CN210089897U - 密封型msg压力传感器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种密封型MSG压力传感器，所述密封型MSG压力传感器包括：顶部封装件；接插件，其中所述顶部封装件封装至所述接插件；固定至所述接插件的玻璃‑金属封装件；固定至所述玻璃‑金属封装件的电子电路组件；固定至所述电子电路组件的敏感元件；以及封装至所述敏感元件的底部封装件。

Description

密封型MSG压力传感器

技术领域

本实用新型涉及一种密封型MSG压力传感器。更具体地，本实用新型涉及一种超小型的密封型MSG压力传感器。

背景技术

采用微熔硅应变片(MSG)技术的MSG压力传感器已经广泛应用于各种设备，例如车辆制动系统、车辆稳定控制系统、燃料压力监测系统、传动系统等。MSG压力传感器通常包括硅应变片元件，所述硅应变片元件被玻璃粘合至压力端口本体的金属膜片并构成敏感元件。硅应变片组成惠斯通电桥，根据硅应变片受压阻值减小以及受拉阻值增大的特性，在惠斯通电桥上电后，其节点电压信号随金属膜片的形变而变化。该信号随即被校准为与金属膜片上所受压力成正比的线性输出。

在实际应用中，出于各种考量因素，例如为了避免与控制单元的部件发生干涉或者为了满足安装空间的限制等，要求MSG压力传感器的尺寸尽可能小。然而，现有的MSG压力传感器经常不能满足这样严格的尺寸要求。因此，希望提供一种超小型的MSG压力传感器。

另外，现有的MSG压力传感器通常不是密封的。在为了避免影响测量精度或者为了保护传感器的内部元件而要求传感器具备良好密封性的应用场合，也希望提供一种密封型的MSG压力传感器。

实用新型内容

针对现有技术中的上述缺陷，本实用新型提供了一种密封型MSG压力传感器，其中，该密封型MSG压力传感器不仅具备良好的密封性，而且实现了超小的传感器尺寸。

根据本实用新型的一方面，提供了一种密封型MSG压力传感器，所述密封型MSG压力传感器包括：

顶部封装件；

接插件，其中，所述顶部封装件封装至所述接插件；

固定至所述接插件的玻璃-金属封装件；

固定至所述玻璃-金属封装件的电子电路组件；

固定至所述电子电路组件的敏感元件；以及

封装至所述敏感元件的底部封装件。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述电子电路组件包括法兰和印刷电路板组件，其中，所述法兰包括一体成型的支撑部和焊接部，所述支撑部构造成支撑所述焊接部，所述焊接部包括设有镀层的多个凸台，并且所述多个凸台构造成以回流焊的方式焊接至所述印刷电路板组件。通过一体地成型电子电路组件的法兰，并且一次成型出取代支撑环功能的多个凸台，不仅简化了组装工艺流程，而且有效地将传统的传感器法兰和用于支撑印刷电路板组件的支撑环这两者结合在一起，由此能够实现竖向、横向和旋转方向上的更小的公差累计，进而获得更小的传感器尺寸以及更高的尺寸精度，同时兼容各种复杂的设计细节。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述玻璃-金属封装件包括一体成型的玻璃封装板和金属基座。通过一体地成型玻璃-金属封装件，有效地将玻璃封装板和金属基座这两者结合在一起，由此简化了组装工艺流程，实现了竖向和横向更小的公差累计，进而能够获得更小的竖向和横向的传感器尺寸以及更高的尺寸精度，同时兼容各种复杂的设计细节。而且还能够更好地确保传感器本体的密封性。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，通过金属注塑成型工艺一体地成型所述法兰的支撑部和焊接部，并且通过金属注塑成型工艺一体地成型所述玻璃-金属封装件的玻璃封装板和金属基座。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述法兰的支撑部为台阶式结构，所述台阶式结构构造成用以实现所述电子电路组件与所述玻璃-金属封装件之间的孔轴式配合。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，在所述印刷电路板组件上设有多个弹簧，并且在所述玻璃封装板上设有多个封接针，所述弹簧与所述封接针的数量相同，并且所述弹簧构造成用于以一一对应的方式抵接至所述封接针以形成电气连接。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述敏感元件包括单片全桥压敏电阻。通过采用单片全桥压敏电阻取代传统的双片半桥电阻，能够节省更多的引线键合窗口和PCB空间，进而有助于实现更小的传感器总体的横向外形尺寸。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述接插件以焊接的方式固定至所述玻璃-金属封装件，所述玻璃-金属封装件以焊接的方式固定至所述电子电路组件，并且所述电子电路组件以焊接的方式固定至所述敏感元件。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述顶部封装件是构造成用以将所述接插件和玻璃-金属封装件粘接在一起的环氧树脂片。

在所述密封型MSG压力传感器的一个实施例中，所述底部封装件是套装至所述敏感元件的密封圈。

根据本实用新型所述的密封型MSG压力传感器不仅具备良好的密封性，而且实现了超小的传感器尺寸，由此，不仅能够确保传感器的工作性能，而且能够满足使传感器小型化的尺寸要求。

附图说明

通过结合附图考虑以下对本实用新型的优选实施例的说明内容，本实用新型的各种目标、特征和优点将变得更加显而易见。附图仅为本实用新型的示范性图解，并非一定是按比例绘制。在附图中，同样的附图标记始终表示相同或类似的部件。

图1是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器的整体示意图。

图2是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器的半剖侧视图。

图3是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器的半剖正视图。

图4是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器的分解图。

图5是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器中的玻璃-金属封装件的示意图。

图6A-6B示出了根据本实用新型的密封型MSG压力传感器中的电子电路组件，其中，图6A是电子电路组件中的法兰的示意图，图6B是电子电路组件的整体示意图。

图7-9示出了根据本实用新型的密封型MSG压力传感器中的敏感元件，其中，图7是敏感元件的整体示意图，图8是敏感元件的俯视图，并且图9是敏感元件的半剖侧视图。

具体实施方式

以下将参照附图描述本公开，其中的附图示出了本公开的优选实施例。然而应当理解的是，本公开能够以多种不同的方式呈现出来，并不局限于下文描述的实施例；事实上，下文描述的实施例旨在使本公开的公开内容更为完整，并向本领域技术人员充分说明本公开的保护范围。还应当理解的是，本文公开的实施例能够以各种方式进行组合，从而提供更多额外的实施例。本领域技术人员可以在不脱离本公开的主旨的范围内适当地修改细节配置。

应当理解的是，在所有附图中，相同的附图标记表示相同的元件。在附图中，为清楚起见，某些特征的尺寸可以进行变形。

除非另有说明，否则本文所用的术语(包括技术术语和科学术语)应具有本实用新型所涉及的技术领域的普通技术人员通常能够理解到的含义。除非另有说明，否则在说明书和权利要求书中所用的术语“包括”和“包含”应当解释为开放式的含义，也就是说，“包括”和“包含”应当解释为与术语“至少包括”或者“至少包含”同义。

除非另有说明，否则本实用新型中所使用的术语“上”、“下”、“顶”、“底”等仅仅是传感器及其构成元件在如图所示的状态下的相对方位。

应当理解的是，说明书中的用辞仅用于描述特定的实施例，并不旨在限定本公开。为了简明和/或清楚起见，公知的功能或结构可以不再详细说明。

下面将参考附图详细描述用于实现本公开的实施例。

图1是根据本实用新型的密封型MSG压力传感器S的整体示意图。图2是密封型MSG压力传感器S的半剖侧视图。图3是密封型MSG压力传感器S的半剖正视图。图4是密封型MSG压力传感器S的分解图。如图1-4所示，根据本实用新型的密封型MSG压力传感器S包括：顶部封装件1；接插件2，其中，顶部封装件1封装至接插件2；固定至接插件2的玻璃-金属封装件3；固定至玻璃-金属封装件3的电子电路组件4；固定至电子电路组件4的敏感元件5；以及封装至敏感元件5的底部封装件6。

优选地，顶部封装件1可以是构造成用以将接插件2和玻璃-金属封装件3粘接在一起的环氧树脂片。进一步优选地，底部封装件6可以是套装至敏感元件5的密封圈。此外，接插件2优选以焊接的方式固定至玻璃-金属封装件3以用于引出传感器的测量信号，玻璃-金属封装件3优选以焊接的方式固定至电子电路组件4，并且电子电路组件4优选以焊接的方式固定至敏感元件5。由此，能够确保MSG压力传感器S的良好的密封性，使传感器形成气密性的内腔，有效地隔绝外部环境介质。

以下将进一步结合图5对密封型MSG压力传感器S的玻璃-金属封装件3进行详细描述。如图5所示，密封型MSG压力传感器S的玻璃-金属封装件3包括一体成型的玻璃封装板3b和金属基座3c，并且优选地在玻璃封装板3b上设有三个封接针3a，这些封接针构造成用以与设置在电子电路组件4上的对应的弹簧相接触以形成电气连接。优选地，通过金属注塑成型工艺一体地成型玻璃-金属封装件3的玻璃封装板3b和金属基座3c。与冲压工艺和机加工工艺相比，金属注塑成型工艺能够精确地实现小而复杂的特征结构，并且能够显著地节约成本。

通过一体地成型如上所述的玻璃-金属封装件3，有效地将玻璃封装板3b和金属基座3c这两者结合在一起，由此简化了组装工艺流程，实现了竖向和横向更小的公差累计，进而能够获得更小的竖向和横向尺寸以及更高的尺寸精度，同时兼容各种复杂的设计细节。而且，还能够更好地确保传感器本体的密封性。

以下将进一步结合图6A-6B对密封型MSG压力传感器S的电子电路组件4进行详细描述。如图6A-6B所示，密封型MSG压力传感器S的电子电路组件4包括法兰4a和印刷电路板(PCB)组件4b。如图6A所示，法兰4a包括一体成型的支撑部和焊接部，所述支撑部构造成支撑所述焊接部，所述焊接部包括设有镀层的四个凸台，这些凸台构造成以回流焊的方式焊接至印刷电路板组件4b。然而，本领域技术人员应该认识到，凸台的具体位置和数量不应受限于如图所示的实施例，而是可以根据需要以不同的方式进行设置。

优选地，通过金属注塑成型工艺一体地成型法兰4a的支撑部和焊接部。与冲压工艺和机加工工艺相比，金属注塑成型工艺能够精确地实现小而复杂的特征结构，并且能够显著地节约成本。进一步优选地，如图6A所示，法兰4a的支撑部可以为台阶式结构，所述台阶式结构构造成用以实现玻璃-金属封装件3与电子电路组件4之间的孔轴式配合。此外，本领域技术人员应该认识到，法兰4a的支撑部也可以采用其他结构，例如通过外部治具实现玻璃-金属封装件3与电子电路组件4之间的机械配合。

如图6B所示，在印刷电路板组件4b上设有三个弹簧，这些弹簧构造成用于以一一对应的方式抵接至设在玻璃封装板3b上的三个封接针3a以形成电气连接。然而，本领域技术人员应该认识到，封接针3a以及弹簧的具体位置和数量不应受限于如图所示的实施例，而是可以根据需要以不同的方式进行设置。

通过一体地成型电子电路组件的法兰，并且一次成型出能够取代传统的支撑环功能的多个凸台，不仅简化了组装工艺流程，而且有效地将传统的传感器法兰和用于支撑印刷电路板组件的支撑环这两者结合在一起，由此能够实现竖向、横向和旋转方向上的更小的公差累计，进而得到更小的传感器尺寸，同时兼容各种复杂的设计细节。

以下将进一步结合图7-9对密封型MSG压力传感器S的敏感元件5进行详细描述。如图7-9所示，密封型MSG压力传感器S的敏感元件5包括单片全桥压敏电阻5a、第一组件5b和第二组件5c，其中，第一组件5b和第二组件5c以焊接的方式固定在一起，并且单片全桥压敏电阻5a固定地安装在第一组件5b的顶部。通过采用单片全桥压敏电阻取代传统的双片半桥电阻，能够节省更多的引线键合窗口和PCB空间，进而有助于实现更小的传感器总体的横向外形尺寸。

如上所述，根据本实用新型提供的密封型MSG压力传感器S不仅具备良好的密封性，而且实现了超小的传感器尺寸，由此，不仅能够确保传感器的工作性能，而且能够满足使传感器小型化的尺寸要求。

尽管已经参照示范性实施例描述了本公开，但是本领域技术人员应当理解，在本质上不脱离本公开的精神和范围的情况下能够对本公开的示范性实施例进行多种修改和变型。因此，所有的修改和变型均包含在由所附权利要求限定的本公开的保护范围内。本公开的保护范围由所附的权利要求限定，并且这些权利要求的等同方案也包含在内。

Claims (10)

1.一种密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述密封型MSG压力传感器包括：

顶部封装件；

接插件，其中，所述顶部封装件封装至所述接插件；

固定至所述接插件的玻璃-金属封装件；

固定至所述玻璃-金属封装件的电子电路组件；

固定至所述电子电路组件的敏感元件；以及

封装至所述敏感元件的底部封装件。

2.根据权利要求1所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述电子电路组件包括法兰和印刷电路板组件，其中，所述法兰包括一体成型的支撑部和焊接部，所述支撑部构造成支撑所述焊接部，所述焊接部包括设有镀层的多个凸台，并且所述多个凸台构造成以回流焊的方式焊接至所述印刷电路板组件。

3.根据权利要求2所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述玻璃-金属封装件包括一体成型的玻璃封装板和金属基座。

4.根据权利要求3所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，通过金属注塑成型工艺一体地成型所述法兰的支撑部和焊接部，并且通过金属注塑成型工艺一体地成型所述玻璃-金属封装件的玻璃封装板和金属基座。

5.根据权利要求4所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述法兰的支撑部为台阶式结构，所述台阶式结构构造成用以实现所述电子电路组件与所述玻璃-金属封装件之间的孔轴式配合。

6.根据权利要求5所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，在所述印刷电路板组件上设有多个弹簧，并且在所述玻璃封装板上设有多个封接针，所述弹簧与所述封接针的数量相同，并且所述弹簧构造成用于以一一对应的方式抵接至所述封接针以形成电气连接。

7.根据权利要求1至6中的任意一项所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述敏感元件包括单片全桥压敏电阻。

8.根据权利要求1至6中的任意一项所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述接插件以焊接的方式固定至所述玻璃-金属封装件，所述玻璃-金属封装件以焊接的方式固定至所述电子电路组件，并且所述电子电路组件以焊接的方式固定至所述敏感元件。

9.根据权利要求1至6中的任意一项所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述顶部封装件是构造成用以将所述接插件和玻璃-金属封装件粘接在一起的环氧树脂片。

10.根据权利要求1至6中的任意一项所述的密封型MSG压力传感器，其特征在于，所述底部封装件是套装至所述敏感元件的密封圈。

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