DE102009055717A1 - Sensormodul und Herstellungsverfahren eines Sensormoduls - Google Patents

Sensormodul und Herstellungsverfahren eines Sensormoduls Download PDF

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Stefan Pesahl
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Abstract

Ein Sensormodul umfasst einen Chipträger und einen darauf angeordneten Sensorchip. Das Sensormodul weist an einer zweiten Seite des Chipträgers mindestens eine teilweise Abdeckung mit einer Aussparung auf, so dass Wärme von dem Chipträger und/oder Sensorchip an der Aussparung abführbar ist. Weiterhin ist ein Herstellungsverfahren eines abgedeckten Sensormoduls beschrieben, wobei die Abdeckung eine Aussparung aufweist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft ein Sensormodul sowie ein Herstellungsverfahren eines Sensormoduls.
  • Sensormodule weisen üblicherweise einen Chipträger (lead frame) und einen Sensorchip auf dem Chipträger auf. Der Sensorchip ist mit dem Chipträger elektrisch verbunden. Zum Schutz des Sensorchips vor äußeren Einflüssen wird das Sensormodul zumindest teilweise mit einem Kunststoffmaterial umgossen.
  • Ein solches Sensormodul und ein Verfahren zur Herstellung dieses Sensormoduls ist in DE 10 2007 057 903 A1 beschrieben. Das Sensormodul weist einen auf einem Leitergitter aufgebrachten Sensorchip auf, der über eine Sensorfläche verfügt. Der Sensorchip ist auf einem gabelförmigen Halteabschnitt des Leitergitters so befestigt, dass die Sensorfläche auf der dem Leitergitter zugewandten Seite des Sensorchips ist. Aufgrund der gabelförmigen Ausgestaltung des Leitergitters befindet sich das Leitergitter nur an den Außenseiten des Sensorchips.
  • Eine Abdeckung dieses Sensormoduls wird in einem Spritzpressvorgang ausgebildet, wobei der Einlauf des Abdeckmaterials in ein Spritzgießwerkzeug beispielsweise mit einem Druck unterhalb von 10 bar erfolgt. Nach dem Verfüllen des Spritzgießwerkzeugs kann ein Nachpressvorgang durchgeführt werden, bei dem das Abdeckmaterial unter einen Druck zwischen 50 und 100 bar gesetzt wird, um verbleibende Luft aus dem Spritzgießwerkzeug herauszudrücken.
  • Im Betrieb des Sensormoduls entsteht Wärme, insbesondere an mit Strom versorgten Elementen des Sensormoduls. Ein Nachteil des obigen Sensormoduls ist, dass das Abdeckmaterial einen Großteil des Sensormoduls abdeckt. Dies führt zu einer schlechteren Wärmeabfuhr von dem Sensormodul in die Umgebung im Vergleich zu einem nicht abgedeckten Sensormodul. Die verschlechterte Wärmeabfuhr kann sich dahin gehend auswirken, dass die Haltbarkeit sowie die Messgenauigkeit des Sensormoduls im Vergleich zu einem nicht abgedeckten Sensormodul verringert sind.
  • Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist daher, ein im Vergleich zum Stand der Technik optimiertes Sensormodul im Hinblick auf eine Wärmeabfuhr des Sensormoduls bereitzustellen sowie ein entsprechendes Herstellungsverfahren anzugeben.
  • Die obige Aufgabe wird gelöst durch ein erfindungsgemäßes Sensormodul gemäß Anspruch 1 sowie durch ein Herstellungsverfahren eines erfindungsgemäßen Sensormoduls gemäß Anspruch 10. Weitere vorteilhafte Ausführungsformen ergeben sich aus der Beschreibung, den Zeichnungen sowie den abhängigen Ansprüchen.
  • Ein erfindungsgemäßes Sensormodul umfasst einen Chipträger (lead frame) mit einer ersten und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite, einen an der ersten Seite des Chipträgers angeordneten Sensorchip, der durch den Chipträger elektrisch versorgbar ist, während die zweite Seite des Chipträgers mindestens eine teilweise Abdeckung mit einer Aussparung aufweist, so dass Wärme von dem Chipträger und/oder Sensorchip an der Aussparung abführbar ist.
  • Ein Sensormodul umfasst einen Chipträger (lead frame) mit einer ersten und einer zweiten Seite. Die erste und die zweite Seite liegen einander gegenüber. Auf der ersten Seite des Chipträgers ist zumindest teilweise ein Sensorchip angeordnet. Der Sensorchip wird über den Chipträger elektrisch versorgt. Weiterhin kann der Chipträger mit dem Sensorchip derart elektrisch verbunden sein, dass er elektrische Signale des Sensorchips weiterleitet. Der Chipträger kann beispielsweise ein Leitergitter oder eine Leiterplatte sein. Eine elektrische Verbindung zwischen Sensorchip und Chipträger kann mittels Bonddrähten realisiert werden. Bei dem Sensorchip handelt es sich beispielsweise um einen Differenzdrucksensorchip oder um einen Massenstromsensorchip. Insbesondere handelt es sich um einen Sensorchip mit zwei Sensorbereichen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sensorchips angeordnet sind.
  • Auf der zweiten Seite des Chipträgers befindet sich mindestens teilweise eine Abdeckung. Diese Abdeckung weist eine Aussparung auf, so dass Wärme von dem Chipträger und/oder dem Sensorchip an der Aussparung abführbar ist. Die Aussparung kann rechteckig oder rund sein. Weiterhin können mehrere parallel zueinander verlaufende Aussparungen vorhanden sein. Insbesondere handelt es sich bei der Aussparung um eine Freisparung. Die Aussparung ist an einer beliebigen Stelle an der zweiten Seite des Chipträgers angeordnet, beispielsweise gegenüber dem Sensorchip.
  • Ein Vorteil dieses Sensormoduls ist, dass eine Wärmeabfuhr im Vergleich zu einem Sensormodul gemäß Stand der Technik aufgrund der Aussparung verbessert ist. Dies resultiert beispielsweise in einer verlängerten Haltbarkeit sowie einer erhöhten Messgenauigkeit im Vergleich zu herkömmlichen Sensormodulen.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform weist der Chipträger in einem Bereich der Aussparung eine Öffnung auf. Aufgrund der Öffnung kann die Wärmeabfuhr von dem Chipträger und/oder Sensormodul im Vergleich zu einem Sensormodul ohne Öffnung verbessert werden.
  • Vorteilhafterweise ist die Öffnung Teil eines ersten Kanals, der sich insbesondere zu einem auf dem Chipträger angeordneten aktiven Bauteil erstreckt. Bei dem aktiven Bauteil handelt es sich um ein mit Strom versorgtes Bauteil, wie beispielsweise eine Spule. Mit dem ersten Kanal ist Wärme von dem aktiven Bauteil gezielt über den Chipträger abführbar.
  • Der erste Kanal dient somit zur Unterstützung der Wärmeabfuhr von dem Sensormodul, insbesondere von dem aktiven Bauteil des Sensormoduls. Bei einer Mehrzahl von aktiven Bauteilen kann sich der ersten Kanal entweder verzweigen oder es kann eine Mehrzahl an ersten Kanälen entsprechend einer Anzahl an aktiven Bauteilen vorgesehen sein.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform ist in der Aussparung an der zweiten Seite des Sensorchips eine Kühlstruktur angeordnet. Bei der Kühlstruktur kann es sich um jede beliebige Kühlvorrichtung handeln. Beispielsweise kann dies ein Gehäuse eines Sensormoduls sein oder ein Kühlkörper. Die Kühlstruktur unterstützt die Wärmeabfuhr von dem Chipträger und/oder Sensorchip zusätzlich zu der Aussparung. Insbesondere kann es sich bei der Kühlstruktur um Kühlrippen handeln.
  • Weiterhin vorteilhaft ist, wenn die Abdeckung des Sensormoduls an einer Oberfläche des Sensormoduls eine Strömungsführungsvorrichtung aufweist. Mit der Strömungsführungsvorrichtung ist Wärme an der Oberfläche des Sensormoduls abführbar. Insbesondere ist die Strömungsführungsvorrichtung an einer Oberfläche des Sensormoduls ausgebildet. Die Oberfläche liegt beispielsweise der zweiten Seite des Chipträgers gegenüber. Auf diese Weise kann Wärme auf einer ersten Seite des Sensormoduls mittels Aussparung und auf einer zweiten Seite des Sensormoduls mittels Strömungsführungsvorrichtung abgeführt werden.
  • Insbesondere kann die Strömungsführungsvorrichtung ein durch die Abdeckung gebildeter Strömungsführungskanal auf der Oberfläche des Sensormoduls sein. Aufgrund des Strömungsführungskanals kann eine gezielte Führung eines kühlenden Mediums, beispielsweise Luft, über das Sensormodul erfolgen. Dies verbessert die Wärmeabfuhr im Vergleich zu einem Sensormodul mit Aussparung zusätzlich.
  • In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform weist das Sensormodul einen sich zwischen den Sensorchip und der ersten Seite des Chipträgers erst reckenden zweiten Kanal auf. Mit dem zweiten Kanal ist eine der ersten Seite des Chipträgers zugewandte Seite des Sensorchips mit einer Umgebung des Sensormoduls verbindbar. Der Sensorchip übernimmt insbesondere die Aufgabe einer Wandung des zweiten Kanals. Der zweite Kanal kann mittels einer Prägung im Chipträger ausgebildet werden und entlang des Chipträgers zu einer Anschlussseite des Sensormoduls geführt werden.
  • Ein Vorteil des Sensormoduls mit zweitem Kanal ist, dass ein zu messendes Medium aufgrund der Anordnung von Chipträger und Sensorchip über den zweiten Kanal zu dem Sensorchip gelangt. Insbesondere wird ein Sensorbereich des Sensorchips nicht direkt dem zu messenden Medium ausgesetzt. Daraus ergibt sich als ein Vorteil, dass eine verminderte Verunreinigung des Sensorchips auftritt, wodurch die Haltbarkeit des Sensormoduls im Vergleich zu herkömmlichen Sensormodulen erhöht wird. Zudem kann eine Verunreinigung zu einer Verschlechterung der Messperformance des Sensormoduls führen. Durch den oben dargelegten Aufbau des Sensormoduls mit einem zweiten Kanal zwischen Sensorchip und Chipträger wird eine Sensordrift aufgrund von Verunreinigungen daher im Vergleich zu herkömmlichen Sensormodulen vermindert.
  • In einer bevorzugten Ausführungsform erstreckt sich der zweite Kanal zu der zweiten Seite des Chipträgers, so dass ein Medium dem Sensorchip von der zweiten Seite des Chipträgers aus zuführbar ist. Der Kanal kann sich beispielsweise zunächst über einen ersten Abschnitt auf der ersten Seite des Chipträgers zwischen dem Chipträger und dem Sensorchip erstrecken. Nach dem ersten Abschnitt erstreckt sich der Kanal durch den Chipträger von der ersten Seite zu der zweiten Seite des Chipträgers. Auf diese Weise ist eine Durchgangspassage durch den Chipträger gebildet. Eine Öffnung des zweiten Kanals liegt beispielsweise bei Verwendung dieses Sensormoduls in einer Leitung eines Kraftfahrzeugs auf einer strömungsabgewandten Seite des Sensormoduls.
  • Die Öffnung des zweiten Kanals kann in dem Bereich der Aussparung vorhanden sein oder sie kann sich durch die Abdeckung erstrecken.
  • Ein Herstellungsverfahren eines abgedeckten Sensormoduls, insbesondere eines erfindungsgemäßen Sensormoduls, weist die folgenden Schritte auf: Anordnen und Verbinden eines Sensorchips mit einer ersten Seite eines Chipträgers (lead frame), Einbringen des Chipträgers mit Sensorchip in ein Spritzgießwerkzeug, wobei das Spritgießwerkzeug eine Vorrichtung aufweist, mit der ein Bereich einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipträgers bedeckbar ist, mindestens teilweises Abdecken des Chipträgers mit Sensorchip mit einem Abdeckmaterial, wobei eine Aussparung an der zweiten Seite des Chipträgers aufgrund des durch die Vorrichtung bedeckten Bereichs ausgebildet wird, so dass Wärme von dem Chipträger und/oder Sensorchip an der Aussparung abführbar ist.
  • Zunächst wird ein Sensormodul mit einem Chipträger (lead frame) und einem Sensorchip bereitgestellt. Der Chipträger hat eine erste und eine zweiten Seite, die der ersten Seite gegenüberliegt. Auf der ersten Seite des Chipträgers ist zumindest teilweise ein Sensorchip angeordnet, der über den Chipträger elektrisch versorgt wird, beispielsweise mittels Bonddrähten. Weiterhin kann der Chipträger mit dem Sensorchip derart elektrisch verbunden sein, dass er elektrische Signale des Sensorchips weiterleitet. Der Chipträger ist ein Leitergitter oder eine Leiterplatte. Bei dem Sensorchip handelt es sich um einen Differenzdrucksensorchip oder um einen Massenstromsensorchip. Insbesondere handelt es sich um einen Sensorchip mit zwei Sensorbereichen, die auf einander gegenüberliegenden Seiten des Sensorchips angeordnet sind.
  • Das Sensormodul wird in ein Spritzgießwerkzeug eingebracht. Das Spritzgießwerkzeug besteht insbesondere aus zwei Werkzeughälften, die mit einer Folie ausgestattet sind. Aufgrund der Folie ist das Sensormodul nach einem Abdeckschritt leicht aus dem Spritzgießwerkzeug lösbar im Vergleich zu einem Spritzgießwerkzeug ohne Folie. Das Spritzgießwerkzeug weist weiterhin eine Vorrichtung auf, mit der ein Bereich einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipträgers abdeckbar ist. Beispielsweise handelt es sich bei der Vorrichtung um einen Vorsprung, der in dem Spritzgießwerkzeug ausgebildet ist. Der Vorsprung gibt insbesondere die Form der später zu bildenden Aussparung oder Freisparung vor.
  • Nachdem das Spritzgießwerkzeug geschlossen wurde, wird ein Abdeckmaterial in das Spritzgießwerkzeug eingebracht, so dass der Chipträger mit dem Sensorchip mindestens teilweise abgedeckt wird. Das Abdeckmaterial kann ein Kunststoffmaterial sein. Aufgrund des durch die Vorrichtung bedeckten Bereichs an der zweiten Seite des Chipträgers wird eine Aussparung in der Abdeckung ausgebildet. Wie bereits oben dargelegt, dient die Aussparung insbesondere zur Wärmeabfuhr von dem Chipträger und/oder dem Sensorchip im Betrieb des Sensormoduls.
  • Mit dem erfindungsgemäßen Herstellungsverfahren ist somit ein erfindungsgemäßes Sensormodul herstellbar, das alle oben dargelegten Vorteile aufweist.
  • In einer vorteilhaften Ausführungsform umfasst das Herstellungsverfahren den weiteren Schritt: Anordnung einer Kühlstruktur in einem Bereich der Aussparung. Aufgrund der zusätzlichen Kühlstruktur ist die Wärmeabfuhr von dem Chipträger und/oder Sensorchip im Vergleich zu herkömmlichen Sensormodulen weiter verbessert. Die Kühlstruktur kann ein Kühlkörper, wie Kühlrippen, sein. Weiterhin kann die Aussparung mit einem Gehäuse des Sensormoduls verbunden sein, so dass die Wärme über das Gehäuse abführbar ist.
  • Weiterhin vorteilhaft ist der Schritt: Ausbilden einer Strömungsführungsvorrichtung auf einer Oberfläche des Sensormoduls, so dass Wärme von der Oberfläche des Sensormoduls abführbar ist. Mit der Strömungsführungsvorrichtung ist eine gezielte Strömungsführung eines kühlenden Mediums, beispielsweise Luft, über die Oberfläche des Sensormoduls realisierbar. Die Strömungsführungsvorrichtung kann als Strömungsführungskanal ausgebildet sein. Dieser Strömungsführungskanal kann auf einer der Aussparung gegenüberliegenden Seite des Sensormoduls ausgebildet sein. Auf diese Weise ist auf beiden Seiten des Sensormoduls Wärme im Vergleich zu herkömmlichen Sensormodulen besser abführbar.
  • Wenn das Sensormodul zwischen der ersten Seite des Chipträgers und dem Sensorchip einen Kanal aufweist, mit dem eine der ersten Seite des Chipträgers zugewandte Seite des Sensorchips mit einer Umgebung des Sensormoduls verbindbar ist, umfasst das Herstellungsverfahren in einer vorteilhaften Ausführungsform den Schritt: Freihalten des Kanals während des Abdeckens des Sensormoduls, so dass eine Öffnung in der Abdeckung ausgebildet wird. Auf diese Weise kann bei der späteren Verwendung des Sensormoduls ein Medium über den Kanal dem Sensorchip, insbesondere einem Sensorbereich des Sensorchips, zugeführt werden.
  • Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen detailliert beschrieben. Gleiche Bezugszeichen in den Zeichnungen bezeichnen gleiche Elemente.
  • Es zeigen:
  • 1 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Sensormoduls,
  • 2 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls und
  • 3 einen schematischen Verfahrensablauf eines erfindungsgemäßen Herstellungsverfahrens.
  • Das erfindungsgemäße Sensormodul wird in einem Kraftfahrzeug verwendet. Der Sensorchip ist ein Differenzdrucksensor oder ein Massenstromsensor, der in einem Luftstrom des Kraftfahrzeugs angeordnet ist.
  • Bezug nehmend auf 1 umfasst ein Sensormodul 1 einen Chipträger 110 (lead frame) sowie einen auf einer ersten Seite des Chipträgers 110 angeordneten Sensorchip (nicht dargestellt). Das Sensormodul 1 weist weiterhin eine Abdeckung 120 auf. Ein Bereich der Abdeckung 120 auf einer zweiten Seite des Chipträgers 110 hat eine Aussparung 122. Im vorliegenden Fall ist die Aussparung 122 rechteckig. Die Aussparung kann allerdings auch rund sein oder in Form von mehreren parallelen Schlitzen verlaufen. An der Aussparung ist Wärme des Chipträgers 110 und/oder des nicht dargestellten Sensorchips abführbar.
  • Zusätzlich ist im Bereich der Aussparung 122 eine Öffnung 112 im Chipträger 110 vorhanden. Diese Öffnung 112 kann Teil eines ersten Kanals sein, der sich zu einem auf dem Chipträger 110 angeordneten aktiven Bauteil (nicht dargestellt) erstreckt. Bei dem aktiven Bauteil handelt es sich um ein mit Strom versorgtes Bauteil, wie eine Spule. Mittels des ersten Kanals ist Wärme von dem nicht dargestellten aktiven Bauteil gezielt abführbar. Sind mehrere aktive Bauteile auf dem Chipträger 110 vorhanden, kann der Kanal Abzweigungen zu den jeweiligen aktiven Bauteilen aufweisen. Alternativ sind im Bereich der Aussparung mehrere Öffnungen mit jeweils einem ersten Kanal zu einem dazugehörigen aktiven Bauteil vorgesehen.
  • In 1 weist das Sensormodul 1 weiterhin eine Kühlstruktur 124 auf. Bei der Kühlstruktur 124 handelt es sich beispielsweise um Kühlrippen. Diese unterstützen zusätzlich zu der Aussparung 122 die Wärmeabfuhr von dem Chipträger 110 und/oder dem Sensorchip.
  • Zur weiteren Verbesserung der Wärmeabfuhr von dem Sensormodul 1 ist ein durch die Abdeckung 120 ausgebildeter Strömungsführungskanal 126 auf der Oberfläche des Sensormoduls 1 ausgebildet. Durch den Strömungsführungskanal 126 kann eine gezielte Strömungsführung eines kühlenden Mediums über das Sensormodul 1 erfolgen. Durch das kühlende Medium, beispielsweise Luft, wird die Wärmeabfuhr zusätzlich unterstützt. Ein Strömungsführungskanal kann zusätzlich oder alternativ auch auf der Seite des Sensormoduls 1 mit der Aussparung 122 ausgebildet sein.
  • Bezug nehmend auf 2 weist eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Sensormoduls 2 einen Chipträger 210 mit einem darauf angeordneten Sensorchip 230 auf. Weiterhin weist das Sensormodul 2 eine Abdeckung 220 aus einem Abdeckmaterial auf. Das Abdeckmaterial ist ein Kunststoffmaterial. Zur elektrischen Versorgung des Sensorchips 239 ist ein Bonddraht 212 vorgesehen, der an dem Chipträger 210 befestigt ist.
  • Zwischen dem Sensorchip 220 und dem Chipträger 210 befindet sich ein Kanal 214. Der Kanal 214 erstreckt sich von einer Öffnung in einer zweiten Seite des Chipträgers 210 zu einem konstruktiven Hohlraum 232 des Sensorchips 230. Dazu durchdringt der Kanal 214 ausgehend von der zweiten Seite des Chipträgers 210 zunächst den Chipträger 210 und erstreckt sich dann entlang der ersten Seite des Chipträgers 210 bis zu dem Hohlraum 232. Der Sensorchip 230 stellt beispielsweise eine Wandung des Kanals 214 dar. Weiterhin kann der Kanal 214 mittels einer Prägung in dem Chipträger 210 ausgebildet worden sein. In dem Hohlraum 232 des Sensorchips 230 kann eine Membran angeordnet sein, so dass der Hohlraum 232 einen Sensorbereich des Sensorchips 230 darstellt. Der Sensorchip 230 ist insbesondere ein Differenzdrucksensorchip oder ein Massenstromsensorchip. Der Kanal 214 kann zusätzlich zu dem oben beschriebenen ersten Kanal oder anstelle dessen vorhanden sein. Wenn der Kanal 214 zusätzlich zu dem ersten Kanal vorhanden ist, handelt es sich bei dem Kanal 214 um den zweiten Kanal. Der Kanal 214 kann sich auch in Richtung der Aussparung erstrecken, so dass die Öffnung des Kanals 214 in einem Bereich der Aussparung vorhanden ist.
  • Zur weiteren gezielten Strömungsabfuhr ist mit Hilfe der Abdeckung 220 ein Strömungsführungskanal 224 an einer Oberfläche des Sensormoduls 2 ausgebildet. Durch den Strömungsführungskanal 224 kann eine gezielte Strömungsführung über den Sensorchip 230 erfolgen. Alternativ oder zusätzlich kann ein Strömungsführungskanal auch auf der gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipträgers ausgebildet sein, wie bereits oben für 1 dargelegt.
  • Weiterhin können die Ausführungsform gemäß 1 und die Ausführungsform gemäß 2 miteinander kombiniert werden. Die Öffnung 112 in 1 kann somit Bestandteil des Kanals 214 in 2 sein. Alternativ können sowohl Kanäle zu den aktiven Bauteilen des Sensormoduls ausgebildet sein wie auch ein Kanal zu einem Sensorbereich des Sensorchips.
  • Bezug nehmend auf 3 wird in einem Schritt A ein Sensorchip auf einem Chipträger angeordnet und mit diesem verbunden. Der Sensorchip ist auf der erster Seite des Chipträgers angeordnet. Der Chipträger des Sensormoduls kann eine oder mehrere Öffnungen an einer zweiten Seite des Chipträgers aufweisen, die in einem Bereich einer später vorhandenen Aussparung liegen. Insbesondere kann eine oder mehrere Öffnungen vor dem Anordnen des Sensorchips auf dem Chipträger in dem Chipträger ausgebildet werden. Die eine oder die mehreren Öffnungen können Teil eines Kanals sein, der sich zu aktiven Bauteilen des Sensormoduls erstreckt, wie oben beschrieben.
  • Das Sensormodul wird in einem Schritt B in ein Spritzgießwerkzeug eingebracht. Das Spritzgießwerkzeug weist beispielsweise zwei Werkzeughälften auf, die mit einer Folie abgedeckt sind. Weiterhin weist das Spritzgießwerkzeug eine Vorrichtung auf, mit der ein Bereich einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipträgers bedeckbar ist.
  • Weist das Sensormodul einen Kanal zwischen der ersten Seite des Chipträgers und dem Sensorchip auf, der sich zu der zweiten Seite des Chipträgers erstreckt, dann weist das Spritzgießwerkzeug eine weitere Vorrichtung auf, mit der in einem Schritt F der Kanal während des Abdeckens des Sensormoduls freigehalten wird. Auf diese Weise wird eine Öffnung in der Abdeckung ausgebildet, so dass der Sensorchip nach dem Abdecken über den Kanal mit einer Umgebung des Sensormoduls verbindbar ist.
  • Das mindestens teilweise Abdecken des Sensormoduls mit einem Abdeckmaterial erfolgt in Schritt C. Aufgrund des durch die Vorrichtung bedeckten Bereichs wird eine Aussparung an der zweiten Seite des Chipträgers ausgebildet. Mit Hilfe dieser Aussparung ist Wärme von dem Chipträger und/oder Sensorchip abführbar.
  • Weiterhin wird in einem Schritt E eine Strömungsführungsvorrichtung auf einer Oberfläche des Sensormoduls ausgebildet. Mit Hilfe der Strömungsführungsvorrichtung ist eine gezielte Strömungsführung eines kühlenden Mediums über das Sensormodul realisierbar, wie oben zu den 1 und 2 beschrieben.
  • In einem Schritt D wird eine Kühlstruktur in einem Bereich der Aussparung angeordnet. Beispielsweise handelt es sich bei der Kühlstruktur um Kühlrippen, wie ebenfalls oben dargelegt.
  • Bezugszeichenliste
    • 1
    Sensormodul
    110
    Chipträger
    112
    Öffnung
    120
    Abdeckung
    122
    Aussparung
    124
    Kühlstruktur
    126
    Strömungsführungskanal
    2
    Sensormodul
    210
    Chipträger
    212
    Bonddraht
    214
    Kanal
    220
    Abdeckung
    224
    Strömungsführungskanal
    230
    Sensorchip
    232
    Hohlraum
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • DE 102007057903 A1 [0003]

Claims (13)

  1. Sensormodul (1; 2), umfassend: a) einen Chipträger (110; 210) (lead frame) mit einer ersten und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite, b) einen an der ersten Seite des Chipträgers angeordneten Sensorchip (230), der durch den Chipträger (110; 210) elektrisch versorgbar ist, während c) die zweite Seite des Chipträgers (110; 210) mindestens eine teilweise Abdeckung (120; 220) mit einer Aussparung (122) aufweist, so dass Wärme von dem Chipträger (110; 210) und/oder Sensorchip (230) an der Aussparung (122) abführbar ist.
  2. Sensormodul (1; 2) gemäß Anspruch 1, dessen Chipträger (110; 210) in einem Bereich der Aussparung (122) eine Öffnung (112) aufweist.
  3. Sensormodul (1; 2) gemäß Anspruch 2, dessen Öffnung (112) Teil eines ersten Kanals ist, der sich insbesondere zu einem auf dem Chipträger angeordneten aktiven Bauteil erstreckt, so dass Wärme von dem aktiven Bauteil über den ersten Kanal abführbar ist.
  4. Sensormodul (1; 2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, während in der Aussparung (122) an der zweiten Seite des Sensorchips (110; 210) eine Kühlstruktur (124) angeordnet ist.
  5. Sensormodul (1; 2) gemäß Anspruch 4, dessen Kühlstruktur (124) Kühlrippen sind.
  6. Sensormodul (1; 2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dessen Abdeckung (120; 220) an einer Oberfläche des Sensormoduls (1; 2) eine Strömungsführungsvorrichtung aufweist, so dass Wärme an der Oberfläche des Sensormoduls (1; 2) abführbar ist.
  7. Sensormodul (1; 2) gemäß Anspruch 6, dessen Strömungsführungsvorrichtung ein durch die Abdeckung (120; 220) gebildeter Strömungsführungskanal (126; 224) auf der Oberfläche des Sensormoduls (1; 2) ist.
  8. Sensormodul (1; 2) gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, das einen sich zwischen dem Sensorchip (230) und der ersten Seite des Chipträgers (110; 210) erstreckenden zweiten Kanal (214) aufweist, mit dem eine der ersten Seite des Chipträgers (110; 210) zugewandte Seite des Sensorchips (230) mit einer Umgebung des Sensormoduls (1; 2) verbindbar ist.
  9. Sensormodul (1; 2) gemäß Anspruch 8, dessen zweiter Kanal (214) sich zu der zweiten Seite des Chipträgers (210) erstreckt, so dass ein Medium dem Sensorchip (230) von der zweiten Seite des Chipträgers (210) aus zuführbar ist.
  10. Herstellungsverfahren eines abgedeckten Sensormoduls, insbesondere eines Sensormoduls gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, das die Schritte aufweist: a) Anordnen und Verbinden (A) eines Sensorchips mit einer ersten Seite eines Chipträgers (lead frame), b) Einbringen (B) des Chipträgers mit Sensorchip in ein Spritzgießwerkzeug, wobei das Spritzgießwerkzeug eine Vorrichtung aufweist, mit der ein Bereich einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Chipträgers bedeckbar ist, c) mindestens teilweises Abdecken (C) des Chipträgers mit Sensorchip mit einem Abdeckmaterial, wobei eine Aussparung an der zweiten Seite des Chipträgers aufgrund des durch die Vorrichtung bedeckten Bereichs ausgebildet wird.
  11. Herstellungsverfahren gemäß Anspruch 10, das den weiteren Schritt aufweist: d) Anordnen (D) einer Kühlstruktur in einem Bereich der Aussparung.
  12. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 11, das den Schritt umfasst: e) Ausbilden (E) einer Strömungsführungsvorrichtung auf einer Oberfläche des Sensormoduls, so dass Wärme von der Oberfläche des Sensormoduls abführbar ist.
  13. Herstellungsverfahren gemäß einem der Ansprüche 10 bis 12, während das Sensormodul zwischen der ersten Seite des Chipträgers und dem Sensorchip einen Kanal aufweist, mit dem eine der ersten Seite des Chipträgers zugewandte Seite des Sensorchips mit einer Umgebung des Sensormoduls verbindbar ist, wobei das Herstellungsverfahren den Schritt umfasst: f) Freihalten (F) des Kanals während des Abdeckens des Sensormoduls, so dass eine Öffnung in der Abdeckung ausgebildet wird.
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