[0001] 本发明涉及一种能够节省空间的高压压力传感器，属于压力传感器技术领域。

[0002] 压力传感器是一种可以将压力载荷信号转化为电信号等易于调制信号的装置，被广泛应用于液压控制、汽车工业、航空航天等领域。

[0003] 在汽车工业中，例如制动系统，对传感器的尺寸有很高的要求，需要在保证高压压力传感器性能、可靠性的前提下，尽可能地压缩传感器的体积，以提升系统的集成度，降低成本，并预留更多的冗余安全空间。

[0004] 目前，有如公开号CN115979497A所公开的小直径高压力传感器及制造方法和传感器直径缩小方法，通过两个半包支架固定三个PCBA/FPCA线路板，从而实现缩小传感器直径的功能。然而，这种方法存在一些缺陷，一方面，该方案零件加工难度高，其两个半包支架对冲压成型的工艺要求很高，需要有较高的加工精度来满足后续生产过程中的装配需求，这会降低生产可行性，并提升产品的成本；另一方面，该方案整体结构较为复杂，需要实现三个PCBA/FPCA线路板之间的机械连接以及与两个半包支架之间的机械连接，组装难度很高；此外，该方案对电气连接要求高，尤其是三个PCBA/FPCA线路板之间的电气连接，容易出现连接不良问题，可能会降低生产良率，增加可靠性风险。

[0005] 另外，现有技术中还有例如US9310268B2所展示的双层PCB板连接结构，但是由于其双层PCB采用平行排布，且顶层PCB板与接插件的连接结构以及两层PCB板之间的连接柱均位于PCB板中部，除非增加其PCB板的整体面积，不然专用的调理芯片等尺寸较大的电路元器件将难以被排布于PCB板上，进而导致传感器产品整体尺寸大幅增加。

[0006] 也有例如US20110290029A1所展示的连接结构以及支撑环部分镂空结构，该方案虽然可以通过支撑环的镂空结构实现支撑环与压力端子之间的过盈装配，并为上方的PCB板和弹簧连接结构提供稳定的支撑，但是过盈装配难度较高，且存在较大的装配应力，可能会导致传感器在使用过程中发生信号漂移现象，降低产品的可靠性。

[0033] 下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

[0034] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。其中，术语“第一位置”和“第二位置”为两个不同的位置。

[0035] 在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

[0036] 请参照图1‑图6，本发明提供了一种能够节省空间的高压压力传感器，包括：

[0037] 压力端子1，具有依次连接的底部结构11、中部结构12和顶部结构13，所述底部结构11、顶部结构12、中部结构13的横截面积依次减小，所述顶部结构13为感压区域且设置有敏感膜片、缝合线7、半球堵头6且烧结有应变片8；底部结构11横截面积相对较大，能够减小装配应力对整体结构的影响；而中部结构12横截面积最小，能够屏蔽装配应力对顶部结构13的感压区域的影响；顶部结构13设置敏感膜片能够有效减小径向尺寸，同时其也可以竖直设置，方便后续键合工艺；顶部结构13设置半球堵头，是因为端子感压面需要从侧面进行加工来保证精度，而侧面加工一般会产生一个圆形孔，用半球堵头6来堵住后，可以形成密封腔体；所述底部结构11具有依次连接的第一台阶111、第二台阶112、第三台阶113，所述第二台阶112、第三台阶113、第一台阶111的横截面积依次减小，所述第三台阶113与所述中部结构连接，所述第一台阶111底部具有椭圆孔，所述第三台阶113侧部具有环形凹槽，如此设置能够使得外壳部件5和金属支撑环4更好地定位、装配到压力端子1；所述半球堵头6设置于所述顶部结构13侧部，所述半球堵头6能够堵住端子感压面的侧面加工孔并形成密封腔体；

[0038] 键合PCB2，连接所述压力端子1的顶部结构13，所述键合PCB2为竖直状态的PCB板；

[0039] 弹簧PCB3，所述弹簧PCB3为水平状态的PCB板且具有水平且相对的第一工作面和第二工作面，所述第一工作面通过L形金属件9和焊锡连接所述键合PCB2，所述第二个工作面连接弹性件；所述键合PCB2和弹簧PCB3为垂直放置关系；所述键合PCB2顶部具有凸起连接件21，所述弹簧PCB3中心具有能够与所述凸起连接件21配合L形金属件9构成连接的连接孔；

[0040] 金属支撑环4，连接所述压力端子1的底部结构且包围所述键合PCB2；所述金属支撑环4为具有多个镂空结构的板状物经弯折抱圆并首尾卡接后形成的圆筒状结构，既达到了轻量化的目的，又提高了散热水平，提高了产品精度，并且首尾卡接的设置相较于一体式的设置可以提供较高的连接强度，同时可以降低支撑环的加工难度；所述金属支撑环4与所述键合PCB2的最大横截面处通过点锡膏22焊接，从而键合PCB板2能够利用金属支撑环4提供支撑，结构稳定性高，相较于其他卡扣设计、热铆接设计等方式，有助于提升后续键合工序的良率；

[0041] 所述金属支撑环4顶部具有四个金属支撑件41，第一，所述金属支撑件41可以与所述弹簧PCB3的第一工作面回流焊接，所述金属支撑件41至少有一部分与所述第一工作面接触的表面设置有高锡浸润性的镀层，使得焊锡在回流、固化过程中仅在镀层处流动，不会流动至其他区域，保证焊接可靠性；第二，所述金属支撑件41也可以与所述弹簧PCB3的边缘直接插接；以及

[0042] 外壳部件5，连接所述压力端子1的底部结构且完全笼罩所述键合PCB2、所述弹簧PCB3和所述金属支撑环4；所述外壳部件5内壁设有多个定位筋51，所述定位筋51能够配合定位所述弹簧PCB3和弹性件31，进一步增加结构稳定性。

[0043] 实施例1

[0044] 如图6，本实施例将提供本发明的一种整体装配的方式：

[0045] 步骤一：将压力端子1的顶部结构13和半球堵头6通过激光焊接工艺实现焊接；应变片8通过玻璃微熔工艺烧结至压力端子1的顶部结构13；同时，键合PCB2上的电容、电阻、磁珠、调理芯片等电子元器件通过SMT贴片工艺实现组装；

[0046] 步骤二：将键合PCB2从上往下推入金属支撑环4内，然后向径向推动，利用金属支撑环4的四个卡接住键合PCB2，卡接的高度略高于键合PCB2的板厚，卡接的高度可以是1.2mm，板厚可以是1mm；

[0047] 步骤三：在键合PCB2和金属支撑环4的卡接位点处点锡膏22，并通过回流焊工艺实现两者的焊接；

[0048] 步骤四：通过键合PCB2的凸起连接件21与弹簧PCB3的连接孔连接，并焊接，焊接既包括弹簧PCB3与金属支撑环4的四个金属支撑件41的焊接，又包括弹簧PCB3与键合PCB2之间通过L形金属件9辅助焊接，焊接方法可选择激光锡球焊、回流焊等；

[0049] 步骤五：金属支撑环4与压力端子1的底部结构11组装焊接，焊接方法为激光焊，焊接工艺可选择点焊或者整圈焊接；

[0050] 步骤六：键合，通过缝合线7键合连接应变计8的焊盘与键合PCB2上的焊盘；

[0051] 步骤七：组装外壳部件5和弹性件31，弹性件31选用四个弹簧，弹簧可以直接装入外壳部件5预设的弹簧支架内，并将外壳部件5有弹簧支架的一侧向下放置，防止弹簧掉落；

[0052] 步骤八：对于步骤六的装配体，将压力端子1的一侧朝上，装入外壳部件5之中，两者之间的装配定位通过外壳部件5的PCB定位筋51进行定位，防止装反；

[0053] 步骤九：外壳部件5与压力端子1的底部结构11的连接处通过激光焊接的方式焊接一圈，实现两者之间的机械连接。

[0054] 以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围，均应包含在本申请的保护范围之内。