DE102011089608A1 - Gehäuseteil für einen elektrischen Sensorsowie Verfahren zur Herstellung des Gehäuseteils - Google Patents
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Abstract
Es wird ein Gehäuseteil (40) für einen Dehnungssensor beschrieben. Der Dehnungssensor weist mindestens ein Sensorelement auf. Das Gehäuseteil (40) weist einen Innenraum (31) zur Aufnahme des Sensorelements auf. Das Gehäuseteil (40) weist eine in Dickschichttechnik erstellte Kontaktschicht aus elektrisch leitfähigem Material auf, die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Durchführung aus dem Innenraum (31) nach außen zu realisieren.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Gehäuseteil für einen elektrischen Sensor, insbesondere für einen Dehnungssensor nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1. Die Erfindung betrifft ebenfalls ein Verfahren zur Herstellung dieses Gehäuseteils sowie einen unter Verwendung des Gehäuseteils hegestellten Sensor.
- In der
EP 2 056 085 A1 ist ein Gehäuse für einen Dehnungssensor beschrieben, das ein Basisteil, ein Mittelteil und ein Deckelteil aufweist. Auf das Basisteil ist ein Sensorelement aufgeklebt, wobei das Sensorelement ein Oberflächenwellenbauteil enthält. In derEP 2 056 085 A1 handelt es sich dabei um einen sogenannten SAW-Resonator (SAW = surface acoustic wave). Das Mittelteil ist rohrförmig ausgebildet und nimmt im zusammengebauten Zustand das Sensorelement in seinem Innenraum auf. Das Mittelteil ist mit einer Öffnung versehen, durch die zwei elektrische Drähte für den Anschluss des Sensorelements hindurchgeführt sind. Die Öffnung wird vor dem Zusammenbau des Basisteils und des Mittelteils mit verschmolzenem Glas gasdicht verschlossen. Das Basisteil, das Mittelteil und das Deckelteil bestehen beispielsweise aus einem Edelstahl und werden gasdicht miteinander verklebt oder verschweißt. - Aufgabe der Erfindung ist es, ein Gehäuseteil zu schaffen, das einfacher herstellbar ist.
- Die Erfindung löst diese Aufgabe durch ein Gehäuseteil nach dem Anspruch 1 sowie durch ein Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils nach dem Anspruch 13. Die Aufgabe wird ebenfalls durch einen Sensor nach dem Anspruch 11 sowie dessen Herstellung nach dem Anspruch 15 gelöst.
- Erfindungsgemäß weist das Gehäuseteil eine in Dickschichttechnik erstellte Kontaktschicht aus elektrisch leitfähigem Material auf, die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Durchführung aus einem zur Aufnahme eines Sensorelements vorgesehenen Innenraum nach außen zu realisieren.
- Die Herstellung der die elektrische Durchführung enthaltenden Kontaktschicht in Dickschichttechnik ist wesentlich einfacher durchführbar als beispielsweise der beim Stand der Technik verwendete Glas-Verschluss der dort für die Durchführung der Drähte vorgesehenen Öffnung. Weiterhin ist die in Dickschichttechnik realisierte elektrische Durchführung hinsichtlich ihrer Abmessungen wesentlich kleiner ausführbar als die mit Glas verschmolzene Öffnung beim Stand der Technik. Im Vergleich zu den bekannten Glas-Durchführungen besteht bei der in Dickschichttechnik hergestellten elektrischen Durchführung auch ein wesentlich geringeres Risiko, dass bei höheren Dehnungen ein Materialbruch entsteht, was insbesondere bei der Verwendung bei einem Dehnungssensor von wesentlicher Bedeutung ist. Ein weiterer Vorteil der elektrischen Durchführung besteht darin, dass sie einfach und flexibel an unterschiedliche Anwendungsfälle und -funktionen angepasst werden kann. Weiterhin kann mit Hilfe der in Dickschichttechnik hergestellten elektrischen Durchführung in einfacher Weise ein insgesamt dichtes Sensorgehäuse hergestellt werden. Ein weiterer wesentlicher Vorteil der angewandten Dickschichttechnik besteht darin, dass zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors eine sogenannte Nutzenfertigung zur Anwendung kommen kann. Dies bedeutet, dass eine Mehrzahl von Gehäuseteilen gleichzeitig hergestellt werden kann. Dies ist im Vergleich dazu bei den bekannten Glas-Durchführungen nicht möglich.
- Bei einer Weiterbildung der Erfindung sind eine erste und eine zweite Isolationsschicht aus elektrisch isolierendem Material vorhanden, die in Dickschichttechnik erstellt sind, und zwischen denen die Kontaktschicht angeordnet ist. Damit wird auf einfache Weise eine Isolation der elektrischen Durchführung erreicht.
- Besonders vorteilhaft ist es dabei, wenn die erste Isolationsschicht einen über die zweite Isolationsschicht überstehenden Bereich aufweist, so dass sich in diesem Fall die Kontaktschicht vom Innenraum bis in den überstehenden Bereich erstrecken kann. Damit wird in einfacher Weise die elektrische Durchführung vom Innenraum nach außen in den überstehenden Bereich realisiert.
- Weiterhin ist es möglich, die beiden Isolationsschichten jeweils mehrlagig auszuführen. Entsprechend ist es auch möglich, die aufeinanderfolgenden Kontakt- und Isolationsschichten mehrlagig auszubilden und damit mehrere Leitungsebenen zu realisieren.
- Mit Hilfe der Dickschichttechnik besteht die weitere Möglichkeit, die Kontaktschicht zumindest teilweise aus einem Material mit einem höheren elektrischen Widerstand herzustellen. Damit können Widerstände unmittelbar in die Kontaktschicht integriert werden. Entsprechend ist es möglich, insbesondere bei der Verwendung von Hochfrequenzsignalen mit Hilfe der Dickschichttechnik auch noch andere elektrische Bauelemente und damit ganze elektrische Schaltungen aufzubauen und gegebenenfalls zumindest teilweise in die Kontaktschicht zu integrieren.
- Weitere Merkmale, Anwendungsmöglichkeiten und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen der Erfindung, die in den Figuren dargestellt sind. Dabei bilden alle beschriebenen oder dargestellten Merkmale für sich oder in beliebiger Kombination den Gegenstand der Erfindung, unabhängig von ihrer Zusammenfassung in den Patentansprüchen oder deren Rückbeziehung sowie unabhängig von ihrer Formulierung bzw. Darstellung in der Beschreibung bzw. in den Figuren.
-
1 zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer ersten Baugruppe eines erfindungsgemäßen Dehnungssensors,2a zeigt eine schematische Perspektivansicht eines Ausführungsbeispiels einer zweiten Baugruppe eines erfindungsgemäßen Dehnungssensors,2b zeigt eine schematische Explosionsdarstellung der zweiten Baugruppe der2a ,3a zeigt eine schematische Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Dehnungssensors nach dem Zusammenbau der ersten und der zweiten Baugruppe,3b zeigt eine schematische Draufsicht auf den Zusammenbau der3a , und4 zeigt eine schematische Perspektivansicht des erfindungsgemäßen Dehnungssensors. - In der
1 ist eine erste Baugruppe11 eines Dehnungssensors10 und in den2a ,2b ist eine zweite Baugruppe12 des Dehnungssensors10 dargestellt. Der Dehnungssensor10 ist in der4 dargestellt. - Die erste Baugruppe
11 weist eine Bodenplatte15 und drei Sensorelemente16 auf. - Die Bodenplatte
15 ist eben ausgebildet und besteht vorzugsweise aus einem Metall. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ist die Bodenplatte15 rechteckig ausgebildet. Es versteht sich, dass die Bodenplatte15 auch eine andere Form besitzen kann. Die Dicke der Bodenplatte15 ist vorzugsweise kleiner als 2 mm. - Die drei Sensorelemente
16 sind etwa in einem mittleren, zentralen Bereich der Bodenplatte15 befestigt. Mindestens zwei der drei Sensorelemente16 sind vorzugsweise gleichartig ausgebildet und besitzen jeweils eine Vorzugsachse. Im Hinblick auf die Vorzugsachse weisen diese beiden Sensorelemente16 einen Winkel zueinander auf. - Mindestens zwei der drei Sensorelemente
16 sind dazu geeignet, jeweils eine Dehnung in Richtung ihrer Vorzugsachse zu erfassen. Zu diesem Zweck weist jedes dieser beiden Sensorelemente16 ein Oberflächenwellenbauteil auf. Beispielsweise kann es sich dabei um einen SAW-Resonator oder eine SAW-Verzögerungsleitung handeln (SAW = surface acoustic wave). Vorzugsweise kann das Oberflächenwellenbauteil durch entsprechende Elektrodenstrukturen auf einem piezoelektrischen Kristall realisiert sein. - Bei der Herstellung der ersten Baugruppe
11 werden die drei Sensorelemente16 auf der Bodenplatte15 angeordnet, dann justiert und in diesem Zustand beispielsweise mit der Bodenplatte15 verklebt. Es versteht sich, dass die Befestigung der drei Sensorelemente16 auf der Bodenplatte15 auch auf andere Weise ausgeführt werden kann. - Die zweite Baugruppe
12 weist einen unteren Rahmen18 , einen Dickschichtaufbau und einen oberen Rahmen19 auf. Der Dickschichtaufbau ist dazu vorgesehen, eine elektrische Durchführung zu realisieren. Zu diesem Zweck ist der Dickschichtaufbau mit einer elektrisch leitfähigen Schicht versehen, die sich zwischen einem nachfolgend erläuterten Innenraum und einem ebenfalls nachfolgend erläuterten überstehenden Bereich erstreckt. Die elektrische Durchführung ist dazu vorgesehen, dass über sie elektrische Signale, insbesondere Hochfrequenzsignale, übertragen werden. - Der Dickschichtaufbau weist eine untere Isolationsschicht
21 , eine Kontaktschicht22 und eine obere Isolationsschicht23 auf. Gemäß der2b liegt folgender Aufbau der Rahmen und Schichten von unten nach oben vor: unterer Rahmen18 , untere Isolationsschicht21 , Kontaktschicht22 , obere Isolationsschicht23 , oberer Rahmen19 . - Der untere Rahmen
18 besteht aus einem Metall und ist rechteckig und eben ausgebildet. Die Rechteckform des unteren Rahmens18 ist an die Rechteckform der Bodenplatte15 angepasst. Es versteht sich, dass der untere Rahmen18 auch eine andere Form besitzen kann. Die Dicke des unteren Rahmens18 ist vorzugsweise kleiner als 2 mm. - In dem unteren Rahmen
18 ist in einem mittleren, zentralen Bereich eine Öffnung25 vorhanden, die etwas größer ist als diejenige Fläche, die die drei Sensorelemente16 auf der Bodenplatte15 etwa einnehmen, so dass die drei Sensorelemente16 beim Zusammenbau der ersten und der zweiten Baugruppe11 ,12 in die Öffnung25 eingeführt bzw. durch die Öffnung25 hindurch gesteckt werden können. - Die untere Isolationsschicht
21 besitzt die Rechteckform des unteren Rahmens18 und weist auch eine entsprechende Öffnung25 für die Sensorelemente15 auf. Es versteht sich, dass die untere Isolationsschicht21 auch eine andere Form besitzen kann. Die untere Isolationsschicht21 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material und wird vorzugsweise in einem Siebdruckverfahren flächig auf den unteren Rahmen18 aufgetragen. Die untere Isolationsschicht21 kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein. - Die Kontaktschicht
22 besteht aus einem elektrisch leitfähigen Material. Mit Hilfe der Kontaktschicht22 werden elektrische Leitungen zu den drei Sensorelementen15 realisiert. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel weist die Kontaktschicht22 zwei etwa rechteckförmige Anschlussflächen27 auf, an die jeweils eine Leiterbahn28 angeschlossen ist. Wie insbesondere der2a entnehmbar ist, verlaufen die beiden Leiterbahnen28 in Richtung zu der Öffnung25 und teilweise um die Öffnung25 herum. - Die beiden Leiterbahnen
28 und die beiden Anschlussflächen27 bilden eine Zweileiterstruktur, über die elektrische Signale übertragen werden können. Es versteht sich, dass auch andersartige Leitungsstrukturen zur Anwendung kommen können, beispielsweise eine Mikrostreifenleitung und/oder eine Doppelbandleitung und/oder eine geerdete Koplanarleitung und/oder eine koplanare Zweibandleitung oder dergleichen. Vorzugsweise ist die verwendete Leitungsstruktur besonders gut für die Übertragung von Hochfrequenzsignalen geeignet. - Die Kontaktschicht
22 kann zusätzlich zwischen den beiden Leiterbahnen28 zumindest teilweise aus einem Material mit einem eher hohen elektrischen Widerstand aufgebaut werden. Auf diese Weise kann insbesondere ein Parallelwiderstand mittels der Dickschichttechnik ausgebildet werden, der beispielsweise als Überspannungsschutz (ESD = electro-static discharge) dienen kann. - Die Kontaktschicht
22 wird vorzugsweise in einem Siebdruckverfahren flächig auf die untere Isolationsschicht21 aufgetragen. Aufgrund der unteren Isolationsschicht21 existiert an sich keine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktschicht22 und dem unteren Rahmen18 . Es kann aber auch vorgesehen sein, dass zumindest eine der beiden Anschlussflächen27 mit dem Rahmen18 elektrisch verbunden ist. - Die obere Isolationsschicht
23 ist rahmenförmig ausgebildet, wobei die Abmessungen des Rahmens in Querrichtung etwa den Abmessungen der Rechteckform des unteren Rahmens18 entsprechen. Wie noch näher erläutert werden wird, steht die Rechteckform des unteren Rahmens18 und der unteren Isolationsschicht21 jedoch in Längsrichtung über die Rechteckform der oberen Isolationsschicht23 über und bildet dort einen überstehenden Bereich29 . Die Breite des Rahmens der oberen Isolationsschicht23 ist derart bemessen, dass die obere Isolationsschicht23 die Öffnung25 und die Leiterbahnen28 nicht bedeckt. Es versteht sich, dass die obere Isolationsschicht23 auch eine andere Form besitzen kann. - Die obere Isolationsschicht
23 besteht aus einem elektrisch isolierenden Material und wird vorzugsweise in einem Siebdruckverfahren flächig auf die untere Isolationsschicht21 sowie auf die Kontaktschicht22 aufgetragen. Die obere Isolationsschicht23 kann ein- oder mehrlagig ausgeführt sein. - Der obere Rahmen
19 besitzt die Rahmenform der oberen Isolationsschicht23 . Die Breite des Rahmens ist wiederum derart bemessen, dass der obere Rahmen19 die Öffnung25 und die Leiterbahnen28 nicht bedeckt. Es wird hierzu beispielhaft auf die2a verwiesen, wo die Öffnung25 und die Leiterbahnen28 innerhalb des rahmenförmigen oberen Rahmens19 erkennbar sind. Es versteht sich, dass der obere Rahmen19 auch eine andere Form besitzen kann. Die Höhe des oberen Rahmens19 ist vorzugsweise kleiner als 2 mm. - Der obere Rahmen
19 besteht aus einem Metall und kann auf die obere Isolationsschicht23 aufgelötet oder aufgeklebt werden. Aufgrund der oberen Isolationsschicht23 existiert keine elektrische Verbindung zwischen der Kontaktschicht22 und dem oberen Rahmen19 . - Wie insbesondere der
2a entnehmbar ist und wie bereits erwähnt wurde, sind der untere Rahmen18 und die untere Isolationsschicht21 zumindest in Längsrichtung etwas länger ausgebildet als die Kontaktschicht22 , die obere Isolationsschicht23 und der obere Rahmen19 . In diesen überstehenden Bereich29 erstrecken sich die beiden Anschlussflächen27 der Kontaktschicht22 . Vorzugsweise erstrecken sich die beiden Anschlussflächen27 von der einen Seite zu der anderen Seite des Rahmens der oberen Isolationsschicht23 bzw. des oberen Rahmens19 . - Wenn man den von dem Rahmen der oberen Isolationsschicht
23 und des oberen Rahmens19 gebildeten Bereich als Innenraum31 bezeichnet, so sind die Leiterbahnen28 in diesem Innenraum31 angeordnet, während die Anschlussflächen27 sich zumindest teilweise außerhalb des Innenraums31 in dem überstehenden Bereich befinden. - Innerhalb des Dickschichtaufbaus erstreckt sich somit eine elektrische Durchführung von dem Innenraum
31 nach außen. Vorzugsweise wird die elektrische Durchführung mit Hilfe der Kontaktschicht22 realisiert, die im vorliegenden Ausführungsbeispiel insbesondere aus den Leiterbahnen28 besteht. Die Kontaktschicht22 ist dabei zwischen den beiden Isolationsschichten21 ,23 angeordnet, wobei die untere Isolationsschicht21 den überstehenden Bereich29 aufweist, und wobei die Kontaktschicht22 sich in diesen überstehenden Bereich29 erstreckt. - Die Herstellung der zweiten Baugruppe
12 kann unabhängig von der Herstellung der ersten Baugruppe11 durchgeführt werden. - Zur Herstellung der zweiten Baugruppe
12 wird der untere Rahmen18 in einer Montagevorrichtung justiert und gehalten. Danach werden die untere Isolationsschicht21 , die Kontaktschicht22 und die obere Isolationsschicht23 in Dickschichttechnik auf dem unteren Rahmen18 aufgebaut. Die Justierung der unteren Isolationsschicht21 , der Kontaktschicht22 und der oberen Isolationsschicht23 richtet sich dabei nach der Justierung des unteren Rahmens18 in der Montagevorrichtung. Gegebenenfalls können zusätzlich Markierungen oder dergleichen zum Zwecke der Justierung verwendet werden. Danach wird der obere Rahmen19 auf der oberen Isolationsschicht23 befestigt. Dies kann gegebenenfalls durch einen Aufbau in Dickschichttechnik erfolgen. Die Justierung des oberen Rahmens19 kann sich wiederum nach der Justierung des unteren Rahmens18 in der Montagevorrichtung richten. Alternativ oder zusätzlich können weitere Montagevorrichtungen für den oberen Rahmen19 vorgesehen sein. - Die einzelnen Schichten der zweiten Baugruppe
12 werden nacheinander aufgebaut und jeweils in einem Ofen gebrannt. Dies kann vorzugsweise bei etwa 850 Grad erfolgen. Diese Ofenprozesse können gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Schutzgases erfolgen. - Nach der Herstellung der zweiten Baugruppe
12 stellt der Aufbau dieser Baugruppe12 ein gasdichtes Bauteil dar. Dies bedeutet, dass insbesondere die Übergänge zwischen den einzelnen Schichten und Rahmen der zweiten Baugruppe12 gasdicht ausgebildet sind. - Nach der Fertigstellung der ersten und der zweiten Baugruppe
11 ,12 werden die beiden Baugruppen zusammengebaut. Die zusammengebauten Baugruppen11 ,12 sind in den3a ,3b dargestellt. - Wie den
3a ,3b entnehmbar ist und wie bereits erläutert wurde, ragen die drei Sensorelemente16 der ersten Baugruppe11 durch die Öffnung25 der zweiten Baugruppe12 hindurch. Die drei Sensorelemente16 der ersten Baugruppe11 befinden sich damit in dem von der zweiten Baugruppe12 gebildeten Innenraum31 . - Die Bodenplatte
15 der ersten Baugruppe11 wird mit dem unteren Rahmen18 der zweiten Baugruppe12 verschweißt oder verlötet oder verklebt. Vorzugsweise wird eine gasdichte Schweißnaht zwischen allen vier Längs- und Querseiten des unteren Rahmens18 und der Bodenplatte15 gezogen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Laser-Schweißverfahrens gegebenenfalls unter Zuhilfenahme eines Schutzgases durchgeführt werden. - Danach werden die nunmehr ortsfest sich im Innenraum befindenden drei Sensorelemente
16 elektrisch mit den Anschlussflächen27 verbunden. Hierzu kann beispielsweise ein sogenanntes Wedge-Bonding oder Ball-Bonding verwendet werden. In der3b sind die entstehenden Bond-Drähte33 zwischen den drei Sensorelementen16 und den Leiterbahnen28 bzw. den Anschlussflächen27 schematisch eingezeichnet. Die Kontaktstellen der Bond-Drähte33 auf den Leiterbahnen28 können dabei nahezu frei gewählt werden. - Nach dem Zusammenbau der ersten und der zweiten Baugruppe
11 ,12 wird der Innenraum31 mit einem Deckel35 verschlossen. Der auf diese Weise dann fertiggestellte Dehnungssensor10 ist in der4 dargestellt. - Der Deckel
35 ist eben ausgebildet und besteht beispielsweise aus einem Metall. Der Deckel35 ist rechteckig ausgebildet und an die Rechteckform des oberen Rahmens19 angepasst. Es versteht sich, dass der Deckel35 auch eine andere Form besitzen kann. Die Dicke des Deckels ist vorzugsweise kleiner als 1 mm. - Der Deckel
35 wird mit dem oberen Rahmen19 der zweiten Baugruppe12 verschweißt oder verlötet oder verklebt. Vorzugsweise wird eine gasdichte Schweißnaht zwischen allen vier Längs- und Querseiten des oberen Rahmens19 und des Deckels35 gezogen. Dies kann beispielsweise mit Hilfe eines Laser-Schweißverfahrens durchgeführt werden. - Vorzugsweise wird das Verschließen des Innenraums
31 mit dem Deckel35 in einem zuerst abgepumpten und dann mit einem Gas, beispielsweise mit Stickstoff-Helium gefüllten Raum durchgeführt. Damit wird erreicht, dass der Innenraum31 des Dehnungssensors10 nicht mit Luft, sondern mit dem Gas gefüllt ist. Die drei Sensorelemente16 und insbesondere deren jeweils auf einem piezoelektrischen Kristall realisiertes Oberflächenwellenbauteil sind damit ebenfalls nicht von Luft umgeben, sondern von dem Gas. Damit sind die Sensorelemente16 insbesondere vor einer chemischen Korrosion geschützt. Gegebenenfalls kann mit Hilfe der Gasfüllung auch eine Dichtigkeitsüberprüfung des Dehnungssensors10 vorgenommen werden. - Die Justierung des Deckels
35 auf dem oberen Rahmen19 kann mit Hilfe einer entsprechenden Prägung auf der Unterseite des Deckels35 oder durch sonstige Montagevorrichtungen erreicht werden. - Wie erläutert wurde, kann die Herstellung der ersten und der zweiten Baugruppe
11 ,12 jeweils separat und insbesondere in zeitlicher und örtlicher Hinsicht unabhängig voneinander durchgeführt werden. Die zweite Baugruppe12 , wie sie insbesondere in der2a dargestellt ist, stellt damit für sich gesehen ein Gehäuseteil40 für den Dehnungssensor10 dar, wie er in der4 gezeigt ist. Dieses Gehäuseteil40 bzw. die zweite Baugruppe12 stellt ein separates Bauteil dar. Das separate Gehäuseteil40 muss dann, wie erläutert wurde, mit der ersten Baugruppe11 zusammengebaut und mit dem Deckel35 verschlossen werden, um den Dehnungssensor10 als Ganzes zu bilden. - Der auf die erläuterte Weise fertiggestellte und in der
4 gezeigte Dehnungssensor10 kann beispielsweise auf einer metallischen Welle oder dergleichen montiert werden. Beispielsweise kann der Dehnungssensor10 mit Hilfe zweier axial verlaufender Schweißnähte insbesondere in einer ebenen Vertiefung der Welle angeordnet werden. In die beiden gleichartigen Sensorelemente16 des Dehnungssensors10 können Signale über die elektrische Durchführung eingekoppelt werden. Ein auf die Welle in Drehrichtung wirkendes Drehmoment hat eine Dehnung der Bodenplatte15 und damit auch der beiden gleichartigen Sensorelemente16 zur Folge. Diese Dehnung der genannten beiden Sensorelemente16 führt zu einer Verstimmung der eingekoppelten Signale. Die verstimmten Signale werden über die elektrische Durchführung aus dem Dehnungssensor10 ausgelesen und dann in einer Auswertevorrichtung verarbeitet. Aus den verstimmten Signalen kann von der Auswertevorrichtung das auf die Welle einwirkende Drehmoment ermittelt werden. - Vorzugsweise bestehen insbesondere die Bodenplatte
15 , der untere und der obere Rahmen18 ,19 und/oder der Deckel35 aus demselben Material. In diesem Fall weisen die vorgenannten Bauteile im Wesentlichen dieselben temperaturabhängigen Eigenschaften auf, insbesondere denselben Ausdehnungskoeffizienten. Damit können temperaturbedingte Spannungen zwischen diesen Bauteilen vermieden oder zumindest vermindert werden. - Es versteht sich, dass mit Hilfe der Dickschichttechnik auch ein mehrlagiger Aufbau von Isolationsschichten und Kontaktschichten erreichbar ist. Auf diese Weise können mehrere, voneinander isolierte Leitungsebenen übereinander realisiert werden, über die dann mehrere elektrische Signale gleichzeitig übertragbar sind.
- Weiterhin wird darauf hingewiesen, dass insbesondere bei der Verwendung von Hochfrequenzsignalen mit Hilfe der Dickschichttechnik auch andere elektrische Bauelemente realisiert werden können, beispielsweise Induktivitäten und/oder Kapazitäten. Mit diesen Bauelementen können dann beispielsweise Anpassnetzwerke oder dergleichen für die Sensorelemente
16 in Dickschichttechnik aufgebaut werden. - Insgesamt kann damit mit Hilfe der Dickschichttechnik nicht nur die erläuterte elektrische Durchführung realisiert werden, sondern gleichzeitig können auch noch andere Leitungsstrukturen und/oder Bauelemente hergestellt werden.
- Es versteht sich, dass die in Dickschichttechnik hergestellte und eine elektrische Durchführung bildende Kontaktschicht
22 nicht nur bei dem im vorliegenden Ausführungsbeispiel erläuterten Dehnungssensor10 zur Anwendung kommen kann, sondern ganz allgemein bei jeglicher Art eines elektrischen Sensors. Beispielsweise kann die erläuterte Kontaktschicht22 in entsprechender Weise auch bei einem Drucksensor oder einem Temperatursensor oder dergleichen zum Einsatz kommen. - ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
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- EP 2056085 A1 [0002, 0002]
Claims (15)
- Gehäuseteil (
40 ) für einen elektrischen Sensor, insbesondere für einen Dehnungssensor (10 ), wobei der Sensor mindestens ein Sensorelement (16 ) aufweist, und wobei das Gehäuseteil (40 ) einen Innenraum (31 ) zur Aufnahme des Sensorelements (16 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuseteil (40 ) eine in Dickschichttechnik erstellte Kontaktschicht (22 ) aus elektrisch leitfähigem Material aufweist, die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Durchführung aus dem Innenraum (31 ) nach außen zu realisieren. - Gehäuseteil (
40 ) nach Anspruch 1, wobei eine erste und eine zweite Isolationsschicht (21 ,23 ) aus elektrisch isolierendem Material vorhanden sind, die in Dickschichttechnik erstellt sind, und zwischen denen die Kontaktschicht (22 ) angeordnet ist. - Gehäuseteil (
40 ) nach Anspruch 2, wobei die erste Isolationsschicht (21 ) einen über die zweite Isolationsschicht (23 ) überstehenden Bereich (29 ) aufweist, und wobei sich die Kontaktschicht (22 ) vom Innenraum (31 ) bis in den überstehenden Bereich (29 ) erstreckt. - Gehäuseteil (
40 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei die Kontaktschicht (22 ) mindestens eine elektrische Anschlussfläche (27 ) und/oder mindestens eine elektrische Leitung (28 ) aufweist. - Gehäuseteil (
40 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein oberer Rahmen (19 ) vorhanden ist, der den Innenraum (31 ) umgibt. - Gehäuseteil (
40 ) nach Anspruch 5, wobei der obere Rahmen (19 ) auf einer Seite der Kontaktschicht (22 ) angeordnet und rahmenförmig ausgebildet ist. - Gehäuseteil (
40 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei ein unterer Rahmen (18 ) vorhanden ist, der auf der anderen Seite der Kontaktschicht (22 ) angeordnet ist. - Gehäuseteil (
40 ) nach Anspruch 7, wobei der untere Rahmen (18 ) mit einer Öffnung (25 ) versehen ist, durch die das Sensorelement (16 ) hindurchsteckbar bzw. in der das Sensorelement (16 ) aufnehmbar ist. - Gehäuseteil (
40 ) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei das Sensorelement (16 ) ein Oberflächenwellenbauteil aufweist. - Elektrischer Sensor, insbesondere Dehnungssensor (
10 ), mit einer ein Sensorelement (16 ) enthaltenden ersten Baugruppe (11 ), dadurch gekennzeichnet, dass ein eine zweite Baugruppe (12 ) darstellendes Gehäuseteil (40 ) nach einem der Ansprüche 1 bis 9 vorhanden ist. - Sensor nach Anspruch 10, wobei das Sensorelement (
16 ) der ersten Baugruppe (11 ) in den Innenraum (31 ) des Gehäuseteils (40 ) hineinragt. - Sensor nach einem der Ansprüche 10 oder 11, wobei der in dem Gehäuseteil (
40 ) vorhandene Innenraum (31 ) mit einem Deckel (35 ) verschlossen ist. - Verfahren zur Herstellung eines Gehäuseteils (
40 ) für einen elektrischen Sensor, insbesondere für einen Dehnungssensor (10 ), wobei der Sensor ein Sensorelement (16 ) aufweist, und wobei das Gehäuseteil (40 ) einen Innenraum (31 ) zur Aufnahme des Sensorelements (16 ) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass bei der Herstellung des Gehäuseteils (40 ) eine Kontaktschicht (22 ) aus elektrisch leitfähigem Material in Dickschichttechnik erstellt wird, die dazu vorgesehen ist, eine elektrische Durchführung aus dem Innenraum (31 ) nach außen zu realisieren. - Verfahren nach Anspruch 13, wobei bei der Herstellung des Gehäuseteils (
40 ) nacheinander ein unterer Rahmen (18 ), eine untere Isolationsschicht (21 ), die Kontaktschicht (22 ), eine obere Isolationsschicht (23 ) und ein oberer Rahmen (19 ) hergestellt werden. - Verwendung des nach einem der Ansprüche 13 oder 14 hergestellten Gehäuseteils (
40 ) zur Herstellung eines elektrischen Sensors, insbesondere eines Dehnungssensors (10 ), dadurch gekennzeichnet, dass eine das Sensorelement (16 ) enthaltende erste Baugruppe (11 ) hergestellt wird, wobei die erste Baugruppe (11 ) unabhängig von der Herstellung des eine zweite Baugruppe (12 ) darstellenden Gehäuseteils (40 ) herstellbar ist, und dass danach die erste und die zweite Baugruppe (11 ,12 ) zusammengebaut werden.
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