DE102013225226A1

DE102013225226A1 - A sensor for detecting a first property and a second property of a fluid medium

Info

Publication number: DE102013225226A1
Application number: DE102013225226.9A
Authority: DE
Inventors: Alexander Lux; Markus Reinhard; Christoph Gmelin; Carsten Kaschube
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2013-12-09
Filing date: 2013-12-09
Publication date: 2015-06-11
Also published as: WO2015086188A1

Abstract

Es wird ein Sensor (10) zur Erfassung einer ersten Eigenschaft und einer zweiten Eigenschaft eines fluiden Mediums, die sich von der ersten Eigenschaft unterscheidet, vorgeschlagen. Der Sensor (10) weist mindestens ein Gehäuse (12) auf. Der Sensor (10) weist weiterhin mindestens ein erstes Sensorelement (18) zur Erfassung der ersten Eigenschaft auf. Der Sensor (10) weist weiterhin mindestens ein zweites Sensorelement (20) zur Erfassung der zweiten Eigenschaft auf. In dem Gehäuse (12) ist eine Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung (24) angeordnet. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung (24) ist mit dem ersten Sensorelement (16) verbunden. An dem Gehäuse (12) sind erste Anschlussleitungen (26) angeordnet. Ein Signal der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung (24) ist mittels der ersten Anschlussleitungen (26) aus dem Gehäuse (12) heraus übertragbar. In dem Gehäuse (12) sind zweite Anschlussleitungen (32) angeordnet, die getrennt von den ersten Anschlussleitungen (26) ausgebildet sind und die mit dem zweiten Sensorelement (20) und der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung (24) verbunden sind.A sensor (10) is proposed for detecting a first property and a second property of a fluid medium different from the first property. The sensor (10) has at least one housing (12). The sensor (10) furthermore has at least one first sensor element (18) for detecting the first property. The sensor (10) furthermore has at least one second sensor element (20) for detecting the second property. In the housing (12) a drive and / or evaluation circuit (24) is arranged. The drive and / or evaluation circuit (24) is connected to the first sensor element (16). On the housing (12) first connecting lines (26) are arranged. A signal of the control and / or evaluation circuit (24) can be transmitted out of the housing (12) by means of the first connection lines (26). In the housing (12) second connecting lines (32) are arranged, which are formed separately from the first connecting lines (26) and which are connected to the second sensor element (20) and the drive and / or evaluation circuit (24).

Description

Stand der Technik State of the art

In verschiedenen Bereichen der Technik, wie beispielsweise den Naturwissenschaften oder der Medizintechnik, müssen eine oder mehrere Eigenschaften fluider Medien erfasst werden. Hierbei kann es sich grundsätzlich um beliebige physikalische und/oder chemische Eigenschaften der fluiden Medien, also der Gase und/oder Flüssigkeiten handeln, wie beispielsweise Temperatur, Druck, Strömungseigenschaften oder Ähnliches. In various fields of technology, such as the natural sciences or medical technology, one or more properties of fluid media must be recorded. In principle, these may be any physical and / or chemical properties of the fluid media, ie the gases and / or liquids, such as, for example, temperature, pressure, flow properties or the like.

Ein wichtiges Beispiel, auf welches die vorliegende Erfindung jedoch nicht beschränkt ist, ist die Erfassung eines Drucks des fluiden Mediums. Drucksensoren sind beispielsweise aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seiten 134–136 bekannt. Ein weiteres Beispiel sind Temperatursensoren, wie sie beispielsweise aus Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seite 137 bekannt sind. However, an important example to which the present invention is not limited is the detection of a pressure of the fluid medium. Pressure sensors are off, for example Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pages 134-136 known. Another example is temperature sensors, such as those from Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, page 137 are known.

Aus der DE 10 2006 026 881 A1 ist ein Sensor zur Erfassung eines Drucks bekannt, bei dem ein Sensorelement zur Erfassung des Drucks und ein Auswertechip (ASIC) gemeinsam in einem Gehäuse eingebracht sind. Der Auswertechip und das Sensorelement sind durch ein Passivierungsgel vor äußeren Einflüssen geschützt. Das Sensorelement und der Auswertechip sind mittels Draht-Bonding verbunden, wobei ein Signal des Auswertechips aus dem Gehäuse mittels eines Stanzgitters oder Draht-Bonding übertragbar ist. From the DE 10 2006 026 881 A1 a sensor for detecting a pressure is known in which a sensor element for detecting the pressure and an evaluation chip (ASIC) are jointly introduced in a housing. The evaluation chip and the sensor element are protected against external influences by a passivation gel. The sensor element and the evaluation chip are connected by means of wire bonding, wherein a signal of the evaluation chip from the housing by means of a punched grid or wire bonding is transferable.

Aus der DE 10 2008 002 682 A1 ist ein Sensor zur Erfassung eines Drucks und einer Temperatur eines fluiden Mediums bekannt, bei dem ein Temperaturmessfühler und ein Drucksensorelement mit einem Flachsteckerkontakt des Sensorgehäuses verbunden sind. From the DE 10 2008 002 682 A1 For example, a sensor for detecting a pressure and a temperature of a fluid medium is known in which a temperature sensor and a pressure sensor element are connected to a tab contact of the sensor housing.

Trotz der durch diese Sensoren bewirkten Verbesserungen besteht nach wie vor ein Optimierungspotenzial bekannter Sensoren. So wird bei den aktuell bestehenden Drucksensoren immer ein separates Sensormodul mit einem Sensorelement verwendet. Dabei ist eine zusätzliche Verbindung zum restlichen Aufbau erforderlich und eine Anbindung weiterer Sensorelemente erweist sich als schwierig und zum Teil umständlich. Insbesondere im Hinblick auf zukünftige Sensoren kommt zusätzlich hinzu, dass alle Signale gemeinsam in einer Auswerteschaltung, wie beispielsweise einem ASIC, verrechnet und ausgegeben werden. Dies erhöht die Menge an Anschlüssen und die Komplexität der Sensormodule. Despite the improvements made by these sensors, there is still potential for optimization of known sensors. Thus, a separate sensor module with a sensor element is always used in the currently existing pressure sensors. In this case, an additional connection to the rest of the structure is required and a connection of other sensor elements proves to be difficult and sometimes cumbersome. In particular, with regard to future sensors is additionally added that all signals are calculated and output together in an evaluation circuit, such as an ASIC. This increases the amount of connections and the complexity of the sensor modules.

Offenbarung der Erfindung Disclosure of the invention

Es wird dementsprechend ein Sensor zur Erfassung einer ersten Eigenschaft und einer zweiten Eigenschaft eines fluiden Mediums vorgeschlagen, welcher die Nachteile bekannter Sensoren zumindest weitgehend vermeidet und bei dem eine Reduzierung der Komplexität und Verbindungsstellen und damit eine entsprechende Kostenersparnis möglich ist. Accordingly, a sensor is proposed for detecting a first property and a second property of a fluid medium, which at least largely avoids the disadvantages of known sensors and in which a reduction of complexity and connection points and thus a corresponding cost saving is possible.

Ein erfindungsgemäßer Sensor zur Erfassung einer ersten Eigenschaft und einer zweiten Eigenschaft eines fluiden Mediums, die sich von der ersten Eigenschaft unterscheidet, weist mindestens ein Gehäuse auf. Der Sensor weist weiterhin mindestens ein erstes Sensorelement zur Erfassung der ersten Eigenschaft auf. Der Sensor weist weiterhin mindestens ein zweites Sensorelement zur Erfassung der zweiten Eigenschaft auf. In dem Gehäuse ist eine Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung angeordnet. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung ist mit dem ersten Sensorelement verbunden. An dem Gehäuse sind erste Anschlussleitungen angeordnet. Ein Signal der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung ist mittels der ersten Anschlussleitungen aus dem Gehäuse heraus übertragbar. In dem Gehäuse sind zweite Anschlussleitungen angeordnet, die getrennt von den ersten Anschlussleitungen ausgebildet sind und die mit dem zweiten Sensorelement und der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung verbunden sind. A sensor according to the invention for detecting a first property and a second property of a fluid medium, which differs from the first property, has at least one housing. The sensor further has at least one first sensor element for detecting the first property. The sensor further has at least one second sensor element for detecting the second property. In the housing, a drive and / or evaluation circuit is arranged. The drive and / or evaluation circuit is connected to the first sensor element. On the housing first connecting lines are arranged. A signal of the control and / or evaluation circuit can be transferred out of the housing by means of the first connection lines. In the housing second connecting lines are arranged, which are formed separately from the first connecting lines and which are connected to the second sensor element and the drive and / or evaluation circuit.

Die ersten Anschlussleitungen und/oder die zweiten Anschlussleitungen können als Stanzgitter ausgebildet sein. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung, das erste Sensorelement und das zweite Sensorelement können in einem gemeinsamen Gehäuseinnenraum angeordnet sein. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung, das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement können mit dem Gehäuse fest verbunden sein. Beispielsweise sind die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung, das erste Sensorelement und/oder das zweite Sensorelement mit dem Gehäuse mittels Klebstoff verbunden. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung kann mit dem ersten Sensorelement, die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung kann mit den ersten Anschlussleitungen und/oder die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung kann mit den zweiten Anschlussleitungen mittels Draht-Bonding verbunden sein. Zum Schützen der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung, des ersten Sensorelements und/oder des zweiten Sensorelements vor dem fluiden Medium kann in dem Gehäuse eine Passivierung ausgebildet sein. Beispielsweise ist in dem Gehäuse ein Passivierungsgel eingebracht, das die genannten Bauteile vor aggressiven Medien schützt. Das Gehäuse kann aus Kunststoff hergestellt sein, wobei die ersten Anschlussleitungen an das Gehäuse angespritzt sein können. Die erste Eigenschaft kann ein Druck des fluiden Mediums sein, wobei das erste Sensorelement ein Drucksensorelement zum Erfassen des Drucks ist. Die zweite Eigenschaft kann eine Temperatur des fluiden Mediums sein, wobei das zweite Sensorelement ein Temperaturmessfühler zum Erfassen der Temperatur sein kann. The first connecting lines and / or the second connecting lines can be formed as stamped grid. The drive and / or evaluation circuit, the first sensor element and the second sensor element can be arranged in a common housing interior. The drive and / or evaluation circuit, the first sensor element and / or the second sensor element may be fixedly connected to the housing. For example, the drive and / or evaluation circuit, the first sensor element and / or the second sensor element are connected to the housing by means of adhesive. The control and / or evaluation circuit can be connected to the first sensor element, the drive and / or evaluation circuit can be connected to the first connection lines and / or the control and / or evaluation circuit can be connected to the second connection lines by means of wire bonding. To protect the drive and / or evaluation circuit, the first sensor element and / or the second sensor element in front of the fluid medium, a passivation can be formed in the housing. For example, a Passivierungsgel is incorporated in the housing, which protects said components from aggressive media. The housing may be made of plastic, wherein the first connection lines may be molded onto the housing. The first property may be a pressure of the fluid Medium, wherein the first sensor element is a pressure sensor element for detecting the pressure. The second property may be a temperature of the fluid medium, wherein the second sensor element may be a temperature sensor for detecting the temperature.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung ist, ein Standardgehäuse mit normalen Einlegeteilen, wie beispielsweise Stanzgittern für die Steckerkontaktierung zu bestücken. In dieses erfolgt die Chipmontage des Sensorelements und der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung, die Kondensatormontage und die Montage der Kontaktflächen für die weiteren Sensorelemente, wie beispielsweise eines Temperaturmessfühlers. Alle diese Bauteile werden durch einen Klebeprozess mit dem Gehäuse verbunden. Anschließend erfolgt das Bonding der Bauelemente und der Kontaktflächen. Des Weiteren ist die weitere Montage von den zusätzlichen passiven Bauelementen beispielsweise durch Kleben für zusätzliche Maßnahmen hinsichtlich elektromagnetischer Verträglichkeit (EMV) möglich. Alternativ können alle passiven Bauelemente auch gebondet werden. Die Montage des Temperaturfühlers erfolgt anschließend. Zum Schluss erfolgt eine Passivierung des kompletten Elektronikbereichs, beispielsweise mittels eines Gels, zum Schutz vor Medieneinfluss. A basic idea of the present invention is to equip a standard housing with normal inserts, such as punched gratings for plug contacting. In this, the chip assembly of the sensor element and the drive and / or evaluation circuit, the capacitor assembly and the mounting of the contact surfaces for the other sensor elements, such as a temperature sensor takes place. All of these components are connected to the housing by a gluing process. Subsequently, the bonding of the components and the contact surfaces takes place. Furthermore, the further assembly of the additional passive components, for example by gluing for additional measures with regard to electromagnetic compatibility (EMC) is possible. Alternatively, all passive components can also be bonded. The installation of the temperature sensor then takes place. Finally, a passivation of the entire electronics area, for example by means of a gel, to protect against media influence.

Unter einem Drucksensormodul ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein vormontiertes Modul mit einem Sensorelement, welches die eigentlichen Messsignale bezüglich des Drucks und/oder der Messwerte liefert, die zur Erfassung des Drucks des fluiden Mediums genutzt werden, und weiteren Bauteilen zu verstehen. Beispielsweise kann das Sensorelement eine als Messbrücke ausgebildete Sensormembran mit einem oder mehreren piezoresistiven Elementen und/oder anderen Arten von sensitiven Elementen umfassen, wie dies bei Drucksensoren üblich ist. Für weitere mögliche Ausgestaltungen von derartigen Drucksensoren kann auf den oben beschriebenen Stand der Technik, insbesondere auf Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seiten 134–136 , verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich. Die weiteren Bauteile können beispielsweise Bauteile zur Signalverarbeitung, ein Gel als Schutz gegenüber dem fluiden Medium und Berührung, Bauteilen der Aufbau- und Verbindungstechnik, insbesondere Bonddrähte und Kleber und dergleichen, ein Kunststoff-Moldkörper mit Stanzgitter und Kondensatoren sein. Bei den Bauteilen zur Signalverarbeitung kann es sich beispielsweise um eine anwendungsspezifisch integrierte Schaltung (application-specific integrated circuit, ASIC) handeln, die auch als „Custom-Chip“ bekannt ist. Eine derartige Schaltung ist eine elektronische Schaltung, die als integrierter Schaltkreis realisiert wird. Das Sensorelement und die Auswerteschaltung (ASIC) können sich auf zwei getrennten Chips oder auf einem gemeinsamen Chip befinden. Beispielsweise kann das Drucksensormodul zur Erfassung eines Drucks einen Glassockel sowie einen auf diesem angeordneten Siliziumchip als Sensorelement aufweisen, auf dessen Oberfläche beispielsweise eine Messbrücke vorgesehen ist, die beispielsweise in Form einer Wheatstonebrücke aus piezoresistiven Widerstandselementen aufgebaut sein kann. Die für die Druckerfassung notwendige Membran kann durch Ätzen der Siliziumchiprückseite hergestellt sein. Das Sensorelement kann mit dem Glassockel verbunden sein und beinhaltet mindestens die Messbrücke. In the context of the present invention, a pressure sensor module is a preassembled module with a sensor element which supplies the actual measurement signals with respect to the pressure and / or the measured values which are used to detect the pressure of the fluid medium and other components. By way of example, the sensor element may comprise a sensor membrane designed as a measuring bridge with one or more piezoresistive elements and / or other types of sensitive elements, as is customary in pressure sensors. For further possible embodiments of such pressure sensors can on the above-described prior art, in particular Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pages 134-136 , to get expelled. However, other embodiments are possible in principle. The other components can be, for example, components for signal processing, a gel as protection against the fluid medium and contact, components of the assembly and connection technology, in particular bonding wires and adhesive and the like, a plastic molded body with stamped grid and capacitors. The components for signal processing may, for example, be an application-specific integrated circuit (ASIC), which is also known as a "custom chip". Such a circuit is an electronic circuit which is realized as an integrated circuit. The sensor element and the evaluation circuit (ASIC) can be located on two separate chips or on a common chip. For example, the pressure sensor module for detecting a pressure may have a glass base and a silicon chip arranged thereon as a sensor element, on the surface of which, for example, a measuring bridge is provided, which may be constructed, for example, in the form of a Wheatstone bridge from piezoresistive resistance elements. The membrane necessary for the pressure detection can be produced by etching the silicon chip backside. The sensor element may be connected to the glass base and includes at least the measuring bridge.

Unter einem Temperaturmessfühler ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung jede Art von bekannten Temperatursensoren zu verstehen, insbesondere so genannte NTCs, d. h. temperaturabhängige elektrische Widerstände mit einem negativen Temperaturkoeffizienten (NTC – Negative Temperature Coefficient Thermistor), deren elektrischer Widerstand mit der Temperatur variiert, insbesondere bei steigender Temperatur abnimmt. Denkbar sind jedoch auch PTCs, d. h. elektrische Widerstände mit positivem Temperaturkoeffizienten (PTC – Positive Temperature Coefficient Thermistor), deren Widerstand mit steigender Temperatur zunimmt. Für weitere mögliche Ausgestaltungen derartiger Temperatursensoren kann auf den oben beschriebenen Stand der Technik, insbesondere auf Konrad Reif (Hrsg.): Sensoren im Kraftfahrzeug, 1. Auflage 2010, Seite 137 , verwiesen werden. Auch andere Ausgestaltungen sind jedoch grundsätzlich möglich, wie beispielsweise Temperaturdioden oder SMD-NTCs (SMD – surface-mounted device). For the purposes of the present invention, a temperature sensor means any type of known temperature sensor, in particular so-called NTCs, ie temperature-dependent electrical resistors having a negative temperature coefficient (NTC) whose electrical resistance varies with temperature, in particular with increasing temperature Temperature decreases. Conceivable, however, are PTCs, ie electrical resistors with a positive temperature coefficient (PTC - Positive Temperature Coefficient Thermistor) whose resistance increases with increasing temperature. For further possible embodiments of such temperature sensors can on the above-described prior art, in particular Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, page 137 , to get expelled. However, other embodiments are also possible in principle, such as temperature diodes or SMD NTCs (SMD - surface-mounted device).

Unter einem Gehäuseinnenraum ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung insbesondere derjenige Raum in einem Gehäuse eines Sensors zu verstehen, in dem sich die Elektronik, wie beispielsweise ein Schaltungsträger mit einer Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung und deren elektrische Anschlüsse befinden, so dass dieser auch als Elektronikraum bezeichnet werden kann. In the context of the present invention, a housing interior is to be understood as meaning, in particular, that space in a housing of a sensor in which the electronics, such as a circuit carrier with a drive and / or evaluation circuit and their electrical connections are located, so that this also serves as an electronics compartment can be designated.

Unter einem Stanzgitter ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung eine durch Stanzen erzeugte flache Struktur zu verstehen, die als elektrischer Leiter geeignet ist. Ein derartiges Stanzgitter wird üblicherweise in nur einem Fertigungsschritt aus einem Metallstreifen hergestellt. Das Stanzgitter ähnelt dann einer Leiterplatte. In einem weiteren Veredelungsschritt kann das Stanzgitter mit Kunststoff ummantelt oder die Oberfläche galvanisch veredelt werden. In the context of the present invention, a punched grid is understood to mean a flat structure produced by punching, which is suitable as an electrical conductor. Such a punched grid is usually produced from a metal strip in only one production step. The punched grid then resembles a circuit board. In a further finishing step, the stamped grid can be covered with plastic or the surface can be galvanically finished.

Unter einer Leiterplatte ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein Träger für elektronische Bauteile zu verstehen, der der mechanischen Befestigung und der elektrischen Verbindung dient. Die Leiterplatten bestehen aus elektrisch isolierendem Material mit daran haftenden, leitenden Verbindungen, den so genannten Leiterbahnen. In the context of the present invention, a printed circuit board is to be understood as a support for electronic components, which is the mechanical one Mounting and the electrical connection is used. The printed circuit boards are made of electrically insulating material with adhering, conductive connections, the so-called printed conductors.

Unter einem SMD (surface-mounted device) ist im Rahmen der vorliegenden Erfindung ein oberflächenmontiertes Bauelement zu verstehen, das im Gegensatz zu Bauelementen der Durchsteckmontage (englisch Through Hole Technology – THT), also den „bedrahteten Bauelementen“, keine Drahtanschlüsse aufweist, sondern mittels lötfähiger Anschlussflächen direkt auf eine Leiterplatte gelötet (Flachbaugruppe) wird. In the context of the present invention, a surface-mounted device (SMD) is to be understood as meaning a surface-mounted component which, in contrast to thru-hole technology (THT) components, that is to say the "wired components", has no wire connections, but by means of solderable pads soldered directly to a printed circuit board (printed circuit board) is.

Bei der erfindungsgemäßen Art von Aufbau für den Sensor werden keine separaten Bauteile im Gehäusedesign benötigt. Außerdem wird ein flexibler Einsatz für zwei Messelemente, wie beispielsweise Sensorelemente für Druck und Temperatur, bei gleicher Teilebasis ermöglicht. Dadurch wird ein flexibler und kostenoptimierter Aufbau des Sensors ermöglicht. In the type of construction according to the invention for the sensor no separate components in the housing design are needed. In addition, a flexible use for two measuring elements, such as sensor elements for pressure and temperature, allows for the same parts basis. This allows a flexible and cost-optimized design of the sensor.

Kurze Beschreibung der Zeichnungen Brief description of the drawings

Weitere optionale Einzelheiten und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele, welche in den Figuren schematisch dargestellt sind. Es zeigen: Further optional details and features of the invention will become apparent from the following description of preferred embodiments, which are shown schematically in the figures. Show it:

1 eine schematische Seitenansicht eines erfindungsgemäßen Sensors und 1 a schematic side view of a sensor according to the invention and

2 eine schematische Aufsicht auf den erfindungsgemäßen Sensor. 2 a schematic plan view of the sensor according to the invention.

Ausführungsformen der Erfindung Embodiments of the invention

In 1 ist eine beispielhafte Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensors 10 zur Erfassung einer ersten Eigenschaft und einer zweiten Eigenschaft eines fluiden Mediums in einer Seitenansicht gezeigt. Bei der ersten Eigenschaft kann es sich um einen Druck des fluiden Mediums und bei der zweiten Eigenschaft um eine Temperatur des fluiden Mediums handeln. Der Sensor 10 kann beispielsweise zum Erfassen eines Drucks und einer Temperatur von Kraftstoff in einer Kraftstoffleitung eines Verbrennungsmotors oder von Abgasen in einem Abgasstrom des Verbrennungsmotors ausgebildet sein. Der Sensor 10 umfasst ein Gehäuse 12. Das Gehäuse 12 definiert einen Gehäuseinnenraum 14. Der Sensor 10 weist ein erstes Sensorelement 16 zur Erfassung der ersten Eigenschaft auf. Das erste Sensorelement 16 ist ein Drucksensorelement 18 zur Erfassung eines Drucks des fluiden Mediums. Der Sensor 10 weist weiter ein zweites Sensorelement 20 zur Erfassung der zweiten Eigenschaft auf. Das zweite Sensorelement 20 ist ein Temperaturmessfühler 22. Der Temperaturmessfühler 22 ist bei der gezeigten Ausführungsform als NTC ausgebildet. In 1 is an exemplary embodiment of a sensor according to the invention 10 for detecting a first property and a second property of a fluid medium in a side view. The first property may be a pressure of the fluid medium and the second property may be a temperature of the fluid medium. The sensor 10 For example, it can be designed to detect a pressure and a temperature of fuel in a fuel line of an internal combustion engine or of exhaust gases in an exhaust gas stream of the internal combustion engine. The sensor 10 includes a housing 12 , The housing 12 defines a housing interior 14 , The sensor 10 has a first sensor element 16 for detecting the first property. The first sensor element 16 is a pressure sensor element 18 for detecting a pressure of the fluid medium. The sensor 10 further includes a second sensor element 20 for detecting the second property. The second sensor element 20 is a temperature sensor 22 , The temperature sensor 22 is formed in the embodiment shown as NTC.

In dem Gehäuse 12 und genauer in dem Gehäuseinnenraum 14 ist eine Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 angeordnet. An dem Gehäuse 12 sind erste Anschlussleitungen 26 angeordnet. Die ersten Anschlussleitungen 26 sind bei der gezeigten Ausführungsform in Form eines Stanzgitters 28 ausgebildet. Das Stanzgitter 28 kann an das Gehäuse 12 angespritzt sein, da dieses bevorzugt aus Kunststoff hergestellt ist. Die ersten Anschlussleitungen 26 sind zur elektrischen Kontaktierung mit einem nicht näher gezeigten Stecker eines nicht näher gezeigten Steuergeräts des Motors ausgebildet. Zu diesem Zweck ist ein Teil des Stanzgitters 28 dem Gehäuseinnenraum 14 zugewandt und ein Teil des Stanzgitters 28 ragt aus dem Gehäuse 12 heraus In dem Gehäuse 12 und genauer in dem Gehäuseinnenraum 14 ist weiter ein Kondensator 30 angeordnet. In dem Gehäuse 12 und genauer in dem Gehäuseinnenraum 14 sind weiter zweite Anschlussleitungen 32 angeordnet. Die zweiten Anschlussleitungen 32 sind getrennt von den ersten Anschlussleitungen 26 ausgebildet. Die zweiten Anschlussleitungen 32 sind ebenfalls als ein Stanzgitter 34 ausgebildet. In the case 12 and more specifically in the housing interior 14 is a control and / or evaluation circuit 24 arranged. On the case 12 are first connecting cables 26 arranged. The first connecting cables 26 are in the embodiment shown in the form of a stamped grid 28 educated. The punched grid 28 can be attached to the case 12 be molded, since this is preferably made of plastic. The first connecting cables 26 are designed for electrical contacting with a plug not shown in detail of a control device of the motor not shown in detail. For this purpose, part of the stamped grid 28 the housing interior 14 facing and part of the stamped grid 28 protrudes from the case 12 out in the case 12 and more specifically in the housing interior 14 is still a capacitor 30 arranged. In the case 12 and more specifically in the housing interior 14 are still second connecting cables 32 arranged. The second connecting cables 32 are separated from the first connection lines 26 educated. The second connecting cables 32 are also as a punched grid 34 educated.

Der Kondensator 30, die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24, das erste Sensorelement 16 und das zweite Sensorelement 20 können beispielsweise auf einem Gehäusedeckel 36 angeordnet und mit diesem fest verbunden sein. Der Gehäusedeckel 36 dient zum Verschließen des Gehäuseinnenraums 14. Beispielsweise sind der Kondensator 30, die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24, das erste Sensorelement 16 und das zweite Sensorelement 20 mit dem Gehäusedeckel 36 mittels Klebstoff 38 verbunden. Die ersten Anschlussleitungen 26 sind mit dem Kondensator 30 mittels Draht-Bonding 40 verbunden. Der Kondensator 30 ist wiederum mit der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 mittels Draht-Bonding 40 verbunden. Das erste Sensorelement 16 ist mit der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 ebenfalls mittels Draht-Bonding 40 verbunden. Mittels der ersten Anschlussleitungen 26 ist ein Signal der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 aus dem Gehäuse 12 heraus übertragbar, beispielsweise über den Stecker zu dem Steuergerät. The capacitor 30 , the control and / or evaluation circuit 24 , the first sensor element 16 and the second sensor element 20 For example, on a housing cover 36 be arranged and connected to this firmly. The housing cover 36 serves to close the housing interior 14 , For example, the capacitor 30 , the control and / or evaluation circuit 24 , the first sensor element 16 and the second sensor element 20 with the housing cover 36 by means of adhesive 38 connected. The first connecting cables 26 are with the capacitor 30 by wire bonding 40 connected. The capacitor 30 is in turn with the control and / or evaluation circuit 24 by wire bonding 40 connected. The first sensor element 16 is with the control and / or evaluation circuit 24 also by wire bonding 40 connected. By means of the first connecting cables 26 is a signal of the control and / or evaluation circuit 24 out of the case 12 out transferable, for example via the plug to the controller.

2 zeigt eine Draufsicht auf den erfindungsgemäßen Sensor 10 und einen Blick in den Gehäuseinnenraum 14. Wie aus 2 zu erkennen ist, ist die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 mit den zweiten Anschlussleitungen 32 mittels Draht-Bonding 40 verbunden. Die zweiten Anschlussleitungen 32 sind außerdem mit dem Temperaturmessfühler 22 verbunden. Daraus folgt, dass das zweite Sensorelement 20 mit den ersten Anschlussleitungen 26 nicht direkt verbunden ist, sondern nur indirekt über die zweiten Anschlussleitungen 32 und die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24. 2 shows a plan view of the sensor according to the invention 10 and a look into the housing interior 14 , How out 2 can be seen, is the control and / or evaluation circuit 24 with the second connecting cables 32 by wire bonding 40 connected. The second connecting cables 32 are also with the temperature sensor 22 connected. It follows that the second sensor element 20 with the first connecting cables 26 not directly connected, but only indirectly via the second connecting cables 32 and the control and / or evaluation circuit 24 ,

Die genannten Bauteile sind mittels einer Passivierung 42, die als Passivierungsgel ausgebildet sein kann, vor dem fluiden Medium geschützt. Die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24, das erste Sensorelement 16 und das zweite Sensorelement 20 können in dem gemeinsamen Gehäuseinnenraum 14 angeordnet sein. Möglich ist jedoch auch, dass das zweite Sensorelement 20 von dem übrigen Gehäuseinnenraum 14 und insbesondere von den zweiten Anschlussleitungen 32 durch eine Trennwand 44 getrennt ist, durch die sich seine Anschlüsse 46 hindurch zu den zweiten Anschlussleitungen 32 erstrecken. Somit ist das zweite Sensorelement 20 von den anderen oben genannten Bauteilen räumlich getrennt. The components mentioned are by means of a passivation 42 , which may be formed as passivation gel, protected from the fluid medium. The control and / or evaluation circuit 24 , the first sensor element 16 and the second sensor element 20 can in the common housing interior 14 be arranged. However, it is also possible that the second sensor element 20 from the remaining housing interior 14 and in particular from the second connecting lines 32 through a partition 44 is disconnected, through which its connections 46 through to the second connecting lines 32 extend. Thus, the second sensor element 20 spatially separated from the other components mentioned above.

Der erfindungsgemäße Sensor 10 kann wie folgt hergestellt bzw. montiert werden. Es wird das Gehäuse 12, das ein übliches Standardgehäuse sein kann, mit normalen Einlegeteilen bzw. ersten Anschlussleitungen 26, wie beispielsweise dem Stanzgitter 28, für die Steckerkontaktierung bestückt. Beispielsweise wird das Gehäuse 12 aus Kunststoff hergestellt und das Stanzgitter 28 an dieses angespritzt, so dass ein Teil des Stanzgitters 28 dem Gehäuseinnenraum 14 zugewandt ist und ein Teil des Stanzgitters 28 aus dem Gehäuse 12 herausragt. In den Gehäuseinnenraum 14 werden das erste Sensorelement 16, wie beispielsweise das Drucksensorelement 18, und die Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24, der Kondensator 30 und die zweiten Anschlussleitungen 32, wie beispielsweise das Stanzgitter 34, montiert. Beispielsweise werden alle diese Bauteile mittels Klebstoffs 38 mit dem Gehäuse 12 fest verbunden, wie beispielsweise mit dem Gehäusedeckel 36. Anschließend erfolgt das oben beschriebene Verbinden der ersten Anschlussleitungen 26, des Kondensators 30, der Ansteuer- und/oder Auswerteschaltung 24 und der zweiten Anschlussleitungen 32 mittels Draht-Bonding 40. Anschließend wird das zweite Sensorelement 20, wie beispielsweise der Temperaturmessfühler 22 montiert und mit den zweiten Anschlussleitungen 32 verbunden. Zum Schluss erfolgt die Passivierung 42. Beispielsweise wird ein Passivierungsgel in den Gehäuseinnenraum 14 eingebracht, das zum Schutz vor Medieneinfluss dient. Dadurch können bei einem Einbau der Sensorelemente 16, 20 in dem Gehäuse 12 alle störenden thermomechanischen Einflüsse kompensiert werden. The sensor according to the invention 10 can be manufactured or assembled as follows. It will be the case 12 , which can be a standard housing, with normal inserts or first leads 26 , such as the punched grid 28 , equipped for plug contacting. For example, the case becomes 12 made of plastic and the stamped grid 28 molded onto this, leaving part of the stamped grid 28 the housing interior 14 is facing and part of the stamped grid 28 out of the case 12 protrudes. In the housing interior 14 become the first sensor element 16 , such as the pressure sensor element 18 , and the control and / or evaluation circuit 24 , the capacitor 30 and the second connection lines 32 , such as the punched grid 34 , assembled. For example, all of these components are adhesive 38 with the housing 12 firmly connected, such as with the housing cover 36 , Subsequently, the connection of the first connecting lines described above takes place 26 , the capacitor 30 , the control and / or evaluation circuit 24 and the second connection lines 32 by wire bonding 40 , Subsequently, the second sensor element 20 , such as the temperature sensor 22 mounted and with the second connecting cables 32 connected. Finally, the passivation takes place 42 , For example, a Passivierungsgel in the housing interior 14 introduced, which serves to protect against media influence. As a result, when installing the sensor elements 16 . 20 in the case 12 all disturbing thermo-mechanical influences are compensated.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102006026881 A1 [0003]
DE 102008002682 A1 [0004]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pages 134-136 [0002]
Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, page 137 [0002]
Konrad Reif (ed.): Sensors in the motor vehicle, 1st edition 2010, pages 134-136 [0010]
Konrad Reif (ed.): Sensors in motor vehicles, 1st edition 2010, page 137 [0011]

Claims

Sensor ( 10 ) for detecting a first property and a second property of a fluid medium different from the first property, wherein the sensor ( 10 ) at least one housing ( 12 ), wherein the sensor ( 10 ) at least a first sensor element ( 18 ) for detecting the first property, wherein the sensor ( 10 ) at least one second sensor element ( 20 ) for detecting the second property, wherein in the housing ( 12 ) a control and / or evaluation circuit ( 24 ) is arranged, wherein the drive and / or evaluation circuit ( 24 ) with the first sensor element ( 16 ), wherein on the housing ( 12 ) first connection lines ( 26 ) are arranged, wherein a signal of the control and / or evaluation circuit ( 24 ) by means of the first connection lines ( 26 ) out of the housing ( 12 ) is transferable, characterized in that in the housing ( 12 ) second connecting lines ( 32 ) are arranged separately from the first connecting lines ( 26 ) are formed and with the second sensor element ( 20 ) and the control and / or evaluation circuit ( 24 ) are connected.

Sensor ( 10 ) according to the preceding claim, wherein the first connecting lines ( 26 ) and / or the second connection lines ( 32 ) as a punched grid ( 28 . 34 ) are formed.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive and / or evaluation circuit ( 24 ), the first sensor element ( 16 ) and the second sensor element ( 20 ) in a common housing interior ( 14 ) are arranged.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive and / or evaluation circuit ( 24 ), the first sensor element ( 16 ) and / or the second sensor element ( 20 ) with the housing ( 12 ) are firmly connected.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive and / or evaluation circuit ( 24 ), the first sensor element ( 16 ) and / or the second sensor element ( 20 ) with the housing ( 12 ) by means of adhesive ( 38 ) are connected.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the drive and / or evaluation circuit ( 24 ) with the first sensor element ( 16 ), the control and / or evaluation circuit ( 24 ) with the first connection lines ( 26 ) and / or the control and / or evaluation circuit ( 24 ) with the second connecting lines ( 32 ) by means of wire bonding ( 40 ) connected is.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein for protecting the control and / or evaluation circuit ( 24 ), the first sensor element ( 16 ) and / or the second sensor element ( 20 ) in front of the fluid medium in the housing ( 12 ) a passivation ( 42 ) is trained.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the housing ( 12 ) is made of plastic, wherein the first connecting lines ( 26 ) to the housing ( 12 ) are sprayed.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the first property is a pressure of the fluid medium, wherein the first sensor element ( 16 ) a pressure sensor element ( 18 ) for detecting the pressure.

Sensor ( 10 ) according to one of the preceding claims, wherein the second property is a temperature of the fluid medium, wherein the second sensor element ( 20 ) a temperature sensor ( 22 ) for detecting the temperature.