FR2912506A1

FR2912506A1 - Capteur de pression

Info

Publication number: FR2912506A1
Application number: FR0708503A
Authority: FR
Inventors: Hironobu Baba
Original assignee: Denso Corp
Current assignee: Denso Corp
Priority date: 2007-02-14
Filing date: 2007-12-05
Publication date: 2008-08-15
Also published as: US20080190209A1; US7536917B2; JP2008197001A; DE102008004142A1

Abstract

Un capteur de pression comprend : un corps de boîtier (10) comprenant un orifice d'introduction de pression (11, 12), une puce de capteur (41, 42) comprenant un élément de détection (41A, 42a) et un élément concave (41B, 42B), un substrat de céramique (30) comprenant une ouverture avant (31, 32) et une ouverture arrière (33, 34), et l'élément de gel (80). La puce de capteur (41, 42) est disposée sur l'ouverture avant (31, 32). Le corps de boîtier (10) loge le substrat de céramique (30). L'ouverture arrière (33, 34) est reliée à l'orifice (11, 12). L'élément de gel (80) est disposé dans les ouvertures avant et arrière (31 à 34) et couvre l'élément concave (41B, 42B). L'élément concave (41B, 42B) reçoit une pression d'un milieu de pression qui est introduit dans l'orifice (11, 12), par l'intermédiaire de l'élément de gel (80). L'élément de détection (41A, 42A) détecte la pression.

Description

2912506 CAPTEUR DE PRESSION

Description La présente invention se rapporte à un capteur de pression.

Un système de filtre à particules pour moteur diesel (DPF) purifie les gaz d'échappement émis par un moteur. Le système DPF comprend d'une manière caractéristique un capteur de pression qui détecte une différence de pression des gaz d'échappement émis entre le moment avant et le moment après le passage à travers un filtre DPF. Le filtre DPF fonctionne comme un filtre et le capteur de pression est utilisé pour vérifier, par exemple, l'occurrence d'une obturation du filtre DPF. Un capteur de pression tel que le capteur décrit ci-dessus peut être utilisé dans un milieu de pression comme le gaz d'échappement présentant une propriété élevée de corrosion. Donc, une structure de capteur est importante pour protéger une puce de capteur contre un milieu de pression corrosif. La puce de capteur détecte la pression. Une structure de capteur de pression est enseignée dans la publication de demande de brevet japonais N 2002-221 462, correspondant au brevet des Etats-Unis N 6 651 508. Le capteur de pression comprend un gel destiné à protéger une puce de capteur du capteur de pression. Plus particulièrement, le capteur de pression comprend un boîtier de résine. Le boîtier de résine comprend un orifice d'introduction de pression comportant un premier passage d'introduction de pression et un deuxième passage d'introduction de pression. Le premier passage d'introduction de pression et le deuxième passage d'introduction de pression introduisent un milieu de pression dans celui-ci. Le capteur de pression comprend en outre une puce de capteur du type membrane à semiconducteur. La puce est un élément de détection en forme de plaque comportant une première surface et une deuxième surface. La première surface de l'élément de détection reçoit la pression du milieu de pression introduit dans le premier passage d'introduction de pression. La deuxième surface de l'élément de détection reçoit la pression du milieu de pression introduit dans le deuxième passage d'introduction de pression. La différence des pressions appliquées à la première surface et à la deuxième surface peut être mesurée. 2 2912506 Un capteur de pression tel que le capteur décrit ci-dessus comprend un substrat de verre comportant un premier trou traversant. Le boîtier de résine comporte un deuxième trou traversant. Le boîtier de résine est collé au substrat de verre. 5 Le boîtier de résine est relié au premier trou traversant du substrat de verre. En outre, la deuxième surface de la puce de capteur est collée au substrat de verre. Lorsque la puce de capteur présente une dimension de 3 mm2 par exemple, la taille de chaque trou traversant est donnée par exemple par 1,25 mm. 10 Un premier élément de protection est disposé sur la première surface de la puce de capteur. Un deuxième élément de protection est disposé dans les premier et deuxième trous traversants. Le matériau des premier et deuxième éléments de protection est le gel qui peut protéger la puce de capteur contre le milieu de 15 pression ayant une propriété de corrosion. Du fait que la deuxième surface de la puce de capteur est recouverte de gel, le boîtier de résine nécessite d'avoir le deuxième trou traversant pour distribuer le gel dans celui-ci. Au vu de la résistance du boîtier de résine, il est considéré 20 que l'épaisseur du boîtier de résine est, par exemple, au moins 1 mm. Au vu du cas décrit ci-dessus, le présent inventeur a démontré qu'il se produit les problèmes suivants. La figure 3 illustre un capteur de pression conforme à la technique apparentée. Une puce de capteur 92 est reliée à un 25 boîtier de résine 93 par l'intermédiaire d'une base 91 et une deuxième surface reçoit une pression d'un milieu de pression. Le boîtier de résine 93 comprend un troisième trou traversant 94 comportant une taille de trou cl) (par exemple un diamètre de trou) et une longueur de trou t. La longueur de trou t est, par 30 exemple, une distance entre une extrémité du troisième trou traversant 94 et la deuxième surface de la puce de capteur 92, comme représenté sur la figure 3. La figure 4 représente une relation entre un rapport de flexion d'une caractéristique de température et /t. Le rapport de flexion d'une caractéristique 35 de température est également appelé ici BRC. BRC exprime une différence de caractéristiques de capteur entre deux cas suivants dans une zone de température basse, un premier cas est tel qu'un élément de gel 95 couvre la deuxième surface de la puce de capteur 92 avec un degré de pénétration de 120 et l'autre cas est tel que l'élément de gel 95 ne couvre pas 3 2912506

la deuxième surface de la puce de capteur 92. Le degré de pénétration est associé à la dureté de l'élément de gel 95. Par exemple, lorsque le degré de pénétration est de 100, l'élément de gel 95 est mou. Lorsque le degré de pénétration est de 40, 5 l'élément de gel 95 est très dur, par exemple. Comme représenté sur la figure 4, lorsque 4/t est plus grand ou que le diamètre du troisième trou traversant 94 est plus grand, la caractéristique BRC est plus petite et le capteur présente une meilleure caractéristique. Cependant, lorsque 4/t 10 est plus petit ou lorsque le diamètre du troisième trou traversant 94 est plus petit, la caractéristique BRC est plus grande et le capteur présente une caractéristique plus mauvaise. Comme décrit ci-dessus, lorsque le boîtier de résine 93 comprend le troisième trou traversant 94, le boîtier de résine 93 15 nécessite d'avoir une épaisseur suffisante pour assurer la résistance du boîtier de résine 93. Du fait que la taille de trou du trou traversant est inévitablement plus petite que la taille de la puce de capteur 92, il est probable qu'un capteur de pression soit conçu de telle sorte que le troisième trou 20 traversant 94 présente un diamètre plus petit que la longueur du troisième trou traversant 94. Par conséquent, il se pose un problème en ce que la caractéristique BRC est importante et qu'une erreur de caractéristique de la puce de capteur 92 est importante, comme représenté sur la figure 4. 25 Il est considéré que le troisième trou traversant 94 est scellé en utilisant l'élément de gel 95 constitué d'un matériau mou. La figure 5 est un graphe représentant une relation entre la dureté du gel et un écart avant et après l'insertion du gel. L'écart avant et après l'insertion du gel indique un degré d'un 30 écart de caractéristique de capteur. En particulier, lorsque l'écart avant et après l'insertion du gel est plus proche de 0 %, le capteur présente un écart de caractéristique moindre. Lorsque l'écart avant et après l'insertion du gel présente une valeur plus importante, le capteur présente un écart de 35 caractéristique plus important, qui correspond au fait que le capteur présente une caractéristique plus mauvaise. Comme cela est représenté sur la figure 5, lorsque l'élément de gel 95 est plus dur, le capteur présente un écart de caractéristique plus important qui correspond au capteur ayant 40 une caractéristique plus mauvaise. Cependant, lorsque l'élément 4 2912506 de gel 95 est plus mou, le capteur présente un écart de caractéristique plus petit, qui correspond aux caractéristiques de capteur qui ne sont pas influencées. Le boîtier de résine 93 présente une surface rugueuse 5 provoquée par une charge telle que celle constituée de verre comprise dans le boîtier de résine 93 et provoquée par une condition de formation du boîtier de résine 93. Donc, il se produit une condition dans laquelle une bulle d'air peut être fixée à une surface du boîtier de résine 93. Lorsque l'élément 10 de gel 95 constitué du matériau mou est appliqué au boîtier de résine 93 dans la condition telle que décrite ci-dessus, la bulle d'air peut pénétrer dans une partie intérieure de l'élément de gel 95. Il se produit un problème en ce que la bulle d'air empêche une transmission de pression, et de cette 15 manière une caractéristique de capteur plus mauvaise est provoquée. En outre, des problèmes se posent tels qu'une différence de coefficient de dilatation thermique entre l'élément de gel 95 et le boîtier de résine 93 provoque une génération de contrainte, 20 et que l'élément de gel peut se détacher du boîtier de résine 93. Dans le cas décrit ci-dessus, les gaz d'échappement émis présentant la propriété corrosive peuvent pénétrer dans une limite ou un espace entre l'élément de gel 95 et le boîtier de résine 93. Les gaz d'échappement émis peuvent décomposer 25 l'élément de gel 95 et le boîtier de résine 93. Au vu du problème décrit ci-dessus, un capteur de pression serait souhaitable, dans lequel le décollement d'un élément de gel est empêché. Un capteur de pression serait également souhaitable dans lequel la génération d'une bulle d'air est 30 éliminée. Au vu du problème décrit ci-dessus, il s'agit d'un objectif de la présente description de fournir un capteur de pression. Conformément à un premier aspect de la présente description, un capteur de pression destiné à détecter une pression d'un 35 milieu de pression, le capteur de pression comprend : un corps de boîtier présentant une forme de boîte et comprenant un orifice d'introduction de pression pour introduire le milieu de pression dans celui-ci, une puce de capteur présentant une forme de plaque et comprenant une surface supérieure et une surface 40 inférieure opposée à la surface supérieure, où la puce de 5 2912506 capteur comprend en outre un élément de détection disposé sur la surface supérieure de la puce de capteur et un élément concave disposé sur la surface inférieure de la puce de capteur, et où l'élément concave présente une partie concave, un substrat de 5 céramique ayant une forme de plaque et comprenant une surface avant et une surface arrière opposée à la surface avant, où le substrat de céramique comprend en outre une ouverture avant disposée sur la surface avant du substrat de céramique et une ouverture arrière disposée sur la surface arrière du substrat de 10 céramique, et où l'ouverture avant est reliée dans l'espace à l'ouverture arrière en travers du substrat de céramique, et un élément de gel. La puce de capteur est disposée sur la surface avant du substrat de céramique de telle sorte que l'élément concave de la puce de capteur est disposé sur l'ouverture avant. 15 Le corps de boîtier loge le substrat de céramique de telle sorte que l'ouverture arrière du substrat de céramique est reliée à l'orifice d'introduction de pression. L'élément de gel est disposé dans l'ouverture avant et l'ouverture arrière et couvre l'élément concave de la puce de capteur. L'élément concave de la 20 puce de capteur reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel, le milieu de pression étant introduit dans l'orifice d'introduction de pression. L'élément de détection de la puce de capteur détecte la pression du milieu de pression. 25 Conformément au capteur de pression ci-dessus, le substrat de céramique présente une surface régulière et stable. Une bulle d'air n'est pas globalement fixée à une surface du substrat de céramique avant que l'élément de gel ne soit distribué dans les ouvertures. La pénétration de la bulle d'air dans l'élément de 30 gel peut être empêchée. L'élément de gel peut être empêché de se détacher. Conformément à un deuxième aspect de la présente description, un capteur de pression destiné à détecter une pression d'un milieu de pression, le capteur de pression 35 comprend : un corps de boîtier présentant une forme de boîte et comprenant un premier orifice d'introduction de pression et un deuxième orifice d'introduction de pression pour introduire le milieu de pression dans celui-ci, une pluralité de puces de capteurs comprenant : une première puce de capteur présentant 40 une forme de plaque et comprenant une première surface 6 2912506 supérieure et une première surface inférieure opposée à la première surface supérieure, où la première puce de capteur comprend en outre un premier élément de détection disposé sur la première surface supérieure de la première puce de capteur et un 5 premier élément concave disposé sur la première surface inférieure de la première puce de capteur, et où le premier élément concave présente une première partie concave, et une deuxième puce de capteur présentant une forme de plaque comprenant une deuxième surface supérieure et une deuxième 10 surface inférieure opposée à la deuxième surface supérieure, où la deuxième puce de capteur comprend en outre un deuxième élément de détection disposé sur la deuxième surface supérieure de la deuxième puce de capteur et un deuxième élément concave disposé sur la deuxième surface inférieure de la deuxième puce 15 de capteur, et où le deuxième élément concave présente une deuxième partie concave, un substrat de céramique présentant une forme de plaque et comprenant une surface avant et une surface arrière opposée à la surface avant, où le substrat de céramique comprend en outre une pluralité de paires d'ouvertures, la 20 pluralité de paires d'ouvertures comprenant : une première paire d'ouvertures comportant une première ouverture avant disposée sur la surface avant du substrat de céramique et une première ouverture arrière disposée sur la surface arrière du substrat de céramique, où la première ouverture avant est reliée dans 25 l'espace à la première ouverture arrière en travers du substrat de céramique, et une deuxième paire d'ouvertures présentant une deuxième ouverture avant disposée sur la surface avant du substrat de céramique et une deuxième ouverture arrière disposée sur la surface arrière du substrat de céramique, où la deuxième 30 ouverture avant est reliée dans l'espace à la deuxième ouverture arrière en travers du substrat de céramique, un élément de gel et une puce de circuit. La première puce de capteur est disposée sur la surface avant du substrat de céramique de telle sorte que le premier élément concave de la première puce de capteur est 35 disposé sur la première ouverture avant. La deuxième puce de capteur est disposée sur la surface avant du substrat de céramique de telle sorte que le deuxième élément concave de la deuxième puce de capteur est disposé sur la deuxième ouverture avant. Le corps de boîtier loge le substrat de céramique de 40 telle sorte que la première ouverture arrière du substrat de 7 2912506 céramique est reliée au premier orifice d'introduction de pression, et de telle sorte que la deuxième ouverture arrière du substrat de céramique est reliée au deuxième orifice d'introduction de pression. L'élément de gel est disposé dans la 5 première ouverture avant, la deuxième ouverture avant, la première ouverture arrière et la deuxième ouverture arrière et couvre le premier élément concave de la première puce de capteur et le deuxième élément concave de la deuxième puce de capteur. La puce de circuit est reliée électriquement à la première puce 10 de capteur et à la deuxième puce de capteur. Le premier élément concave de la première puce de capteur reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel, le milieu de pression étant introduit dans le premier orifice d'introduction de pression. Le premier élément de détection de 15 la première puce de capteur détecte la pression du milieu de pression, la pression étant le milieu introduit dans le premier orifice d'introduction de pression. Le deuxième élément concave de la deuxième puce de capteur reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel, la pression 20 étant le milieu introduit dans le deuxième orifice d'introduction de pression. Le deuxième élément de détection de la deuxième puce de capteur détecte la pression du milieu de pression, le milieu de pression étant introduit dans le deuxième orifice d'introduction de pression. La puce de circuit calcule 25 une pression différentielle entre la pression détectée par la première puce de capteur et la pression détectée par la deuxième puce de capteur. Le nombre de la pluralité de paires d'ouvertures correspond au nombre de la pluralité de puces de capteurs. 30 Conformément au capteur de pression ci-dessus, le substrat de céramique présente une surface régulière et stable. Une bulle d'air n'est pas globalement fixée à une surface du substrat de céramique avant que le gel ne soit distribué dans les ouvertures et ne soit disposé sur les puces de capteurs. La pénétration de 35 la bulle d'air dans l'élément de gel peut être empêchée. L'élément de gel peut être empêché de se détacher. Une caractéristique de détection du capteur de pression est améliorée. Les objectifs, caractéristiques et avantages ci-dessus, 40 ainsi que d'autres, de la présente invention deviendront plus 8 2912506

évidents d'après la description détaillée suivante réalisée en faisant référence aux dessins annexés. Sur les dessins : La figure 1 est une vue en perspective d'un capteur de pression conforme à un premier mode de réalisation de la 5 présente invention, La figure 2A est une vue de dessus d'un capteur de pression sans élément de couvercle, La figure 2B est une vue en coupe transversale du capteur de pression, la vue étant prise le long de la droite II B-II B sur 10 la figure 2A, La figure 3 est une vue en coupe transversale d'un capteur de pression conforme à une technique apparentée, La figure 4 est un graphe illustrant une relation entre un rapport et d'une taille de trou sur une longueur de trou et un 15 rapport de flexion d'une caractéristique de température conformément à la technique apparentée, et La figure 5 est un graphe illustrant une relation entre la dureté du gel et un écart avant et après la pénétration du gel conformément à la technique apparentée. 20 (Premier mode de réalisation) Un capteur de pression conforme au présent mode de réalisation peut être utilisé avec, par exemple, un système de filtre à particules pour moteur diesel (DPF) qui purifie les gaz 25 d'échappement émis par un moteur. Le capteur de pression peut être utilisé pour détecter une différence de pression des gaz d'échappement émis entre le moment avant et le moment après le passage à travers le filtre DPF, et le capteur de pression peut être utilisé pour vérifier l'apparition d'une obturation du 30 filtre DPF. Le capteur de pression comprend un corps de boîtier 10 et un élément de couvercle 20, par exemple comme représenté sur la figure 1. Le corps de boîtier 10 présente une forme de boîte et l'élément de couvercle 20 est un couvercle du corps de boîtier 35 10. Le corps de boîtier 10 et l'élément de couvercle 20 peuvent être réalisés au moyen d'un procédé de moulage. Le matériau du corps de boîtier 10 et de l'élément de couvercle 20 est par exemple de la résine telle que du polysulfure de phénylène (PPS), du polytéréphtalate de butylène (PBT), de la résine époxy 40 et autre. 9 2912506

Le corps de boîtier 10 comprend un premier orifice d'introduction de pression 11 et un deuxième orifice d'introduction de pression 12. Le premier orifice d'introduction de pression 11 et le deuxième orifice d'introduction de pression 5 12 sont disposés sur une surface arrière du corps de boîtier 10. Chaque orifice 11, 12 présente un espace intérieur qui est relié dans l'espace à un espace intérieur du corps de boîtier 10. Parmi les orifices 11, 12, l'un d'entre eux est situé sur un côté en amont du filtre DPF, et l'autre est situé sur un côté en 10 aval du filtre DPF. Le corps de boîtier 10 comprend un élément de connecteur 13 disposé sur une surface latérale du corps de boîtier 10. L'élément de connecteur 13 présente une partie concave. L'élément de connecteur 13 fournit en sortie un signal à 15 l'extérieur, le signal qui comprend des informations sur une valeur de pression détectée dans le capteur de pression 1. L'élément de connecteur 13 est connecté électriquement à, par exemple, un circuit externe tel qu'une unité de commande électronique externe ou une unité de commande de moteur externe, 20 dont l'une quelconque est désignée ici par unité ECU, par l'intermédiaire d'une ligne telle qu'un faisceau de câbles (non représenté sur les figures). Un substrat de céramique 30 est disposé dans le corps de boîtier 10, par exemple comme cela est représenté sur la figure 25 2A. Le matériau du substrat de céramique 30 est par exemple de l'alumine. Le substrat de céramique 30 constitué d'alumine présente une résistance supérieure à celle d'un substrat imprimé constitué de résine et présente une caractéristique de vieillissement thermique inférieure par rapport au substrat 30 imprimé. Une première puce de capteur 41, une deuxième puce de capteur 42 et une puce de circuit 50 sont disposées sur une surface avant du substrat de céramique 31, la surface avant qui est opposée à l'élément de couvercle 20. La puce de circuit 50 est disposée entre la première puce de capteur 41 et la deuxième 35 puce de capteur 42. La puce de circuit 50 est connectée électriquement à la première puce de capteur 41 et à la deuxième puce de capteur 42 par l'intermédiaire d'un premier fil de liaison 61. Chaque puce 41, 42 détecte une pression d'un milieu de 40 pression et fournit en sortie un signal électrique, dont un 10 2912506 niveau est associé à une valeur de pression détectée. Chaque puce 41, 42 exploite un effet de piézorésistance pour détecter la pression. Dans le présent mode de réalisation, les première et deuxième puces de capteurs 41, 42 comportent un élément de 5 détection destiné à détecter une tension. En particulier, chaque puce 41, 42 comprend une membrane et un élément de détection. Chaque membrane est un élément de déformation. Chaque élément de détection présente un circuit en pont disposé sur la membrane. L'élément de détection comprend, par exemple, une résistance 10 diffusée. Chaque taille de la première puce de capteur 41 et de la deuxième puce de capteur 42 adoptées dans le présent mode de réalisation est, par exemple, de 3,0 mm2. La puce de circuit 50 comprend un circuit de commande, etc. Les fonctions de la puce de circuit 50 comprennent une sortie 15 d'un signal d'attaque pour chaque puce 41, 42, une sortie d'un signal de détection vers l'extérieur, et une sortie d'un signal après la réalisation d'une opération arithmétique et d'une opération d'amplification. La puce de circuit 50 décrite ci-dessus peut comprendre un substrat de silicium sur lequel un 20 transistor métaloxyde semiconducteur complémentaire (CMOS) et un transistor bipolaire sont disposés en utilisant un procédé de semiconducteur. En variante, la puce de circuit 50 peut être une puce de circuit intégré. En variante, la puce de circuit 50 peut être configurée pour être un circuit comprenant une puce à 25 bosses, etc. L'élément de connecteur 13 et une borne 14 sont formés dans le corps de boîtier 10 au moyen d'un moulage avec un insert. Un premier côté de la borne 14 est exposé vers l'espace intérieur du corps de boîtier 10 et est connecté électriquement à la puce 30 de circuit 50 et à un deuxième fil de liaison 62. L'autre côté de la borne 14 est exposé vers un espace intérieur de l'élément de connecteur 13. La borne 14 est connectée électriquement à un circuit externe tel que l'unité ECU par l'intermédiaire d'une ligne lorsque l'élément de connecteur 13 est connecté à un 35 connecteur externe. Dans le présent mode de réalisation, quatre bornes sont formées dans le corps de boîtier 10 au moyen du moulage avec un insert. Le substrat de céramique 30 est disposé dans l'espace intérieur du corps de boîtier 10 en utilisant un premier élément 40 adhésif 71, par exemple comme représenté sur la figure 2B. Une 11 2912506

extrémité de chaque orifice 11, 12 est recouverte du substrat de céramique 30. L'espace intérieur de l'orifice 11 est séparé de l'espace intérieur de l'orifice 12, à moins qu'un espace à l'extérieur du capteur de pression soit pris en compte. Des 5 milieux de pression sont introduits dans chaque autre extrémité de chaque orifice 11, 12 depuis le côté en amont et le côté en aval du filtre DPF, respectivement. Dans le corps du boîtier 10, le premier élément adhésif 71 est exposé à la propriété corrosive des gaz d'échappement, 10 lequel est introduit dans l'espace intérieur de chaque orifice 11, 12. Pour la raison décrite ci-dessus, le matériau du premier élément adhésif 71 est par exemple du fluor ou du silicium au fluor, lesquels peuvent présenter des propriétés de résistance contre les gaz d'échappement corrosifs. 15 La surface avant du substrat de céramique présente une première ouverture 31 et une deuxième ouverture 32, la surface avant sur laquelle les puces 41, 42 sont disposées. Le diamètre de chaque ouverture 31, 32 est plus petit que la taille de chaque puce 41, 42. Les diamètres de la première ouverture 31 et 20 la deuxième ouverture 32 sont, par exemple, dans une plage entre 1 mm et 2 mm. Les profondeurs de la première ouverture 31 et de la deuxième ouverture 32 sont par exemple dans une plage entre 0,5 mm et 0,8 mm. Une surface arrière du substrat de céramique présente une troisième ouverture 33 et une quatrième ouverture 25 34. La surface arrière du substrat de céramique 30 est opposée à la surface avant du substrat de céramique 30. La troisième ouverture 33 et la quatrième ouverture 34 sont reliées à la première ouverture 31 et à la deuxième ouverture 32, respectivement. Les diamètres de la troisième ouverture 33 et de 30 la quatrième ouverture 23 sont plus grands que les diamètres de la première ouverture 31 et de la deuxième ouverture 32. Du fait que le substrat de céramique 30 présente au moins deux ouvertures telles que les ouvertures 31 à 34, le substrat de céramique 30 comporte au moins un passage pénétrant dans le 35 substrat 30, par exemple dans le sens de l'épaisseur. Les ouvertures 31, 32 disposées sur la surface avant sont également désignées ici par ouvertures avant 31, 32. Les ouvertures 33, 34 disposées sur la surface arrière sont également désignées ici par ouvertures arrière 33, 34. 12 2912506 La première puce de capteur 41 comprend une première surface supérieure et une première surface inférieure. La deuxième puce de capteur 42 comprend une deuxième surface supérieure et une deuxième surface inférieure. La surface inférieure de chaque 5 puce 41, 42 présente une forme concave. La première puce de capteur 41 et la deuxième puce de capteur 42 comprennent une première membrane 41A et une deuxième membrane 42A, respectivement. La première membrane 41A et la deuxième membrane 42A sont disposées sur chaque surface supérieure de chacune des 10 puces 41, 42. Les membranes 41A, 42A sont des éléments à parois minces et des éléments de déformation. La première puce de capteur 41 et la deuxième puce de capteur 42 comprennent respectivement un premier élément concave 41B et un deuxième élément concave 42B. Le premier élément concave 41B et le 15 deuxième élément concave 42B sont disposés sur la première surface inférieure et la deuxième surface inférieure, respectivement. Chacun du premier élément concave 41B et du deuxième élément concave 42B présente une partie concave. Les éléments 41B, 42B sont formés par une gravure anisotrope de 20 sorte que les membranes 41A, 42A sont configurées pour être disposées sur la surface supérieure des puces 41, 42. En d'autres termes, chaque puce 41, 42 comporte l'élément concave disposé sur chaque surface inférieure des puces 41, 42 et chaque puce 41, 42 présente la membrane disposée sur chaque surface 25 supérieure des puces 41, 42. Chaque membrane 41A, 42A est un élément de déformation associé à chaque élémentconcave 41B, 42B. Les membranes 41A, 42A sont également désignées dans ce cas par élément de détection 41A, 42A. La première puce de capteur 41 et la deuxième puce de 30 capteur 42 sont disposées sur le substrat de céramique 30 de telle sorte que les éléments 41B, 42B soient face aux ouvertures 31, 32. Du fait que les puces 41, 42 sont disposées sur le substrat de céramique 30, la surface inférieure de chaque puce 41, 42 peut être exposée au milieu de pression. Le capteur 1 35 peut être utilisé dans un environnement hostile. Par exemple, lorsque le capteur de pression 1 est utilisé pour le filtre DPF, la surface inférieure de chaque puce 41, 42 est exposée aux gaz d'échappement présentant la propriété corrosive. Pour la raison décrite ci-dessus, un circuit et autre ne sont pas disposés sur 40 les surfaces inférieures des puces 41, 42. 13 2912506

De plus, dans le présent mode de réalisation, un élément de gel 80 est disposé dans les ouvertures 31, 32 et les ouvertures 33, 34 et l'élément de gel 80 couvre la surface inférieure de chaque puce 41, 42. Le matériau de l'élément de gel 80 est par 5 exemple du fluor ou du silicium au fluor, qui peut présenter une caractéristique de résistance contre les gaz d'échappement présentant une propriété corrosive. L'élément de gel 80 est capable de protéger la surface inférieure de chaque puce 41, 42. Une rainure 15 est réalisée sur une zone d'ouverture du 10 corps de boîtier 10. Un deuxième élément adhésif 72 est scellé dans la rainure 15. Le corps de boîtier 10 est combiné à l'élément de couvercle 20. Un élément protubérant 21 est disposé sur une surface de l'élément de couvercle 20, la surface qui fait face au corps de 15 boîtier 10. L'élément protubérant 21 empêche le décollement du substrat de céramique 30 du corps de boîtier 10 lorsqu'une pression excessive est appliquée au substrat de céramique 30, et lorsque l'élément de couvercle 20 est combiné au corps de boîtier 10. L'élément 21 présente une fonction empêchant un 20 flottement. Un exemple d'un procédé de fabrication du capteur de pression est expliqué ci-dessous. Le substrat de céramique 30 présentant une forme de plaque, les puces 41, 42 configurées pour présenter les éléments de détection, la puce de circuit 50, 25 l'élément de couvercle 20 comportant l'élément protubérant 21 et le corps de boîtier 10 sont préparés. Le corps de boîtier 10 présentant l'élément de connecteur 13, le premier orifice d'introduction de pression 11, le deuxième orifice d'introduction de pression 12 et la borne 14 qui sont formés par 30 un moulage avec un insert, est préparé. Le corps de boîtier 10 peut être formé par un moulage avec un insert. La première ouverture 31 et la deuxième ouverture 32 sont formées sur la surface supérieure du substrat de céramique 30, où la première ouverture 31 et la deuxième ouverture 32 sont 35 plus petites que la première puce de capteur 41 et la deuxième puce de capteur 42. La troisième ouverture 33 et la quatrième ouverture 34 sont formées sur la surface arrière du substrat de céramique 30. Les ouvertures 33, 34 sont configurées pour être reliées aux ouvertures 31, 32. Les ouvertures 33, 34 sont 40 configurées pour être plus grandes que les ouvertures 31, 32. 14 2912506

La première puce de capteur 41, la deuxième puce de capteur 42 et la puce de circuit 50 sont liées et fixées à la surface avant du substrat de céramique 30 de telle sorte que les surfaces inférieures concaves des puces 41, 42 sont configurées 5 pour faire face aux ouvertures 31, 32. En outre, la puce de circuit 50 est disposée entre la première puce de capteur 41 et la deuxième puce de capteur 42. La puce de circuit 50 est configurée pour être reliée à chaque puce 41, 42 au moyen d'une liaison par fil. Chacune des 10 puces 41, 42 est connectée électriquement à la puce de circuit 50 par l'intermédiaire du fil de liaison 61. L'élément de gel 80 est disposé dans les ouvertures 31 à 34 et couvre la partie concave de la surface inférieure de chaque puce 41, 42. Du fluor ou du silicium au fluor est utilisé comme matériau pour 15 l'élément de gel 80. Le fluor ou le silicium au fluor présente une caractéristique de résistance contre le gaz d'échappement présentant la propriété corrosive. Après la distribution de l'élément de gel 80, les caractéristiques des puces 41, 42 sont ajustées. Alors, le 20 substrat de céramique 30 est lié au corps de boîtier 10 par l'intermédiaire du premier élément adhésif 71. Le fluor ou le silicium au fluor est utilisé en tant que matériau du premier élément adhésif 71. Le fluor ou le silicium au fluor présente une caractéristique de résistance contre les gaz d'échappement 25 présentant la propriété corrosive. Une extrémité de la borne 14 est reliée à la puce de circuit 50 au moyen d'une liaison par fil, dont la première extrémité est exposée à l'espace intérieur du corps de boîtier 10. La borne 14 est connectée électriquement à la puce de circuit 50 30 par l'intermédiaire du deuxième fil de liaison 62. Le deuxième élément adhésif 72 est versé dans la rainure 15 du corps de boîtier 10. Le corps de boîtier 10 est combiné à l'élément de couvercle 20 par l'intermédiaire du deuxième élément adhésif 72 en insérant l'extrémité ouverte de l'élément 35 de couvercle 20 dans la rainure 15. La manière décrite ci-dessus peut achever un capteur de pression 1. Un procédé de détection de la pression est expliqué ci-dessous. Lorsque le capteur de pression 1 est appliqué au système de 40 filtre DPF, l'un des orifices 11, 12 est relié à un tuyau 15 2912506

d'échappement situé sur le côté amont du filtre DPF, et l'autre des orifices 11, 12 est relié à un autre tuyau d'échappement situé sur le côté aval du filtre DPF. Les milieux de pression situés sur le côté amont et le côté aval du filtre DPF sont 5 introduits dans les orifices 11, 12, respectivement. L'élément de détection de chaque puce 41, 42 détecte la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel 80. Un signal de tension présentant des informations sur la pression détectée est fourni en sortie à la puce de circuit 10 50. Les ouvertures 33, 34 ont leurs surfaces de réception plus grandes que les ouvertures 31, 32. Donc, lorsqu'une particule étrangère transférée vers l'espace intérieur de l'orifice il ou 12 est fixée à l'élément de gel 80, l'influence de la particule par rapport à la transmission de pression est réduite. La 15 particule étrangère n'influence pas sensiblement la détection de pression. La puce de circuit 50 réalise une opération arithmétique telle qu'une opération de calcul et d'amplification de pression différentielle sur la base des signaux de tension provenant des 20 puces 41, 42. La puce de circuit 50 fournit en sortie un signal de pression différentielle à l'unité ECU par l'intermédiaire de la borne 40, soit l'unité ECU qui commande le système de filtre DPF. De la manière décrite ci-dessus, la différence de pression des milieux de pression introduits depuis le côté en amont et le 25 côté en aval est mesurée. Si la pression excessive est appliquée au substrat de céramique 30, l'élément protubérant 21 empêche le décollement du substrat de céramique 30 du corps de boîtier 10. L'élément protubérant 21 est disposé sur une partie de l'élément de couvercle, soit la partie qui fait face à une périphérie du 30 substrat de céramique 30. Le capteur de pression conforme au présent mode de réalisation comprend les caractéristiques suivantes. Les puces 41, 42 sont disposées sur le substrat de céramique 30. L'élément de gel 80 est disposé dans les ouvertures 31 à 34 de manière à 35 protéger les surfaces inférieures des première et deuxième puces de capteurs 41, 42. Le substrat de céramique 30 présente une surface régulière et stable. En revanche, le boîtier de résine 93 conforme à la technique apparentée peut présenter une surface rugueuse 40 provoquée par une charge constituée par exemple de verre et créée par une condition de formation du boîtier de résine 93. Dans le présent mode de réalisation, une bulle d'air n'est pas globalement fixée à la surface du substrat de céramique 30 avant que l'élément de gel 80 ne soit distribué dans les ouvertures 31 à 34. Donc, il est possible d'empêcher que la bulle d'air ne pénètre dans l'élément de gel 80 même si l'élément de gel 80 est distribué dans les ouvertures 31 à 34. Par conséquent, les problèmes suivants sont éliminés, la bulle d'air empêche une transmission de pression et la bulle d'air aggrave les caractéristiques des capteurs. Le substrat de céramique 30 peut être formé à partir d'un matériau traité thermiquement.

Le substrat de céramique 30 présente une résistance importante et une propriété de vieillissement thermique inférieure par comparaison à celui réalisé en résine. Il est possible de diminuer l'épaisseur des ouvertures 31, 32 et de diminuer la quantité de l'élément de gel 80 qui est distribuée. Les caractéristiques du capteur sont améliorées.

Un coefficient de dilatation thermique ou un volume de dilatation thermique du substrat de céramique 30 est similaire à celui des puces 41, 42. Du fait que les contraintes provoquées par la différence du coefficient de dilatation thermique ou du volume de dilatation thermique entre le substrat de céramique 30 et les puces 41, 42 amènent l'élément de gel 80 à se séparer du substrat de céramique 30, l'élément de gel 80 est empêché de se séparer. Du fait que l'élément de gel 80 est empêché de se séparer, le milieu de pression tel que les gaz d'échappement très corrosifs est empêché de pénétrer dans un espace entre l'élément de gel 80 et le substrat de céramique 30. Par conséquent, la décomposition de l'élément de gel 80 et du substrat de céramique 30 est empêchée.

Un capteur de pression conforme à une technique apparentée comprend une base de verre 91 de manière à réduire l'influence de la différence du coefficient de dilatation thermique, par exemple comme représenté sur la figure 3. Le capteur de pression 1 conforme au présent mode de réalisation n'exige pas toujours un substrat comme la base de verre 91 du fait que le capteur de pression 1 ne présente pas le problème associé à la différence de coefficient de dilatation thermique entre le substrat: de céramique 30 et les puces 41, 42.

En outre, dans le capteur de pression conforme à une technique apparentée, par exemple comme représenté sur la figure 4, à moins que la puce de capteur 92 ne soit installée sur le boîtier de résine 93 par l'intermédiaire de la base de verre 93, l'élément de gel 95 ne peut pas être distribué. De plus, conformément à une technique apparentée, à moins que la puce de capteur 92 ne soit montée sur le boîtier de résine 93, les caractéristiques de la puce de capteur 92 ne peuvent pas être ajustées. Dans le premier mode de réalisation, cependant, la première puce de capteur 41 et la deuxième puce de capteur 42 peuvent être directement montées sur le substrat de céramique 30 et l'élément de gel 80 peut être distribué directement. Dans le présent mode de réalisation, les puces 41, 42 ne peuvent pas être directement montées sur le corps de boîtier 10. Le réglage des caractéristiques des puces 41, 42 et le traitement électrique des puces 41, 42 peuvent être exécutés en utilisant le substrat de céramique 30, conformément au présent mode de réalisation. Le substrat de céramique 30 peut être plus petit que le corps de boîtier 10.

L'une des fonctions du substrat de céramique 30 consiste à fournir un emplacement pour monter les puces 41, 42 et distribuer l'élément de gel 80. Du fait qu'un fil imprimé n'a pas besoin d'être imprimé sur le substrat de céramique 30, le coût de fabrication peut être réduit. Le fil imprimé ne nécessite pas d'être imprimé lorsqu'un substrat hybride est utilisé.

[Autre mode de réalisation]

Dans le premier mode de réalisation, la pression différentielle est mesurée en utilisant au moins les deux puces 41, 42. En variante, le capteur de pression peut comprendre au moins une puce de capteur pour mesurer une pression absolue.

Dans le premier mode de réalisation, les puces 41, 42 sont directement disposées sur le substrat de céramique 30. En variante, les puces 41, 42 peuvent être disposées sur le substrat de céramique 30 par l'intermédiaire d'un substrat de verre.

Dans le premier mode de réalisation, les diamètres des ouvertures 31, 32 sont plus petits que les diamètres des ouvertures 33, 34. En variante, les diamètres des ouvertures 31, 32 peuvent être supérieurs ou égaux aux diamètres des ouvertures 33, 34.

Dans le premier mode de réalisation, le capteur de pression 1 est appliqué au système de filtre DPF pour détecter la pression différentielle des milieux de pression situés sur le côté amont et le côté aval du système de filtre DPF. En variante, le capteur de pression 1 peut être appliqué à un autre dispositif pour détecter une pression différentielle de gaz ou une pression absolue d'un gaz.

Dans le premier mode de réalisation, l'élément protubérant 21 est disposé sur une partie de l'élément de couvercle 20, la partie qui fait face à une périphérie du substrat de céramique 30. En variante, l'élément protubérant 21 peut être disposé à un endroit de l'élément de couvercle 20, l'endroit qui fait face à une partie autre que la périphérie du substrat de céramique 30.

Bien que l'invention ait été décrite en faisant référence à ses modes de réalisation préférés, il doit être compris que l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation et aux conceptions préférés. L'invention est destinée à couvrir diverses modifications et divers agencements équivalents. De plus, malgré les diverses combinaisons et configurations, qui sont préférées, d'autres combinaisons et configurations, comprenant plus, moins d'éléments ou un seul, s'inscrivent également dans l'esprit et la portée de l'invention. 19

Claims

REVENDICATIONS

1. Capteur de pression destiné à détecter une pression d'un milieu de pression, le capteur de pression comprenant : un corps de boîtier (10) présentant une forme de boîte et comprenant un orifice d'introduction de pression (11, 12) pour introduire le milieu de pression dans celui-ci, une puce de capteur (41, 42) présentant une forme de plaque et comprenant une surface supérieure et une surface inférieure opposée à la surface supérieure, où la puce de capteur (41, 42) comprend en outre un élément de détection (41A, 42A) disposé sur la surface supérieure de la puce de capteur (41, 42) et un élément concave (41B, 42B) disposé sur la surface inférieure de la puce de capteur (41, 42), et où l'élément concave (41B, 42B)présente une partie concave, un substrat de céramique (30) présentant une forme de plaque et comprenant une surface avant et une surface arrière opposée à la surface avant, où le substrat de céramique (30) comprend en outre une ouverture avant (31, 32) disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) et une ouverture arrière (33, 34) disposée sur la surface arrière du substrat de céramique (30), et où l'ouverture avant (31, 32) est reliée dans l'espace à l'ouverture arrière (33, 34) en travers du substrat de céramique (30), et un élément de gel (80), où la puce de capteur (41, 42) est disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) de telle sorte que l'élément concave (41B, 42B) de la puce de capteur (41, 42) est disposé sur l'ouverture avant (31, 32), le corps de boîtier (10) loge le substrat de céramique (30) de telle sorte que l'ouverture arrière (33, 34) du substrat de céramique (30) est reliée à l'orifice d'introduction de pression (11, 12), l'élément de gel (80) est disposé dans l'ouverture avant 35 (31, 32) et l'ouverture arrière (33, 34), et couvre l'élément concave (41B, 42B) de la puce de capteur (41, 42), l'élément concave (41B, 42B) de la puce de capteur (41, 42) reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel (80), le milieu de pression étant introduit 40 dans l'orifice d'introduction de pression (11, 12), etl'élément de détection (41A, 42A) de la puce de capteur (41, 42) détecte la pression du milieu de pression.

2. Capteur de pression selon la revendication 1, dans lequel un diamètre de l'ouverture avant (31, 32) est plus petit qu'un diamètre de l'ouverture arrière (33, 34).

3. Capteur de pression selon la revendication 1 ou 2, dans lequel un diamètre de l'ouverture avant (31, 32) est plus petit qu'une taille de la puce de capteur (41, 42).

4. Capteur de pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, dans lequel, le milieu de pression est un gaz d'échappement émis par un moteur d'un véhicule.

5. Capteur de pression selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, comprenant en outre : un élément de couvercle (20), dans lequel l'élément de couvercle (20) couvre le corps de boîtier (10) de telle sorte que l'élément de couvercle (20) est disposé sur un côté opposé du substrat de céramique (30) et de telle sorte qu'un espace intérieur du corps de boîtier (10) est scellé hermétiquement avec l'élément de couvercle (20), et l'élément de couvercle (20) comprend un élément protubérant (21) qui est disposé sur une partie de surface de l'élément de couvercle (20), la partie de surface étant opposée au substrat de céramique (30).

6. Capteur de pression destiné à détecter une pression d'un milieu de pression, le capteur de pression comprenant : un corps de boîtier (10) présentant une forme de boîte et comprenant un premier orifice d'introduction de pression (11) et 35 un deuxième orifice d'introduction de pression (12) pour introduire le milieu de pression dans celui-ci, une pluralité de puces de capteurs (41, 42) comprenant : une première puce de capteur (41) présentant une forme de plaque et comprenant une première surface supérieure et une 40 première surface inférieure opposée à la première surfacesupérieure, où la première puce de capteur (41) comprend en outre un premier élément de détection (41A) disposé sur la première surface supérieure de la première puce de capteur (41) et un premier élément concave (41B) disposé sur la première surface inférieure de la première puce de capteur (41), et où le premier élément concave présente une première partie concave, et une deuxième puce de capteur (42) présentant une forme de plaque et comprenant une deuxième surface supérieure et une deuxième surface inférieure opposée à la deuxième surface supérieure, où la deuxième puce de capteur (42) comprend en outre un deuxième élément de détection (42A) disposé sur la deuxième surface supérieure de la deuxième puce de capteur (42) et un deuxième élément concave (42B) disposé sur la deuxième surface inférieure de la deuxième puce de capteur (42), et où le deuxième élément concave (42B) présente une deuxième partie concave, un substrat de céramique (30) présentant une forme de plaque et comprenant une surface avant et une surface arrière opposée à la surface avant, où le substrat de céramique (30) comprend en outre une pluralité de paires d'ouvertures, la pluralité de paires d'ouvertures comprenant : une première paire d'ouvertures comportant une première ouverture avant (31) disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) et une première ouverture arrière (33) disposée sur la surface arrière du substrat de céramique (30), où la première ouverture avant (31) est reliée dans l'espace à la première ouverture arrière (33) en travers du substrat de céramique (30), et une deuxième paire d'ouvertures présentant une deuxième ouverture avant (32) disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) et une deuxième ouverture arrière (34) disposée sur la surface arrière du substrat de céramique (30), où la deuxième ouverture avant (32) est reliée dans l'espace à la deuxième ouverture arrière (34) en travers du substrat de céramique (30), un élément de gel (80), et une puce de circuit (50), où la première puce de capteur (41) est disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) de telle sorte que le • 22premier élément concave (41B) de la première puce de capteur (41) est disposé sur la première ouverture avant (31), la deuxième puce de capteur (42) est disposée sur la surface avant du substrat de céramique (30) de telle sorte que le 5 deuxième élément concave (42B) de la deuxième puce de capteur (42) est disposé sur la deuxième ouverture avant (32), le corps de boîtier (10) loge le substrat de céramique (30) de telle sorte que la première ouverture arrière (33) du substrat de céramique (30) est reliée au premier orifice 10 d'introduction de pression (11), et de telle sorte que la deuxième ouverture arrière (34) du substrat de céramique (30) est reliée au deuxième orifice d'introduction de pression (12), l'élément de gel (80) est disposé dans la première ouverture avant (31), la deuxième ouverture avant (32), la première 15 ouverture arrière (33) et la deuxième ouverture arrière (34) et couvre le premier élément concave (41B) de la première puce de capteur (41) et le deuxième élément concave (42B) de la deuxième puce de capteur (42), la puce de circuit (50) est reliée électriquement à la 20 première puce de capteur (41) et à la deuxième puce de capteur (42), le premier élément concave (41B) de la première puce de capteur (41) reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel (80), le milieu de pression 25 étant introduit dans le premier orifice d'introduction de pression (11), le premier élément de détection (41A) de la première puce de capteur (41) détecte la pression du milieu de pression, le milieu de pression étant introduit dans le premier orifice 30 d'introduction de pression (11), le deuxième élément concave (42B) de la deuxième puce de capteur (42) reçoit la pression du milieu de pression par l'intermédiaire de l'élément de gel (80), le milieu de pression étant introduit dans le deuxième orifice d'introduction. de 35 pression (12), le deuxième élément de détection (42A) de la deuxième puce de capteur (42) détecte la pression du milieu de pression, le milieu de pression étant introduit dans le deuxième orifice d'introduction de pression (12), 23 2912506 la puce de circuit (50) calcule une pression différentielle entre la pression détectée par la première puce de capteur (41) et la pression détectée par la deuxième puce de capteur (42), et le nombre de la pluralité de paires d'ouvertures correspond au nombre de la pluralité de puces de capteurs.

7. Capteur de pression selon la revendication 6, dans lequel un diamètre de la première ouverture avant (31) et un diamètre de la deuxième ouverture avant (32) sont plus petits qu'un diamètre de la première ouverture arrière (33) et qu'un diamètre de la deuxième ouverture arrière (34).

8. Capteur de pression selon la revendication 6 ou 7, dans lequel un diamètre de la première ouverture avant (31) et un diamètre de la deuxième ouverture avant (32) sont plus petits qu'une taille de la première puce de capteur (41) et qu'une taille de la deuxième puce de capteur (42).

9. Capteur de pression selon l'une quelconque des revendications 6 à 8, comprenant en outre : un élément de couvercle (20), dans lequel l'élément de couvercle (20) couvre le corps de boîtier (10) de telle sorte que l'élément de couvercle (20) est disposé sur un côté opposé du substrat de céramique (30) et de telle sorte qu'un espace intérieur du corps de boîtier (10) est scellé hermétiquement avec l'élément de couvercle (20), et l'élément de couvercle (20) comprend un élément protubérant (21) qui est disposé sur une partie de surface de l'élément de 30 couvercle (20), la partie de surface étant opposée au substrat de céramique (30).

10. Capteur de pression selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, dans lequel 35 la puce de circuit (50) est disposée sur la première surface du substrat de céramique (30).

11. Capteur de pression selon l'une quelconque des revendications 6 à 10, dans lequelle milieu de pression est un gaz d'échappement émis par un moteur d'un véhicule.