CN109843789A - 微机械的压力传感器装置和用于制造微机械的压力传感器装置的相应的方法 - Google Patents

Abstract

本发明提出了一种微机械的压力传感器装置和一种相应的制造方法。该微机械的压力传感器装置在此包括电路载体和微机械的构件，其中，该微机械的构件布置在电路载体的安装面上，并且在该微机械的构件上构造有至少一个对压力敏感的弯曲结构或薄膜。此外，微电子的构件和/或电路载体至少部分地用至少一种经时效硬化的喷射物质这样包围，使得至少所述至少一个对压力敏感的弯曲结构至少部分地暴露，其中，电路载体柔性地构造。

Description

微机械的压力传感器装置和用于制造微机械的压力传感器装 置的相应的方法

技术领域

本发明涉及一种微机械的压力传感器装置和一种用于制造微机械的压力传感器装置的方法。

背景技术

低压传感器典型地作为在经模制、压铸和/或注塑成型的塑料部件中的组件被作为插装件或旋拧件进行提供。在此通过安装在电缆束上的插头进行电接触。此外，在中压传感器和高压传感器中，费用高昂地将相应的的电子器件和相应的压力传感器模块钎焊、压焊和/或熔焊到能旋拧的金属螺纹件上。

在这种传感器中，相应的组件的垂直的集成由于供使用的空间小而通常是复杂的并且需要成本高昂的工艺。此外，压力传感器还面临愈加微型化，因此在垂直的集成方面的要求渐增。

文献WO 03/005784涉及在不导电的载体材料上的印制导线结构，该印制导线结构由金属晶核和后续涂敷到这些金属晶核上的金属化部构成。

因此值得期望的是，特别是提供电路载体，在该电路载体上尤其能沿垂直方向相对于彼此简单地布置着特别是微机械的压力传感器装置的组件。

发明内容

本发明提出了一种根据权利要求1所述的微机械的压力传感器装置和一种根据权利要求9所述的相应的制造方法。

优选的改进方案是相应的从属权利要求的主题。

本发明尤其基于这样的构思，即，提供一种用于微机械的构件的电路载体，该电路载体被柔性地构造。电路载体尤其能通过其柔韧性实现电路、特别是集成电路与微机械的压力传感器装置的三维结构进行组合。

通过用经时效硬化的喷射物质（Spritzmasse）无中介地或直接地至少部分地包围或包封所述微机械的压力传感器装置的电路电子器件，能改进微机械的压力传感器装置的可靠性。由此在制造微机械的压力传感器装置时产生节省成本的潜在可能。

在此说明的微机械的压力传感器装置基于集成的结构而可以特别是具有小的安装体积。额外地，可以以简单的方式方法将其它的传感器元件、特别是附加的温度探测器（Temperaturfühler）简单地集成或插入到微机械的压力传感器装置中。

所述微机械的压力传感器装置在此包括电路载体和微机械的构件，其中，该微机械的构件布置在电路载体的安装面上，并且在该微机械的构件上构造有至少一个对压力敏感的弯曲结构或薄膜。

此处所说明的微机械的构件特别是可以是指低压传感器、中压传感器或高压传感器。替代地，可以考虑适用于例如探测湿度和温度的微机械的构件或微型系统。

在此，能在电路载体上设置一个或多个用于一定数量的微机械的构件的接触接头和/或插塞接头，由此实现了微机械的构件的节省空间的布置。“一定数量的”在本发明的意义下是指一个或多个接触接头和/或插塞接头。

此外，所述微电子的构件和/或电路载体至少部分地利用至少一种经时效硬化的喷射物质如此包围，使得至少所述至少一个对压力敏感的弯曲结构暴露并且在此所说明的电路载体被柔性地构造。因此可以特别简单地将微电子的构件布置、插装或接触到柔性的电路载体上。特别是能在柔性的电路载体上将其它组件、如夹紧触头布置在电路载体的与微机械的构件对置的一侧上。夹紧触头可以设置用于将微机械的压力传感器装置布置到壳体、特别是塑料壳体中。

此外，本发明涉及一种用于制造微机械的压力传感器装置的方法。在所述方法的步骤A中，将带有至少一个对压力敏感的弯曲结构的微机械的构件布置在电路载体的安装面上。在所述方法的步骤B中，在微机械的构件布置到电路载体的安装面上之前或之后，利用至少一种喷射物质至少部分地包围微电子的构件和/或电路载体。至少一个对压力敏感的弯曲结构在利用至少一种喷射物质注塑包封期间至少部分地被保持留空（freihalten）并且微机械的构件布置在柔性地构造的电路载体上。这就是说，倘若微机械的构件和电路载体利用至少一种喷射物质包围，那么至少一个对压力敏感的弯曲结构或薄膜被至少一种喷射物质至少部分地保持留空。对压力敏感的弯曲结构例如可以完全没有所述至少一种喷射物质。

根据一种优选的改进方案，电路载体是带有集成的导电图结构（Leiterbildstruktur）的膜。因此可以在电路载体上将电子的组件、特别是微机械的构件简单地布置在电路载体上。换句话说，有待集成的组件通过安装和连接技术布置在构造成柔性的电路载体的印制导线内和/或上。针对安装和连接技术的示例尤其是粘接、钎焊、倒封装安装或引线接合（Draht-bonden）。

根据另一种优选的改进方案，电路载体包括专用集成电路。专用集成电路可以是指ASIC。因此能以简单的方式方法提供专用的微机械的压力传感器装置。

根据另一种优选的改进方案，专用集成电路布置在电路载体和微机械的构件之间。由此可以特别是通过倒封装将微机械的构件简单地插装、连接或接触到专用集成电路上。

根据另一种优选的改进方案，能借助于粘接安装技术、钎焊安装技术、倒封装安装技术或引线接合安装技术执行微机械的构件在电路载体上和/或内的电接触。因此可以以简单的方式方法借助于安装技术实现微机械的构件的节省空间的垂直的集成。

根据另一种优选的改进方案，经时效硬化的喷射物质能归因于（zurückführbar）注塑成型工艺。此外，经时效硬化的喷射物质能归因于替代的模制工艺（Moldverfahren）。因此能成本有利地并且简单地将在此所说明的经时效硬化的喷射物质施加到微电子的构件上和/或电路载体上。换句话说，可以借助于在此所说明的注塑成型工艺在最大程度上包围或封装电路载体，但微电子的构件的至少一个对压力敏感的弯曲结构或薄膜除外。由此能使微机械的压力传感器装置特别是机械地稳定化。另外，可以通过在此所说明的方法将附加的机械的功能例如通过固定元件添加到经时效硬化的喷射物质上或内。

根据另一种优选的改进方案，经时效硬化的喷射物质是热固性塑料。这种聚合物材料能特别良好地与注塑成型工艺结合。

根据另一种优选的改进方案，能通过注塑成型模具实现微机械的压力传感器装置到壳体上的成型或者几何形状上的匹配。这就是说，通过选择合适的注塑成型模具能简单地和成本有利地制造微机械的压力传感器装置的随后的形状。

根据另一种优选的改进方案，利用至少一种喷射物质在布置微机械的构件之前或之后，通过注塑成型部分地包围微电子的构件和/或电路载体。借助于注塑成型，可以通过相应的注塑成型模具简单地预先确定微机械的压力传感器装置的经时效硬化的喷射物质的随后的形状或几何形状上的设计。可以尤其这样来构造注塑成型模具，使得微机械的压力传感器装置能简单地插入到壳体中、特别是插入到塑料壳体中。

在此所说明的微机械的压力传感器装置可以尤其在一条集成的卷对卷（缩写：R2R）制造流水线中成本有利地制造。

微机械的压力传感器装置的在此所说明的特征也针对相应的制造方法公开，反之亦然。

附图说明

接下来参考附图借助于实施方式阐释本发明的其它的特征和优点。图中:

图1是用于阐释根据本发明的第一种实施方式的微机械的压力传感器装置的示意性俯视图；

图2是用于阐释根据本发明的第一种实施方式的微机械的压力传感器装置的示意性横截面图；

图3是用于阐释一种用于制造根据本发明的一种实施方式的微机械的压力传感器装置的方法的流程图；并且

图4是用于阐释方法步骤B的示意性横截面图。

具体实施方式

在附图中，相同的附图标记表示相同的或功能相同的元件。

图1是用于阐释根据本发明的第一种实施方式的微机械的压力传感器装置的示意性俯视图。

在图1中附图标记100表示微机械的压力传感器装置。该微机械的压力传感器装置100包括电路载体10。电路载体10柔性地构造。电路载体10可以尤其构造成带有集成的导电图结构的膜F1，该集成的导电图结构包括接触垫P1和线路L1或电路。

微机械的压力传感器装置100还包括微机械的构件10，其中，微机械的构件20布置在电路载体10的安装面11上，并且在该微机械的构件20上构造有至少一个对压力敏感的弯曲结构15，其中，微电子的构件20和/或电路载体10至少部分地用至少一种经时效硬化的喷射物质30被这样包围，使得至少所述至少一个对压力敏感的弯曲结构15至少部分地暴露（参看图2）。在此，电路载体10柔性地构造。

微机械的构件20可以插装到柔性的电路载体10上，其中，对压力敏感的弯曲结构15可以完全没有经时效硬化的喷射物质30。

图2是用于阐释根据本发明的第一种实施方式的微机械的压力传感器装置的示意性横截面图。

图2基于图1所示的微机械的压力传感器装置。如在图2中示出那样，微机械的构件20布置在电路载体10的安装面11上，其中，在微机械的构件20上构造有至少一个对压力敏感的弯曲结构15。

此外，图2示出了至少一种经时效硬化的喷射物质30，其中，该至少一种经时效硬化的喷射物质30如此包围或包裹微电子的构件20和/或电路载体10，使得至少所述至少一个对压力敏感的弯曲结构15暴露并且电路载体10柔性地构造。至少一个经时效硬化的喷射物质30保护特别是在此提到的组件、例如柔性的电路载体10的接触垫P1和线路L1。

电路载体10尤其可以包括专用集成电路17，该专用集成电路可以例如布置在电路载体10和微机械的构件20之间。

图3是用于阐释一种用于制造根据本发明的一种实施方式的微机械的压力传感器装置的方法的流程图。

在方法步骤A中，将带有至少一个对压力敏感的弯曲结构15的微机械的构件20布置到电路载体10的安装面11上。

在所述方法的方法步骤B中，在微机械的构件20布置到电路载体10的安装面11上之前或之后，利用至少一种喷射物质30至少部分地包围微电子的构件20和/或电路载体10。在此，在用至少一种喷射物质30至少部分地进行包围期间，至少一个对压力敏感的弯曲结构15被至少一种喷射物质30至少部分地保持留空并且微机械的构件20布置在柔性地构造的电路载体10上。

图4是用于阐释方法步骤B的示意性横截面图。

图4示意性地示出了注塑成型模具W1。这样来构造该注塑成型模具W1，使得在方法步骤B期间，至少一个对压力敏感的弯曲结构15被至少一种喷射物质30至少部分地保持留空。注塑成型模具W1替代地能这样构造，使得微电子的构件20在利用至少一种喷射物质30至少部分地包围电路载体10之后布置在该电路载体10上。换句话说，电路载体10在包围、包裹或注塑包封之后具有凹槽，在该凹槽中，微机械的构件10能布置或安装在柔性地构造的电路载体10上。

尽管已经借助于优选的实施例说明了本发明，但本发明并不局限于此。所提及的材料和布置尤其仅是示例性的并且并不局限于所阐释的示例。

Claims (10)

1.微机械的压力传感器装置（100），其带有：

电路载体（10）；以及

微机械的构件（20），其中，该微机械的构件（20）布置在该电路载体（10）的安装面（11）上并且在该微机械的构件（20）上构造有至少一个对压力敏感的弯曲结构（15）；并且

其中，微电子的构件（20）和/或所述电路载体（10）至少部分地用至少一种经时效硬化的喷射物质（30）包围，并且其中，

至少所述至少一个对压力敏感的弯曲结构（15）至少部分地暴露并且所述电路载体（10）柔性地构造。

2.根据权利要求1所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，所述电路载体（10）是带有集成的导电图结构的膜。

3.根据权利要求1所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，所述电路载体（10）包括专用集成电路（17）。

4.根据权利要求3所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，所述专用集成电路（17）布置在所述电路载体（10）和所述微机械的构件（20）之间。

5.根据前述权利要求中任一项所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，能借助于粘接安装技术、钎焊安装技术、倒封装安装技术或引线接合安装技术执行所述微机械的构件（20）在所述电路载体（10）上和/或内的电接触。

6.根据前述权利要求中任一项所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，所述经时效硬化的喷射物质（30）能归因于注塑成型工艺。

7.根据前述权利要求中任一项所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，所述经时效硬化的喷射物质（30）是热固性塑料。

8.根据前述权利要求中任一项所述的微机械的压力传感器装置（100），其中，能通过注塑成型模具实现所述微机械的压力传感器装置（100）到壳体上的成型。

9.一种用于制造微机械的压力传感器装置（100）的方法，该方法带有下列步骤：

A）将带有至少一个对压力敏感的弯曲结构（15）的微机械的构件（20）布置到电路载体（10）的安装面（11）上；

B）利用至少一种喷射物质（30）在将所述微机械的构件（20）布置到所述电路载体（10）的安装面（11）上之前或之后至少部分地包围所述微电子的构件（20）和/或所述电路载体（10），并且其中，

所述至少一个对压力敏感的弯曲结构（15）被所述至少一种喷射物质（30）至少部分地保持留空并且所述微机械的构件（20）布置在柔性地构造的电路载体（10）上。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，在布置所述微机械的构件（20）之前或之后，通过注塑成型利用所述至少一种喷射物质（30）部分地包围所述微电子的构件（20）和/或所述电路载体（10）。