WO2016035903A1 - 차압센서 - Google Patents

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WO2016035903A1
WO2016035903A1 PCT/KR2014/008222 KR2014008222W WO2016035903A1 WO 2016035903 A1 WO2016035903 A1 WO 2016035903A1 KR 2014008222 W KR2014008222 W KR 2014008222W WO 2016035903 A1 WO2016035903 A1 WO 2016035903A1
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chamber
lead frame
substrate
terminal
sensor element
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김상주
김민수
김정민
이상빈
박환
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(주)코멧네트워크
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    • G01L23/24—Devices or apparatus for measuring or indicating or recording rapid changes, such as oscillations, in the pressure of steam, gas, or liquid; Indicators for determining work or energy of steam, internal-combustion, or other fluid-pressure engines from the condition of the working fluid specially adapted for measuring pressure in inlet or exhaust ducts of internal-combustion engines

Definitions

  • the present invention relates to a differential pressure sensor used in an exhaust system aftertreatment device and the like.
  • the exhaust system of the vehicle is equipped with an exhaust system aftertreatment device that physically collects, burns and removes particulate matter in the exhaust gas, and a low pressure exhaust gas recirculation cooler (LP EGR cooler) that cools the exhaust gas.
  • LP EGR cooler low pressure exhaust gas recirculation cooler
  • a differential pressure sensor is installed to measure the pressure difference between the front end and the rear end of the exhaust system aftertreatment device and the low pressure exhaust gas recirculation device cooler. If the exhaust system aftertreatment or the exhaust gas recirculator cooler fails, the differential pressure measured by the differential pressure sensor increases.
  • Patent No. 1011098 discloses a differential pressure sensor having a housing including a first housing chamber, a second housing chamber, and a third housing chamber, wherein the first sealing part seals the third housing chamber with respect to the first housing chamber.
  • a differential pressure sensor is disclosed in which a second sealing part arranged in an area where a first housing part, which is a body of the housing, and a second housing part, which is a cover, seals the first housing chamber from the second housing chamber.
  • the differential pressure sensor reduces the bonding process since the second seal seals the housing outward and simultaneously seals the first housing chamber with the sensor element against the second housing chamber.
  • Japanese Patent Laid-Open Publication No. 2013-0018570 includes an electronic module assembly each having a sensing element carrier element having a sensing element and an electronic module carrier element on which the electronic component is mounted, and a housing assembly for receiving the same.
  • a sensor system is provided wherein an electrical connection is provided between the electronic module carrier element.
  • Japanese Patent Laid-Open No. 2012-0062363 discloses a differential pressure sensor, wherein the differential pressure sensor includes a filter as a means for protecting the sensor chip from exhaust gas.
  • the present invention aims to provide an improved differential pressure sensor having a new structure different from the conventional differential pressure sensor.
  • a differential pressure sensor for achieving the above object includes a body and a cover, a housing in which a first chamber and a second chamber are separated from each other, and a first pressure channel communicating with the first chamber. And a second pressure channel communicating with the second chamber, an electronic component mounted thereon, and having a terminal formed thereon, the first surface facing the first chamber and the first surface facing the first chamber and facing the second chamber.
  • Terminal and the lead frame A first sealing part disposed in an area in which the conductive wire to connect with the body and the cover is in contact with the outside, sealing the first chamber to the outside, and an area in which the substrate and the body are in contact with each other, And a second sealing portion sealing against the first chamber.
  • a filler surrounding the electronic component, the terminal and the conductive wire of the substrate to protect the electronic component, the terminal and the conductive wire of the substrate.
  • the filler is preferably in a gel state.
  • the filler may be applied to the area surrounded by the barrier and the inner wall of the housing.
  • the electronic component may include a laminated ceramic capacitor, and the conductive wire may be an aluminum wire.
  • the substrate is preferably a ceramic substrate.
  • the lead frame includes a first lead frame, a second lead frame and a third lead frame electrically separated from each other, at least a portion of one end of the second lead frame and at least a portion of one end of the third lead frame. It is preferred that these are configured to cross each other.
  • the differential pressure sensor according to the present invention has an advantage of easy assembly and simple structure.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a differential pressure sensor according to the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the differential pressure sensor shown in FIG. 1.
  • FIG. 3 is a view showing a part of the differential pressure sensor shown in FIG.
  • 4 to 9 are views for explaining a method of assembling the differential pressure sensor shown in FIG.
  • FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment of a differential pressure sensor according to the present invention
  • Figure 2 is a cross-sectional view of the differential pressure sensor shown in FIG. 1 and 2
  • one embodiment of the differential pressure sensor according to the present invention includes a housing 10, a first pressure channel 24 and a second pressure channel 25, a substrate 30, and a sensor element 40. And a lead frame 50, a conductive wire 60, a first sealing part 70, a second sealing part 80, and a filler 90.
  • the housing 10 includes a body 20 and a cover 21. Cover 21 is fitted to the body 20 serves to seal the open top of the body 20 from the outside.
  • the first chamber 11 and the second chamber 12 are formed in the housing 10.
  • the separating wall 13 formed at the center of the body 20 separates the second chamber 12 from the first chamber 11.
  • the support 14 is formed on the right side of the drawing of the second chamber 12.
  • One side of the body 20 is coupled to the nozzle-shaped first pressure channel 24 and the second pressure channel 25 side by side.
  • the first pressure channel 24 may be connected to, for example, a front end of the exhaust system aftertreatment device, and the second pressure channel 25 may be connected to a rear end of the exhaust gas aftertreatment device.
  • the first chamber 11 is in communication with the first pressure channel 24, and the second chamber 12 is in communication with the second pressure channel 25. Therefore, when the differential pressure between the first chamber 11 and the second chamber 12 is measured, the differential pressure between the front end and the rear end of the exhaust system aftertreatment device can be measured.
  • the substrate 30 is disposed to cover the second chamber 12 inside the body 20.
  • the substrate 30 is supported by the separating wall 13 and the support 14.
  • the substrate 30 is provided with a sensor element 40, an electronic component 31 such as a laminated ceramic capacitor, a terminal 32, and the like. Since the housing 10 flows into the hot exhaust gas, the substrate 30 is preferably a ceramic substrate.
  • the substrate 30 serves to support the sensor element 40 as well as to seal the second chamber 12 with respect to the first chamber 11 together with the second sealing part 80.
  • An opening 33 is formed in the substrate 30, and the sensor element 40 is provided in a portion where the opening 33 is formed.
  • the opening 33 is for transmitting the pressure of the second chamber 12 to the lower portion of the sensor element 40.
  • a sensor element barrier 34 having a rectangular frame shape is disposed around the sensor element 40, and a gel 35 for protecting the sensor element 40 from harmful substances in exhaust gas is formed inside the sensor element barrier 34.
  • the gel can be a fluoro silicone gel.
  • the sensor element 40 may include, for example, a silicon-based semiconductor pressure sensor with a pressure sensitive membrane.
  • the pressure of the second chamber 12 is transmitted to the lower portion of the sensor element 40 through the opening 33 of the substrate 30, and the pressure of the first chamber 11 is transferred to the gel 35 of the sensor element 40. Is passed through).
  • the sensor element 40 generates an electric signal according to the pressure difference between the upper part and the lower part, and the electric signal is transmitted to the terminal 32 of the substrate 30 through the wiring formed on the substrate 30 and the electronic component 31. do.
  • the right side of the body 20 is formed with a connector portion 16 for coupling with an external device, the connector portion 16 is provided with a lead frame 50.
  • One end of the lead frame 50 extends into the housing 10, and the other end extends toward the outside of the housing 10.
  • One end extending into the housing 10 of the lead frame 50 and the terminal 32 of the substrate 30 are electrically connected by the conductive wire 60.
  • the conductive wire 60 is connected to the lead frame 50 and the terminal 32 by wire bonding.
  • Conductor 60 may be an aluminum wire.
  • the electrical signal of the sensor element 40 is transmitted to an external device capable of processing the electrical signal of the sensor element 40 through the lead frame 50.
  • the lead frame 50 includes a first lead frame 51, a second lead frame 52, and a third lead frame 53 that are electrically separated from each other.
  • the third lead frame 53 includes a third lead frame extension 531 extending in the direction of the second lead frame 52
  • the second lead frame 52 includes the third lead frame.
  • the second frame extension part 521 extends in the direction of the third lead frame 53 in parallel with the extension part 531.
  • the opposite end 522 of the second frame extension 521 of the second lead frame 52 extends into the space between the second lead frame 52 and the first lead frame 51.
  • This configuration is intended to prevent the conductor wires connecting the terminal 32 and the lead frame 50 from crossing each other regardless of a change in the pin map. As shown in FIG. 3, when the pin map is changed, only the length and the bonding position of the conductive wire 60 may be adjusted to electrically connect the terminal 32 and the leaf frame 50 without crossing the conductive wire.
  • the first lead frame 51 is connected to the voltage input terminal, and the second lead frame 52 and the third lead frame 53 are connected to the voltage output terminal and ground, respectively.
  • the middle terminal of the terminals 32 of the board is connected to the third lead frame extension 531 and the right terminal is connected to the second lead frame extension 521. Since the conductive wire 60 is connected to one end of the staggered, the conductive wire does not cross. If the conductors cross, they may be shorted.
  • the terminal 32 of the board is the same as a general connection method.
  • the middle terminal is connected to the second lead frame 52 and the right terminal is connected to the third lead frame 53.
  • a first sealing part 70 for sealing the body 20 is disposed in an area where the body 20 and the cover 21 contact each other.
  • the first sealing part 70 may be made of an adhesive bond.
  • the first sealing part 70 is applied in the coupling groove 17 formed along the outer wall of the body 20.
  • the first sealing part 70 has a generally rectangular shape.
  • the second sealing part 80 is applied to the generally rectangular groove 15 formed on the upper surface of the structure forming the side wall of the second chamber 12 such as the separating wall 13 and the support 14 of the body 20.
  • the second sealing part 80 serves to seal the second chamber 12 with respect to the first chamber 11.
  • a barrier 18 protruding toward the cover 21 is provided on the substrate 30 between the sensor element 40 and the terminal 32.
  • the barrier 18 forms an area surrounding the parts of the terminal 32, the conductive wire 60, and the lead frame 50 and the electronic components 31 installed on the substrate 30 together with the inner walls of the housing 10. do.
  • This region is filled with a filler 90 for protecting the electronic component 31, the terminal 32, the conductive wire 60, and the lead frame 50 from exhaust gas.
  • Filler 90 may be a fluorosilicone gel.
  • the barrier 18 may be fitted to the guide 19 formed on the inner wall of the body 20.
  • the open top surface of the second chamber 12 is covered with the substrate 30 on which the sensor element 40 and the electronic components 31 are installed.
  • the contact portion of the substrate 30 and the second chamber 12 is sealed by the second sealing portion 80.
  • one end of the lead frame 50 and the terminal 32 of the substrate 30 are electrically connected through wire bonding.
  • the barrier 18 is fixed to the guide 19 formed on the inner wall of the body 20.
  • the filler 90 is filled in the space formed by the barrier 18 and the inner wall of the body 20.
  • the adhesive forming the first sealing part 70 is applied to the coupling groove 17 of the body 20, and the cover 21 is fitted into the body 20 to insert the body 20. ) Seal the top.
  • the opening 33 of the substrate 30 is formed in the lower part of the sensor element 40.
  • the pressure of the second chamber 12 is transmitted, and the first chamber 11 (first pressure) is formed on the upper portion of the sensor element 40 through the gel 35 covering the sensor element 40. Channel) is transmitted.
  • the sensor element 40 generates an electric signal according to the differential pressure.
  • the electrical signal is transmitted to the terminal 32 of the substrate 30 through the wiring of the substrate 30 and the electronic component 31.
  • the lead frame 50 is transmitted to the lead frame 50 through a conductive wire 60 that electrically connects the terminal 32 and the lead frame 50.
  • the electrical signal transmitted to the lead frame 50 is transmitted to an external device connected to the connector portion 16 of the body 20.
  • the external device measures the differential pressure to determine whether the exhaust system aftertreatment device is abnormal.
  • housing 11 first chamber

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Abstract

본 발명은 차압센서에 관한 것이다. 본 발명에 따른 차압센서는 몸체와 커버를 포함하며, 그 내부에 서로 분리된 제1챔버와 제2챔버가 형성된 하우징과, 상기 제1챔버와 연통된 제1압력채널 및 상기 제2챔버와 연통된 제2압력채널과, 전자부품이 탑재되고 단자가 형성되며, 상기 제1챔버와 면하는 제1면과 그 제1면과 나란하며 상기 제2챔버와 면하는 제2면을 구비하고, 상기 제2챔버를 덮는 기판과, 상기 기판의 제1면에, 상기 제1챔버와 제2챔버의 압력 차이에 따른 전기신호를 발생시키도록 설치된 센서소자와, 상기 하우징에 설치되고, 그 일단이 상기 제1챔버 내부로 연장되며, 상기 센서소자의 전기신호를 외부 장치에 전달하도록 구성된 리드 프레임과, 상기 센서소자의 전기신호를 상기 리드 프레임에 전달하기 위해, 상기 기판의 단자와 상기 리드 프레임을 연결하는 도선과, 상기 몸체와 커버가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제1챔버를 외부에 대해서 밀봉하는 제1밀봉부와, 상기 기판과 상기 몸체가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제2챔버를 상기 제1챔버에 대해서 밀봉하는 제2밀봉부를 포함한다.

Description

차압센서
본 발명은 배기계 후처리장치 등에 사용되는 차압센서에 관한 것이다.
차량의 배기시스템에는 배기가스 중 입자상물질을 물리적으로 포집하고 연소시켜 제거하는 배기계 후처리장치와 배기가스를 냉각시키는 저압 배기가스 재순환 장치 쿨러(Low pressure exhaust gas recirculation cooler, LP EGR cooler)가 설치된다. 그리고 배기계 후처리장치와 저압 배기가스 재순환 장치 쿨러의 전단과 후단의 압력차를 측정하기 위한 차압센서가 설치된다. 배기계 후처리장치나 배기가스 재순환 장치 쿨러에 이상이 생기면 차압센서에서 측정된 차압이 증가한다.
등록특허공보 제1011098호에는 제1하우징 챔버, 제2하우징 챔버 및 제3하우징 챔버를 포함하는 하우징을 구비한 차압센서에 있어서, 제1밀봉부가 제1하우징 챔버에 대해서 제3하우징 챔버를 밀봉하고, 하우징의 몸체인 제1하우징부와 덮개인 제2하우징부가 접하는 영역 내에 배열되는 제2밀봉부가 제1하우징 챔버를 제2하우징 챔버로부터 밀봉하는 것을 특징으로 하는 차압센서가 개시되어 있다.
상기 차압센서는 제2밀봉부가 하우징을 외측으로 밀봉시키는 동시에 제2하우징 챔버에 대해서 센서 요소를 갖는 제1하우징 챔버를 밀봉시키므로 접착과정이 줄어든다.
또한, 공개특허공보 제2013-0018570호에는 감지 요소를 갖는 감지 요소 캐리어 요소와 전자부품이 탑재되는 전자 모듈 캐리어 요소를 각각 구비한 전자 모듈 조립체와 이를 수용하는 하우징 조립체를 포함하고, 감지 요소 캐리어 요소와 전자 모듈 캐리어 요소 사이에는 전기 연결부가 제공되는 센서 시스템이 개시되어 있다.
또한, 공개특허공보 제2012-0062363호에는 차압센서에 있어서, 배기가스로부터 센서 칩을 보호하기 위한 수단으로 필터를 구비한 것을 특징으로 하는 차압 센서가 개시되어 있다.
[특허문헌]
공개특허공보 제2013-0018570호
공개특허공보 제2012-0062363호
등록특허공보 제1011098호
본 발명은 종래의 차압센서와 다른 새로운 구조의 개선된 차압센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 차압센서는 몸체와 커버를 포함하며, 그 내부에 서로 분리된 제1챔버와 제2챔버가 형성된 하우징과, 상기 제1챔버와 연통된 제1압력채널 및 상기 제2챔버와 연통된 제2압력채널과, 전자부품이 탑재되고 단자가 형성되며, 상기 제1챔버와 면하는 제1면과 그 제1면과 나란하며 상기 제2챔버와 면하는 제2면을 구비하고, 상기 제2챔버를 덮는 기판과, 상기 기판의 제1면에, 상기 제1챔버와 제2챔버의 압력 차이에 따른 전기신호를 발생시키도록 설치된 센서소자와, 상기 하우징에 설치되고, 그 일단이 상기 제1챔버 내부로 연장되며, 상기 센서소자의 전기신호를 외부 장치에 전달하도록 구성된 리드 프레임과, 상기 센서소자의 전기신호를 상기 리드 프레임에 전달하기 위해, 상기 기판의 단자와 상기 리드 프레임을 연결하는 도선과, 상기 몸체와 커버가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제1챔버를 외부에 대해서 밀봉하는 제1밀봉부와, 상기 기판과 상기 몸체가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제2챔버를 상기 제1챔버에 대해서 밀봉하는 제2밀봉부를 포함한다.
또한, 상기 기판의 전자부품, 단자 및 도선을 보호하도록, 상기 기판의 전자부품, 단자 및 도선을 감싸는 충진제를 더 포함하는 것이 바람직하다. 상기 충진제는 겔 상태인 것이 바람직하다.
또한, 상기 센서소자와 상기 단자 사이에서, 상기 기판으로부터 상기 커버 방향으로 돌출된 배리어를 더 포함하며, 상기 충진제는 상기 배리어와 상기 하우징의 내벽들에 의해서 둘러싸인 영역에 도포될 수 있다.
상기 전자부품은 적층세라믹콘덴서를 포함하며, 상기 도선은 알루미늄 와이어일 수 있다.
또한, 상기 기판은 세라믹 기판인 것이 바람직하다.
또한, 상기 리드 프레임은 서로 전기적으로 분리된 제1리드 프레임, 제2리드 프레임 및 제3리드 프레임을 포함하며, 상기 제2리드 프레임의 일단부의 적어도 일부분과 상기 제3리드 프레임의 일단부의 적어도 일부분이 서로 엇갈리도록 구성된 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 차압센서는 조립이 용이하며, 구조가 간단하다는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차압센서의 일실시예의 분해 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 차압센서의 단면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 차압센서의 일부분을 나타낸 도면이다.
도 4 내지 9는 도 1에 도시된 차압센서의 조립방법을 설명하기 위한 도면들이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예는 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다.
도 1은 본 발명에 따른 차압센서의 일실시예의 분해 사시도이며, 도 2는 도 1에 도시된 차압센서의 단면도이다. 도 1과 2를 참고하면, 본 발명에 따른 차압센서의 일실시예는 하우징(10), 제1압력채널(24) 및 제2압력채널(25), 기판(30), 센서소자(40), 리드 프레임(50), 도선(60), 제1밀봉부(70) 및 제2밀봉부(80) 및 충진제(90)를 포함한다.
하우징(10)은 몸체(20)와 커버(21)를 포함한다. 커버(21)는 몸체(20)에 끼워져 몸체(20)의 개방된 상단을 외부로부터 밀봉하는 역할을 한다. 하우징(10)의 내부에는 제1챔버(11)와 제2챔버(12)가 형성된다. 몸체(20)의 중심부에 형성된 분리벽(13)은 제2챔버(12)를 제1챔버(11)로부터 분리시킨다. 제2챔버(12)의 도면상 우측에는 지지부(14)가 형성된다. 몸체(20)의 한쪽 측부에는 노즐 형상의 제1압력채널(24)과 제2압력채널(25)이 나란하게 결합된다. 제1압력채널(24)은, 예를 들어, 배기계 후처리장치의 전단과 연결되고, 제2압력채널(25)은 배기가스 후처리장치의 후단과 연결될 수 있다. 제1챔버(11)는 제1압력채널(24)과 연통되며, 제2챔버(12)는 제2압력채널(25)과 연통된다. 따라서 제1챔버(11)와 제2챔버(12)의 차압을 측정하면, 배기계 후처리장치의 전단과 후단 사이의 차압을 측정할 수 있다.
기판(30)은 몸체(20)의 내부에 제2챔버(12)를 덮을 수 있도록 배치된다. 기판(30)은 분리벽(13)과 지지부(14)에 의해서 지지된다. 기판(30)에는 센서소자(40), 적층세라믹콘덴서와 같은 전자부품(31), 단자(32) 등이 설치된다. 하우징(10)에는 고온의 배기가스에 유입되므로, 기판(30)은 세라믹 기판인 것이 바람직하다. 기판(30)은 센서소자(40)를 지지하는 역할 뿐 아니라 제2밀봉부(80)와 함께 제2챔버(12)를 제1챔버(11)에 대해서 밀봉하는 역할을 한다.
기판(30)에는 개구(33)가 형성되며, 센서소자(40)는 이 개구(33)가 형성된 부분에 설치된다. 개구(33)는 센서소자(40)의 하부에 제2챔버(12)의 압력을 전달하기 위한 것이다. 센서소자(40)의 둘레에는 사각형 틀 형태의 센서소자 배리어(34)가 배치되고, 센서소자 배리어(34)의 내부에는 배기가스 내의 유해물질로부터 센서소자(40)를 보호하기 위한 겔(35)이 채워질 수 있다. 겔은 플루오르 실리콘 겔일 수 있다.
센서소자(40)는, 예를 들어, 압력에 민감한 멤브레인을 구비한 실리콘계 반도체 압력센서를 포함할 수 있다. 센서소자(40)의 하부에는 기판(30)의 개구(33)를 통해서 제2챔버(12)의 압력이 전해지고, 센서소자(40)의 상부에는 제1챔버(11)의 압력이 겔(35)을 통해서 전달된다. 센서소자(40)는 상부와 하부의 압력차에 따른 전기신호를 발생시키고, 이 전기신호는 기판(30)에 형성된 배선과 전자부품(31)을 통해서 기판(30)의 단자(32)로 전달된다.
몸체(20)의 우측에는 외부 장치와의 결합을 위한 커넥터부(16)가 형성되어 있으며, 커넥터부(16)에는 리드 프레임(50)이 설치된다. 리드 프레임(50)의 일단은 하우징(10)의 내부로 연장되고, 타단은 하우징(10)의 외부를 향해 연장된다. 리드 프레임(50)의 하우징(10) 내부로 연장된 일단과 기판(30)의 단자(32)는 도선(60)에 의해서 전기적으로 연결된다. 도선(60)은 와이어 본딩에 의해서 리드 프레임(50) 및 단자(32)와 연결된다. 도선(60)은 알루미늄 와이어일 수 있다. 센서소자(40)의 전기신호는 리드 프레임(50)을 통해서 센서소자(40)의 전기신호를 처리할 수 있는 외부 장치에 전달된다.
도 3은 도 1에 도시된 차압센서의 일부분을 나타낸 도면이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 리드 프레임(50)은 전기적으로 분리된 제1리드 프레임(51), 제2리드 프레임(52) 및 제3리드프레임(53)을 포함한다. 여기서, 제2리드 프레임(52)와 제3리드 프레임(53)의 단자 측 일단부는 서로 엇갈리도록 구성된다. 좀 더 상세히 설명하면, 제3리드 프레임(53)은 제2리드 프레임(52) 방향으로 연장된 제3리드 프레임 연장부(531)을 포함하며, 제2리드 프레임(52)은 제3리드 프레임 연장부(531)와 나란하며, 제3리드 프레임(53) 방향으로 연장된 제2프레임 연장부(521)을 포함한다. 또한, 제2리드 프레임(52)의 제2프레임 연장부(521)의 반대방향 끝단(522)은 제2리드 프레임(52)과 제1리드 프레임(51) 사이의 공간으로 연장된다.
이러한 구성은 핀 맵(pin map)의 변화에 관계 없이 단자(32)와 리드 프레임(50)을 연결하는 도선이 교차되지 않도록 하기 위한 것이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 핀 맵이 변화할 경우 도선(60)의 길이와 본딩 위치만 조절하면 도선의 교차 없이 단자(32)와 리프 프레임(50)을 전기적으로 연결할 수 있다.
도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 제1리드 프레임(51)이 전압 입력단과 연결되고, 제2리드 프레임(52)와 제3리드 프레임(53)이 각각 전압출력단 및 접지와 연결되는 경우에는 기판의 단자(32) 중 가운데 단자를 제3리드 프레임 연장부(531)와 연결하고, 오른쪽 단자를 제2리드 프레임 연장부(521)와 연결한다. 엇갈린 일단부에 도선(60)을 연결하므로 도선이 교차되지 않는다는 장점이 있다. 도선이 교차되면 합선될 수 있다. 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 제2리드 프레임(52)와 제3리드 프레임(53)이 각각 접지 및 전압출력단과 연결되는 경우에는 일반적인 연결방법과 동일하게 기판의 단자(32) 중 가운데 단자를 제2리드 프레임(52)과 연결하고, 오른쪽 단자를 제3리드 프레임(53)과 연결한다.
다시, 도 1과 2를 참고하면, 몸체(20)과 커버(21)가 접하는 영역에는 몸체(20)를 밀봉하기 위한 제1밀봉부(70)가 배치된다. 제1밀봉부(70)는 접착 본드로 이루어질 수 있다. 제1밀봉부(70)는 몸체(20)의 외벽을 따라서 형성된 결합 홈(17) 안에 도포된다. 제1밀봉부(70)는 대체로 사각형 형태가 된다.
제2밀봉부(80)는 몸체(20)의 분리벽(13)과 지지부(14) 등 제2챔버(12)의 측벽을 이루는 구조의 상면에 형성된 대체로 사각형인 홈(15)에 도포된다. 제2밀봉부(80)는 제2챔버(12)를 제1챔버(11)에 대해서 밀봉하는 역할을 한다.
또한, 센서소자(40)와 단자(32) 사이의 기판(30)에는 커버(21) 방향으로 돌출된 배리어(18)가 설치된다. 배리어(18)는 하우징(10)의 내벽들과 함께 기판(30)에 설치된 전자부품(31)들과 단자(32), 도선(60) 및 리드 프레임(50)의 일부를 둘러싸는 영역을 형성한다. 이 영역에는 전자부품(31), 단자(32), 도선(60) 및 리드 프레임(50)을 배기가스로부터 보호하기 위한 충진제(90)가 채워진다. 충진제(90)는 플루오르 실리콘 겔일 수 있다. 배리어(18)는 몸체(20)의 내벽에 형성된 가이드(19)에 끼워질 수 있다.
이하, 상술한 구성의 차압센서의 조립방법을 도면을 참고하여 설명한다.
우선, 도 4에 도시된 바와 같이, 몸체(20)의 제2챔버(12) 둘레의 분리벽(13)과 지지부(14) 등에 형성된 홈(15)에 제2밀봉부(80)를 이루는 접착제를 도포한다.
다음, 도 5에 도시된 바와 같이, 센서소자(40)와 전자부품(31)들이 설치된, 기판(30)으로 제2챔버(12)의 개방된 상면을 덮는다. 기판(30)과 제2챔버(12)의 접촉부는 제2밀봉부(80)에 의해서 밀봉된다.
다음, 도 6에 도시된 바와 같이, 와이어 본딩을 통해서 기판(30)의 단자(32)와 리드 프레임(50)의 일단을 전기적으로 연결한다.
다음, 도 7에 도시된 바와 같이, 기판(30)에 접착제를 도포한 후, 배리어(18)를 몸체(20)의 내벽에 형성된 가이드(19)에 끼워 고정시킨다.
다음, 도 8에 도시된 바와 같이, 배리어(18)와 몸체(20)의 내벽에 의해서 형성된 공간에 충진제(90)를 채운다.
마지막으로, 도 9에 도시된 바와 같이, 몸체(20)의 결합 홈(17)에 제1밀봉부(70)를 이루는 접착제를 도포하고, 커버(21)를 몸체(20)에 끼워 몸체(20) 상부를 밀봉한다.
이하, 상술한 차압센서의 설치 및 작동에 대해서 설명한다.
제1압력채널(24)을 배기계 후처리장치의 전단에 연결하고, 제2압력채널(25)을 후단에 연결하면, 센서소자(40)의 하부에는 기판(30)의 개구(33)를 통해서 제2챔버(12)(제2압력채널)의 압력이 전달되고, 센서소자(40)의 상부에는 센서소자(40)를 덮고 있는 겔(35)을 통해서 제1챔버(11)(제1압력채널)의 압력이 전달된다. 센서소자(40)는 차압에 따른 전기신호를 발생시킨다. 이 전기신호는 기판(30)의 배선 및 전자부품(31)을 통해 기판(30)의 단자(32)에 전달된다. 그리고 단자(32)와 리드 프레임(50)을 전기적으로 연결하는 도선(60)을 통해서 리드 프레임(50)에 전달된다. 리드 프레임(50)에 전달된 전기신호는 몸체(20)의 커넥터부(16)에 연결된 외부장치에 전달된다. 외부장치는 차압을 측정하여 배기계 후처리장치의 이상 여부를 판단한다.
이상에서 설명된 실시예는 본 발명의 바람직한 실시예를 설명한 것에 불과하고, 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상과 특허청구범위 내에서 이 분야의 당업자에 의하여 다양한 변경, 변형 또는 치환이 가능할 것이며, 그와 같은 실시예들은 본 발명의 범위에 속하는 것으로 이해되어야 한다.
[부호의 설명]
10: 하우징 11: 제1챔버
12: 제2챔버 13: 분리벽
14: 지지부 15: 홈
16: 커넥터부 17: 결합 홈
18: 배리어 19: 가이드
20: 몸체 21: 커버
24: 제1압력채널 25: 제2압력채널
30: 기판 31: 전자부품
32: 단자 33: 개구
34: 센서소자 배리어 35: 겔
40: 센서소자 50: 리드 프레임
51: 제1리드 프레임 52: 제2리드 프레임
53: 제3리드 프레임 60: 도선
70: 제1밀봉부 80: 제2밀봉부
90: 충진제

Claims (7)

  1. 몸체와 커버를 포함하며, 그 내부에 서로 분리된 제1챔버와 제2챔버가 형성된 하우징과,
    상기 제1챔버와 연통된 제1압력채널 및 상기 제2챔버와 연통된 제2압력채널과,
    전자부품이 탑재되고 단자가 형성되며, 상기 제1챔버와 면하는 제1면과 그 제1면과 나란하며 상기 제2챔버와 면하는 제2면을 구비하고, 상기 제2챔버를 덮는 기판과,
    상기 기판의 제1면에, 상기 제1챔버와 제2챔버의 압력 차이에 따른 전기신호를 발생시키도록 설치된 센서소자와,
    상기 하우징에 설치되고, 그 일단이 상기 제1챔버 내부로 연장되며, 상기 센서소자의 전기신호를 외부 장치에 전달하도록 구성된 리드 프레임과,
    상기 센서소자의 전기신호를 상기 리드 프레임에 전달하기 위해, 상기 기판의 단자와 상기 리드 프레임을 연결하는 도선과,
    상기 몸체와 커버가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제1챔버를 외부에 대해서 밀봉하는 제1밀봉부와,
    상기 기판과 상기 몸체가 접하는 영역에 배치되어, 상기 제2챔버를 상기 제1챔버에 대해서 밀봉하는 제2밀봉부를 포함하는 차압센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 기판의 전자부품, 단자 및 도선을 보호하도록, 상기 기판의 전자부품, 단자 및 도선을 감싸는 충진제를 더 포함하는 차압센서.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 충진제는 겔 상태인 차압센서.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 센서소자와 상기 단자 사이에서, 상기 기판으로부터 상기 커버 방향으로 돌출된 배리어를 더 포함하며, 상기 충진제는 상기 배리어와 상기 하우징의 내벽들에 의해서 둘러싸인 영역에 도포되는 차압센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전자부품은 적층세라믹콘덴서를 포함하며, 상기 도선은 알루미늄 와이어인 차압센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 기판은 세라믹 기판인 차압센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 리드 프레임은 서로 전기적으로 분리된 제1리드 프레임, 제2리드 프레임 및 제3리드 프레임을 포함하며, 상기 제2리드 프레임의 일단부의 적어도 일부분과 상기 제3리드 프레임의 일단부의 적어도 일부분이 서로 엇갈리도록 구성된 차압센서.
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