專利名稱：氣壓傳感器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣壓傳感器，特別是可以抵抗從外界施加的電磁波的氣壓傳感器，即具有優(yōu)良的電磁適應(yīng)性(EMS電磁適應(yīng)性)的氣壓傳感器。
背景技術(shù)：
近年來數(shù)字裝備得到廣泛應(yīng)用。通常，在數(shù)字技術(shù)的應(yīng)用中，數(shù)字裝備會產(chǎn)生作為干擾波的寬頻率范圍的電磁波，從而對其它數(shù)字裝備帶來不同的干擾問題。
特別地，數(shù)字裝備因?yàn)槭芷渌鼣?shù)字裝備釋放的電磁波和無線電波的負(fù)面影響而產(chǎn)生諸如功能退化、工作失常和無故中斷等缺陷。這是因?yàn)閿?shù)字裝備所接受的來自外界的電磁波和無線電波會產(chǎn)生干擾，從而導(dǎo)致數(shù)字裝備的電路產(chǎn)生故障。因?yàn)榇祟悊栴}的出現(xiàn)，已經(jīng)著手一些研究和開發(fā)工作，以使數(shù)字裝備在實(shí)際應(yīng)用中具有改進(jìn)的抗干擾能力，從而將對數(shù)字裝備的負(fù)面影響最小化。
適于安裝在車輛上的氣壓傳感器作為數(shù)字裝備對電磁波導(dǎo)致的負(fù)面影響比較敏感。特別地，安裝在車輛上的ECU產(chǎn)生的電磁波會通過氣壓傳感器所連接的布線(配線)傳遞并在氣壓傳感器的電路中作為干擾接受，從而在氣壓傳感器中導(dǎo)致故障。
近年來，已經(jīng)嘗試提出可提高對來自電磁波的干擾的抵抗能力的氣壓傳感器，即試圖提出一種具有改進(jìn)的抗干擾能力的氣壓傳感器。
圖6為現(xiàn)有技術(shù)中的一種氣壓傳感器的橫截面示意圖。下面將參照圖6對該現(xiàn)有技術(shù)中的氣壓傳感器的結(jié)構(gòu)進(jìn)行描述。
如圖6所示的氣壓傳感器包括一殼體J1、一桿件J2、一螺紋件J3、一基片J4、一管腳元件J5、一穿通電容器J6、一端子元件J7和一連接器J8。
中空桿件J2安裝在作為接地主體的殼體J1的內(nèi)部，該中空桿件J2包括一圓筒形中空軸，該圓筒形中空軸的一端形成有作為封閉部分的一薄壁隔膜J21，另一端形成有一通道。一傳感器芯片(傳感器)J22固定在桿件J2的隔膜J21上，該桿件J2通過螺紋件J3固定在殼體J1上，從而使桿件J2的通道J23與殼體J1的一氣壓通道(氣壓通道)相通。這便使桿件J2的另一端壓抵氣壓通道J11的開口周邊，從而保持密封效果。
基片J4置于螺紋件J3上，并根據(jù)安裝在隔膜J21上的傳感器芯片J22所探測的信號應(yīng)用?；琂4上具有一可以將傳感器芯片J22的輸出放大的IC芯片、一可以對氣壓傳感器的輸出進(jìn)行調(diào)整的IC芯片、一信號處理電路以及一相關(guān)布線圖。傳感器芯片J22和基片J4上的電路通過導(dǎo)線J41彼此相連。
另外，一管腳(pin)J42通過銀焊固定在基片J4上，從而將信號輸出到外部，該管腳J42連接在管腳元件J5上，該管腳元件J5通過激光焊安裝在基片J4上。由一陶瓷電容器J61構(gòu)成的穿通電容器J6布置在管腳元件J5上。
此外，一端子元件J7布置在穿通電容器J6上，該端子元件J7包括多個端子(用以供電、接地和將輸出信號輸出)J71和安裝在基片J4上并通過管腳元件J5以及穿通電容器J6與端子電連接的管腳J42。一連接器盒體J8從端子元件J7的上部區(qū)域緊密安裝在殼體J1上，并在殼體J1的上端鑿緊壓實(shí)，以固定在其上，從而形成氣壓傳感器。
在氣壓傳感器的上述元件中，穿通電容器J6用于將外界施加在氣壓傳感器上的電磁波帶來的負(fù)面影響最小化。穿通電容器J6由一陶瓷電容器J61構(gòu)成，該陶瓷電容器具有一個夾在金屬板中間的陶瓷層和一緊固陶瓷電容器J61的金屬板元件J62。通過該陶瓷電容器J61，將一電極與各端子J71電連接。陶瓷電容器J61的另一端與一金屬板元件J62相連，該金屬板元件J62的遠(yuǎn)端J63與殼體J1緊密接觸，從而將陶瓷電容器J61接地連接在殼體J1上。
具有上述結(jié)構(gòu)的氣壓傳感器這樣構(gòu)造，以使得如果干擾從各個端子J71輸入，則可以將該干擾通過穿通電容器J6輸出到殼體J1。以這種方式，氣壓傳感器中的基片的電路能夠消除干擾帶來的負(fù)面影響，從而提高氣壓傳感器的抗干擾能力。因此，該氣壓傳感器能夠正常工作而不會產(chǎn)生通過氣壓傳感器所連接的布線輸入的干擾所帶來的任何故障。
但是，為了具有抗干擾能力，必須在現(xiàn)有技術(shù)的氣壓傳感器上提供穿通電容器J6。其結(jié)果導(dǎo)致組成氣壓傳感器的元件數(shù)量增加，且使組裝步驟增加。特別地，為了安裝穿通電容器J6，還需要額外提供一管腳元件J5和端子元件J7。氣壓傳感器的元件數(shù)量的增加導(dǎo)致氣壓傳感器的制造成本提高。
該氣壓傳感器包括大量元件的主要原因在于穿通電容器J6設(shè)置在該氣壓傳感器中。但是，當(dāng)氣壓傳感器置于易受來自外界的電磁波影響的位置時，穿通電容器J6可以排除在氣壓傳感器中由電磁波帶來的負(fù)面影響。因此，穿通電容器J6在常規(guī)氣壓傳感器中是必不可少的?？梢姡绻跉鈮簜鞲衅髦胁痪哂写┩娙萜鱆6，則氣壓傳感器的抗干擾能力便會明顯下降。
為解決這一問題，可嘗試用比穿通電容器尺寸小的片式電容器(chipcapacitor)取代尺寸較大的穿通電容器，從而將片式電容器安裝在基片J4上。通過這種嘗試，可以想象，不需要使用通過其使端子J71和基片J4的電路被電連接的管腳元件J5和端子元件J7，從而能夠減少氣壓傳感器的元件數(shù)量。
但是，片式電容器采取由許多陶瓷和電極層的疊層組成的結(jié)構(gòu)形式，且具有因在電極中出現(xiàn)假想的阻抗元件而導(dǎo)致高頻電流難以流通的可能性。也就是說，片式電容器難以獲得等同于穿通電容器J6的頻率特性，而在穿通電容器中高頻電流是可以通過的。
如果片式電容器遇到難以獲得等同于穿通電容器J6的頻率特性的問題，則片式電容器具有可使信號通過片式電容器的較窄的頻率范圍。即對于片式電容器的頻率特性，可以想象，如果落在頻率范圍之外的頻率的一個干擾被輸入氣壓傳感器中，則該干擾不會被輸入片式電容器而是直接輸入基片J4的電路中，從而導(dǎo)致在基片J4的電路中產(chǎn)生故障。
此外，當(dāng)使用該片式電容器時，如上所述，片式電容器的一個電極與該端子J71和該基片J4的內(nèi)部電路電連接，而另一電極則通過金屬板元件J62與殼體J1電連接。但是，從端子J71輸入的干擾流入基片J4的電路與片式電容器之間布線的支點(diǎn)，且不是所有從端子J71輸入的干擾始終流入片式電容器。如果干擾不流入片式電容器，而是流入基片J4的電路，便會在基片J4的電路中導(dǎo)致故障產(chǎn)生。
因此，即使用片式電容器取代穿通電容器J6，使用片式電容器的氣壓傳感器也可能存在這樣的問題，即難以獲得等同于現(xiàn)有技術(shù)中的穿通電容器J6的頻率特性。

發(fā)明內(nèi)容
考慮到上述問題，本發(fā)明的目的是提供一種氣壓傳感器，其使用較少數(shù)量元件，并可以提高抵抗輸入氣壓傳感器的干擾以消除干擾的能力。
為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的一方面提供一種氣壓傳感器，該氣壓傳感器包括具有氣壓通道的殼體；中空桿件，該中空桿件安裝在該殼體中并與該氣壓通道相通，該中空桿件還具有一隔膜，該隔膜響應(yīng)通過殼體通道的氣壓發(fā)生變形。一傳感器可以輸出作為隔膜變形的函數(shù)的電信號，一基片具有響應(yīng)來自傳感器的電信號產(chǎn)生輸出信號的電路，并且一片式電容器具有第一電極和第二電極，其中干擾輸入第一電極，并從第二電極輸出。一端子被設(shè)置，通過該端子輸出信號被傳遞到殼體外部。該端子和電路通過第一電極和第二電極被電連接，且該第二電極與該殼體電連接，從而將干擾輸出殼體。
通過這樣一種氣壓傳感器，由于使用了小尺寸的片式電容器，不再需要使用用于消除輸入氣壓傳感器中的干擾的獨(dú)立電容器，且該片式電容器可以安裝在基片電路的布線圖上。因此，不再需要提供將電容器安裝在氣壓傳感器上的多個部件。通過這種方式，構(gòu)成氣壓傳感器的部件的數(shù)量可以減少。另外，由于部件數(shù)量的減少，氣壓傳感器的組裝步驟減少。
另外，基片可由殼體固定支承。
通過該結(jié)構(gòu)，基片可以直接置于殼體上，而不需要介入其它支承件，從而簡化了氣壓傳感器的結(jié)構(gòu)。
此外，端子和基片并非直接彼此電連接，而是通過片式電容器的第一電極彼此相連，從而使從端子進(jìn)入的干擾確保穿過片式電容器的第一電極。這使得干擾很容易流入片式電容器，從而使更多干擾很容易地流入片式電容器。其結(jié)果是，擴(kuò)大了穿過芯片的電容器的干擾的頻率范圍。因此，干擾可以通過第二電極輸出到殼體，從而消除了氣壓傳感器中的干擾。由此，該氣壓傳感器具有改善的抗電磁波的能力，從而提高了抗干擾能力。
根據(jù)本發(fā)明的第二方面，一布線置于基片的后表面上，并從第二電極延伸，以將第二電極與殼體電連接。
通過該結(jié)構(gòu)，片式電容器的第二電極與殼體電連接。這使得輸入片式電容器的干擾被輸出到殼體和被測物體，從而消除了來自氣壓傳感器的干擾。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，將導(dǎo)電粘合劑涂覆在位于該基片后表面上的布線上，從而將基片粘附在殼體上。
因此，涂覆在基片后表面上的布線上的導(dǎo)電粘合劑提高了布線與殼體之間的接觸面積。因此，可以獲得與粗布線相同的效果，從而使電流容易流動。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，導(dǎo)電粘合劑以與該基片的周邊重疊的方式涂覆在該基片的后表面上。
因此，以與該基片的周邊重疊的方式涂覆在該基片的后表面上的導(dǎo)電粘合劑的存在使得布線與殼體具有增大的接觸面積。
根據(jù)本發(fā)明的另一方面，導(dǎo)電粘合劑在平行于基片的側(cè)面的多個位置上涂覆在基片的后表面上。
通過該結(jié)構(gòu)，導(dǎo)電粘合劑可以在最短的時間內(nèi)涂覆在基片的后表面上，從而降低了氣壓傳感器制造過程中的工時。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，導(dǎo)電粘合劑在多個點(diǎn)處涂覆在基片的后表面上。
該結(jié)構(gòu)使得可以使用一夾具(jig)，以在多個點(diǎn)處涂覆導(dǎo)電粘合劑，從而提高布線和殼體之間的接觸面積，這便降低了氣壓傳感器制造過程中的工時。
根據(jù)本發(fā)明的再一個方面，該片式傳感器具有層疊結(jié)構(gòu)，其由交替層疊的板狀電介質(zhì)和板狀電極組成，并在其兩端分別設(shè)有第一和第二電極。
因此，該片式電容器采用由多個電容器組成的層疊結(jié)構(gòu)形式。


為了更好地理解本發(fā)明以及本發(fā)明的實(shí)施方式，下面參照附圖僅以舉例的方式描述根據(jù)本發(fā)明的特定實(shí)施例。其中圖1為根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的氣壓傳感器的橫截面示意圖；圖2A為圖1所示氣壓傳感器中所使用的片式電容器的示意圖；圖2B為對應(yīng)于圖2A所示芯片傳感器的等效電路圖；圖3為形成圖1所示氣壓傳感器的一部分的基片的后表面的示意圖；圖4A與頻率(MHz)相關(guān)的現(xiàn)有技術(shù)中的氣壓傳感器的干擾波動量曲線圖；圖4B為與頻率(MHz)相關(guān)的本發(fā)明實(shí)施例的氣壓傳感器的干擾波動量曲線圖；圖5A為一平面示意圖，顯示了將涂覆在基片的后表面上的導(dǎo)電粘合劑的一示例性涂覆圖案；圖5B為一平面示意圖，顯示了將涂覆在基片的后表面上的導(dǎo)電粘合劑的另一示例性涂覆圖案；
圖6為現(xiàn)有技術(shù)的氣壓傳感器的橫截面示意圖。
具體實(shí)施例方式
(第一實(shí)施例)現(xiàn)在，參照圖1至圖5B描述根據(jù)本發(fā)明的氣壓傳感器的第一實(shí)施例。本實(shí)施例的氣壓傳感器應(yīng)用于這樣的環(huán)境下，例如易受電磁波影響的車輛中的發(fā)動機(jī)室。
圖1為本實(shí)施例的氣壓傳感器100的橫截面示意圖。如圖1所示，該氣壓傳感器100包括殼體10、桿件20、基片30、彈簧端子40、端子50和連接器盒體60。
殼體10為由金屬制成的中空殼體，經(jīng)切削或者冷鍛形成，且在一端的外周上形成一螺紋部11，以將殼體10與待測物體(下文稱為測量物體)連接在一起。殼體10的所述一端還形成一開口12，一氣壓通道13從該開口12開始向著桿件20貫穿殼體10延伸，以充當(dāng)壓力引導(dǎo)通道，從而可以使被測壓力進(jìn)入。
桿件20包括一個形成為中空圓筒形的金屬件，并在其外周上形成有外螺紋部21，該外螺紋部21擰緊在殼體10中與氣壓通道13同軸形成的一內(nèi)螺紋部14上，從而緊密裝配在殼體10的內(nèi)部。桿件20的一端形成一薄壁隔膜22，該隔膜22由于導(dǎo)入殼體10中的壓力而變形，桿件20的另一端形成有導(dǎo)向隔膜22的通道23。
通過這種結(jié)構(gòu)，通道23可以與殼體10的氣壓通道13連通，從而通過氣壓通道13將施加在測量物體上的壓力傳遞至隔膜22。
此外，將一傳感器芯片24緊固在桿件20的隔膜22上，該傳感器芯片24由非晶硅(硅)制成。傳感器芯片24包括一集成電路且作為一傳感器(應(yīng)變計(jì))，其可以輸出作為隔膜22的變形的函數(shù)的電信號。
特別地，隨著隔膜22由于導(dǎo)入桿件20內(nèi)部的氣壓產(chǎn)生變形，置于隔膜22上的應(yīng)變計(jì)也產(chǎn)生變形。當(dāng)發(fā)生該現(xiàn)象時，應(yīng)變計(jì)中變形的存在導(dǎo)致形成應(yīng)變計(jì)的元件的橫截面面積減小，從而使應(yīng)變計(jì)的阻值(阻力系數(shù))改變。結(jié)果是，測定應(yīng)變計(jì)的阻值的變化便可以檢測施加在應(yīng)變計(jì)上的壓力，即導(dǎo)入桿件20內(nèi)部的壓力。因此，隔膜22和傳感器芯片24影響氣壓傳感器100的基本性能。
基片30具有將從傳感器芯片24傳來的信號轉(zhuǎn)換成將輸出到外部電路的輸出信號的功能。特別地，基片30包括一IC芯片31，該IC芯片31將來自傳感器芯片24的輸入信號進(jìn)行放大；一IC芯片32，通過該IC芯片32，在為該氣壓傳感器所指定的特定范圍內(nèi)對氣壓傳感器100輸出的信號進(jìn)行調(diào)整；一片式電容器33，通過該片式電容器33，輸入氣壓傳感器100的干擾被最小化；以及一信號處理電路和一布線圖。傳感器芯片24和基片30通過一利用絲焊被焊接的布線34彼此電連接，以使來自傳感器芯片24的輸入信號被輸入到該電路和放置在基片30上的IC芯片31、32?；?0放置在一臺肩10a上，該臺肩10a在靠近桿件20一端的區(qū)域中形成于殼體10的內(nèi)部，并位于一垂直于殼體10的軸線的平面上，基片30通過導(dǎo)電粘合劑如銀膏緊固在臺肩10a上。
另外，為了將來自傳感器芯片24的輸入信號通過布線34輸入到基片30，基片30上形成有容納桿件20的隔膜22的孔30a，從而使隔膜22上的傳感器芯片24的一表面與基片30的前表面基本上在同一平面上對齊。
彈簧端子40電連接基片30內(nèi)部的電路和端子50，而每個彈簧端子40由單個金屬片形成，該金屬片的兩端均折疊成彈簧形狀。此外，每個彈簧端子40由磷青銅制成，并在電極所處的位置上通過導(dǎo)電粘合劑直接粘附在基片30上。每個彈簧端子的彈簧部均與相關(guān)的端子50保持緊鄰接觸，從而可以在基片30的電路和相關(guān)端子50之間形成電連接。
此外，本實(shí)施例的氣壓傳感器100包括如下所述的三個端子50和置于基片30上的三個彈簧端子40。因此，彈簧端子40分別與端子50電連接。
每個端子50形成為L形條桿件，并結(jié)合在連接器盒體60中。另外，每個端子50具有一個與每個彈簧端子40的彈簧部緊鄰接觸的平直下端。在本實(shí)施例中，三個端子50置于連接器盒體60中，以用于對氣壓傳感器供電、接地和輸出信號。端子50包括一個連接在一外部連接器(未示出)上的遠(yuǎn)端，該外部連接器的布線元件與例如車輛的ECU的控制電路電連接。
連接器盒體60作為一連接件，作為氣壓傳感器100的氣壓探測指示的輸出信號可以通過它輸出到外部電路，且該連接器盒體60由塑性樹脂制成。連接器盒體60通過一密封件70緊固在殼體10的另一端，該密封件70例如為O形環(huán)，從而使連接器盒體60的下端擱置在殼體10中鄰近臺肩10a的臺肩10b上，借此殼體10的另一端在端部10c處被鑿緊壓實(shí)，從而將連接器盒體60壓緊并固定在一固定位置。這使得連接器盒體60整體連接在殼體10上而形成一個封裝件，通過該封裝件，傳感器芯片24、基片30和相關(guān)電子連接部分不受潮濕和外來機(jī)械力的影響。
在具有上述結(jié)構(gòu)的氣壓傳感器100中，隔膜22由于通過氣壓通道13導(dǎo)入的壓力產(chǎn)生應(yīng)變，從而導(dǎo)致傳感器芯片24產(chǎn)生取決于該應(yīng)變的阻值的電信號指示。之后，該電信號被基片30的電路轉(zhuǎn)化成一輸出信號，該輸出信號反過來從基片30的電路通過各彈簧端子40輸出到端子50，用以探測氣壓。
現(xiàn)在，詳細(xì)描述上述片式電容器33。圖2A為片式電容器33的示意圖，圖2B為對應(yīng)于圖2A所示片式電容器33的等效電路。
如圖2A所示，片式電容器33形成為由交替迭置的多個板狀陶瓷34和多個板狀電極35組成的層疊結(jié)構(gòu)形式，每個板狀陶瓷由導(dǎo)電材料形成。另外，片式電容器33具有以下結(jié)構(gòu)，其中由交替層疊的板狀陶瓷34和板狀電極形成的長方體具有夾在第一和第二電極36、37之間的遠(yuǎn)端。尺寸約為2mm量級的片式電容器33安裝在基片30的布線圖上，并與彈簧端子40和基片30的電路電連接。
特別地，各彈簧端子40與多個端子50電連接，片式電容器33的第一電極36分別與各彈簧端子40相連。另外，片式電容器33的第一電極36與基片30的電路電連接。如圖2B所示，盡管彈簧端子40和基片30的電路彼此電連接，但彈簧端子40和基片30的電路并非直接電連接在一起，而是通過片式電容器33的第一電極36電連接在一起。也就是說，第一電極36作為布線的一部分，彈簧端子40和基片30的電路通過它電連接。
同時，片式電容器33的第二電極37與殼體10電連接。特別地，基片30形成有一通孔30b(見圖3)，該通孔30b從基片30的前表面延伸到后表面，以下面將描述的方式，布線38的一端插入該通孔并延伸至基片30的后表面。安裝在基片30上的片式電容器33的第二電極37與布線38相連，布線38的大部分沿著基片30的外周邊位于其后表面上。
圖3為氣壓傳感器100的基片30的后表面的視圖。如圖3所示，在本實(shí)施例中，布線38沿著基片30的外周邊位于其后表面上，導(dǎo)電粘合劑39涂覆在基片后表面的外周邊上，從而包圍基片30的外周邊，以覆蓋布線38。隨后，已經(jīng)涂覆導(dǎo)電粘合劑39的基片30置于殼體10的臺肩10a上，從而在片式電容器33的第二電極和殼體10之間提供電連接。
因此，布線38在基片30后表面的外周邊上延伸以及提高布線38與殼體的接觸面積提供了與將第二電極37與殼體10相連的布線38變粗相同的效果。即，布線38具有使電流通過的加寬路徑。這使得電流很容易流入片式電容器33，即干擾很容易流入殼體10。
下面描述干擾如何流過片式電容器33。首先，電交換以直流分量(DC分量)的形式產(chǎn)生，從而在氣壓傳感器100和外部設(shè)備(如ECU)之間形成一信號。在此情況下，如果連接在氣壓傳感器100和外部設(shè)備之間的布線部件受到電磁干擾帶來的負(fù)面影響，電磁干擾的存在將導(dǎo)致交流分量(AC分量)的產(chǎn)生，該交流分量形成布線部件中的干擾。之后，如圖2B所示，將一DC分量和一AC分量從氣壓傳感器100的端子50和彈簧端子40輸入到片式電容器33。另外，也可只將AC分量輸入片式電容器33。
通過這種方式，氣壓傳感器100中的AC分量被輸入到片式電容器33的第一電極36。這樣，在輸入第一電極36的信號即DC分量和AC分量中，只有形成交流分量的AC分量從第一電極36流到第二電極37。換而言之，因?yàn)槠诫娙萜?3導(dǎo)致沒有DC分量通過，僅使DC分量輸入基片30的電路。
另外，流入第二電極37的AC分量流經(jīng)布線38和導(dǎo)電粘合劑39到達(dá)殼體10，該AC分量從殼體10輸出到測量物體。這樣，包括氣壓傳感器100的干擾的AC分量從氣壓傳感器100中去移。
在本實(shí)施例中，電路的設(shè)計(jì)使得輸入氣壓傳感器100的干擾被確保輸入片式電容器33的第一電極36。另外，在片式電容器33的第二電極37和殼體10之間建立電連接，通過布線38和其上的導(dǎo)電粘合劑之間的結(jié)合提高了電流流過的橫截面面積，從而導(dǎo)致輸入片式電容器33的干擾很容易地流入殼體10。這種電路設(shè)計(jì)和布線圖使得電流能夠可靠地流經(jīng)片式電容器33，即片式電容器33的第一電極36，從而提高了輸入片式電容器33的電流量。這樣便提高了流入片式電容器33的電流的可用頻率范圍。
對于包括輸入氣壓傳感器100的不同頻率分量的干擾來說，流入片式電容器33的電流的頻率范圍的增大反映在氣壓傳感器100的抗干擾能力的提高上。在本實(shí)施例中，片式電容器33的頻率范圍為1MHz到1GHz，從而將輸入氣壓傳感器100中的干擾被顯著消除。因此，即使在氣壓傳感器100中使用片式電容器33的結(jié)構(gòu)中，也可以設(shè)計(jì)在其上安裝片式電容器33的電路和布線圖，從而使片式電容器33具有等同于現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器的頻率特性，并可提高抗干擾性能。
在實(shí)踐中，對現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器和本實(shí)施例中的氣壓傳感器的抗干擾能力進(jìn)行了比較。特別地，將一給定電壓(例如5V)施加在工作狀態(tài)的不同壓力傳感器上，并施加一現(xiàn)場信號，以形成作為輸入信號的干擾。隨后，施加在不同壓力傳感器上的輸入信號的頻率被改變，從而探測出不同壓力傳感器的合成輸出信號，以研究在施加電壓和輸出電壓之間產(chǎn)生的差異(波動量)。
因此，通過研究當(dāng)將輸入信號(即干擾)施加在氣壓傳感器上時所產(chǎn)生的輸出電壓，可以檢查輸入干擾是否通過不同傳感器的電路輸出到一外部電路。即，施加電壓和輸出電壓之間的差異的降低意味著施加在氣壓傳感器上的干擾被最小化。相反，施加電壓和輸出電壓之間的差異的增大意味著施加在氣壓傳感器上的干擾沒有在氣壓傳感器中被最小化，且沒有同輸出電壓一起通過基片的電路輸出到外部電路。
圖4A和圖4B示出了與頻率(MHz)相關(guān)的輸出電壓的波動量(mV)曲線圖，輸入信號以該頻率輸入到每個壓力傳感器中。圖4A示出了由現(xiàn)有技術(shù)的壓力傳感器獲得的曲線圖，圖4B示出本實(shí)施例的氣壓傳感器100的輸出電壓波動量曲線圖。
可以看到，圖4B中所示的1-4MHz的頻率范圍內(nèi)的輸出電壓波動量的峰值的小于圖4A所示屬于同樣頻率范圍的輸出電壓波動量的峰值。其原因在于，與現(xiàn)有技術(shù)中的氣壓傳感器輸出到殼體10的干擾相比，本實(shí)施例的氣壓傳感100可有效地將更多干擾輸出到殼體10。因此，本實(shí)施例的氣壓傳感器比現(xiàn)有技術(shù)的氣壓傳感器具有更好的抗干擾能力。此外，可以理解，在1-4MHz的頻率范圍附近，圖4B所示波動量的峰值小于圖4A所示屬于同樣頻率范圍的輸出電壓波動量的峰值。
此外，出現(xiàn)在圖4B所示的頻率100MHz附近的輸出電壓的多個峰值為干擾信號。因此，可以說氣壓傳感器探測出的輸出電壓的這些峰值具有mV量級，且形成源于傳感器的峰值。通過這些結(jié)果可以得知，通過在基片30中設(shè)計(jì)片式電容器33的布線圖(見圖2A和圖2B)，本實(shí)施例的氣壓傳感器100可以對高于100MHz頻率的高頻率干擾具有改進(jìn)的抵抗能力。
從這些結(jié)果中可以判斷，本實(shí)施例的氣壓傳感器具有與現(xiàn)有技術(shù)的氣壓傳感器相同或者更好的抗干擾能力。因此，即使對于使用片式電容器33的氣壓傳感器100，該氣壓傳感器100也具有提高的抗干擾能力。
通過本實(shí)施例，具有較小尺寸的片式電容器33的使用使得不需要為該片式電容器提供額外的獨(dú)立部件，從而可將片式電容器33安裝在基片30的電路的布線圖上。結(jié)果是，不需要現(xiàn)有技術(shù)中所需的將安裝在殼體中以將電容器置于其中的額外獨(dú)立部件。通過這種方式，可以減少形成氣壓傳感器100的部件數(shù)量。另外，部件數(shù)量的減少可以簡化氣壓傳感器100的組裝過程。
此外，作為布線的一部分的片式電容器33的第一電極36的使用使得從端子50和彈簧端子40輸入的信號(即形成干擾的AC分量)可確定通過片式電容器33的第一電極36。這可以確保將輸入片式電容器33的AC分量輸入片式電容器33，從而使AC分量很容易流入殼體10。其結(jié)果是，使流入片式電容器的干擾的頻率范圍增大。因此，該氣壓傳感器100可以提高抗電磁波的能力，即提高抗干擾的能力。
另外，片式電容器33的第二電極37與接地殼體10電連接。這使得通過片式電容器33輸入氣壓傳感器100的干擾被傳遞到殼體10。因此，輸入氣壓傳感器100的干擾被輸出到氣壓傳感器100的外部，從而消除了來自氣壓傳感器100的干擾。
以這種方式，在本實(shí)施例的氣壓傳感器100中，當(dāng)將片式電容器33的第二電極37與殼體10彼此電連接時，布線38可以布置成從第二電極37延伸到基片30的后表面，并覆蓋有導(dǎo)電粘合劑39。電流流經(jīng)的布線38具有增大的流通路徑，從而干擾可以更容易地從第二電極37傳遞到殼體10。
上述導(dǎo)電粘合劑39涂覆在基片30的后表面的外周邊上，并重疊在基片30的外周邊上。通過這種布局，導(dǎo)電粘合劑39與殼體10之間的接觸面積增大，從而使片式電容器33的第二電極37和殼體10以與將兩個部件通過加粗布線連接在一起相同的方式電連接。這使得干擾很容易地從片式電容器33傳遞到殼體10。因此，可以提高流入芯片的電容器33的電流的頻率范圍，從而提高氣壓傳感器100的抗干擾性。
(其它實(shí)施例)盡管第一實(shí)施例已經(jīng)描述了一種結(jié)構(gòu)，其中覆蓋在基片30的后表面上的導(dǎo)電粘合劑39涂覆在基片30的外周邊上，從而與該基片30的外周邊重疊，但該結(jié)構(gòu)僅僅作為一示例公開。實(shí)際上，導(dǎo)電粘合劑39的涂覆圖案還可以其它方式進(jìn)行。下面參照圖5A和圖5B描述導(dǎo)電粘合劑39的其它涂覆圖案(或涂覆方式)。
圖5A為一示例性結(jié)構(gòu)的視圖，其中導(dǎo)電粘合劑39在與基片30的側(cè)面平行的四個區(qū)域39a上涂覆在基片的后表面上。這樣，導(dǎo)電粘合劑39可以按照與布線(未示出)重疊的關(guān)系在四個位置39a處涂覆在基片30的后表面上，該四個位置39a平行于基片30的斜切部30a。
圖5B為另一示例性結(jié)構(gòu)的視圖，其中導(dǎo)電粘合劑39在多個點(diǎn)39b處涂覆在基片的后表面上。這樣，導(dǎo)電粘合劑39可以按照與布線(未示出)部分重疊的關(guān)系在與布線27接觸的多個點(diǎn)39b處涂覆在基片30的后表面上。
盡管已經(jīng)詳細(xì)描述了本發(fā)明特定實(shí)施例，但本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)該理解，對這些細(xì)節(jié)的不同變型和替換可以根據(jù)上述公開內(nèi)容或教導(dǎo)推導(dǎo)出來。因此，所公開的特定結(jié)構(gòu)只是示例性的而并非用以限制本發(fā)明的范圍，本發(fā)明的范圍由下列權(quán)利要求及其等同替換給出。
例如，盡管上面參照示范性應(yīng)用對第一實(shí)施例進(jìn)行了描述，其中片式電容器33為層疊結(jié)構(gòu)，但本發(fā)明并不限于這種應(yīng)用。也就是說，電容器具有包括類似于第一實(shí)施例的片式電容器33的第一電極和第二電極36、37的兩個電極的結(jié)構(gòu)便已足夠。
權(quán)利要求
1.一種氣壓傳感器，包括具有氣壓通道(13)的殼體(10)；安裝在該殼體中的中空桿件(20)，該中空桿件(20)與該氣壓通道相通，并具有一隔膜(22)，該隔膜(22)響應(yīng)穿過該殼體的氣壓通道的氣壓發(fā)生變形；傳感器(24)，其用于輸出作為該隔膜的變形的函數(shù)的電信號；基片(30)，其具有響應(yīng)來自該傳感器(24)的電信號而產(chǎn)生輸出信號的電路(31、32)以及片式電容器(33)，該片式電容器(33)具有第一電極(36)和第二電極(37)，其中干擾被輸入該第一電極，并從該第二電極輸出；以及端子(50)，輸出信號通過該端子(50)被傳遞到殼體(10)的外部；其中，該端子(50)和該電路(31、32)通過該第一電極(36)和該第二電極(37)電連接，該第二電極(37)與該殼體(10)電連接，以將干擾輸出到該殼體。
2.如權(quán)利要求1所述的氣壓傳感器，其特征在于，該基片(30)由該殼體(10)固定支承。
3.如權(quán)利要求1或2所述的氣壓傳感器，其特征在于，進(jìn)一步包括布線(38)，其置于該基片的后表面上，并從該第二電極延伸，以將該第二電極(37)與該殼體(10)電連接。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的氣壓傳感器，其特征在于，導(dǎo)電粘合劑(39)被涂覆在位于該基片(30)的后表面上的布線(38)上，以將該基片粘附在該殼體上。
5.如權(quán)利要求3所述的氣壓傳感器，其特征在于，該導(dǎo)電粘合劑(39)以與該基片的周邊重疊的方式涂覆在該基片(30)的后表面上。
6.如權(quán)利要求3所述的氣壓傳感器，其特征在于，該導(dǎo)電粘合劑(39)在平行于該基片的側(cè)面的多個位置(39a)處涂覆在該基片的后表面上。
7.如權(quán)利要求3所述的氣壓傳感器，其特征在于，該導(dǎo)電粘合劑(39)在多個點(diǎn)(39b)處涂覆在該基片的后表面上。
8.如權(quán)利要求1-7中任一項(xiàng)所述的氣壓傳感器，其特征在于，該片式傳感器(33)具有層疊結(jié)構(gòu)，其由交替層疊的板狀電介質(zhì)(34)和板狀電極(35)組成，并在其兩端分別設(shè)置第一和第二電極(36、37)。
全文摘要
一種氣壓傳感器(100)，包括殼體(10)，其適于導(dǎo)入壓力；桿件(20)，其與該殼體連通以接收壓力，該桿件具有一隔膜(22)，該隔膜(22)可響應(yīng)該壓力發(fā)生變形；傳感器(24)，其與該隔膜相關(guān)聯(lián)，以根據(jù)隔膜的變形產(chǎn)生電信號；基片(30)，其響應(yīng)該電信號而產(chǎn)生輸出信號，該輸出信號通過該端子(50)輸出。一片式電容器(33)連接在該端子(50)和該基片(30)之間，并包括一第一電極(36)和一第二電極(37)，其中該第一電極將通過端子(50)的干擾輸入基片(30)，該第二電極與該殼體(10)電連接，從而提高了抗干擾能力。
文檔編號G01L9/06GK1667388SQ20051005474
公開日2005年9月14日 申請日期2005年3月11日 優(yōu)先權(quán)日2004年3月11日
發(fā)明者吉野一博 申請人:株式會社電裝