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HINTERGRUND DER ERFINDUNG
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Die
vorliegende Erfindung betrifft allgemein Drucksensoren, die einen
Sensorchip zum Erfassen eines Drucks beinhalten. Genauer gesagt
betrifft die vorliegende Erfindung einen Drucksensor, der eine verbesserte
Anordnung eines Sensorchips zum Minimieren des Einflusses von externen
Schwingungen auf den Drucksensor aufweist.
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Im
Stand der Technik beinhalten Drucksensoren, welche einen Sensorchip
zum Erfassen eines Drucks beinhalten, im Allgemeinen weiterhin ein
Gehäuse,
einen Schaltungschip und ein Schutzgel. Das Gehäuse weist eine innere Endoberfläche, auf
welche die Sensor- und Schaltungschips montiert sind, und eine Öffnung auf,
durch welche das Schutzgel in das Gehäuse gefüllt ist, um die Sensor- und
Schaltungschips zu schützen.
Ein derartiger Drucksensor ist zum Beispiel in der
japanischen Patentoffenlegungsschrift Nr.
2006-23109 offenbart.
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6 zeigt
einen bestehenden Drucksensor 30, in dem ein Sensorchip 10 und
ein Schaltungschip 14 durch einen Klebstoff 20 an
einer inneren Endoberfläche 15b eines
aus Harz bestehenden Gehäuses 15 befestigt
sind. Eine Mehrzahl von Anschlüssen 16 ist
auf der inneren Endoberfläche 15b angeordnet,
um teilweise aus dem Gehäuse 15 hervorzustehen.
Eine Drahtkontaktierung 18 wird angewendet, um zwischen
den Sensor- und Schaltungschips 10 und 14 und
zwischen dem Schaltungschip 14 und den Anschlüssen 16 eine
elektrische Verbindung herzustellen. Weiterhin befindet sich, um
eine Spannung abzuschwächen,
die durch eine Temperaturänderung
induziert wird, ein Glassitz 11 zwischen dem Sensorchip 10 und
der inneren Endoberfläche 15b. Ein
Schutzgel 19 ist durch eine Öffnung 15a des Gehäuses 15 in
das Gehäuse 15 gefüllt, um
die Sensor- und Schaltungschips 10 und 14, den
Glassitz 11 und die Drahtkontaktierung 18 zu schützen.
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Wenn
der vorhergehende Drucksensor 30 in eine Umgebung mit einer
Druckaufnahmeoberfläche 10a des
Sensorchips 10 senkrecht zu der Richtung von externen Schwingungen
eingebaut ist, die von der Umgebung zu dem Drucksensor 30 übertragen werden,
können
die Schwingungen bewirken, dass die Druckaufnahmeoberfläche 10a durch
die Trägheit des
Schutzgels 19 verschoben wird. Folglich kann sich auch
dann, wenn es keine Änderung
des Istwerts eines Drucks der Umgebung gibt, der Wert des Drucks ändern, der
von dem Drucksensor 30 erfasst wird, was zu einem Erfassungsfehler
des Drucksensors 30 führt.
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Zum
Beispiel kann, wie es in 7 gezeigt ist, der Drucksensor 30 in
einen Innenraum eingebaut sein, der in einer Tür 40 eines Fahrzeugs
ausgebildet ist, um die Luftdruckänderung in dem Innenraum zu
erfassen, die durch eine Kollision gegen die Tür 40 bewirkt wird.
In diesem Fall können
jedoch, da die Druckaufnahmeoberfläche 10a des Sensorchips 10 senkrecht
zu der Richtung von Schwingungen ist, die durch einen Öffnungs-
und Schließvorgang
der Tür 40 bewirkt
werden, die Schwingungen zu einem Erfassungsfehler des Drucksensors 30 führen.
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Um
das vorhergehende Problem zu vermeiden, ist ein Einbauen des Drucksensors 30 in
den Innenraum der Tür 40 mit
der Druckaufnahmeoberfläche 10a des
Sensorchips 10 parallel zu der Richtung von Schwingungen
betrachtet worden. Jedoch würde in
diesem Fall, da die Sensor- und Schaltungschips 10 und 14 in
der horizontalen Richtung (das heisst der Richtung von Schwingungen)
ausgerichtet sein würden,
die Länge
des Drucksensors 30 in der horizontalen Richtung die des
Innenraums überschreiten,
so dass der Drucksensor 30 nicht in dem Innenraum untergebracht
werden könnte.
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Die
vorliegende Erfindung ist im Hinblick auf die zuvor erwähnten Probleme
geschaffen worden, und weist als ihre Aufgabe auf, diese Probleme
zu beseitigen.
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Diese
Aufgabe wird mit den in Anspruch 1 angegebenen Maßnahmen
gelöst.
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Weiter
vorteilhafte Ausgestaltungen der vorliegenden Erfindung sind Gegenstand
der abhängigen
Ansprüche.
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Gemäß einem
Aspekt der vorliegenden Erfindung wird ein Drucksensor geschaffen,
der in einer Umgebung zu verwenden ist, die Schwingungen mit sich
bringt. Der Drucksensor beinhaltet ein Gehäuse und einen Sensorchip. Das
Gehäuse
weist eine Innenoberfläche
auf, die senkrecht zu einer Richtung der Schwingungen angeordnet
ist. Der Sensorchip dient dazu, einen Druck in der Umgebung zu erfassen
und ein Erfassungssignal zu erzeugen, das den erfassten Druck darstellt.
Der Sensorchip weist eine Druckaufnahmeoberfläche auf und ist in dem Gehäuse mit
der Druckaufnahmeoberfläche
senkrecht zu der Innenoberfläche
des Gehäuses
befestigt.
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Mit
dem vorhergehenden Aufbau kann, da die Druckaufnahmeoberfläche des
Sensorchips demgemäß parallel
zu der Richtung der Schwingungen ist, der Einfluss der Schwingungen
auf die Druckaufnahmeoberfläche
minimiert werden. Folglich kann eine hohe Genauigkeit des Drucksensors
sichergestellt werden.
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Gemäß einem
weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beinhaltet der Drucksensor
weiterhin einen Schaltungschip, um das Erfassungssignal zu verarbeiten,
das von dem Sensorchip erzeugt wird. Der Schaltungschip ist in dem
Gehäuse
befestigt, ohne in der Richtung der Schwingungen zu dem Sensorchip
ausgerichtet zu sein.
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Mit
dem vorhergehenden Aufbau kann der Drucksensor auch dann, wenn die
Umgebung eine begrenzte verfügbare
Länge in
der Richtung der Schwingungen aufweist, immer noch in die Umgebung
eingebaut werden.
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KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNG
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Die
vorliegende Erfindung wird nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen
unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung näher erläutert.
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Es
zeigt:
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1 eine
schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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2 eine
schematische Querschnittsansicht eines Drucksensor gemäß einem
zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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3 eine
schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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4 eine
schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einem
vierten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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5 eine
schematische Querschnittsansicht eines Drucksensors gemäß einem
fünften
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung;
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6 eine
schematische Querschnittsansicht eines bestehenden Drucksensors;
und
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7 eine
schematische Ansicht des bestehenden Drucksensors, der in einen
Innenraum eingebaut ist, der in einer Tür eines Fahrzeugs ausgebildet ist.
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BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN
AUSFÜHRUNGSBEISPIELE
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden hier im weiteren Verlauf unter
Bezugnahme auf die 1 bis 5 beschrieben.
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Es
ist anzumerken, dass zum Zwecke der Klarheit und des Verständnisses
identische Komponenten, die identische Funktionen in unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung aufweisen, wo es möglich ist, in jeder der Figuren
mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet worden sind.
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Erstes Ausführungsbeispiel
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1 zeigt
den Gesamtaufbau eines Drucksensors 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Der Drucksensor 1 ist dazu ausgelegt,
in einen Innenraum eingebaut zu werden, der in einer Tür eines
Fahrzeugs ausgebildet ist, um die Luftdruckänderung in dem Innenraum zu erfassen,
die durch eine Kollision gegen die Tür bewirkt wird.
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Der
Innenraum kann zwischen einem Aussenblech auf der Aussenseite und
einer Türverkleidung
auf der Innenseite der Tür
ausgebildet sein. Ansonsten kann, wenn eine Innenverkleidung zwischen dem
Aussenblech und der Türverkleidung
vorgesehen ist, der Innenraum entweder zwischen dem Aussenblech
und der Innenverkleidung oder zwischen der Innenverkleidung und
der Türverkleidung
ausgebildet sein.
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Wie
es in 1 gezeigt ist, beinhaltet der Drucksensor 1 einen
Sensorchip 10, einen Glassitz bzw. eine Glasauflage 11,
ein Untergehäuse 12,
eine Mehrzahl von Anschlüssen 13,
einen Schaltungschip 14, ein Hauptgehäuse 15 und eine Mehrzahl
von Anschlüssen 16.
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Der
Sensorchip 10 beinhaltet eine Membran (nicht gezeigt) zum
Erfassen eines Drucks. Die Membran weist eine Brückenschaltung, die darin ausgebildet
ist, und eine Druckaufnahmeoberfläche auf, die eine Druckaufnahmeoberfläche 10a des
Sensorchips 10 darstellt. Wenn ein Druck auf den Sensorchip 10 ausgeübt wird,
wird die Druckaufnahmeoberfläche 10a verschoben,
um dadurch zu bewirken, dass das Ausgangssignal der Brückenschaltung
demgemäß geändert wird.
Daher kann der Druck auf der Grundlage eines Erfassungssignals erfasst
werden, das von dem Sensorchip 10 erzeugt wird und das
Ausgangssignal der Brückenschaltung
darstellt.
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Der
Glassitz 11 ist vorgesehen, um den Sensorchip 10 mit
einer minimalen Spannung zu halten, die durch eine Temperaturänderung
induziert wird.
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Das
Untergehäuse 12 besteht
aus Harz und weist die Form einer Schale mit einer Öffnung 12a und
einer inneren Endoberfläche
(das heisst der Innenoberfläche
des geschlossenen Endes der Schale) 12b auf. Der Schaltungschip 10 und
der Glassitz 11 sind auf die innere Endoberfläche 12b gestapelt, so
dass die Druckaufnahmeoberfläche 10a des Schaltungschips 10 parallel
zu der inneren Endoberfläche 12b ist.
Weiterhin ist der Glassitz 11 durch einen Klebstoff 17 an
der inneren Endoberfläche 12b befestigt.
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Die
Anschlüsse 13 sind
vorgesehen, um das Erfassungssignal, das von dem Sensorchip 10 erzeugt
wird, nach ausserhalb des Untergehäuses 12 zu übertragen,
und das Untergehäuse 12 an
dem Hauptgehäuse 15 zu
befestigen. Genauer gesagt bestehen die Anschlüsse 13 zum Beispiel
aus Kupfer und weisen eine "L"-Form auf. Die Anschlüsse 13 sind
jeweils teilweise in das Untergehäuse 12 eingeführt. Die
eingeführten
Abschnitte der Anschlüsse 13 sind
durch einen Klebstoff (nicht gezeigt) an der inneren Endoberfläche 12b des
Untergehäuses 12 parallel
zu der Druckaufnahmeoberfläche 10a des
Sensorchips 10 befestigt. Die eingeführten Abschnitte sind weiterhin
durch eine Drahtkontaktierung 18 elektrisch mit dem Sensorchip 10 verbunden.
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Um
die eingeführten
Abschnitte der Anschlüsse 13,
den Sensorchip 10 und die Drahtkontaktierung 18 zu
schützen,
ist ein Schutzelement 19 durch die Öffnung 12a in das
Untergehäuse 12 gefüllt. Das
Schutzelement 19 besteht aus einem stark isolierenden Material,
wie zum Beispiel einem Gel oder Gummi auf Fluorinbasis.
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Der
Schaltungschip 14 besteht aus einem Halbleiterchip, der
zum Beispiel einen MOS-Transistor beinhaltet. Der Schaltungschip 14 weist
darin ausgebildet eine Schaltung zum Verarbeiten des Erfassungssignals
auf, das von dem Sensorchip 10 erzeugt wird.
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Das
Hauptgehäuse 15 besteht
ebenso aus Harz und weist die Form einer Tasse mit einer Öffnung 15a und
einer inneren Endoberfläche 15b auf. Der
Schaltungschip 14 ist durch einen Klebstoff 20 an der
inneren Endoberfläche 15b befestigt.
Die Anschlüsse 13 sind
ebenso durch einen Klebstoff (nicht gezeigt) an der inneren Endoberfläche 15b befestigt. Die
Anschlüsse 13 sind
weiterhin durch eine Drahtkontaktierung 18 elektrisch mit
dem Schaltungschip 14 verbunden.
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Die
Anschlüsse 16 sind
vorgesehen, um den Schaltungschip 14 elektrisch mit einer
externen Vorrichtung oder Schaltung zu verbinden. Weiterhin dehnen
sich die Anschlüsse 16 parallel
zu der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 aus und sind
teilweise in das Hauptgehäuse 15 eingeführt. Die
eingeführten
Abschnitte der Anschlüsse 16 sind durch
einen Klebstoff (nicht gezeigt) an der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt. Die
eingeführten
Abschnitte 16 sind weiterhin durch eine Drahtkontaktierung 18 elektrisch
mit dem Schaltungschip 14 verbunden.
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Um
die Abschnitte der Anschlüsse 13 ausserhalb
des Untergehäuses 12,
den Schaltungschip 14 und die eingeführten Abschnitte der Anschlüsse 16 zu
schützen,
ist das Hauptgehäuse 15 ebenso durch
die Öffnung 15a mit
dem Schutzelement 19 gefüllt.
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Nach
einem Beschreiben des Gesamtaufbaus des Drucksensors 1 werden
nun Vorteile von diesem beschrieben.
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Der
Drucksensor 1 ist in den Innenraum einzubauen, der in der
Tür des
Fahrzeugs ausgebildet ist, wobei die innere Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 senkrecht
zu der Schwingungsrichtung (das heisst der Richtung von Schwingungen,
die durch einen Öffnungs-
und Schließvorgang
der Tür bewirkt
werden) ist. Genauer gesagt ist der Drucksensor 1 durch
einen Klebstoff an einer Türverkleidung
des Fahrzeugs derart zu befestigen, dass die innere Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 senkrecht
zu der horizontalen Richtung (das heisst zu der Schwingungsrichtung)
ist. Da die Druckaufnahmeoberfläche 10a des
Sensorchips 10 senkrecht zu der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 ist,
ist sie demgemäß parallel
zu der Schwingungsrichtung nach dem Einbau.
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Mit
dem vorhergehenden Aufbau wird, wenn der Luftdruck in dem Innenraum
aufgrund einer Kollision gegen die Tür geändert wird, die Membran des Sensorchips 10 deformiert
und wird die Änderung des
Luftdrucks durch das Erfassungssignal dargestellt, das von dem Sensorchip 10 erzeugt
wird. Das Erfassungssignal wird dann zu dem Schaltungschip 14 ausgegeben
und in diesem verarbeitet. Nach der Verarbeitung wird das Erfassungssignal
weiterhin über
die Anschlüsse 16 zu
der externen Vorrichtung oder Schaltung ausgegeben. Andererseits
können, wenn
ein Öffnungs-
und Schließvorgang
der Tür durchgeführt wird,
Schwingungen in der Öffnungs- und
Schließrichtung
(das heisst der horizontalen Richtung) bewirkt werden und zu dem
Drucksensor 1 übertragen
werden. Jedoch kann, da die Druckaufnahmeoberfläche 10a des Sensorchips 10 parallel
zu der Schwingungsrichtung ist, die Deformation der Membran des
Sensorchips 10 aufgrund der Schwingungen minimiert werden.
Folglich kann eine hohe Genauigkeit des Drucksensors 1 sichergestellt
werden.
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Weiterhin
ist in dem Drucksensor 1 der Sensorchip 10 an
dem Untergehäuse 12 befestigt
und ist der Schaltungschip 14 direkt an der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt.
Die Sensor- und die Schaltungschips 10 und 14 sind
nicht in der Schwingungsrichtung ausgerichtet.
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Mit
dem vorhergehenden Aufbau kann auch dann, wenn der Innenraum in
der Tür
des Fahrzeugs eine begrenzte verfügbare Länge in der Schwingungsrichtung
(das heisst der horizontalen Richtung) aufweist, der Drucksensor 1 immer
noch in den Innenraum eingebaut werden.
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In
dem Drucksensor 1 weist jeder der Anschlüsse 13 eine "L"-Form auf und ist teilweise in das Untergehäuse 12 eingeführt.
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Folglich
können
derartige Abschnitte der Anschlüsse 13,
welche parallel zu dem Sensorchip 10 an der inneren Endoberfläche 12b des
Untergehäuses 12 befestigt
sind, einfach elektrisch mit dem Sensorchip 10 verbunden
werden. Die anderen Abschnitte, welche parallel zu dem Schaltungschip 14 an
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt
sind, können
einfach elektrisch mit dem Schaltungschip 14 verbunden
werden.
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In
dem Drucksensor 1 ist es, da der Sensorchip 10 in
dem Untergehäuse 12 aufgenommen
ist, möglich,
den Sensorchip 10 durch Füllen des Schutzelements 19 lediglich
in das Untergehäuse 12 zu schützen. Folglich
kann verglichen mit dem Fall eines Füllens des gesamten Hauptgehäuses 15 die
Menge des Schutzelements 19, die erforderlich ist, bedeutsam
verringert werden.
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Zweites Ausführungsbeispiel
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2 zeigt
den Gesamtaufbau eines Drucksensors 1A gemäß dem zweiten
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des Drucksensors 1A ist ähnlich zu
dem des Drucksensors 1 gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Demgemäß werden lediglich die Unterschiede
dazwischen beschrieben.
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In
dem Drucksensor 1 ist, wie es zuvor beschrieben worden
ist, der Schaltungschip 14 direkt auf das Hauptgehäuse 15 montiert.
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Im
Vergleich dazu beinhaltet, wie es in 2 gezeigt
ist, der Drucksensor 1A weiterhin ein Untergehäuse 21 und
eine Mehrzahl von Anschlüssen 22.
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Das
Untergehäuse 21 besteht
aus Harz und weist die Form einer Schale mit einer Öffnung 21a und
einer inneren Endoberfläche 21b auf.
Das Untergehäuse 21 ist
auf der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 angeordnet,
so dass die innere Endoberfläche 21b des
Untergehäuses 21 parallel zu
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 ist.
Der Schaltungschip 17 ist in dem Untergehäuse 21 aufgenommen
und durch den Klebstoff 20 an der inneren Endoberfläche 21b befestigt.
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Die
Anschlüsse 22 sind
vorgesehen, um den Schaltungschip 14 elektrisch mit den
Anschlüssen 13 und 16 zu
verbinden und das Untergehäuse 21 an dem
Hauptgehäuse 15 zu
befestigen. Genauer gesagt dehnen sich die Anschlüsse 22 zu
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 aus
und sind teilweise in das Untergehäuse 21 eingeführt. Die Anschlüsse 22 sind
durch einen Klebstoff (nicht gezeigt) an der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt.
Das Untergehäuse 21 ist demgemäß über die
Anschlüsse 22 mit
dem Schaltungschip 14 parallel zu der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt.
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Die
eingeführten
Abschnitte der Anschlüsse 22 sind
durch eine Drahtkontaktierung 18 elektrisch mit dem Schaltungschip 14 verbunden.
Weiterhin ist, um den Schaltungschip 14, die eingeführten Abschnitte
der Anschlüsse 22 und
die Drahtkontaktierung 18 zu schützen, das Untergehäuse 21 durch
die Öffnung 21a mit
dem Schutzelement 19 gefüllt.
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Die
Abschnitte der Anschlüsse 22 ausserhalb
des Untergehäuses 21 sind
durch die Drahtkontaktierung 18 elektrisch mit den Anschlüssen 13 und 22 verbunden.
Weiterhin wird das Schutzelement 19 angewendet, um die
Drahtkontaktierung 18, die die Anschlüsse 22 mit den Anschlüssen 13 oder 22 verbindet,
einzubetten, um sie dadurch zu schützen.
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Der
zuvor beschriebene Drucksensor 1A weist die Vorteile des
Drucksensors 1 auf, der in dem vorhergehenden Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung beschrieben worden ist.
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Drittes Ausführungsbeispiel
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3 zeigt
den Gesamtaufbau eines Drucksensors 1B gemäß dem dritten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des Drucksensors 1B ist ähnlich zu
dem des Drucksensors 1A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Demgemäß werden lediglich die Unterschiede
dazwischen beschrieben.
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In
dem Drucksensor 1A, der zuvor beschrieben worden ist, sind
die Anschlüsse 22 durch
die Drahtkontaktierung 18 elektrisch mit den Anschlüssen 13 oder 16 verbunden.
Im Vergleich dazu beinhaltet der Drucksensor 1B, wie es
in 3 gezeigt ist, weiterhin eine Leiterplatte 23,
die die Anschlüsse 22 elektrisch
mit den Anschlüssen 13 oder 16 verbindet.
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Die
Leiterplatte 23 besteht aus einer Glasepoxydplatte oder
einer flexiblen Platte, auf welcher ein leitendes Muster (nicht
gezeigt), durch Verdrahtungsmuster und Kontaktierungsanschlussflächen ausgebildet
ist. Die Leiterplatte 23 ist durch Schrauben (nicht gezeigt)
mit einem Klebstoff (nicht gezeigt) an der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt.
Die Anschlüsse 13, 22 und 16 sind durch
Löten oder
Schweissen mit den entsprechenden Kontaktierungsanschlussflächen auf
der Leiterplatte 23 verbunden. Folglich sind die Anschlüsse 22 durch
das leitende Muster, das auf der Leiterplatte 23 ausgebildet
ist, elektrisch mit den Anschlüssen 13 oder 16 verbunden.
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Der
zuvor beschriebene Drucksensor 1B weist die gleichen Vorteile
wie die Drucksensoren 1 und 1A gemäß den vorherigen
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung auf.
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Viertes Ausführungsbeispiel
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4 zeigt
den Gesamtaufbau eines Drucksensor 1C gemäß dem vierten
Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Der Aufbau des Drucksensors 1C ist ähnlich zu
dem des Drucksensors 1A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Demgemäß werden lediglich die Unterschiede
dazwischen beschrieben.
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In
dem Drucksensor 1A, wie er zuvor beschrieben worden ist,
sind der Sensorchip 10 und der Schaltungschip 14 jeweils
in den Untergehäusen 12 und 21 befestigt.
Weiterhin sind die Untergehäuse 12 und 21 an
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt,
so dass der Sensorchip 10 senkrecht zu der inneren Endoberfläche 15b ist,
während
der Schaltungschip 14 parallel zu der inneren Endoberfläche 15b ist.
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Im
Vergleich dazu beinhaltet der Drucksensor 1C, wie es in 4 gezeigt
ist, lediglich ein einzelnes Untergehäuse 24 anstelle der
Untergehäuse 12 und 21,
um sowohl den Sensorchip 10 als auch den Schaltungschip 14 aufzunehmen.
Weiterhin ist das Untergehäuse 24 an
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 derart
befestigt, dass sowohl der Sensorchip 10 als auch der Schaltungschip 14 senkrecht
zu der inneren Endoberfläche 15b sind.
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Das
Untergehäuse 24 besteht
aus Harz und weist die Form von zwei Schalen auf, die mit einer gemeinsamen
Endwand miteinander integriert sind. Anders ausgedrückt ist
das Untergehäuse 24 durch eine
Trennwand (die gemeinsame Endwand) in zwei Teile getrennt. Genauer
gesagt weist das Untergehäuse 24 erste
und zweite Öffnungen 24a und 24b auf,
die in der Längsrichtung
des Untergehäuses 24 einander
gegenüberliegen.
Das Untergehäuse 24 weist
ebenso erste und zweite innere Endoberflächen 24c1 und 24c2 auf,
die jeweils die Oberflächen der gemeinsamen
Endwand des Untergehäuses 24 sind,
die den ersten und zweiten Öffnungen 24a und 24b gegenüberliegen.
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Der
Sensorchip 10 und der Schaltungschip 14 sind jeweils
an den ersten und zweiten inneren Endoberflächen 24c1 und 24c2 des
Untergehäuses 24 parallel
zu diesen befestigt. Das Untergehäuse 24 ist über die
Anschlüsse 13,
die teilweise in das Untergehäuse 24 eingeführt sind,
an der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 befestigt,
so dass die ersten und zweiten inneren Endoberflächen 24c1 und 24c2 senkrecht
zu der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 sind.
Folglich sind sowohl der Sensorchip 10 als auch der Schaltungschip 14 senkrecht
zu der inneren Endoberfläche 15b des Hauptgehäuses 15.
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Die
elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 13 und den Sensor-
und Schaltungschips 10 und 14 wird in dem Untergehäuse 24 durch eine
Drahtkontaktierung 18 bewirkt. Um alle der Komponenten
in dem Untergehäuse 24 zu
schützen, ist
das Schutzelement 19 durch beide der ersten und zweiten Öffnungen 24a und 24b in
das Untergehäuse 24 gefüllt. Andererseits
wird die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 13 und
den Anschlüssen 16 ausserhalb
des Untergehäuses 24 durch
die Drahtkontaktierung 18 bewirkt. Das Schutzelement 19 wird
angewendet, um die Drahtkontaktierung 18 einzubetten, die
die Anschlüsse 13 und 16 verbindet,
um sie dadurch zu schützen.
Folglich kann verglichen mit dem Fall eines Füllens des gesamten Hauptgehäuses 15 die
Menge des Schutzelements 19 die erforderlich ist, bedeutsam
verringert werden.
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Der
zuvor beschriebene Drucksensor 1C weist die gleichen Vorteile
wie die Drucksensoren 1, 1A und 1B gemäß den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung auf.
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Fünftes Ausführungsbeispiel
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5 zeigt
den Gesamtaufbau eines Drucksensors 1D gemäß dem fünften Ausführungsbeispiel der
vorliegenden Erfindung. Die Struktur des Drucksensors 1D ist ähnlich zu
der des Drucksensors 1A gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung. Demgemäß werden lediglich die Unterschiede
dazwischen beschrieben.
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In
dem Drucksensor 1A, wie er zuvor beschrieben worden ist,
sind der Sensorchip 10 und der Schaltungschip 14 jeweils
in den Untergehäusen 12 und 21 befestigt.
Weiterhin sind die Untergehäuse 12 und 21 an
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 derart
befestigt, dass der Sensorchip 10 senkrecht zu der inneren
Endoberfläche 15b ist,
während
der Schaltungschip 14 parallel zu der inneren Endoberfläche 15b ist.
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Im
Vergleich dazu beinhaltet der Drucksensor 1D, wie es in 5 gezeigt
ist, lediglich ein einzelnes Untergehäuse 25 anstelle der
Untergehäuse 12 und 21,
um sowohl den Sensorchip 10 als auch den Schaltungschip 14 aufzunehmen.
Weiterhin ist das Untergehäuse 25 an
der inneren Endoberfläche 15b des
Hauptgehäuses 15 derart
befestigt, dass sowohl der Sensorchip 10 als auch der Schaltungschip 14 senkrecht
zu der inneren Endoberfläche 15b sind.
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Das
Untergehäuse 25 besteht
aus Harz und weist die Form einer Schale mit einer Öffnung 25a und
einer inneren Endoberfläche 25b auf.
Der Schaltungschip 14 ist durch einen Klebstoff 17 an
der inneren Endoberfläche 25b des
Untergehäuses 25 befestigt.
Der Sensorchip 10 ist auf den Schaltungschip 14 gestapelt.
Die Anschlüsse 13 sind
teilweise in das Untergehäuse 25 eingeführt, um
das Untergehäuse 25 zu
halten. Die elektrische Verbindung zwischen dem Schaltungschip 10 und
dem Schaltungschip 14 und den Anschlüssen wird in dem Untergehäuse 25 durch
eine Drahtkontaktierung 18 bewirkt. Um alle der Komponenten
in dem Untergehäuse 25 zu
schützen,
ist das Schutzelement 19 durch die Öffnung 25a in das
Untergehäuse 25 gefüllt. Andererseits
wird die elektrische Verbindung zwischen den Anschlüssen 13 und
den Anschlüssen 16 ausserhalb
des Untergehäuses 25 durch
die Drahtkontaktierung 18 bewirkt. Das Schutzelement 19 wird
angewendet, um die Drahtkontaktierung 18 einzubetten, die
die Anschlüsse 13 und 16 verbindet,
um sie dadurch zu schützen. Folglich
kann verglichen mit dem Fall eines Füllens des gesamten Hauptgehäuses 15 die
Menge des Schutzelements 19, die erforderlich ist, bedeutsam verringert
werden.
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Der
zuvor beschriebene Drucksensor 1D weist die gleichen Vorteile
wie die Drucksensoren 1, 1A, 1B und 1C gemäß den vorhergehenden
Ausführungsbeispielen
der vorliegenden Erfindung auf.
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Andere Ausführungsbeispiele
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Während die
vorhergehenden besonderen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung gezeigt und beschrieben worden sind,
versteht es sich für
Fachleute, dass verschiedene Ausgestaltungen, Änderungen und Verbesserungen
durchgeführt werden
können,
ohne den Umfang der vorliegenden Erfindung zu verlassen.
- (1) Die vorhergehenden Ausführungsbeispiele der vorliegenden
Erfindung sind auf die Drucksensoren gerichtet, die in einen Innenraum
eingebaut sind, der in einer Tür
eines Fahrzeugs ausgebildet ist, um die Luftdruckänderung
in dem Innenraum zu erfassen, die durch eine Kollision gegen die Tür bewirkt
wird. Jedoch kann die vorliegende Erfindung ebenso an Drucksensoren
für andere Zwecke
angewendet werden.
- (2) In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung sind die Drucksensoren durch einen Klebstoff an einer
Türverkleidung
befestigt. Jedoch ist es ebenso möglich, die Drucksensoren durch
andere Mittel, wie zum Beispiel Schrauben, an der Türverkleidung
zu befestigen.
- (3) In den vorhergehenden Ausführungsbeispielen der vorliegenden
Erfindung sind die Anschlüsse 13 durch
einen Klebstoff an der inneren Endoberfläche 15b des Hauptgehäuses 15 befestigt. Jedoch
können
die Anschlüsse 13 ebenso
durch andere Mittel, wie zum Beispiel Löten, an der inneren Endoberfläche 15b befestigt
sein.