压力传感器设备及其组装方法

压力传感器设备及其组装方法
【专利摘要】本申请公开了一种测量包括用于车辆流体在内的流体压力的压力传感器设备和组装测量流体压力的压力传感器的方法。压力传感器包括用于压力测量的MEMS模具。该MEMS模具附接在玻璃底座元件上。该底座元件经由能够附接在流体容纳腔压力端口的安装框架来机械保持在位。这里的技术提供了MEMS模具与压力传感器的坚固连接，同时从MEMS模具解除热膨胀应力。采用该解除技术，压力测量可靠性和精度都得以改善。由于从MEMS模具解除热膨胀应力，选择传感器密封材料主要考虑自身的鲁棒化学特性，而不是结构特征。这项技术还提供了精确，持久耐用并且成本效率高的压力传感器。
【专利说明】压力传感器设备及其组装方法
[0001]相关申请
[0002]本申请与发明名称为“玻璃密封的压力传感器”(代理案卷编号SEN12-20(42843))，申请日与其为同一天的美国专利申请相关。该专利申请的整个教导和内容在这里通过引用的方式并入本说明书。
【技术领域】
[0003]本申请涉及一种压力传感器设备，特别是一种用于确定流体压力变化的设备。
【背景技术】
[0004]压力传感器通常测量流体例如气体或液体的绝对压力或相对压力。流体测量能够对不同的设备和系统进行准确的控制和监测。有多种传感器设备采用多种可用的动作机构来测量压力。例如，当前传感器设备可以使用压电，压阻，光学，电磁以及其他技术来测量压力。某些压力传感器可以制成很小的尺寸。例如，微机电系统(MEMS)目前用于压力传感器。MEMS传感器的主要功能是基于绝对压力或者压差输入,将压力信号转换为一个电输出信号，并连同提供一个基础电信号。该相对小的压力传感器在尺寸和重量是必要考虑因素的系统中很有用处。

【发明内容】

[0005]由于MEMS设备相对于传统压力传感技术占用空间较小,在压力传感器技术中使用MEMS技术非常有益处。因此，MEMS设备适用于对尺寸有限制的应用，例如包括双离合变速器(DCT)的汽车传动系。然而MEMS压力传感设备的挑战在于成本效率以及稳固的组装或包装。传统的MEMS压力传感器价格相对昂贵并且在某些操作条件包括高温，热膨胀以及化学劣化下损失精度甚至失效。例如，传统的MEMS压力传感器由于部件的数量和类型，以及使用贵金属例如金来改善粘合性而比较昂贵。MEMS传感元件应当用传感介质(例如流体或者油压)进行化学密封。同样地，采用不同金属制造的传统部件，热膨胀系数(CTE)之间会发生不匹配。这种不匹配的结果是由于热应力的建立和/或对MEMS传感元件施加了过量的膨胀应力造成热条件损坏化学密封。
[0006]使用MEMS压力传感元件的一个挑战是确定如何将MEMS模具附接到基底上从而形成足够坚固的连接(物理附接)，同时保证准确的压力读数。坚固的连接和好的精度是互相抵触的。具有坚固的连接，往往存在相应的不希望的应力水平。例如，相对高的温度会引起穿过MEMS模具附接粘合剂的应力。坚固的连接将这些应力转移到模具，影响压力测量的精度。传统压力传感器使用合金底座，采用坚固的硬环氧树脂粘接到MEMS模具上。该合金的使用造价较高并且危害精度，因为合金材料和MEMS模具之间的热膨胀系数值差异很大。传统的MEMS模具还可以用一体的玻璃底座制造，在晶片制造过程中玻璃底座附接到MEMS模具上。该一体的玻璃底座相对造价高，并且通常要粘接到合金基底上。
[0007]这里公开的技术提供了 MEMS模具和压力传感器之间的坚固连接，但是从MEMS模具解除热膨胀应力。采用这些解除技术，压力传感精度能超过99%。例如，这里的技术使用具有管子或者确定的流体管道的玻璃底座。另外，取代化学粘接金属底座到安装板上，这里采用安装框架的物理结构将玻璃底座机械保持到位。从安装框架的外侧可以接近玻璃底座的一部分，或者，玻璃底座的一部分从安装框架中凸出从而能够附接MEMS模具。然后使用玻璃胶将MEMS模具附接到玻璃底座上。玻璃胶形成坚固的连接，其热膨胀与玻璃底座和MEMS模具匹配。采用这种配置，安装框架的热膨胀就不再是问题，并且安装框架无需从与MRMS模具的热膨胀系数类似的材料中进行选择。采用这些技术，可以从安装框架的下方插入玻璃底座从而形成压缩密封。MEMS模具的附加可以在该插入或者部分穿过安装框架之前或者之后。比较而言，传统的传感器在安装板上方将合金底座粘接到开口上。然而采用这里的技术，安装框架结构自身通过使用凸缘，节气门，或者其它方式将玻璃底座定位，并且玻璃底座基本上处于安装框架下面，而不是附加到安装板上方。将玻璃底座机械保持，如这里公开的，所使用的能够将流体介质保持在压力传感器之外的粘合剂的选择必须具有化学鲁棒性，并且也有相对的柔性，因为该密封剂无需承受流体介质的机械力。
[0008]一个实施例包括用于测量流体压力的压力传感器设备。该压力传感器设备具有若干个部件，包括能附接到流体容纳腔的压力端口上的安装框架或壳体。安装框架具有面向流体容纳腔的内侧，以及背离流体容纳腔的外侧。安装框架限定从内侧延伸到外侧的开口。另一个部件为底座元件，定位在开口处，使得底座元件与安装框架内侧的一部分相接触，从而安装框架防止底座元件完全穿过开口，就像从内侧移动到外侧。底座元件确定了一条流体通道，其完全穿过底座元件延伸。底座元件的位置使得可以从安装框架的外侧接近流体通道和底座元件的由流体通道穿出或者填入的表面部分。另一个部件是微机械系统(MEMS)模具或者在底座元件表面区域处附接到底座元件的元件。MEMS模具附接成使得当流体通道充满来自流体容纳腔的流体时，流体压靠MEMS模具从而监测流体压力。其他实施例中，底座元件，MEMS模具以及底座元件和MEMS底座之间的粘合材料具有大致匹配的热膨胀系数。
[0009]另一个实施例中，刚性密封剂包括底座元件和MEMS模具之间的焊接用玻璃。刚性密封剂具有开口使得流体与MEMS模具的一部分接触，并且刚性密封剂防止流体流出压力传感器。
[0010]另外，尽管这里每个不同的特征，技术，配置等可以在本说明书的不同地方进行讨论，其意图在于每个概念可以独立于彼此或者与彼此组合并来执行。相应地，本发明可以采用很多不同方式进行具体化以及看待。
[0011]注意本发明的
【发明内容】
部分并不是用以具体说明每个实施例和/或本说明书或者所要求保护的每个具有新颖性的方面。而是在
【发明内容】
中仅提供不同实施方式和相对于传统技术的相应的新颖点的初步讨论。要想获得本发明和实施方式的额外细节和/或可能的看法，应当引导读者阅读【具体实施方式】部分和本说明书的相应附图，如下进一步讨论。
【专利附图】

【附图说明】
[0012]前述及本发明的其他目标，特征和优点从下面优选实施例的更特定的说明，以及连同附图的说明中将会更清楚，其中整个不同的附图中相同的附图标记表示相同的部件。附图并不必按照标尺绘制，重点反而放在说明实施例、原理以及概念。
[0013]附图1为根据这里实施例的压力传感器的横截面侧视图。[0014]附图2为根据这里实施例的压力传感器的示例性组件的分解透视图。
[0015]附图3为根据这里实施例的压力传感器的顶部透视图。
[0016]附图4为根据这里实施例的压力传感器的底部透视图。
【具体实施方式】
[0017]这里公开的技术包括用于压力传感器的系统和方法。这里的压力传感器可以用于测量不同类型的流体介质，包括但不限于，空气，油，水，燃料等。这里的实施例特别是用于测量含双离合变速器(DCT)汽车传动系中的油压。这里为了解释不同实施例的便利，本说明书将会主要参考与DCT—起使用的传感器设备。然而该应用并不是用于限定，并且这里的压力传感器也可以用于其他应用系统，尤其是传感器的尺寸是必要考虑因素的那些应用系统中。DCT中有若干个压力传感器，并且离合器中的精确压力测量改善了换档平滑性以及驾驶感受。
[0018]对于双离合变速器(DCT)应用来说，相对小的压力传感器很有益处，和其他方面例如功能性，鲁棒性和价格一样。微机电系统(MEMS)模具(电子电路)固有的较小占有空间对于获得尺寸减小的传感器是有益处的。对于非常小(2X2mm或更小)的传感元件，巨大的挑战是设计和制造坚固组件/包装。使用MEMS传感元件的传统压力传感器通常使用玻璃-金属粘合剂或环氧树脂来连接MEMS元件和支撑组件。这里公开的技术将暴露MEMS元件的背侧连接到玻璃材料，该玻璃材料由支撑框架的端口 /凸缘进行机械保持并且也使用粘合剂进行密封。匹配的玻璃密封将MEMS元件粘合在硼硅管或者其他玻璃底座元件上。
[0019]某些实施例中，具有管道的价格相对较低的硼硅玻璃管或者块用作MEMS模具和金属安装框架之间的接口。安装框架的配置将化学功能和机械强度尽可能多的分开。耐化学环氧树脂或者其他粘接剂为传动应用提供了足够的密封。其他的粘接剂和/或密封剂能够从更毛糙的介质例如燃料中选择。金属安装框架形成或者界定了与玻璃管或者底座元件部间的机械接口。安装框架中的孔洞使得MEMS模具向外伸出(或者暴露)，而安装框架支撑环绕MEMS模具的玻璃底座。这种配置下，玻璃底座和安装框架之间密封剂的连接强度更少依赖于环氧树脂或者其他粘合材料的机械特性，也就意味着这种粘合可以在化学鲁棒性而不是机械强度方面得以优化。由于粘接剂并没有受到拉力，粘接剂基本上用于将玻璃管或者玻璃底座元件和安装框架的金属凸缘或者其他抗性结构连接在一起。该机械接口还能够降低由于粘接剂老化和化学效应带来的化学劣化引起的粘接失效的可能性。该技术能够带来一种比传统压力传感器(具有采用环氧树脂将MEMS直接附接到端口)更可靠的压力传感器。这些技术的另一个优势在于粘接选择能够补偿底座元件和安装框架之间热膨胀系数之间的不匹配。使用金属或者合金安装框架材料是有利的，因为这样的材料选择能够与现有汽车传动容纳腔在压力点附接位置处的材料配对物或者底座板完全匹配。然而某些实施例中，密封层具有足够的厚度来影响其他部件。该实施例中，密封层热膨胀系数与MEMS模具，刚性密封剂和底座元件的热膨胀系数相匹配。安装框架机械保持底座元件，玻璃密封件能用于将底座元件和MEMS模具粘接起来。玻璃密封件，底座元件和MEMS模具都是热匹配的(即，具有相似的热膨胀系数值)。这是很有益处的，因为传统的合金底座所具有的热膨胀系数值与MEMS模具的不同，差值超过50 %。
[0020]现在参考附图1，所示是一种用于测量流体压力的示例性压力传感器设备100的截面侧视图。安装框架105能附接在流体容纳腔的压力端口处。该流体容纳腔和相应的压力端口没有示出。流体容纳腔可以是汽车传动腔室、流体箱等。示例性的介质可以是气体或者液体，包括油。安装框架105具有面向流体容纳腔的内部或者内侧107。安装框架105具有外侧109，当将压力传感器设备100安装到流体容纳腔上时，外侧背离流体容纳腔(或者流体容纳腔的端口)。安装框架105限定开口 111，其从内侧107延伸到外侧109。如图1所示，开口 111限定为安装框架105的凹陷部分的一部分。注意该配置并不是限定性的，开口可以与安装框架105平齐或共线，也就是说，没有凹陷部分。在可替换实施例中，安装框架105包括支撑结构，其在内侧107上方延伸从而形成托架或者插座或者侧向支承。
[0021]注意能附接到压力端口上的安装框架可以直接附接或者间接附接。例如，压力传感器设备100包括螺纹部分和/或包含在或者嵌入与压力端口或者流体容纳腔物理附接的壳体内，而压力传感器设备100安装在壳体内。
[0022]底座元件120位于开口 111处，并且与安装框架105内侧107的部分相接触，这样安装框架105防止底座元件120完全穿过开口，就像从内侧107向外侧109行进。底座元件120限定了一条完全穿过底座元件120延伸的流体管道121。底座120的位置使得能够从安装框架105的外侧109接近流体管道121以及底座元件的表面124-流体管道从中穿出。底座元件120可以由一种或者多种具有与MEMS模具热膨胀系数接近的热膨胀系数的材料制成。通过无限制实施例的方式，底座元件120可由玻璃制成，根据特定的应用形成不同的几何形状。一个实施例中，底座元件120为具有上部129的圆柱形。另外的几何形状也是可能的，仍然提供足够的材料来限定流体管道121，当底座元件120与安装框架105相接触时，流体管道121能够延伸穿过开口 111。
[0023]微机电系统(MEMS)模具130在底座元件120的表面区域124处与底座元件120相附接，这样当流体管道121中充满来自流体容纳腔(源自内侧107)的流体时，流体压靠MEMS模具130。随着流体压靠MEMS模具130，压力传感器装置100可以监控和检测流体压力的变化。使用刚性密封件140可以将MEMS模具附接到底座元件上。刚性密封件140包括开口 141 (附图2)，流体能够穿过开口 141到达MEMS模具的部分。刚性密封件140防止流体逸出到MEMS模具四周并且防止流体在外侧109流出压力传感器设备100，从而防止污染。刚性密封件140具有第一热膨胀系数，并且MEMS模具具有第二热膨胀系数。这些热膨胀系数的数值都在预定的热膨胀系数范围内，从而具有类似的热膨胀特性。刚性密封件140由焊接用玻璃、共晶焊接、阳极键合、熔合、环氧树脂粘合或者类似技术制造。在使用焊接用玻璃的一个实施例中，通过将部件加热到450摄氏度来安放刚性密封件140，该温度远远低于MEMS模具130能够承受的最高温度。使用糊剂和/或调剂或者通过丝网印刷来施加焊接用玻璃。通过使用硼硅玻璃底座元件120，硅MEMS模具130能够直接附接到管子或者底座元件上，从而消除了需要使用晶片制造过程中融合到模具水平上的相对昂贵的玻璃底座。在可替换实施例中，在要求很高精度的应用中，MEMS模具130可以包括可选择使用的玻璃底座(没有示出)，融合到模具水平上来降低焊接用玻璃和硅之间小热膨胀系数不匹配引起的较小的力。
[0024]使用粘合密封件116可以将底座元件120附接到安装框架105上。该粘合密封件116相对于刚性密封件140来说可以是柔性的，该密封固件将MEMS模具130附接到底座元件120上。底座元件120、MEMS模具130以及刚性密封件140的热膨胀系数都在预定范围的热膨胀系数值内。例如，材料的选择使得MEMS模具和底座元件之间的CTE差值远远小于大约2.0ppm / (度)K。当密封层厚度小于200um，密封件的CTE为一个因素。这种情况下，MEMS模具130、刚性密封件140和底座元件120的CTE所具有的最大差值为2.0ppm / K。例如，在密封层更厚的一个实施例中，，刚性密封件140的CTE值为大约3.0ppm / K，底座元件120为Pyrex?7740硅硼玻璃，其CTE为大约3.25，并且MEMS模具的CTE大约为2.5。
该实施例中，部件之间的CTE差值最大为大约.75ppm / K或者大约30%。
[0025]相比较而言，合金42具有的CTE为大约4.9ppm / K，并且更贵的金属例如铁镍钴合金的CTE大约为4.5ppm / K，差值大约为2.4ppm / K和2ppm / K，并且差值百分比分别为大约96%和80%。
[0026]采用这个技术，按压在玻璃底座上的腔室内的流体压力并没有将该压力传送到MEMS模具上，而是仅通过流体管道121的流体压力产生MEMS模具130上的压力。底座元件120上的流体压力由安装框架105或者安装框架的凸缘接收，并且该力被传送到安装框架105上。
[0027]某些实施例中，安装框架105确定一个凹陷开口，也就是相对于内侧107凹陷，这样该凹陷开口在外侧109上/上方凸出。安装框架105可包括通过底座元件120的肩部127物理或机械地保持底座元件120的凸缘114。换句话说，凸缘114与肩部127相接触，以便该流体压力不会使底座元件120穿过开口 111。注意也可以使用其它物理结构或配置，这样安装框架105从机械上防止底座元件120穿过(完全穿过)开口 111。例如，其他实施例中，具有带逐渐变窄开口的安装框架，防止底座元件通过。其他实施例中，底座元件能够放在基本上平坦的内侧107上，其中安装框架限定了刚性或者其他支撑结构，其部分环绕底座元件120从而避免底座元件120的侧向移动。
[0028]某些实施例中，底座元件120包括凸出穿过开口 111的部分，如图1所示，这样MEMS模具130附接到开口 111的外侧。换句话说，MEMS模具130附接到底座元件120上，这样MEMS模具130的位置比外侧109略高。其他实施例中，底座元件120不凸出穿过开口111，而是MEMS模具130至少部分的位于开口 111内。
[0029]压力传感器设备100还包括与MEMS模具130连接的印刷电路板(PCB) 150，以及附接在印刷电路板150上的支撑元件155，以及安装框架105的相关的结构。PCB150还可以用于信号处理并且可以包括实施信号处理的元件。导线结合或联接能够将MEMS模具130与PCB150电连接。安装框架105由金属材料例如金属或者合金构成，并且能进行选择从而与流体容纳腔的围绕材料匹配。安装框架105配置为与汽车传动系附接，并且MEMS模具130配置为监测汽车传动系内的油压。对MEMS模具130和印刷电路板150进行标定从而监测双离合器传动系统的油压变化。
[0030]附图2表示附图1中元件的分解透视图。该分解视图表示一个示例性的装配方式。这里的技术包括用于装配测量流体压力的压力传感器的方法，以及使用该压力传感器测量压力的方法。装配方法示例包括提供可附接到流体容纳腔的压力端口的安装框架105。安装框架105具有面向流体容纳腔的内侧107。安装框架105具有背离流体容纳腔的外侧109。安装框架105限定从内侧107延伸到外侧109的开口 111。底座元件120放在开口111处，使得底座元件与安装框架105内侧107的一部分相接触，这样安装框架105防止底座元件120从内侧107完全穿过开口 111到达外侧109。底座元件限定完全穿过底座元件120延伸的流体管道121。底座元件120如此定位使得能够从安装框架105的外侧109接近流体管道121和流体管道穿出的底座元件120的表面区域124。注意该分解视图中，底座元件120装配在安装框架105下面，也就是说，底座元件在安装框架105的内侧或者面向油的一侧，换句话说，从底端插入。传统的压力传感器中，底座元件是固定在安装板外侧的合金，要求很强的粘附性从而防止底座元件从安装框架上脱离开。
[0031]在底座元件120附接到安装框架105之前或之后，微机电系统(MEMS)模具130在底座元件120的表面区域124处附接到底座元件120，这样当流体管道121填充满来自流体容纳腔中的流体时，流体压靠在MEMS模具130上。然后压力传感器设备130监测流体压力的变化并向相关的控制系统发送信号，例如向泵发送信号从而增加流体容纳腔中的压力，或者向泵发信号从而释放过多压力。将底座元件120附接到安装框架105上能够通过刚性密封件140来完成，该刚性密封件防止流体直接接触MEMS模具130并防止流体流出压力传感器设备100。当使用焊接用玻璃或者玻璃胶时，这样的粘合过程可以在炉内进行。刚性密封件140包括如上解释的热膨胀特性。粘附密封件116或者其他密封剂或者环氧树脂可用于将底座元件120固定在凹陷开口内。
[0032]现在参考附图3和4，附图3表示压力传感器设备100的顶端透视图。该图可视的为MEMS模具130。附图4表示压力传感器设备100的底端视图。该图可视的是流体管道121，流体在其中穿过进入并压靠MEMS模具。注意尽管所示的压力传感器设备100基本上为圆柱形，可以根据应用和设计的考虑选择不同的几何形状。
[0033]本领域技术人员也应该理解对上述技术的操作可以做出许多变化，同时取得如本发明相同的目的。这种变型的目的在于覆盖本发明的保护范围。这种情况下，本发明的前述对实施例的说明并不是用于限定。反而，任何对本发明实施例的限定在如下权利要求中出现。
【权利要求】
1.一种用于测量流体压力的压力传感器设备，所述压力传感器设备包括:安装框架，所述安装框架能够与流体容纳腔的压力端口附接，所述安装框架具有面向流体容纳腔的内侧，所述安装框架具有背离流体容纳腔的外侧，所述安装框架限定有从内侧延伸到外侧的开口；底座元件，所述底座元件定位在所述开口处并且与安装框架的内侧的一部分相接触，以便当压力施加在底座元件上时，安装框架防止底座元件完全穿过所述开口，所述压力源自所述内侧并且朝向所述外侧对底座元件施加，底座元件限定有延伸穿过底座元件的流体管道，底座元件定位成使得能够从安装框架的外侧接近流体管道以及底座元件的由流体管道穿出的表面区域；以及微机电系统(MEMS)模具，所述MEMS模具在底座元件的所述表面区域处附接到底座元件上，使得当流体管道内充满来自流体容纳腔的流体时，流体压靠MEMS模具。
2.根据权利要求1所述的压力传感器，其中所述MEMS模具利用刚性密封件附接到底座元件上，所述刚性密封件具有一开口，使得流体与所述MEMS模具的一部分相接触，并防止流体流出压力传感器。
3.根据权利要求2所述的压力传感器设备，其中所述刚性密封件具有第一热膨胀系数并且所述MEMS模具具有第二热膨胀系数，其中第一热膨胀系数和第二热膨胀系数彼此之间相差大约0.75ppm / K 以内。
4.根据权利要求2所述的压力传感器设备，其中所述刚性密封件形成从如下组中选择的结合，所述组包括焊接用玻璃结合、共晶焊接、阳极键合、熔合和环氧树脂粘合。
5.根据权利要求2所述的压力传感器设备，其中刚性密封件具有第一热膨胀系数，并且MEMS模具具有第二热膨胀系数，其中第一热膨胀系数与第二热膨胀系数彼此之间的差在大约2.0ppm / K以内。
6.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中底座元件由玻璃构成。
7.根据权利要求6所述的压力传感器设备，其中玻璃底座元件由硅硼玻璃构成。
8.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中底座元件利用粘接密封件附接到安装框架上。
9.根据权利要求8所述的压力传感器设备，其中所述粘接密封件相对于将MEMS模具附接到底座元件上的刚性密封件是柔性的；并且所述刚性密封件具有一开口，使得流体与所述MEMS模具的一部分相接触，并防止流体流出压力传感器。
10.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中限定有开口的安装框架包括限定有相对于所述内侧凹陷的开口的安装框架，其中凹陷的开口在外侧凸出，所限定的开口包括安装框架凸缘，所述凸缘与底座元件接触并从机械方面防止底座元件穿过开口。
11.根据权利要求10所述的压力传感器设备，其中底座元件包括与安装框架凸缘接触的底座元件凸缘。
12.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中底座元件包括穿过所述开口凸出的部分，使得MEMS模具在所述开口的外部附接。
13.根据权利要求1所述的压力传感器设备，进一步包括:与MEMS模具连接的印刷电路板；以及将印刷电路板与安装框架附接的支撑件。
14.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中刚性密封件将MEMS模具和底座元件连接，并且底座元件、MEMS模具以及刚性密封件的热膨胀系数彼此之间的差在大约0.75ppm / K 以内。
15.根据权利要求14所述的压力传感器设备，其中安装框架由金属材料构成。
16.根据权利要求14所述的压力传感器设备，其中安装框架附接到汽车传动系，并且MEMS模具构造成用于监测汽车传动系中的油压。
17.根据权利要求16所述的压力传感器设备，其中对MEMS模具进行标定以监测双离合器传动系统的油压变化。
18.根据权利要求14所述的压力传感器设备，其中MEMS模具进一步包括熔接的玻璃底座。
19.根据权利要求1所述的压力传感器设备，其中刚性密封件将MEMS模具与底座元件连接，并且底座元件、MEMS模具以及刚性密封件的热膨胀系数彼此之间的差在大约 2.0ppm / K 以内。
20.一种组装用于测量流体压力的压力传感器的方法，所述方法包括:提供安装框架，所述安装框架能够与流体容纳腔的压力端口附接，所述安装框架具有面向流体容纳腔的内侧，所述安装框架具有背离流体容纳腔的外侧，所述安装框架限定有从内侧延伸到外侧的开口；将所述底座元件定位在所述开口处，使得所述底座元件与安装框架的内侧的一部分相接触，以便当压力施加在底座元件上时，安装框架防止底座元件穿过所述开口，所述压力源自所述内侧并且朝向所述外侧对底座元件施加，底座元件限定有完全延伸穿过底座元件的流体管道，底座元件定位成使得能够从安装框架的外侧接近流体管道以及底座元件的由流体管道穿出的表面区域；以及将微机电系统(MEMS)模具在底座元件的所述表面区域附接到底座元件上，使得当流体管道内充满来自流体容纳腔的流体时，流体压靠MEMS模具。
21.根据权利要求20所述方法，其中利用刚性密封件将所述MEMS模具附接到底座元件上，所述刚性密封件防止流体直接接触MEMS模具，并防止流体流出压力传感器。
22.根据权利要求21所述的方法，其中所述刚性密封件具有第一热膨胀系数，所述MEMS模具具有第二热膨胀系数，并且所述底座元件具有第三热膨胀系数，其中第一热膨胀系数、第二热膨胀系数以及第三热膨胀系数的热膨胀系数数值在热膨胀系数数值的预定范围内。
23.根据权利要求22所述的方法，其中限定有开口的安装框架包括限定有相对于所述内侧凹陷的开口的安装框架，其中凹陷的开口在所述外侧凸出，所限定的开口包括安装框架凸缘，所述凸缘与底座元件接触并从机械方面防止底座元件穿过开口。
24.一种用于测量流体压力的压力传感器设备，所述压力传感器设备包括:安装框架，所述安装框架能够与流体容纳腔的压力端口附接，所述安装框架具有面向流体容纳腔的内侧，所述安装框架具有背离流体容纳腔的外侧，所述安装框架限定有从内侧延伸到外侧的开口；底座元件，所述底座元件定位在所述开口处，所述底座元件限定有延伸穿过底座元件的流体管道，底座元件定位成使得能够从安装框架的外侧接近流体管道以及底座元件的由流体管道穿出的表面区域；以及 微机电系统(MEMS)模具，所述MEMS模具在底座元件的所述表面区域附接到底座元件上，使得当流体管道内充满来自流体容纳腔的流体时，流体压靠MEMS模具；以及 刚性密封件，包括置于底座元件和MEMS模具之间的焊接用玻璃，所述刚性密封件具有一开口，使得流体与所述MEMS模具的一部分相接触，并防止流体流出压力传感器。
【文档编号】G01L9/00GK103674395SQ201310491438
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年9月13日 优先权日:2012年9月14日
【发明者】R·斯莱克霍斯特, G·克拉斯, E·霍普, A·范登博斯, W·霍普曼 申请人:森萨塔科技公司