Brevet FR3123983A1 — publié le 20221216

La présente concerne un capteur (1) de pression comprenant : - un support en céramique (3) présentant une première surface (5) et une deuxième surface (6) opposée, - un élément sensible (7) disposé sur le support céramique (3) au niveau de la première surface (5), - un substrat circuit imprimé (2) sur lequel est disposé le support céramique (3) un élément (20) de support étant disposé de façon à traverser le substrat circuit imprimé (2) et de façon à ce que la deuxième face (6) du support céramique (3) soit en appuie sur cet élément (20). Figure 1. CAPTEUR DE PRESSION La présente invention concerne un capteur de pression différentielle ou absolue. Ce type de capteur de pression est destiné par exemple à être monté sur un répartiteur d’air d’admission d’un moteur thermique d’un véhicule automobile, sur un filtre à particule, ou sur tout autre organe destiné à mesurer la pression d’un fluide Il comprend un élément sensible pour mesurer une pression d’un fluide circulant dans le répartiteur d’admission. Il peut être utilisé également dans une boucle EGR («Exhaust Gaz Recirculation»), dans une boite de vitesse, dans un système d’air conditionné, pompe à chaleur, refroidisseur, ligne d’échappement, réservoir de carburant, ligne d’injection par exemple. Classiquement l’élément sensible à la pression est disposé sur un substrat en céramique, lui-même disposé sur un substrat circuit imprimé (PCB pour Printed Circuit Board selon la terminologie anglaise) pour solidifier l’ensemble et permettre le conditionnement du signal électrique. Le tout étant logé dans un boitier de protection. Le capteur comporte également des joints permettant d’étanchéifier l’ensemble, au fluide mesuré et à l’environnement extérieur. L’inconvénient d’un tel capteur est qu’il nécessite des reprises de l’effort engendré par la compression du joint et des joints assez grands pour pallier les variations de tolérances. Cela complexifie de capteur, le fragilise et augmente son cout. La présente invention a donc pour objet de pallier un ou plusieurs des inconvénients des capteurs de l’art antérieur en proposant un capteur simplifié et robuste. Pour cela la présente invention propose un capteur de pression comprenant : - un support en céramique présentant une première surface et une deuxième surface opposée, - un élément sensible disposé sur le support céramique au niveau de la première surface, - un substrat circuit imprimé sur lequel est disposé le support céramique Un élément de support étant disposé de façon à traverser le substrat circuit imprimé et de façon à ce que la deuxième face du support céramique soit en appuie sur cet élément. Le fait que l’élément 20 support traverse le substrat circuit imprimé 2 limite les tolérances à compenser. En effet, le substrat circuit imprimé 2 est traversé, il n’est donc plus pris en compte dans la chaine de côte ni dans les tolérances. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément de support est formé à partir du corps interne du capteur. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur comporte au moins trois éléments support. Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat circuit imprimé comporte au moins une ouverture à travers laquelle passe un élément support. Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat circuit imprimé comporte autant d’ouvertures que d’éléments support. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur comporte un élément d’étanchéité disposé du côté de la première surface du support céramique, entre l’élément sensible et une face interne d’un boitier du capteur, la taille du joint étant déterminée en fonction des tolérances dues au support céramique. Le fait de s’affranchir du substrat circuit imprimé dans le calcul de la chaine de côte et des tolérances permet d’utiliser un élément d’étanchéité dont la taille est inférieure à celle d’un joint utiliser dans l’art antérieur. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément d’étanchéité est disposé autour de l’arrivée du fluide. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur étant un capteur de pression absolue. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur étant un capteur de pression différentielle. L’invention concerne également l’utilisation du capteur de pression selon l’invention, dans un véhicule automobile. D'autres buts, caractéristiques et avantages de l'invention seront mieux compris et apparaîtront plus clairement à la lecture de la description faite, ci-après, en se référant aux figures annexées, données à titre d'exemple et dans lesquelles: - la est une représentation schématique en coupe d’un capteur selon un mode de réalisation de l’invention, - la est une représentation schématique en coupe selon une autre vue en élévation d’un capteur selon un mode de réalisation de l’invention. Les et représentent schématiquement un capteur 1 de pression différentielle et/ou absolue pour mesurer une pression de fluide. La pression mesurée est par exemple celle d’un système de gaz d’échappement d’un moteur thermique, selon un mode de réalisation possible de l’invention. Ce capteur 1 de pression comprend un support en céramique 3. Le support céramique 3 présente une première surface 5 et une deuxième surface 6 opposée à la première surface 5. Le support céramique 3 est relié à un connecteur par des liaisons électriques. Le capteur de pression 1 comprend un élément sensible 7. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément sensible 7 est disposé sur le support céramique 3 au niveau de la première surface 5. Selon un mode de réalisation de l’invention, le support céramique 3 est disposé sur un substrat circuit imprimé 2, (PCB pour Printed Circuit Board selon la terminologie anglaise) ou sur un circuit flexible 2, comportant les composants passifs du capteur et les circuits imprimés. L’ensemble des éléments est disposé dans un boitier 4 de protection. Le boitier 4 de protection comporte un conduit 42 d’entrée par lequel le fluide dont la pression est à mesurer arrive. Selon un mode de réalisation de l’invention, lorsque le capteur est un capteur de pression différentielle, l’air environnant peut circuler par un orifice situé entre le support céramique 3 et l’élément sensible 7. Cet orifice peut également être situé directement dans le support céramique 3 et/ou dans l’élément sensible 7. L’ensemble élément sensible 7 et support en céramique 3 est disposé de façon à ce que la première surface 5 soit orientée vers le conduit d’entrée. Plus précisément, l’ensemble élément sensible 7 et support en céramique 3 est disposé de façon à ce que la face de l’élément sensible sur la première surface 5, soit en contact avec l’arrivée du fluide. Le support céramique prend appui à l’intérieur du boitier 4 de protection, sur un élément permettant d’étanchéifier 8. L’élément permettant d’étanchéifier 8 est situé à l’intérieur du boitier de protection 4, entre le boitier de protection 4 et l’élément sensible 7. L’élément sensible 7 est ainsi disposé au niveau de l’arrivée du fluide dans le conduit 42 d’entrée. Le volume créé par le conduit 42 et l’élément d’étanchéité 8 entoure ainsi la surface de l’élément 7 de façon à former un premier canal d’entrée de pression10 débouchant au niveau de l’élément sensible 7. Le l’élément d’étanchéité 8 est disposé autour de l’arrivée 10 du fluide. Selon un mode de réalisation de l’invention, l’élément d’étanchéité 8 est un joint 8. Dans le cadre de l’invention, pour compenser les efforts de l’élément d’étanchéité 8 et limiter sa taille, au moins un élément 20 de support est disposé de façon à traverser le substrat circuit imprimé 2 et de façon à ce que la deuxième face 6 du support céramique 3 soit en appuie sur cet élément 20. Selon un mode de réalisation de l’invention, cet élément 20 est formé à partir du corps interne 43 du boitier 4. Selon un mode de réalisation de l’invention, le capteur comporte au moins trois éléments 20 support disposées de façon équidistante et uniformément autour du centre du support céramique 3 et traversant le substrat circuit imprimé 2. Dans le cadre de l’invention, le substrat circuit imprimé 2 comporte au moins une ouverture 21 à travers laquelle passe un élément 20 support. Selon un mode de réalisation de l’invention, le substrat circuit imprimé 2 comporte autant d’ouvertures 21 que d’éléments 20 support. Le fait que l’élément 20 support traverse le substrat circuit imprimé 2 limite les tolérances à compenser. En effet, dans un capteur de l’art antérieur, la compensation des tolérances inclus au moins le substrat circuit imprimé et le support céramique, alors que dans la présente invention, le substrat circuit imprimé 2 est traversé, il n’est donc plus pris en compte dans la chaine de côte ni dans les tolérances. La fait de s’affranchir du substrat circuit imprimé 2 dans le calcul de la chaine de côte et des tolérances permet d’utiliser un joint 8 dont la taille est inférieure à celle d’un joint utiliser dans l’art antérieur. La taille du joint est ainsi déterminée en fonction des tolérances dues au support céramique. Un tel capteur permet de conserver la flexibilité du support substrat circuit imprimé 2 et d’assurer la connectivité des composants. Un tel capteur est plus robuste et permet l’utilisation d’un joint plus petit donc moins couteux, et moins encombrant. L’élément 20 de support est configuré pour résister à au moins 100 bars. Selon un mode de réalisation de l’invention, le conduit 42 d’entrée est de préférence en matériau métallique et présente une forme cylindrique. La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails donnés ci-dessus et permet des modes de réalisation sous de nombreuses autres formes spécifiques sans s'éloigner du domaine d'application de l'invention. Par conséquent, les présents modes de réalisation doivent être considérés à titre d'illustration, et peuvent être modifiés sans toutefois sortir de la portée définie par les revendications. Capteur (1) de pression comprenant : - un support en céramique (3) présentant une première surface (5) et une deuxième surface (6) opposée, - un élément sensible (7) disposé sur le support céramique (3) au niveau de la première surface (5), - un substrat circuit imprimé (2) sur lequel est disposé le support céramique (3) caractérisé en ce qu’un élément (20) de support est disposé de façon à traverser le substrat circuit imprimé (2) et de façon à ce que la deuxième face (6) du support céramique (3) soit en appuie sur cet élément (20). Capteur (1) de pression selon la revendication 1, dans lequel l’élément (20) de support est formé à partir du corps (43) interne du capteur (1). Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 ou 2, comportant au moins trois éléments (20) support. Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 3, dans lequel le substrat circuit imprimé (2) comporte au moins une ouverture (21) à travers laquelle passe un élément (20) support. Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 4, dans lequel le substrat circuit imprimé (2) comporte autant d’ouvertures (21) que d’éléments (20) support. Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 5, comportant un élément d’étanchéité (8) disposé du côté de la première surface (5) du support céramique (3), entre l’élément sensible (7) et une face interne (41) d’un boitier (4) du capteur (1). Capteur (1) de pression selon la revendication 6, dans lequel l’élément d’étanchéité (8) est disposé autour de l’arrivée (10) du fluide. Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 7, le capteur étant un capteur de pression absolue. Capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 7, le capteur étant un capteur de pression différentielle. Utilisation du capteur (1) de pression selon une des revendications 1 à 7, dans un véhicule automobile.