专利名称：结合顺应针的压力传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种压力传感器。本发明还涉及压力传感器部件。另外本发明
还涉及用于压力传感器飾l鹏针(compliantpin)。
背景技术：
在压力感测领域己知有多种传感器。压力传感器通常广泛应用于各种商业 和工业应用中。采用这种装置是因为它们的宽范围的压力传感器工作应用以及 能够工作于各种不同的环境。然而，压力传感器的工作环境会给压力传 及 其内部部件带来各种工作限制。
电接触(electrical contact),也称为端子或接触针，在电子Xik中与PCB (印 刷电路板)、配电板、连接器线缆和其它装置结合在一起，用来电连接到压力传 繊以及从压力传麟电连接。这里^顿的术语"电(的)"和'电子(的)"以及 它们的组合，是同义的和可互换的，并且涉及任何在其工作中利用电学原理的 部件、电路、，或系统。
顺应针包括压配合(press-fit)部分，其具有一定的弹性。这种顺应针被压 入到电路板的通孔中，通孔的内径稍小于压配合部分的外径。当针被压入到通 孔中时，压配合部分紧密接触(即压力接触)通孔的电镀内表面，同时在垂直 于顺应针轴向的方向上具有挠性。顺应针随后被固定到电路板上，从而可以在 顺应针和电路板的电路之间建立良好的电连接，而不用焊接它们之间的接触部 分。因为存在沿抽出方向给顺应针施加力的情况，所以希望顺应针和通 Lt间 产生的接触压力大约为10牛顿^大，以便维持稳定的电连接。例如，可能在 安装和移除电连接器时或者由于外部因素而施加这种力。
参见图l，显示了现有技术中基于JI, (compliant-based)的驢100的侧 视图。固体顿離接器接触(solid compliant connector contact) 100包括引导部 分102、接触部分108、第一锥形部分106和第二锥形部分110，全部都定位得 基本上邻近接触的一端。第,形部分106位于引导部分102和接触部分108 之间，以便利于接触部分插入到电路板(CB)的孔(H)中。接触部分108以及锥形部分106和110的小的部分形成为适于^t触im 为在孔中与电路板电接触。第二锥形部分110相对于第i形部分106处于接 触部分108的相对(左)侧，并过渡到连接器接触100的中段(mid-section) 112， 该中段具有比弓l导部分102更大的直径以JIJ共更大的电流传导能力和机械^^。 接触100的与引导部分102相对的端部形成为内螺纹连接(female connection) 部分(一般由118 )，其具有轴向插槽(axial socket) 114以及在接触的直径 上的相对侧的、延伸进插槽中的切口 (slit) 116。
现有技术装置100的问^t一是i刻顷应针被用于电部件例如电连接器中。 当电部件安装到电路板上时，顺应针同时将电部件固定到电路板上，并在电部 件和电路板之间粒电连接。现有技术體廳不能充分地满足这些要求。因 此，期望的愚顿应针的压配合部分在长时期内具有大的吸持力(holdingforce), 这是现有技术，100不能充分满足的f寺征。还希望用于将Ji^针插入到电路 板中的力较低，以便于电部件安装到电路板上。由于顺应针由高强度材料制成 并且压力酉己合部分构造为在微小位移下产生很大的接触压力，所以电路板必须 由厚的高5M材料制成以便能够经受由顺应针施加的接触压力。因此电路板中 通孔的直径限制在较窄的范围，这是现有技术，ioo遇到的另一个问题。
某些压力传感器使用陶瓷或印刷电路板(PCB)将压力感测元件保持在封 装(package)中。该衬底需要连接至U弓战框(leadframe)以实J财卜部连接。这 一连接通常借助焊接或弓l线接合实现。这些工艺昂贵、困难并且在用户使用中 存在失效的顾虑。
因此，需要一种新的用于压力传感器的顺应针，其依赖力连接而不需要焊 接或引线接合，并且克服现有技术驢腦存在的问题。
发明内容
以下概要是为了便于理解只有所公开的实施例才有的创新特征的一部分， 而不是一个全面的描述。对实施例各个方面的全面理解可以通过作为一个整体 阅读旨说明书、权利要求、附图和摘要来获得。
因此本发明的一个方面是提供一种改进的压力传 及形成其的方法。 本发明的另一方面是提供一种用于压力传麟的)l鹏针结构。 上述各方面以及其它目标和优点可以如下描述来实现。公开了一种将顺应 针结合至,力传 中的方法及其^ 。 一个或多个引线框可以被模制(mold)到塑料壳体中，以便提供由(多个)引线框和所述塑料壳体构成的弓战框和壳
体组件。此外， 一个或多个顺应针可以配置在(多个)引线框中。进而PCB可 以通过所述(多个)顺应针压配合到弓l线框和壳体组件，使得顺应针提供力连 接以将戶腿印刷电路板压配合到戶腿引线框，从而掛共由(多个)引线框、(多 个))l,针、印刷电路板和戶腿塑料壳体支撑(support)的压力传繊。(多个)
弓l线框可以实现为金属弓战框。
从而顺应针f^力连接而不需要焊接或引线接合。PCB可以压配合到引线 敏壳体组件。壳体本身可以在无需特殊加工或改进的情况下制成。因此当在不 同的压力感测环境的情境下使用或结合时，按照该方式提供压力传感器的工艺 和技术不昂贵并且相对容易实现。
结合进并构成说明书一部分的附图进一步展示了实施例，并与详细描述一 起用来解释这里公开的实施例，其中在全部的各个图中相同的附图标记表示相 同或功能相似的元件。
图1显示了包含固体顷应!惟接器接触的现有技术压力传繊的侧视图； 图2显示了根撤腿实施例实现的压力传 的框图； 图3显示了根据雌实施例实现柳,针的侧视图；以及 图4显示了根据 实施例描述在压力传繊中形劇顿应针的方法的高级 操作流程图。
具体实施例方式
在这些非限制性实例中讨论的特定值和配置可被改变，并且仅用来显示至 少一个实施例，而不是要限制其范围。
参见附图特别是图2，显示了根据tm实施例实现的压力传自200的框 图。压力传繊200包括一个或多个jl,针204，其酉虚和位于金属弓践椴壳 体组件202中，并模制到塑料壳体206中。塑料壳体206禾口弓战框202 —起构 成引线椴壳体组件202。注意根据设计考虑，可以i顿单个弓战tl/壳体组件或 多个引线框。對姐也，可以j顿单个顺应针204或多个)l,针。PCB (印刷电 路板)210可以被力连接(force connect)和/,酉己合208至lj弓l线敏壳体组件202。
顺应针204依靠力连接，通过j顿形成有接头(tab)的针或在针部分中另 一不规则的结构形式并随后被捕获(capture)到模制体部分中。使用这里描述的配置，避免了如现有技术装置教导的使用具有观顿应部分的针以在两个印刷
电路敬t间MiS连的方式。锥形部分106、 110和用于电接触的接触部分108 可被避免，因为连接是基于M (OT PCB 210和金属弓践框202的力连接208。
图3显示了根据 实施例实现的纟鹏针204的侧视图。图3所示的jl, 针204表示的是与，图2所示的同一个顺应针204。顺应针204依靠力连接而 不需要焊接或弓l线接合。顺应针204^顿PCB210和金属引线框202。 PCB210 可Mffi酉己合至lJ顺应针204。
图4显示了根据tm实施例在压力传感器中形劇liiS针的方法400的高级 操作流程图。该过程在框402开始。接下来，如框404所示，顺应针204依靠 力连接。此后，如框406所示，使用印刷电路板(PCB)210和金属引线框202。 接着如框408所示，PCB210可被压配合到顺应针204。然后，如框410所示， 顺应针204配置在弓|线框202中，并且弓|线框202可被模制到塑料壳体中。接 着如框412所示，PCB可被压配合到由塑料壳体206和一个或多个引线框202 构成的弓践敏壳体组件中。最后，如框414所示，壳体206在不需要特殊加工 ^/和改进的情况下成型。
应当理解上述公开的变型和其它特点和功能或它们的替代物可期望结合到 很多其它不同的系统鹏用中。同时各种目前未预料到或不曾预料到的替代物、 修改或变型可以随之由本领域技术人员对其做出，它们也是要被所附权利要求 涵盖。
权利要求
1、一种在压力传感器中结合顺应针的方法，包括模制至少一个引线框到塑料壳体中，以提供由所述至少一个引线框和所述塑料壳体构成的引线框和壳体组件；在所述至少一个引线框中配置至少一个顺应针；通过所述至少一个顺应针将印刷电路板连接到所述引线框和壳体组件，以便所述至少一个顺应针提供力连接以压配合所述印刷电路板到所述引线框，从而提供由所述至少一个引线框、所述至少顺应针、所述印刷电路板和所述塑料壳体支撑的压力传感器。
2、 根据权利要求i戶脱的方法，其中戶;MM少一个弓战框包括金属引线框。
3、 根据权禾腰求l戶舰的方法，其中ffl31戶做至少一个"鹏针将戶腿印刷电路板连接到所述弓践框和壳体组件还包括压配合戶腿印刷电路板到所述弓践 框和壳体组件。
4、 根据权利要求i所述的方法，其中通过戶;M至少一个顺应针将戶，印刷 电路板连接至u所述弓战框和壳体组件还包括力连接所述印刷电路板到所述引线框和壳体组件。
5、 一种在压力传繊中结合"鹏针的方法，包括模制至少一个弓l线框到塑料壳体中，以提供由所述至少一个弓l线框和所述塑料壳体构成的弓l线框和壳体组件，其中所述至少一个弓l线框包括金属弓l线框; 在所述至少一个弓l线框中配置至少一个顺应针；通过所述至少一个顺应针将印刷电路板连接到所述弓践框和壳体组件，以 便所述至少一个顺应针提供力连接以压配合所述印刷电路板到所述弓l线框，从 而提供由戶舰至少一个弓践框、所述至少顺应针、戶腿印刷电路板和所述塑料 壳体支撑的压力传感器。
6、 一种压力传自装置，包括模制到塑料壳体中的至少一个引线框，以提供由所述至少一个引线框和所 述塑料壳体构成的弓践框和壳体组件；配置在0M至少一个弓l线框中的至少一个顺应针；通过所述至少一个顺应针连接到所述弓践框和壳体组件的印刷电路板，以il^述至少一个顺应针提供力连接以压配合所述印刷电路板到所述弓l线框，从 而提供由所述至少一个引线框、所述至少顺应针、所述印刷电路板和所述塑料 壳体支撑的压力传感器。
7、 根据权利要求6所述的装置，其中所述至少一个弓l线框包括金属弓践框。
8、 根据权利要求6戶舰的装置，其中戶舰印刷电路板被压酉哈到戶腿弓践 框和壳体组件。
9、 根据权利要求6戶，的^s，其中戶，印刷电路板力连接到戶;M引线框和壳体组件。
10、 一种压力传li^，，包括 至少一个引线框；塑料壳体，其中所述至少一个引线框模制到所述塑料壳体中，以提供由所 述至少一个弓践框和所述塑料壳体构成的弓战框和壳体组件，所述至少一个弓I 线框包括金属引线框；配置在0M至少一个弓l线框中的至少一个顺应针；以及 通过所述至少一个顺应针连接到戶服弓l线框和壳体组件的印刷电路板，以 便所述至少一个顺应针提供力连接以压配合所述印刷电路板到所述弓践框，从 而提供由所述至少一个引线框、所述至少顺应针、所述印刷电路板和所述塑料 壳体支撑的压力传感器。
全文摘要
一种在压力传感器中结合顺应针的方法，使用PCB(印刷电路板)并压配合到顺应针中。顺应针形成在引线框中并将引线框模制到塑料壳体中。PCB被压配合到引线框/壳体组件。
文档编号G01L9/00GK101657708SQ200880005534
公开日2010年2月24日 申请日期2008年2月18日 优先权日2007年2月20日
发明者M·M·马丁, R·S·琼斯, W·A·拉姆布 申请人:霍尼韦尔国际公司