传感器设备和用于制造传感器设备的方法_2

文档序号:9415282阅读:来源:国知局
包括:具有多个电触点的传感器装置;具有多个侧壁的壳体;金属承载结构,其穿过所述多个侧壁中的两个相互对置的侧壁地延伸入壳体中,其中该金属承载结构能够至少在一个该金属承载结构穿过其进行延伸的侧壁的方向弹性地加以构造;并且其中,具有多个电触点的传感器装置弹性地设置在金属承载结构上且能够通过多个触点导电地与金属承载结构连接。
[0034]在一个设计方案中,金属承载结构能够通过构造在金属承载结构的平面中的波纹形的弹性结构弹性地构造。
[0035]在另一设计方案中,金属承载结构能够通过在金属承载结构的平面中构造为开口的弹性结构弹性地构造。
[0036]在另一设计方案中,该弹性结构能够构造在相应的侧壁和具有电触点的金属承载结构的相应的接触区域之间。
[0037]在另一设计方案中,该传感器装置具有压力传感器。
[0038]在另一设计方案中,该传感器设备还具有填充材料,该填充材料如此布置,使得其封装该传感器。
[0039]在另一设计方案中,该填充材料为弹性的。
[0040]在另一设计方案中,该填充材料具有硅酮或者其他类似的弹性的材料。
[0041]在另一设计方案中,能够浇注、例如注塑该壳体。
[0042]在另一设计方案中,该传感器设备还具有限位器,其中该限位器能够布置在金属承载结构和壳体的底部表面之间。
[0043]在另一设计方案中,金属结构能够相对于限位器运动。
[0044]在不同的实施例中,提出了一种用于制造传感器设备的方法,该方法包括:在金属承载结构上布置限位器;围绕金属承载结构的一部分和限位器如此形成壳体,使得其穿过多个侧壁中的两个相互对置的侧壁延伸入壳体中,其中该金属承载结构至少在一个该金属承载结构穿过其进行延伸的侧壁的方向上弹性地构造;通过金属承载结构上的多个电触点弹性地放置该具有多个电触点的传感器装置;以及通过多个触点将传感器装置与金属承载结构导电地连接。
[0045]在另一设计方案中,壳体的形成能够具有浇注、例如注塑。
[0046]在另一设计方案中,该方法还能够具有移除限位器。
[0047]在另一设计方案中,该方法还能够具有设置填充材料。
[0048]在另一设计方案中,设置填充材料能够具有填充流体的硅酮或者其他类似的弹性的材料。
[0049]在另一设计方案中,将传感器装置与金属承载结构导电地连接包括将多个触点焊接在金属承载结构上。
【附图说明】
[0050]在附图中描述并在下文中进一步阐述本发明的多个实施例。
[0051]其中:
[0052]图1A示出了一种具有焊线连接的传感器芯片的传感器设备的横截面图;
[0053]图1B示出了一种具有焊接有倒装芯片的传感器芯片的传感器设备的横截面图;
[0054]图2A和图2B示出了根据不同的实施例的传感器设备的横截面图;
[0055]图3A到图3C示出了根据不同的实施例的传感器设备的俯视图;
[0056]图4A、图4B和图4C不出了图3A或者图3C中所不的传感器设备和另一传感器设备的透视详图;以及
[0057]图5示出了用于制造传感器设备的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0058]在以下详述中参照所附附图,这些附图形成部件且其中示出特殊的实施方式以进行说明,本发明能应用于这些实施方式中。在这方面,参照所示附图的方向来使用方向术语,例如“上”、“下”、“前”、“后”、“正面”、“反面”。因为多个实施方式的多个组件能够定位在多个不同的方向上,所以这些方向术语有助于说明且绝对绝对不限于方式。应该理解,能够使用其他实施方式并且进行结构或逻辑改变,而不脱离本发明的保护范围。应该理解,只要没有特别的其他说明,在此所述的不同的示例性的实施方式的特征能够相互结合。因此下述详细的说明不应以限制的含义去理解,且本发明的保护范围由所附的权利要求书限定。
[0059]在本说明书的范围内使用概念“连接”、“接通”以及“耦合”来说明不仅直接的而且间接的连接、直接的或间接的接通以及直接的或间接的耦合。为了方便,在附图中相同的或相似的元件以相同的附图标记示出。
[0060]图2A和图2B示出了根据不同的实施例的传感器设备300、400的横截面图。
[0061]在不同的在图2A中所示的实施例中,该传感器设备300具有传感器装置102,也称作传感器芯片102。该传感器装置102能够具有芯片或者由,例如硅芯片构成。该传感器装置102能够具有两个主表面102a、102b。
[0062]在不同的实施例中,该传感器装置102能够具有传感器,该传感器被设置用于获取状态,例如压力、例如静态压力或压力变化,或者加速度。该传感器装置能够作为传感器具有微机电系统(MEMS)。在MEMS中,能够在芯片上实现移动的部件,例如膜,其例如能够用于静态的和/或者动态的压力测量。在此能够例如电容地或者压阻地实现该电测量。传感器能够集成在传感器芯片102中。
[0063]在不同的实施例中,该传感器装置102能够具有传感器,该传感器被设置为获取信号,该信号通过传感器装置102和传感器设备300、400的壳体104之间的相对运动来获取。例如在传感器装置102的传感器中能够构造电容的一部分,在壳体104的壁的内侧面之中或之上构造电容的第二部分,且当传感器装置相对于壳体改变其位置,例如由于传感器装置的加速度或者由于压力改变时,能够在传感器中产生信号,例如容量的改变。
[0064]在不同的实施例中,传感器设备能够具有壳体104。该壳体104能够具有底部103和多个侧壁105。
[0065]在不同的实施例中,底部103能够连续地构造,如图2A中所示。其能够例如形成不含开口的连续的面。在其他实施例中,底部103能够具有开口 118,如图2B中所示。当传感器芯片102中的传感器设置在传感器芯片102面向底部103的主表面102a上时,该开口能够例如设置在底部中。
[0066]在不同的实施例中,这些侧壁105能够与底部103连接。这些侧壁105能够布置为与底部103大约成直角。这些侧壁105能够成对地相互对置。例如能够这样布置四个侧壁105,即其之间包含长方体的或立方体的空间,也称作壳体104的内部空间(缩写:内部空间)或者空穴。这些侧壁105能够如此相互连接,使得其构成环形的和/或框架形的结构。底部103能够布置在环形或者框架形结构的端面。此外壳体还具有盖体(未示出)。该盖体能够布置在该环形或者是框架形结构的第二端面上。
[0067]壳体104能够具有塑料或者由塑料组成。该塑料能够例如是聚合物,例如是热固性塑料或者热塑性塑料。
[0068]此外,壳体104还能够是注塑的或者被注塑。
[0069]壳体104能够具有陶瓷或者由陶瓷组成。
[0070]底部103和这些侧壁105能够同时形成,例如通过塑料注塑或者通过注入陶瓷胚料成型。
[0071]在不同的实施例中,传感器设备300、400具有金属承载结构106。金属承载结构106能够具有金属或者由金属、例如铜或铜合金构成。
[0072]在不同的实施例中,金属承载结构106是所谓的焊接框架,至少部分地由可焊接的金属制成的用于芯片的连接框架。
[0073]在不同的实施例中,金属承载结构106如此成型且在形成壳体104时是如此布置的或被如此布置,使得金属承载结构106的部分106a、106b延伸到壳体104的内部空间中。换言之,金属承载结构106和壳体104相互连接,例如在形成壳体104时,例如通过金属承载结构106穿过这些侧壁105延伸。
[0074]在不同的实施例中,金属承载结构106的部分106a、106b至少通过两个相互对置的侧壁105延伸进内部空间中。
[0075]在不同的实施例中,插入空穴中的金属承载结构106的部件106a、106b能够为传感器装置102提供电连接端106a、106b。
[0076]在不同的实施例中,能够成对地提供电连接端106a、106b。换言之,能够已提供或提供相同数量的电连接端106a和电连接端106b。换言之,能够提供数量刚好的电连接端106a、106b,其中电连接端106a、106b的一半106a通过这些相互对置的侧壁105中的一个侧壁105延伸入壳体104的内部空间中,而另一半106b通过这些相互对置的侧壁105的另一侧壁105延伸入壳体104的内部空间中。
[0077]在不同的实施例中,金属承载结构106的电连接端106a、106b能够弹性地构造。换言之,其能够如此构造,使得其具有弹性。金属承载结构106的电连接端106a、106b能够如此构造,使得其在更小的机械负荷下屈服。
[0078]金属承载结构106的电连接端106a、106b (缩写:连接端)能够分别具有纵轴。这些纵轴能够沿着该方向延伸,其通过连接端106a或者106b的进入面的进入点或者中间点,在该进入面上连接端106a或者106b进入空穴中,以及布置在空穴中的连接端106a或者106b的端部的额面的中点限制在空穴中。直观地说,每个连接端沿着其侧壁105的纵轴伸出,其穿过该侧壁,深入内部空间中。
[0079]传感器芯片102能够具有多个电触点112。
[0080]多个电触点112能够与金属承载结构的多个电连接端106a、106b电性地、例如通过焊接被连接或已连接。传感器装置102能够通过多个电触点112和多个电连接端106a、106b之间的电连接也与金属承载结构106的多个电连接端106a、106b机械
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