性的。
[0035]图12和图13示出了图11的压力端口 60。压力端口形成为包括基部62和从所述基部向上延伸的颈部64。颈部64形成为包括平的外表面66，应变计安装到所述外表面上。流体通路68穿过所述基部并穿过所述颈部的下部部分纵向地形成。在该实施例中，通路的横截面包括终止于颈部的下部部分的顶部附近的流体通路68。通过邻近流体通路68的上端穿过颈部后面机械加工出孔70并留下精加工的内表面72而沿着颈部的侧面限定出隔膜69，所得到的隔膜69的厚度对应于外表面66和内表面72之间的距离。然后孔70例如通过塞74封闭，所述塞可以牢固地被焊接以密封所述孔。颈部64的上部部分75可以从外表面66的平面凹进，从而在这种情况下为PC板38提供空间。如在该实施例中所示，PC板38的部件可以面朝外布置。在该实施例中，支承组件76与前面实施例中的支承组件类似，根据需要修改以适应内部部件的尺寸和构造。如图11和图12所示，PC板设置有引线接合垫78，所述引线接合垫大体上与隔膜69位于同一平面上。在该实施例中，接合引线77可以相对较短并且需要相对较小的弯曲，使得在接合以及使用中线路损坏的风险低。
[0036]图14-图19示出了本发明的第三实施例，其中压力端口 80具有被截短的颈部82。该实施例示出了压力端口 80可以由连接到一起的两个单独形成的部件制成。例如在通过基部的流体通路的横截面必须小于颈部中限定隔膜处的通道的横截面的应用下，这可能是希望的。在此情况下，基部部分81可以单独地形成并随后连接到颈部部分82。此处，通过颈部的通路83的横截面可以是长圆形，而通过基部的通路85的横截面可以是圆形。如图18和图19所示，隔膜沿着颈部82的平的外表面84被限定。颈部的上部部分86较短以在颈部82上方为支承在PC板上的电部件留有空间。
[0037]图16中示出了支承组件，其包括引线框架88和支承框架90，所述引线框架被结合到所述支承框架中。如图16和图17所示，在该实施例中，PC板34将被支承使得其引线接合垫54设置在平行于颈部82的下部部分上的隔膜84所处的平面的平面中。在该实施例中，支承框架90显示为延伸引线框架88的几乎整个长度。与之前描述的实施例相同，引线框架88 (图17)包括结合表面92以及接触垫94和接片96，PC板可以焊接到所述结合表面上，所述接片能与PC板上的相应的接触垫相连接。在该实施例中，如图16和图17所示，隔膜84的平面和PC板上的引线接合垫54的平面被布置在彼此偏离的平行平面中。
[0038]图20、图21和图22示出了本发明的又一实施例，其具有与图15—图19类似的被截短的颈部，但是流体通路和隔膜以与图11 一图14的实施例类似的方式形成。在该实施例中，端口 100可以是一件式结构，其包括整体的基部102和颈部104，并具有通过基部和颈部二者钻孔的通路106。隔膜108通过产生穿过颈部104的后侧的孔、以与通道106连通并形成隔膜108的内表面110而形成。然后所述孔通过塞109闭合密封，所述塞被激光焊接就位。在该实施例中，与包含本发明的原理的变送器的所有实施例相同，包括引线框架112和支承框架114的支承组件被构造成提供牢固的支承以容纳装置的部件并按需要为特定应用提供电连接。应注意，在该实施例中，隔膜和应变计与PC板上的引线接合垫大致处于相同的平面中，以实现上面所讨论的优点。
[0039]图23示出了变送器，例如在组装过程的引线接合部分期间在图14 一图19中所示出的变送器。具有进给头120(线122被引导通过该进给头)的计算机控制的机器实现了应变计32和PC板38上的引线接合垫54之间的引线接合。该机器包括相邻的超声结合锤124。进给头和结合锤能在与引线接合垫及应变计的平面平行的方向上运动以使它们与应变计上的特定接触垫或接触点定位到合适位置。进给头和锤平移以使它们相对于PC板上的结合垫或应变计上的点适当地定位。所述机器通过进给头进给一定长度的引线以使引线的一端位于应变计上的一点上，然后使超声锤向下以将引线夹持到应变计接触点。通过这样的夹持，超声焊接能量被施加到所述锤从而产生了将引线的所述端熔化到所述接触点的足够的热量。重复这样的操作以进行定位并将所述引线的另一端结合到所述垫上并且从引线供给部切断引线。重复这样的过程以将应变计连接到PC板上的其余引线接合垫。
[0040]应理解，术语“压力环境”并不意味着暗示了任何特定程度的高压或低压，方向性术语例如“顶”、“底”、“上”、“下”，“前”，“后”旨在描述变送器的部件的相对方向，而并不是指变送器本身与任何外部结构的方向或变送器本身相对于与其一起使用的系统的方向。所有这些术语仅为了方便描述本发明而使用。
[0041]从上文应理解，本发明提供了用于支承和封装压力变送器的部件的装置和方法，其简化了传感器元件和用于产生响应于传感器元件的输出信号的电路之间的电连接。本发明使得细的引线能够连接到传感元件上的连接点和引线接合垫并且引线损坏的风险减小。
[0042]应理解，本发明的上述描述意在仅仅是示意性的，在不偏离本发明的原理的情况下，其它实施方式、目的和优势对本领域技术人员也可能是明显的。
【主权项】
1.压力传感器组件，包括: 压力端口，具有基部和从所述基部向上延伸的颈部，所述颈部包括侧壁； 流体通路，所述流体通路形成为穿过所述基部并且进入所述颈部，所述基部能够与流体压力环境连接； 隔膜，所述隔膜沿着所述颈部的侧壁设置，所述隔膜具有外面和内面，所述内面暴露于所述流体通路； 响应隔膜运动的传感元件，所述传感元件安装在所述隔膜的外表面上； 与所述颈部相邻安装的电子包装件，所述电子包装件包括引线接合垫以有助于所述电子包装件和所述传感元件之间的引线连接； 所述引线接合垫和所述隔膜设置在不相交的平面中。2.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:所述引线接合垫和所述隔膜布置在基本平行的平面中。3.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:所述引线接合垫和所述隔膜布置在基本共同的平面中。4.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:所述传感元件包括应变计。5.根据权利要求4所述的压力传感器组件，还包括引线，所述引线接合到应变计和引线接合垫，以将应变计与电子包装件电连接。6.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:所述颈部的侧壁具有平的外表面，所述平的外表面限定了所述隔膜的外面。7.根据权利要求6所述的压力传感器组件，其特征在于:所述隔膜的内表面被机加工成限定与所述隔膜的前面平行的平的内表面。8.根据权利要求7所述的压力传感器组件，其特征在于:所述隔膜的平的内表面由横截面为长圆形的一段流体通路限定。9.根据权利要求7所述的压力传感器组件，其特征在于:所述隔膜的平的内表面是圆形的。10.根据权利要求9所述的压力传感器组件，还包括: 孔，所述孔形成为穿过所述颈部的与所述平的表面相反的一侧，所述孔与所述流体通路连通；以及 塞子，所述塞子覆盖和密封所述颈部中的孔。11.根据权利要求1所述的压力传感器组件，还包括: 绕所述颈部和所述电子包装件设置的盖，壳体的下端固定到压力端口的基部并与其形成密封关系； 电子接口，使得能够在壳体外部连接电子包装件。12.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:电子包装件包括印刷电路板，所述印刷电路板被支承成沿着在压力端口的纵向上延伸的平面放置。13.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:基部和压力端口的颈部形成为单个整体件。14.根据权利要求1所述的压力传感器组件，其特征在于:基部和压力端口的颈部形成为结合在一起的独立件。15.压力变送器，包括: 压力端口，具有基部和从所述基部向上延伸的颈部； 流体通路，所述流体通路穿过所述基部和所述颈部延伸； 隔膜，所述隔膜设置在颈部上并且具有外面和内面，所述内面与流体通路连通； 具有引线接合垫的电子包装件；以及 安装在所述隔膜的外面上的至少一个应变计， 其特征在于: 隔膜沿着颈部的一侧设置； 隔膜和引线接合垫被支承和设置在不相交的平面中。16.根据权利要求15所述的压力变送器，其特征在于:所述引线接合垫和所述隔膜的平面是平行的。17.根据权利要求15所述的压力变送器，其特征在于:所述引线接合垫和所述隔膜放置在基本共同的平面中。18.用于制造压力变送器的方法，包括: 提供压力端口，所述压力端口具有基部、从基部向上延伸的颈部和延伸穿过基部并进入颈部的流体通路； 形成所述颈部，以限定沿着颈部的一侧延伸的隔膜，所述隔膜沿着在压力端口的纵向延伸的平面放置； 在隔膜上安装传感器元件； 提供电子包装件，所述电子包装件具有弓I线接合垫以有助于所述电子包装件和所述传感元件之间的引线连接； 用引线接合垫支承电子包装件，其中，引线接合垫沿着与隔膜的平面不相交的平面放置；以及 利用引线接合机，将引线附接到应变计上的点和弓I线接合垫上的点之间。19.根据权利要求18所述的方法，其特征在于:引线接合垫和隔膜设置在基本相同的平面。20.根据权利要求18所述的方法，其特征在于:引线接合垫和隔膜设置在基本平行的平面。
【专利摘要】本申请公开了一种压力传感器组件、压力变送器和用于制造压力变送器的方法。本申请的压力变送器组件包括压力响应式隔膜和电子包装件，传感元件被安装至压力响应式隔膜，电子包装件包括适合通过引线接合设备电连接至传感元件的引线接合垫。隔膜和引线接合垫在变送器中被支承以使得隔膜和引线接合垫的位置彼此靠近且位于不相交的平面内。
【IPC分类】G01L9/00
【公开号】CN105181216
【申请号】CN201410234102
【发明人】N·S·彼得拉卡
【申请人】森萨塔科技公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2014年5月29日