DE10341802A1 - Drucksensorvorrichtung - Google Patents

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DE10341802A1
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Seizo Fujimoto
Hisato Umemaru
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Mitsubishi Electric Corp
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    • G01MEASURING; TESTING
    • G01LMEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
    • G01L19/00Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
    • G01L19/14Housings
    • G01L19/148Details about the circuit board integration, e.g. integrated with the diaphragm surface or encapsulation

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Abstract

Eine Drucksensorvorrichtung ist durch ein Ausnutzen von totem Raum wesentlich miniaturisiert. Ein Sensorelement ist angeordnet, in einem Medium vorhanden zu sein, zum Erfassen des Drucks des Mediums. Ein Steuerelement dient dazu, ein elektrisches Signal von dem Sensorelement zu steuern, und ein Energieversorgungselement dient dazu, einen Eingang von der Energieversorgung und ein Signal von dem Steuerelement zu steuern, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen. Ein Leitungsrahmen weist das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt auf und dient als ein elektrischer Leitungspfad. Ein Harzkörper ist durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens miteinander gebildet. Entweder das Sensorelement, das Steuerelement oder das Energieversorgungselement ist an einer Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet, und die übrigen beiden sind auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet.

Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG 1. Gebiet der Erfindung
  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine Drucksensorvorrichtung zum Erfassen des Drucks von beispielsweise Verbrennungsgas in einem Einlassverteiler eines Verbrennungsmotors.
  • 2. Beschreibung des verwandten Sachstandes
  • Es ist bisher eine Drucksensorvorrichtung bekannt, die ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, um den Druck des Mediums zu erfassen, ein Steuerelement zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement, ein Energieversorgungselement zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen, einen Leitungsrahmen, der das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient, und einen Harzkörper ein, der durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens miteinander gebildet ist. Das Sensorelement, das Steuerelement und das Energieversorgungselement sind sämtlich auf der gleichen Seite des Leitungsrahmens angeordnet (siehe beispielsweise ein erstes Patentdokument: Japanische offengelegte Patentanmeldung Nr. 2000-337987).
  • In der Drucksensorvorrichtung der oben erwähnten Konfiguration tritt, da das Sensorelement, das Steuerelement und das Energieversorgungselement sämtlich auf der gleichen Seite des Leitungsrahmens angeordnet sind, ein Problem dahingehend auf, dass die Drucksensorvorrichtung in ihrer planaren Konfiguration vergrößert ist, wodurch ihre Gesamtgröße erhöht wird.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung ist ausgelegt, das oben erwähnte Problem zu umgehen, und weist es als ihre Aufgabe auf, eine Drucksensorvorrichtung bereitzustellen, die in der Größe durch ein Ausnutzen von totem Raum wesentlich verringert ist.
  • Um die obige Aufgabe zu lösen, ist eine Drucksensorvorrichtung gemäß einem ersten Aspekt der vorliegenden Erfindung wie folgt aufgebaut. Das heißt, ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands ist angeordnet, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, um den Druck des Mediums zu erfassen. Ein Steuerelement dient dazu, ein elektrisches Signal von dem Sensorelement zu steuern, und ein Energieversorgungselement steuert einen Eingang von einer Energieversorgung und ein Signal von dem Steuerelement, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen. Ein Leitungsrahmen weist das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt auf und dient als ein elektrischer Leitungspfad. Ein Harzkörper ist durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens miteinander gebildet. Entweder das Sensorelement, das Steuerelement oder das Energieversorgungselement ist auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet, wobei die übrigen beiden auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet sind. Mit der obigen Anordnung ist es möglich, beispielsweise eine wesentliche Verringerung in der Größe der Vorrichtung durch Ausnutzung von totem Raum zu erreichen.
  • Zusätzlich ist eine Drucksensorvorrichtung gemäß einem zweiten Aspekt der Erfindung wie folgt aufgebaut. Das heißt, ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands ist angeordnet, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, um den Druck des Mediums zu erfassen. Ein Steuerelement dient dazu, ein elektrisches Signal von dem Sensorelement zu steuern. Ein Energieversorgungselement dient dazu, um einen Eingang von einer Energieversorgung und ein Signal von dem Steuerelement zu steuern, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen. Ein Leitungsrahmen weist das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt auf und dient als ein elektrischer Leitungspfad. Ein Harzkörper ist durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens zusammen gebildet. Der Leitungsrahmen weist einen freigelegten Abschnitt auf, an welchem ein Abschnitt davon zwischen dem Sensorelement und dem Steuerelement und zwischen dem Sensorelement und dem Energieversorgungselement nach außen freigelegt ist. Der freigelegte Abschnitt ist in eine U-förmige Konfiguration gebogen, so dass das Sensorelement angeordnet ist, das Steuerelement und das Energieversorgungselement zu überlappen. Mit dieser Anordnung kann auch eine wesentliche Miniaturisierung der Vorrichtung als Ganzer unter Ausnutzung von totem Raum erreicht werden.
  • Außerdem ist eine Drucksensorvorrichtung gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung wie folgt aufgebaut. Das heißt, ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands ist angeordnet, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, um den Druck des Mediums zu erfassen. Ein Steuerelement dient dazu, ein elektrisches Signal von dem Sensorelement zu steuern. Ein Energieversorgungselement dient dazu, einen Eingang von einer Energieversorgung und ein Signal von dem Steuerelement zu steuern, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen. Ein Anschluss weist das Steuerelement und das Energieversorgung darauf befestigt auf, um ein Signal von dem Energieversorgungselement nach außen auszugeben. Ein Harzkörper ist durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Anschlusses zusammen gebildet. Mit dieser Anordnung wird es unnötig, einen Prozess eines Verschweißens eines Leitungsrahmens und eines Anschlusses aneinander einzusetzen, wodurch die Anzahl der Komponententeile verringert werden kann, und eine Verarbeitbarkeit kann ebenso verbessert werden.
  • Die obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden Durchschnittsfachleuten aus der folgenden detaillierten Beschreibung, bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, die in Verbindung mit den zugehörigen Zeichnungen genommen wird, auf einfache Weise offensichtlich werden.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • In den Zeichnungen zeigen:
  • 1 eine Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung;
  • 2A eine Vorder-Aufrissansicht eines Sensormoduls, das in 1 gezeigt ist;
  • 2B eine Querschnittsansicht des Sensormoduls, das in 1 gezeigt ist;
  • 2C eine Rückansicht des Sensormoduls, das in 1 gezeigt ist;
  • 3A eine Vorder-Aufrissansicht eines Sensormoduls gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung;
  • 3B eine Querschnittsansicht des Sensormoduls, das in 3A gezeigt ist;
  • 3C eine Rückansicht des Sensormoduls, das in 3A gezeigt ist;
  • 4 eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung;
  • 4B eine Querschnittsansicht eines Leitungsrahmens des Sensormoduls, das in 4A gezeigt ist;
  • 4C eine Querschnittsansicht eines weiteren Beispiels eines Leitungsrahmens gemäß der vorliegenden Erfindung;
  • 5 eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung; und
  • 6 eine Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • Nun werden bevorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung im Detail unter Bezugnahme auf die zugehörigen Zeichnungen beschrieben werden. Durch die folgenden Ausführungsformen der Erfindung hindurch sind die Elemente oder Teile wie jene in der zuvor erwähnten bekannten Vorrichtung durch die gleichen Symbole identifiziert.
  • Ausführungsform 1.
  • 1 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 2A ist eine Vorder-Aufrissansicht eines Sensormoduls 4, das in 1 gezeigt ist, und 2B ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 4, das in 1 gezeigt ist. 2C ist eine Rückansicht des Sensormoduls 4, das in 1 gezeigt ist.
  • Die Drucksensorvorrichtung schließt eine Basis 2, die ein Entlüftungsloch 1 aufweist, das Sensormodul 4, das ein Sensorelement 3 in der Form eines Messwiderstands aufweist, der angeordnet ist, in dem Entlüftungsloch 1 vorhanden zu sein, um den Druck eines Mediums wie etwa eines Verbrennungsgases in dem Entlüftungsloch 1 zu erfassen, und ein Gehäuse 5, das das Sensormodul 4 darin eingeschlossen aufweist, ein.
  • Das Sensormodul 4 schließt ein: ein Steuerelement 6, das aus einem Halbleiter besteht und ein elektrisches Signal von dem Sensorelement 3 steuert; ein Energieversorgungselement 7 zum Steuern eines Ausgangs von der Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement 6, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Leitungsrahmen 8, der das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient; einen Harzkörper 9, der durch ein Integrieren des Steuerelements 6, des Energieversorgungselements 7 und des Leitungsrahmens 8 miteinander durch ein Spritzgießen wie etwa beispielsweise ein Spritzpressen eines Epoxydharzes gebildet ist; und einen Draht 10, der den Leitungsrahmen, der aus einem glatten Material mittels eines Prägepressens gebildet ist, und das Sensorelement 3 elektrisch miteinander verbindet.
  • Eine Wand 9a eines kreisförmigen Querschnitts, die an einer Seite der Basis 2 vorsteht, ist an dem Umfang eines Sitzes 11 des Harzkörpers 9 gebildet, und ein Nutenabschnitt 2a ist an einer Endfläche der Basis 2 auf eine Weise gebildet, das Entlüftungsloch 1 zu umgeben. Die Wand 9a ist mit dem Nutenabschnitt 2a über einen Kleber 14 verbunden.
  • Das Sensorelement 3 in der Form des Messwiderstands, der an dem Sitz 11 befestigt ist, ist auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet, wohingegen das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet sind.
  • Ein Anschluss 12, der in einem Zwischenabschnitt davon gebogen ist, ist in das Gehäuse 5 eingebettet. Dieser Anschluss 12 umfasst einen Anschluss eines Steckers 13, und der Anschluss 12 weist einen Endabschnitt davon durch ein Verschweißen mit dem Leitungsrahmen 8 verbunden auf. Der Stecker 13 ist in eine Buchse (nicht gezeigt) eingepasst, die mit einer Steuereinheit eines Fahrzeugs verbunden ist.
  • In der Drucksensorvorrichtung, wie sie oben aufgebaut ist, erfasst das Sensorelement 3 den Druck von Verbrennungsgas in einem Einlassverteiler eines Verbrennungsmotors des Fahrzeugs über das Entlüftungsloch 1 und erzeugt ein elektrisches Signal in der Form eines Betrags einer Spannungsvariation, die den somit erfassten Druck anzeigt, indem eine Referenzspannung, die von dem Energieversorgungselement 7 zugeführt wird, verwendet wird. Durch Korrekturfaktoren aufgrund der Temperatur und einer Variation des Sensorelements 3 in dem Steuerelement 6 wird das elektrische Signal von dem Steuerelement 3 gesteuert, um einen vorgegebenen Spannungswert zu erzeugen, und wird danach von dem Energieversorgungselement 7 verstärkt, und dann zu der Steuereinheit (nicht gezeigt) über den Leitungsrahmen 8, den Anschluss 12 und die Buchse gesendet.
  • Es sei hier darauf hingewiesen, das in 1 der Motor an einer Stelle unterhalb der Drucksensorvorrichtung angeordnet ist, so dass die Drucksensorvorrichtung in den Einlassverteiler von einer oberen Seite davon eingepasst werden kann. Deswegen ist an einem oberen Seitenraum entlang der Ebene der 1 von der Drucksensorvorrichtung Platz.
  • Außerdem wird die Abmessung der Höhe der Drucksensorvorrichtung von dem Stecker 13 bestimmt, und wird tatsächlich die Höhe der Vorrichtung in dem Zustand, in welchem die Buchse in den Stecker 13 eingepasst ist.
  • Da die Drucksensorvorrichtung in einem derartigen Zustand angeordnet ist, wird die Höhenabmessung der Drucksensorvorrichtung gemäß dieser Ausführungsform, in welcher das Sensorelement auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 mit dem Steuerelement 6 und dem Energieversorgungselement 7 angeordnet ist, die auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet sind, verglichen mit dem zuvor bekannten vergrößert. Jedoch ist der Ort, an welchem der vergrößerte Abschnitt angeordnet ist, ein toter Raum A unmittelbar oberhalb des Sensorelements 3, so dass nur der tote Raum A verschmälert wird. Folglich ist im Vergleich zu der bekannten Drucksensorvorrichtung die Drucksensorvorrichtung gemäß dieser ersten Ausführungsform in der Auslegung davon in einem derartigen Ausmaß verringert, dass die laterale Größe der erfindungsgemäßen Vorrichtung kleiner wird.
  • Ausführungsform 2.
  • 3A ist eine Vorder-Aufrissansicht eines Sensormoduls 40 in einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 3B ist eine Querschnittsansicht des Sensormoduls 40, das in 3A gezeigt ist. 3C ist eine Rückansicht des Sensormoduls 40.
  • In dieser zweiten Ausführungsform ist ein Sensorelement 6 auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet, wohingegen ein Energieversorgungselement 7 auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 auf eine derartige Weise angeordnet ist, das Steuerelement 6 zu überlappen. Ein Sensorelement 3 ist unmittelbar oberhalb des Energieversorgungselements 7 in einer Linie senkrecht zu der Ebene oder der Fläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet.
  • In dieser Drucksensorvorrichtung werden das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 zuerst jeweils auf gegenüberliegenden Seiten des Leitungsrahmens 8 befestigt, und danach werden das Steuerelement 6, das Energieversorgungselement 7 und der Leitungsrahmen 8 miteinander durch ein Spritzgießen integriert, um einen Harzkörper 9 zu bilden. Danach wird das Sensorelement 3 auf einem Sitz 11 angebracht, und der Leitungsrahmen 8 und das Sensorelement 3 werden elektrisch miteinander über einen Draht 10 verbunden.
  • Gemäß dieser Drucksensorvorrichtung sind das Steuerelement 6, das Energieversorgungselement 7 und das Sensorelement 3 auf eine Weise angeordnet, einander in einer Linie senkrecht zu dem Leitungsrahmen 8 zu überlappen. Folglich kann die laterale Größe der Vorrichtung kleiner verglichen mit jener der ersten Ausführungsform ausgeführt werden.
  • Überdies verschmälert, obwohl die Abmessung der Höhe der Vorrichtung größer verglichen mit jener der ersten Ausführungsform wird, eine derartige Erhöhung in der Größe nur den toten Raum A. Deswegen kann im Vergleich zu der ersten Ausführungsform die Drucksensorvorrichtung dieser Ausführungsform in der Auslegung davon in einem derartigen Ausmaß verringert werden, dass die laterale Größe der Vorrichtung kleiner ausgeführt werden kann.
  • Es sei hier darauf hingewiesen, dass das Energieversorgungselement 7 auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet werden kann, wobei das Steuerelement 6 auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens 8 angeordnet ist, um so das Energieversorgungselement 7 zu überlappen, und das Sensorelement 3 kann unmittelbar oberhalb des Steuerelements 6 auf einer Linie senkrecht zu der Ebene des Leitungsrahmens 8 angeordnet werden.
  • Ausführungsform 3.
  • 4A ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls 50 in einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. 4B ist eine Querschnittsansicht eines Leitungsrahmens 51, der in 4A gezeigt ist.
  • In dieser dritten Ausführungsform umfasst der Leitungsrahmen 51 eine Schaltungsplatine, die leitfähige Strukturen 51a, 51b, aufweist, die jeweils auf gegenüberliegenden Flächen davon gebildet sind. Ein Energieversorgungselement 7 ist elektrisch mit der leitfähigen Struktur 51a auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens 51 verbunden, und ein Steuerelement 6 ist elektrisch mit der leitfähigen Struktur 51b auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens 51 verbunden.
  • Der Leitungsrahmen 8 in jeder der ersten und zweiten Ausführungsformen ist durch ein Stempeln einer Metallplatte gebildet, und ist aus einem einzigen Material mit dem ähnlichen oder gleichen Potential, das auf den vorderen und hinteren Flächen davon vorhanden ist, ausgeführt. Dementsprechend weisen das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 jeweils unterschiedliche Potentiale auf. Folglich sind jene Abschnitte des Leitungsrahmens 8, die elektrisch mit dem Steuerelement 6 und dem Energieversorgungselement 7 über Drähte 10 jeweils verbunden sind, voneinander getrennt, wie in 4C gezeigt.
  • Im Gegensatz dazu ist es gemäß der Drucksensorvorrichtung dieser dritten Ausführungsform, da die Schaltungsplatine mit den leitfähigen Strukturen 51a, 51b, die auf gegenüberliegenden Seiten davon gebildet sind, als der Leitungsrahmen 51 verwendet wird, möglich, ein Drahtbondieren auf den vorderen und hinteren Flächen des Leitungsrahmens 51 jeweils bei unterschiedlichen Potentialen durchzuführen, ohne den Leitungsrahmen 51 in eine Vielzahl von Stücken zu trennen oder zu teilen. Deswegen kann der Leitungsrahmen 51 verglichen mit den Leitungsrahmen 8 der ersten und zweiten Ausführungsformen miniaturisiert werden, was es ermöglicht, die Gesamtgröße der Drucksensorvorrichtung zu verringern.
  • Es sei hier darauf hingewiesen, dass eine flexible Schaltungsplatine als der Leitungsrahmen 51 verwendet werden kann, und in diesem Fall wird eine thermische Spannung, die auf ein Verschweißen des Leitungsrahmens 51 und eines Anschlusses 12 (siehe 1) hin erzeugt wird, von dem Leitungsrahmen 51 absorbiert, wodurch verhindert werden kann, dass das Sensormodul 50 aufgrund der thermischen Spannung beschädigt wird.
  • Ausführungsform 4.
  • 5 ist eine Querschnittsansicht eines Sensormoduls 60 in einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer vierten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung.
  • In dieser vierten Ausführungsform weist ein Leitungsrahmen 61 einen freigelegten Abschnitt 61a zwischen einem Sensorelement 3 und einem Steuerelement 6 und zwischen dem Sensorelement 3 und einem Energieversorgungselement 7 auf, an welchem ein Abschnitt des Leitungsrahmens 61 nach außen freigelegt ist. Der freigelegte Abschnitt 61a ist in eine U-förmige Konfiguration gebogen, so dass das Sensorelement 3 angeordnet ist, das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 zu überlappen.
  • Der Leitungsrahmen dieser Drucksensorvorrichtung ist ähnlich zu den Leitungsrahmen der ersten und zweiten Ausführungsformen, und somit sind das Steuerelement 6 und das Energieversorgungselement 7 an einem Endabschnitt des Ebenenleitungsrahmens 61 angebracht und mit einem Harz, um einen ersten Harzabschnitt 9A zu bilden, mittels eines Spritzgießens vergossen. Auch ist ein zweiter Harzabschnitt 9B, der einen Sitz 11 integral mit dem Leitungsrahmen 61 aufweist, durch ein Spritzgießen gebildet. Danach wird der freigelegte Abschnitt 61a in eine U-förmige Konfiguration gebogen, so dass der erste Harzabschnitt 9A und der zweite Harzabschnitt 9B überlappt und miteinander verbunden sind, um einen Harzkörper 9 zu bilden. Schließlich werden, nachdem das Sensorelement 3 auf dem Sitz 11 angebracht ist, das Sensorelement 3 und der Leitungsrahmen 61 elektrisch miteinander über einen Draht 10 verbunden.
  • Gemäß der Drucksensorvorrichtung dieser vierten Ausführungsformen ist es, obwohl die Höhe davon größer verglichen mit jener der zweiten Ausführungsform wird, möglich, die Vorrichtung hinsichtlich der Auslegung davon in einem derartigen Ausmaß zu miniaturisieren, dass die laterale Größe der Vorrichtung verglichen mit der zuvor erwähnten, bekannten Drucksensorvorrichtung verringert werden kann.
  • Ausführungsform 5.
  • 6 ist eine Querschnittsansicht einer Drucksensorvorrichtung gemäß einer fünften Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. In dieser fünften Ausführungsform sind ein Steuerelement 6 und ein Energieversorgungselement 7 auf einem Anschluss 70 angebracht, an welchem ein Signal von dem Energieversorgungselement 7 nach außen ausgegeben wird.
  • Das Steuerelement 6, das Energieversorgungselement 7 und der Anschluss 70 sind miteinander über einen Harzkörper 71 mittels eines Spritzgießens integriert.
  • Gemäß dieser Drucksensorvorrichtung spielt der Anschluss 70 die Rolle des Leitungsrahmens 8 jeder der ersten bis vierten Ausführungsformen, so dass ein Sensormodul und ein Leitungsrahmen, wie sie in diesen Ausführungsformen eingesetzt werden, unnötig wird, was es ermöglicht, einen Prozess eines Verschweißens des Leitungsrahmens und des Anschlusses miteinander ebenso wegzulassen. Dementsprechend kann die Anzahl von Komponententeilen verringert werden, und die Verarbeitbarkeit oder Fertigungseffizienz kann auch verbessert werden.
  • In den oben erwähnten ersten bis vierten Ausführungsformen sind das Steuerelement 6, das Energieversorgungselement 7 und der Leitungsrahmen 8 oder 61 miteinander über den Harzkörper 9 mittels eines Spritzgießens integriert, aber ein konkaver Abschnitt kann stattdessen in dem Harzkörper gebildet werden, so dass das Steuerelement und das Energieversorgungselement in den konkaven Abschnitt eingepasst werden.
  • Wie in dem Vorangehenden beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung die folgenden herausragenden Vorteile bereit.
  • Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung ist eine Drucksensorvorrichtung bereitgestellt, die einschließt: ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement; ein Energieversorgungselement zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Leitungsrahmen, der das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient; und einen Harzkörper, der durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens miteinander gebildet ist. Entweder das Sensorelement, das Steuerelement oder das Energieversorgungselement ist auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet, wobei die übrigen beiden auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens angeordnet sind. Mit der obigen Anordnung ist es möglich, beispielsweise eine wesentliche Verringerung in der Vorrichtung unter Ausnutzung eines toten Raums zu erreichen.
  • Zusätzlich ist gemäß einem zweiten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Drucksensorvorrichtung bereitgestellt, die einschließt: ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement; ein Energieversorgungselement zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Leitungsrahmen, der das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient; und einen Harzkörper, der durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Leitungsrahmens miteinander gebildet ist. Der Leitungsrahmen weist einen freigelegten Abschnitt auf, an welchem ein Abschnitt davon zwischen dem Sensorelement und dem Steuerelement und zwischen dem Sensorelement und dem Energieversorgungselement nach außen freigelegt ist, und der freigelegte Abschnitt ist in eine U-förmige Konfiguration gebogen, so dass das Sensorelement angeordnet ist, das Steuerelement und das Energieversorgungselement zu überlappen. Mit dieser Anordnung kann auch eine wesentliche Miniaturisierung der Vorrichtung als Ganzer unter Ausnutzung von totem Raum erreicht werden.
  • Außerdem ist gemäß einem dritten Aspekt der vorliegenden Erfindung eine Drucksensorvorrichtung bereitgestellt, die einschließt: ein Sensorelement in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement; ein Energieversorgungselement zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement, um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Anschluss, der das Steuerelement und das Energieversorgungselement darauf befestigt aufweist, zum Ausgeben eines Signals von dem Energieversorgungselement nach außen; und einen Harzkörper, der durch ein Integrieren des Steuerelements, des Energieversorgungselements und des Anschlusses miteinander gebildet ist. Mit dieser Anordnung wird es unnötig, einen Prozess eines Verschweißens eines Leitungsrahmens und eines Anschlusses miteinander einzusetzen, wodurch die Anzahl der Komponententeile verringert werden kann, und eine Verarbeitbarkeit ebenso verbessert werden kann.
  • Während die Erfindung hinsichtlich bevorzugter Ausführungsformen beschrieben worden ist, werden Durchschnittsfachleute erkennen, dass die Erfindung mit Modifikationen innerhalb des Grundgedankens und Umfangs der angehängten Ansprüche ausgeführt werden kann.

Claims (8)

  1. Drucksensorvorrichtung, umfassend: ein Sensorelement (3) in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement (6) zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement (3); ein Energieversorgungselement (7) zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement (6), um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Leitungsrahmen (8, 51), der das Steuerelement (6) und das Energieversorgungselement (7) darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient; und einen Harzkörper (9), der durch ein Integrieren des Steuerelements (6), des Energieversorgungselements (7) und des Leitungsrahmens (8, 51) miteinander gebildet ist; wobei entweder das Sensorelement (3), das Steuerelement (6) oder das Energieversorgungselement (7) auf einer Seitenfläche des Leitungsrahmens (8, 51) angeordnet ist, wobei die übrigen beiden auf der anderen Seitenfläche des Leitungsrahmens (8, 51) angeordnet sind.
  2. Drucksensorvorrichtung nach Anspruch 1, wobei das Sensorelement (3) auf einer Linie senkrecht zu einer Fläche des Leitungsrahmens (8) auf einer Seite von entweder dem Steuerelement (6) oder dem Energieversorgungselement (7) angeordnet ist.
  3. Drucksensorvorrichtung nach Anspruch 1 oder Anspruch 2, wobei der Leitungsrahmen (51) eine Schaltungsplatine umfasst, die leitfähige Strukturen (51a, 51b) aufweist, die auf gegenüberliegenden Seitenflächen davon gebildet sind, und das Steuerelement (6) elektrisch mit einer (51a) der leitfähigen Strukturen (51a, 51b) auf einer Seitenfläche der Schaltungsplatine verbunden ist, wobei das Energieversorgungselement (7) elektrisch mit der anderen (51b) der leitfähigen Strukturen (51a, 51b) auf der anderen Seitenfläche der Schaltungsplatine elektrisch verbunden ist.
  4. Drucksensorvorrichtung nach Anspruch 3, wobei die Schaltungsplatine eine flexible Schaltungsplatine umfasst.
  5. Drucksensorvorrichtung, umfassend: ein Sensorelement (3) in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement (6) zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement (3); ein Energieversorgungselement (7) zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement (6), um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Leitungsrahmen (61), der das Steuerelement und das Energieversorgungselement (7) darauf befestigt aufweist und als ein elektrischer Leitungspfad dient; und einen Harzkörper (9A, 9B), der durch ein Integrieren des Steuerelements (6), des Energieversorgungselements (7) und des Leitungsrahmens (8) miteinander gebildet ist; wobei der Leitungsrahmen (61) einen freigelegten Abschnitt (61a) aufweist, an welchem ein Abschnitt davon zwischen dem Sensorelement (3) und dem Steuerelement (6) und zwischen dem Sensorelement (3) und dem Energieversorgungselement (7) nach außen freigelegt ist, und der freigelegte Abschnitt (61a) in eine U-förmige Konfiguration gebogen ist, so dass das Sensorelement (3) angeordnet ist, das Steuerelement (6) und das Energieversorgungselement (7) zu überlappen.
  6. Drucksensorvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Harzkörper (9A, 9B) durch ein Integrieren des Steuerelements (6), des Energieversorgungselements (7) und des Leitungsrahmens (61) miteinander mittels eines Spritzgießens gebildet ist.
  7. Drucksensorvorrichtung, umfassend: ein Sensorelement (3) in der Form eines Messwiderstands, der angeordnet ist, in einem Medium vorhanden zu sein, dessen Druck zu erfassen ist, zum Erfassen des Drucks des Mediums; ein Steuerelement (6) zum Steuern eines elektrischen Signals von dem Sensorelement (3); ein Energieversorgungselement (7) zum Steuern eines Eingangs von einer Energieversorgung und eines Signals von dem Steuerelement (6), um dadurch einen Ausgang zu erzeugen; einen Anschluss (70), der das Steuerelement (6) und das Energieversorgungselement (7) darauf befestigt aufweist, zum Ausgeben eines Signals von dem Energieversorgungselement (7) nach außen; und einen Harzkörper (71), der durch ein Integrieren des Steuerelements (6), des Energieversorgungselements (7) und des Anschlusses (70) miteinander gebildet ist.
  8. Drucksensorvorrichtung nach Anspruch 7, wobei der Harzkörper (71) durch ein Integrieren des Steuerelements (6), des Energieversorgungselements (7) und des Anschlusses (70) miteinander mittels eines Spritzgießens gebildet ist.
DE10341802A 2003-05-19 2003-09-10 Drucksensorvorrichtung Withdrawn DE10341802A1 (de)

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