專利名稱：基于表面聲波的壓力傳感器預(yù)載的后期組裝自動調(diào)節(jié)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及基于表面聲波(SAW)的輪胎壓力傳感器(TPMS),更具體地涉及在最后組裝了封裝件之后，自動調(diào)節(jié)預(yù)載壓力SAW諧振器頻率。
背景技術(shù)：
本領(lǐng)域中公知的是，通過檢測區(qū)中放置的3個SAW諧振器的頻率變化來測量壓力和溫度。在申請人擁有的較早的專利申請GB0302311.6 (專利號為GB 2386684 )中，公開了例如在兩個凸出部分之間懸掛的基底，如圖1所示。包裝罩蓋/隔片的凹陷壓在石英基底上。壓力變化使SAW基底彎曲，SAW基底彎曲又使SAW諧振器變形，改變了頻率。所有3個諧振器都對溫度有反應(yīng)。只有PSAW對壓力有反應(yīng)，因此，AF (P-T1 )與壓力成比例。石英是各向異性材料，因此T1， T2對溫度有不同反應(yīng)，所以AF (Tl-T2)與溫度成比例。圖2顯示了 TPMS傳感器組件。SAW管芯位于兩個凸出部分之間的中央。SAW被引線結(jié)合到電絕緣管腳。罩蓋/隔片被降至石英上。在制造過程中，必需在緊密頻率公差范圍內(nèi)預(yù)載壓力SAW,以便減小制造變化，確保工作頻率符合相關(guān)的無線電頻率傳輸管理頻段，例如ISM頻段(工業(yè)，科學(xué)和醫(yī)療頻段)。在預(yù)載過程中，封裝件被機(jī)械地約束在機(jī)械預(yù)載夾具內(nèi)，同時測量壓力SAW的頻率。當(dāng)獲得正確頻率時，用激光焊機(jī)將封裝件基座和罩蓋焊接在一起。然而，由于激光焊接的機(jī)械效應(yīng)，封裝件的密封會使預(yù)載頻率移動。目前，不得不通過修改預(yù)載頻率來包容和容許這種頻率移動和產(chǎn)生的傳播。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，通過在被密封的封裝件的外表面上產(chǎn)生標(biāo)記(包括塑性形變小區(qū))以便使封裝件的預(yù)載頻率產(chǎn)生移動的方式，提供調(diào)節(jié)壓力監(jiān)控封裝件預(yù)載的方法。
根據(jù)本發(fā)明的另 一方面，提供了 一種制造壓力監(jiān)控封裝件
的方法，包括以下步驟將多個SAW諧振器安裝到基底上；將基底 安裝在封裝件基座中；機(jī)械地將封裝件基座約束在機(jī)械預(yù)載夾具內(nèi)； 使用夾具調(diào)節(jié)預(yù)載，同時測量SAW頻率，直到得到所需頻率；使用 激光焊機(jī)將罩蓋焊接到封裝件基座；然后通過使用激光焊機(jī)在封裝件 的外表面上產(chǎn)生激光標(biāo)記來微調(diào)預(yù)載頻率。本發(fā)明的優(yōu)點是在罩蓋已經(jīng)被固定到基座之后能非常準(zhǔn)確 地設(shè)置預(yù)載頻率(在該階段通常預(yù)載頻率會發(fā)生變化)，這比現(xiàn)有技 術(shù)的方法更加有效，現(xiàn)有技術(shù)的方法在焊接罩蓋會盡力預(yù)測可能會發(fā) 生的頻移，調(diào)節(jié)亂跳的預(yù)載頻率，以便補(bǔ)償預(yù)測的頻移。


為了能更好地理解本發(fā)明，現(xiàn)在通過例子，參考附圖來描 述本發(fā)明的實施例，圖中圖1是根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的溫度補(bǔ)償型的基于SAW的壓力傳感 器的圖解說明；圖2是體現(xiàn)圖1的傳感器的壓力傳感器組件的側(cè)剖視圖； [OOll]圖3是對本發(fā)明的圖解說明，顯示了用來提高預(yù)載頻率的 斑點圖案；和圖4是對本發(fā)明的圖解說明，顯示了用來降低預(yù)載頻率的 斑點圖案。
具體實施例方式圖1顯示了典型的溫度補(bǔ)償型壓力傳感器，如本領(lǐng)域已知 的用于輪胎壓力監(jiān)控的那一類。傳感器由襯底l組成，襯底l由隔片 7的凹陷6接合于點5，以便將壓力變化傳遞到襯底，在襯底中產(chǎn)生 應(yīng)力場變化，應(yīng)力場變化由安裝在襯底1上的表面聲波裝置2, 3, 4 檢測。具體地，如圖l所示，在襯底上設(shè)置有3個SAW，其中第一壓 力測量SAW 2被安裝在襯底1的應(yīng)力區(qū)；第一溫度測量SAW 3被安 裝在村底1的無應(yīng)力區(qū)上，縱軸與壓力SAW2的縱軸對準(zhǔn)；第二溫度 測量SAW 4也被安裝在村底1的無應(yīng)力區(qū)，SAW 4的縱軸向壓力SAW 2和第一溫度SAW3的縱軸傾斜。這種配置能讀取到有效的溫度補(bǔ)償壓力讀數(shù)，這在本領(lǐng)域是已知的。襯底被包裝在封裝件中以形成圖2中所示的傳感器組件， 封裝件IO具有基座11和由包裝罩蓋形成的隔片7,在基座11上，襯 底僅被支撐于凸出部分12上。隔片7的上表面承受著待測量的壓力 環(huán)境，同時封裝件10的內(nèi)部13被充以基準(zhǔn)壓力，隔片7的下表面承 受該基準(zhǔn)壓力。因此，外部環(huán)境的壓力變化導(dǎo)致隔片7的變形 (defections),該變形通過凹陷6^皮傳遞到坤于底1。為了根據(jù)本發(fā)明調(diào)節(jié)壓力監(jiān)控封裝件的預(yù)載，形式為塑性 形變小區(qū)域的標(biāo)記21-28, 31-38形成于被密封的封裝件10的外表面 上。這些標(biāo)記21-28, 31-38使封裝件的預(yù)載頻率產(chǎn)生移動，從而實現(xiàn) 封裝件工作頻率的微調(diào)?？梢砸愿鞣N方式產(chǎn)生斑點，如使用激光產(chǎn)生。更具體地，若干激光光斑被施加到封裝件10的罩蓋/隔片7 的表面和/或邊緣，例如如圖3所示， 一個激光光斑纟皮施加到罩蓋/隔 片7的表面15，產(chǎn)生頻率上移，同時如圖4所示， 一個激光光斑被施 加到罩蓋/隔片7的邊緣16,產(chǎn)生罩蓋/隔片的邊緣的頻率下移。換種方式講，被施加到隔片側(cè)面的激光光斑降低了預(yù)載頻 率，被施加到隔片頂表面的斑點提高了預(yù)載頻率。由肉眼定位的每個 激光光斑產(chǎn)生的預(yù)載頻移在20kHz到40kHz的范圍內(nèi)。由每個斑點產(chǎn)生的頻移量取決于標(biāo)記直徑、位置和穿透深 度。頻移的可重復(fù)性可以通過機(jī)械定位激光而獲得。優(yōu)選地，每個激 光標(biāo)記是激光光斑，盡管可以使用其它標(biāo)記，諸如連續(xù)激光線。本發(fā) 明進(jìn)一步的優(yōu)勢在于，增加激光光斑來調(diào)整頻率時并沒有對傳感器的 靈敏性、磁滯性、局部疲勞等產(chǎn)生負(fù)面影響。該處理對基于SAW的TPMS傳感器的批量生產(chǎn)有巨大益 處，例如，對準(zhǔn)確的機(jī)械預(yù)載頻率設(shè)置要求少；可實現(xiàn)壓力SAW頻 率的更為緊密的公差；預(yù)載過程自動化，結(jié)果實現(xiàn)了顯著地節(jié)約了制 造成本。
權(quán)利要求
1. 一種調(diào)節(jié)壓力監(jiān)控封裝件(10)的預(yù)載的方法，包括以下步驟在被密封的封裝件(10)的外表面(15，16)產(chǎn)生至少一個標(biāo)記(21-28，31-38)。
2. —種制造壓力監(jiān)控封裝件的方法，包括以下步驟將多個諧振 器(2， 3, 4)安裝到襯底(1)上；將所述襯底(1)安裝在封裝件 基座(11 )中；機(jī)械地將所述封裝件基座(11 )約束在機(jī)械預(yù)載夾具 內(nèi)；使用所述夾具調(diào)節(jié)所述預(yù)載，同時測量所述諧振器(2， 3， 4) 的頻率，直到得到所需頻率；.將罩蓋(7)焊接到所述封裝件基座(11 ); 然后通過在所述封裝件(10 )的所述外表面上產(chǎn)生標(biāo)記(21-28, 31-38 ) 來微調(diào)預(yù)載頻率。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的方法，其中產(chǎn)生標(biāo)記的步驟包括產(chǎn) 生塑性形變小區(qū)。
4. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述標(biāo)記是使用 激光產(chǎn)生的。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的方法，其中所述標(biāo)記是使用激光焊機(jī)產(chǎn) 生的。
6. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述標(biāo)記被施加 到所述封裝件(10)的罩蓋(7)的表面(15)和所述封裝件(10) 的所述罩蓋/隔片(7)的邊緣(16)中的至少一個。
7. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中所述或每個標(biāo)記 (21-28, 31-38 )的直徑、位置和穿透深度被改變，由此改變所產(chǎn)生的最終頻移。
8. 根據(jù)前述權(quán)利要求中任一項所述的方法，其中每個標(biāo)記是斑點。
9. 根據(jù)權(quán)利要求1-7中任一項所述的方法，其中每個標(biāo)記是連續(xù)線。
10. —種壓力監(jiān)控封裝件，包括多個諧振器(2， 3， 4)和罩蓋(7)， 所述諧振器被安裝到襯底(1 )上，襯底(1 )被安裝在封裝件基座(11 ) 中，罩蓋(7)被焊接到所述封裝件基座(11)上，所述封裝件(10) 的外表面(15, 16)具有產(chǎn)生于其上的標(biāo)記，以微調(diào)所述封裝件的預(yù) 載頻率。
11. 根據(jù)權(quán)利要求IO所述的壓力監(jiān)控封裝件，其中所述標(biāo)記產(chǎn)生 于所述封裝件(10)的所述罩蓋(7)的表面(15)和所述封裝件(10) 的所述罩蓋/隔片(7)的邊緣(16)中的至少一個上。
全文摘要
本文公開了一種通過在被密封的封裝件的罩蓋的外表面上產(chǎn)生標(biāo)記來調(diào)節(jié)基于表面聲波(SAW)的壓力傳感器封裝件的預(yù)載的方法，標(biāo)記包括塑性形變小區(qū)。
文檔編號G01L9/08GK101473206SQ200780023344
公開日2009年7月1日 申請日期2007年3月28日 優(yōu)先權(quán)日2006年6月23日
發(fā)明者A·諾埃爾, P·E·維克里 申請人:傳感技術(shù)有限公司