DE102009003090A1 - Sensor arrangement for detecting a pressure - Google Patents
Sensor arrangement for detecting a pressure Download PDFInfo
- Publication number
- DE102009003090A1 DE102009003090A1 DE102009003090A DE102009003090A DE102009003090A1 DE 102009003090 A1 DE102009003090 A1 DE 102009003090A1 DE 102009003090 A DE102009003090 A DE 102009003090A DE 102009003090 A DE102009003090 A DE 102009003090A DE 102009003090 A1 DE102009003090 A1 DE 102009003090A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- sensor
- sensor arrangement
- arrangement
- pressure
- heating element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/0041—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms
- G01L9/0051—Transmitting or indicating the displacement of flexible diaphragms using variations in ohmic resistance
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L19/00—Details of, or accessories for, apparatus for measuring steady or quasi-steady pressure of a fluent medium insofar as such details or accessories are not special to particular types of pressure gauges
- G01L19/14—Housings
-
- H10W40/10—
-
- H10W72/536—
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Fluid Pressure (AREA)
Abstract
Es wird eine Sensoranordnung (110) zur Erfassung eines Drucks vorgeschlagen. Die Sensoranordnung (110) weist mindestens ein Sensorelement (136) zur Erfassung des Drucks auf. Das Sensorelement (136) ist zumindest teilweise durch eine Schutzabdeckung (122) abgeschirmt. Die Sensoranordnung (110) weist weiterhin mindestens ein Heizelement (160) auf. Die Sensoranordnung (110) ist eingerichtet, um mittels des Heizelements (160) einer Kondensation, insbesondere einer Bildung von Abgaskondensat, an der Sensoranordnung (110), insbesondere an der Schutzabdeckung (122), entgegenzuwirken.A sensor arrangement (110) for detecting a pressure is proposed. The sensor arrangement (110) has at least one sensor element (136) for detecting the pressure. The sensor element (136) is at least partially shielded by a protective cover (122). The sensor arrangement (110) furthermore has at least one heating element (160). The sensor arrangement (110) is designed to counteract by means of the heating element (160) a condensation, in particular a formation of exhaust gas condensate, on the sensor arrangement (110), in particular on the protective cover (122).
Description
Stand der TechnikState of the art
Insbesondere
im Automobilbereich, jedoch auch in anderen Bereichen, werden, Bauelemente eingesetzt,
die einen oder mehrere Sensoren zur Erfassung bestimmter Eigenschaften
von Medien umfassen. Die Erfindung wird nachfolgend im Wesentlichen
beschrieben unter Bezugnahme auf Drucksensoren, insbesondere mikromechanische
Drucksensoren, wie sie beispielsweise zur Erfassung von Saugrohrdrücken,
Ladedrücken sowie als Differenzdrucksensoren für
Partikelfilter eingesetzt werden. Derartige Drucksensoren werden
beispielsweise in
Insbesondere Drucksensoren, jedoch auch andere Arten von Sensorelementen, weisen typischerweise einen Sensorchip auf, welcher durch ein Gel vor korrosiven Medien, wie beispielsweise Abgasen, Luft oder Wasserdampf, geschützt wird. In einzelnen Anwendungsfällen kann es jedoch trotz dieses Schutzes durch ein hochbeständiges Gel aufgrund einer Diffusion von Abgas durch das Gel zu einer Ansammlung von Abgaskondensat im Bereich des Sensorchips kommen, beispielsweise in Kavernen zwischen dem Chip, Bonddrähten und dem Gel. Dies kann zu Bondablösungen oder Leiterbahnkorrosion und damit bis hin zum vollständigen Ausfall der Sensorelemente führen.Especially Pressure sensors, but also other types of sensor elements exhibit typically a sensor chip, which by a gel from corrosive Media, such as exhaust gases, air or water vapor, protected becomes. In individual cases, however, it may This protection is due to a highly resistant gel a diffusion of exhaust gas through the gel to an accumulation of Exhaust gas condensate in the region of the sensor chip come, for example in caverns between the chip, bond wires and the gel. This can lead to bond detachment or trace corrosion and thus leading to complete failure of the sensor elements.
Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention
Es wird daher eine Sensoranordnung zur Erfassung eines Drucks, insbesondere eines Mediums vorgeschlagen, welche die Nachteile bekannter Sensoranordnungen zumin dest weitgehend vermeidet. Insbesondere bietet die Sensoranordnung eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit, eine erhöhte Langzeitstabilität und eine im Vergleich zu herkömmlichen Bauelementen verringerte Ausfallrate.It Therefore, a sensor arrangement for detecting a pressure, in particular a medium proposed which the disadvantages of known sensor arrangements at least largely avoided. In particular, the sensor arrangement offers improved corrosion resistance, increased long-term stability and reduced in comparison with conventional components Failure rate.
Die Sensoranordnung dient der Erfassung eines Drucks, insbesondere des Mediums. Grundsätzlich könnte, alternativ oder zusätzlich, auch wenigstens eine andere Eigenschaft des Mediums erfasst werden. Diese wenigstens eine Eigenschaft des Mediums kann beispielsweise eine physikalisch Eigenschaft und/oder chemisch messbare Eigenschaft des Mediums sein. Insbesondere kann es sich dabei um eine Temperatur, eine Geschwindigkeit, einen Fluss, eine Zusammensetzung oder ähnliche physikalische und/oder chemisch messbare Eigenschaften des Mediums handeln. Das Medium kann insbesondere ein flüssiges und/oder gasförmiges Medium sein. Insbesondere kann die Sensoranordnung zur Erfassung eines Drucks eines Gases, beispielsweise eines Abgases, eingesetzt werden.The Sensor arrangement is used to detect a pressure, in particular the Medium. Basically, alternatively or in addition, at least one other property of Medium be detected. This at least one property of the medium For example, a physical property and / or chemical be measurable property of the medium. In particular, it can be one temperature, one speed, one flow, one Composition or similar physical and / or chemical measurable properties of the medium act. The medium can in particular be a liquid and / or gaseous medium. In particular, the sensor arrangement for detecting a pressure a gas, such as an exhaust gas used.
Die
Sensoranordnung umfasst mindestens ein Sensorelement zur Erfassung
des Drucks. Das Sensorelement kann beispielsweise eine oder mehrere
Sensorflächen umfassen, welche bei direktem oder indirektem
Kontakt mit dem Medium eingerichtet sind, um alleine oder in Zusammenwirkung
mit weiteren Bauelementen der Sensoranordnung den Druck des Mediums
qualitativ oder quantitativ zu erfassen. Bezüglich der
Ausgestaltung des Sensorelements kann beispielsweise auf den oben
genannten Stand der Technik verwiesen werden, insbesondere die in
Dabei ist das Sensorelement zumindest teilweise durch eine Schutzabdeckung abgeschirmt. Die Abschirmung kann beispielsweise gegenüber dem Medium, dessen Druck erfasst werden soll, selbst erfolgen und/oder gegenüber einem anderen Medium, beispielsweise einem korrosiven und/oder in anderer Weise aggressiven Medium, beispielsweise Feuchtigkeit, Öl oder Kraftstoff. Die Schutzabdeckung kann beispielsweise die genannte Sensorfläche umfassen, beispielsweise eine Sensormembran. Die Sensorfläche kann beispielsweise vollständig oder teilweise durch die Schutzabdeckung bedeckt sein. Alternativ oder zusätzlich kann die Schutzabdeckung jedoch auch, wie unten noch näher ausgeführt wird, einen oder mehrere Anschlusskontakte schützen, beispielsweise bedecken. Unter einer Schutzabdeckung soll dabei allgemein ein Ele ment verstanden werden, welches eingerichtet ist, um ein Vordringen von aggressiven Medien zu dem abgeschirmten Teil des Sensorelements zumindest zu verlangsamen, beispielsweise im Vergleich zu einem ungeschützten Teil um mindestens einen Faktor 1000, vorzugsweise um mindestens einen Faktor 10000. Wie unten ausgeführt wird, kann die Schutzabdeckung insbesondere mindestens ein Gel umfassen, welches das Sensorelement ganz oder teilweise bedeckt, beispielsweise mindestens eine Sensorfläche des Sensorelements und/oder mindestens einen Anschlusskontakt des Sensorelements. Ein Vorteil eines Gels als Schutzabdeckung und/oder Bestandteil der Schutzabdeckung liegt insbesondere darin, dass ein Gel einen Druck übertragen kann, was insbesondere in Drucksensoren vorteilhaft ist.there the sensor element is at least partially covered by a protective cover shielded. The shield can, for example, opposite the medium whose pressure is to be detected, even done and / or towards another medium, for example a corrosive one and / or otherwise aggressive medium, such as moisture, oil or fuel. The protective cover, for example, the said Sensor surface include, for example, a sensor membrane. The sensor surface can be completely, for example or partially covered by the protective cover. Alternatively or In addition, however, the protective cover can also, as below will be explained in more detail, one or more Protect connecting contacts, for example, cover them. Under a protective cover should generally be an ele ment understood which is set up to be an encroachment of aggressive Media to the shielded part of the sensor element at least slow down, for example, compared to an unprotected part by at least a factor of 1000, preferably by at least one Factor 10000. As explained below, the protective cover in particular comprise at least one gel which the sensor element completely or partially covered, for example, at least one sensor surface the sensor element and / or at least one terminal contact of the Sensor element. An advantage of a gel as a protective cover and / or Part of the protective cover is in particular that a Gel can transfer pressure, which is especially true in pressure sensors is advantageous.
Die Sensoranordnung weist weiterhin mindestens ein Heizelement auf. Die Sensoranordnung ist eingerichtet, um mittels des Heizelements einer Kondensation an der Sensoranordnung entgegenzuwirken. Insbesondere kann einer Kondensation von Bestandteilen des Mediums entgegengewirkt werden, beispielsweise einer Bildung von Abgaskondensat. Insbesondere kann der Kondensation an der Schutzabdeckung entgegengewirkt werden, also an einer Oberfläche der Schutzabdeckung und/oder in einem Inneren der Schutzabdeckung. Insbesondere kann die Sensoranordnung eingerichtet sein, um mittels des Elements die Betriebstemperatur des Sensorelements gegenüber der Umgebungstemperatur zu erhöhen. So kann beispielsweise die Druckerfassung bei einer gegenüber der Umgebungstemperatur erhöhten Betriebstemperatur durchgeführt werden. Beispielsweise kann das Heizelement einen oder mehrere Heizwiderstände aufweisen. Grundsätzlich sind jedoch auch andere Ausgestaltungen der Heizelemente denkbar.The sensor arrangement furthermore has at least one heating element. The sensor arrangement is set up by means of the heating element of a Counteract condensation on the sensor assembly. In particular, a condensation of constituents of the medium can be counteracted, for example a formation of exhaust gas condensate. In particular, the condensation on the protective cover can be counteracted, that is, on a surface of the protective cover and / or in an interior of the protective cover. In particular, the sensor arrangement can be set up in order to increase the operating temperature of the sensor element relative to the ambient temperature by means of the element. For example, the pressure detection can be carried out at an operating temperature which is higher than the ambient temperature. For example, the heating element may have one or more heating resistors. In principle, however, other embodiments of the heating elements are conceivable.
Wie oben dargestellt, kann das Sensorelement insbesondere ein Drucksensor sein, der mindestens eine Sensormembran aufweist. Beispielsweise kann es sich dabei um eine Halbleiter-Membran handeln, welche beispielsweise durch ein Ätzverfahren aus einem Chip-Festland herausgeätzt wurde. Die Sensormembran kann beispielsweise von einer Seite her mit einem Referenzdruck beaufschlagbar sein und von einer entgegengesetzte Seite her mit einem Messdruck.As As shown above, the sensor element can in particular be a pressure sensor be, which has at least one sensor membrane. For example it may be a semiconductor membrane, which, for example etched out of a chip mainland by an etching process has been. The sensor membrane can, for example, from one side be acted upon by a reference pressure and from an opposite Side with a measuring pressure.
So kann das Sensorelement insbesondere eine Sensormembran und ein mit der Sensormembran verbundenes Festland umfassen, wobei das Heizelement ganz oder teilweise auf mindestens einem der folgenden Elemente angeordnet ist: der Sensormembran; dem Festland; einem die Sensormembran und/oder das Festland aufneh menden Substrat, beispielsweise einem einen Sensorchip mit der Sensormembran und dem Festland aufnehmenden Substrat, insbesondere einem Keramiksubstrat und/oder einem Gehäusespritzteil.So the sensor element can in particular be a sensor membrane and a the sensor membrane mainland connected, wherein the heating element in whole or in part on at least one of the following elements arranged: the sensor membrane; the mainland; one the sensor membrane and / or the mainland aufneh ing substrate, such as a sensor chip with the sensor membrane and the mainland receiving substrate, in particular a ceramic substrate and / or a housing injection part.
Das Heizelement kann insbesondere eingerichtet sein, um das Sensorelement, insbesondere eine Sensorfläche des Sensorelements, im wesentlichen homogen zu beheizen. Auf diese Weise kann beispielsweise sicher gestellt werden, dass die Messung des Sensorelements, also die Erfassung des Drucks und/oder der wenigstens einen anderen Eigenschaft des Mediums, nicht durch Temperatur-Inhomogenitäten innerhalb des Sensorelements gestört wird. So kann beispielsweise die Sensoranordnung derart eingerichtet sein, dass eine räumliche Temperaturschwankung über das Sensorelement hinweg, insbesondere eine Sensorfläche des Sensorelements hinweg, nicht mehr als 1 Grad beträgt, insbesondere nicht mehr als 0,5 Grad.The Heating element may in particular be designed to hold the sensor element, in particular a sensor surface of the sensor element, essentially to heat homogeneously. In this way, for example, safely be made that the measurement of the sensor element, so the detection the pressure and / or the at least one other property of the Medium, not by temperature inhomogeneities within the sensor element is disturbed. So, for example the sensor arrangement be set up such that a spatial temperature variation over the sensor element, in particular a sensor surface of the sensor element is not more than 1 degree, in particular not more than 0.5 degrees.
Das Heizelement kann als separates, von der sonstigen Sensorfunktion des Sensorelements unabhängiges Element ausgestaltet sein, beispielsweise, wie oben beschrieben, in Form eines oder mehrerer Heizwiderstände, welche auf und/oder innerhalb der Sensormembran und/oder anderen Elementen der Sensoranordnung angeordnet sein können. Alternativ oder zusätzlich können als Heizelement jedoch auch Elemente der Sensoranordnung verwendet werden, welche ohnehin in der Sensoranordnung vorhanden sind. So kann das Sensorelement, insbesondere im Falle eines Drucksensors, beispielsweise mindestens einen Messwiderstand umfassen, insbesondere mindestens einen Dehnungswiderstand, beispielsweise mindestens einen piezoresistiven Widerstand. Diese mindestens eine Dehnungswiderstand kann beispielsweise auf einer Sensormembran angeordnet sein und/oder in eine derartige Sensormembran integriert sein. Alternativ oder zusätzlich zu einem oder mehreren Dehnungswiderständen kann auch eine Widerstandsbrückenschaltung vorgesehen sein, beispielsweise eine Wheatstone-Brücke. Ein oder mehrere Dehnungswiderstände können in diese Widerstandsbrückenschaltung integriert sein, wobei der Widerstand dieses Dehnungswiderstands über die Widerstandsbrückenschaltung erfasst werden kann. Der Messwiderstand und/oder die Widerstandsbrückenschaltung können ganz oder teilweise Bestandteil des Heizelements sein. In diesem Fall können beispielsweise der Messwiderstand und/oder die Widerstandsbrückenschaltung ganz oder teilweise mit einem Heizstrom beaufschlagt werden, um die gewünschte und oben beschriebene Beheizung des Sensorelements zu erreichen. Diese Beheizung kann beispielsweise auch getaktet erfolgen, so dass beispielsweise Messfunktionen des Sensorelements nicht gestört werden.The Heating element can be used as a separate, from the other sensor function the sensor element independent element be designed, for example, as described above, in the form of one or more Heating resistors, which on and / or within the sensor membrane and / or other elements of the sensor arrangement can be arranged. Alternatively or additionally, as a heating element however, elements of the sensor arrangement may also be used are anyway present in the sensor arrangement. So the sensor element, in particular in the case of a pressure sensor, for example at least comprise a measuring resistor, in particular at least one expansion resistor, for example, at least one piezoresistive resistor. These At least one expansion resistance can, for example, on a sensor membrane be arranged and / or integrated into such a sensor membrane be. Alternatively or in addition to one or more Strain resistors can also be a resistance bridge circuit be provided, for example, a Wheatstone bridge. One or more strain resistors can be used in this resistance bridge circuit be integrated, wherein the resistance of this strain resistor across the resistor bridge circuit can be detected. The measuring resistor and / or the resistance bridge circuit can be part or all of the heating element. In this Case, for example, the measuring resistor and / or the resistor bridge circuit in whole or in part with a heating current are applied to the desired and to achieve the above-described heating of the sensor element. This heating can for example also be clocked, so that For example, measurement functions of the sensor element not disturbed become.
Die Sensoranordnung kann weiterhin eine Auswerteschaltung umfassen. Unter einer Auswerteschaltung ist dabei eine elektronische Schaltung zu verstehen, welche eingerichtet ist, um Signale des Sensorelements aufzunehmen und vollständig oder teilweise zu verarbeiten und/oder weiterzuleiten. Alternativ oder zusätzlich kann die Auswerteschaltung weitere Funktionen übernehmen, beispielsweise Ansteuerfunktionen für das Sensorelement. Die Auswerteschaltung kann insbesondere eine oder mehrere Schnittstellen umfassen, über welche Signale der Sensoranordnung weitergeleitet und/oder abgefragt werden können. Auch eine Energieversorgung des Sensorelements kann über die Auswerteschaltung gewährleistet werden. Besonders bevorzugt ist es, wenn die Auswerteschaltung zumindest teilweise räumlich getrennt von dem Sensorelement angeordnet ist, wobei das Heizelement eingerichtet ist, um zumindest das Sensorelement zu beheizen, vorzugsweise ausschließlich das Sensorelement. So können die Auswerteschaltung und das Sensorelement beispielsweise auf einem Substrat angeordnet werden, beispielsweise einem Kunststoff- und/oder Keramiksubstrat und/oder einem Gehäusespritzteil, wobei die Anordnung räumlich getrennt erfolgen kann. Die Verbindung zwischen der Auswerteschaltung und dem Sensorelement kann beispielsweise durch Drähte und/oder Leiterbahnen erfolgen. Das Heizelement kann insbesondere derart eingerichtet sein, dass ausschließlich das Sensorelement beheizt wird, wohingegen die Auswerteschaltung beispielsweise von dem Heizelement im wesentlichen unbeeinflusst sein soll. Grundsätzlich kann die Auswerteschaltung jedoch auch von dem Heizelement mit beheizt werden.The sensor arrangement may further comprise an evaluation circuit. An evaluation circuit is an electronic circuit which is set up in order to receive signals of the sensor element and to process them completely or partially and / or forward them. Alternatively or additionally, the evaluation circuit can take on additional functions, for example, control functions for the sensor element. The evaluation circuit may in particular comprise one or more interfaces via which signals of the sensor arrangement can be forwarded and / or queried. A power supply of the sensor element can be ensured via the evaluation circuit. It is particularly preferred if the evaluation circuit is arranged at least partially spatially separated from the sensor element, wherein the heating element is arranged to heat at least the sensor element, preferably exclusively the sensor element. For example, the evaluation circuit and the sensor element can be arranged on a substrate, for example a plastic and / or ceramic substrate and / or a housing injection part, wherein the Arrangement can be spatially separated. The connection between the evaluation circuit and the sensor element can be effected for example by wires and / or conductor tracks. The heating element can in particular be set up such that only the sensor element is heated, whereas the evaluation circuit should be substantially unaffected by the heating element, for example. In principle, however, the evaluation circuit can also be heated by the heating element.
Wie oben dargestellt, kann die Schutzabdeckung beispielsweise mindestens ein Gel umfassen oder sogar vollständig aus mindestens einem Gel bestehen. Unter einem Gel ist dabei eine Form von Materie zu verstehen, welche zum Zwecke eines Aufbringens auf die zu schützende Stelle der Sensoranordnung verformbar ist, um sich beispielsweise einer Oberflächenkontur anzupassen. Das Gel kann insbesondere in einem weichen, verformbaren Zustand verbleiben, kann grundsätzlich auch nach dem Aufbringen ausgehärtet werden. Das Gel kann beispielsweise Medien-dichte oder Medien-abweisende Eigenschaften aufweisen, beispielsweise eine Feuchtedichtigkeit und/oder eine Öldichtigkeit. Besonders bevorzugt ist es, wenn das Gel eine oder mehrere der folgenden Substanzen umfasst: ein Dimethylsiloxangel, ein Fluorsilikongel, ein Perfluorpolyether. Derartige Gele haben sich in der Elektrotechnik zum Schutz von Bauelementen, insbesondere gegenüber korrosiven Umgebungsmedien, als vorteilhaft erwiesen.As As shown above, for example, the protective cover may be at least include a gel or even completely off at least a gel. Under a gel is a form of matter to understand which for the purpose of applying to the protected Location of the sensor assembly is deformable, for example to adapt to a surface contour. In particular, the gel can can remain in a soft, deformable state, in principle be cured after application. The gel can For example, media density or media-repellent properties have, for example, a moisture seal and / or an oil seal. It is particularly preferred if the gel is one or more of the following Substances includes: a dimethylsiloxane gel, a fluorosilicone gel, a perfluoropolyether. Such gels have been used in electrical engineering for the protection of components, especially against corrosive Environment media, proved advantageous.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Sensoranordnung ist diese Sensoranordnung eingerichtet, um eine Betriebstemperatur zu erfassen und eine Heizleistung des Heizelements zu steuern und/oder zu regeln. Zum Zwecke der Erfassung der Betriebstemperatur kann beispielsweise die Sensoranordnung einen oder mehreren Temperaturfühler umfassen. Beispielsweise können einen oder mehrere Temperaturfühler direkt oder indirekt mit dem Sensorelement verbunden sein, beispielsweise einer Sensorfläche des Sensorelements, insbesondere einer Sensormembran. Beispielsweise können derartige Temperaturfühler direkt oder indirekt auf die Membran aufgebracht werden und/oder in diese integriert werden. Beispielsweise können die Temperaturfühler einen oder mehrere Temperaturwiderstände umfassen. Auch andere Arten von Temperaturfühlern sind jedoch grundsätzlich einsetzbar. Die Sensoranordnung kann beispielsweise eine elektronische und/oder programmtechnisch eingerichtete Steuerung und/oder Regelung umfassen, welche, beispielsweise unter Verarbeitung der Signale des mindestens einen Temperaturfühlers, den Betrieb des Heizelements steuert und/oder regelt, beispielsweise um die Betriebstemperatur auf einen bestimmten Wert oder innerhalb eines bestimmten Wertebereichs einzustellen und/oder zu regeln. Derartige Vorrichtungen sind dem Fachmann grundsätzlich bekannt.In a further advantageous embodiment of the sensor arrangement is this sensor arrangement is set to an operating temperature capture and control a heating power of the heating element and / or to regulate. For the purpose of detecting the operating temperature can For example, the sensor arrangement comprise one or more temperature sensors. For example, one or more temperature sensors be directly or indirectly connected to the sensor element, for example a sensor surface of the sensor element, in particular a Sensor membrane. For example, such temperature sensors be applied directly or indirectly to the membrane and / or be integrated into this. For example, the temperature sensors can have a or include multiple temperature resistances. Others too However, types of temperature sensors are basic used. The sensor arrangement may be, for example, an electronic and / or include programmable control and / or regulation, which, for example, while processing the signals of at least a temperature sensor that controls the operation of the heating element and / or regulates, for example, the operating temperature to a certain value or within a certain range of values and / or to regulate. Such devices are the expert in principle known.
Die Sensoranordnung kann insbesondere eingerichtet sein, um eine Heizleistung des Heizelements derart zu steuern oder zu regeln, dass die Betriebstemperatur eine vorgegebene Maximaltemperatur, insbesondere eine Maximaltemperatur zwischen 90°C und 150°C, vorzugsweise eine Maximaltemperatur von 100°C, nicht überschreitet. Alternativ oder zusätzlich kann die Sensoranordnung auch eingerichtet sein, um die Betriebstemperatur um 2 Kelvin bis 15 Kelvin, vorzugsweise um 4 Kelvin bis 6,5 Kelvin, oberhalb der Umgebungstemperatur einzustellen und/oder zu regeln. Insbesondere kann die Betriebstemperatur um mindestens 4 Kelvin oberhalb der Umgebungstemperatur gewählt werden, vorzugsweise um mindestens 4–10 Kelvin oberhalb der Umgebungstemperatur.The Sensor arrangement may be arranged in particular to a heating power of the heating element to control or regulate that the operating temperature a predetermined maximum temperature, in particular a maximum temperature between 90 ° C and 150 ° C, preferably a maximum temperature of 100 ° C, does not exceed. Alternatively or In addition, the sensor arrangement can also be set up, around the operating temperature by 2 Kelvin to 15 Kelvin, preferably to set 4 Kelvin to 6.5 Kelvin above the ambient temperature and / or to regulate. In particular, the operating temperature can chosen at least 4 Kelvin above ambient temperature are, preferably at least 4-10 Kelvin above the ambient temperature.
Die Schutzabdeckung kann, wie oben dargestellt, das Sensorelement ganz oder teilweise gegenüber dem Medium und/oder anderen Medien, beispielsweise korrosiven Medien, abschirmen. Wie oben dargestellt, kann diese Abschirmung beispielsweise einen Teil des Sensorelements umfassen, welcher beispielsweise eine Sensorfläche umfasst. So kann beispielsweise die Sensorfläche direkt oder indirekt abgeschirmt werden. Alternativ oder zusätzlich können jedoch auch andere Teile des Sensorelements durch die Schutzabdeckung abgeschirmt werden, beispielsweise ein oder mehrere Anschlusskontakte. In diesem Fall, jedoch auch in anderen Fällen, ist es bevorzugt, wenn die Sensoranordnung mindestens einen Anschlusskontakt umfasst, wobei das Heizelement eingerichtet ist, um den Anschlusskontakt zu heizen. Der Anschlusskontakt kann insbesondere mindestens eine intermetallische Phase umfassen, beispielsweise eine Au-Al-intermetallische Phase umfassen. Derartige intermetallische Phasen können beispielsweise auftreten, wenn ein Bonddraht auf ein Kontaktpad aufgebracht wird, beispielsweise ein Gold-Bond auf ein Aluminium-Kontaktpad. Derartige intermetallische Phasen sind in der Regel besonders anfällig gegenüber Korrosionen, beispielsweise galvanische Korrosionen. Durch Heizung der Anschlusskontakte können derartige Korrosionen zumindest teilweise vermieden werden.The Protective cover, as shown above, the sensor element completely or partly to the medium and / or other media, For example, corrosive media, shield. As shown above, For example, this shield may be part of the sensor element comprising, for example, a sensor surface. For example, the sensor surface can be directly or indirectly be shielded. Alternatively or additionally but also other parts of the sensor element through the protective cover be shielded, for example, one or more terminals. In this case, but also in other cases, it is preferable if the sensor arrangement comprises at least one connection contact, wherein the heating element is arranged to connect the terminal heat. The connection contact may in particular at least one intermetallic Phase comprise, for example, an Au-Al-intermetallic phase. Such intermetallic phases may be, for example occur when a bonding wire is applied to a contact pad, For example, a gold bond on an aluminum contact pad. Such intermetallic Phases are usually particularly vulnerable to Corrosion, such as galvanic corrosion. By heating the connection contacts can at least such corrosion partially avoided.
Kurze Beschreibung der ZeichnungenBrief description of the drawings
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.embodiments The invention is illustrated in the drawings and in the following Description explained in more detail.
Es zeigenIt demonstrate
Ausführungsbeispieleembodiments
In
den
Zum
Schutz des Anschlusskontakts
Allerdings
hat es sich gezeigt, dass sich in der Praxis in manchen Bereichen,
hier insbesondere im Bereich des Übergangs zwischen dem Gold-Bonddraht
Eindiffundierte
Wassermoleküle
Eine
Kondensation flüchtiger Abgas-Bestandteile, beispielsweise
von Wasserdampf aus dem Abgas, tritt jedoch vorzugsweise an der
kältesten Stelle auf dem Weg innerhalb der Sensoranordnung,
beispielsweise dem Weg hin zu einem Sensorelement, auf. Eine Grundidee
der vorliegenden Erfindung besteht somit darin, einen Sensorchip und/oder
ein Sensorelement zumindest teilweise während des Betriebes
aufzuheizen, dadurch eine Beheizung des Sensorchips bzw. Sensorelements eine
Kondensation von Abgaskondensat im Gel
In
Das
Substrat
Das
Sensorelement
Wiederum
ist auch das Sensorelement
Bei
Drucksensoren
Diese
Heizelemente
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.
Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature
- - Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 74–76 sowie Seiten 128–130 [0001] - Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, edition 2007, pages 74-76 and pages 128-130 [0001]
- - Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 74–76 sowie Seiten 128–130 [0005] - Robert Bosch GmbH: Sensors in motor vehicles, edition 2007, pages 74-76 and pages 128-130 [0005]
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102009003090A DE102009003090A1 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Sensor arrangement for detecting a pressure |
| PCT/EP2010/053586 WO2010130487A1 (en) | 2009-05-14 | 2010-03-19 | Sensor array for detecting pressure |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE102009003090A DE102009003090A1 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Sensor arrangement for detecting a pressure |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE102009003090A1 true DE102009003090A1 (en) | 2010-11-18 |
Family
ID=42246210
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE102009003090A Withdrawn DE102009003090A1 (en) | 2009-05-14 | 2009-05-14 | Sensor arrangement for detecting a pressure |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE102009003090A1 (en) |
| WO (1) | WO2010130487A1 (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914403A (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 森萨塔科技公司 | Sensor system for differential pressure measurement |
| WO2013068035A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | X-Fab Semiconductor Foundries Ag | Interconnect device, electronic device, and method of using a self-heatable conductive path of the interconnect device |
| DE102015110092A1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Field device for use in hygienic applications in process and automation technology and method for its production |
| DE102016217132A1 (en) | 2016-09-08 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical pressure sensor |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE102020203910B3 (en) | 2020-03-26 | 2021-06-17 | Robert Bosch Gesellschaft mit beschränkter Haftung | Method for detecting contamination of a MEMS sensor element |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6584853B2 (en) * | 2001-10-12 | 2003-07-01 | Kavlico Corporation | Corrosion-proof pressure transducer |
| JP2004045142A (en) * | 2002-07-10 | 2004-02-12 | Shin Etsu Chem Co Ltd | Semiconductor pressure sensor device |
| DE102005029841B4 (en) * | 2004-07-28 | 2013-09-05 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical pressure sensor with heated passivating agent and method for its control |
-
2009
- 2009-05-14 DE DE102009003090A patent/DE102009003090A1/en not_active Withdrawn
-
2010
- 2010-03-19 WO PCT/EP2010/053586 patent/WO2010130487A1/en not_active Ceased
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| Robert Bosch GmbH: Sensoren im Kraftfahrzeug, Ausgabe 2007, Seiten 74-76 sowie Seiten 128-130 |
Cited By (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102914403A (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | 森萨塔科技公司 | Sensor system for differential pressure measurement |
| EP2554968A1 (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-06 | Sensata Technologies, Inc. | Sensor system for differential pressure measurement |
| KR20130018570A (en) * | 2011-08-01 | 2013-02-25 | 센사타 테크놀로지스, 인크 | Sensor system for differential pressure measurement |
| WO2013068035A1 (en) * | 2011-11-08 | 2013-05-16 | X-Fab Semiconductor Foundries Ag | Interconnect device, electronic device, and method of using a self-heatable conductive path of the interconnect device |
| DE102015110092A1 (en) * | 2015-06-23 | 2016-12-29 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Field device for use in hygienic applications in process and automation technology and method for its production |
| DE102015110092B4 (en) * | 2015-06-23 | 2017-08-10 | Endress + Hauser Gmbh + Co. Kg | Field device for use in hygienic applications in process and automation technology and method for its production |
| US10412784B2 (en) | 2015-06-23 | 2019-09-10 | Endress+Hauser SE+Co. KG | Field device for use in hygienic applications in process- and automation technology and method for its manufacture |
| DE102016217132A1 (en) | 2016-09-08 | 2018-03-08 | Robert Bosch Gmbh | Micromechanical pressure sensor |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2010130487A1 (en) | 2010-11-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE102005029841B4 (en) | Micromechanical pressure sensor with heated passivating agent and method for its control | |
| DE112013001060B4 (en) | Thermal air volume measuring device | |
| DE102012200763A1 (en) | DETECTION DEVICE | |
| EP0923717A1 (en) | Device for determining the pressure and temperature in the suction pipe of an internal combustion engine | |
| DE102009003090A1 (en) | Sensor arrangement for detecting a pressure | |
| WO2019048202A1 (en) | GAS SENSOR FOR MEASURING A CONCENTRATION OF AN ANALYSIS GAS | |
| DE102006017535B4 (en) | Pressure sensor | |
| WO2008025182A2 (en) | Sensor unit | |
| DE102013215522A1 (en) | Sensor device for determining at least one parameter of a fluid flowing through a channel | |
| DE102013204804A1 (en) | Sensor device and method for producing a sensor device | |
| WO2013171033A1 (en) | Oxygen sensor and internal combustion engine comprising said sensor | |
| DE102011002884A1 (en) | Force-and/or pressure-and/or temperature measuring electronic circuit for use in force-and/or pressure- and/or temperature sensors in brake device of motor car, has semi-bridge elements whose metallic resistors form potential divider | |
| DE112016004744T5 (en) | A sensor component for detecting a physical quantity and a device for measuring a physical quantity | |
| DE102014200082A1 (en) | Pressure sensor for detecting a pressure of a fluid medium | |
| DE102009047352A1 (en) | Layer structure for electrical contacting of semiconductor devices | |
| DE102010038801B4 (en) | Device for detecting a property of a flowing fluid medium | |
| DE102014211771A1 (en) | Temperature measuring device for detecting a temperature of a flowing fluid medium | |
| DE102014215209B4 (en) | Sensor for determining at least one parameter of a fluid medium flowing through a measuring channel | |
| EP3850314B1 (en) | Sensor for determining at least one parameter of a fluid medium flowing through a measurement channel | |
| DE102017128408A1 (en) | Compact pressure sensor | |
| DE10319661A1 (en) | Encapsulated micro-sensor for pressure measurement, has a current conductor within its chamber that has at least two voltage taps to permit determination of a gaseous medium thermodynamic value to detect leaks in the encapsulation | |
| DE102017213129A1 (en) | Pressure sensor module and pressure sensor with a pressure sensor element in an oil reservoir | |
| WO2019020410A1 (en) | PRESSURE SENSOR ARRANGEMENT, MEASURING DEVICE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF | |
| DE102008056198B4 (en) | Mass flow sensor and motor vehicle with the mass flow sensor | |
| DE102008021108A1 (en) | Sensor arrangement producing method, involves contacting sensor element and lead frame with contact connecting element, and covering sensor element by sealing compound, where region of sensor element is free from sealing compound |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R119 | Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee |
Effective date: 20111201 |