DE102007057903B4 - Sensor module and method for producing the sensor module - Google Patents
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Abstract
Sensormodul mit einem Sensorchip (3), der mit einer Kunststoffabdeckung (4) abgedeckt ist, wobei das Sensormodul mit einem von einer Sensorfläche (18) des Sensorchips (3) zu einer Außenseite (7) des Sensormoduls führenden Kanal (17) versehen ist und wobei das Sensormodul von der Außenseite (7) zum Sensorchip (3) führende Leiterbahnen (9, 10, 11) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass der Kanal (17) an einer der Leiterbahnen (9, 10, 11) entlang verläuft.Sensor module with a sensor chip (3), which is covered with a plastic cover (4), wherein the sensor module is provided with one of a sensor surface (18) of the sensor chip (3) to an outside (7) of the sensor module leading channel (17) and wherein the sensor module from the outside (7) to the sensor chip (3) leading conductor tracks (9, 10, 11), characterized in that the channel (17) on one of the conductor tracks (9, 10, 11) along.
Description
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul mit einem Sensorchip, der mit einer Kunststoffabdeckung abgedeckt ist.The The invention relates to a sensor module with a sensor chip, which with covered by a plastic cover.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls.The The invention further relates to a method for producing the sensor module.
Ein
derartiges Sensormodul ist aus der
Ferner
ist aus der
Als Sensorchip sind insbesondere temperaturempfindliche Sensorchips, auf Magnetfelder empfindliche Sensorchips, Winkelgeschwindigkeitssensoren oder Beschleunigungssensoren vorgesehen.When Sensor chips are in particular temperature-sensitive sensor chips, Magnetic field sensitive sensor chips, angular rate sensors or acceleration sensors provided.
Ein Nachteil der bekannten Sensormodule ist, dass die Kunststoffhülle das Messsignal verfälschen kann. Beispielsweise kann die zusätzliche Masse der Kunststoffhülle die Antwortzeit des Sensormoduls vergrößern. Ferner können Eichungen notwendig sein, um den Einfluss der Kunststoffhülle zu korrigieren.One Disadvantage of the known sensor modules is that the plastic cover the Falsify measuring signal can. For example, the additional mass of the plastic cover the Increase the response time of the sensor module. Further, calibrations may be necessary be to correct the influence of the plastic shell.
Aus
der
Die
Die
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein hinsichtlich der Messeigenschaften verbessertes Sensormodul zu schaffen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls anzugeben.outgoing From this prior art, the invention is based on the object a sensor module improved in terms of measurement properties to accomplish. The invention is also based on the object, a Specify method for producing the sensor module.
Diese Aufgaben werden durch das Sensormodul und das Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.These Tasks are performed by the sensor module and the procedure with the Characteristics of the independent claims solved. In dependent claims are indicated advantageous embodiments and developments.
Das Sensormodul verfügt über einen Kanal, der von einer Sensorfläche des Sensorchips zu einer Außenseite des Sensormoduls führt. Unter Kanal soll dabei eine Freisparung verstanden werden, deren Querschnittsabmessungen klein im Vergleich zu der von der Sensorfläche des Sensorchips bis zur Außenseite gemessenen Länge des Kanals ist. Durch einen derartigen Kanal steht die Sensorfläche des Sensorchips mit der Umgebung des Sensormoduls in Kontakt. Insbesondere Druckänderungen in dem umgebenden Medium können mit dem Sensormodul unmittelbar erfasst werden, ohne dass der Einfluss der Kunststoffhülle auf das Messergebnis durch Eichungen bestimmt werden muss. Das Sensormodul ist mit Leiterbahnen versehen und der Kanal ist entlang einer Leiterbahn bis zu einer Kontaktstelle der Leiterbahn geführt. Dabei besteht die Möglichkeit, den Kanal durch eine geeignete Querschnittsprofilierung der Leiterbahn auszubilden.The Sensor module has a Channel coming from a sensor surface of the sensor chip to an outside of the sensor module leads. The term "channel" should be understood to mean a cut-out whose cross-sectional dimensions small in comparison to that of the sensor surface of the sensor chip to the outside measured length the channel is. Through such a channel is the sensor surface of the sensor chip in contact with the environment of the sensor module. In particular, pressure changes in the surrounding medium be detected directly with the sensor module without the influence the plastic cover on the measurement result must be determined by calibrations. The sensor module is provided with tracks and the channel is along a track led to a contact point of the conductor. There is the possibility the channel by a suitable cross-sectional profiling of the conductor track train.
Insbesondere ist es möglich, den Kanal durch eine Prägung einer Leiterbahn herzustellen, wenn die Leiterbahnen von einem Leitergitter gebildet sind. In diesem Fall kann beispielsweise der Kanal durch Ausbilden einer Nut in einer Leiterbahn des Leitergitters hergestellt werden. Unter Leitergitter soll in diesem Zusammenhang eine selbsttragende Einheit von Leiterbahnen verstanden werden, wobei die Leiterbahnen nach Abschluss der Fertigung nicht notwendigerweise untereinander verbunden sein müssen. Bei dem Leitergitter kann es sich beispielsweise um ein so genanntes Stanzgitter (= lead frame) handeln. Durch die Verwendung eines derartigen Leitergitters kann die Festigkeit des Sensormoduls zusätzlich erhöht werden. Außerdem wird die Fertigung erleichtert, da ein stabiler Träger zur Verfügung steht.In particular, it is possible to produce the channel by embossing a conductor track when the conductor tracks are formed by a conductor grid. In this case, for example, the channel may be formed by forming a groove in a trace of the Leitergitters are produced. In this context, a conductive grid is to be understood as meaning a self-supporting unit of conductor tracks, wherein the conductor tracks do not necessarily have to be connected to one another after completion of the production. The conductor grid may, for example, be a so-called lead frame. By using such a conductor grid, the strength of the sensor module can be additionally increased. In addition, the production is facilitated, since a stable carrier is available.
Die in einer Leiterbahn des Leitergitters ausgebildete Nut ist vorzugsweise mithilfe einer Folie abgedeckt, um zu verhindern, dass während der Herstellung der Kunststoffabdeckung Kunststoff in den Kanalbereich gelangt und den Kanalbereich blockiert.The formed in a trace of the conductor grid groove is preferably covered with a foil to prevent that during the Production of plastic cover plastic in the channel area enters and blocks the channel area.
Ferner kann der Kanal auch von einer Kanüle gebildet sein, die beispielsweise in eine in einer Leiterbahn des Leitergitters ausgebildete Nut eingelegt ist. Durch eine derartige Kanüle kann ein durchgängiger Kanal von der Sensorfläche des Sensorchips bis zur Außenseite des Sensormoduls ausgebildet werden.Further The channel may also be formed by a cannula, for example inserted in a groove formed in a conductor track of the conductor grid is. Through such a cannula can be a consistent one Channel from the sensor surface of the sensor chip to the outside be formed of the sensor module.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist das Sensormodul mit einer weiteren Freisparung versehen, die von der Außenseite des Sensormoduls bis zu einer weiteren Sensorfläche des Sensorchips reicht. Falls es sich bei dem Sensorchip um einen Differenzdrucksensor handelt, kann in diesem Fall der Differenzdruck zwischen dem Druck des Mediums an der weiteren Sensorfläche und der am Kanal anliegenden Sensorfläche bestimmt werden.at a preferred embodiment the sensor module is provided with a further cutout, the from the outside of the sensor module extends to a further sensor surface of the sensor chip. If the sensor chip is a differential pressure sensor, can in this case the differential pressure between the pressure of the medium on the other sensor surface and the voltage applied to the channel sensor surface are determined.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung erläutert werden. Es zeigen:Further Features and advantages of the invention will become apparent from the following Description forth, in the embodiments the invention with reference to the attached Drawing explained become. Show it:
Die
für die
Belegung mit Masse vorgesehene Leiterbahn
Neben
dem Sensorchip
Zur
Herstellung des Sensormoduls
Die
Kunststoffhülle
Für die Kunststoffhülle
Das
Sensormodul
Anstelle
des Leitergitters
Daneben
ist es aber auch möglich,
auf die Nut
Ferner
ist es möglich,
auf die Freisparung
Der Kanal kann ferner auch ausgebildet werden, indem zwei Leitergitter aufeinander gelegt werden, wobei der Kanal in einem der der beiden Leitergitter oder in beiden Leitergittern ausgebildet ist. Schließlich kann der Kanal auch hergestellt werden, indem im Formwerkzeug ein nadelförmiger Schieber vorgesehen wird, der vor oder nach dem Einfüllen der Kunststoffmasse in Kontakt mit einer Sensorfläche gebracht wird und der vor dem endgültigen Aushärten der Kunststoffmasse zurückgezogen wird, um ein Einkleben des Schiebers zu verhindern.Of the Channel can also be formed by two conductor grids be placed on top of each other, with the channel in one of the two Ladder grid or is formed in two Leitgerittern. Finally, can the channel can also be made by providing a needle-shaped slider in the mold will, before or after filling the plastic mass brought into contact with a sensor surface and before the final Harden the plastic mass withdrawn is to prevent sticking of the slider.
In
Daneben ist es möglich, einen Kanal auch so zu führen, dass der Innendruck an verschiedenen Stellen gemessen wird, um beispielsweise die Strömungsgeschwindigkeit eines Gases zu bestimmen. Insofern bestehen hinsichtlich des Verlaufs und des Querschnitts des Kanals keine Einschränkungen.In addition, it is possible to run a channel so that the internal pressure at different Is measured, for example, to determine the flow rate of a gas. In this respect, there are no restrictions with regard to the course and the cross section of the channel.
Falls erforderlich, kann das Ende des Kanals auch durch eine in die Kunststoffhülle eingebettete Membran vor Verunreinigungen geschützt werden. Die Membran kann beispielsweise eine aus Polytetrafluorethylen bestehende wasserundurchlässige, aber dampfdiffusionsoffene Membran sein, die zur Verbindung mit der Kunststoffhülle im Randbereich perforiert ist. Beispielsweise kann die Membran in das Formwerkzeug eingelegt, dort fixiert und anschließend in die Kunststoffhülle eingespritzt werden.If required, the end of the channel can also by a embedded in the plastic sheath membrane protected against contamination become. The membrane may for example be made of polytetrafluoroethylene existing impermeable, but vapor-permeable membrane perforated for connection to the plastic shell in the edge region is. For example, the membrane can be inserted into the mold, fixed there and then in the plastic case be injected.
Schließlich können anstelle
eines Differenzdrucksensors auch Gaskonzentrationssensoren verwendet
werden, die über
einen Kanal
Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale und Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch mit einem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden können, außer wenn dies aus Gründen der Kompatibilität ausgeschlossen ist.In conclusion, be noted that features and properties related with a particular embodiment have been described, also with another embodiment can be combined except when for reasons the compatibility is excluded.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung der Singular den Plural einschließt, außer wenn sich aus dem Zusammenhang etwas anderes ergibt. Insbesondere wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist sowohl der Singular als auch der Plural gemeint.Finally will it should be noted that in the claims and in the description the singular includes the plural except when out of context something else results. Especially if the indefinite article is used, both the singular and the plural is meant.
- 11
- Sensormodulsensor module
- 22
- Leitergitterlead frame
- 33
- Sensorchipsensor chip
- 44
- KunststoffhüllePlastic sheath
- 55
- KontaktendeContact end
- 66
- Freisparungcutout
- 77
- Außenseiteoutside
- 88th
- Sensorflächesensor surface
- 99
- Leiterbahnconductor path
- 1010
- Leiterbahnconductor path
- 1111
- Leiterbahnconductor path
- 1212
- Halteabschnittholding section
- 1313
- Bonddrahtbonding wire
- 1414
- Ansatzapproach
- 1515
- Kondensatorcapacitor
- 1616
- Kondensatorcapacitor
- 1717
- Kanalchannel
- 1818
- Sensorflächesensor surface
- 1919
- Auflageflächebearing surface
- 2020
- Nutgroove
- 2121
- Kanülecannula
- 2222
- Leiterplattecircuit board
- 2323
- Aussparungrecess
- 2424
- Nutgroove
- 2525
- Kanülecannula
- 2626
- Kanülecannula
- 2727
- Kanülecannula
- 2828
- Sensorfassungsensor version
- 2929
- Außensechskant-MutterExternal hex nut
- 3030
- Gewindeabschnittthreaded portion
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