CN104344923B - 一种汽车压力传感器及其制作方法 - Google Patents

Abstract

本发明的一种汽车压力传感器及其制作方法，属于压力传感器技术领域。本发明将汽车压力传感器壳体设计为一体结构，壳体包含压力接头、传感器感压腔、补偿转换线路腔、接插件包封接口等功能，传感器的封装采用价格低廉的TO‑5管基粘贴、键合，然后与壳体熔封封装，压力传感器芯片表面采用弹性体硅凝胶保护，后部安装有补偿板、转换板和接插件，整个传感器构件少，生产工序少，省去了通常的硅压阻压力传感器焊接金属隔离膜片、真空注油、多次加压消除应力等工序，具有生产工序少、成本低、外形小，适合批量生产等特点，完全满足汽车气压测量等环境要求。

Description

一种汽车压力传感器及其制作方法

技术领域

本发明涉及压力传感器技术领域，具体涉及一种可对汽车气压或其它气压等进行可靠的测量，本发明还设置这种汽车压力传感器的制作方法。

背景技术

压力传感器是由一种检测装置，能感受到被测量的压力信息，并能将检测感受到的压力信息，按一定规律变换成为电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。它是由敏感元件（测压芯片）和转换元件及过程连接件三部分组成。目前的压力传感器大多采用高精度高稳定性电阻应变计作为变送器的感压元件,采用贴片工艺，配套带有零点、满量程补偿，温度补偿电路，将被测量介质的压力转换成4～20mA、0.5～4.5VDC等标准电信号。也有采用扩散硅注油芯体的，其成本更高，以上由于其结构复杂，加工成本昂贵，不利于批量生产。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种稳定牢固，结构简单，加工便捷，制造成本低，有利于批量生产的汽车气体压力传感器，本发明还提供上述汽车压力传感器的制作方法。

为解决本发明的技术问题采用如下技术方案：

一种汽车压力传感器，包括壳体、压力传感器芯片、TO-5管基，所述壳体内依次设置压力传感器芯片、TO-5管基、陶瓷环、补偿线路板、转换线路板，所述压力传感器芯片用弹性体硅凝胶包裹保护，所述压力传感器芯片粘接在TO-5管基上，所述压力传感器芯片与TO-5管基的引脚用金丝连接，所述TO-5管基焊接在壳体上，所述TO-5管基与补偿线路板连接，所述TO-5管基与补偿线路板之间设置陶瓷环，所述补偿线路板与转换线路板连接，所述补偿线路板及转换线路板间隙和转换线路板后部灌注黑色的双组份硅橡胶，所述转换线路板连接接插件。

所述转换线路板与接插件之间设置垫环。

所述接插件为派克插座或AMP接头。

所述壳体前端设有螺纹，表面镀锌防锈。

上述任一一种汽车压力传感器的制作方法，其步骤如下：

a、将压力传感器芯片采用室温硫化硅橡胶粘接在TO-5管基上；

b、用金丝键合工艺把压力传感器芯片与TO-5管基的引脚用金丝连接后，再将粘接压力传感器芯片的 TO-5管基用熔封焊接的方法焊接在壳体上；

c、将壳体1接头朝上，从加压孔注入弹性体硅凝胶，其中，弹性体硅凝胶灌封高度控制在高于压力传感器芯片表面2mm，保护在压力传感器芯片表面；

d、然后依次装入陶瓷环、补偿线路板、转换线路板，TO-5管基引线穿过陶瓷环与补偿线路板直接焊接，TO-5管基引线穿过补偿线路板与转换线路板直接焊接；补偿线路板及转换线路板间隙及转换线路板后部灌注黑色的双组份硅橡胶密封；

e、将转换线路板与接插件用导线连接，经过模具冲压包封壳体后边沿得到产品。

所述转换线路板与接插件安装垫环。

所述接插件为派克插座或AMP接头。

所述壳体前端设有螺纹，表面镀锌防锈。

所述黑色的双组份硅橡胶为CB-302A/B双组份黑色硅橡胶。

所述壳体采用普通钢铸造或用型材车床加工而成，前端设有螺纹，表面镀锌防锈。壳体后端采用薄壁设计，既是补偿、变换电路的腔体，也是后部插座的包封体。

本发明的汽车压力传感器壳体设计为一体结构，壳体包含压力接头、传感器感压腔、补偿转换线路腔、接插件包封接口等功能，传感器的封装采用价格低廉的TO-5管基粘贴、键合，然后与壳体熔封封装，压力传感器芯片表面采用弹性体硅凝胶保护，后部安装有补偿板、转换板和接插件，整个传感器构件少，生产工序少，省去了通常的硅压阻压力传感器焊接金属隔离膜片、真空注油、多次加压消除应力等工序，具有生产工序少、成本低、外形小，适合批量生产等特点，完全满足汽车气压测量等环境要求。

附图说明

图1为发明结构示意图；

图2为本发明TO-5 管基结构示意图；

图3为发明壳体结构示意图；

图中 1－壳体 2－弹性体硅凝胶 3－压力传感器芯片 4－金丝 6－TO-5 管基 7－陶瓷环 8－补偿板 9－变换线路板 10－黑色的双组份硅橡胶 11－垫环12－接插件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的详细说明：

如图1、图2、图3所示，一种汽车压力传感器，包括壳体1、压力传感器芯片3、TO-5管基6，在壳体1内依次设置压力传感器芯片3、TO-5管基6、陶瓷环7、补偿线路板8、转换线路板9，压力传感器芯片3正面用弹性体硅凝胶2包裹，压力传感器芯片3粘接在TO-5管基6上，压力传感器芯片3与TO-5管基6的引脚用金丝4连接，金丝4的典型直径为25微米， TO-5管基6焊接在壳体1上， TO-5管基6与补偿线路板8连接，在TO-5管基6与补偿线路板8之间安装陶瓷环7，陶瓷环7使线补偿线路板8与壳体1、TO-5管基6隔离绝缘。补偿线路板8与转换线路板9连接，补偿线路板8及转换线路板9间隙及转换线路板9的后部灌注CB-302A/ B黑色的双组份硅橡胶10，转换线路板9连接接插件12，在转换线路板9与接插件12之间安装垫环11，使用垫11增大接插件12与壳体1的接触面，确保封装后接插件12的封装强度。其中接插件12为派克插座或AMP接头。

上述气压传感器的制作方法，其步骤如下：

a、将压力传感器芯片3采用室温硫化硅橡胶粘接在TO-5管基6上；

b、用金丝键合工艺把压力传感器芯片3与TO-5管基6的引脚用金丝4连接后再将粘接压力传感器芯片3的 TO-5管基6用熔封焊接的方法焊接在壳体1上；壳体1采用普通钢铸造或用型材车床加工而成，前端设有螺纹，表面镀锌防锈。壳体1后端采用薄壁设计，既是补偿、变换电路的腔体，也是后部插座的包封体。

c、将壳体1接头朝上，从加压孔注入专门定制的单组份甲基室温硫化弹性硅橡胶或双组份甲基硅橡胶2，硅橡胶灌封高度控制在高于压力传感器芯片3表面2mm，所述弹性硅凝胶2是由硅胶体室温硫化或加入固化剂而形成的一种弹性果冻状胶体。这种弹性硅凝胶2可以传递压力，又不致于流动，达到保护压力传感器芯片3表面的目的。

d、然后依次装入陶瓷环7、补偿线路板8、转换线路板9，陶瓷环7使补偿线路板8与壳体1、TO-5管基6隔离绝缘。TO-5管基6引线穿过陶瓷环7与补偿线路板8直接焊接，补偿线路板8上有与TO-5管基6引线相对应的焊线孔。TO-5管基6引线穿过补偿线路板8与转换线路板9直接焊接；转换线路板9上有也有与TO-5管基6引线相对应的焊线孔。补偿线路板8及转换线路板9间隙及转换线路板9后部灌注CB-302A/B黑色的双组份硅橡胶10密封；

e、将转换线路板9与接插件12连接，得到产品，接插件12为派可插座或AMP接头。其中使用工装加压将派可插座封装于壳体1上，也可根据需要改用其它类型的接插件12（如AMP接头），甚至不用插座，只要传感器与外部连接方便即可。

Claims (5)

1.一种汽车压力传感器的制作方法，其特征在于步骤如下：

a、将压力传感器芯片（3）采用室温硫化硅橡胶粘接在TO-5管基（6）上；

b、用金丝键合工艺把压力传感器芯片（3）与TO-5管基（6）的引脚用金丝连接后，再将粘接压力传感器芯片（3）的 TO-5管基（6）用熔封焊接的方法焊接在壳体（1）上；

c、将壳体（1）接头朝上，从加压孔注入弹性体硅凝胶（2），其中，弹性体硅凝胶（2）灌封高度控制在高于压力传感器芯片（3）表面2mm，保护在压力传感器芯片（3）表面；

d、然后在壳体（1）内TO-5管基（6）未粘接压力传感器芯片（3）的一侧依次装入陶瓷环（7）、补偿线路板（8）、转换线路板（9），使压力传感器芯片（3）、TO-5管基（6）、陶瓷环（7）、补偿线路板（8）、转换线路板（9）依次设置在壳体（1）内，TO-5管基（6）引线穿过陶瓷环（7）与补偿线路板（8）直接焊接，TO-5管基（6）引线穿过补偿线路板（8）与转换线路板（9）直接焊接；补偿线路板（8）及转换线路板（9）间隙及转换线路板（9）后部灌注黑色的双组份硅橡胶（10）密封；

e、将转换线路板（9）与接插件（12）用导线连接，经过模具冲压包封壳体（1）后边沿得到汽车压力传感器。

2.根据权利要求1所述的一种汽车压力传感器的制作方法，其特征在于：所述转换线路板（9）与接插件（12）之间安装垫环（11）。

3.根据权利要求1或2所述的一种汽车压力传感器的制作方法，其特征在于：所述接插件（12）为派克插座或AMP接头。

4.根据权利要求3所述的一种汽车压力传感器的制作方法，其特征在于：所述壳体（1）前端设有螺纹，表面镀锌防锈。

5.根据权利要求1或4所述的一种汽车压力传感器的制作方法，其特征在于：所述黑色的双组份硅橡胶（10）为CB-302A/B双组份黑色硅橡胶。