在单个硅芯片中形成的双压阻式换能器阳极结合到支座。两个独立压力端口延伸通过塑料壳体。壳体内的端口开口由凹槽环绕，所述凹槽具有接收支座的形状和尺寸。薄液体粘结剂沉积到凹槽中且被允许变得水平。支座放置到粘结剂中且自己嵌入在其中。通过定尺寸凹槽和沉积填充凹槽但是在支座放置在其中时不溢流的粘结剂量，避免端口中的粘结剂溢流。一旦粘结剂固化，由于粘结剂相对于凹槽侧壁和支座侧壁剪切，粘结剂结合强度更大。带槽结构提供精确芯片安装和介质密封的设备和方法。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于芯片安装和介质密封的带槽结构
技术介绍
图I和2分别是现有技术双差压传感器I的俯视图和截面图。压カ传感器I称为双差压传感器，因为其包括两个独立的差压感测换能器芯片。每个换能器芯片是差压传感器。如本文使用的，术语“差压传感器”指的是测量或感测液体或气体中存在的压カ与參考压力(通常为环境压力)相差的量的压カ传感器。图I和图2所示的装置因而能够測量两个差压，例如两种不同液体上的压カ或者沿流动路径的两个差压处的压カ下降，且提供表示两个测量压カ和參考压力之间的差的两个相应输出信号。压カ传感器I包括具有凹穴3的壳体2，凹穴3由包绕凹穴3的竖直侧壁4形成或限定。凹穴3具有开ロ顶部和平面或大致平面底表面5。在图2的截面图中可见的两个小端ロ 6从壳体2的外部底表面7如图2所示“向上”通过平面底表面7延伸到凹穴3中。 传感器领域熟知的两个独立压阻式换能器(PRT)芯片8安装在独立的相应支座9上。支座9安置在环绕每个端ロ 6的粘结剂50珠中。粘结剂50具有未固化液体状态和大致固体固化状态。未固化粘结剂涂覆到平面底表面5的顶部作为液珠。粘结剂50被涂覆使得其完全环绕两个端ロ 6。PRT芯片预先附连到其上的支座9在粘结剂50固化之前放置在粘结剂50珠上。支座9因而下沉到未固化粘结剂50中。在固化时，粘结剂50将支座9机械地结合到平面底表面5。其还提供平面顶表面5和支座9之间的密封。粘性凝胶75部分地填充凹穴，基本上如图所示。凝胶75保护PRT芯片，但是其还允许环境压カ施加到PRT的面向上侧面，即PRT的面向环境压カ的侧面。凝胶75是足够粘性而柔性的，以允许环境空气压カ在PRT芯片8的顶侧上施加向下的力。前述端ロ 6如图所示向上传送介质，介质的压力在PRT芯片上施加向上的力。PRT芯片因而经受两个カ环境压力和相应端ロ 6内的压力。PRT测量这两个压力之间的差，因而称为差压传感器。图I和2所示的现有技术压カ传感器的问题在于端ロ 6的截面面积小。如果过多的粘性但是仍然为液体的粘结剂50涂覆到端ロ 6周围，那么其可能滚动到ー个或两个端ロ 60中，部分或甚至完全阻塞端ロ或多个端ロ 6。一旦粘结剂50在端ロ 6内固化，粘结剂50在不损坏装置I的情况下不能容易地从端ロ 6去除。第二相关问题在于，虽然装置I的许多使用者偏向于减小总体尺寸，但是减小装置的总体尺寸往往増加粘结剂落入端ロ 6中的可能性。因而，减小装置I的尺寸和在组装期间使得端ロ 6没有粘结剂50是有问题的。进入端ロ的粘结剂溢流的问题可以通过増加端ロ 6和粘结剂50之间的空间或距离来解決，但是增加端ロ 6和粘结剂50之间的空间将需要増加装置I的总体尺寸。不幸的是，电子器件(包括压カ感測)所有领域内的趋势是使得装置更小而不是更大。具有两个或更多独立PRT且具有减小尺寸而还可以避免或消除粘结剂50阻塞压カ端ロ 6的压カ传感器将是对现有技术的改进。另ー个制造过程益处在于，具有两个PRT的单个PRT芯片60可以将8个结合垫减少为6个结合垫95，还将芯片的连接线的数量从8个减少为6个。附图说明图I是现有技术的双差压传感器的俯视 图2是图I所示的装置的截面 图3是双差压传感器的优选实施例的俯视图，在单个芯片上具有两个压阻式换能器，芯片定位和安装在凹槽中； 图4是图3所示的装置的凹穴的视 图5是图3和图4所示的装置的截面 图6是图5所示的结构的俯视图，沿截面线6-6截取； 图7是图5所不的凹穴的俯视 图8是与单差压传感器一起使用的壳体的截面图，示出了在组装支座和芯片之前的壳体； 图9是单差压传感器的可选实施例，还示出了从凹槽底部向上延伸的突起； 图10是图9所示的装置的俯视图，示出了突起可以位于凹槽内的示例； 图11是可选实施例的截面图，示出了凹槽具有梯形截面； 图12是图11所示的截面的俯视 图13示出了组装步骤，包括将液体粘结剂添加到凹槽中，使得其完全环绕端口 ； 图14是图13所示的结构的俯视 图15是优选双差压传感器的截面图，示出了将粘性凝胶添加到凹穴中；以及 图16是图15所示的单个PRT芯片的俯视图，没有示出保护性钝化层。具体实施例方式图3是双差压传感器10的俯视图。图4是压力传感器10的内部的放大等角投影图。图3示出了压力传感器10包括在其中形成有两个压阻式换能器的单个硅芯片60。芯片60安装在喷射模制塑料壳体15中形成的凹穴20内。芯片60结合到支座，支座在图3中看不到，但是安置在壳体15的底表面25中形成的槽或凹槽内。在图3中看不到的凹槽完全环绕两个独立端口(在图3中也看不到)。安置在凹槽内的支座还环绕两个端口。两个压力入口端口 12和14从壳体15的一侧延伸且将加压流体(液体或气体)传送到相应压力端口 35和40 (在图3或图4中看不到)。图4是在壳体15内形成的凹穴20的内侧的放大图。由于其尺寸因而在图4中看不到的两个PRT在独立的相应薄隔膜65和70中形成，其本身在单个硅芯片60中形成。芯片60及其包括的PRT (在相应隔膜65和70中形成)安置在由竖直侧壁22限定的凹穴20的底部，侧壁22从凹穴20的平面底表面25向上延伸。PRT和专用集成电路74 (ASIC)之间的电连接通过从硅芯片60延伸到ASIC 74的小导线72变得可能。导线72的端部附连到结合垫95，结合垫95在硅芯片60和ASIC 74两者上。导线72从ASIC 74延伸到电连接到外部功率源的引线框83。如图3所示，第二凹穴80在壳体15中形成以提供到引线框83的通路，引线框83从连接器端口 86内延伸且提供至第一凹穴20内的ASIC 74的电连接。所谓的片状电容器82或chip caps连接在引线框83之间以有助于抑制电磁干扰(EMI)。电容器82被电子器件领域的技术人员称为“chip caps”。图5是图4所示的壳体15的截面图，沿第一凹穴20截取。喷射模制塑料壳体15形成为具有竖直侧壁22，侧壁22环绕且因而限定开口内部凹穴20，可通过凹穴20 “顶部”中的开口 24接近。凹穴20具有优选为平面或至少大致平面的底表面25。第一压力端口 35从壳体15的外部底表面30延伸通过壳体15，向上(如图所示)通过平面底表面25。第二压力端口40从第一端口 35横向移位且优选平行于第一端口 35,延伸通过壳体15的外部底表面30,向上通过平面底表面25。两个隔膜65和70在一个芯片60中形成，每个隔膜65和70位于相应压力端口 35和40上方。因而，由于通过支座和芯片60之间的结合围绕每个隔膜设置的密封，每个隔膜 65和70响应于相应压力端口 35和40中的压力。每个隔膜具有在其中形成且位于隔膜边缘附近的相应压阻式换能器(参见图16中的91和92)，从而压力端口(35或40)中的压力作用于相应隔膜(65或70),使得相应换能器产生表不隔膜偏转的信号。来自于PRT的电信号由前述ASIC 74中的电路检测。隔膜65和70定尺寸、定形和设置成使得他们功能上和结构上通过环绕每个隔膜的芯片60的相对厚的安装凸台区域62彼此隔离。安装凸台62相对于薄隔膜65和70的增加厚度提供至玻璃支座55的机械上稳固的机械接口和结合表面。在优选实施例中，支座55和芯片60阳极结合在一起。当如图本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.03.29 US 12/748,7391.一种设备，包括 壳体，所述壳体具有带有底表面的凹穴； 端口，所述端口延伸通过所述底表面到壳体的外表面； 凹槽，所述凹槽在所述底表面中形成且环绕所述端口的在所述端口延伸通过所述底表面处的一部分。2.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述壳体是传感器壳体。3.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述壳体是压力传感器壳体。4.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，还包括在所述凹槽内的粘结剂，从而所述凹槽内的粘结剂环绕所述端口。5.根据权利要求4所述的设备，其特征在于，所述粘结剂具有初始液体状态和固化状态，所述粘结剂的未固化液体状态具有在大约O. 3和大约100千泊之间的粘度。6.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，还包括支座，所述支座定尺寸、定形和设置成配合在凹槽内且完全环绕端口，所述支座在凹槽内具有松配合且至少部分地嵌入在凹槽内的粘结剂中。7.根据权利要求5所述的设备，其特征在于，支座由玻璃和硅中的至少一种形成。8.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，所述凹槽具有是矩形和梯形中的至少一种的截面形状。9.根据权利要求8所述的设备，其特征在于，矩形截面凹槽具有一定宽度和底表面，所述底表面具有在凹槽底部上方延伸的突起，所述突起定尺寸、定形和设置成实现控制支座和凹槽底部之间的粘结剂量。10.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，壳体是喷射模制塑料。11.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，壳体是喷射模制塑料，且其中凹槽是机加工凹槽。12.根据权利要求I所述的设备，其特征在于，壳体是热塑性聚合物。13.根据权利要求7所述的设备，其特征在于，还包括附连到所述支座的压阻式压力换能器(PRT)芯片。14.根据权利要求13所述的设备，其特征在于，所述PRT通过以下中的至少一种附连到支座 阳极结合； ...
【专利技术属性】
技术研发人员：JHA邱，SHS陈，
申请(专利权)人：大陆汽车系统公司，
类型：
国别省市：
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