[發(fā)明專利]膠封式傳感器及其制造工藝

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410541409.4
• 申請日: 2014-10-14
• 公開（公告）號: CN104316094B
• 公開（公告）日: 2017-07-07
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 何元飛;孫廣建;程捷;陳中明
• 申請（專利權(quán)）人: 聯(lián)合汽車電子有限公司
• 主分類號: G01D11/00
• 分類號: G01D11/00;G01D11/26
• 代理公司: 上海浦一知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司31211
• 代理人: 欒美潔

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明與汽車傳感器制造技術(shù)有關(guān)，具體涉及一種膠封式傳感器及其制造工藝，所述膠封式傳感器可用于汽車發(fā)動機、變速箱以及ABS防抱死制動系統(tǒng)中。

背景技術(shù)

目前，用于汽車發(fā)動機、變速箱以及ABS防抱死制動系統(tǒng)中的傳感器包括被動式和主動式兩種。被動式傳感器稱為無源傳感器，主動式傳感器稱為有源傳感器。與被動式傳感器相比，主動式傳感器具有體積小、質(zhì)量輕、集成度高、響應快、抗干擾能力強等優(yōu)點，因此得到了越來越廣泛的應用。

現(xiàn)有的主動式傳感器主要有兩種成型方式。

一種是整體注塑式，也就是將封裝有霍爾芯片的集成電路元件與接插PIN針或與包含接插頭的線束連接在一起固定在一次注塑塊上(有些一次注塑塊中還注塑有磁鐵)形成一次注塑組件，然后再通過二次注塑成型完整的傳感器。

這種成型方式由于二次注塑壓力大、溫度高，所以集成電路元件、接插PIN針或線束很難牢固地固定在一次注塑塊上；同時一次注塑組件在二次注塑時上下前后左右六個方向的限位也難以控制，造成霍爾芯片的安裝位置難以控制，容易產(chǎn)生偏差，引起裝車后檢測間隙不一致從而影響傳感器功能輸出。除此之外，一次注塑與二次注塑之間的氣密性比較難保證，并且由于電氣元件經(jīng)過二次注塑的高溫、高壓作用后，可能出現(xiàn)失效或者存在潛在的失效，給產(chǎn)品可靠性帶來隱患。

另一種是支架外殼裝配式，就是將封裝有霍爾芯片的集成電路元件裝配焊接到注塑有接插PIN針的支架上(有些在封裝有霍爾芯片的集成電路元件與PIN針之間還連接有電容、電阻等電子元件或者封裝有集成電容、電阻等元件的電路板)，然后在支架上裝上密封O型圈形成支架組件，最后把支架組件裝配到相應的外殼形成完整的傳感器。

支架外殼裝配式的典型結(jié)構(gòu)可參見圖1，該主動式傳感器包括支架1'、外殼2'、霍爾芯片3'、電路板組件4'和密封O型圈5'。該結(jié)構(gòu)形成時，先將帶接插PIN針的支架1'預注塑成型，再將霍爾芯片3'安裝到支架1'的頭部，電路板組件4'一端與霍爾芯片3'焊接，另一端與接插PIN針的一端焊接，然后將密封O型圈5'套裝在支架1'上，最后將組裝的支架組件安裝到外殼2'中。

在公開號為CN101008660A的發(fā)明專利中，所公開的主動式傳感器除了采用支架外殼裝配式結(jié)構(gòu)外，如圖1所示，還將支架1'與外殼2'通過環(huán)氧樹脂固化連接(圖1中A處)，最后通過鋼球6'堵住排氣孔并通過UV膠(圖1中B處)進行密封。

支架外殼裝配式的結(jié)構(gòu)中，支架傳感頭與外殼之間容易存在間隙導致傳感器檢測不到信號或者傳感頭擠壓外殼造成外殼頭部鼓包甚至破裂。如果采用如公開號為CN2896225Y的專利，所述U型槽結(jié)構(gòu)來準確控制支架傳感頭與外殼之間的間隙，則電路板組件必須采用軟電路板組件，這樣一來不能采用價格更便宜的硬電路板組件，二來軟電路板組件與接插PIN針的焊接必須采用手工焊接而不能使用機器焊接，造成產(chǎn)品的可靠性下降。另外支架與外殼之間的密封O型圈高溫耐久后會老化而失去密封性造成泄露。

采用公開號CN101008660A的發(fā)明專利中的環(huán)氧樹脂固化技術(shù)，在固化過程中可能會造成環(huán)氧樹脂覆蓋軟電路板上的電子元件，溫沖后使電路板上的電子元件損壞，同時鋼球過盈壓入排氣孔的密封方式可能使得溫沖后支架與鋼球密封處產(chǎn)生裂紋造成傳感器泄露或者使得支架上鋼球與接插PIN針之間破裂造成接插PIN針泄露。

汽車發(fā)動機系統(tǒng)越來越復雜，對電子零部件的EMC要求越來越高，電子零部件中的電路板通常會集成有多個電阻、電容的等電子元件，無疑對電子元件的保護提出了更高的要求。此外，在變速箱以及一些特殊復雜的應用環(huán)境中，傳感器要求比較長，通常是正常傳感器長度的兩倍甚至三倍，而支架外殼式傳感器尺寸誤差較大，很難滿足裝配精度要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種膠封式傳感器，結(jié)構(gòu)簡單，零件少，能夠保證芯片的準確定位，避免傳感端產(chǎn)生變形擠壓甚至破壞性擠壓，同時可以有效地保護電路板上的電子元件，提高傳感器的可靠性和密封性。此外，本發(fā)明還提供膠封式傳感器的制造方法，易于裝配，工藝簡化。

為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供的一種膠封式傳感器，包括：

霍爾芯片，具有傳感元和芯片PIN針組；

電路板，包括基板、電路板PIN針組、金屬連接孔組和電子元件；