JP6830174B2 - 圧力センサアセンブリ、測定装置、およびそれらの製造方法 - Google Patents
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Description
− センサ素子を供給し、少なくとも1つの信号処理要素を組み込んだLGA/MPM支持構造の空洞にセンサ素子を配置し、続いて支持構造内にセンサ素子を圧力センサ装置に埋め込んで圧力センサ装置とすることによって、圧力センサ装置を製造するステップ、
− 圧力センサ装置を、膜を備えることのできる圧力センサハウジングに導入し、圧力センサハウジング内で圧力センサ装置を支持するステップ、
− 圧力センサ装置を圧力センサハウジングの電気配線に接続し、圧力センサハウジング内に残っている残留容積を非圧縮性流体で充填するステップ、および
− 圧力センサハウジングを膜または開口部クロージャで閉じるステップ。
Claims (14)
- 少なくとも1つの圧力センサ装置(12)を備えた圧力センサアセンブリ(10)であって、支持構造(16)の空洞(18)に配置した少なくとも1つのセンサ素子(20)を備えた前記圧力センサ装置(12)を設け、前記少なくとも1つのセンサ素子(20)は、前記支持構造(16)とともに埋め込まれて前記圧力センサ装置(12)を形成し、前記支持構造(16)を、ランドグリッドアレイ/モールドプレモールド構造(LGA/MPM)によって形成し、前記圧力センサ装置(12)を、膜(32)を備えることのできるセンサハウジング(30)に導入しここで支持し、配線で前記圧力センサ装置(12)を電気的に接続し、少なくとも1つの膜(32)を備える前記センサハウジング(30)の残留容積を、非圧縮性流体で充填し、前記支持構造(16)には用途に適した接続回路(24)の信号処理要素を組み込み、前記支持構造(16)は、ランドグリッドアレイ/モールドプレモールド構造(LGA/MPM)で構成して、その一方の構造側に電気接触要素(26)を設け、その対向する前記接触要素(26)と反対の構造側に、前記センサ素子(20)を配置するための前記少なくとも1つの空洞(18)を設け調整し、
前記空洞(18)は、前記支持構造(16)の底面部と該底面部の外周端部から延びる壁部との間に形成される空洞であり、
前記センサ素子(20)は、前記底面部に配置され、
前記壁部が延びる方向の高さは、前記方向における前記センサ素子(20)の高さよりも高い
圧力センサアセンブリ。 - 前記センサ素子(20)は、APSM(先進多孔質シリコンMEMS)センサ素子(20)として設け構成する、請求項1に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記支持構造(16)は、その基板(14)に導入したさらなる受動的な電気構造(22)を備える、請求項1または2に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記膜(32)の前記センサハウジング(30)との反対側に、実質上間接的に前記膜(32)を覆う機械的保護部材(48)を配置する、請求項1から3のいずれか一項に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記非圧縮性流体は油、例えば合成油として構成する、請求項1から4のいずれか一項に記載の圧力センサアセンブリ。
- 前記非圧縮性流体は、前記センサハウジング(30)内で、前記センサ素子を静水圧に曝すように設定する、請求項1から5のいずれか一項に記載の圧力センサアセンブリ。
- 圧力センサアセンブリ(10)、特に請求項1から6のいずれか一項に記載の、少なくとも1つの圧力センサ装置(12)を有する圧力センサアセンブリ(10)の製造方法であって、
少なくとも、
− センサ素子(20)を供給し、少なくとも1つの信号処理要素、特にASIC(24)を組み込んだ支持構造(16)の空洞(18)に前記センサ素子(20)を配置し、続いて前記支持構造(16)に前記センサ素子(20)を埋め込んで前記圧力センサ装置(12)とする、前記圧力センサ装置(12)を製造するステップであって、
前記支持構造(16)は、ランドグリッドアレイ/モールドプレモールド構造(LGA/MPM)で構成して、その一方の構造側に電気接触要素(26)を設け、その対向する前記接触要素(26)と反対の構造側に、前記センサ素子(20)を配置するための前記少なくとも1つの空洞(18)を設け調整するステップと、
− 前記圧力センサ装置(12)を、膜(32)を備えることのできる圧力センサハウジング(30)に導入し、前記圧力センサハウジング(30)内で前記圧力センサ装置(12)を支持するステップと、
− 前記圧力センサ装置(12)を前記圧力センサハウジング(30)の電気配線に接続し、前記圧力センサハウジング(30)内に残っている残留容積を非圧縮性流体で充填するステップと、
− 前記圧力センサハウジング(30)を膜(32)または開口部クロージャで閉じるステップと、
を備え、
前記空洞(18)は、前記支持構造(16)の底面部と該底面部の外周端部から延びる壁部との間に形成される空洞であり、
前記センサ素子(20)は、前記底面部に配置され、
前記壁部が延びる方向の高さは、前記方向における前記センサ素子(20)の高さよりも高い
方法。 - 前記センサ素子(20)を備えた前記圧力センサ装置(12)を、前記圧力センサハウジング(30)に埋め込む前に、温度補償する、請求項7に記載の方法。
- 前記圧力センサ装置(12)の電気端子を、前記圧力センサハウジング(30)への導入後、使用位置で前記膜(32)の反対側に配置する、請求項7または8に記載の方法。
- 少なくとも1つの充填要素(36)、好ましくは複数の充填要素(36)を、前記圧力センサハウジング(30)の1つまたは複数のハウジング領域と、前記圧力センサ装置(12)との間に配置する、請求項7から9のいずれか一項に記載の方法。
- 前記圧力センサハウジング(30)内の1つまたは複数の充填要素(36)を、場合によってそのセンサ素子(20)を備える前記圧力センサ装置(12)とともに、閉鎖構造を形成する、請求項10に記載の方法。
- 前記圧力センサアセンブリ(10)によって、好ましくは約1バールおよび100バール間の中圧範囲の圧力を決定する、請求項7から11のいずれか一項に記載の方法。
- 前記圧力センサアセンブリ(10)の数に対応する数の収容部を前記測定装置(100)に設け、前記収容部では、前記少なくとも1つの圧力センサアセンブリ(10)を使用位置で収容して、膜(30)が作動流体に面する場合、前記測定装置(100)の接続片(104)の一種のフランジ(105)で、ハウジングリング(42)によって形成した縁部で支持されるようにする、請求項1から12の一項に記載の圧力センサアセンブリ(10)を少なくとも1つ備えた測定装置(100)。
- 前記圧力センサアセンブリ(10)の前記ハウジングリング(42)と、前記接続片(104)の前記フランジ(105)との間には、封止手段(106)、特にOリングが配置可能であるかまたは配置する、請求項13に記載の測定装置。
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