压力检测设备制造技术

根据本发明专利技术的压力检测装置１００，包括：压力检测设备１１０，将由施加其上的压力所导致的张力转换为电信号，并输出转换后的电信号；容纳基底１２０，包括将所述压力检测设备１１０容纳其中的容纳凹槽１２１；以及介于压力检测设备１１０和所述容纳凹槽１２１之间的连接材料１２９，所述连接材料以４００％或更高的百分比抗张伸展率连接压力检测设备１１０和容纳凹槽１２１。根据本发明专利技术的压力检测装置易于防止热应力对其检测性能造成不利影响，并且获得优良的热响应。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种将其检测到的压力转换为电信号并输出已转换电信号的压力检测设备。具体地，本专利技术还涉及展示优良热响应的压力检测设备。
技术介绍
通常，使用所谓的压电电阻效应的半导体压力传感器芯片已经用于压力检测设备，该设备测量汽车的电子控制燃料注入装置中引擎空气吸入侧上的进气压。由于使用如上所述的半导体压力传感器芯片的压力检测设备的操作原理是众所周知的，在此省略详细的说明。该压力检测设备包括一桥接电路，它由在展示压电电阻效应的材料(诸如单晶硅)所制成的隔膜(diaphragm)上形成的半导体张力计而构成的。通过从桥接电路中取得以电信号形式的、由隔膜形变所导致的半导体张力计中计量电阻变化来检测压力。现在参照图5和6对上述简要描述的压力检测设备进行解释。图5是常规压力检测设备的横断面图。图6是示出图5所示的常规压力检测设备的一部分的放大横截面图。现参照这些附图，压力检测设备500包括压力检测器件501，它是安装在树脂铸模的容纳基底502上的一半导体压力传感器芯片，这就是压力检测设备500的封装件。用于将压力检测器件501容纳其中的容纳凹槽503在容纳基底502中形成。压力检测器件501以一种配置形式安装在容纳基底502上，其中压力检测器件501用黏合剂504通过模具键合被键合到在容纳基底502中形成的容纳凹槽503中。压力检测器件501通过结合线506被电连接到引线端(引线框)505，该引线端505通过插入铸型而集成到容纳基底502内部，从而它贯穿整个容纳基底502。为了减少从上述结构中的容纳基底502中所产生的应力，压力检测器件501被键合到通过本领域一般技术人员所熟悉的阳极键合技术、由玻璃制成的底座507上，从而在压力检测器件501和玻璃底座507之间形成有真空基准室。凝胶保护材料508覆盖压力检测器件501的表面501a，并以一种凝胶保护材料508将结合线506包括其中的方式将压力检测器件501粘合到容纳基底502。保护材料508保护压力检测器件501不受未示出介质中包含的污染质所污染，其压力可用压力检测设备500检测出，并且将介质压力传送到压力检测器件501。保护材料508还设置在检测器件501的侧面和容纳凹槽503的侧面之间。由模制树脂形成的容纳盖(cover)510包括管具有圆筒内表面509a的管状压力传送部分509(参照图5)，容纳盖510被安装并用黏合剂被固定在容纳基底502中的容纳凹槽503的开口侧端部分，从而由连接到压力传送部分509的空间构成的压力检测室511形成了(参照图5)要测量的介质压力通过容纳盖510中的压力传送部分509被传送到压力检测室511。压力检测设备500将要测量的已传送的介质压和真空基准室压之间的差异检测为压力变化，在压力检测器件501中将检测到的压力变化转换成电信号，并输出转换的电信号。因此，测量出绝对的介质压。为了满足对压力检测设备500的各种要求，诸如整个压力检测设备小型化、实现非常精确检测特性、以及实现高可靠性，容纳凹槽503的开口尺寸被最优化，从而在压力检测器件501和容纳基底502之间可以获得最适于减少从容纳基底502中所产生的应力的间隔。(参照如下专利文献1)〔专利文献1〕JP P 2003-247903A公开在具有如上所述结构的压力检测设备500中，由容纳盖510所产生的外部应力、或由剧烈温度变化相关的恶劣测量环境所致的热应力所导致的容纳基底502的形变将不利地影响到压力检测器件501的检测性能，削弱了压力检测设备500的热反应。热响应是指示由温度变化，例如从高温到低温所导致的检测性能变化的性能测试评估项之一。在压力检测设备中，其热响应并非良好，出现了在初始检测性能和温度变化之后的检测性能之间所出现的波动。如果用于将压力检测器件501安装到容纳基底502上的黏合剂504的填入量过大，从容纳凹槽503的底表面503a和底座507的底表面507a之间的间隙中溢出的黏合剂504就会漏进压力检测器件501和容纳基底502之间的间隔，就是如图6所示底座507的侧面507b和容纳凹槽503的侧面503b之间的间隙。因此，例如由容纳基底502在图6中轮廓箭头所指方向的形变而导致的应力可直接影响到压力检测器件501的检测性能，削弱了压力检测设备500的热响应。在前述的观点看来，期望提供一种压力检测设备，它有助于将检测性能上的热应力不利影响减到最小，并展示出优良的热响应。
技术实现思路
根据所附权利要求1的主题，提供一种压力检测设备，包括压力检测装置，所示压力装置将由施加其上的应力所导致的张力转换为电信号，该压力检测装置输出转换的电信号；包括容纳装置的基底装置，该容纳装置将所述压力检测装置容纳其中，以及介于压力检测装置和容纳装置之间的连接装置，该连接装置以400％或更高的百分比抗张伸展率连接所述压力检测装置和所述容纳装置。根据所附权利要求2的主题，该压力检测装置是由半导体制成的。根据所附权利要求3的主题，该基底装置是树脂铸模形成的。根据所附权利要求4的主题，该连接装置是由有机硅树脂黏合剂形成的。根据所附权利要求5的主题，该连接装置形成为压力检测装置的接合平面和容纳装置的接合平面之间的间距从30μm到100μm。由于压力检测装置和基底装置用展示400％或更高的伸展百分比的连接装置彼此连接和固定，基于优秀的伸展特性、有助于吸收已产生的应力的根据本专利技术的该压力检测装置展示了优良的热响应。根据本专利技术展示优良热响应的压力检测设备有助于实现一种不受测量环境而导致的温度变化影响的结构，并且可以非常高的可重复性获得测量结果。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的压力检测设备的顶视图；图2是沿着图1中的线段A-A’的横截面图；图3-1是图2一部分的扩大截面图；图3-2是图3-1中示出结构的修改的横截面图；图4示出将由热响应偏移所导致的输出波动(％F.S.×10)与连接材料的抗张伸展百分比(％)相关联的曲线；图5是常规压力检测设备的横截面图；图6是示出图5所示的常规压力检测设备一部分的扩大横截面图。具体实施例方式现在下文中参照示出本专利技术较佳实施例的附图对本专利技术进行详细地描述。在实施例的描述和示出实施例的附图中，相同的标号指代相同或类似的组成部件，并且为简单起见，省略重复说明。图1是根据本专利技术第一实施例的压力检测设备的顶视图。图2是沿着图1中的线段A-A’的横截面图。图3-1是图2的部分的扩大横截面图。图3-2是示出在图3-1中所示结构的修改的横截面图。在下面，将参照图1到3-2对本专利技术进行描述，只要没有做出特定的解释，并且指代组成元件的标号没有在图中示出，则不会在图中对其进行描述。现参照图1到图3-1，根据第一实施例的压力检测设备100包括压力检测器件100、将压力检测器件容纳其中的容纳基底120、以及安装在容纳基底120上的容纳盖130。压力检测器件110、容纳基底120以及容纳盖130以同轴的方式将其中心对准中央轴C而排列。压力检测器件110包括由硅制成的半导体衬底111以及由玻璃制成并被键合到半导体衬底111的底座112。半导体衬底111通过本领域一般技术人员熟悉的阳极键合技术而键合到底座112上，以减少从容纳基底120中产生的应力。半导体衬底111在底座112的键合表面1本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种压力检测装置，包括：压力检测装置，所述压力检测装置将由施加其上的应力所导致的张力转换为电信号，所述压力检测装置将所述转换的电信号输出；包括容纳装置的基底装置，所述容纳装置将所述压力检测装置容纳其中，以及介于所述压力检测装置和所述容纳装置之间的连接装置，所述连接装置以４００％或更高的百分比抗张伸展率连接所述压力检测装置和所述容纳装置。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：斉藤和典，市村裕司，山口启，上柳胜道，筱田茂，
申请(专利权)人：富士电机系统株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]