DE10104493A1 - Temperature sensor has electrically insulating protective film arranged on surface of support element which supports temperature-sensitive element - Google Patents

Temperature sensor has electrically insulating protective film arranged on surface of support element which supports temperature-sensitive element

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DE10104493A1 DE2001104493 DE10104493A DE10104493A1 DE 10104493 A1 DE10104493 A1 DE 10104493A1 DE 2001104493 DE2001104493 DE 2001104493 DE 10104493 A DE10104493 A DE 10104493A DE 10104493 A1 DE10104493 A1 DE 10104493A1
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Jean-Paul Jaenen
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Abstract

A temperature sensor has an electrically insulating protective film (9) arranged on the surface of the support element (1) which supports a temperature-sensitive element (5). The film has an opening for the substrate. An independent claim is also included for the production of the temperature sensor. Preferred Features: The thickness of the protective film is at least the same as the distance from the surface of the support element to one side of the substrate. The opening has a geometric shape which has approximately the same geometric shape of the periphery of the substrate in the plane of the first side of the substrate. The protective film is made from aluminum oxide, magnesium titanate, silicon dioxide, titanium dioxide, magnesium oxide, calcium oxide, stearite, cordierite, mullite, porcelain or a mixture of these.

Description

Die Erfindung betrifft einen Temperatursensor mit einem temperatur-sensitiven Element, das aus einem Dünnfilmwiderstand mit Kontaktflächen auf einer ersten Seite eines planaren, elekt­ risch isolierenden Substrats gebildet ist, wobei die Kontaktflächen an ihrer dem Substrat abge­ wandten Oberfläche elektrisch leitend mit Anschlussflächen auf einem planaren, elektrisch iso­ lierenden Trägerelement verbunden sind, wobei die Anschlussflächen über auf dem Trägerele­ ment angeordnete, elektrisch leitende Bahnen jeweils mit elektrischen Leitungen verbunden sind. Die Erfindung betrifft des weiteren zwei Verfahren zur Herstellung eines solchen Tempe­ ratursensors.The invention relates to a temperature sensor with a temperature-sensitive element, the from a thin film resistor with contact areas on a first side of a planar, elect rically insulating substrate is formed, wherein the contact surfaces abge on the substrate turned surface electrically conductive with pads on a planar, electrically iso lating carrier element are connected, wherein the connection surfaces over on the Trägerele ment arranged, electrically conductive tracks each connected to electrical lines are. The invention further relates to two methods for producing such a temperature temperature sensor in.

DE 43 00 084 C2 beschreibt die Herstellung eines solchen temperatur-sensitiven Elements mit einem Messwiderstand aus wenigstens einem Metall der Platingruppe, das auf die elektrisch isolierende Oberfläche eines Substrats durch Zerstäubung aufgebracht ist. Dabei weist die elektrisch isolierende Oberfläche einen Wärmeausdehnungskoeffizienten von 8,5 bis 10,5 ppm/K auf.DE 43 00 084 C2 describes the production of such a temperature-sensitive element a measuring resistor made of at least one metal of the platinum group, which is electrically insulating surface of a substrate is applied by sputtering. The electrically insulating surface has a coefficient of thermal expansion of 8.5 to 10.5 ppm / K on.

DE 197 50 123 C2 offenbart gattungsgemäß ein Verfahren zur Herstellung einer Sensoranord­ nung für die Temperaturmessung. Ein temperaturempfindlicher Messwiderstand ähnlich dem in der DE 43 00 084 C2, der auf einem Keramiksubstrat einen dünnen, mit einer elektrisch isolie­ renden Schutzschicht abgedeckten Metallfilm als Widerstandsschicht und Kontaktflächen auf­ weist, wird hier mit seinen Kontaktflächen "face down" auf Leiterbahnen aufgesetzt, die auf ei­ nem hochtemperaturfesten, keramischen Trägerelement eingebrannt sind. Unter "face down" wird dabei verstanden, dass das Keramiksubstrat des Messwiderstandes flächig in einer Art und Weise auf dem Trägerelement positioniert wird, dass die Widerstandsschicht zum Träger­ element hin ausgerichtet ist. Eine mechanisch feste und elektrisch leitende Verbindung zwi­ schen den Kontaktflächen des Messwiderstandes und den Leiterbahnen auf dem Trägerelement wird dadurch ausgebildet, dass der Verbindungsbereich vor dem Aufsetzen des Messwi­ derstandes auf das Trägerelement mit zwei unterschiedlichen Edelmetall-Dickfilmpasten vorbe­ handelt wird. Dabei können entweder die entsprechenden Bereiche auf dem Trägerelement und/oder die Kontaktflächen des Messwiderstandes vorbehandelt werden. Die Edelmetall- Dickfilmpaste, die zuerst aufgetragen wird, soll dabei eine Glasfritte enthalten. Nach dem Auf­ setzen des Messwiderstandes auf das Trägerelement werden in einem Temperaturbereich zwi­ schen 1000°C und 1350°C die aufgetragenen Edelmetall-Dickfilmpasten eingebrannt und die mechanisch feste und elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen des Mess­ widerstandes und den elektrischen Leiterbahnen auf dem Trägerelement hergestellt. Nachteilig ist bei dieser Sensoranordnung, dass die Anzahl der Fertigungs- und Temperaturschritte hoch ist. So ist bereits zur Herstellung des Trägerelements mit den Leiterbahnen ein Temperatur­ schritt notwendig. Dabei wird das Trägerelement als keramische Grünfolie mit einer Dickfilm­ paste bedruckt und gesintert. Da die elektrischen Leiterbahnen auf dem Trägerelement in der fertigen Sensoranordnung größtenteils frei liegen, ist zu deren Schutz und zur Erhöhung der Hochspannungsfestigkeit das Aufbringen und Fixieren einer zusätzlichen Beschichtung erfor­ derlich. Das Verbinden von Messwiderstand und Trägerelement durch die Edelmetall- Dickfilmpasten erfordert gleich mehrere Trocken- und Sinterschritte. Die Verwendung von Iso­ lier-, Schutz- oder Haftvermittlerschichten mit Glasanteil ist zudem im Zusammenhang mit Pla­ tindünnfilm-Widerständen insofern kritisch, da die Widerstandscharakteristik beispielsweise durch Wanderungseffekte von Bor oder Silizium aus dem Glas in den Platindünnfilm- Widerstand negativ beeinflusst werden kann und die maximale Einsatztemperatur herabgesetzt ist. Die exponierte Anordnung des Messwiderstandes auf dem Trägerelement erfordert zudem eine hohe Festigkeit der Verbindung zum Trägerelement, um Kerbwirkungen an den Kanten des Messwiderstandes und Temperaturwechseln standhalten zu können.DE 197 50 123 C2 generically discloses a method for producing a sensor arrangement temperature measurement. A temperature sensitive measuring resistor similar to that in DE 43 00 084 C2, which on a ceramic substrate has a thin, with an electrically isolie protective layer covered metal film as a resistance layer and contact surfaces points, is placed here with its contact surfaces "face down" on conductor tracks that on egg Nem high-temperature resistant, ceramic support element are baked. Under "face down" it is understood that the ceramic substrate of the measuring resistor is flat in a kind and positioned on the carrier element so that the resistance layer to the carrier element is aligned. A mechanically firm and electrically conductive connection between the contact surfaces of the measuring resistor and the conductor tracks on the carrier element  is formed in that the connection area before the measurement wi on the carrier element with two different precious metal thick film pastes will act. Either the corresponding areas on the carrier element and / or the contact surfaces of the measuring resistor are pretreated. The precious metal Thick film paste, which is applied first, should contain a glass frit. After opening put the measuring resistor on the carrier element in a temperature range between between 1000 ° C and 1350 ° C, the applied precious metal thick film pastes are baked and the mechanically firm and electrically conductive connection between the contact surfaces of the measurement resistance and the electrical conductor tracks on the carrier element. adversely is with this sensor arrangement that the number of manufacturing and temperature steps is high is. So is a temperature for the manufacture of the carrier element with the conductor tracks step necessary. The carrier element is a ceramic green sheet with a thick film paste printed and sintered. Since the electrical conductor tracks on the carrier element in the finished sensor assembly are largely exposed, is to protect and increase the High voltage resistance requires the application and fixing of an additional coating sary. The connection of measuring resistor and carrier element through the precious metal Thick film pastes require several drying and sintering steps. The use of iso lier-, protective or adhesive layers with glass content is also in connection with Pla Thin-film resistors are critical because the resistance characteristic, for example due to migration effects of boron or silicon from the glass into the platinum thin film Resistance can be negatively influenced and the maximum operating temperature is reduced is. The exposed arrangement of the measuring resistor on the carrier element also requires a high strength of the connection to the carrier element to notch effects on the edges to withstand the measuring resistance and temperature changes.

Es ergibt sich das Problem, einen Temperatursensor und ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Temperatursensors bereitzustellen, mit dem die Nachteile des Standes der Technik überwunden werden.The problem arises of a temperature sensor and a method for producing one to provide such a temperature sensor with the disadvantages of the prior art be overcome.

Das Problem wird für den Temperatursensor dadurch gelöst, dass auf der Oberfläche des Trä­ gerelementes, auf der das temperatur-sensitive Element angeordnet ist, mindestens eine elekt­ risch isolierende Schutzfolie angeordnet ist, wobei die mindestens eine Schutzfolie mindestens eine Öffnung für das Substrat aufweist. Das temperatur-sensitive Element wird demnach in eine Vertiefung eingesetzt und ist so, je nach Dimension der Vertiefung, vor Kerbbeanspruchung ganz oder weitgehend geschützt auf dem Trägerelement angeordnet. Die Anforderungen an die Festigkeit der Verbindung von temperatur-sensitivem Element und Trägerelement im Bereich der Kontaktflächen ist somit herabgesetzt. Auf einen Einsatz von Dickfilmpaste mit Glasfritte zur Ausbildung der Verbindung sowie auf mehrere Trocken- und Sinterschritte kann somit verzich­ tet werden, wodurch die Langzeitstabilität des Dünnfilmwiderstandes steigt und die Einsatztem­ peratur für den Sensor erhöht werden kann. Eine Beschichtung der elektrisch leitenden Bahnen entfällt, da die Schutzfolie die elektrisch leitenden Bahnen auf dem Trägerelement gasdicht ab­ deckt. Je genauer das Substrat des temperatur-sensitiven Elements in die Öffnung der Schutz­ folie eingepasst ist beziehungsweise je geringer das Spiel ist, desto besser ist der Dünnfilmwi­ derstand vor äußeren Einflüssen und Verschmutzung geschützt und desto weniger Schutz- o­ der Abdeckschichten sind auf dem temperatur-sensitiven Element beziehungsweise dem Dünn­ filmwiderstand erforderlich. Das wirkt sich wiederum günstig auf die Langzeitstabilität sowie auf die Ansprechzeit des Dünnfilmwiderstandes aus, da die Masse des temperatur-sensitiven Ele­ ments reduziert werden kann.The problem is solved for the temperature sensor in that on the surface of the Trä gerelementes, on which the temperature-sensitive element is arranged, at least one elect rically insulating protective film is arranged, wherein the at least one protective film at least has an opening for the substrate. The temperature-sensitive element is accordingly in a Depression used and is, depending on the dimension of the depression, before notching  arranged completely or largely protected on the carrier element. The requirements for Strength of the connection of temperature-sensitive element and carrier element in the area the contact areas are thus reduced. On the use of thick film paste with glass frit The formation of the connection and several drying and sintering steps can thus be dispensed with be tet, whereby the long-term stability of the thin film resistance increases and the application temperature for the sensor can be increased. A coating of the electrically conductive tracks does not apply because the protective film seals the electrically conductive tracks on the carrier element in a gas-tight manner covers. The more precise the substrate of the temperature-sensitive element in the opening of the protection film is fitted or the less the game is, the better the thin film wi the state is protected from external influences and pollution and the less protection o of the cover layers are on the temperature-sensitive element or on the thin film resistance required. This in turn has a beneficial effect on long-term stability as well the response time of the thin film resistor, since the mass of the temperature-sensitive Ele can be reduced.

Das temperatur-sensitive Element ist besonders gut vor Kerbbeanspruchung geschützt, wenn die Dicke der mindestens einen Schutzfolie mindestens gleich dem Abstand von der Oberfläche des Trägerelements, auf der das temperatur-sensitiven Element angeordnet ist, zu einer der ersten Seite des Substrats abgewandten zweiten Seite des Substrats ist. Damit überragt das Substrat die mindestens eine Schutzfolie nicht mehr beziehungsweise das Substrat verschwin­ det vollständig in der Öffnung. Falls die Dicke einer Schutzfolie nicht ausreicht, um eine ausrei­ chend tiefe Öffnung für das Substrat bereitzustellen, so kann auch ein Stapel von Schutzfolien verwendet werden.The temperature sensitive element is particularly well protected against notch stress, though the thickness of the at least one protective film is at least equal to the distance from the surface of the carrier element, on which the temperature-sensitive element is arranged, to one of the is the first side of the substrate facing away from the second side of the substrate. With that surpasses that Substrate the at least one protective film no longer or the substrate disappears det completely in the opening. If the thickness of a protective film is not sufficient, one is sufficient To provide a sufficiently deep opening for the substrate, a stack of protective films can also be provided be used.

Wenn die Öffnung für das Substrat eine geometrische Form aufweist, die der geometrischen Form des Umfangs des planaren Substrats in der Ebene der ersten Seite des Substrats ähnelt, so ist der Schutz des Dünnfilmwiderstands vor äußeren Einflüssen optimiert.If the opening for the substrate has a geometric shape, that of the geometric Shape of the circumference of the planar substrate in the plane of the first side of the substrate is similar, the protection of the thin-film resistor from external influences is optimized.

Dabei hat es sich bewährt, wenn der Umfang des planaren Substrats und die Öffnung in der Schutzfolie eine rechteckige Form aufweisen, wobei das planare Substrat vier Kanten aufweist. Ideal ist es, wenn die mindestens eine Schutzfolie den Umfang des planaren Substrats komplett umschließt.It has proven useful if the circumference of the planar substrate and the opening in the Protective film have a rectangular shape, the planar substrate having four edges. It is ideal if the at least one protective film completely covers the circumference of the planar substrate encloses.

Es hat sich aber auch bewährt, wenn die mindestens eine Schutzfolie den Umfang des plana­ ren Substrats nur teilweise umschließt. Dabei ist es zur Minderung von Kerbbeanspruchungen und von Verunreinigungen jedoch vorteilhaft, eine gasdichte Glasabdichtung für die nicht umschlossenen und demnach freiliegenden Kanten des Substrats vorzusehen, die den Spalt zwi­ schen Trägerelement und Substrat bedeckt.However, it has also proven useful if the at least one protective film covers the circumference of the plana only partially surrounds the substrate. It is used to reduce notch stresses and of contaminants, however, advantageous, a gas-tight glass seal for the non-enclosed  and accordingly to provide exposed edges of the substrate which cover the gap between the carrier element and substrate covered.

So ist es von Vorteil, wenn die mindestens eine Schutzfolie drei der vier Kanten des planaren Substrats umschließt oder wenn die mindestens eine Schutzfolie zwei der vier Kanten des pla­ naren Substrats umschließt.So it is advantageous if the at least one protective film has three of the four edges of the planar Encloses substrate or if the at least one protective film two of the four edges of the pla encloses naren substrate.

Zur vollständigen Abdeckung der elektrisch leitenden Bahnen sollten das Trägerelement und die mindestens eine Schutzfolie in ihren äußeren Abmessungen gleich ein. Dann ist es aller­ dings vorteilhaft, wenn die mindestens eine Schutzfolie zusätzlich zu der Öffnung für das Sub­ strat weitere Öffnungen im Bereich des Anschlusses der elektrischen Bahnen auf dem Träger­ element an die elektrischen Leitungen aufweist. Diese weiteren Öffnungen können mit leitfähi­ gem Material gefüllt werden und so eine Durchkontaktierung zu der dem Trägerelement abge­ wandten Seite der mindestens einen Schutzfolie geschaffen werden. Der Anschluss der elektri­ schen Leitungen kann dann in einfacher Weise auf dieser Seite der mindestens einen Schutzfo­ lie erfolgen.To completely cover the electrically conductive tracks, the carrier element and the outer dimensions of the at least one protective film. Then it's all dings advantageous if the at least one protective film in addition to the opening for the sub strat further openings in the area of the connection of the electrical tracks on the carrier element on the electrical lines. These other openings can be made with conductive be filled according to the material and thus a via to the carrier element facing side of the at least one protective film can be created. The connection of the electri lines can then easily on this side of the at least one Schutzfo lie done.

Vorzugsweise sollte das Trägerelement aus einer keramischen Folie gebildet sein, um einem Einsatz bei hohen Temperaturen standhalten zu können.The carrier element should preferably be formed from a ceramic film in order to Can withstand use at high temperatures.

Das Substrat des temperatur-sensitiven Elements ist vorteilhafterweise auch aus einer kerami­ schen Folie gebildet.The substrate of the temperature-sensitive element is advantageously also made of a kerami formed foil.

Um eine haftfeste und beständige Verbindung zwischen Trägerelement und Schutzfolie zu er­ zeugen, ist es von Vorteil, wenn die mindestens eine Schutzfolie aus einer keramischen Folie gebildet ist. Dabei können Trägerfolie und Schutzfolie aus vorzugsweise keramischen Grünfo­ lien in einfacher Weise zusammenlaminiert und in einem Sinterschritt dauerhaft und gasdicht verbunden werden.In order to create a strong and stable connection between the carrier element and the protective film testify, it is advantageous if the at least one protective film made of a ceramic film is formed. Carrier film and protective film made of preferably ceramic green foils laminated together in a simple manner and permanently and gas-tight in one sintering step get connected.

Besonders geeignet sind im Zusammenhang mit Dünnfilmwiderständen keramische Folien aus Aluminiumoxid oder Magnesiumtitanat oder Siliziumdioxid oder Titandioxid oder Magnesium­ oxid oder Kalziumoxid oder Steatit oder Cordierit oder Mullit oder Porzellan oder einer Mischung aus mindestens zwei dieser Materialien, da diese bei hohen Einsatztemperaturen oberhalb 600 bis 700°C auch über lange Betriebszeiten einen vernachlässigbaren Einfluss auf die Wider­ standscharakteristik des Dünnfilmwiderstandes besitzen. Ceramic foils made of thin films are particularly suitable Aluminum oxide or magnesium titanate or silicon dioxide or titanium dioxide or magnesium oxide or calcium oxide or steatite or cordierite or mullite or porcelain or a mixture from at least two of these materials, as these are used at high operating temperatures above 600 up to 700 ° C even over long operating times a negligible influence on the resistance have the characteristic of the thin-film resistor.  

Geeignet für niedrigere Einsatztemperaturen unterhalb 600 bis 700°C im Zusammenhang mit Dünnfilmwiderständen sind auch keramische Folien aus Glaskeramik oder Siliziumnitrid. Als Glaskeramiken kommen dabei beispielsweise Alumo-Silikate in Frage, die bereits bei Tempe­ raturen um die 850°C sintern.Suitable for lower operating temperatures below 600 to 700 ° C in connection with Thin film resistors are also ceramic films made of glass ceramic or silicon nitride. As Glass ceramics are, for example, alumosilicates that are already available from Tempe sinter temperatures around 850 ° C.

Besonders bevorzugt ist es für hohe Einsatztemperaturen, wenn der Dünnfilmwiderstand aus Platin gebildet ist.For high operating temperatures, it is particularly preferred if the thin film resistor is off Platinum is formed.

Das Problem wird für das Verfahren dadurch gelöst, dass das Trägerelement in Dickfilmtechnik mit den elektrischen Bahnen und den Anschlussflächen versehen wird, dass die Öffnung für das Substrat aus der mindestens einen Schutzfolie gestanzt oder geschnitten wird, dass die mindestens eine Schutzfolie so auf das Trägerelement auflaminiert wird, dass die Öffnung für das Substrat über den Anschlussflächen für die Kontaktflächen des temperatur-sensitiven Ele­ ments angeordnet sind, dass das Laminat aus Trägerelement und Schutzfolie(n) bei einer ers­ ten Temperatur T1 gesintert und mechanisch fest verbunden wird, dass das temperatur­ sensitive Element anschließend so in die für das Substrat vorgesehene Öffnung der mindestens einen Schutzfolie eingesetzt wird, dass die erste Seite des Substrats in Richtung des Träger­ elementes zeigt, und dass die Kontaktflächen und die Anschlussflächen im Bereich der für das Substrat vorgesehenen Öffnung bei einer zweiten Temperatur T2 elektrisch leitend und mecha­ nisch fest miteinander verbunden werden. Zur Herstellung des Temperatursensors sind dem­ nach nur zwei Sinterschritte erforderlich.The problem is solved for the method in that the carrier element is provided with the electrical tracks and the connection surfaces in thick film technology, in that the opening for the substrate is punched or cut out of the at least one protective film, in such a way that the at least one protective film is laminated onto the carrier element is that the opening for the substrate is arranged above the connection areas for the contact areas of the temperature-sensitive element, that the laminate of carrier element and protective film (s) is sintered at a first temperature T 1 and mechanically firmly connected that the temperature sensitive element is then inserted into the opening of the at least one protective film provided for the substrate such that the first side of the substrate points in the direction of the carrier element, and that the contact surfaces and the connection surfaces in the region of the opening provided for the substrate at a second temperature T 2 el electrically conductive and mechanically firmly connected. To manufacture the temperature sensor, only two sintering steps are required.

Wird die Öffnung für das Substrat so dimensioniert, dass das Substrat vor oder zumindest nach Ausbildung der Verbindung zwischen den Kontaktflächen und den elektrisch leitenden Bahnen bei der zweiten Temperatur T2 direkt an die mindestens eine Schutzfolie anschließt, so ist der Dünnfilmwiderstand vor äußeren Einflüssen gut geschützt.If the opening for the substrate is dimensioned such that the substrate directly or at least after the formation of the connection between the contact surfaces and the electrically conductive tracks at the second temperature T 2 directly connects to the at least one protective film, the thin film resistor is well protected against external influences ,

Werden das Trägerelement und die Schutzfolie zum vollflächigen Schutz der elektrisch leiten­ den Bahnen in ihren äußeren Abmessungen gleich gewählt, so ist es von Vorteil, wenn in die mindestens eine Schutzfolie zusätzlich zu der Öffnung für das Substrat weitere Öffnungen im Bereich des Anschlusses der elektrischen Bahnen an die elektrischen Leitungen gestanzt oder geschnitten werden. Are the carrier element and the protective film for full-surface protection of the electrically conductive the tracks in their outer dimensions chosen the same, it is advantageous if in the at least one protective film in addition to the opening for the substrate further openings in the The area of the connection of the electrical tracks to the electrical lines is punched or get cut.  

Besonders einfach und haltbar ist die Verbindung von Trägerelement und Schutzfolie durch Laminieren, wenn das Trägerelement und die mindestens eine Schutzfolie jeweils aus einer keramischen Grünfolie gewählt werden und anschließend gemeinsam bei der ersten Tempera­ tur T1 gesintert werden. Es ist von Vorteil, in die Öffnung der Schutzfolie des gesinterten Lami­ nats ein Substrat aus einer gesinterten keramischen Folie einzusetzen, um die zweite Tempe­ ratur 12 zur Herstellung der Verbindung zwischen Kontaktflächen und Trägerelement möglichst gering halten zu können. Zum Schutz des temperatur-sensitiven Elements ist dieses zweistufige Sinterverfahren insbesondere dann sinnvoll, wenn die keramischen Grünfolien für das Träger­ element und die mindestens eine Schutzfolie aus bei hohen Temperaturen < 1100°C sinternden Materialien gebildet sind.The connection of carrier element and protective film by lamination is particularly simple and durable if the carrier element and the at least one protective film are each selected from a ceramic green film and are subsequently sintered together at the first temperature T1. It is advantageous to use a substrate made of a sintered ceramic film in the opening of the protective film of the sintered laminate in order to keep the second temperature 12 for establishing the connection between the contact surfaces and the carrier element as low as possible. To protect the temperature-sensitive element, this two-stage sintering process is particularly useful when the ceramic green foils for the carrier element and the at least one protective foil are formed from materials sintering at high temperatures <1100 ° C.

Die Dicke einer keramischen Grünfolie liegt üblicherweise im Bereich von 0.2 bis 2 mm.The thickness of a ceramic green sheet is usually in the range from 0.2 to 2 mm.

Es hat sich bewährt, das Laminat aus Trägerelement und Schutzfolie bei der ersten Temperatur T1 im Bereich von 1100°C bis 1600°C zu sintern und mechanisch fest zu verbinden.It has proven useful to sinter the laminate of carrier element and protective film at the first temperature T 1 in the range from 1100 ° C. to 1600 ° C. and to connect it mechanically.

Weiterhin hat es sich bewährt, wenn die Kontaktflächen und die Anschlussflächen im Bereich der für das Substrat vorgesehenen Öffnung bei der zweiten Temperatur T2 im Bereich von 1000°C bis 1300°C elektrisch leitend und mechanisch fest miteinander verbunden werden.It has also proven useful if the contact surfaces and the connection surfaces in the region of the opening provided for the substrate are connected to one another in an electrically conductive and mechanically fixed manner at the second temperature T 2 in the range from 1000 ° C. to 1300 ° C.

Das Problem wird für ein zweites Verfahren dadurch gelöst, dass das Trägerelement in Dick­ filmtechnik mit den elektrischen Bahnen und den Anschlussflächen versehen wird, dass die Öffnung für das Substrat aus der mindestens einen Schutzfolie gestanzt oder geschnitten wird, dass die mindestens eine Schutzfolie so auf das Trägerelement auflaminiert wird, dass die Öff­ nung für das Substrat über den Anschlussflächen für die Kontaktflächen des temperatur­ sensitiven Elements angeordnet sind, dass das temperatur-sensitive Element anschließend so in die für das Substrat vorgesehene Öffnung der mindestens einen Schutzfolie eingesetzt wird, dass die erste Seite des Substrats in Richtung des Trägerelementes zeigt, dass das Laminat aus Trägerelement und Schutzfolie(n) zusammen mit dem in die Öffnung eingesetzten tempe­ ratur-sensitiven Element bei einer Temperatur T gesintert wird, dass das Trägerelement und die mindestens eine Schutzfolie dadurch mechanisch fest verbunden werden und dass die Kon­ taktflächen und die Anschlussflächen im Bereich der für das Substrat vorgesehenen Öffnung elektrisch leitend und mechanisch fest miteinander verbunden werden. The problem is solved for a second method in that the carrier element in thick film technology is provided with the electrical tracks and the connection surfaces that the Opening for the substrate from which at least one protective film is punched or cut, that the at least one protective film is laminated onto the carrier element in such a way that the opening voltage for the substrate above the connection areas for the contact areas of the temperature sensitive element are arranged so that the temperature-sensitive element is then so is inserted into the opening of the at least one protective film provided for the substrate, that the first side of the substrate towards the carrier element shows that the laminate consisting of carrier element and protective film (s) together with the tempe inserted in the opening rature-sensitive element is sintered at a temperature T that the carrier element and at least one protective film is mechanically firmly connected and that the Kon tact areas and the connection areas in the area of the opening provided for the substrate electrically conductive and mechanically firmly connected.  

Der große Vorteil dieses zweiten Verfahrens besteht darin, dass nur ein einziger Temperatur­ schritt zur Herstellung des Temperatursensors erforderlich ist. Besonders einfach und haltbar ist die Verbindung von Trägerelement und Schutzfolie durch Laminieren, wenn das Trägerelement und die mindestens eine Schutzfolie jeweils aus einer keramischen Grünfolie gewählt werden und ein Substrat aus einer gesinterten keramischen Folie in die Öffnung der Schutzfolie einge­ setzt wird. Dabei sollte die Öffnung für das Substrat in der Schutzfolie so dimensioniert sein, dass die Öffnung im Temperaturschritt auf die Kanten des Substrats aufschrumpft und so eine Abdichtung zwischen Schutzfolie und Substrat erzeugt wird. So ist ein optimaler Schutz des Dünnfilmwiderstandes gewährleistet, ohne dass zusätzliche Abdeck- oder Schutzschichten notwendig wären.The great advantage of this second method is that only a single temperature step to manufacture the temperature sensor is required. It is particularly simple and durable the connection of carrier element and protective film by lamination when the carrier element and the at least one protective film can each be selected from a ceramic green film and a substrate made of a sintered ceramic film is inserted into the opening of the protective film is set. The opening for the substrate in the protective film should be dimensioned so that the opening shrinks onto the edges of the substrate in the temperature step and so one Sealing between protective film and substrate is generated. This is an optimal protection of the Thin film resistance guaranteed without additional cover or protective layers would be necessary.

Die Temperatur T zur Verbindung von Trägerelement und Schutzfolie sowie Trägerelement und temperatur-sensitiven Element wird vorzugsweise in einem Bereich von 850°C bis 1300°C ge­ wählt. Es sollten demnach Materialen für die keramischen Grünfolien verwendet werden, die in diesem Temperaturbereich sintern. Dabei kann es sich beispielsweise um Glaskeramiken oder Aluminiumoxid handeln.The temperature T for connecting the carrier element and protective film and carrier element and temperature-sensitive element is preferably in a range from 850 ° C to 1300 ° C chooses. Accordingly, materials should be used for the ceramic green foils, which in sinter this temperature range. This can be, for example, glass ceramics or Trade alumina.

Die Kontaktflächen und/oder die Anschlussflächen im Bereich der für das Substrat vorgesehe­ nen Öffnung können vor Einsetzen des Substrats in die Öffnung in Anlehnung an die DE 197 50 123 mit einem Haftvermittler beschichtet werden.The contact areas and / or the connection areas in the area provided for the substrate NEN opening can be made before insertion of the substrate into the opening in accordance with DE 197 50 123 be coated with an adhesion promoter.

Die Fig. 1 bis 12 und ein Ausführungsbeispiel sollen den erfindungsgemäßen Temperatur­ sensor und eines der beiden Verfahren zu dessen Herstellung beispielhaft erläutern. Figs. 1 to 12 and an embodiment to the sensor temperature according to the invention and to illustrate one of the methods for the preparation thereof by way of example.

So zeigtSo shows

Fig. 1 ein Trägerelement mit elektrisch leitenden Bahnen und Anschlussflächen Fig. 1 shows a carrier element with electrically conductive tracks and pads

Fig. 2 den Schnitt A-A' durch das Trägerelement aus Fig. 1 Fig. 2 shows the section AA 'of the support element from Fig. 1

Fig. 3 ein temperatur-sensitives Element Fig. 3 shows a temperature sensitive element

Fig. 4 den Schnitt B-B' durch das temperatur-sensitive Element aus Fig. 3 Fig. 4 shows the section BB 'sensitive temperature through the element from Fig. 3

Fig. 5 eine Schutzfolie mit Öffnungen Fig. 5 is a protective film with openings

Fig. 6 einen Schnitt C-C' durch die Schutzfolie aus Fig. 5 Fig. 6 shows a section CC 'by the protective film of Fig. 5

Fig. 7 das Laminat aus Trägerelement und Schutzfolie mit Einlegen des temperatur-sensitiven Elements Fig. 7 shows the laminate of carrier element and protective film with insertion of the temperature-sensitive element

Fig. 8 den zusammengebauten Temperatursensor, wobei die Schutzfolie das temperatur-sensi­ tive Element an allen Kanten eng umgibt Fig. 8 shows the assembled temperature sensor, the protective film closely surrounding the temperature-sensitive element on all edges

Fig. 9 den Schnitt D-D' durch den Temperatursensor aus Fig. 8 Fig. 9 shows the section DD 'by the temperature sensor of FIG. 8

Fig. 10 einen anderen Temperatursensor, wobei die Schutzfolie das temperatur-sensitive Ele­ ment an drei Kanten eng umgibt Fig. 10 closely surrounds another temperature sensor, wherein the protective foil element, the temperature-sensitive Ele on three edges

Fig. 11 den Schnitt E-E' durch den Temperatursensor aus Fig. 10 Fig. 11 shows the section EE 'by the temperature sensor of FIG. 10

Fig. 12 einen weiteren Temperatursensor, wobei die Schutzfolie das temperatur-sensitive Element an zwei Kanten eng umgibt Fig. 12 shows a further temperature sensor, wherein the protective film closely surrounds the temperature-sensitive element at two edges

Fig. 1 zeigt ein Trägerelement 1 aus einer keramischen Grünfolie. Auf das Trägerelement 1 sind im Siebdruckverfahren elektrisch leitende Bahnen 2a, 2b gedruckt, die an einem Ende des Trä­ gerelements 1 in den Anschlussflächen 3a, 3b für das temperatur-sensitive Element und am anderen Ende des Trägerelements 1 in den Anschlussflächen 4a, 4b für die elektrischen Lei­ tungen enden. Fig. 1 shows a support member 1 made of a ceramic green sheet. On the carrier element 1 , electrically conductive tracks 2 a, 2 b are printed in the screen printing process, which at one end of the carrier element 1 in the connection pads 3 a, 3 b for the temperature-sensitive element and at the other end of the support element 1 in the connection pads 4 a, 4 b end for the electrical lines.

Fig. 2 zeigt den Schnitt A-A' durch das Trägerelement 1 aus Fig. 1, wobei der Schnitt A-A' in Höhe der elektrisch leitenden Bahn 2b verläuft. Fig. 2 shows the section AA 'of the support element 1 of FIG. 1, the section AA' in height of the electrically conductive web 2 runs b.

Fig. 3 zeigt ein temperatur-sensitives Element 5, das auf einem keramischen, gesinterten recht­ eckigen Substrat 6 einen Dünnfilmwiderstand 7 mit seinen beiden Kontaktflächen 8a, 8b auf­ weist. Fig. 3 shows a temperature-sensitive element 5 , which has a thin film resistor 7 with its two contact surfaces 8 a, 8 b on a ceramic, sintered rectangular substrate 6 .

Fig. 4 zeigt den Schnitt B-B' durch das temperatur-sensitive Element 5 aus Fig. 3 mit dem Dünnfilmwiderstand 7 und den beiden Kontaktflächen 8a, 8b. FIG. 4 shows the section BB 'through the temperature-sensitive element 5 from FIG. 3 with the thin film resistor 7 and the two contact surfaces 8 a, 8 b.

Fig. 5 zeigt eine Schutzfolie 9 aus einer keramischen Grünfolie mit einer rechteckigen Öffnung 10 für das temperatur-sensitive Element 5 und weiteren Öffnungen 11a, 11b für die Anschluss­ flächen 4a, 4b im Bereich des Anschlusses der elektrischen Leitungen. Fig. 5 shows a protective film 9 made of a ceramic green film with a rectangular opening 10 for the temperature-sensitive element 5 and further openings 11 a, 11 b for the connection surfaces 4 a, 4 b in the area of the connection of the electrical lines.

Fig. 6 zeigt den Schnitt C-C' durch die Schutzfolie 9 aus Fig. 5 in Höhe der weiteren Öffnung 11a. FIG. 6 shows the section CC 'through the protective film 9 from FIG. 5 at the level of the further opening 11 a.

Fig. 7 zeigt das Laminat 12 aus Trägerelement 1 und Schutzfolie 9, wobei die Öffnung 10 die Anschlussflächen 3a, 3b und die weiteren Öffnungen 11a, 11b die Anschlussflächen 4a, 4b auf dem Trägerelement 1 frei lassen. Das temperatur-sensitive Element 5 wird so in das gesinterte oder noch grüne Laminat 12 eingelegt (siehe Pfeil), dass die Kontaktflächen 8a, 8b die An­ schlussflächen 3a, 3b berühren. Dabei können die Kontaktflächen 8a, 8b und/oder die Anschlussflächen 3a, 3b vor dem Einlegen mit einem Haftvermittler beschichtet worden sein. Fig. 7 shows the laminate 12 of carrier member 1 and protective film 9, the opening 10 leave the pads 3 a, 3 b and the further openings 11 a, 11 4 b, the connecting surfaces a, 4 b on the supporting member 1 free. The temperature-sensitive element 5 is inserted into the sintered or still green laminate 12 (see arrow) in such a way that the contact surfaces 8 a, 8 b touch the connection surfaces 3 a, 3 b. The contact surfaces 8 a, 8 b and / or the connection surfaces 3 a, 3 b may have been coated with an adhesion promoter before insertion.

Fig. 8 zeigt den zusammengebauten Temperatursensor aus dem gesinterten Laminat 12 und dem temperatur-sensitiven Element 5, wobei die Schutzfolie 9 das temperatur-sensitive Ele­ ment 5 an allen vier Kanten eng umgibt. Die weiteren Öffnungen 11a, 11b sind mit leitfähigem Material gefüllt und die Schutzfolie 9 in diesem Bereich in Siebdrucktechnik mit elektrisch lei­ tenden Flächen 13a, 13b bedruckt, an welchen später die elektrischen Leitungen angeschlos­ sen werden. Fig. 8 shows the assembled temperature sensor from the sintered laminate 12 and the temperature-sensitive element 5 , the protective film 9 tightly surrounding the temperature-sensitive element 5 on all four edges. The other openings 11 a, 11 b are filled with conductive material and the protective film 9 is printed in this area using screen printing technology with electrically conductive surfaces 13 a, 13 b, to which the electrical lines are later connected.

Fig. 9 zeigt den Schnitt D-D' durch den Temperatursensor aus Fig. 8 mit dem temperatur­ sensitiven Element 5 in der Öffnung 10 der Schutzfolie 9. FIG. 9 shows the section DD ′ through the temperature sensor from FIG. 8 with the temperature-sensitive element 5 in the opening 10 of the protective film 9 .

Fig. 10 zeigt eine andere Variante des Temperatursensors aus dem gesinterten Laminat 12 und dem temperatur-sensitiven Element 5, wobei die Schutzfolie 9 das temperatur-sensitive Ele­ ment 5 an drei Kanten eng umgibt. Die nicht von der Schutzfolie 9 umgebene Kante des tempe­ ratur-sensitiven Elements 5 ist mit einer gasdichten Glasabdeckung 14 bedeckt, die den Spalt zwischen Trägerelement 1 und Substrat 6 abdichtet. Die weiteren Öffnungen 11a, 11b sind auch hier mit leitfähigem Material gefüllt und die Schutzfolie 9 in diesem Bereich in Siebdruck­ technik mit den elektrisch leitenden Flächen 13a, 13b bedruckt, an welchen später die elektri­ schen Leitungen angeschlossen werden. Fig. 10 shows another variant of the temperature sensor from the sintered laminate 12 and the temperature-sensitive element 5 , the protective film 9 closely surrounding the temperature-sensitive element 5 on three edges. The edge of the temperature-sensitive element 5 which is not surrounded by the protective film 9 is covered with a gas-tight glass cover 14 which seals the gap between the carrier element 1 and the substrate 6 . The other openings 11 a, 11 b are also filled with conductive material and the protective film 9 is printed in this area using screen printing technology with the electrically conductive surfaces 13 a, 13 b, to which the electrical lines are later connected.

Fig. 11 zeigt den Schnitt E-E' durch den Temperatursensor aus Fig. 10, wobei die gasdichte Glasabdeckung 14, die den Spalt zwischen Trägerelement 1 und Substrat 6 abdichtet, gezeigt ist. FIG. 11 shows the section EE 'through the temperature sensor from FIG. 10, the gas-tight glass cover 14 , which seals the gap between the carrier element 1 and the substrate 6 , being shown.

Fig. 12 zeigt eine weitere Variante des Temperatursensors aus dem gesinterten Laminat 12 und dem temperatur-sensitiven Element 5, wobei die Schutzfolie 9 das temperatur-sensitive Ele­ ment 5 an zwei Kanten eng umgibt. Die nicht von der Schutzfolie 9 umgebenen Kanten des temperatur-sensitiven Elements 5 sind mit einer gasdichten Glasabdeckung 14 bedeckt, die den Spalt zwischen Trägerelement 1 und Substrat 6 abdichtet. Die weiteren Öffnungen 11a, 11b sind auch hier mit leitfähigem Material gefüllt und die Schutzfolie 9 in diesem Bereich in Sieb­ drucktechnik mit den elektrisch leitenden Flächen 13a, 13b bedruckt, an welchen die elektri­ schen Leitungen 15a, 15b mittels Laserschweißens angeschlossen sind. Fig. 12 shows a further variant of the temperature sensor from the sintered laminate 12 and the temperature-sensitive element 5 , the protective film 9 closely surrounding the temperature-sensitive element 5 on two edges. The edges of the temperature-sensitive element 5 which are not surrounded by the protective film 9 are covered with a gas-tight glass cover 14 which seals the gap between the carrier element 1 and the substrate 6 . The other openings 11 a, 11 b are also filled with conductive material and the protective film 9 is printed in this area in screen printing technology with the electrically conductive surfaces 13 a, 13 b, on which the electrical lines 15 a, 15 b by means of laser welding are connected.

Ausführungsbeispielembodiment

Es wurden keramische Grünfolien der Fa. Kerafol mit 96 Gew.-% Al2O3 für ein Trägerelement 1 und eine Schutzfolie 9 verwendet, wobei die Grünfolie für das Trägerelement 1 eine Dicke von 0,5 mm und die Grünfolie für die Schutzfolie 9 eine Dicke von 1 mm aufwies. In die Schutzfolie 9 wurde zur Aufnahme eines rechteckigen temperatur-sensitiven Elements 5 mit einer Breite von 1,9 mm, einer Länge von 8 mm und einer Dicke von 0,4 mm eine rechteckige Öffnung 10 mit einer Breite von 2,5 mm und einer Länge von 9,7 mm gestanzt. Zudem wurden im Bereich des Anschlusses der elektrischen Leitungen 15a, 15b zwei weitere Öffnungen 11a, 11b (soge­ nannte "vias") mit einem Durchmesser von je 200 µm in die Schutzfolie gestanzt, die später mit leitfähigem Material zur Ausbildung einer Duchkontaktierung zwischen den Anschlussflächen 4a, 4b und elektrisch leitenden Flächen 13a, 13b auf der Schutzfolie 9 gefüllt werden sollen. Auf das Trägerelement 1 wurden mit Platin-Siebdruckpaste die Anschlussflächen 3a, 3b, 4a, 4b und die elektrisch leitenden Bahnen 2a, 2b gedruckt und diese über 1 h bei 120°C getrocknet. Auf die Schutzfolie 9 wurden im Bereich der weiteren Öffnungen 11a, 11b mit einer glashaltigen Platin-Siebdruckpaste die elektrisch leitenden Flächen 13a, 13b gedruckt und diese ebenfalls über 1 h bei 120°C getrocknet.Ceramic green films from Kerafol with 96% by weight Al 2 O 3 were used for a carrier element 1 and a protective film 9 , the green film for the carrier element 1 having a thickness of 0.5 mm and the green film for the protective film 9 Had a thickness of 1 mm. A rectangular opening 10 with a width of 2.5 mm and a was inserted into the protective film 9 to accommodate a rectangular temperature-sensitive element 5 with a width of 1.9 mm, a length of 8 mm and a thickness of 0.4 mm Stamped length of 9.7 mm. In addition, in the area of the connection of the electrical lines 15 a, 15 b, two further openings 11 a, 11 b (so-called "vias"), each with a diameter of 200 μm, were punched into the protective film, which was later coated with conductive material to form a via between the connection surfaces 4 a, 4 b and electrically conductive surfaces 13 a, 13 b on the protective film 9 are to be filled. The connection surfaces 3 a, 3 b, 4 a, 4 b and the electrically conductive tracks 2 a, 2 b were printed on the carrier element 1 using platinum screen printing paste and these were dried at 120 ° C. for 1 h. The electrically conductive surfaces 13 a, 13 b were printed on the protective film 9 in the region of the further openings 11 a, 11 b with a platinum screen printing paste containing glass and these were likewise dried at 120 ° C. for 1 h.

Anschließend wurden das bedruckte Trägerelement 1 und die gestanzte, bedruckte Schutzfolie 9 in einer isostatischen Presse bei 70°C und 270 bar über einen Zeitraum von 10 min durch Laminieren verbunden. Die weiteren Offnungen 11a, 11b wurden daraufhin mit Platin- Siebdruckpaste gefüllt. Das Laminat 12 aus Trägerelement 1 und Schutzfolie 9 wurde dann mit folgendem Temperaturprogramm 1 gesintert:
Subsequently, the printed carrier element 1 and the stamped, printed protective film 9 were connected in an isostatic press at 70 ° C. and 270 bar by lamination for a period of 10 minutes. The further openings 11 a, 11 b were then filled with platinum screen printing paste. The laminate 12 comprising the carrier element 1 and the protective film 9 was then sintered using the following temperature program 1 :

  • - Aufheizen auf 500°C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 2 K/min- Heating up to 500 ° C with a heating rate of 2 K / min
  • - Aufheizen von 500°C auf 1500°C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min- Heating from 500 ° C to 1500 ° C with a heating rate of 5 K / min
  • - Halten der Temperatur T1 von 1500°C über einen Zeitraum von 5 h- Keeping the temperature T 1 of 1500 ° C over a period of 5 h
  • - Abkühlen auf Raumtemperatur mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 3 K/min- Cooling down to room temperature with a cooling rate of 3 K / min

Anschließend wurde in die Öffnung 10 der Schutzfolie 9 des gesinterten Laminats 12 das tem­ peratur-sensitive Element 5 eingesetzt, wobei die Kontaktflächen 8a, 8b des temperatur­ sensitiven Elements 5 mit einer Platin-Siebdruckpaste als Haftvermittler beschichtet und noch feucht mit den Anschlussflächen 3a, 3b auf dem Trägerelement 1 verbunden wurden. Eine me­ chanisch feste und elektrisch leitende Verbindung zwischen den Kontaktflächen 8a, 8b und den Anschlussflächen 3a, 3b wurde mit folgendem Temperaturprogramm 2 hergestellt:
The temperature-sensitive element 5 was then inserted into the opening 10 of the protective film 9 of the sintered laminate 12 , the contact surfaces 8 a, 8 b of the temperature-sensitive element 5 being coated with a platinum screen printing paste as an adhesion promoter and still moist with the connection surfaces 3 a, 3 b were connected to the carrier element 1 . A mechanically firm and electrically conductive connection between the contact surfaces 8 a, 8 b and the connection surfaces 3 a, 3 b was established with the following temperature program 2 :

  • - Aufheizen auf 1200°C mit einer Aufheizgeschwindigkeit von 5 K/min- Heating up to 1200 ° C with a heating rate of 5 K / min
  • - Halten der Temperatur T2 von 1200°C über einen Zeitraum von 0,5 h- Maintaining the temperature T 2 of 1200 ° C over a period of 0.5 h
  • - Abkühlen auf Raumtemperatur mit einer Abkühlgeschwindigkeit von 5 K/min- Cooling down to room temperature with a cooling rate of 5 K / min

Die elektrischen Leitungen 15a, 15b wurden schließlich mittels Laserschweißen auf den elekt­ risch leitenden Flächen 13a, 13b befestigt.The electrical lines 15 a, 15 b were finally fixed by means of laser welding on the electroconductive surfaces 13 a, 13 b.

Claims (23)

1. Temperatursensor mit einem temperatur-sensitiven Element, das aus einem Dünnfilmwider­ stand mit Kontaktflächen auf einer ersten Seite eines planaren, elektrisch isolierenden Sub­ strats gebildet ist, wobei die Kontaktflächen an ihrer dem Substrat abgewandten Oberfläche elektrisch leitend mit Anschlussflächen auf einem planaren, elektrisch isolierenden Träger­ element verbunden sind, wobei die Anschlussflächen über auf dem Trägerelement ange­ ordnete, elektrisch leitende Bahnen jeweils mit elektrischen Leitungen verbunden sind, da­ durch gekennzeichnet, dass auf der Oberfläche des Trägerelementes (1), auf der das tem­ peratur-sensitive Element (5) angeordnet ist, mindestens eine elektrisch isolierende Schutzfolie (9) angeordnet ist, wobei die mindestens eine Schutzfolie (9) mindestens eine Öffnung (10) für das Substrat (6) aufweist.1. Temperature sensor with a temperature-sensitive element, which was made of a thin film resistor with contact surfaces on a first side of a planar, electrically insulating substrate, the contact surfaces on their surface facing away from the substrate being electrically conductive with connection surfaces on a planar, electrically insulating Carrier element are connected, wherein the connection surfaces are each connected to electrical lines via electrically conductive tracks arranged on the carrier element, since characterized in that on the surface of the carrier element ( 1 ) on which the temperature-sensitive element ( 5 ) is arranged, at least one electrically insulating protective film ( 9 ) is arranged, the at least one protective film ( 9 ) having at least one opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ). 2. Temperatursensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Dicke der mindes­ tens einen Schutzfolie (9) mindestens gleich dem Abstand von der Oberfläche des Träger­ elements (1), auf der das temperatur-sensitive Element (5) angeordnet ist, zu einer der ers­ ten Seite des Substrats (6) abgewandten zweiten Seite des Substrats (6) ist.2. Temperature sensor according to claim 1, characterized in that the thickness of the at least one protective film ( 9 ) is at least equal to the distance from the surface of the carrier element ( 1 ) on which the temperature-sensitive element ( 5 ) is arranged the first side of the substrate ( 6 ) facing away from the second side of the substrate ( 6 ). 3. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Öffnung (10) für das Substrat (6) eine geometrische Form aufweist, die der geometrischen Form des Umfangs des planaren Substrats (6) in der Ebene der ersten Seite des Substrats (6) ähnelt. 3. Temperature sensor according to one of claims 1 to 2, characterized in that the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) has a geometric shape which corresponds to the geometric shape of the circumference of the planar substrate ( 6 ) in the plane of the first side of the Substrate ( 6 ) resembles. 4. Temperatursensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Umfang des plana­ ren Substrats (6) und die Öffnung (10) in der Schutzfolie (9) eine rechteckige Form aufwei­ sen, wobei das planare Substrat (6) vier Kanten aufweist.4. Temperature sensor according to claim 3, characterized in that the circumference of plana ren substrate (6) and the opening (10) in the protective film (9) sen a rectangular shape aufwei, wherein the planar substrate (6) comprises four edges. 5. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schutzfolie (9) den Umfang des planaren Substrats (6) komplett um­ schließt.5. Temperature sensor according to one of claims 3 to 4, characterized in that the at least one protective film ( 9 ) completely encloses the circumference of the planar substrate ( 6 ). 6. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 3 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schutzfolie (9) den Umfang des planaren Substrats (6) nur teilweise um­ schließt.6. Temperature sensor according to one of claims 3 to 4, characterized in that the at least one protective film ( 9 ) only partially encloses the circumference of the planar substrate ( 6 ). 7. Temperatursensor nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die min­ destens eine Schutzfolie (9) drei der vier Kanten des planaren Substrats (6) umschließt.7. Temperature sensor according to claims 4 and 6, characterized in that the min least a protective film ( 9 ) encloses three of the four edges of the planar substrate ( 6 ). 8. Temperatursensor nach den Ansprüchen 4 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die min­ destens eine Schutzfolie (9) zwei der vier Kanten des planaren Substrats (6) umschließt.8. Temperature sensor according to claims 4 and 6, characterized in that the min least a protective film ( 9 ) encloses two of the four edges of the planar substrate ( 6 ). 9. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) und die mindestens eine Schutzfolie (9) in ihren äußeren Abmessungen gleich sind und dass die mindestens eine Schutzfolie (9) zusätzlich zu der Öffnung (10) für das Substrat (6) weitere Öffnungen (11a; 11b) im Bereich des Anschlusses der elektrischen Bahnen (2a; 2b) auf dem Trägerelement (1) an die elektrischen Leitungen (15a; 15b) auf­ weist.9. Temperature sensor according to one of claims 1 to 8, characterized in that the carrier element ( 1 ) and the at least one protective film ( 9 ) are identical in their outer dimensions and that the at least one protective film ( 9 ) in addition to the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) further openings ( 11 a; 11 b) in the region of the connection of the electrical tracks ( 2 a; 2 b) on the carrier element ( 1 ) to the electrical lines ( 15 a; 15 b) has. 10. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) aus einer keramischen Folie gebildet ist.10. Temperature sensor according to one of claims 1 to 9, characterized in that the carrier element ( 1 ) is formed from a ceramic film. 11. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (6) aus einer keramischen Folie gebildet ist.11. Temperature sensor according to one of claims 1 to 10, characterized in that the substrate ( 6 ) is formed from a ceramic film. 12. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Schutzfolie (9) aus einer keramischen Folie gebildet ist. 12. Temperature sensor according to one of claims 1 to 11, characterized in that the at least one protective film ( 9 ) is formed from a ceramic film. 13. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Folie aus Aluminiumoxid oder Magnesiumtitanat oder Siliziumdioxid oder Titan­ dioxid oder Magnesiumoxid oder Kalziumoxid oder Steatit oder Cordierit oder Mullit oder Porzellan oder einer Mischung aus mindestens zwei dieser Materialien gebildet ist.13. Temperature sensor according to one of claims 10 to 12, characterized in that the ceramic foil made of aluminum oxide or magnesium titanate or silicon dioxide or titanium dioxide or magnesium oxide or calcium oxide or steatite or cordierite or mullite or Porcelain or a mixture of at least two of these materials is formed. 14. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 10 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die keramische Folie aus Glaskeramik oder Siliziumnitrid gebildet ist.14. Temperature sensor according to one of claims 10 to 12, characterized in that the ceramic film is formed from glass ceramic or silicon nitride. 15. Temperatursensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dünnfilmwiderstand (7) aus Platin gebildet ist.15. Temperature sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the thin film resistor ( 7 ) is formed from platinum. 16. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) in Dickfilmtechnik mit den elektri­ schen Bahnen (2a; 2b) und den Anschlussflächen (3a; 3b; 4a; 4b) versehen wird, dass die Öffnung (10) für das Substrat (6) aus der mindestens einen Schutzfolie (9) gestanzt oder geschnitten wird, dass die mindestens eine Schutzfolie (9) so auf das Trägerelement (1) auflaminiert wird, dass die Öffnung (10) für das Substrat (6) über den Anschlussflächen (3a; 3b) für die Kontaktflächen (8a; 8b) des temperatur-sensitiven Elements (5) angeordnet sind, dass das Laminat (12) aus Trägerelement (1) und Schutzfolie(n) (9) bei einer ersten Tempe­ ratur T1 gesintert und mechanisch fest verbunden wird, dass das temperatur-sensitive Ele­ ment (5) anschließend so in die für das Substrat (6) vorgesehene Öffnung (10) der mindes­ tens einen Schutzfolie (9) eingesetzt wird, dass die erste Seite des Substrats (6) in Richtung des Trägerelementes (1) zeigt, und dass die Kontaktflächen (8a; 8b) und die Anschlussflä­ chen (3a; 3b) im Bereich der für das Substrat (6) vorgesehenen Öffnung (10) bei einer zweiten Temperatur T2 elektrisch leitend und mechanisch fest miteinander verbunden wer­ den.16. A method for producing a temperature sensor according to any one of claims 1 to 15, characterized in that the carrier element ( 1 ) in thick film technology with the electrical lines ( 2 a; 2 b) and the connection surfaces ( 3 a; 3 b; 4 a 4 b) it is provided that the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) is punched or cut from the at least one protective film ( 9 ), so that the at least one protective film ( 9 ) is laminated onto the carrier element ( 1 ), that the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) over the connection surfaces ( 3 a; 3 b) for the contact surfaces ( 8 a; 8 b) of the temperature-sensitive element ( 5 ) are arranged, that the laminate ( 12 ) Carrier element ( 1 ) and protective film (s) ( 9 ) at a first temperature T 1 sintered and mechanically firmly connected, that the temperature-sensitive element ( 5 ) then in the opening ( 10 ) provided for the substrate ( 6 ) ) at least one protective film ( 9 ) is used, that the first side of the substrate ( 6 ) points in the direction of the carrier element ( 1 ), and that the contact surfaces ( 8 a; 8 b) and the connecting surfaces ( 3 a; 3 b) in the region of the opening ( 10 ) provided for the substrate ( 6 ) at a second temperature T 2 are electrically connected and mechanically fixed to one another. 17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) und die Schutzfolie (9) in ihren äußeren Abmessungen gleich gewählt werden und dass in die min­ destens eine Schutzfolie (9) zusätzlich zu der Öffnung (10) für das Substrat (6) weitere Öff­ nungen (11a; 11b) im Bereich des Anschlusses der elektrischen Bahnen (2a; 2b) an die elektrischen Leitungen (15a; 15b) gestanzt oder geschnitten werden. 17. The method according to claim 16, characterized in that the carrier element ( 1 ) and the protective film ( 9 ) are chosen the same in their outer dimensions and in that at least one protective film ( 9 ) in addition to the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) further openings ( 11 a; 11 b) in the region of the connection of the electrical tracks ( 2 a; 2 b) to the electrical lines ( 15 a; 15 b) are punched or cut. 18. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass das Träger­ element (1) und die mindestens eine Schutzfolie (9) jeweils aus einer keramischen Grünfolie gewählt werden und dass das Substrat (6) aus einer gesinterten keramischen Folie gewählt wird.18. The method according to any one of claims 16 to 17, characterized in that the carrier element ( 1 ) and the at least one protective film ( 9 ) are each selected from a ceramic green film and that the substrate ( 6 ) is selected from a sintered ceramic film , 19. Verfahren nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass das Laminat (12) aus Träger­ element (1) und Schutzfolie(n) (9) bei der ersten Temperatur T1 im Bereich von 1100°C bis 1600°C gesintert und mechanisch fest verbunden wird.19. The method according to claim 18, characterized in that the laminate ( 12 ) from the carrier element ( 1 ) and protective film (s) ( 9 ) at the first temperature T 1 in the range from 1100 ° C to 1600 ° C sintered and mechanically strong is connected. 20. Verfahren nach einem der Ansprüche 18 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt­ flächen (8a; 8b) und die Anschlussflächen (3a; 3b) im Bereich der für das Substrat (6) vor­ gesehenen Öffnung (10) bei der zweiten Temperatur T2 im Bereich von 1000°C bis 1300°C elektrisch leitend und mechanisch fest miteinander verbunden werden.20. The method according to any one of claims 18 to 19, characterized in that the contact surfaces ( 8 a; 8 b) and the connection surfaces ( 3 a; 3 b) in the region of the opening ( 10 ) provided for the substrate ( 6 ) at the second temperature T 2 in the range of 1000 ° C to 1300 ° C electrically conductive and mechanically fixed together. 21. Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Trägerelement (1) in Dickfilmtechnik mit den elektrisch leitenden Bahnen (2a; 2b) und den Anschlussflächen (3a; 3b; 4a; 4b) versehen wird, dass die Öffnung (10) für das Substrat (6) aus der mindestens einen Schutzfolie (9) gestanzt oder geschnitten wird, dass die mindestens eine Schutzfolie (9) so auf das Trägerelement (1) auflaminiert wird, dass die Öffnung (10) für das Substrat (6) über den Anschlussflächen (3a; 3b) für die Kontaktflächen (8a; 8b) des temperatur-sensitiven Elements (5) angeordnet sind, dass das temperatur-sensitive Element (5) anschließend so in die für das Substrat (6) vor­ gesehene Öffnung (10) der mindestens einen Schutzfolie (9) eingesetzt wird, dass die erste Seite des Substrats (6) in Richtung des Trägerelementes (1) zeigt, dass das Laminat (12) aus Trägerelement (1) und Schutzfolie(n) (9) zusammen mit dem in die Öffnung (10) einge­ setzten temperatur-sensitiven Element (5) bei einer Temperatur T gesintert wird, dass das Trägerelement (1) und die mindestens eine Schutzfolie (9) dadurch mechanisch fest ver­ bunden werden und dass die Kontaktflächen (8a; 8b) und die Anschlussflächen (3a; 3b) im Bereich der für das Substrat (6) vorgesehenen Öffnung (10) elektrisch leitend und mecha­ nisch fest miteinander verbunden werden.21. A method for producing a temperature sensor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the carrier element ( 1 ) in thick film technology with the electrically conductive tracks ( 2 a; 2 b) and the connection surfaces ( 3 a; 3 b; 4 a 4 b) it is provided that the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) is punched or cut from the at least one protective film ( 9 ), so that the at least one protective film ( 9 ) is laminated onto the carrier element ( 1 ), that the opening ( 10 ) for the substrate ( 6 ) is arranged above the connection areas ( 3 a; 3 b) for the contact areas ( 8 a; 8 b) of the temperature-sensitive element ( 5 ), that the temperature-sensitive element ( 5 ) is then inserted into the opening ( 10 ) of the at least one protective film ( 9 ) provided for the substrate ( 6 ) in such a way that the first side of the substrate ( 6 ) points in the direction of the carrier element ( 1 ) that the laminate ( 12 ) from carrier element ( 1 ) and protective olie (s) ( 9 ) together with the temperature-sensitive element ( 5 ) inserted in the opening ( 10 ) is sintered at a temperature T that the carrier element ( 1 ) and the at least one protective film ( 9 ) thereby mechanically firmly ver be bound and that the contact surfaces ( 8 a; 8 b) and the connection surfaces ( 3 a; 3 b) in the region of the opening ( 10 ) provided for the substrate ( 6 ) are electrically conductively and mechanically connected to one another. 22. Verfahren nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatur T in einem Bereich von 850°C bis 1300°C gewählt wird. 22. The method according to claim 21, characterized in that the temperature T in one Range from 850 ° C to 1300 ° C is selected.   23. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontakt­ flächen (8a; 8b) und/oder die Anschlussflächen (3a; 3b) im Bereich der für das Substrat (6) vorgesehenen Öffnung (10) vor Einsetzen des Substrats (6) in die Öffnung (10) mit einem Haftvermittler beschichtet werden.23. The method according to any one of claims 16 to 22, characterized in that the contact surfaces ( 8 a; 8 b) and / or the connection surfaces ( 3 a; 3 b) in the region of the opening ( 10 ) provided for the substrate ( 6 ) ) are coated with an adhesion promoter before inserting the substrate ( 6 ) into the opening ( 10 ).
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