及328)优选地镀有金，因为胶一般不湿润金，这防止胶流动容易地向着接触垫170穿过沟槽，这些接触垫170也用金镀敷。
在一个示范制造过程中，胶流动挡板172通过在电子仪器板122中构造多个多层壁320、324及328和对应沟槽322、326及316而形成，这些多层壁320、324及328和对应沟槽322、326及316围绕要被保护免遭胶流动的板特征，该板特征例如是接触垫170a。沟槽322、326及316形成沟渠，该沟渠至少部分地围绕要被保护的板特征。使用在技术中已知的PCB板制造技术，通过穿过铜层308将电子仪器板向下蚀刻，可形成沟槽。壁320、324及328的顶部表面可用相对于胶的非湿润材料，例如金，镀敷或处理。
替代实施例(未表示)提供沟槽，以借助于在PCB中的凹槽重新导向胶，通过这些凹槽，过多胶在到达接触垫170之前可向下排出。在另一个实施例中，将焊料添加到迹线上，以增大壁的高度。也可能的是，借助于对珠宽度和高度及胶湿润特性的优化材料选择，创建散布的胶流动挡板。要理解，胶流动挡板172的材料和壁高度和沟槽宽度对于特定胶类型、胶珠宽度和高度及胶湿润特性可被优化。
图5A表明图5的胶流动挡板172的俯视图。胶流动挡板172包括第一壁320、第二壁324、及第三壁328。壁形成第一沟槽322、第二沟槽326及第三沟槽316。在这个实施例中，第四壁314和第一壁320包围沟槽322、326及316。
图6表示图1的接触弹簧118，该接触弹簧118是双端部对称弹簧，该双端部对称弹簧具有一段有效线圈400、第一锥形段402(由尖锥线408指示)、及端部404a和404b，这些端部404a和404b具有一段死线圈，这段死线圈在弹簧末端接触点162中终止。端部404具有第二锥形段412(由尖锥线410指示)。弹簧末端接触点162在一个端部404a处对于接触垫和在相对端部404b处对于ECU进行连接。弹簧118也在第一锥形段402处包括肩部，这些肩部允许弹簧118保持在上部弹簧导向件120和下部弹簧导向件134中。因为弹簧118是对称的，所以不像它在某些常规压力传感器的生产中那样，要求手加载到弹簧导向件120和134中。双端部对称特征促进碗式进给(bowl feeding)和拾取和放置制造设置的使用。第二锥形段412将弹簧末端接触点162带到离弹簧118的中心轴线406较近。要理解，第一锥形段402也有助于将弹簧末端接触点162带到离中心轴线406较近。弹簧118可用来代替较大成本高跷式销或要求人工组装的非对称弹簧，这些高跷式销和非对称弹簧都用在常规传感器中。
因为弹簧末端接触点162的目标(即，接触垫170)很小，并且因为组件(上部弹簧导向件120和下部弹簧导向件134、电子仪器板122及支撑环110)应该对准，以同时接触三个目标，所以存在有容差积累问题的可能性。为了将组件可旋转地和在水平尺寸中布置成命中三个目标，影响容差的一个特征是在弹簧上的最高点(即，弹簧末端接触点162)的位置。在弹簧118中的尖锥段402和412使在弹簧的每个端部404处的弹簧末端接触点162布置得离弹簧118的中心轴线406(也称作中心线406)较近。换句话说，尖锥410将弹簧末端接触点162拉向中心，减小每根弹簧118的偏离中心距离，并且通过在压力传感器100的组装中有效地提供附加容差而显著地缓和容差积累问题。
图6A是图6的接触弹簧的侧视图，表明弹簧末端接触点162。因为在弹簧118中的尖锥，在弹簧118的每个端部处的弹簧末端接触点162较靠近弹簧的中心轴线406。换句话说，弹簧118具有比弹簧的中部小的直径末端，这对于与接触垫170相接触是有利的。
图7是与图6的弹簧118相似的接触弹簧118′的视图，该接触弹簧118′具有可变节距有效线圈部分400′，该可变节距有效线圈部分400′包括第一节距416和这里的例如较小节距418。可变节距有效线圈部分400′减小在自动制造操作期间由于弹簧嵌套在一起造成的弹簧纠缠的发生，而不影响接触弹簧118′的要求长度和力规范。
尽管就本发明的具体优选实施例已经描述了本发明，但变更和修改对于本领域的技术人员将成为显然的。因此目的是，附属权利要求书鉴于现有技术要尽可能广义地解释，以包括这样的变更和修改。例如，本发明同样适用于压力/温度传感器、力传感器、等等。

Claims (22)

1.一种压力传感器，包括：
感测元件端口；
支撑环，包括至少一个安装接片和多个压配合狭缝，以在感测元件端口与支撑环之间提供柔性压配合，从而感测元件端口和支撑环的相对的侧壁形成大体平齐的搭接；及
电子仪器板，布置在支撑环内部，并且附接到至少一个安装接片，并具有多个接触垫。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，支撑环包括至少三个平面安装接片；并且
其中，电子仪器板包括多个附接垫，所述附接垫软焊到至少三个平面安装接片中的对应的平面安装接片，并且电子仪器板包括至少三个接触垫，所述至少三个接触垫与至少三个平面安装接片相对应。
3.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，感测元件端口通过与支撑环的底部边缘偏离的激光焊接接合到支撑环。
4.根据权利要求3所述的压力传感器，其中，激光焊接的搭接由点焊过程提供。
5.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，电子仪器板还包括与多个接触垫相邻的多个胶流动挡板。
6.根据权利要求1所述的压力传感器，其中，电子仪器板还包括超尺寸导线结合窗口，所述超尺寸导线结合窗口适于提供对于传感器触点的接近，以便于导线结合和传感器触点的可见性。
7.根据权利要求6所述的压力传感器，其中，超尺寸导线结合窗口包括圆角，并且近似在沿应变片的较长尺寸的轴线上延长，所述应变片安装在感测元件端口上。
8.一种在电子仪器板上的胶流动挡板，包括具有至少一个壁的沟渠，所述至少一个壁形成至少一个沟槽以重新导向胶流动，沟渠包括顶部层，所述顶部层具有相对于保护胶非湿润的表面。
9.根据权利要求8所述的胶流动挡板，其中，沟渠还包括绕待被排除胶流动的电子仪器板特征大体周边布置的多个沟槽和/或壁。
10.根据权利要求9所述的胶流动挡板，其中，特征是在电子仪器板上布置的接触垫，并且沟渠至少部分地围绕所述接触垫。
11.根据权利要求8所述的胶流动挡板，其中，非湿润的表面被镀金。
12.根据权利要求8所述的胶流动挡板，其中，电子仪器板用在传感器中。
13.一种形成胶流动挡板的方法，包括：
在电子仪器板中构造多个多层壁和/或对应的沟槽，所述多个多层壁和/或对应的沟槽围绕待被保护免遭胶流动的板特征；并且
其中，多个沟槽形成沟渠，所述沟渠至少部分地围绕待被保护的板特征。
14.根据权利要求13所述的方法，其中，待被保护的特征是电子接触垫。
15.根据权利要求13所述的方法，还包括用相对于胶非湿润的材料镀敷多个壁中的至少一个壁的顶部表面。
16.根据权利要求13所述的方法，其中，电子仪器板用在传感器中。
17.一种涂敷胶的方法，包括：
在电子仪器板上提供胶流动挡板，胶流动挡板具有相对于保护胶非湿润的表面；
定位胶流动挡板，以保护电气接触垫；
提供超尺寸导线结合窗口；
通过如下管理胶流动：
将胶散布到超尺寸导线结合窗口中并在电子仪器板上的导线结合垫上方，从而胶流动挡板重新导向胶，由此防止胶流到电气接触垫上。
18.一种接触壳体子组件，包括：
上部弹簧导向件，适于保持弹性接触部件；
下部弹簧导向件，适于附接到上部弹簧导向件上；并且
其中，弹性接触部件包括具有双锥形端部的双端部对称弹簧，从而在弹簧的每个端部处的接触点较靠近弹簧的中心轴线。
19.根据权利要求18所述的子组件，其中，弹簧是可变节距的，以使纠缠最小和由此便于自动组装。
20.根据权利要求18所述的子组件，其中，上部弹簧导向件卡合配合到下部弹簧导向件。
21.根据权利要求18所述的子组件，其中，弹簧包括与触点接收垫的中心对准的弹簧末端中心，并且弹簧双锥形端部圆锥形地渐细，以进一步将弹簧末端中心向触点接收垫的中心对准。
22.根据权利要求18所述的接触壳体子组件，用在使用电子控制单元的控制系统中。
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