KR20120000305A - Pressure senser structure body for car and mothod of packaging - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A pressure sensor package for a vehicle and a packaging method thereof are provided to simply manufacture an electrode pad by applying a wheatstone bridge when designing a pattern resistance in a pressure sensing film. CONSTITUTION: A pressure sensor package for a vehicle comprises a metal diaphragm, a supporter(20), a printed circuit board(30), a spring electrode pin(40), and an outer case(50). An insulating layer, a pressure sensitive film, and an insulating layer are successively formed on the metal diaphragm. The pressure sensitive film has a pressure sensor part(11) formed with a plurality of electrode pads for connection through soldering and ultrasonic bonding. A plurality of electrode pads and a plurality of electrode pins integrated in the electrode pads are formed on the supporter. The supporter has a fixing pin on the bottom thereof, which is fixed to the metal diaphragm. The printed circuit board has an electrode pin hole(31), in which the electrode pins of the supporter are inserted and fixed, and a process and an electrode pad for connection to an external power supply and output. The spring electrode pin is formed on the top of the printed circuit board and contacts the electrode pads of the printed circuit board. The outer case is fixed to the metal diaphragm or the supporter and has an electrode pin fixing hole(51) on the top thereof.

Description

자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법 { Pressure senser structure body for car and mothod of packaging }Pressure sensor structure for automobile and packaging method of pressure sensor {Pressure senser structure body for car and mothod of packaging}

본 발명은 자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법에 관한 것으로, 더욱 구체적으로 설명하면, 자동차의 진동 및 급격한 압력변화에 따른 자세제어장치에 사용되며 금속다이아프램에 절연막을 형성하고 압력감지막에 패턴저항을 휘스톤 브릿지의 연결을 적용하여 일체형으로 제작하며 상기 금속다이아프램은 서포터에 고정되는 것으로 상기 서포터의 전극패드가 상기 압력감지막의 전기적 저항을 리드와이어를 통해 접합되도록 형성되고 상기 서포터의 전극핀이 인쇄 회로기판과 연결되는 구조로 구성되어 외부에 압력센서 프로세서 구동 후의 센서 출력 값을 전달하는 전극기능과 인쇄회로기판을 지지하는 역할을 동시에 하게 되어 구조와 조립공정의 단순화 및 간소화로 생산성을 향상을 향상시키고 조립이 쉬우면서 분리 탈착시키는 것이 어려워 신뢰성이 우수한 제품의 제조가 가능한 자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a pressure sensor structure for automobiles and a packaging method of the pressure sensor. More specifically, the present invention is used in a posture control device in response to vibration and rapid pressure change of a vehicle, and forms an insulating film on a metal diaphragm and detects pressure. The resistance of the pattern is formed on the film by applying the connection of the Wheatstone bridge, and the metal diaphragm is fixed to the supporter. The electrode pad of the supporter is formed to bond the electrical resistance of the pressure sensing film through the lead wire. Electrode pin is connected to the printed circuit board, and at the same time, it functions as an electrode that delivers the sensor output value after the pressure sensor processor is driven to the outside and supports the printed circuit board to simplify and simplify the structure and assembly process. Improved productivity, easy to assemble and detachable It will be related to the packaging method of the pressure sensor difficult car structure for the production of high-reliability products available and the pressure sensor.

일반적으로, 압력계측센서는 자동차, 환경설비, 의료기기 등에 광범위하게 이용되는 센서 부분의 기술분야로 진동이 많이 발생되거나, 급격한 압력변화가 있거나, 넓은 범위의 사용온도를 측정하거나, 고압의 조건에서 사용되는 것이다.In general, the pressure measurement sensor is a technical field of the sensor part widely used in automobiles, environmental facilities, medical devices, etc., and there are many vibrations, rapid pressure changes, a wide range of operating temperatures, or high pressure conditions. It is used.

종래의 박막형 압력센서는, 도 1에 도시된 바와 같이, 금속다이아프램(10')의 상부의 압력감지막(112')의 상부에 제1인쇄회로기판(20')이 배치되고, 초음파 본딩 및 솔더링 공정으로 리드와이어(15')를 통해 제1인쇄회로기판(20')과 압력감지막(112')이 연결되어 상기 압력감지막(112')의 저항을 상기 제1인쇄회로기판(20')에 전달하게 되며 이때 상기 제1인쇄회로기판(20')의 하부에 동 지지대(25')의 일단이 솔더링 접합되고 상기 동 지지대(25')의 타단은 상기 금속다이아프램(10')에 점으로 용접 접합으로 부품을 고정하며 상기 압력감지막(112')과 상기 제1인쇄회로기판(20')은 1.5mm의 간격으로 구성되었다. In the conventional thin film type pressure sensor, as illustrated in FIG. 1, the first printed circuit board 20 ′ is disposed on the pressure sensing film 112 ′ on the upper portion of the metal diaphragm 10 ′, and ultrasonic bonding is performed. And a first printed circuit board 20 ′ and a pressure sensing film 112 ′ are connected to each other through the lead wire 15 ′ in a soldering process so that the resistance of the pressure sensing film 112 ′ is increased. 20 '), wherein one end of the copper support 25' is soldered to the lower portion of the first printed circuit board 20 'and the other end of the copper support 25' is the metal diaphragm 10 '. The pressure-sensitive film 112 'and the first printed circuit board 20' were fixed at intervals of 1.5 mm.

상기 제1인쇄회로기판(20')의 상부에는 제2인쇄회로기판(40')이 형성되며 상기 제1인쇄회로기판(20')과 제2인쇄회로기판(40')의 간격을 유지하기 위해 플라스틱 사출로 제작된 서포터(30')가 구비되며 상기 제1, 제2인쇄회로기판(20',40')의 전기적 연결을 위해 상기 서포터(30')를 관통하며 고정되는 스피링형 핀(31')이 형성되며 상기 서포터(30')는 하단에 절곡돌출부(32')가 형성되어 상기 동 지지대(25')의 측면부에 형성된 고정요홈(251')에 조립 고정되며 상기 서포터(30')의 상단이 상기 제2인쇄회로기판(40')의 상부에 형성되는 스프링전극 고정홀더(50')에 조립되어 상기 제1, 제2인쇄회로기판(20',40')의 중간에 배치되는 구조로 구성되었다.A second printed circuit board 40 'is formed on an upper portion of the first printed circuit board 20' to maintain a gap between the first printed circuit board 20 'and the second printed circuit board 40'. A support pin 30 'made of plastic injection is provided therein, and a spring-type pin is fixed through the supporter 30' for electrical connection of the first and second printed circuit boards 20 'and 40'. 31 ') is formed and the supporter 30' is formed with a bent protrusion 32 'at a lower end thereof, and is assembled and fixed to the fixing recess 251' formed at the side of the copper support 25 '. ) Is mounted on the spring electrode fixed holder 50 'formed on the second printed circuit board 40' and disposed at the middle of the first and second printed circuit boards 20 'and 40'. It consists of a structure.

상기 제2인쇄회로기판(40')은 외부로 출력을 주기 위한 최종 기판으로 상부에 외부 출력과 입력전압을 넣기 위한 스프링전극(60')이 연결되며, 상기 스프링전극(60')을 고정하기 위해 상기 스프링전극 고정홀더(50')가 상기 제2인쇄회로기판(40')의 상부에 형성되어 상기 서포터(30')에 고정 연결되게 된다. The second printed circuit board 40 ′ is a final substrate for outputting to the outside, and a spring electrode 60 ′ for inputting an external output and an input voltage is connected to an upper portion thereof to fix the spring electrode 60 ′. The spring electrode holder 50 'is formed on the second printed circuit board 40' so as to be fixedly connected to the supporter 30 '.

상기 제1, 제2인쇄회로기판(20',40'), 상기 서포터(30'), 상기 스프링전극(60') 및 상기 스프링전극 고정홀더(50')로 조립형성된 내부구조를 보호하기 위해 금속으로 형성된 외부케이스(70')가 조립되어 지며 상기 외부케이스(70')는 상기 금속다이아프램(10')에 용접으로 고정되고 견고하게 하기 위해 외각으로 연결부 전체를 용접시켜 고정시킨다. To protect the internal structure of the first and second printed circuit boards 20 'and 40', the supporter 30 ', the spring electrode 60' and the spring electrode fixing holder 50 '. The outer case 70 'formed of metal is assembled, and the outer case 70' is fixed to the metal diaphragm 10 'by welding and fixed by welding the entire connection part to the outer shell in order to be firm.

따라서, 종래의 박막형 압력센서는 부품의 수와 종류가 많아 구조가 복잡하며 다수의 부품 조립시 용접 및 브레이징 접합으로 조립이 복잡하게 되어 제조단가가 높아지고 조립작업에 의한 작업시간이 오래 걸리게 되어 생산성이 저하되는 문제점이 있었다. Therefore, the conventional thin film type pressure sensor has a large number and type of parts, which is complicated in structure, and the assembly is complicated by welding and brazing joining of a large number of parts, resulting in high manufacturing cost and long working time due to assembly work. There was a problem of deterioration.

또한, 종래의 박막형 압력센서의 압력감지막의 패턴구조는, 도 2에 도시된 바와 같이, 4개의 패턴저항(R1, R2, R3, R4) 과, 6개의 전극패드(E1, E2, E3, E4, E5, E6)가 형성되어, 각각의 패턴저항(R1, R2, R3, R4)의 출력을 연결하도록 형성되어 있으며, 상기 전극패드(E1, E2, E3, E4, E5, E6)는 상기 제1인쇄회로기판(20')에 연결된다.In addition, the pattern structure of the pressure sensing film of the conventional thin film pressure sensor, as shown in Figure 2, four pattern resistors (R1, R2, R3, R4) and six electrode pads (E1, E2, E3, E4) , E5 and E6 are formed to connect the outputs of the respective pattern resistors R1, R2, R3, and R4, and the electrode pads E1, E2, E3, E4, E5, and E6 are formed of the first and second electrodes. 1 is connected to the printed circuit board 20 '.

도 3은 종래의 제1인쇄회로기판의 패턴구조로서, 도 3에 도시된 바와 같이, 이렇게 형성된 상기 압력감지막(112')의 전극패드(E1, E2, E3, E4, E5, E6)는 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6)와 1:1 매칭으로 초음파 본딩 또는 솔더링을 통해 리드와이어(15')로 연결되고 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극패드(EP1, EP6)와 전극패드(EP3, EP4)는 라인으로 연결하여 하나의 접점으로 상기 프로세서(22')에 연결되며, 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극패드(EP2)와 전극패드(EP5)의 경우에는 단독으로 상기 프로세서(22')에 연결되고, 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극패드(EP7)은 상기 동 지지대(25')에 연결되어 접지라인이 형성되는 것으로 회로 상에 노이즈 제거를 위해 별도로 상기 프로세서(22')에 연결되도록 형성되며, 상기 프로세서(22')에 연결되는 전극(P3, P4)는 압력에 따른 변화의 압력센서 출력을 나타내며, 전극(P1, P2)는 상기 프로세서(22') 구동을 위한 입력전압이 공급되도록 형성되어 있다.3 is a pattern structure of a conventional first printed circuit board, and as shown in FIG. 3, the electrode pads E1, E2, E3, E4, E5, and E6 of the pressure sensing film 112 ′ formed as described above are illustrated in FIG. The first printed circuit board 20 'is connected to the lead wires 15' through ultrasonic bonding or soldering in a 1: 1 match with the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, and EP6 of the first printed circuit board 20 '. The electrode pads EP1 and EP6 and the electrode pads EP3 and EP4 of the printed circuit board 20 'are connected in a line and connected to the processor 22' by one contact, and the first printed circuit board 20 In the case of the electrode pad EP2 and the electrode pad EP5 of '), the electrode pad EP7 of the first printed circuit board 20' is independently connected to the processor 22 '. 25 ') to form a ground line, which is formed to be separately connected to the processor 22' to remove noise on a circuit, and an electrode P connected to the processor 22 '. 3 and P4 represent pressure sensor outputs of change according to pressure, and electrodes P1 and P2 are formed to supply an input voltage for driving the processor 22 '.

따라서, 상기 압력감지막(112')의 전극패드(E1, E2, E3, E4, E5, E6) 와 제1인쇄회로기판(20')의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6) 가 연결되기 위해서 상기 제1인쇄회로기판(20') 상에 별도의 관통공(24')이 형성되어야 하며 상기 관통공(24')의 형성으로 인해 상기 제1인쇄회로기판(20')의 사용면적이 한정되는 문제점이 있었다. Accordingly, the electrode pads E1, E2, E3, E4, E5, and E6 of the pressure sensing film 112 'and the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, of the first printed circuit board 20'. In order for EP6 to be connected, a separate through hole 24 'must be formed on the first printed circuit board 20', and the first printed circuit board 20 'is formed due to the formation of the through hole 24'. ), There is a problem in that the use area is limited.

도 5a 및 도 5b는 종래의 제2인쇄회로기판의 하부면과 상부면을 도시한 것으로, 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극(P1, P2, P3, P4)는 상기 제2인쇄회로기판(40')과 연결되도록 형성되며, 상기 제2인쇄회로기판(40')의 하부면(40a')과 상부면(40b')의 패턴구조에서 전극의 구조를 보면, 상기 제2인쇄회로기판(40')의 하부면(40a')은 상기 제1인쇄회로기판(20')의 전극(P1, P2, P3, P4)의 구조와 대응되도록 형성되어 스피링형 핀(31')과 연결되도록 전극(P1, P2, P3, P4)가 형성되며, 상기 제2인쇄회로기판(40')의 상부면(40b')은 스프링 전극(60')이 용이하게 연결되는 구조로 전극(P1, P2, P3, P4)가 설계되어 있었다. 5A and 5B illustrate lower and upper surfaces of a conventional second printed circuit board, and electrodes P1, P2, P3, and P4 of the first printed circuit board 20 ′ are formed by the second printed circuit board. It is formed to be connected to the circuit board 40 ', the second printed circuit board 40' of the pattern structure of the lower surface (40a ') and the upper surface (40b') of the electrode structure, the second printing The lower surface 40a 'of the circuit board 40' is formed to correspond to the structure of the electrodes P1, P2, P3, and P4 of the first printed circuit board 20 '. Electrodes P1, P2, P3, and P4 are formed to be connected, and the upper surface 40b 'of the second printed circuit board 40' has a structure in which a spring electrode 60 'is easily connected to the electrode P1. , P2, P3, and P4) were designed.

도 4에 도시된 바와 같이, 4개의 상기 패턴저항(R1, R2, R3, R4)은 상기 프로세서(22') 간의 휘스톤 브릿지 회로로 연결하기 위해 4개의 접점 신호로 연결하여 사용되었다. As shown in FIG. 4, the four pattern resistors R1, R2, R3, and R4 were used in connection with four contact signals to connect to the Wheatstone bridge circuit between the processors 22 ′.

이렇듯 종래의 압력센서의 패키징 공정은 상기 압력감지막(112')에 형성된 상기 패턴저항(R1, R2, R3, R4)에서 회로까지 연결고정되기 위해 다양한 부품의 조립공정이 필요하게 되며 이러한 복잡한 구조로 인해 제품의 부피가 커지고 작업시간이 길어지게 되며 복잡한 구조로 인해 불량 제품이 많아져 신뢰성 및 생산성이 떨어지는 문제점이 있게 되는 것으로 이러한 문제를 해결할 수 있는 압력센서의 패키징 방법의 개발이 요망되고 있는 실정이다.As such, the packaging process of the conventional pressure sensor requires an assembly process of various parts to be connected and fixed from the pattern resistors R1, R2, R3, and R4 formed on the pressure sensing film 112 'to a circuit. As a result, the volume of the product is increased and the working time becomes longer, and the complicated structure increases the number of defective products, resulting in a problem of low reliability and productivity. to be.

본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 금속다이아프램의 압력센서부에 압력을 감지하도록 형성되는 패턴저항의 설계시 휘스톤 브릿지의 연결을 적용하여 형성되는 전극 패드를 간소화하고 서포터에 전극패드와 전극핀을 일체화되게 형성하여 리드와이어를 통한 상기 패턴저항의 출력과 프로세서를 위한 인쇄회로기판에 솔더링을 통해 동시에 용이하게 전기적으로 연결되어 구조적으로 안정하게 고정되며 소형화가 가능하고 상기 금속다이아프램의 관통공에 상기 서포터가 조립됨에 있어서 화살촉 형태의 핀이 삽입 결합되도록 설계되어 조립이 쉽고 단순하게 이루어지게 되고 작업시간의 단축이 가능할 뿐만 아니라, 분리 탈착이 어렵도록 형성되며 부품의 수를 줄여 구조와 조립공정을 단순화시키고 우수한 신뢰성 및 생산성의 제품을 형성하는 것이 가능한 자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법을 제공한다. An object of the present invention is to solve this problem, in the design of the pattern resistance formed to detect the pressure in the pressure sensor portion of the metal diaphragm to simplify the electrode pad formed by applying the connection of the Wheatstone bridge and the electrode to the supporter The pad and electrode pins are integrally formed so that the output of the pattern resistance through the lead wire and the printed circuit board for the processor can be easily and electrically connected at the same time so as to be fixed in a stable structure and miniaturized. The metal diaphragm When the supporter is assembled in the through hole of the arrowhead, the pin is designed to be inserted and coupled, so that the assembly is easy and simple, and the shortening of the working time is possible. The assembly process and simplify the assembly process. An automobile pressure sensor structure capable of forming a product and a packaging method of the pressure sensor are provided.

본 발명의 이러한 목적은, 표면 상부에 절연막이 형성되고 그 상부에 압력감지막이 형성되며 상기 압력감지막의 상부에 패턴저항과 간소화된 전극패드를 갖는 압력센서부가 형성된 금속다이아프램과, 상기 금속다이아프램의 전극패드에 리드와이어를 통해 연결되며 상부에 전극패드와 전극핀이 일체로 형성되고 상기 금속다이아프램에 고정되도록 하부에는 화살촉 형태의 고정핀이 형성된 서포터와, 상기 서포터의 전극핀이 진극핀홀에 솔더링되어 전기적으로 연결되며 프로세서 외부전원의 연결과 출력을 위해 프로세서와 전극패드가 형성되는 인쇄회로기판과, 상기 인쇄회로기판의 상부에 형성되며 상기 인쇄회로기판의 전극패드와 접촉되도록 형성된 스프링전극핀과, 상기 금속다이아프램에 고정되며 상기 압력감지막, 서포터, 인쇄회로기판 및 스프링전극핀의 구조를 보호하도록 형성된 외부케이스를 포함하는 자동차용 압력센서 구조체에 의해서 달성된다.The object of the present invention is a metal diaphragm formed with an insulating film formed on the upper surface, a pressure sensing film formed thereon, and a pressure sensor part having a pattern resistance and a simplified electrode pad on the pressure sensing film, and the metal diaphragm. A supporter having an electrode pad and electrode pins integrally formed at an upper portion thereof and integrally formed at an upper portion thereof, and having an arrowhead-type fixing pin formed at a lower portion thereof so as to be fixed to the metal diaphragm; A printed circuit board soldered and electrically connected, and a processor and electrode pads are formed for connection and output of an external power source of the processor, and spring electrode pins formed on the printed circuit board and in contact with the electrode pads of the printed circuit board. And the pressure sensing film, the supporter, and the printed circuit board fixed to the metal diaphragm. It is achieved by the automotive pressure sensor structure comprising the outer shell is formed to protect the electrode structure of the spring pin.

본 발명은 자동차용 압력센서 구조체 및 그 압력센서의 패키징 방법에 관한 것으로, 금속다이아프램의 압력감지막에 형성되는 패턴저항의 설계시 휘스톤 브릿지의 연결을 적용하여 전극 패드를 간소화하게 형성하며 서포터의 상부에 전극패드와 전극핀을 일체화로 형성하여 상기 서포터의 전극패드와 상기 패턴저항의 전극패드와 리드와이어를 통해 연결되고 상기 서포터의 전극핀과 인쇄회로기판이 솔더링을 통해 동시에 용이하게 전기적으로 연결되어 구조적으로 안정하게 고정되며 인쇄회로기판을 지지하는 역할을 동시에 하게 되어 소형화가 가능하고 상기 금속다이아프램에 상기 서포터의 하부에 형성된 화살촉 모형의 핀이 삽입 결합되어 조립이 쉽고 단순하게 이루어지며 외부 케이스의 조립 시 용접 및 접합공정이 불필요하게 되어 작업시간이 단축될 뿐만 아니라 분리 탈착이 어렵게 형성되며 부품의 수와 종류를 줄여 구조와 조립공정을 단순화시키는 것이 가능하여 우수한 신뢰성과 생산성을 갖으며 원격 제어 장비 및 복잡한 압력 계측 장치에 사용되는 압력 계측센서의 소형화 설계가 가능하여 다양한 압력센서에도 적용 가능한 효과가 있다.The present invention relates to a pressure sensor structure for automobiles and a packaging method of the pressure sensor, and to simplify the formation of electrode pads by applying the connection of the Wheatstone bridge in the design of the pattern resistance formed on the pressure sensing film of the metal diaphragm. The electrode pad and the electrode pin are integrally formed on the upper part of the supporter, and the electrode pad of the supporter, the electrode pad of the pattern resistance, and the lead wire are connected to each other. Connected structurally and stably fixed and supporting the printed circuit board at the same time can be miniaturized and the assembly is made easy and simple by inserting the pin of the arrowhead model formed in the lower portion of the supporter to the metal diaphragm. When assembling case, welding and joining process are unnecessary. Not only is it shortened, it is difficult to separate and detach, and it is possible to simplify the structure and assembly process by reducing the number and type of parts, so it has excellent reliability and productivity, and the pressure measuring sensor used in remote control equipment and complex pressure measuring devices. It is possible to apply the miniaturized design to various pressure sensors.

도 1은 종래의 박막형 압력센서의 종단면도
도 2는 종래의 박막형 압력센서의 압력감지막의 패턴 구조
도 3은 종래의 박막형 압력센서의 압력감지막과 제1인쇄회로기판의 패턴 구조
도 4는 종래의 저항형 압력센서의 휘스톤 브릿지 회로의 개략도
도 5a,5b는 종래의 박막형 압력센서의 제2인쇄회로기판의 하부면 및 상부면의 패턴 구조
도 6a,6b는 본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 압력센서 구조체의 단면도 및 제2실시예에 따른 자동차용 압력센서 구조체의 단면도
도 7a는 본 발명의 제1실시예에 따른 금속다이아프램의 단면도
도 7b는 본 발명의 제1실시예에 따른 금속다이아프램의 저면도
도 8a, 8b는 본 발명의 제1 및 제2실시예에 따른 서포터의 사시도
도 8c는 본 발명의 제1실시예에 따른 서포터의 전극패드와 전극핀의 사시도
도 8d, 8e는 본 발명의 제3 및 제4실시예에 따른 서포터의 사시도
도 9a, 9b는 본 발명의 제1실시예와 제3실시예에 따른 압력감지막의 전극패드와 서포터의 전극패드가 연결되는 구조
도 10a, 10b는 본 발명의 제1실시예와 제3실시예에 따른 인쇄회로기판의 패턴 구조
도 11a는 본 발명의 제1실시예에 따른 외부케이스의 단면도
도 11b는 본 발명에 제2실시예에 따른 외부케이스의 단면도
도 11c는 본 발명의 제2실시예에 따른 외부케이스의 사시도1 is a longitudinal cross-sectional view of a conventional thin film type pressure sensor
2 is a pattern structure of a pressure sensing film of a conventional thin film pressure sensor
3 is a pattern structure of a pressure sensing film and a first printed circuit board of a conventional thin film pressure sensor;
4 is a schematic diagram of a Wheatstone bridge circuit of a conventional resistance pressure sensor;
5A and 5B illustrate a pattern structure of lower and upper surfaces of a second printed circuit board of a conventional thin film pressure sensor.
6A and 6B are cross-sectional views of a pressure sensor structure for automobiles according to a first embodiment of the present invention, and a cross-sectional view of a pressure sensor structure for automobiles according to a second embodiment;
7A is a cross-sectional view of a metal diaphragm according to the first embodiment of the present invention.
7B is a bottom view of the metal diaphragm according to the first embodiment of the present invention.
8A and 8B are perspective views of supporters according to first and second embodiments of the present invention.
8C is a perspective view of an electrode pad and an electrode pin of the supporter according to the first embodiment of the present invention;
8D and 8E are perspective views of supporters according to third and fourth embodiments of the present invention.
9A and 9B are structures in which electrode pads of the pressure sensing film and electrode pads of the supporter are connected according to the first and third embodiments of the present invention;
10A and 10B show a pattern structure of a printed circuit board according to the first and third embodiments of the present invention.
11A is a cross-sectional view of the outer case according to the first embodiment of the present invention.
11B is a cross-sectional view of the outer case according to the second embodiment of the present invention.
11c is a perspective view of an outer case according to a second embodiment of the present invention;

본 발명의 제1실시예에 따른 자동차용 압력센서 구조체(A)는, 도 6에 도시된 바와 같이, 상부에 압력센서부가 형성되는 금속다이아프램(10)과, 상기 금속다이아프램(10)에 결합되는 서포터(20)와, 상기 서포터(20)와 전기적으로 연결되는 인쇄회로기판(30)과, 상기 인쇄회로기판(30)의 상부에 형성되며 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드와 접촉되게 형성된 스프링전극핀(40)과, 하부가 상기 금속다이아프램(10)에 고정되며 상기 금속다이아프램(10)의 상부와 상기 서포터(20)와 상기 인쇄회로기판(30)과 상기 스프링전극핀(40)을 덮는 외부케이스(50)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the pressure sensor structure A for automobiles according to the first embodiment of the present invention includes a metal diaphragm 10 having a pressure sensor part formed thereon, and the metal diaphragm 10. A supporter 20 to be coupled, a printed circuit board 30 electrically connected to the supporter 20, and an upper portion of the printed circuit board 30 and in contact with an electrode pad of the printed circuit board 30. The spring electrode pin 40 and the lower portion is fixed to the metal diaphragm 10, the upper portion of the metal diaphragm 10, the supporter 20, the printed circuit board 30 and the spring electrode pins An outer case 50 covering the 40 is included.

본 실시예에서 상기 금속다이아프램(10)은 스테인레스강으로 제조되고, 도 7a 및 7c에 도시된 바와 같이, 상기 금속다이아프램(10)에는 상부에 압력센서부(11)가 형성되어 차량의 유압 브레이크 및 연료 시스템용 계측 압력센서로 유압 및 수압부로 사용된다.In the present embodiment, the metal diaphragm 10 is made of stainless steel, and as shown in Figure 7a and 7c, the metal diaphragm 10 is formed with a pressure sensor 11 on the upper side of the hydraulic pressure of the vehicle Instrumentation pressure sensor for brakes and fuel systems. Used for hydraulic and hydraulic parts.

상기 압력센서부(11)는 상기 금속다이아프램(10)의 상부에 일체형으로 하부절연막(111)이 형성되고 상기 하부절연막(111)의 상부에 압력감지막(112)과 전극패드 (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)가 형성된다.The pressure sensor unit 11 is integrally formed with a lower insulating film 111 on the upper portion of the metal diaphragm 10, the pressure sensing film 112 and the electrode pad (EP10, EP20) on the upper upper insulating film 111. , EP30, EP40, EP50 are formed.

상기 압력감지막(112)에는 압축응력과 인장응력 변화를 감지하는 패턴저항이 휘스톤 브릿지의 연결로 형성되며 상기 패턴저항에 레이저 트리밍을 이용하여 각각의 저항값이 일치하도록 작업한 후 상기 압력감지막(112)의 상부에는 상부절연막(113)이 형성되게 되며 상기 압력센서부(11)의 압력감지막(112)에 솔더링 및 초음파 본딩을 위해 상기 전극패드 (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)가 휘스톤 브릿지 회로의 연결을 이용하여 패턴의 구조를 단순화하여 형성되게 된다. The pressure sensing film 112 is formed by the connection of the Wheatstone bridge to detect a change in compressive stress and tensile stress, and the pressure sensing after working to match the respective resistance value using laser trimming to the pattern resistance. An upper insulating layer 113 is formed on the film 112 and the electrode pads EP10, EP20, EP30, EP40, EP50 for soldering and ultrasonic bonding to the pressure sensing layer 112 of the pressure sensor unit 11. ) Is formed by simplifying the structure of the pattern using the connection of the Wheatstone bridge circuit.

상기 금속다이아프램(10)의 하단부의 외측면에 돌출되게 형성된 지지고정부(12)에는 서포터(20)의 하부에 형성된 고정핀(23)이 삽입 장착되도록 상기 지지고정부(12)에 수직으로 관통된 핀취부공(13)과, 상기 지지고정부(12)의 측면에 내측으로 홈이 파인 케이스고정홈(14)이 형성되어 있다.The support fixing portion 12 formed to protrude on the outer surface of the lower end of the metal diaphragm 10 is vertically penetrated to the support fixing portion 12 so that the fixing pin 23 formed in the lower portion of the supporter 20 is inserted. A pin fixing hole 13 and a case fixing groove 14 having a groove inwardly formed on the side surface of the support fixing portion 12 are formed.

상기 핀취부공(13)은 상기 서포터(20)의 하부에 형성되는 고정핀(23)이 하향으로 삽입 조립된 후 상향으로 분리 탈착이 어렵도록 고정핀걸림턱(131)이 형성되며, 본 실시예에서 상기 핀취부공(13)은 원 중심에서 120ㅀ간격으로 중공 형성되는 3개의 고정핀취부공(13a)과, 상기 고정핀취부공(13a) 사이에는 1개의 접지핀취부공(13b)이 형성되어 있다. The pin mounting hole 13 has a fixing pin catching jaw 131 is formed so that it is difficult to separate the detachable upward upward after the fixing pin 23 formed in the lower portion of the supporter 20 is inserted and assembled downward, the present embodiment In the example, the pin mounting hole 13 has three fixed pin mounting holes 13a which are hollowly formed at 120 ㅀ intervals from a circle center, and one ground pin mounting hole 13b between the fixed pin mounting holes 13a. Is formed.

상기 서포터(20)는 도 8a,8b에 도시된 바와 같이, 플라스틱으로 사출 제작되어 상기 금속다이아프램(10)에 고정된다.The supporter 20 is injection molded into plastic and fixed to the metal diaphragm 10 as shown in FIGS. 8A and 8B.

상기 서포터(20)의 상부에는 복수의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)와 복수의 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')이 일체형으로 형성되고, 하부에는 복수의 고정핀(23)이 형성되어, 상기 고정핀(23)이 상기 금속다이아프램(10)의 핀취부공(13)에 삽입되어 상기 서포터(20)가 상기 금속다이아프램(10)에 고정된다. A plurality of electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 and a plurality of electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP3 ′, EP4 ′, EP5 ′ are integrally formed on the supporter 20. A plurality of fixing pins 23 are formed at a lower portion thereof, and the fixing pins 23 are inserted into the pin mounting holes 13 of the metal diaphragm 10 so that the supporter 20 is connected to the metal diaphragm 10. Is fixed to.

도 8c에 도시된 바와 같이, 상기 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)의 일단에는 수직방향으로 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')이 일체형으로 형성되어 상기 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)에 연결되는 전기적 신호가 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')으로 전달되도록 형성되어 있고 상기 서포터(20)의 상부면에 형성되어 있다.As shown in FIG. 8C, one end of the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 is integrally formed with the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP3 ′, EP4 ′, and EP5 ′ in a vertical direction. And electrical signals connected to the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, and EP5 to the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP3 ′, EP4 ′, and EP5 ′. 20) is formed on the upper surface.

상기 서포터(20)의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)는 상기 금속다이아프램(10)에 형성된 상기 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)와 1:1로 대응되게 형성되는 구조로 초음파 본딩 및 솔더링을 통해 리드와이어(15)로 연결되도록 형성된다.The electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 of the supporter 20 are 1: 1 in correspondence with the electrode pads EP10, EP20, EP30, EP40, EP50 formed on the metal diaphragm 10. The structure is formed to be connected to the lead wire 15 through the ultrasonic bonding and soldering.

상기 서포터(20)의 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')은 상부로 가늘게 연장되게 연장부(20a)가 형성되며 상기 서포터(20)의 상부에 배치되는 인쇄회로기판(30)이 지지 될 수 있도록 PCB걸림턱(20b)이 형성되고 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')의 상단의 연장부(20a)는 상기 인쇄회로기판(30)과 솔더링을 통해 접합고정된다. The electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP 3 ′, EP 4 ′, EP 5 ′ of the supporter 20 have an extension portion 20a formed to be thinly extended to the top, and are disposed on the supporter 20. The PCB catching jaw 20b is formed so that the circuit board 30 can be supported, and the extension part 20a of the upper end of the electrode pins EP1 ', EP2', EP3 ', EP4' and EP5 'is the printed circuit. Bonding is fixed through soldering with the substrate 30.

상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')은 각각의 상기 서포터(20)의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)에 일체형으로 형성되어 있으며, 상기 전극핀( EP5')은 상기 금속다이아프램(10)의 접지를 위해 하방으로 연장된 접지핀(23b)이 일체형으로 형성되어 있다.The electrode pins EP1 ', EP2', EP3 ', EP4', and EP5 'are integrally formed on the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, and EP5 of the supporter 20. The pin EP5 ′ is integrally formed with a ground pin 23b extending downward to ground the metal diaphragm 10.

상기 서포터(20)의 상부에는 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5') 외에 플라스틱핀(22)이 형성되어 있으며, 상기 플라스틱핀(22)은 상기 인쇄회로기판(30)과 상기 서포터(20)와의 일정한 간격을 유지할 수 있는 높이로 형성되어 있다. In addition to the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP 3 ′, EP 4 ′, and EP 5 ′, plastic pins 22 are formed on the supporter 20, and the plastic pins 22 are formed on the printed circuit board. 30) is formed at a height capable of maintaining a constant distance between the supporter 20.

상기 서포터(20)의 하부에 형성된 상기 고정핀(23)은 상기 금속다이아프램(10)의 상기 핀취부공(13)에 삽입은 용이하나 이탈이 어렵도록 그 끝이 화살촉의 형태로 형성되어 있다.The fixing pin 23 formed at the lower portion of the supporter 20 is formed in the form of an arrowhead so that the fixing pin 23 is easily inserted into the pin mounting hole 13 of the metal diaphragm 10 but is difficult to detach. .

상기 고정핀(23)은 상기 서포터(20)의 플라스틱 사출시에 제작되어 상기 금속다이아프램(10)에 고정되는 복수의 플라스틱고정핀(23a)과, 상기 금속다이아프램(10)의 접지를 위한 접지핀(23b)이 형성되며, 상기 접지핀(23b)은 상기 전극패드(EP5), 전극핀(EP5')과 일체형으로 형성되며 전기적 접촉을 원활하게 하기 위해 중간부에 홈이 형성되어 있다.The fixing pins 23 are manufactured at the time of plastic injection of the supporter 20 to fix the plurality of plastic fixing pins 23a fixed to the metal diaphragm 10 and the ground for the metal diaphragm 10. A ground pin 23b is formed, and the ground pin 23b is integrally formed with the electrode pad EP5 and the electrode pin EP5 ', and a groove is formed in the middle portion to facilitate electrical contact.

상기 서포터(20)의 하단부의 외측면에는 후술되는 외부케이스(50)가 상기 금속다이아프램(10)에 조립되지 않고 상기 서포터(20)에 조립고정되는 것이 가능하도록 케이스결합돌기(24)가 돌출되어 형성되는 것이 가능하게 된다. On the outer surface of the lower end of the supporter 20, the case coupling protrusion 24 protrudes so that the outer case 50 to be described later is assembled to the supporter 20 without being assembled to the metal diaphragm 10. Can be formed.

본 실시예에서는 상기 서포터(20)의 상부에 일체형으로 형성되는 상기 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)와 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')이 5개로 형성되어 있으나, 이에 제한된 것이 아니고, 도 8d와 8e에 도시된 바와 같이, 상기 서포터(20)의 상부에 일체형으로 형성된 상기 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, EP7)와 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5', EP6', EP7')이 7개로 형성되듯이, 그 수가 증감될 수 있는 것이다.In the present embodiment, the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 and electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP3 ′, EP4 ′, and EP5 ′ integrally formed on the supporter 20 are formed. Although not limited thereto, as illustrated in FIGS. 8D and 8E, the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, and EP7 are integrally formed on the supporter 20. As the number of the electrode pins EP1 ', EP2', EP3 ', EP4', EP5 ', EP6', and EP7 'is formed, the number can be increased or decreased.

상기 금속다이아프램(10)의 상기 전극패드와 상기 서포터(20)의 전극패드는 1:1로 대응으로 초음파 본딩 및 솔더링을 통해 리드와이어(15)로 선택적으로 연결되는 구조로 사용가능하게 형성되는 것이 가능하다.The electrode pad of the metal diaphragm 10 and the electrode pad of the supporter 20 may be formed in a structure that is selectively connected to the lead wire 15 through ultrasonic bonding and soldering in a 1: 1 correspondence. It is possible.

도 9는 상기 서포터(20)의 전극패드와 상기 압력센서부(11)의 전극패드의 연결 구조를 나타낸 것으로, 도 9a에 도시된 바와 같이, 상기 압력센서부(11)의 전극패드 (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)와 상기 서포터(20)의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)는 1:1로 대응되게 형성되어 초음파 본딩 및 솔더링을 이용하여 상기 리드와이어(15)를 통해 서로 연결되어 있다.9 illustrates a connection structure between the electrode pad of the supporter 20 and the electrode pad of the pressure sensor unit 11. As shown in FIG. 9A, the electrode pad of the pressure sensor unit 11 (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50 and the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 of the supporter 20 are formed in a 1: 1 correspondence, so that the lead wire 15 using ultrasonic bonding and soldering. Are connected to each other through

다른 실시예로서, 도 9b와 같이, 상기 서포터(20)의 상부에 형성된 7개의 상기 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, EP7)와 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5', EP6', EP7')에 상기 압력센서부(11)의 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70)가 1:1 대응으로 연결되게 되어 있다.As another embodiment, as shown in FIG. 9B, the seven electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, and EP7 and the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, and EP3 formed on the supporter 20 may be disposed. Electrode pads (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70) of the pressure sensor unit 11 are connected in a 1: 1 correspondence to ', EP4', EP5 ', EP6', and EP7 '. .

이와 같은 각각의 전극패드의 연결은 상기와 같은 방법으로 초음파 본딩 및 솔더링 되어 연결되게 되며 본 발명에 따른 압력센서부(11)의 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70)는 일정한 패턴을 갖는 것이 아니라 경우에 따라 패턴 구조의 변경이 가능하다고 할 것이다.Each of the electrode pads is connected by ultrasonic bonding and soldering in the same manner as described above, and the electrode pads of the pressure sensor unit 11 according to the present invention (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70). Rather than having a constant pattern, it may be said that the pattern structure may be changed in some cases.

상기 서포터(20)의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)와 상기 압력센서부(11)의 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)는 거의 동일한 높이에 형성되어 있어, 상기 리드와이어(15)의 사용양을 줄일 수 있도록 형성되게 되어 있다.The electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 of the supporter 20 and the electrode pads EP10, EP20, EP30, EP40, EP50 of the pressure sensor unit 11 are formed at substantially the same height, The lead wire 15 is formed to reduce the amount of use.

도 10a에 도시된 바와 같이, 상기 인쇄회로기판(30)은 상기 서포터(20)의 전극핀이 각각 삽입되어 연결되도록 형성되는 전극핀홀(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)과, 프로세서(32)와, 상기 프로세서(32)에 외부 전원연결과 출력을 위한 전극패드(P1, P2, P3, P4)가 형성되어 있다. As shown in FIG. 10A, the printed circuit board 30 includes electrode pin holes 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e formed to insert and connect the electrode pins of the supporter 20, respectively, and the processor 32. ) And electrode pads P1, P2, P3, and P4 for external power connection and output are formed in the processor 32.

상기 전극핀홀(31)은 상기 서포터(20)의 전극핀이 형성되는 수에 따라 변형가능하며 상기 서포터(20)의 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5') 상단의 연장부(20a)가 취부되어 솔더링을 통해 전기적으로 연결 고정되도록 형성되는 것으로 상기 서포터(20)의 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')에 대응되는 위치의 상기 인쇄회로기판(30) 상에 상기 전극핀홀(31a, 31b, 31c, 31d, 31e)이 관통 형성되어 있다.The electrode pin hole 31 may be deformable according to the number of the electrode pins of the supporter 20, and may be formed on tops of the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP 3 ′, EP 4 ′, and EP 5 ′ of the supporter 20. The printing portion at the position corresponding to the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP 3 ′, EP 4 ′, EP 5 ′ of the supporter 20 is formed so that the extension part 20 a is mounted and electrically connected and fixed through soldering. The electrode pin holes 31a, 31b, 31c, 31d, and 31e are formed through the circuit board 30.

또한, 도 10b에 도시된 바와 같이, 상기 전극핀홀(31)은 상기 서포터(20)에 전극핀 (EP1', EP2', EP3', EP4', EP5', EP6', EP7')이 형성되었을 경우 상기 인쇄회로기판(30)상에는 상기 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5', EP6', EP7')이 취부될 수 있도록 전극핀홀(31a, 31b, 31c, 31d, 31e, 31f, 31g)이 관통 형성되는 것이 가능하게 된다. In addition, as illustrated in FIG. 10B, the electrode pin holes 31 may have electrode pins EP1 ′, EP 2 ′, EP 3 ′, EP 4 ′, EP 5 ′, EP 6 ′, and EP 7 ′ formed on the supporter 20. In this case, the electrode pin holes 31a, 31b, 31c, 31d, may be mounted on the printed circuit board 30 so that the electrode pins EP1 ', EP2', EP3 ', EP4', EP5 ', EP6', and EP7 'may be mounted. 31e, 31f, 31g) can be formed through.

상기 프로세서(32)는 상기 인쇄회로기판(30)의 중앙부에 형성된 것으로 상기 서포터(20)의 전극핀 (EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')이 취부되는 상기 전극핀홀(31)과 전극패드 (P1, P2, P3, P4)가 라인을 통해 각각 연결되어 신호를 출력 및 전달하게 된다. The processor 32 is formed in the center of the printed circuit board 30 and the electrode pin holes 31 to which the electrode pins EP1 ′, EP2 ′, EP3 ′, EP 4 ′, EP 5 ′ of the supporter 20 are mounted. ) And electrode pads (P1, P2, P3, P4) are connected through lines to output and transmit signals.

상기 인쇄회로기판(30)은 상기 서포터(20)의 전극패드와의 연결을 위해 상기 리드와이어(15)를 위한 별도의 설계공간이 필요하지 않으며, 상기 인쇄회로기판(30)의 전체 면적의 사용이 가능하기 때문에 추후 추가되는 기능의 부품 및 설계가 안정적으로 가능하게 된다. The printed circuit board 30 does not need a separate design space for the lead wire 15 to be connected to the electrode pad of the supporter 20, and uses the entire area of the printed circuit board 30. This makes it possible to reliably enable parts and designs for future functions.

상기 전극패드(P1, P2, P3, P4)는 상기 인쇄회로기판(30) 상에 형성되는 것으로 상기 프로세서(32)에 라인을 통해 연결되며 상기 프로세서(32)에서 외부전원을 연결하기 위해 전극패드(P1, P2)가 형성되고 상기 압력센서부(11)의 출력을 외부로 보내기 위한 전극패드(P3, P4)가 형성되며 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P1, P2, P3, P4)는 스프링전극핀(40)에 연결된다. The electrode pads P1, P2, P3, and P4 are formed on the printed circuit board 30 and are connected to the processor 32 through a line, and the electrode pads are used to connect an external power source to the processor 32. P1 and P2 are formed, and electrode pads P3 and P4 for sending the output of the pressure sensor unit 11 to the outside are formed, and electrode pads P1, P2, P3 and P4 of the printed circuit board 30 are formed. ) Is connected to the spring electrode pin (40).

상기 스프링전극핀(40)은 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P1, P2, P3, P4)에 연결되도록 상기 인쇄회로기판(30)의 상부에 4개로 장착되는 것으로 외부전원을 연결하기 위해 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P1, P2)에 연결되어 외부 전원을 입력하기 위한 제1스프링전극핀(40a)과 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P3, P4)에 연결되어 상기 압력센서부(11) 출력의 전압 또는 전류를 외부로 보내기 위한 제2스프링전극핀(40b)이 각각 복수 개로 형성된다.Four spring electrode pins 40 are mounted on top of the printed circuit board 30 so as to be connected to the electrode pads P1, P2, P3, and P4 of the printed circuit board 30. In order to be connected to the electrode pads (P1, P2) of the printed circuit board 30 to the first spring electrode pin (40a) for inputting external power and the electrode pads (P3, P4) of the printed circuit board 30 A plurality of second spring electrode pins 40b are connected to each other to send the voltage or current of the pressure sensor 11 output to the outside.

상기 스프링전극핀(40)은 내부의 스프링 탄성으로 진동 및 충격에도 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P1, P2, P3, P4)에 용이하게 접촉을 유지하도록 설계되어 있다. The spring electrode pin 40 is designed to easily maintain contact with the electrode pads P1, P2, P3, and P4 of the printed circuit board 30, even with vibration and impact due to spring elasticity therein.

상기 외부케이스(50)는 플라스틱으로 형성된 것으로, 도 11a에 도시된 바와 같이, 상기 외부케이스(50)의 상부에는 상기 스프링전극핀(40)을 안정적으로 취부하여 고정하기 위해 4개의 전극핀취부공(51)가 중공 형성되어 있으며 하단부의 내측면에는 상기 금속다이아프램(10)의 케이스고정홈(14)에 삽입 고정될 수 있도록 돌출형성된 고정돌출부(52)가 형성되어 있다. 이러한 고정돌출부(52)는 상기 외부케이스(50)가 상기 케이스고정홈(14)에 조립후에는 분리가 어렵도록 형성되어 있는 것이며, 상기 외부케이스(50)는 내부에 형성된 상기 금속다이아프램(10), 상기 서포터(20), 상기 인쇄회로기판(30) 및 상기 스프링전극핀(40)을 보호하는 보호덮개의 역할을 한다.The outer case 50 is formed of plastic, and as shown in FIG. 11A, four electrode pin mounting holes are mounted on the top of the outer case 50 to stably mount and fix the spring electrode pins 40. The hollow 51 is formed on the inner side of the lower end portion, and a fixed protrusion 52 protruding to be inserted into and fixed to the case fixing groove 14 of the metal diaphragm 10 is formed. The fixed protrusion 52 is formed so that the outer case 50 is difficult to separate after being assembled to the case fixing groove 14, the outer case 50 is the metal diaphragm 10 formed therein ), And serves as a protective cover for protecting the supporter 20, the printed circuit board 30, and the spring electrode pin 40.

본 실시예에서, 상기 외부케이스(50)는 상기 금속다이아프램(10)에 고정되도록 상기 외부케이스(50)의 하단부의 내측면에 내측방향으로 돌출형성된 고정돌출부(52)가 형성되는 것으로 기재되어 있으나, 이에 제한된 것은 아니고, 도 11b 및 도 11c에 도시된 바와 같이, 상기 서포터(20)의 외측에 돌출형성되는 케이스결합돌기(24)가 삽입되어 고정 조립되는 것이 가능하도록 외부케이스(50)의 하단부에 고정홈부(53)가 형성되는 것이 가능하다 할 것이다.In this embodiment, the outer case 50 is described as being formed with a fixed protrusion 52 protruding inwardly on the inner surface of the lower end of the outer case 50 to be fixed to the metal diaphragm 10. However, the present invention is not limited thereto, and as shown in FIGS. 11B and 11C, the case coupling protrusion 24 protruding from the outside of the supporter 20 may be inserted into and fixed to the outer case 50. It will be possible that the fixing groove 53 is formed at the lower end.

본 발명에 따른 자동차용 압력센서의 패키징 방법을 살펴보면, 상기 금속다이아프램(10)에는 상부 표면에 형성된 하부전열막(111)상에 패턴저항이 휘스톤 브릿지 형태로 형성된 압력감지막(112)과 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)가 형성되고 그 상부에 상부전열막(113)을 갖는 압력센서부(11)가 형성되는 단계와,Looking at the packaging method of the pressure sensor for automobiles according to the present invention, the metal diaphragm 10 and the pressure sensing film 112 formed in the form of a Wheatstone bridge on the lower heat transfer film 111 formed on the upper surface and Forming an electrode pad (EP10, EP20, EP30, EP40, EP50) and a pressure sensor unit (11) having an upper heat-transfer film (113) thereon;

상기 금속다이아프램(10)의 하단에 형성된 지지고정부(12)의 핀취부공(13)에 상기 서포터(20)의 고정핀(23)이 삽입 고정되어 상기 금속다이아프램(10)의 상부에 상기 서포터(20)가 배치되는 단계와,The fixing pin 23 of the supporter 20 is inserted into and fixed to the pin mounting hole 13 of the support fixing part 12 formed at the lower end of the metal diaphragm 10 to the upper portion of the metal diaphragm 10. The supporter 20 is disposed,

상기 서포터(20)의 전극패드(EP1, EP2, EP3, EP4, EP5)에 상기 압력센서부(11)의 전극패드(EP10, EP20, EP30, EP40, EP50)가 각각 1:1 대응으로 초음파 본딩 및 솔더링을 이용하여 리드와이어(15)로 연결되는 단계와,The electrode pads EP10, EP20, EP30, EP40, EP50 of the pressure sensor unit 11 are ultrasonically bonded to the electrode pads EP1, EP2, EP3, EP4, EP5 of the supporter 20, respectively. And connected to the lead wire 15 using soldering,

상기 서포터(20)의 전극핀(EP1', EP2', EP3', EP4', EP5')이 인쇄회로기판(30)의 전극핀홀(31)에 삽입되어 솔더링을 이용하여 고정 연결되게 되어 상기 서포터(20)의 상부에 상기 인쇄회로기판(30)이 배치되는 단계와,The electrode pins EP1 ', EP2', EP3 ', EP4', and EP5 'of the supporter 20 are inserted into the electrode pin holes 31 of the printed circuit board 30 and fixedly connected by soldering. Disposing the printed circuit board 30 on an upper portion of the 20;

상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드(P1, P2, P3, P4)의 상부에 상기 스프링전극핀(40)이 배치고정되는 단계와,Placing and fixing the spring electrode pins 40 on the electrode pads P1, P2, P3, and P4 of the printed circuit board 30;

상기 스프링전극핀(40)이 상기 전극핀취부공(51)에 삽입 고정되고 상기 금속다이아프램(10)의 지지고정부(12)의 측면에 형성된 상기 케이스고정부(14)에 고정돌출부(52)가 조립되거나 또는 상기 서포터(20)의 케이스결합돌기(24)에 고정홈부(53)에 삽입 고정되어 내부 조립구조를 보호하도록 상기 외부케이스(50)가 조립되는 단계를 통해 자동차용 압력센서 구조체가 형성되며 이러한 패키징 방법을 통해 상기 서포터(20)의 공간 활용 및 기능을 통해 상기 인쇄회로기판(30) 1장으로 가능하게 되어 소형화 및 컴팩트하게 제작되는 것이 가능하게 된다.
The spring electrode pin 40 is inserted into the electrode pin mounting hole 51 and fixed to the case fixing part 14 formed on the side of the support fixing part 12 of the metal diaphragm 10. Is assembled or fixed to the case coupling protrusion 24 of the supporter 20 is inserted into the fixed groove 53 to protect the internal assembly structure through the step of assembling the outer case 50 for the automotive pressure sensor structure It is formed through the packaging method through the space utilization and function of the supporter 20 can be made into one printed circuit board 30 it is possible to be miniaturized and compactly manufactured.

10. 금속다이아프램 11. 압력센서부 12. 지지고정부
13. 핀취부공 13a. 고정핀 취부공 13b. 접지핀취부공
131. 고정핀 걸림턱 14. 케이스 고정홈 15. 리드와이어
20. 서포터 20a. 연장부 20b. PCB걸림부
22. 플라스틱핀 23. 고정핀 23a. 플라스틱고정핀
23b. 접지핀 24. 케이스결합돌기 30. 인쇄회로기판
31. 전극핀홀 32. 프로세서 40. 스프링 전극핀
40a. 제1스프링 전극핀 40b. 제2스프링전극핀
50. 외부케이스 51. 전극핀 취보공 52. 고정돌출부
53. 고정홈부 111. 하부절연막 112. 압력감지막
113. 상부절연막 131. 고정핀 걸림턱
EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, EP7. 전극패드
EP1', EP2', EP3', EP4', EP5', EP6', EP7'. 전극핀
EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70. 전극패드
P1, P2, P3, P4. 전극패드10. Metal diaphragm 11. Pressure sensor part 12. Supporting fixing part
13. Pin mounting hole 13a. Fixing pin mounting hole 13b. Ground pin mounting hole
131. Fixing pin catching chin 14. Case fixing groove 15. Lead wire
20. Supporters 20a. Extension 20b. PCB jammer
22. Plastic pin 23. Push pin 23a. Plastic retaining pin
23b. Grounding pin 24. Case coupling protrusion 30. Printed circuit board
31.electrode pin hole 32.processor 40.spring electrode pin
40a. First spring electrode pin 40b. Second Spring Electrode Pin
50. Outer case 51. Electrode pin hole 52. Fixed protrusion
53. Fixing groove 111. Lower insulating film 112. Pressure sensing film
113. Upper insulating film 131. Fixing pin catching jaw
EP1, EP2, EP3, EP4, EP5, EP6, EP7. Electrode pad
EP1 ', EP2', EP3 ', EP4', EP5 ', EP6', EP7 '. Electrode pin
EP10, EP20, EP30, EP40, EP50, EP60, EP70. Electrode pad
P1, P2, P3, P4. Electrode pad

Claims (8)

자동차용 압력센서 구조체(A)는,
표면 상부에 절연막(111)이 형성되고 그 상부에 압력감지막(112)이 형성되며 그 상부에 절연막(113)이 형성되고 상기 압력감지막(112)에는 압축응력과 인장응력 변화를 감지하는 패턴저항과 솔더링 및 초음파 본딩을 통한 연결을 위한 복수의 전극패드를 갖는 압력센서부(11)가 형성된 금속다이아프램(10)과,
상기 금속다이아프램(10)의 전극패드에 리드와이어(15)를 통해 연결되는 복수의 전극패드와 상기 전극패드와 일체로 형성된 복수의 전극핀이 상부에 형성되고 상기 금속다이아프램(10)에 고정되는 고정핀(23)이 하부에 형성되어 상기 금속다이아프램(10)에 결합되는 서포터(20)와,
상기 서포터(20)의 전극핀이 삽입고정되도록 중공된 전극핀홀(31)이 형성되며 외부전원의 연결과 출력을 위한 프로세서(32)와 전극패드가 형성되는 인쇄회로기판(30)과,
상기 인쇄회로기판(30)의 상부에 형성되며 상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드와 접촉되도록 형성된 스프링전극핀(40)과,
상기 금속다이아프램(10) 또는 상기 서포터(20)에 고정되며 상부에 전극핀취부공(51)이 관통되는 외부케이스(50)를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체Automotive pressure sensor structure (A),
An insulating film 111 is formed on the upper surface, a pressure sensing film 112 is formed on the upper surface, an insulating film 113 is formed on the upper surface of the pressure sensing film 112, the pattern for detecting a change in compressive stress and tensile stress A metal diaphragm 10 having a pressure sensor unit 11 having a plurality of electrode pads for connection through resistance and soldering and ultrasonic bonding;
A plurality of electrode pads connected to the electrode pads of the metal diaphragm 10 through the lead wires 15 and a plurality of electrode pins integrally formed with the electrode pads are formed on the metal pads 10 and fixed to the metal diaphragm 10. A support pin 20 formed at a lower portion thereof and coupled to the metal diaphragm 10;
A printed circuit board 30 having a hollow electrode pin hole 31 formed to insert and fix the electrode pin of the supporter 20 and having a processor 32 and an electrode pad for connection and output of an external power source;
A spring electrode pin 40 formed on the printed circuit board 30 to be in contact with the electrode pad of the printed circuit board 30;
The pressure sensor structure for automobiles, comprising an outer case 50 fixed to the metal diaphragm 10 or the supporter 20 and having an electrode pin mounting hole 51 therethrough. 상기 제1항에 있어서,
금속다이아프램(10)은 외측면에 측면의 외측으로 돌출된 지지고정부(12)가 형성되고 수직으로 관통된 핀취부공(13)이 형성되며 상기 지지고정부(12)의 측면에는 내측으로 요홈지게 형성된 케이스고정홈(14)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체The method of claim 1,
The metal diaphragm 10 has a support fixing part 12 protruding outward from the side of the side surface and a pin mounting hole 13 vertically penetrated therein, and the side of the support fixing part 12 is recessed inwardly. Automotive pressure sensor structure characterized in that the formed case fixing groove 14 is formed 상기 제1항에 있어서,
상기 서포터(20)는 상부에 일체형으로 형성된 전극패드와 전극핀이 5개 내지 7개로 구성되며 하부에는 상기 금속다이아프램(10)의 핀취부공(13)에 장착되어 상기 서포터(20)가 고정되도록 고정핀(23)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체 The method of claim 1,
The supporter 20 is composed of five to seven electrode pads and electrode pins integrally formed on the upper portion of the supporter 20 is mounted to the pin mounting hole 13 of the metal diaphragm 10 and fixed to the supporter 20. Automobile pressure sensor structure, characterized in that the fixing pin 23 is formed to be 상기 제1항에 있어서,
상기 서포터(20)는 상기 외부케이스(50)가 고정되도록 외측면에 케이스결합돌기(24)가 형성되고, 상기 외부케이스(50)는 상기 케이스결합돌기(24)가 삽입되는 고정홈부(53)가 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체 The method of claim 1,
The supporter 20 has a case coupling protrusion 24 formed on an outer side surface to fix the outer case 50, and the outer case 50 has a fixing groove 53 into which the case coupling protrusion 24 is inserted. Automotive pressure sensor structure characterized in that the formed 상기 제1항에 있어서,
상기 고정핀(23)은 상기 금속다이아프램(10)에 장착하기 쉬우나 분리가 어렵도록 그 끝이 화살촉의 형태로 형성되고, 상기 고정핀(23)은 상기 서포터(20)의 동일한 플라스틱으로 사출시 제작되어 상기 금속다이아프램(10)에 고정되는 플라스틱고정핀(23a)과, 상기 금속다이아프램(10)의 접지를 위한 접지핀(23b)이 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체The method of claim 1,
The fixing pin 23 is easy to be mounted on the metal diaphragm 10 but is formed in the form of an arrowhead so that it is difficult to remove the fixing pin 23, and the fixing pin 23 is injected into the same plastic of the supporter 20 as the end. Pressure sensor structure for automobile, characterized in that the plastic fixing pin (23a) is made and fixed to the metal diaphragm (10), and a ground pin (23b) for grounding the metal diaphragm (10) 상기 제1항에 있어서,
상기 인쇄회로기판(30)은 상기 서포터(20)의 전극핀이 각각 삽입되어 연결되도록 형성되는 전극핀홀(31)과, 프로세서(32)와, 상기 프로세서(32)에 외부 전원연결과 출력을 위한 복수의 전극패드가 형성되며, 상기 전극핀홀(31)은 상기 서포터(20)의 전극핀에 대응되는 위치에 관통형성되어 솔더링을 통해 연결고정되도록 형성된 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체The method of claim 1,
The printed circuit board 30 includes an electrode pin hole 31 formed to insert and connect the electrode pins of the supporter 20 to each other, a processor 32, and an external power supply connection and output to the processor 32. A plurality of electrode pads are formed, the electrode pin hole 31 is formed to penetrate through the position corresponding to the electrode pin of the supporter 20 is connected to be fixed through soldering, characterized in that the automotive pressure sensor structure 상기 제1항에 있어서,
상기 외부케이스(50)는 상부에 상기 스프링전극핀(40)을 안정적으로 취부되어 고정되도록 전극핀취부공(51)가 중공 형성되며, 외부케이스(50)의 하단부의 내측면에는 상기 금속다이아프램(10)의 케이스고정홈(14)에 대응되는 형상으로 돌출 형성된 고정돌출부(52)가 형성되는 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 구조체 The method of claim 1,
The outer case 50 has an electrode pin mounting hole 51 formed in a hollow so that the spring electrode pin 40 is stably mounted on the top thereof, and the metal diaphragm is formed on the inner side of the lower end of the outer case 50. Pressure sensor structure for a vehicle, characterized in that the fixed protrusion 52 protruding in a shape corresponding to the case fixing groove 14 of the (10) 자동차용 압력센서 패키징 방법에 있어서,
금속다이아프램(10)의 상부 표면에 형성된 하부절연막(111) 상에 패턴저항이 휘스톤 브릿지 형태로 형성된 압력감지막(112)과 전극패드가 형성되고 그 상부에 상부전열막(113)을 갖는 압력센서부(11)가 형성되는 단계와,
상기 금속다이아프램(10)의 하단에 형성된 지지고정부(12)의 핀취부공(13)에 상기 서포터(20)의 고정핀(23)이 삽입 고정되어 상기 금속다이아프램(10)의 상부에 상기 서포터(20)가 고정되는 단계와,
상기 서포터(20)의 전극패드에 상기 압력센서부(11)의 전극패드가 각각 1:1 대응으로 초음파 본딩 및 솔더링을 이용하여 리드와이어(15)로 연결되는 단계와,
상기 서포터(20)의 전극핀이 인쇄회로기판(30)의 전극핀홀(31)에 삽입되어 솔더링을 이용하여 고정 연결되게 되어 상기 서포터(20)의 상부에 상기 인쇄회로기판(30)이 결합되는 단계와,
상기 인쇄회로기판(30)의 전극패드의 상부에 상기 스프링전극핀(40)이 배치되는 단계와,
상기 스프링전극핀(40)이 상기 전극핀취부부(51)에 삽입 고정되고 상기 금속 다이아프램(10)의 지지고정부(12)의 측면에 형성된 상기 케이스고정부(14)에 고정돌출부(52)가 조립되거나 또는 상기 서포터(20)의 케이스결합돌기(24)에 고정홈부(53)에 삽입 고정되어 내부 조립구조를 보호하도록 상기 외부케이스(50)가 상기 다이아프램(10)이나 서포터(20)에 고정되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차용 압력센서 패키징 방법 In the automotive pressure sensor packaging method,
On the lower insulating film 111 formed on the upper surface of the metal diaphragm 10, a pressure sensing film 112 and an electrode pad having a pattern resistance in the form of a Wheatstone bridge are formed, and an upper heat transfer film 113 is formed thereon. Forming a pressure sensor unit 11,
The fixing pin 23 of the supporter 20 is inserted into and fixed to the pin mounting hole 13 of the support fixing part 12 formed at the lower end of the metal diaphragm 10 to the upper portion of the metal diaphragm 10. Fixing the supporter 20,
Connecting the electrode pads of the pressure sensor unit 11 to the electrode pads of the supporter 20 to the lead wires 15 using ultrasonic bonding and soldering in a 1: 1 correspondence;
The electrode pin of the supporter 20 is inserted into the electrode pin hole 31 of the printed circuit board 30 to be fixedly connected by soldering so that the printed circuit board 30 is coupled to the upper portion of the supporter 20. Steps,
Disposing the spring electrode pins 40 on the electrode pads of the printed circuit board 30;
The spring electrode pin 40 is inserted into and fixed to the electrode pin mounting portion 51 and the fixed protrusion 52 is formed on the case fixing portion 14 formed on the side of the support fixing portion 12 of the metal diaphragm 10. The outer case 50 is assembled to the diaphragm 10 or the supporter 20 to be assembled or inserted into and fixed to the fixing groove 53 in the case coupling protrusion 24 of the supporter 20 to protect the internal assembly structure. Automotive pressure sensor packaging method comprising the step of being fixed
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