DE102004002163B4 - Gassensormodul und ein Verfahren zu seiner Herstellung - Google Patents
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Abstract
Gassensormodul, das aufweist:einen Strahlungsdetektor (1), der einen Thermopile-Chip (2) mit einer auf seiner Oberfläche (3) ausgebildeten Membran (4) und einer unter der Membran (4) ausgebildeten ersten Kavität (5) aufweist, wobei auf der Membran (4) eine Thermopile-Struktur (6) und eine Absorberschicht (9) aufgebracht sind,einen Kappen-Chip (14), der auf seiner Unterseite (15) eine zweite Kavität (16) aufweist und an dem Thermopile-Chip (2) über eine Vakuum dichtende Verbindung (12) befestigt ist derartig, dass die Membran (4) mit der Thermopile-Struktur (6) und der Absorberschicht (9) zwischen der ersten Kavität (5) und der zweiten Kavität (16) angeordnet ist,ein auf dem Kappen-Chip (14) über eine Klebstoffschicht (20) befestigtes Filterplättchen (23) zur selektiven Filterung von Infrarot-Strahlung (S) eines definierten Wellenlängenbereiches,einen Leadframe (52), mit dem der Thermopile-Chip (2) über Bonddrähte (50) kontaktiert ist, undein gemoldetes Gehäuse (54) aus einem Kunststoffmaterial oder Mold-Compound, in das ein Teil des Leadframes (52), der Thermopile-Chip (2) und der Kappen-Chip (14) eingebettet sind,wobei das Filterplättchen (23) in einer in dem Gehäuse (54) ausgebildeten Gehäusekavität (56) angeordnet ist, die sich von einer Gehäuseoberseite (65) zu einer Oberseite (19) des Kappen-Chips (14) erstreckt.
Description
- Die Erfindung betrifft ein Gassensormodul und ein Verfahren zu seiner Herstellung.
- Derartige Gassensormodule beruhen auf dem Prinzip der Messung der Absorption der IR-Strahlung in einem bestimmten Wellenlängenbereich durch Gasmoleküle des nachzuweisenden Einzelgases. Sie können im Kraftfahrzeugbereich insbesondere in Klimaanlagen zur Messung der Umgebungsluft oder zur Detektion der Leckage eines CO2-Klimamittels eingesetzt werden. IR-Strahlung wird von einer IR-Strahlungsquelle ausgegeben und von einem über eine Messstrecke gegenüberliegendem Strahlungsdetektor, der in das Gassensormodul aufgenommen ist, detektiert. Der Strahlungsdetektor weist hierbei im Allgemeinen in Plättchenform ausgebildete Filterelemente auf, die über einer Thermopile-Struktur mit einer Absorberschicht angebracht sind. Die durch das Filterelement hindurchtretende Infrarot (IR)-Strahlung trifft auf die Absorberschicht und wird dort in Wärme umgewandelt, welche von der Thermopile-Struktur als Thermospannung gemessen werden kann. Die Thermopile-Struktur ist hierbei im Allgemeinen auf einer Membran eines Thermopile-Chips aufgebracht und kann über eine Kontaktierung in dem Gassensormodul ausgelesen werden.
- Die Gassensormodule können zum einen ein vorgefertigtes Gehäuse aufweisen, in die der Thermopile-Chip eingesetzt, nachfolgend kontaktiert und durch Auffüllen mit einem Passivierungsmittel passiviert wird. Ein derartiger Aufbau ist im Allgemeinen recht aufwendig, da die Filterplättchen mit den Strahlungsfiltem in die Innenseite der Kappe des Gehäuses geklebt werden müssen.
- Alternativ hierzu kann der Thermopile-Chip zusammen mit einem seiner Kontaktierung dienenden Leadframe direkt mit Kunststoff oder einem Mold-Compound umspritzt werden, so dass ein gemoldetes Gehäuse ausgebildet wird. Das Sensorelement wird über Drahtbondverbindungen mit dem Trägerstreifen bzw. Leadframe kontaktiert und nachfolgend zu dem Mold-Package mit dem aufgenommenen Chip hergestellt. Dieser Prozess ist für unterschiedliche Arten von Chips grundsätzlich bekannt.
- Die Herstellung eines gemoldeten Gehäuses für spektroskopische Gassensoren mit einem relevanten Wellenlängenbereich von z. B. größer/gleich 4000 nm ist jedoch im Allgemeinen aufwändig, da das für das Gehäuse verwendete Kunststoffmaterial oder Molding-Compound für die Strahlung nicht ausreichend transparent ist, so dass bei Einmolden eines Thermopile-Chips kein optischer Zugang zu der sensitiven Oberfläche des Thermopile-Chips mehr gewährleistet ist.
- Die
US 5 897 338 A zeigt ein Sensormodul mit einem eine Öffnung aufweisenden gemoldeten Gehäuse, ein sog. moulded cavity package, wobei sich die Öffnung des gemoldeten Gehäuses bis zu dem optischen Chip erstreckt. Die Gehäusekavität in dem Gehäuse wird erzeugt, indem nach Kontaktieren des Sensorchips ein Stempel auf die Sensoranordnung gedrückt wird, der nach dem Spritzen bzw. Molden herausgezogen wird, so dass ein optischer Zugang zu dem Chip gegeben ist. Die Kavität kann nachfolgend verschlossen werden, indem ein Fenster, z.B. aus Glas, mittels z. B. Klebstoff auf der gemoldeten Gehäuseoberseite befestigt wird. - Aus der
DE 102 14 769 A1 ist ein Sensor zur Aufnahme von Lichtsignalen bekannt, bei dem ein erster Wafer eine sensitive Schicht oberhalb einer Kaverne und ein zweiter Wafer oberhalb der sensitiven Schicht vorgesehen ist. Der zweite Wafer weist dabei ebenfalls eine Kaverne auf, die oberhalb der sensitiven Schicht angeordnet ist. Weiterhin trägt der zweite Wafer eine Filterschicht. - Ein weiterer Sensor zur Erfassung von infraroter Strahlung ist aus der-USUS 2003 / 0 141 455 A1 bekannt. Hierbei ist ein Absorber als Detektor vorgesehen, der die einfallende infrarote Leistung absorbiert, um ein Sensorsignal zu erzeugen, welches die Temperatur des Zielobjekts repräsentiert. Hierzu wird der Absorber auf einer Membran oberhalb einer Ausnehmung angeordnet.
- Aus der
DE 93 01 622 U1 ist ein Strahlungssensor bekannt, welcher einen ersten Wafer mit einer ein Sensorelement tragenden Membran oberhalb einer Ätzausnehmung und einem darauf befindlichen und einen eine weitere Ätzausnehmung aufweisenden zweiten Wafer als Gehäuseteil aufweist. - Das erfindungsgemäße Gassensormodul weist dem gegenüber insbesondere den Vorteil auf, dass ein einfacher und kostengünstiger Aufbau möglich ist. Hierbei können Gassensormodule in Mold-Packages nach vorgegebenen Standardnormen, z. B. dem JEDEC-Standard hergestellt werden. Alle Bond-Verbindungen, sowohl zur Kontaktierung dienende Drahtbonds als auch Chip-Verbindungen, sowohl Bond- als auch Klebeverbindungen, können durch das Material - im Allgemeinen ein Kunststoff bzw. Molding-Compound auf z. B. Epoxyharzbasis - gut passiviert werden. Es wird ein robustes, automotiv-taugliches Gehäuse hergestellt.
- Die Membran ist erfindungsgemäß in einem Vakuum aufgenommen, das durch eine Vakuum dichte Verbindung zwischen dem Thermopile-Chip und dem Kappen-Chip, z.B. eine Sealglas-Verbindung, gegenüber einem Außenraum abgedichtet ist.
- Als Filterplättchen kann insbesondere ein Filter-Chip aus z. B. Silizium oder Silizium-Germanium mit entsprechender Strukturierung bzw. Filterbeschichtung einer Oberfläche verwendet werden, der nachfolgend eingeklebt wird. Durch die Klebemontage des Filterplättchens auf dem Kappen-Chip können erfindungsgemäß sehr kompakte und flache Gehäuse bzw. Mold-Packages erzeugt werden.
- Der Klebstoff des einen Filter-Chips oder der mehreren Filter-Chips sorgt gleichzeitig für eine zusätzliche Versiegelung der Grenzfläche zwischen Chip-Oberfläche und Gehäusekunststoff bzw. Molding-Compound, so dass zwischen Chip und Gehäusematerial ein guter Schutz vor Delamination, z.B. hervorgerufen durch Feuchteeinwirkung, erreicht wird.
- Durch eine Variation der aufgeklebten Filter-Chips können Gassensoren für verschiedene Gase mit dem gleichen Mold-Package bzw. gemoldeten Gehäuse realisiert werden. Die Entscheidung, welches Filter für welches Gas geklebt wird, kann zuletzt erfolgen. Es wird somit eine variable und flexible Modulbauweise ermöglicht.
- Durch die Ausbildung einer umlaufenden Stopp-Kante an der Gehäusekavität kann ein Kriechen des Klebstoffes auf die Oberfläche des Gehäuses verhindert werden. Hierzu können insbesondere niedrig viskose Klebstoffe verwendet werden. Der Effekt wird durch Ausbildung von zwei in lateraler Richtung aufeinander folgenden Stoppkanten noch verbessert bzw. durch Redundanz abgesichert.
- Eine kostengünstige Massenproduktion kann erreicht werden, indem die Teilstapel aus Thermopile-Chip und Kappen-Chip durch passendes Aufeinandersetzen der Thermopile-Wafer und Kappen-Wafer zu einem Teilstapel-Wafer und nachfolgendem Vereinzeln hergestellt werden.
- Die Erfindung wird im Folgenden anhand der beiliegenden Zeichnungen an einigen Ausführungsformen näher erläutert. Es zeigen:
-
1a einen Schnitt durch einen Strahlungsdetektor mit einem Stapelaufbau aus Thermopile-Chip, Kappen-Chip und aufgeklebtem Filter-Chip zum Einsatz in einem erfindungsgemäßen Sensormodul; -
1b einen Schnitt durch einen zu1a alternativen Strahlungsdetektor mit in den Klebstoff eingebrachten Spacern; -
1c einen Schnitt durch einen Strahlungsdetektor mit in der Kappe ausgebildeten Abstandshaltern; -
2 ein Schnitt durch den Teilstapel aus1a,b ,c mit Thermopile-Chip und darauf hermetisch dichtend befestigtem Kappen-Chip, wie er in ein Mold-Package verbaut werden kann; -
3 einen Schnitt durch ein Gassensormodul vor Aufkleben des Filter-Chips; -
4 einen Schnitt durch das Gassensormodul aus3 nach Aufkleben des Filter-Chips; -
5 einen Schnitt durch ein Gassensormodul gemäß einer weiteren Ausführungsform mit in dem Mold-Gehäuse ausgebildeten Stoppkanten und bis zu einer ersten Stoppkante aufgefülltem Klebstoff; -
6 einen der5 entsprechenden Schnitt mit bis zu einer zweiten Stoppkante aufgefülltem Klebstoff; -
7 einen Detailauschnitt aus5 mit den Stoppkanten und dem aufgefüllten Klebstoff; -
8 eine Draufsicht auf ein erfindungsgemäßes Sensormodul mit zwei Messkanälen. - Ein Strahlungsdetektor
1 weist gemäß1a einen unteren Thermopile-Chip2 mit einer an seiner Oberseite3 ausgebildeten Membran4 und unterhalb der Membran4 durch Unterätzen ausgebildeten Kavität5 auf. Auf der Membran4 ist eine Thermopile-Struktur6 mit einer Absorberschicht9 ausgebildet, in die in an sich bekannter Weise mindestens zwei miteinander kontaktierte Bahnen aus unterschiedlichen leitfähigen Materialien, z. B. einem Metall und Polysilizium (polykristallinem Silizium) hergestellt sind. Bei Auftreffen von Infrarot- (IR-)Strahlung auf die Absorberschicht9 erwärmt sich diese, was durch den Seebeck-Effekt zu einer Thermospannung innerhalb der Thermopile-Struktur6 führt, die als analoges elektrisches Signal ausgelesen werden kann. - Auf der Oberseite
3 des Thermopile-Chips2 ist über eine um die Membran4 herum ausgebildete, Vakuum dichte Sealglas-Verbindung12 aus einem Bond-Mittel, z. B. einem Bleioxid, ein Kappen-Chip14 aus Silizium als Kappe mit einer an seiner Unterseite15 ausgebildeten zweiten Kavität16 befestigt. Die freitragende Membran4 mit der Thermopile-Struktur6 und der Absorberschicht9 ist somit von den beiden Kavitäten5 und16 umgeben, in denen ein Vakuum ausgebildet ist. - Auf der Oberseite
19 des mittleren Kappen-Chips14 ist eine im Infrarot-Bereich hochtransparente Klebstoffschicht20 aufgebracht, auf der ein als Filterplättchen dienender oberer Filter-Chip23 aus Silizium befestigt ist. Der Filter-Chip23 weist auf seiner Oberseite eine Filterschicht24 und/oder auf seiner Unterseite eine Filterschicht25 auf, die lediglich IR-Strahlung eines vorgegebenen Wellenlängenbereichs durchlässt und z. B. auf dem Prinzip eines dielektrischen Spiegels beruht. Von oben auftreffende IR-Strahlung S tritt somit durch den Filter-Chip23 , die im Infrarot-Bereich transparente Klebstoffschicht20 , den Kappen-Chip14 und die obere zweite Kavität16 auf die Absorberschicht9 . - Vorteilhafterweise ist die Klebstoffschicht
20 zwischen dem Filter-Chip23 und dem Kappen-Chip14 mit einer definierten Schichtdicke ausgebildet, da die optische Transparenz des Klebstoffes mit der Schichtdicke variiert, was z. B. durch eine vorgegebene Anpresskraft des Filter-Chips23 beim Kleben erreicht werden kann. Durch die Einstellung einer vorgegebenen Schichtdicke d der Klebstoffschicht20 aus hochtransparentem Klebstoff kann eine mögliche Strahlungsabsorption definiert festgelegt und somit bekannt sein. - Bei dem Strahlungsdetektor
26 der1b sind gegenüber dem Strahlungsdetektor1 der1a ergänzend in der Klebstoffschicht20 Spacer29 eingebracht. Die Spacer können z. B. Glaskügelchen oder Kristallite, z. B. Alumina-Körner mit definiertem Durchmesser sein. Sie sind in der Klebstoffschicht20 hinreichend dünn vorhanden, so dass bei Aufdrücken des als Filterplättchen dienenden oberen Silizium-Chips23 die Spacer29 sich verteilen und zwischen den Silizium-Chips14 und23 lediglich einzelne Spacer29 nebeneinander, nicht jedoch übereinander liegen. Die Klebstoffdicke d entspricht somit dem Durchmesser der Spacer29 . - Bei dem Strahlungsdetektor
31 der1c sind gegenüber dem Strahlungsdetektor1 der1a zusätzlich an der Oberseite19 des mittleren Silizium-Chips14 durch Strukturierung Abstandshalter32 ausgebildet, deren Höhe die Dicke d der Klebstoffschicht20 bestimmen. Die Abstandshalter32 sind hierbei seitlich neben der Thermopile-Struktur6 und dem Absorber9 ausgebildet und beeinflussen somit vorteilhafterweise die einfallende IR-Strahlung S nicht. - Zur Herstellung eines z. B. in den
4 bis6 gezeigten erfindungsgemäßen Sensormoduls40 wird zunächst der in2 gezeigte Teilstapel43 gebildet. Hierzu werden mehrere Thermopile-Chips2 in einem Wafer hergestellt durch jeweils Unterätzen einer Membran4 mit der Kavität5 , Ausbilden der Thermopile-Struktur6 auf der Membran4 und Auftragen der Absorberschicht9 . Entsprechend werden in einem anderen Wafer die Kappen-Chips14 jeweils durch Ätzen der zweiten Kavität16 ausgebildet, und nachfolgend jeweils ein Kappenwafer mit Kappen-Chips14 mittels Sealglas-Verbindungen12 derartig dicht auf einen Thermopile-Wafer mit Thermopile-Chips2 gesetzt, dass die Kavitäten5 ,16 übereinander liegen und die Membran4 , Thermopile-Struktur6 und Absorberschicht9 umgeben, wobei diese Ausbildung gegenüber dem Aussenraum Vakuum dicht ist. Zuletzt wird der zusammengefügte mehrlagige Wafer nach dem Verschmelzen der Sealglasverbindungen durch Sägen in viele Einzelchips vereinzelt. - Nachfolgend wird gemäß
3 der Teilstapel43 mittels einer Klebe- oder Lötverbindung45 auf einem Die-pad46 befestigt, Anschlüsse49 des Thermopile-Chips2 über Bonddrähte50 mit einem Leadframe52 bzw. Leiterrahmen kontaktiert. Anschließend wird auf den mittleren Bereich der Oberfläche19 des Kappen-Chips14 ein Stempel53 zum Freihalten dieses Bereiches für den nachfolgenden Mold-Vorgang gesetzt. Der Stempel überdeckt hierbei zumindest den Bereich der Thermopile-Struktur6 mit Absorberschicht9 , vorteilhafterweise den Bereich oberhalb der gesamten Membran4 . - Nachfolgend wird ein Gehäuse
54 aus Kunststoff bzw. einem Mold-Compound-Material, z. B. auf Epoxyharzbasis, um den inneren Bereich des Leadframes52 und den dazwischen angeordneten Bereich gemoldet bzw. gespritzt. Gemäß der Draufsicht der8 kann das Gehäuse54 z. B. eine im Wesentlichen rechtwinklige genormte Form mit dem in den3 bis6 gezeigten sechseckigen Querschnitt aufweisen. Hierbei werden der Die-pad 46, der Thermopile-Chip2 und die Bonddrähte50 vollständig eingemoldet, so dass eine sichere Passivierung der Bonddrähte50 und Anschlüsse49 erreicht wird. Durch den Stempel53 wird der innere Bereich des Kappen-Chips14 von dem Mold-Material ausgespart, so dass der Kappen-Chip14 nur an seinen äußeren Bereichen in dem Gehäuse54 eingemoldet und somit fixiert ist, jedoch eine Gehäusekavität56 in dem Gehäuse54 ausgebildet wird, die sich von einer Gehäuseoberseite65 bis zu der Oberseite19 des Kappen-Chips14 erstreckt. In3 ist der Stempel53 bereits in der nach Ausbildung des Gehäuses54 nach oben herausgezogenen Stellung gezeigt. Bei der Ausführungsform der3 ,4 verläuft die Gehäusekavität56 nach unten sich verjüngend zu, damit ein problemloses Ausziehen des Stempels53 nach Aushärten des Gehäuses54 möglich ist. - Nachfolgend wird gemäß
4 der Filter-Chip23 über die Klebstoffschicht20 auf die Oberseite19 des Kappen-Chips14 geklebt. Aufgrund des freien Zugangs über die Kavität46 kann dies in einem Standardprozess durch Aufpressen von oben mit z. B. vorgegebener Vorpresskraft zur Ausbildung einer gewünschten Schichtdicke d der Klebstoffschicht20 erfolgen. - Bei der Ausführungsform der
5 wird bei ansonsten entsprechender Herstellung auf die Oberfläche19 des Kappen-Chips14 ein Stempel mit etwas komplexerer Formgebung gesetzt. Nach dem Molden des Gehäuses54 und nachfolgendem Herausziehen des Stempels ist in dem Gehäuse54 am Rande der Gehäusekavität56 eine umlaufende Stoppkanten-Struktur60 ausgebildet, die mindestens eine, vorteilhafterweise aus Redundanzgründen gemäß5 ,6 ,7 zwei oder mehr Stoppkanten61 ,62 aufweist. Hierbei ist eine innere Stoppkante61 und eine äußere Stoppkante62 ausgebildet, die jeweils nach oben und innen spitz zu verlaufen und um den Rand der Gehäusekavität56 herum laufen. Die äußere, zweite Stoppkante62 liegt etwas höher als die erste Stoppkante61 . - Beim nachfolgendem Aufbringen der Klebstoffschicht
20 und Aufpressen des Filter-Chips23 wird ein Klebstoffrand64 neben der Klebstoffschicht20 , der sich beim Aufpressen des Filter-Chips23 ausbildet, durch die Stoppkanten61 ,62 in seiner Höhe begrenzt. Gemäß5 ,7 reicht der Klebstoffbereich64 gerade bis zur ersten Stoppkante61 ; wird eine größere Klebstoffmenge herausgedrückt, läuft der zusätzlich erzeugte Klebstoff in eine zwischen den Stoppkanten61 ,62 ausgebildete Rille63 , die somit als Auffangbecken für den Klebstoff des Klebstoffbereichs64 dient. - Öffnungswinkel α zwischen einem Innenrand
57 des Gehäuses54 zur Gehäusekavität56 und den Stoppkanten61 ,62 liegen vorteilhafterweise im Bereich von α = 60° bis 80°. - In
6 ist der Fall gezeigt, dass die erste Stoppkante61 versagt und die äußere, etwas höher liegende zweite Sicherheits-Stoppkante62 ein Kriechen des Klebstoffs64 auf die Oberseite des Gehäuses54 verhindert. - Gemäß
8 können in dem gemoldeten Gehäuse54 mehrere Thermopile-Chips2 jeweils auf Die-pads unter Kontaktierung mit dem Leadframe52 und entsprechenden Gehäusekavitäten56 in dem Gehäuse54 vorgesehen sein, insbesondere zur Messung einer Messwellenlänge - z. B. im Absorptionsbereich von Kohlendioxid (CO2) - und einer Referenzwellenlänge.
Claims (11)
- Gassensormodul, das aufweist: einen Strahlungsdetektor (1), der einen Thermopile-Chip (2) mit einer auf seiner Oberfläche (3) ausgebildeten Membran (4) und einer unter der Membran (4) ausgebildeten ersten Kavität (5) aufweist, wobei auf der Membran (4) eine Thermopile-Struktur (6) und eine Absorberschicht (9) aufgebracht sind, einen Kappen-Chip (14), der auf seiner Unterseite (15) eine zweite Kavität (16) aufweist und an dem Thermopile-Chip (2) über eine Vakuum dichtende Verbindung (12) befestigt ist derartig, dass die Membran (4) mit der Thermopile-Struktur (6) und der Absorberschicht (9) zwischen der ersten Kavität (5) und der zweiten Kavität (16) angeordnet ist, ein auf dem Kappen-Chip (14) über eine Klebstoffschicht (20) befestigtes Filterplättchen (23) zur selektiven Filterung von Infrarot-Strahlung (S) eines definierten Wellenlängenbereiches, einen Leadframe (52), mit dem der Thermopile-Chip (2) über Bonddrähte (50) kontaktiert ist, und ein gemoldetes Gehäuse (54) aus einem Kunststoffmaterial oder Mold-Compound, in das ein Teil des Leadframes (52), der Thermopile-Chip (2) und der Kappen-Chip (14) eingebettet sind, wobei das Filterplättchen (23) in einer in dem Gehäuse (54) ausgebildeten Gehäusekavität (56) angeordnet ist, die sich von einer Gehäuseoberseite (65) zu einer Oberseite (19) des Kappen-Chips (14) erstreckt.
- Gassensormodul nach
Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filterplättchen (23) ein Filter-Chip (23) mit einer Filterbeschichtung (24, 25) auf seiner Oberseite und/oder Unterseite ist. - Gassensormodul nach
Anspruch 1 oder2 , dadurch gekennzeichnet, dass der Kappen-Chip (14) auf dem Thermopile-Chip (2) mittels einer Vakuum dichtenden Bond-Verbindung (12), z. B. einer Sealglas-Verbindung aus Bleioxid, befestigt ist. - Gassensormodul nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass an einem die Gehäusekavität (56) begrenzenden Innenrand (57) des Gehäuses (54) mindestens eine Stoppkante (61, 62) zur Begrenzung der Höhe eines an die Klebstoffschicht (20) angrenzenden Klebstoffbereiches (64) ausgebildet ist, wobei die Stoppkante (61, 62) in seitlicher Richtung zu dem Filterplättchen (23) hin und von dem Filterplättchen (23) weg abfällt.
- Gassensormodul nach
Anspruch 4 , dadurch gekennzeichnet, dass mindestens zwei Stoppkanten (61, 62) in der seitlichen Richtung nebeneinander vorgesehen sind, wobei die äußere, von dem Filterplättchen (23) weiter entfernte Stoppkante (62) höher als die innere Stoppkante (61) angeordnet ist. - Verfahren zum Herstellen eines Gassensormoduls (40), mit mindestens folgenden Schritten: Herstellen von Thermopile-Chips (2) mit einer Membran (4), einer unter der Membran (4) geätzten ersten Kaverne (5), einer auf der Membran (4) ausgebildeten Thermopile-Struktur (6) und einer Absorberschicht (9), Herstellen eines Kappen-Chips (14) mit einer zweiten Kaverne (16), Herstellen eines Teilstapels (43) durch Befestigen des Kappen-Chips (14) auf dem Thermopile-Chip (2) mit einem Vakuum dichten Mittel (12) derartig, dass die Membran (4), die Thermopile-Struktur (6) und die Absorberschicht (9) zwischen der ersten Kaverne (5) und der zweiten Kaverne (16) angeordnet sind, Befestigen des Teilstapels (43) auf einem Die-pad (46), Kontaktieren des Thermopile-Chips (2) mit einem Leadframe (52), Aufsetzen eines Stempels (53) auf die Oberseite (19) des Kappen-Chips (14), Spritzen eines Gehäuses (54) um einen inneren Teil des Leadframes (52) und den Teilstapel (43), Herausziehen des Stempels (53) aus einer in dem Gehäuse (54) ausgebildeten Gehäusekavität (56), und Befestigen eines Filterplättchens (23) mittels einer für IR-Strahlung (S) transparenten Klebstoffschicht (20) in der Gehäusekavität (56) auf der Oberseite (19) des Kappen-Chips (14).
- Verfahren nach
Anspruch 6 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse eine Stoppkantenstruktur (60) mit mindestens einer in seitlicher Richtung zu dem Filterplättchen (23) hin und von dem Filterplättchen (23) weg abfallenden Stoppkante (61, 62) ausgebildet wird. - Verfahren nach
Anspruch 7 , dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (54) zwei seitliche nebeneinander angeordnete Stoppkanten (61, 62) ausgebildet werden, von denen die von dem Filterplättchen (23) weiter entfernte Stoppkante (62) höher als die innere Stoppkante (61) ausgebildet ist. - Verfahren nach
Anspruch 7 oder8 , dadurch gekennzeichnet, dass das Filterplättchen (23) derartig auf die Oberseite (19) des Kappen-Chips (14) gedrückt wird, dass ein seitlich aus der Klebstoffschicht (20) austretender Klebstoffbereich (64) bis zu einer der Stoppkanten (61, 62) eines Innenrandes (57) reicht. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 6 bis9 , dadurch gekennzeichnet, dass als Filterplättchen ein Filter-Chip (23) mit auf seiner Oberseite oder Unterseite ausgebildeter Filterstruktur (24, 25) verwendet wird. - Verfahren nach einem der
Ansprüche 6 bis10 , dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Teilstapel (43) hergestellt werden durch Herstellen eines Thermopile-Wafers mit den Thermöpile-Chips (2), Herstellen eines Kappen-Wafers mit den Kappen-Chips (14), Herstellen eines Teilstapel-Wafers mit Teilstapeln (43) durch Befestigen des Thermopile-Wafers auf dem Kappen-Wafer, und Vereinzeln der Teilstapel (43) aus dem Thermopile-Wafer.
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