[发明专利]对热机械封装应力具有低灵敏度的小型负荷传感器装置

权利要求书

1.一种负荷传感器装置，包括：

封装(12；32；52；72；92；112；132；152；172；192；212；232)，其形成腔室(24；44；64；84；104；124；184，194；214)并且具有被配置为在使用中通过力而变形的可变形衬底(21；41；61；81；101；121；141；161；181；201；320；420)；

传感器单元(11；31；51；71；91；111；131；151；171；191；211；231)，其与所述可变形衬底直接接触，并且被配置为检测所述可变形衬底的变形；以及

弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175；195；215；235)，其布置在所述腔室内并作用在所述封装和所述传感器单元之间，所述弹性元件被配置为在所述传感器单元上，产生保持所述传感器单元与所述可变形衬底接触的力。

2.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器单元(11；71；111；131；151；171；191；211)包括半导体材料或者陶瓷的传感器管芯(13；73；113；133；153；173；193；213)，所述传感器管芯具有与所述可变形衬底(21；81；121；141；161；181；201；315)接触的第一面(13A)并且承载变形感测元件(27；107)。

3.根据权利要求2所述的装置，其中所述变形感测元件是压敏电阻器(27；107)。

4.根据权利要求2或3所述的装置，其中所述传感器管芯(13；73；113；133；153；173；193；213)具有第二面(13B)，并且主体(14；89；94；114；134；154；174)被布置在所述传感器管芯和所述弹性元件(15；75；95；115；135；155；175)之间，所述主体具有比所述管芯更大的刚度，其中所述传感器管芯和所述主体限定在所述传感器管芯和所述弹性元件之间的间隙(16；76)。

5.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175；195；215；235)选自弹簧元件、弹性环和粘弹性凝胶。

6.根据权利要求5项所述的装置，其中所述弹簧元件(15；95；115；135；155)是条形或杯形金属薄板。

7.根据权利要求6所述的装置，其中所述弹性元件还包括包围所述传感器单元(91；111；131)并且布置在所述传感器单元(91；111；131)和所述封装(92；112；132)之间的粘性物质(99；119；139)。

8.根据权利要求7所述的装置，其中所述粘性物质(139)包围所述弹性元件(135)的至少一部分。

9.根据权利要求7所述的装置，其中所述粘性物质(139)布置在所述弹性元件(115)和所述传感器单元(111)之间。

10.根据权利要求1-3中任一项所述的装置，其中所述封装(12；32；52；72；92；112；132；152；172；212；232)包括结合到基部(21；41；61；81；101；121；141；161；181)的盖(22；42；62；82；102；122；142；162；182)，所述基部形成所述可变形衬底，并且所述盖形成用于所述弹性元件(15；35；55；75；95；115；135；155；175)的对比表面。

11.根据权利要求1所述的装置，其中所述传感器单元(31；51)包括承载变形感测元件(33；63)的柔性膜(47；67)，所述弹性元件(35；55)作用在所述封装(32；52)和所述柔性膜之间。