DE10059813A1 - Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks - Google Patents

Abstract

Eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks umfaßt einen Drucksensor, der eine Membran zum Erfassen eines Fluiddrucks und eine Sensorverbindungsoberfläche aufweist, an der eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten ausgebildet ist. Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Trägersubstrat, das eine erste Oberfläche mit einer Trägerverbidungsoberfläche, an der eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten ausgebildet ist, und eine Durchgangsausnehmung von der ersten Oberfläche zu einer zu dieser entgegengesetzten zweiten Oberfläche des Trägersubstrats in dem Bereich der Trägerverbindungsoberfläche aufweist. Erfindungsgemäß ist die Senorverbindungsoberfläche mit der Trägerverbindungsoberfläche zur mechanischen Fixierung und elektrischen Kontaktierung der jeweiligen elektrischen Kontakte mittels eines anisotrop leitfähigen Klebemittels derart verbunden, daß das Erfassungselement über der Durchgangsausnehmung angeordnet ist und das anisotrop leitfähige Klebemittel zwischen der Sensorverbindungsoberfläche und der Trägerverbindungsoberfläche eine Druckabdichtung zwischen dem Drucksensor und dem Trägersubstrat bildet. Somit ist es möglich, die in herkömmlichen Druckerfassungsvorrichtungen verwendeten Bonddrähte wegzulassen und dadurch sowohl einen einfacheren als auch zuverlässigeren Aufbau zu erreichen.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks, und insbesondere auf eine Vorrichtung zur Erfassung eines Differenzdrucks zwischen zwei Fluiden.

Wie es beispielsweise in der schematischen Darstellung von Fig. 1 gezeigt ist, sind im Stand der Technik Vorrichtungen zur Messung eines Differenzdrucks zwischen einem ersten einen Druck p1 aufweisenden Fluid F1 und einem zweiten einen Druck p2 aufweisenden Fluid F2 bekannt. Eine derartige Vorrichtung umfaßt dabei einen Drucksensor 2, der auf einer ersten Seite an einer mittleren Position eine Membran 4 aufweist, die ent­ sprechend einem Druckunterschied zwischen dem ersten Fluid F1 und dem zweiten Fluid F2 deformiert wird. Die Deformation der Mebran 4 wird durch eine Erfassungseinrichtung 6, beispiels­ weise in der Form von Dehnmeßstreifen, erfaßt. Ein der Druck­ differenz bzw. der Deformation der Membran 4 proportionales elektrisches Signal wird über Leiterbahnen 8 an elektrische Kontaktstellen 10 des Sensors übertragen und von dort über Bonddrähte 12 an Kontaktstellen 14, die auf einem Trägersub­ strat 16 ausgebildet sind, übertragen. Zur Weiterleitung bzw. zur Auswertung der elektrischen Signale von der Erfas­ sungseinrichtung 6 sind die Kontaktstellen 14 mit Leiterbah­ nen 18 verbunden, die einen elektrischen Anschluß an eine ex­ terne elektronische Einrichtung (nicht dargestellt) außerhalb des Gehäuses 20 erlauben. Um den Drucksensor 2 mechanisch zu fixieren, ist er mittels eines Klebemittels 22 an einer Ver­ bindungsoberfläche 24, die sich an einer zweiten Seite des Drucksensors befindet, welche entgegengesetzt zur ersten Sei­ te angeordnet ist, mit dem Tägersubstrat 16 an einer Verbin­ dungsoberfläche 25 von diesem verbunden. Wie es der Figur zu entnehmen ist, ist in einem mittleren Bereich des Drucksen­ sors auf der zweiten Seite eine Ausnehmung 26 vorgesehen, durch die die Membran 4 festgelegt ist. Es sei darauf hinge­ wiesen, daß aufgrund der symmetrischen Anordnung der Vorrich­ tung zum Erfassen eines Fluiddrucks aus Gründen der über­ sichtlicheren Darstellung nur die jeweiligen rechten Kompo­ nenten mit Bezugszeichen versehen worden sind. Entsprechende Bezugszeichen sind jedoch auch auf die Komponenten der linken Seite anzuwenden.

Eine Vorrichtung zum Erfassen eines Fluiddrucks, die einen ähnlichen wie in Fig. 1 dargestellten Aufbau aufweist, bei dem der Drucksensor über Bonddrähte an elektrischen Kontakten auf der einen Seite elektrisch kontaktiert ist, und über ein Klebemittel an Verbindungsoberflächen an einer zweiten Seite des Drucksensors mechanisch fixiert ist, ist beispielsweise aus der DE 198 34 212 A1, der DE 198 30 538 A1, der DE 197 03 206 A1 und der DE 198 43 917 A1 bekannt. Ein Nachteil bei derartigen Vorrichtung im Stand der Technik gemäß Fig. 1 be­ steht in dem relativ großen Platzbedarf. Aufgrund der Tatsa­ che, daß die Bonddrähte 12 zur elektrischen Kontaktierung ge­ wöhnlicherweise in einer Schleife von den elektrischen Kon­ takten 10 zu den elektrischen Kontakten 14 geführt werden, setzt sich die Gesamthöhe der Drucksensoranordnung aus der Höhe des Substrats 16, des Drucksensors 2 und der Schleifen­ höhe der Bonddrähte 12 zusammen. Neben dem erhöhten Platzbe­ darf stellen die Bonddrähte 12 auch eine mechanische Schwach­ stelle dar, die aufgrund ihrer ungeschützten Anordnung, bei­ spielsweise bei unsachgemäßer Handhabung der Fluid­ druckerfassungsvorrichtung, leicht brechen bzw. sich von der entsprechenden Kontaktstelle lösen können.

Es ist somit die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks zu schaffen, die eine verringerte Bauhöhe und eine erhöhte Zuverlässigkeit aufweist.

Diese Aufgabe wird gemäß einer Vorrichtung zur Erfassung ei­ nes Fluiddrucks nach Anspruch 1 gelöst. Vorteilhafte Ausge­ staltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Erfassung eines Fluid­ drucks umfaßt dabei einen Drucksensor, der eine Membran zum Erfassen eines Fluiddrucks und eine Sensorverbindungsober­ fläche aufweist, an der eine Mehrzahl von elektrischen Kon­ takten ausgebildet ist. Ferner umfaßt die erfindungsgemäße Vorrichtung ein Trägersubstrat, das eine erste Oberfläche mit einer Trägerverbindungsoberfläche, an der eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten ausgebildet ist, und eine Durch­ gangsausnehmung von der ersten Oberfläche zu einer zu dieser entgegengesetzten zweiten Oberfläche des Trägersubstrats in dem Bereich der Trägerverbindungsoberfläche aufweist. Gemäß der vorliegenden Erfindung ist die Sensorverbindungsoberflä­ che mit der Trägerverbindungsoberfläche zur mechanischen Fi­ xierung und elektrischen Kontaktierung der jeweiligen elek­ trischen Kontakte mittels eines anisotrop leitfähigen Klebe­ mittels derart verbunden, daß das Erfassungselement über der Durchgangsausnehmung angeordnet ist und das anisotrop leit­ fähige Klebemittel zwischen der Sensorverbindungsoberfläche und der Trägerverbindungsoberfläche eine Druckabdichtung zwi­ schen dem Drucksensor und dem Trägersubstrat bildet. Das be­ deutet, daß durch Verwenden eines Teils einer ersten Seite bzw. ersten Oberfläche eines Drucksensors, an der die elek­ trischen Kontakte ausgebildet sind, zusätzlich als eine me­ chanische Sensorverbindungsoberfläche, es ermöglicht wird, den Drucksensor mittels des anisotrop leitfähigen Klebemit­ tels direkt auf der Trägerverbindungsoberfläche des Träger­ substrats sowohl zur mechanischen Fixierung als auch zur elektrischen Kontaktierung aufzubringen, ohne, daß zusätzli­ che Komponenten, wie Bonddrähte, erforderlich sind. Somit wird im Vergleich zum Stand der Technik eine platzsparende und vorrichtungstechnisch einfacher ausgeführte Vorrichtung geschaffen, die jedoch eine größere Zuverlässigkeit, insbe­ sondere aufgrund des Wegfalls der Bonddrähte zum Verbinden der Kontaktstellen des Drucksensors mit denjenigen des Trä­ gersubstrats, gewährleistet.

Wie es anhand der Darstellung von Fig. 1 zu erkennen ist, sind bei einem herkömmlichen Drucksensor die Erfassungsein­ richtung zum Erfassen einer Deformation der Membran sowie die über Leiterbahnen verbundenen elektrischen Kontakte des Sen­ sors auf einer ersten Seite des Drucksensors angeordnet. Eine die Membran festlegende Ausnehmung befindet sich jedoch auf einer der ersten Seite des Drucksensors entgegengesetzten zweiten Seite. Um vorteilhafterweise einen derartigen Druck­ sensor bei einer Vorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung zu verwenden, ist der Drucksensor derart gegenüber dem Trä­ gersubstrat über der Durchgangsausnehmung anzuordnen, daß die die Sensorverbindungsoberfläche mit den elektrischen Kontak­ ten aufweisende erste Seite des Drucksensors der Trä­ gerverbindungsoberfläche zugewandt und die die Aufnehmung aufweisende zweite Seite bzw. Rückseite des Drucksensors von der Trägerverbindungsoberfläche abgewandt ist. Das bedeutet, ein herkömmlicher Drucksensor ist zuerst "auf den Kopf" zu stellen, bevor er in der erfindungsgemäßen Vorrichtung ver­ wendet werden kann.

Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung ist der Drucksensor aus einem Halbleiterchip hergestellt, der insbesondere aus Silizium besteht.

Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung hat der Drucksensor eine Erfassungseinrichtung zum Erfassen einer im Fluiddruck proportionalen Deformation der Membran. Dabei kann die Erfassungseinrichtung eine auf einem piezoresistiven oder kapazitiven Prinzip arbeitende Einrichtung sein, und ein Pie­ zoelement oder Dehnmeßstreifen, welche mit der Membran ver­ bunden sind, aufweisen.

Zur Übertragung eines elektrischen Signals ist die Erfas­ sungseinrichtung gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung über Leiterbahnen mit den elektrischen Kontakten an der Sen­ sorverbindungsoberfläche verbunden. Zum Schutz gegenüber dem Fluid, dessen Druck gemessen werden soll, können die Leiter­ bahnen passiviert bzw. mit einer Schutzschicht versehen sein.

Um einen Anschluß an eine externe elektronische Einrichtung zu ermöglichen, sind die elektrischen Kontakte an der Träger­ verbindungsoberfläche gemäß einer weiteren vorteilhaften Aus­ gestaltung mit Leiterbahnen verbunden, die zum Schutz gegen­ über dem Fluid, das gemessen werden soll, passiviert bzw. mit einer Schutzschicht versehen sind.

Das Trägersubstrat, das beispielsweise aus Silizium, Glas oder Keramik hergestellt ist, kann eine ebene Form, d. h. ei­ ne Form einer Platte aufweisen. Es kann aber auch in dem Be­ reich der Trägerverbindungsoberfläche um die Durchgangsaus­ nehmung herum eine Vertiefung aufweisen, die eine Tiefe hat, die ungefähr der Höhe des Drucksensors einschließlich der Hö­ he der Schicht des Klebemittels entspricht, das zwischen dem Drucksensor und dem Trägersubstrat angeordnet ist, um den Drucksensor in der Vertiefung derart aufzunehmen, daß die zweite Seite des Drucksensors ungefähr eben mit der ersten Oberfläche des Trägersubstrats abschließt.

Zum Herstellen einer leitfähigen Verbindung in dem anisotrop leitfähigen Klebemittel ist es vorteilhaft, wenn die elek­ trischen Kontakte an der Sensorverbindungsoberfläche von die­ ser und/oder die elektrischen Kontakte an der Trägerver­ bindungsoberfläche von dieser hervorstehen.

Nachfolgend werden anhand der beiliegenden Zeichnungen be­ vorzugte Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung näher beschrieben. Es zeigen:

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht einer Vorrich­ tung zur Erfassung eines Fluiddrucks im Stand der Technik;

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht einer bevor­ zugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vor­ richtung zur Erfassung eines Fluiddrucks;

Fig. 3 eine schematische Explosionsdarstellung der Vorrich­ tung zur Erfassung eines Fluiddrucks gemäß der ersten Ausführungsform zur Veranschaulichung der Verbin­ dungsstelle des Drucksensors und des Trägersubstrats;

Fig. 4 eine Draufsicht auf eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks von Fig. 2 in Blickrichtung des dort dargestellten Pfeil A;

Fig. 5 eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks ge­ mäß einer zweiten bevorzugten Ausführungsform der Er­ findung.

Anhand von Fig. 2 wird schematisch der Aufbau der Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks gemäß einer ersten be­ vorzugten Ausführungsform der Erfindung beschrieben.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in ihrer Gesamtheit mit dem Bezugszeichen 100 versehen und umfaßt ein Gehäuse 102, das durch ein Trägersubstrat 104 in einen oberen Abschnitt, der ein erstes Fluid F1 mit dem Druck p1 aufweist, und in ei­ nen unteren Abschnitt, der ein zweites Fluid F2 mit dem Druck p2 aufweist, geteilt wird. Das Trägersubstrat 104 weist in einem bezüglich des Gehäuses ungefähr in der Mitte liegenden Abschnitt eine Durchgangsausnehmung 106 auf, über der ein Drucksensor 108 in Form eines vorzugsweise aus Silizium be­ stehenden Halbleiterchips angeordnet ist, der eine Membran 110 aufweist. Die Membran 110, die bei einem mittleren Ab­ schnitt des Drucksensors 108 angeordnet ist, befindet sich über der Durchgangsausnehmung 106 des Trägersubstrats, um ei­ ne Druckdifferenz zwischen dem ersten Fluid F1 mit dem Druck p1 und dem zweiten Fluid F2 mit dem Druck p2 erfassen zu kön­ nen. In der Nähe der Membran 110 ist eine Erfassungseinrich­ tung 112 angeordnet, die beispielsweise mittels Dehnmeß­ streifen oder Piezoelementen eine Deformation der Membran aufgrund einer Druckdifferenz zwischen dem ersten F1 und zweiten F2 Fluid erfassen kann. Die zur Druckdifferenz pro­ portionale Deformation der Membran 110 wird von der Erfassungseinrichtung 112 in elektrische Signale umgewandelt und über Leiterbahnen 114, die vorzugsweise passiviert sind, an Kontaktstellen 116 an einer ersten Seite des Sensors weiter­ geleitet. Mittels eines anisotrop leitfähigen Klebemittels 118, mittels dem der Drucksensor 108 auf dem Trägersubstrat 104 mechanisch festgemacht ist, wird ferner eine elektrisch leitende Verbindung zu Kontakten 120 auf dem Trägersubstrat 104 hergestellt. Dabei ist zu bemerken, daß wie es in der Fi­ gur gezeigt ist, zumindest die Kontakte 116 oder die Kontakte 120 von ihren jeweiligen Oberflächen vorstehen, um durch die in dem anisotrop leitfähigen Klebemittel enthaltenen elek­ trisch leitenden Teilchen eine elektrische Verbindung zu be­ wirken. Zur Übertragung der von der Erfassungseinrichtung 112 ausgegebenen elektrischen Signale an eine externe elek­ tronische Einrichtung sind die Kontakte 120 mit passivierten Leiterbahnen 122 verbunden, die durch die Wand des Gehäuses 102 nach außen geführt werden, wo sie mit externen elektri­ schen Kontakten 124 verbunden sind. Diese elektrischen Kon­ takte 124 können dann durch ein beliebiges Kontaktierverfah­ ren, wie beispielsweise Drahtbonden oder Löten, an die ex­ terne Elektronik zum Auswerten der elektrischen Signale von der Erfassungseinrichtung 112 angeschlossen werden.

Im Vergleich zu der Vorrichtung zum Erfassen eines Fluid­ drucks im Stand der Technik gemäß Fig. 1, ist zu erkennen, daß der Drucksensor "auf dem Kopf stehend" angeordnet ist, wodurch ermöglicht wird, daß die jeweiligen elektrischen Kon­ takte 116 des Drucksensors und 120 des Trägersubstrats einan­ der zugewandt bzw. zueinander ausgerichtet werden können, um schließlich mittels des anisotrop leitfähigen Klebemittels 118 elektrisch verbunden zu werden. Das bedeutet, daß bei Verwendung eines herkömmlichen Drucksensors bei einer erfin­ dungsgemäßen Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks bzw. Differenzdrucks die Seite des Drucksensors, an der sowohl die Erfassungseinrichtung 112 als auch die elektrischen Kontakte 116 angeordnet sind, der Oberfläche des Trägers 104 zugewandt ist, an der die Kontakte 120 ausgebildet sind. Anders ausge­ drückt, ist in dieser Ausführungsform die Rückseite des Drucksensors, die eine die Membran 110 festlegende Ausnehmung 125 aufweist, von dem Träger abgewandt.

Zur besseren Verständlichkeit der Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks gemäß der ersten Ausführungsform der Erfin­ dung wird nochmals der Bereich der Verbindungsstelle des Drucksensors 108 und des Trägersubstrats 104 anhand der sche­ matischen Explosionsdarstellung von Fig. 3 beschrieben.

Von unten nach oben betrachtet, weist dabei das (nur teilwei­ se dargestellte) Trägersubstrat 104 eine erste Oberfläche 126 auf, auf der die elektrischen Kontakte 120 und die Leiterbah­ nen 122 ausgebildet sind. Der Teil der ersten Oberfläche 126 einschließlich der elektrischen Kontakte 120 und der Leiter­ bahnen 122, auf dem im zusammengebauten Zustand das Klebemit­ tel 118 zur mechanischen Fixierung und elektrischen Kontak­ tierung aufgebracht ist, wird als die Trägerverbindungsober­ fläche bezeichnet. Im Bereich dieser Trägerverbindungsober­ fläche ist die Durchgangsausnehmung 106 ausgebildet, die sich durch das Trägersubstrat 104 hindurch in Richtung der zweiten Oberfläche 127 erstreckt, welche der ersten Oberfläche 126 entgegengesetzt ist.

Im oberen Abschnitt der Figur ist der Drucksensor 108 ge­ zeigt, der eine erste Seite bzw. eine Oberfläche 128 auf­ weist, an der die Erfassungseinrichtung 112 sowie die über die Leiterbahnen 114 damit verbundenen elektrischen Kontakte 116 vorgesehen sind. Der Teil der ersten Oberfläche 128 des Drucksensors 108 einschließlich der Erfassungseinrichtung 112, der Leiterbahnen 114 und der elektrischen Kontakte 116, auf dem im zusammengebauten Zustand das Klebemittel 118 auf­ gebracht ist, wird als Sensorverbindungsoberfläche bezeich­ net. In der Mitte des Drucksensors 108, von der Sensorverbin­ dungsoberfläche umgeben, ist die Membran 110 zum Erfassen des Fluidrucks ausgebildet. Die Membran wird durch die Ausnehmung 125 festgelegt, die an einer Rückseite bzw. zweiten Oberflä­ che 129 des Drucksensors 108 vorgesehen ist, welche der er­ sten Oberfläche entgegengesetzt ist.

Fig. 4 zeigt eine schematische Draufsicht auf eine Vorrich­ tung zur Erfassung eines Fluiddrucks von Fig. 2 in Blick­ richtung des dort dargestellten Pfeils A. Von rechts nach links betrachtet werden passivierte Leiterbahnen 122 von ex­ ternen elektrischen Anschlüssen 124 auf dem Trägersubstrat 104 durch die Wand des Gehäuses 102 in dessen Inneres ge­ führt, wo sie dann an elektrischen Kontakten 120 (vergleiche Fig. 2) enden. In einem mittleren Abschnitt des Gehäuses 102 ist der Drucksensor 108 vorgesehen, in dessen mittleren Ab­ schnitt die Sensormembran 110 angeordnet ist.

Obwohl es in den Fig. 2 bis 4 nicht dargestellt ist, ist der Drucksensor vorteilhafterweise mit einer Schutzschicht, ins­ besondere aus Pyrex-Glas, versehen um eine Beeinträchtigung bzw. Beschädigung durch das erste F1 bzw. zweite F2 Fluid zu verhindern. Es ist jedoch zu bemerken, daß an den Stellen des Sensors, an denen das anisotrope Klebemittel 118 (vergleiche Fig. 2) aufgebracht ist, eine derartige Schutzschicht nicht mehr erforderlich ist.

Es kann also festgestellt werden, daß durch die Verwendung eines anisotrop leitfähigen Klebemittels 118 zur mechanischen Fixierung des Drucksensors 108 auf dem Trägersubstrat 104 und zum Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen den je­ weiligen elektrischen Kontakten 116, 120 des Drucksensors 108 und des Trägersubstrats 104 die Verwendung von Bonddrähten entfällt. Dadurch wird zum einen eine geringere Bauhöhe der Vorrichtung zur Erfassung des Fluiddrucks verringert, und zum anderen werden mechanische Schwachstellen, die durch die Bonddrähte hervorgerufen wurden, vermieden. Da die jeweiligen elektrischen Kontakte 116, 120 des Drucksensors 108 und des Trägersubstrats 104 in dem anisotrop leitfähigen Klebemittel 118 "eingebettet" sind und insbesondere von den Oberflächen des Drucksensors 108 bzw. des Trägersubstrats 104 hervorste­ hen, entsteht nur zwischen übereinander angeordneten jewei­ ligen elektrischen Kontakten 116, 120 eine elektrische Ver­ bindung, wobei die elektrischen Kontakte sowohl gegenüber benachbarten elektrischen Kontakten des Drucksensors 108 bzw. des Trägersubstrats 104 sowie gegenüber dem ersten bzw. zwei­ ten Fluid isoliert sind. Neben diesen erwähnten Aufgaben der mechanischen Fixierung, der elektrischen Kontaktierung bzw. Isolierung erfüllt das anisotrop leitfähige Klebemittel 118 noch die Aufgabe eines Dichtungsmittels, durch das ein Aus­ tausch des ersten F1 bzw. zweiten F2 Fluids in den jeweils anderen Gehäuseabschnitt verhindert wird, so daß eine zuver­ lässige Erfassung des Differenzdrucks gewährleistet wird.

Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist das einfache Befüllen am Drucksensor, da keine Hinterschnei­ dungen oder Hohlräume vorhanden sind. Ferner besteht nur eine geringe Empfindlichkeit gegenüber Verschmutzung aufgrund der fehlenden Hinterschneidungen oder Hohlräume. Ein weiterer vorteilhafter Aspekt stellt die geringe temperaturabhängige Parameterdrift des Drucksensors dar, wenn eine entsprechende Substratmaterialauswahl getroffen wird. Ein Vorteil der Mon­ tage des Drucksensors durch anisotrope Leitklebung auf dem Trägersubstrat ist darin zu sehen, daß diese Montage für Nie­ derdrucksensoren geeignet ist, da kein zusätzlicher Schutz, beispielsweise eine Edelstahlvorlage oder ein Verguß, erfor­ derlich ist, der die Empfindlichkeit des Drucksensors be­ grenzt.

In Fig. 5 ist nun eine zweite bevorzugte Ausführungsform der vorliegenden Erfindung schematisch dargestellt. Gleiche Teile werden hierbei wiederum mit den gleichen Bezugszeichen verse­ hen, wie sie bereits in Fig. 2 verwendet worden sind. Deshalb wird eine Beschreibung dieser Teile im folgenden weggelassen.

Das Kennzeichen dieser zweiten Ausführungsform besteht darin, daß in dem Trägersubstrat 104 um die Durchgangsausnehmung herum eine Vertiefung 130 ausgebildet ist, deren Tiefe mit Bezug auf eine erste Oberfläche 132 des Trägersubstrats 104 derart gewählt ist, daß der Drucksensor 108 unter Berücksich­ tigung der Höhe der Schicht des anisotrop leitfähigen Klebe­ mittels 118 ungefähr eben mit der ersten Oberfläche 132 abschließt. Hierdurch wird eine Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks mit einer besonders geringen Bauhöhe geschaffen. Ferner sind, wie es in der Figur zu sehen ist, nicht nur die die Erfassungseinrichtung 112 und die elektrischen Kontakte 116 aufweisenden Sensorverbindungsoberfläche, sondern auch die Seitenflächen 134 des Drucksensors 108 mit dem anisotrop leitfähigen Klebemittel 118 bedeckt, so daß zum einen eine höhere mechanische Festigkeit erzielt wird, aber auch eine zusätzliche Schutzschicht an diesen mit dem anisotrop leitfä­ higen Klebemittel 118 bedeckten Bereichen entfallen kann.

Zu weiteren Vorteilen der Vorrichtung zur Erfassung des Fluiddrucks gemäß der zweiten Ausführungsform sei auf die Diskussion bezüglich denjenigen der ersten Ausführungsform verwiesen.

Claims (10)

1. Vorrichtung zur Erfassung eines Fluiddrucks, mit folgenden Merkmalen:
einem Drucksensor (108), der eine Membran (110) zum Erfassen eines Fluiddrucks und eine Sensorverbindungsoberfläche (128), an der eine Mehrzahl von elektrischen Kontakten (116) ausge­ bildet ist, aufweist;
einem Trägersubstrat (104), das eine erste Oberfläche (126) mit einer Trägerverbindungsoberfläche (126), an der eine Mehr­ zahl von elektrischen Kontakten (120) ausgebildet ist, und ei­ ne Durchgangsausnehmung (106) von der ersten Oberfläche (126) zu einer zu dieser entgegengesetzten zweiten Oberfläche (127) des Trägersubstrats (104) in dem Bereich der Trägerverbin­ dungsoberfläche (126) aufweist;
wobei die Sensorverbindungsoberfläche (128) mit der Trägerver­ bindungsoberfläche (126) zur mechanischen Fixierung und elek­ trischen Kontaktierung der jeweiligen elektrischen Kontakte (116, 120) mittels eines anisotrop leitfähigen Klebemittels (118) derart verbunden ist, daß die Membran (110) über der Durchgangsausnehmung (106) angeordnet ist und das anisotrop leitfähige Klebemittel (118) zwischen der Sensorverbindungs­ oberfläche (128) und der Trägerverbindungsoberfläche (126) ei­ ne Druckabdichtung zwischen dem Drucksensor (108) und dem Trä­ gersubstrat (104) bildet.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Drucksensor (108) auf seiner der Sensorverbindungsoberfläche (128) abgewandten Rückseite (129) eine die Membran (110) festlegende Ausnehmung (125) aufweist, und der Drucksensor (108) derart gegenüber dem Trägersubstrat (104) angeordnet ist, daß dessen Sensorverbin­ dungsoberfläche (128) der Trägerverbindungsoberfläche (126) zugewandt ist.

3. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 oder 2, bei dem der Drucksensor (108) aus einem Halbleiterchip hergestellt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Drucksensor (108) eine Erfassungseinrichtung (112) zum Erfas­ sen einer dem Fluiddruck proportionalen Deformation der Mem­ bran (110) aufweist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei dem die elektrischen Kon­ takte (116) an der Sensorverbindungsoberfläche (128) über pas­ sivierte Leiterbahnen (114) mit der Erfassungseinrichtung (112) verbunden sind.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei dem die elektrischen Kontakte (120) an der Trägerverbindungsoberfläche (126) mit passivierten Leiterbahnen (122) verbunden sind, um einen Anschluß an eine elektronische Einrichtung zu ermögli­ chen.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der im Bereich der Trägerverbindungsoberfläche (126) eine Vertiefung (130) vorgesehen ist, in der der Drucksensor (108) angeordnet ist.

8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der die Vertiefung (130) eine Tiefe aufweist, die der Höhe des Drucksensors (108) und des Klebemittels (118), welches zwischen dem Drucksensor (108) und dem Trägersubstrat (104) vorgesehen ist, entspricht, so daß die Rückseite (129) des Drucksensors (108) mit der ersten Oberfläche (126) des Trägersubstrats (104) eben abschließt.

9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, bei dem das Trägersubstrat (104) aus Silizium, Glas oder Keramik herge­ stellt ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem zu­ mindest die elektrischen Kontakte (116) von der Sensorverbin­ dungsoberfläche (128) und/oder die elektrischen Kontakte (120) von der Trägerverbindungsoberfläche (126) hervorstehen.