[发明专利]确定测量通道的流体介质参数的传感器组件及其制造方法

说明书

本发明涉及一种用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数、尤其是内燃机的吸入空气质量的传感器组件，其中，所述传感器组件具有器具壳体、尤其是已置入或能置入到流动管道的插接式探测器、布置在所述测量通道中的传感器芯片以及至少一个布置在所述器具壳体的电子部件室，其中，所述传感器芯片集成到传感器单元中，其中，所述传感器单元安置在电子部件模块上，该电子部件模块布置在所述电子部件室内部，其中，所述传感器单元至少部分地布置在所述测量通道中，其中，所述传感器芯片材料锁合地和/或形状锁合地嵌入到所述传感器单元的至少一个物料中。

技术领域

本发明涉及一种用于确定流经测量通道的流体介质的至少一个参数的传感器组件和一种相应的方法。

背景技术

由现有技术已知用于确定流动的流体介质、即液体和/或气体的特性的多种方法和装置。在此，作为可能参数的特性原则上可以是任意的可物理和/或化学测量的、对流体介质的流动进行定性或定量的特性。在此，尤其可以是流动速度和/或质量流量和/或体积流量。

下面尤其参照所谓的热膜式空气质量测量器描述本发明，如由Konrad Reif(编者)：Sensoren im Kraftfahrzeug，第二版，2012年，146-148页已知。这种热膜式空气质量测量器通常基于传感器元件、尤其是传感器芯片(例如硅传感器芯片)，例如具有传感器膜片作为测量表面或传感器区域，该传感器区域可以被流动的流体介质流过。传感器元件通常包括至少一个加热元件以及至少两个温度探测器，所述温度探测器例如布置在传感器元件的测量表面上。在此，通常一个温度探测器安装在加热元件的上游并且另一个温度探测器安装在加热元件的下游。由被温度探测器感测的温度曲线的非对称性可以推断出流体介质的质量流量和/或体积流量，所述温度曲线受到流体介质的流动的影响。

热膜式空气质量测量器通常构型为插接式探测器，所述插接式探测器可以固定地或可更换地装入到流动管道中。流动管道例如可以是内燃机的进气管段。在此，流体介质的分流流过至少一个设置在热膜式空气质量测量器中的主通道。在主通道的入口和出口之间构造有旁路通道。旁路通道尤其这样构造，使得所述旁路通道具有用于使通过主通道入口进入的介质分流转向的弯曲区段，其中，该弯曲区段在进一步的走向中过渡到布置有传感器芯片的区段中。最后提到的区段是真正的测量通道，传感器芯片布置在该测量通道中。

在所述类型的通常的热膜式空气质量测量器中，具有安装在其上的和分开铸造的传感器元件的传感器载体一般伸入到测量通道中。传感器元件可以贴到传感器载体上。传感器载体例如可以与金属制成的底板构成一单元，在该底板上也可以粘接具有作为电路载体的电路板的操控和分析处理电路。传感器载体例如可以构型为电子部件模块的注塑上去的塑料件。传感器芯片和操控和分析处理电路例如可以通过键合连接装置相互连接。这样形成的电子部件模块例如可以贴入到器具壳体中。整个插接式探测器通常可以通过盖、例如通过旁路盖封闭，该旁路盖通常完全地或至少部分地包含旁路通道，以及通过电子部件室盖封闭。

虽然由现有技术已知的装置具有多个优点，但所述装置仍具有改进潜力。尤其期望的是参数的可靠确定、尤其是传感器元件的测量信号的无干扰的生成和到操控和分析处理电路上的传输。只有当传感器元件的测量表面和在传感器元件与操控和分析处理电路之间的所有连接、尤其所有键合连接能够充分发挥功能、即不具有损坏时，一般才能够实现参数的可靠确定。在此，尤其在热膜式空气质量测量器的制造中必须考虑仔细的工作方式。例如在多种情况中，传感器元件在生产中被操作为敏感的裸芯片，该裸芯片也被称为裸片。用于加工所需的设备例如可以需要增高的费用。

发明内容

因此，在本发明的框架内，提出一种用于确定流经测量通道的流体介质、尤其内燃机的吸入空气质量流的至少一个参数的传感器组件。在本发明的框架中，“传感器组件”基本上理解为以下任意装置，所述装置可以确定参数并且所述装置例如可以产生相应于所确定的参数的至少一个测量信号、例如电测量信号，如电压或电流。所述参数例如可以是流动的流体介质的物理和/或化学特性。也可以感测特性的组合。所述参数尤其可以是流动速度和/或质量流量和/或体积流量。