一种车用氧传感器模块化总成和封装方法
【专利摘要】本发明涉及氧传感器【技术领域】，尤其是一种车用氧传感器模块化总成和封装方法，总成分为感应区、探头密封区、连接区及主体密封区四个部分，四个部分由外围零部件和内部零部件构成，外围零部件包括探头套、六角座、主套筒、密封塞和高温导线，内部零部件包括感应部件、绝缘环、密封块、陶瓷压块、电极支座、引线接头、导线支座和固定锁套，陶瓷压块实现内部零部件的一体化；主套筒仅与六角座和密封塞通过焊接和铆接实现主体密封，不跟内部零部件发生干涉；六角座作为总成封装的连接体，通过焊接与探头套和主套筒等其他外围零部件连接成一体。本发明通过对车用氧传感器总成标准化分区设计进而实现模块化封装，提高封装效率和成品率，降低生产成本。
【专利说明】一种车用氧传感器模块化总成和封装方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及氧传感器【技术领域】，尤其是一种车用氧传感器模块化总成和封装方法。
【背景技术】
[0002]随着汽车尾气排放法规要求越来越严格，能快速冷启动的集成片式氧传感器得到广泛应用，以大幅降低发动机冷启动排放。然而氧传感器总成的恶劣应用环境以及内部集成芯片的方条状结构，使得其总成结构设计复杂，封装难度大。而且集成芯片的尺寸精度误差较大，很大程度上影响了封装成品率。德国BOSCH公司在片式氧传感器总成结构中采用短体陶瓷压块设计，氧传感器芯片连接端突出陶瓷压块很长；连接区通过C型弹片将柔性引线接头与氧传感器芯片的连接片压紧接触，通过弹夹将连接区与主套筒固定在一起，实现连接区在圆周方向的稳定；再通过后端PTFE支座与主套筒压铆固定，以实现内部连接区在轴向方向的固定。这种总成结构设计复杂，通过内外零部件相互固定实现总称封装，对芯片尺寸精度和内外零部件同心度要求很高，封装难度大，如图1所示。此外C型弹片的非对称结构容易造成芯片上下两侧4个连接片与引线接头受压力不均匀，造成虚联。
[0003]DELPHI公司在片式氧传感器总成结构中采用长体陶瓷压块设计，陶瓷压块不仅固定密封区，还要固定连接区内的引线接头；连接区的引线接头采用接触弹簧设计，后端与导线压接并固定在导线支座中，前端弹簧触夹直接插入陶瓷压块尾端的定位槽中，通过自身弹力实现与芯片连接片的压紧接触；再通过后端密封塞与主套筒压铆固定，实现内部连接区在轴向方向的固定。这种总称结构设计(图2)虽然有所简化，但对芯片的尺寸精度和内部零部件的同心度要求更高，芯片尾端和陶瓷压块尾端定位槽之间的位置轻微偏移就会造成4个引线接头弹力不均匀，甚至折断芯片，其封装难度大，成品率低。
[0004]专利CN 101216452A公开了一种片式氧传感器总成，其主要通过将引线接头设计成一种轴向施力的接触弹簧结构以实现封装过程的“盲装”。该总成结构虽然可以降低连接区周向封装难度并且让4个引线接头的弹力均匀，实现周向部分“盲装”，但是对结构总成中轴向方向精度要求极高，因为这个高度决定了接触弹簧的弹力大小，而且也是通过后端密封塞与主套筒压铆固定实现内部连接区在轴向方向的固定，这又增加了封装过程中高度控制难度，形成轴向不稳定，如图3所示。
【发明内容】
[0005]为了克服现有的上述的不足，本发明提供了一种车用氧传感器模块化总成和封装方法。
[0006]本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:一种车用氧传感器模块化总成，分为感应区、探头密封区、连接区及主体密封区四个部分，四个部分由外围零部件和内部零部件构成，外围零部件包括探头套、六角座、主套筒、密封塞和高温导线，内部零部件包括感应部件、绝缘环、密封块、陶瓷压块、电极支座、引线接头、导线支座和固定锁套，陶瓷压块为中间带凸台、尾端有倒槽的长体设计，中间凸台压实密封块，尾端倒槽跟固定锁套固定，固定锁套和导线支座连接在一起；主套筒在封装过程中仅与六角座和密封塞通过焊接和铆接实现主体的密封，主套筒比内部零部件高出一定的距离d2 ;六角座为总成的连接体，通过铆压陶瓷压块实现内部零部件的连接和密封，通过与探头套(21)和主套筒(23)的焊接实现外围零部件的连接；密封塞(24)中间带有圆孔，圆孔内填物为有透气膜。
[0007]根据本发明的另一个实施例，进一步包括感应部件可以为感应芯片、普通感应锆管或带有三个电极的五线宽域感应锆管，根据感应部件的不同，分别叫做集成片式氧传感器模块化总成、普通管式氧传感器模块化总成和五线宽域管式氧传感器模块化总成。
[0008]根据本发明的另一个实施例，进一步包括集成片式氧传感器总成中感应芯片仅将连接片露出陶瓷压块端面，露出的高度低于电极支座。引线接头为接触弹簧式设计，包括前端接触弹针、后端压接端头和中间U型缓冲三部分，并由电极支座和导线支座进行固定限位；电极支座将接触弹针在感应芯片两侧进行等距限位，导线支座内部固定压接端头，外部由固定锁套固定，实现连接区的轴向固定。
[0009]根据本发明的另一个实施例，进一步包括电极支座直径小于导线支座，引线接头设有中间U型缓冲部分。
[0010]根据本发明的另一个实施例，进一步包括管式氧传感器模块化总成内部零部件不仅包括绝缘环、密封块、陶瓷压块、电极支座、引线接头、导线支座和固定锁套，还有感应锆管、加热棒、内电极连接卡环、外电极连接卡环，加热棒插入感应锆管内部并由内电极连接卡环固定，露出感应锆管的部分通过银铜焊料焊有加热引线，该引线与外部导线(白色)的引线接头焊接在一起，内电极连接卡环的底部通过内张力将加热棒卡住固定，中部通过外张力与感应锆管内部电极紧密接触，顶部与外部导线(黑色)的引线接头焊接在一起。
[0011]根据本发明的另一个实施例，进一步包括感应锆管的外电极连接处设置在锆管的台阶处并向上延伸至密封区，外电极连接卡环的底部与错管台阶包裹，其中底部连接薄带与延伸的外电极连接处对应并穿过密封区，顶部与外部导线(灰色)的引线接头焊接在一起，电极支座带有定位凸台，其放置在陶瓷压块顶部用于固定和隔离该部位柔性的加热引线和电极引线，并且和导线支座组合在一起，通过固定锁套跟陶瓷压块连接成一体，实现连接区轴向固定。
[0012]根据本发明的另一个实施例，进一步包括陶瓷压块主体将感应锆管和加热棒完全包在中间，露出的柔性电极引线和加热引线跟高温导线相连，陶瓷压块顶部平面与电极引线对应一侧带有定位凹槽，与电极支座的凸台对应配合，确保连接区圆周方向固定。
[0013]根据本发明的另一个实施例，进一步包括五线宽域管式氧传感器模块化总成内部零部件包括带有三个电极的感应锆管、内中外三个电极连接卡环和带有连接卡环定位孔的绝缘环，带有三个电极的感应锆管的中电极和外电极连接处都设置在锆管台阶处，并相互隔开对程，同样都向上延伸至密封区中电极和外电极连接卡环形状相同，其卡接部位是小于180度的半环，并带有定位插针；绝缘环带有定位孔，中电极和外电极连接卡环对称插入固定，感应锆管的中外电极连接处等效接触并相互隔离。
[0014]一种集成片式车用氧传感器模块化总成的封装方法:
(I)将微米球状滑石粉末预压成外圆内方状密封块，通过填粉高度控制密封块的质
量; (2)将氧化铝瓷绝缘环、密封块和氧化铝瓷陶瓷压块依次叠加穿在氧传感器芯片上，并整体放进六角座中，通过施加200?500公斤压力在陶瓷压块上，将密封块压实，确保探头密封区完全密封，并且在此过程中通过夹具定位使得氧传感器芯片尾端仅连接片露出陶瓷压块的端面；
(3)在室温下通过夹具压铆六角座上端口沿，将陶瓷压块中间凸台扣住并压紧，完成冷铆压，再将六角座整体加热到500度?700度，并迅速热铆压；
(4)通过激光焊接将双层探头套焊接到六角座前端部位，进而完成密封体封装；
(5)裁剪导线并压接上引线接头，依次穿好导线支座、密封塞、固定锁套和主套筒，密封塞中间填充防水透气膜；
(6)将引线接头前端接触弹针整体套上电极支座周向限位，之后再与芯片尾端进行对插，使4个接触弹针跟氧传感器芯片的4个连接片一一对应，确保白线导线跟加热回路相连，黑色导线接触芯片内电极，灰色导线接触芯片外电极；
(7)将固定锁套跟陶瓷压块进行压接，并通过陶瓷压块上的倒槽固定，将陶瓷压块和导线支座连接成一体；
(8)将主套筒穿到六角座上并压到位，再通过激光将圆周焊接起来；
(9)最后将密封塞与主套筒通过圆周铆压密封固定起来，进而实现主体端防水透气。
[0015]本发明的有益效果是:
(I)通过对氧传感器总成标准化分区设计进而实现模块化封装，提高封装效率和成品率,降低生产成本。
[0016](2)总成的主套筒在封装过程中仅与六角座和密封塞通过焊接和铆接实现主体的密封，不跟内部零部件发生干涉，而且比内部零部件高出一定的距离，可以在不影响外部零件尺寸的基础上，通过抬高或降低内部一体化零部件，实现不同客户要求和应用环境的设计调整。
[0017](3)集成片式氧传感器总成中引线接头的3部分接触弹簧设计以及导线支座的前后分体且外径呈阶梯式设计，可以消除因零部件尺寸精度和不同心造成的装配误差，实现柔性连接。
[0018](4)管式氧传感器总成结构中，将感应锆管外电极(包括中电极)连接处设置在锆管台阶上并向上延伸至密封区，一方面可以借助陶瓷压块对密封块的轴向下压力实现外电极(中电极)连接卡环与锆管台阶上电极连接处的紧密接触，另一方面，密封块的受压收缩形成周向挤压力可以确保延伸至密封区的电极连接处接触紧密，这样就实现了外电极(中电极)双重受压接触，确保了连接可靠性。
[0019](5)管式氧传感器总成中陶瓷压块主体更长，以便将感应锆管和加热棒完全包在中间，避免外界冲击；此外陶瓷压块顶部平面与电极引线对应一侧带有定位凹槽，与电极支座的凸台对应配合，确保连接区圆周方向固定。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
[0021]图1，2，3是现有片式氧传感器总成的三种结构示意图；
图4是车用氧传感器功能区分布示意图； 图5是本发明集成片式氧传感器总成结构图；
图6是集成片式氧传感器总成探头密封区和连接区放大示意图；
图7是中间填充透气膜的密封塞外部效果图；
图8是本发明管式氧传感器总成结构图；
图9是管式氧传感器总成探头密封区和连接区放大示意图；
图10是感应锆管与电极连接位置局部示意图；
图11是中电极和外电极连接卡环与带定位孔绝缘环配合示意图；
图12是带有3个电极的感应锆管台阶俯视图；
图13是带有3个电极的感应锆管正面视图。
[0022]图中Al.感应区，A2.探头密封区，A3.连接区，A4.主体密封区，11.感应部件，IIP.感应芯片，12.绝缘环，13.密封块，14.陶瓷压块，15.电极支座，16.引线接头，17.导线支座，18.固定锁套，21.探头套，22.六角座，23.主套筒，24.密封塞，25.高温导线，141.陶瓷压块凸台，142.陶瓷压块倒槽，161.引线接头前端接触弹针，162.引线接头中段U型缓冲，163.引线接头后段压接端头，dl.氧传感器芯片可允许周向装配误差范围，d2.内部零部件和主套筒之间高度差，231.主套筒顶部与密封塞铆接处，24.主套筒顶部与密封塞铆接处，241.密封塞中间填充的透气膜，25.高温导线，11G.感应锆管，11H.加热棒，110.外电极连接卡环，111.内电极连接卡环，111.感应锆管台阶上的外电极连接区，112.感应锆管外电极连接的延伸区，113.感应锆管内电极连接区，141B.陶瓷压块顶部定位凹槽，151.电极支座上的定位凸台，121.绝缘环上的定位孔，110.外电极连接卡环，11M.中电极连接卡环，Ila.中电极和外电极连接卡环上的定位插针，111.感应错管台阶上的外电极连接区，112.感应锆管外电极连接的延伸区，114.感应锆管台阶上的中电极连接区，115.感应锆管中电极连接的延伸区。
【具体实施方式】
[0023]一种车用氧传感器总成，请参阅图4，按功能可分为Al感应区、A2探头密封区、A3连接区和A4主体密封区共4个部分。
[0024]如图5是本发明的集成片式氧传感器总成结构示意图，其内部零部件包括IIP.感应芯片，12.绝缘环，13.密封块，14.陶瓷压块，15.电极支座，16.引线接头，17.导线支座，18.固定锁套；其外围零部件包括21.探头套，22.六角座，23.主套筒，24.密封塞，25.高温导线。
[0025]陶瓷压块14为中间带凸台、尾端有倒槽的长体设计，见放大示意图6。中间凸台141用于压实密封块13，尾端倒槽142用于跟固定锁套18固定，进而将导线支座17连接在一起，实现内部零部件的一体化。
[0026]感应芯片IlP仅将连接片露出陶瓷压块14端面，以便跟引线接头16通过弹力接触；引线接头16为接触弹黃式设计，包括如端接触弹针161、后端压接端头163和中间U型缓冲162三部分，并由电极支座15和导线支座17进行固定限位。
[0027]电极支座15仅用于将接触弹针161在氧传感器芯片11两侧进行等距限位，确保芯片两侧接触点的弹压力均匀一致；导线支座16内部固定压接端头163，外部由固定锁套18固定，实现连接区的轴向固定。[0028]电极支座15和导线支座17另外设计特征是，电极支座15直径小于导线支座16，再配合弓I线接头中间U型缓冲162的作用，可以允许氧传感器芯片11在装配过程中出现周向偏差在dl的范围内，进而实现柔性连接。
[0029]主套筒23在封装过程中仅与六角座22和密封塞24通过焊接和铆接实现主体的密封，不跟内部零部件发生干涉，而且比内部零部件高出一定的距离d2，可以在不影响外部零件尺寸的基础上，通过抬高或降低内部一体化零部件，实现不同客户要求和应用环境的设计调整。
[0030]六角座22作为总成封装的连接体，通过铆压陶瓷压块14实现内部一体化零部件的封装，通过焊接与探头套21和主套筒23等其他外围零部件连接成一体。
[0031]如图7所示，密封塞24中间带有圆孔，通过主套筒铆压部位231的压紧密封，实现防水功能，再通过中间填充透气膜241，实现主体的透气作用。
[0032]该发明的显著特征是通过对氧传感器总成标准化分区设计进而实现模块化封装，提高封装效率和成品率，降低生产成本。
[0033]该发明另一种实施例是针对内部感应部件为管状的管式氧传感器的封装，如图8，9所示，其特征表现为内部零部件不仅包括绝缘环12、密封块13、陶瓷压块14、电极支座15、引线接头16、导线支座17和固定锁套18，还有感应锆管11G、加热棒11H、内电极连接卡环IlI和外电极连接卡环110。
[0034]加热棒IlH头部加热区插入感应锆管11内部并由内电极连接卡环IlI固定,尾部焊有加热引线，该引线与外部导线25 (白色)的引线接头16焊接在一起。
[0035]内电极连接卡环IlI的底部通过内张力将加热棒卡IlH住固定，中部通过外张力与感应锆管内部电极113紧密接触，顶部与外部导线25 (黑色)的引线接头16焊接在一起。
[0036]如图10所示，感应锆管11的外电极连接处设置在锆管的台阶处111并向上延伸至密封区112,外电极连接卡环110的底部与错管台阶包裹,其中部连接薄带与延伸的外电极连接处112对应并穿过密封区，顶部与外部导线25 (灰色)的引线接头16焊接在一起。
[0037]图9中，电极支座15带有定位凸台151，其放置在陶瓷压块14顶部用于固定和隔离该部位柔性的加热引线和电极引线，并且和导线支座17组合在一起，通过固定锁套18跟陶瓷压块14连接成一体，实现连接区轴向固定。
[0038]陶瓷压块14主体更长，以便将感应锆管11和加热棒IIH完全包在中间，避免外界冲击，并仅露出柔性电极引线和加热引线跟高温导线25相连；此外陶瓷压块14顶部平面与电极引线对应一侧带有定位凹槽141B，与电极支座的凸台151对应配合，确保连接区圆周方向固定。
[0039]该发明的第3种实施例是针对感应锆管是带有三个电极的管式五线宽域氧传感器的封装，其与普通管式氧传感器的区别为感应锆管IlG带内中外三个电极并有相应的连接区，如图13所示。内电极连接区113及对应连接与普通感应锆管相同；外电极连接区由111和112组成，中电极连接区由114和115组成，中电极和外电极连接处都设置在锆管台阶处，并相互隔开对程，如感应锆管台阶俯视图12所示111和114的位置，同样都向上延伸至密封区112和115的位置；
中电极连接卡环IlM和外电极连接卡环110形状相同，其卡接部位是小于180度的半环，并带有定位插针11a，如图11所示。[0040]绝缘环12带有定位孔121，以便中电极和外电极连接卡环的定位插针Ila对称插入固定，以此确保与感应锆管的中外电极连接处等效接触并相互隔离。
[0041]集成片式氧传感器总成封装具体实施例:
(1)将微米球状滑石粉末预压成外圆内方状密封块13，通过填粉高度控制密封块的质
量;
(2)将氧化铝瓷绝缘环12、密封块13和氧化铝瓷陶瓷压块14依次叠加穿在氧传感器芯片IlP上，并整体放进六角座22中，通过施加200-500公斤压力在陶瓷压块14上，将密封块13压实，确保探头Α2密封区完全密封，并且在此过程中通过夹具定位使得氧传感器芯片IlP尾端仅连接片露出陶瓷压块14的端面；
(3)在室温下通过夹具压铆六角座22上端口沿，将陶瓷压块14中间凸台141扣住并压紧，完成冷铆压，再将六角座22整体加热到500度~700度，并迅速热铆压；
(4)通过激光焊接将双层探头套焊接到六角座22前端部位，进而完成密封体封装；
(5)裁剪导线并压接上引线接头16，依次穿好导线支座17、密封塞24、固定锁套18和主套筒23，密封塞24中间填充防水透气膜；
(6)将引线接头16前 端接触弹针161整体套上电极支座15周向限位，之后再与芯片尾端进行对插，使四个接触弹针161跟氧传感器芯片IlP的四个连接片一一对应，确保白线导线跟加热回路相连，黑色导线接触芯片内电极，灰色导线接触芯片外电极；
(7)将固定锁套18跟陶瓷压块14进行压接，并通过陶瓷压块14上的倒槽142固定，将陶瓷压块14和导线支座17连接成一体；
(8)将主套筒23穿到六角座22上并压到位，再通过激光将圆周焊接起来；
(9)最后将密封塞24与主套筒23通过圆周铆压密封固定起来，进而实现主体端防水透气。
[0042]以上说明对本发明而言只是说明性的，而非限制性的，本领域普通技术人员理解，在不脱离所附权利要求所限定的精神和范围的情况下，可做出许多修改、变化或等效，但都将落入本发明的保护范围内。
【权利要求】
1.一种车用氧传感器模块化总成，分为感应区(Al)、探头密封区(A2)、连接区(A3)及主体密封区(A4)四个部分，所述四个部分由外围零部件和内部零部件构成，所述外围零部件包括探头套(21)、六角座(22)、主套筒(23)、密封塞(24)和高温导线(25)，所述内部零部件包括感应部件(11)、绝缘环(12)、密封块(13)、陶瓷压块(14)、电极支座(15)、引线接头(16)、导线支座(17)和固定锁套(18)，其特征是，所述陶瓷压块(14)为中间带凸台(141)、尾端有倒槽(142)的长体设计，所述中间凸台(141)压实密封块(13)，所述尾端倒槽(142)跟固定锁套(18)固定，所述固定锁套(18)和导线支座(17)连接在一起；所述主套筒(23)在封装过程中仅与六角座(22)和密封塞(24)通过焊接和铆接实现主体的密封，所述主套筒(23)比内部零部件高出一定的距离d2 ;所述六角座(22)为总成的连接体，通过铆压陶瓷压块(14)实现内部零部件的连接和密封，通过与探头套(21)和主套筒(23)的焊接实现外围零部件的连接；所述密封塞(24)中间带有圆孔，所述圆孔内填物为有透气膜。
2.根据权利要求1所述的一种车用氧传感器模块化总成，其特征是，所述感应部件(11)可以为感应芯片(IIP)、普通感应锆管或带有三个电极的五线宽域感应锆管(IlG)，根据感应部件(11)的不同，分别叫做集成片式氧传感器模块化总成、普通管式氧传感器模块化总成和五线宽域管式氧传感器模块化总成。
3.根据权利要求1或权利要求2所述的一种集成片式氧传感器模块化总成，其特征是所述感应芯片(IIP)仅将连接片露出陶瓷压块(14)端面，露出的高度低于电极支座(15);所述引线接头(16)为接触弹黃式设计，包括如端接触弹针(161 )、后端压接端头(163)和中间U型缓冲(162)三部分，并由所述电极支座(15)和导线支座(17)进行固定限位；所述电极支座(15)将接触弹针(161)在感应芯片(IIP)两侧进行等距限位，所述导线支座(17)内部固定压接端头(163),外部由固定锁套(18)固定,实现连接区(A3)的轴向固定。
4.根据权利要求3所述的一种集成片式氧传感器模块化总成，其特征是，所述电极支座(15)直径小于导线支座(17)，且直径差为d2，所述引线接头(16)设有中间U型缓冲(162)部分。
5.根据权利要求1或权利要求2所述的一种管式氧传感器模块化总成，其特征是所述管式氧传感器模块化总成内部零部件不仅包括绝缘环(12)、密封块(13)、陶瓷压块(14)、电极支座(15)、引线接头(16)、导线支座(17)和固定锁套(18)，还有感应锆管(11G)、加热棒(IlH)、内电极连接卡环(I II)、外电极连接卡环(I 10),所述加热棒(IlH)插入感应错管(IlG)内部并由内电极连接卡环(IlI)固定，露出感应锆管(IlG)的部分通过银铜焊料焊有加热引线，该引线与外部导线(白色)的引线接头焊接在一起，所述内电极连接卡环(IlI)的底部通过内张力将加热棒(IlH)卡住固定，中部通过外张力与感应锆管(IlG)内部电极紧密接触，顶部与外部导线(黑色)的引线接头(16)焊接在一起。
6.根据权利要求1或权利要求2所述的一种管式氧传感器模块化总成，其特征是所述感应锆管(IlG)的外电极连接处设置在锆管的台阶处并向上延伸至密封区，外电极连接卡环的底部与锆管台阶包裹，其中底部连接薄带与延伸的外电极连接处对应并穿过密封区，顶部与外部导线(灰色)的引线接头(16)焊接在一起,所述电极支座(15)带有定位凸台(151)，其放置在陶瓷压块(14)顶部用于固定和隔离该部位柔性的加热引线和电极引线，并且和导线支座(17)组合在一起，通过固定锁套(18)跟陶瓷压块(14)连接成一体，实现连接区(A3)轴向固定。
7.根据权利要求1或权利要求2所述的一种管式氧传感器模块化总成，其特征是所述陶瓷压块(14)主体将感应锆管(IlG)和加热棒(IlH)完全包在中间，露出的柔性电极引线和加热引线跟高温导线(25)相连，所述陶瓷压块(14)顶部平面与电极引线对应一侧带有定位凹槽(141B)，与电极支座(15)的凸台(151)对应配合，确保连接区(A3)圆周方向固定。
8.根据权利要求1或权利要求2所述的一种五线宽域管式氧传感器模块化总成，其特征是所述内部零部件包括带有三个电极的感应锆管(11G)、内中外三个电极连接卡环和带有连接卡环定位孔(121)的绝缘环(12)，所述带有三个电极的感应锆管(IlG)的中电极和外电极连接处都设置在锆管台阶处，并相互隔开对程，同样都向上延伸至密封区，所述中电极和外电极连接卡环形状相同，其卡接部位是小于180度的半环，并带有定位插针(Ila)；所述绝缘环(12)带有定位孔(121 )，所述中电极和外电极连接卡环对称插入固定，所述感应锆管(IlG)的中外电极连接处等效接触并相互隔离。
9.根据权利要求1或权利要求5所述的一种集成片式车用氧传感器模块化总成的封装方法，其特征是: (1)将微米球状滑石粉末预压成外圆内方状密封块，通过填粉高度控制密封块的质量; (2)将氧化铝瓷绝缘环、密封块和氧化铝瓷陶瓷压块依次叠加穿在氧传感器芯片上，并整体放进六角座中，通过施加200-500公斤压力在陶瓷压块上，将密封块压实，确保探头密封区完全密封，并且在此过程中通过夹具定位使得氧传感器芯片尾端仅连接片露出陶瓷压块的端面； (3)在室温下通过夹具压铆六角座上端口沿，将陶瓷压块中间凸台扣住并压紧，完成冷铆压，再将六角座整体加热到500度~700度，并迅速热铆压； (4)通过激光焊接将双层探头套焊接到六角座前端部位，进而完成密封体封装； (5)裁剪导线并压接上引线接头，依次穿好导线支座、密封塞、固定锁套和主套筒，密封塞中间填充防水透气膜； (6)将引线接头前端接触弹针整体套上电极支座周向限位，之后再与芯片尾端进行对插，使4个接触弹针跟氧传感器芯片的4个连接片一一对应，确保白线导线跟加热回路相连，黑色导线接触芯片内电极，灰色导线接触芯片外电极； (7)将固定锁套跟陶瓷压块进行压接，并通过陶瓷压块上的倒槽固定，将陶瓷压块和导线支座连接成一体； (8)将主套筒穿到六角座上并压到位，再通过激光将圆周焊接起来； (9)最后将密封塞与主套筒通过圆周铆压密封固定起来，进而实现主体端防水透气。
【文档编号】G01N27/00GK103913485SQ201410154558
【公开日】2014年7月9日 申请日期:2014年4月17日 优先权日:2014年4月17日
【发明者】冯江涛 申请人:常州联德电子有限公司