DE102015202664A1 - Method for producing a sensor and sensor - Google Patents

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Jens Habig
Michael Schulmeister
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Continental Teves AG and Co OHG
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Abstract

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors sowie einen damit hergestellten Sensor. Der Sensor weist einen Verformungskörper sowie ein Auswertebauelement auf. Der Verformungskörper und das Auswertebauelement sind mittels eines Reaktionsmittels miteinander verbunden. Dies erlaubt eine schnellere und einfachere Verfahrensführung als mit Glasloten, welche aus dem Stand der Technik bekannt sind.The invention relates to a method for producing a sensor and a sensor produced therewith. The sensor has a deformation body and an evaluation component. The deformation element and the evaluation component are connected to one another by means of a reaction medium. This allows a faster and easier process management than with glass solders, which are known from the prior art.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors, welcher einen Verformungskörper und ein Auswertebauelement aufweist. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen solchen Sensor. The invention relates to a method for producing a sensor, which has a deformation element and an evaluation component. The invention further relates to such a sensor.

Gattungsgemäße Sensoren werden beispielsweise in Automobilen oder anderen Verkehrsmitteln vielfältig eingesetzt. Der Verformungskörper ist dabei typischerweise derart ausgebildet, dass er sich durch eine zu messende physikalische Größe wie beispielsweise Druck, Kraft oder Drehmoment in seiner Gestalt verändert. Auf seiner Oberfläche ergeben sich dadurch Dehnungen. Das Auswertebauelement ist typischerweise mechanisch mit dem Verformungskörper verbunden, um diese Dehnung aufzunehmen und in ein Messsignal umzuwandeln. Mittels dieses Messsignals kann eine angeschlossene Schaltung, beispielsweise ein Anwendungsspezifischer Integrierter Schaltkreis (ASIC) eine auf den Verformungskörper wirkende physikalische Größe ermitteln. Generic sensors are widely used for example in automobiles or other means of transport. The deformation body is typically designed such that it changes its shape by a physical quantity to be measured, such as pressure, force or torque. This results in stretching on its surface. The evaluation component is typically mechanically connected to the deformation body to absorb this strain and convert it into a measurement signal. By means of this measurement signal, a connected circuit, for example an application-specific integrated circuit (ASIC), can determine a physical variable acting on the deformation element.

Bei bekannten Sensoren wird die mechanische Verbindung zwischen dem Verformungskörper und dem Auswertebauelement typischerweise durch Glaslote erzeugt. Eine aus Glaslot bestehende Zwischenschicht hat dabei die Aufgabe, die zu messenden Dehnungen unverfälscht vom Verformungskörper auf das Auswertebauelement zu übertragen. Hierzu soll das Glaslot typischerweise ein hohes Elastizitätsmodul und einen angepassten thermischen Ausdehnungskoeffizienten aufweisen. Nachteilig an der Verwendung von Glasloten sind insbesondere eine hohe Prozesstemperatur, das Erfordernis eines genauen Temperaturprofils während der Herstellung, eine lange Prozesszeit und die Notwendigkeit eines kompletten Aufheizens und Abkühlens von Verformungskörper und Auswertebauelement. In known sensors, the mechanical connection between the deformation body and the evaluation component is typically generated by glass solders. An intermediate layer consisting of glass solder has the task of transmitting the strains to be measured unadulterated from the deformation body to the evaluation component. For this purpose, the glass solder should typically have a high modulus of elasticity and an adapted thermal expansion coefficient. A disadvantage of the use of glass solders is in particular a high process temperature, the requirement of an exact temperature profile during production, a long process time and the need for complete heating and cooling of the deformation body and evaluation component.

Es ist deshalb eine Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors bereitzustellen, welches anders, beispielsweise einfacher ausführbar ist. Es ist des Weiteren eine Aufgabe der Erfindung, einen entsprechend hergestellten Sensor bereitzustellen. It is therefore an object of the invention to provide a method for producing a sensor, which is different, for example easier to carry out. It is further an object of the invention to provide a correspondingly manufactured sensor.

Dies wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und einen Sensor nach Anspruch 15 erreicht. Vorteilhafte Ausgestaltungen können beispielsweise den jeweiligen Unteransprüchen entnommen werden. Der Inhalt der Ansprüche wird durch ausdrückliche Inbezugnahme zum Inhalt der Beschreibung gemacht. This is inventively achieved by a method according to claim 1 and a sensor according to claim 15. Advantageous embodiments can be taken, for example, the respective subclaims. The content of the claims is made by express reference to the content of the description.

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors, welches folgende Schritte aufweist:

  • – Bereitstellen eines Verformungskörpers,
  • – Bereitstellen eines Auswertebauelements,
  • – Aufbringen eines Reaktionsmittels auf den Verformungskörper und / oder auf das Auswertebauelement,
  • – Zusammenbringen des Verformungskörpers und des Auswertebauelements derart, dass das Reaktionsmittel zwischen dem Verformungskörper und dem Auswertebauelement angeordnet ist, und
  • – Aktivieren des Reaktionsmittels.
The invention relates to a method for producing a sensor, which has the following steps:
  • Providing a deformation body,
  • Providing an evaluation component,
  • Applying a reaction agent to the deformation element and / or to the evaluation component,
  • - bringing together the deformation body and the evaluation component such that the reaction means between the deformation body and the evaluation component is arranged, and
  • - Activate the reagent.

Mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens kann anstelle des aus dem Stand der Technik bekannten Glaslots ein Reaktionsmittel verwendet werden. Ein solches ermöglicht eine wesentlich schnellere Verfahrensführung und es genügt ein lediglich lokaler Temperatureintrag, was die Notwendigkeit entfallen lässt, den gesamten Verbund aus Verformungskörper und Auswertebauelement einer hohen Temperatur auszusetzen. Das Einstellen einer genauen Schmelztemperatur ist nicht mehr erforderlich. Zudem kann auf ansonsten übliche Reinigungsschritte vor einer Weiterverarbeitung, beispielsweise mittels Drahtbonden, verzichtet werden, da bei einem typischen Reaktionsmittel keine organischen Anteile wie beispielsweise Flussmittel oder Binder vorhanden sind. By means of the method according to the invention, a reaction agent can be used instead of the glass solder known from the prior art. Such allows a much faster process management and it is sufficient only a local temperature entry, which eliminates the need to suspend the entire composite of deformation body and Auswertebauelement a high temperature. Setting an exact melting temperature is no longer necessary. In addition, otherwise customary cleaning steps can be dispensed with prior to further processing, for example by means of wire bonding, since in the case of a typical reagent no organic components such as, for example, flux or binder are present.

Bei dem Verformungskörper handelt es sich typischerweise um ein Bauelement, welches auf eine bestimmte physikalische Größe wie Druck, Kraft oder Drehmoment reagiert. Beispielsweise können damit Kräfte an einem Pedal oder Drücke an einem Ventil oder ein Drehmoment bei einer Lenkung oder am Antriebssystem eines elektrischen Fahrrads gemessen werden. Bevorzugt handelt es sich bei dem Verformungskörper um einen metallischen Verformungskörper. Dabei kann insbesondere Edelstahl zum Einsatz kommen, beispielsweise nicht rostender martensitisch aushärtbarer Chrom-Nickel-Kupfer-Stahl. Insbesondere kann Stahl des Typs 17-4 PH bzw. Stahl mit der Werkstoffnummer 1.4542 verwendet werden. Dies hat sich in der Praxis und insbesondere im Zusammenhang mit dem erfindungsgemäßen Verfahren bewährt. The deformation body is typically a device that responds to a particular physical quantity such as pressure, force or torque. For example, it can be used to measure forces on a pedal or pressures on a valve or torque in a steering system or on the drive system of an electric bicycle. The deformation element is preferably a metal deformation element. In particular, stainless steel can be used, for example stainless martensitic curable chromium-nickel-copper steel. In particular, steel of the type 17-4 PH or steel with the material number 1.4542 can be used. This has proven itself in practice and in particular in connection with the method according to the invention.

Das Auswertebauelement ist vorzugsweise dehnungssensibel, so dass es eine Verformung des Verformungskörpers aufnehmen kann. In typischen Ausführungen kann es piezoresistive Widerstände aufweisen, welche die von dem Verformungskörper übertragene Verformung in ein elektrisches Signal umsetzen können. Hierzu wird beispielsweise eine definierte Spannung angelegt und der Stromfluss wird durch die piezoresistiven Widerstände vermessen. The evaluation component is preferably strain-sensitive, so that it can absorb a deformation of the deformation body. In typical embodiments, it may comprise piezoresistive resistors, which can convert the deformation transmitted by the deformation body into an electrical signal. For this purpose, for example, a defined voltage is applied and the current flow is measured by the piezoresistive resistors.

Bevorzugt ist das Reaktionsmittel dazu ausgebildet, nach Aktivierung eine exotherme Reaktion durchzuführen. Dies ermöglicht eine vorteilhafte lokale Erwärmung mittels einer exothermen, also Energie freisetzenden Reaktion. Besonders bevorzugt wird dabei eine Temperatur von etwa 1.500° C erreicht. Eine solche Temperatur wird weiter bevorzugt für einen Zeitraum von etwa 1 ms erreicht. Derartige Werte haben sich als vorteilhaft für typische realistische Verfahrensführungen erwiesen. Es können jedoch beispielsweise auch Temperaturen zwischen 1.400° C und 1.600° C verwendet werden, und diese können beispielsweise für einen Zeitraum zwischen 0,5 ms und 1,5 ms erreicht werden.Preferably, the reactant is designed to be an exothermic reaction after activation perform. This allows advantageous local heating by means of an exothermic, that is, energy-releasing reaction. In this case, a temperature of about 1,500 ° C. is particularly preferably achieved. Such a temperature is more preferably achieved for a period of about 1 ms. Such values have been found to be advantageous for typical realistic process designs. However, for example, temperatures between 1,400 ° C and 1,600 ° C can be used, and these can be achieved, for example, for a period between 0.5 ms and 1.5 ms.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung wird das Reaktionsmittel durch Anlegen eines Temperaturgradienten aktiviert. Der Temperaturgradient beträgt dabei bevorzugt etwa 200 K über eine räumliche Ausdehnung des Reaktionsmittels. Beispielsweise kann der Temperaturgradient auch in einem Bereich zwischen 150 K und 250 K liegen. Derartige Temperaturgradienten ermöglichen eine vorteilhafte und selektive Aktivierung von Reaktionsmitteln, welche sich für die Verwendung im Rahmen des erfindungsgemäßen Verfahrens als besonders vorteilhaft erwiesen haben. Beispielhafte Reaktionsmittel, welche sich derart aktivieren lassen, werden weiter unten beschrieben werden. According to a preferred embodiment, the reactant is activated by applying a temperature gradient. The temperature gradient is preferably about 200 K over a spatial extent of the reagent. For example, the temperature gradient can also be in a range between 150 K and 250 K. Such temperature gradients enable advantageous and selective activation of reagents which have proven to be particularly advantageous for use in the process of the invention. Exemplary reactants which can be so activated will be described below.

Bevorzugt wird das Reaktionsmittel mittels eines Funkens aktiviert. Ein solcher Funken ist einfach zu erzeugen und ermöglicht einen spezifischen lokalen Wärmeeintrag an einem Ende des Reaktionsmittels. Auf diese Weise kann beispielsweise der weiter oben beschriebene Temperaturgradient entstehen, sofern beispielsweise das andere Ende des Reaktionsmittels nicht gleichzeitig erwärmt wird. Preferably, the reactant is activated by means of a spark. Such a spark is easy to generate and allows specific local heat input at one end of the reactant. In this way, for example, the temperature gradient described above may arise, for example, if the other end of the reagent is not heated simultaneously.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Reaktionsmittel eine Nanofolie. Diese haben sich für die Verwendung in dem erfindungsgemäßen Verfahren als vorteilhaft erwiesen. Insbesondere kann es sich dabei um reaktive Nanofolien handeln. Sie sind typischerweise mehrschichtig aufgebaut und enthalten diverse reaktive Komponenten, welche nach einer Aktivierung eine exotherme Reaktion durchführen. According to a preferred embodiment, the reactant is a nanofoil. These have proved to be advantageous for use in the method according to the invention. In particular, these may be reactive nanofoils. They are typically multi-layered and contain various reactive components which perform an activation exothermic reaction.

Das Reaktionsmittel ist bevorzugt aus einer Anzahl von mindestens hundert AlNi-Schichten aufgebaut. Besonders bevorzugt ist es aus mehreren hundert oder noch weiter bevorzugt aus mehreren tausend Schichten aufgebaut. The reactant is preferably composed of a number of at least one hundred AlNi layers. With particular preference, it is composed of several hundred or even more preferably of several thousand layers.

Die jeweiligen Schichten haben dabei bevorzugt eine Dicke von 10 nm bis 40 nm, besonders bevorzugt von 20 nm bis 30 nm und noch weiter bevorzugt von 25 nm. The respective layers preferably have a thickness of 10 nm to 40 nm, more preferably 20 nm to 30 nm and even more preferably 25 nm.

Der eben beschriebene Aufbau mit einer Vielzahl von AlNi-Schichten mit der beschriebenen Dicke entspricht einem typischen Aufbau von Nanofolien. The structure just described with a plurality of AlNi layers having the thickness described corresponds to a typical structure of nanofoils.

Bevorzugt wird das Reaktionsmittel als Folie oder Paste aufgebracht. Dies erlaubt die Verwendung einfacher Aufbringungsverfahren. Außerdem kann das Reaktionsmittel in geeigneter Weise gelagert und gehandhabt werden. Preferably, the reactant is applied as a film or paste. This allows the use of simple application methods. In addition, the reactant can be conveniently stored and handled.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist das Reaktionsmittel dazu ausgebildet, nach der Aktivierung aufzubrechen. Dies ermöglicht es, dass sich Komponenten des Verformungskörpers und des Auswertebauelements in Bereichen, an welchen das Reaktionsmittel aufgebrochen ist, miteinander verbinden. Beispielsweise können sie sich formschlüssig verbinden. Dies erlaubt eine vorteilhaft stabile Verbindung. According to a preferred embodiment, the reactant is designed to break up after activation. This makes it possible for components of the deformation body and of the evaluation component to connect to one another in regions in which the reaction agent breaks up. For example, they can connect form-fitting. This allows an advantageously stable connection.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung ist der Verformungskörper mit einer Metallisierungsschicht beschichtet, mit welcher er nach dem Zusammenbringen an das Reaktionsmittel angrenzt. Gemäß einer weiteren, vorzugsweise damit kombinierbaren bevorzugten Ausführung ist das Auswertebauelement mit einer Metallisierungsschicht beschichtet, mit welcher es nach dem Zusammenbringen an das Reaktionsmittel angrenzt. Mittels der eben beschriebenen Metallisierungsschichten können der Verformungskörper und das Auswertebauelement noch besser miteinander verbunden werden. According to a preferred embodiment, the deformation body is coated with a metallization layer with which it adjoins the reagent after being brought into contact. According to another, preferably combinable preferred embodiment, the evaluation component is coated with a metallization layer with which it adjoins the reagent after being brought into contact. By means of the metallization layers just described, the deformation element and the evaluation component can be connected to each other even better.

Bevorzugt werden die Metallisierungsschichten nach der Aktivierung des Reaktionsmittels durch die entstehende Wärme aufgeschmolzen. Somit können sie sich miteinander verbinden. Insbesondere können sie sich durch Bereiche hindurch verbinden, in welchen das Reaktionsmittel aufgebrochen ist. Sie können sich jedoch beispielsweise auch mit dem Reaktionsmittel verbinden. Dies ermöglicht die vorteilhafte Ausbildung einer unmittelbaren stoffschlüssigen Verbindung zwischen den Metallisierungsschichten, was zu einer besonders vorteilhaften Stabilität der Verbindung zwischen Auswertebauelement und Verformungskörper führt. Preferably, the metallization layers are melted after activation of the reactant by the resulting heat. Thus, they can connect with each other. In particular, they can connect through areas in which the reactant is broken up. However, you can also connect to the reagent, for example. This allows the advantageous formation of an immediate cohesive connection between the metallization layers, which leads to a particularly advantageous stability of the connection between the evaluation component and the deformation body.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung werden zumindest beim Schritt der Aktivierung des Reaktionsmittels das Auswertebauelement und der Verformungskörper gegeneinander verpresst. Dies ermöglicht eine engere und bessere Verbindung des Auswertebauelements mit dem Verformungskörper. According to a preferred embodiment, at least in the step of activating the reaction medium, the evaluation component and the deformation body are pressed against each other. This allows a closer and better connection of the evaluation component with the deformation body.

Gemäß einer Ausführung weisen der Verformungskörper und/oder das Auswertebauelement eine jeweilige gekrümmte Oberfläche auf, mit welcher sie aneinander bzw. an das Reaktionsmittel angrenzen. Dies ermöglicht die Herstellung von speziellen Sensoren, beispielsweise mit einem stabförmigen Verformungskörper, welcher eine andere Charakteristik der Wandlung von physikalischen Größen in elektrische Signale hat als Verformungskörper mit eckigen Oberflächen. Gemäß einer weiteren Ausführung weisen der Verformungskörper und/oder das Auswertebauelement eine jeweilige ebene Oberfläche auf, mit welcher sie aneinander bzw. an das Reaktionsmittel angrenzen. Beispielsweise kann der Verformungskörper auch quaderförmig sein.According to one embodiment, the deformation body and / or the evaluation component have a respective curved surface, with which they adjoin one another or to the reagent. This allows the production of special sensors, for example with a rod-shaped deformation body, which has a different characteristic of the conversion of physical quantities into electrical signals as deformation body with angular surfaces. According to a further embodiment, the deformation element and / or the evaluation component have a respective planar surface, with which they adjoin one another or to the reagent. For example, the deformation body can also be cuboid.

Gemäß einer Ausführung ist das Auswertebauelement ein Siliziumbauelement. Beispielsweise kann es sich dabei um einen Silizium-Chip handeln. Dies ermöglicht eine hohe Variabilität der Gestaltung des Auswertebauelements durch Verwendung etablierter Technologien zur Herstellung solcher Auswertebauelemente. According to one embodiment, the evaluation component is a silicon component. For example, it may be a silicon chip. This allows a high variability of the design of the evaluation component by using established technologies for the production of such evaluation components.

Beispielsweise kann auf dem Auswertebauelement, insbesondere auf einem Silizium-Chip, eine Vollbrückenschaltung ausgebildet sein. Eine solche Vollbrückenschaltung hat sich für typische Anwendungen eines nach dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellten Sensors als vorteilhaft erwiesen. For example, a full bridge circuit may be formed on the evaluation component, in particular on a silicon chip. Such a full bridge circuit has proved to be advantageous for typical applications of a sensor made by the method according to the invention.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist das Verfahren ferner einen Schritt des Aufbringens eines Anwendungsspezifischen Integrieren Schaltkreises (Application Specific Integrated Circuit, ASIC) auf das Reaktionsmittel vor dem Schritt des Erhitzens auf. Dies ermöglicht es, nicht nur das Auswertebauelement mit dem Verformungskörper zu verbinden, sondern im gleichen Arbeitsgang auch einen solchen Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltkreis mit aufzubringen. Ein solcher Anwendungsspezifischer Integrierter Schaltkreiskann insbesondere eine Logik zum Auswerten aufweisen. Beispielsweise kann diese Logik dazu ausgebildet sein, Änderungen von Widerständen des Auswertebauelements zu messen und in ein leichter weiterzuverarbeitendes, beispielsweise digitales Signal umzusetzen. Der Anwendungsspezifische Integrierte Schaltkreis kann beispielsweise in CMOS-Technologie ausgeführt sein. Er kann beispielsweise Operationsverstärker oder andere Komponenten enthalten. According to a preferred embodiment, the method further comprises a step of applying an application specific integrated circuit (ASIC) to the reactant before the step of heating. This makes it possible not only to connect the evaluation component to the deformation element, but also to apply such an application-specific integrated circuit in the same operation. Such an application-specific integrated circuit may in particular have a logic for evaluation. For example, this logic can be designed to measure changes in resistances of the evaluation component and convert them into an easier-to-process, for example, digital signal. The application specific integrated circuit may be implemented in CMOS technology, for example. It may, for example, contain operational amplifiers or other components.

Gemäß einer weiter bevorzugten Ausführung ist der Anwendungsspezifische Integrierte Schaltkreis mit einer Metallisierungsschicht beschichtet, wobei der Anwendungsspezifische Integrierte Schaltkreis derart auf das Reaktionsmittel aufgebracht wird, dass die Metallisierungsschicht an das Reaktionsmittel angrenzt. Damit kann in gleicher Weise wie weiter oben mit Bezug auf die Verbindung zwischen dem Reaktionsmittel und dem Verformungskörper bzw. dem Auswertebauelement beschrieben wurde die Verbindung zwischen dem Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltkreis und dem Reaktionsmittel bzw. dem Verformungskörper verbessert werden. Insbesondere kann auch die Metallisierungsschicht des Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltkreises vorteilhafterweise nach der Aktivierung des Reaktionsmittels aufschmelzen und eine stoffschlüssige Verbindung mit dem Reaktionsmittel bzw. mit dem Verformungskörper oder einer darauf aufgebrachten Metallisierungsschicht eingehen. According to a further preferred embodiment, the application-specific integrated circuit is coated with a metallization layer, wherein the application-specific integrated circuit is applied to the reaction medium such that the metallization layer adjoins the reaction medium. Thus, in the same manner as described above with respect to the connection between the reactant and the deformation body or the evaluation device, the connection between the application-specific integrated circuit and the reaction medium or the deformation body can be improved. In particular, the metallization layer of the application-specific integrated circuit can advantageously also melt after activation of the reaction medium and enter into a cohesive connection with the reaction medium or with the deformation element or a metallization layer applied thereon.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Sensor, welcher mittels eines erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellt ist. Damit können die weiter oben beschriebenen Vorteile des Verfahrens für einen Sensor nutzbar gemacht werden. Hinsichtlich des Verfahrens kann auf alle weiter oben beschriebenen Ausführungen und Varianten zurückgegriffen werden. Erläuterte Vorteile gelten entsprechend. The invention further relates to a sensor which is produced by means of a method according to the invention. Thus, the advantages of the method described above for a sensor can be utilized. With regard to the method, all embodiments and variants described above can be used. Illustrated benefits apply accordingly.

Weitere Merkmale und Vorteile wird der Fachmann den nachfolgend mit Bezug auf die beigefügte Zeichnung beschriebenen Ausführungsbeispielen entnehmen. Dabei zeigen:Further features and advantages will be apparent to those skilled in the embodiments described below with reference to the accompanying drawings. Showing:

1: einen Sensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel, 1 a sensor according to a first embodiment,

2: einen Sensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel, 2 a sensor according to a second embodiment,

3: eine Schnittansicht durch Komponenten eines Sensors während der Herstellung. 3 FIG. 3 is a sectional view through components of a sensor during manufacture. FIG.

1 zeigt einen Sensor gemäß einem ersten Ausführungsbeispiel. Der Sensor weist einen quaderförmigen, metallischen Verformungskörper 2 sowie ein darauf aufgebrachtes Auswertebauelement in Form eines Silizium-Chips 1 auf. Wie gezeigt ist das Auswertebauelement 1 unmittelbar auf den Verformungskörper 2 aufgebracht, so dass Verformungen des Verformungskörpers 2 von dem Silizium-Chip 1 erfasst werden können. Hierzu enthält der Silizium-Chip 1 eine nicht dargestellte Vollbrückenschaltung aus piezoresistiven Widerständen. 1 shows a sensor according to a first embodiment. The sensor has a cuboid, metallic deformation body 2 and an evaluation component applied thereto in the form of a silicon chip 1 on. As shown, the evaluation component 1 directly on the deformation body 2 applied so that deformations of the deformation body 2 from the silicon chip 1 can be detected. For this purpose contains the silicon chip 1 a non-illustrated full bridge circuit of piezoresistive resistors.

Der in 1 dargestellte Sensor gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist insbesondere als Kraftsensor oder Drucksensor geeignet. Wird auf ein in 1 rechts dargestelltes Ende des Verformungskörpers 2 eine Kraft, welche hier beispielhaft durch einen mit F bezeichneten Pfeil dargestellt ist, ausgeübt, so verformt sich der Verformungskörper 2 in der Art, dass er sich mit seinem rechten Ende nach unten biegt. Eine hierdurch auftretende Dehnung wird von dem Silizium-Chip 1 in eine Widerstandsänderung umgesetzt und kann ausgewertet werden. The in 1 shown sensor according to the first embodiment is particularly suitable as a force sensor or pressure sensor. Will be on a in 1 right end of the deformation body 2 a force, which is shown here by way of example by an arrow denoted by F, exercised, then deforms the deformation body 2 in the way that he bends down with his right end. Any strain that occurs as a result of the silicon chip 1 converted into a resistance change and can be evaluated.

2 zeigt einen Sensor gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel. Auch hier ist ein Auswertebauelement in Form eines Silizium-Chips 1 auf einem Verformungskörper 2 aufgebracht. Im Unterschied zur Ausführung gemäß dem ersten Ausführungsbeispiel ist der Verformungskörper 2 gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel nicht quaderförmig, sondern rund. Er hat deshalb eine gebogene Oberfläche. Auch der Silizium-Chip 1 ist dem angepasst und weist eine kreisbogensegmentförmige, also gebogene Oberfläche auf, mit welcher er an dem Verformungskörper 2 angrenzt. Damit eignet sich der Sensor gemäß dem zweiten Ausführungsbeispiel insbesondere als Drehmomentsensor. Wirkt an dem Sensor ein Drehmoment, welches in 2 durch einen mit M bezeichneten Pfeil dargestellt ist, so führt dies zu einer Verdrehung des Verformungskörpers 2, und damit zu entsprechenden Dehnungen an der Oberfläche des Verformungskörpers 2. Solche Dehnungen werden von dem Silizium-Chip 1 in eine Widerstandsänderung umgesetzt und können ausgewertet werden. 2 shows a sensor according to a second embodiment. Again, an evaluation device in the form of a silicon chip 1 on a deformation body 2 applied. In contrast to the embodiment according to the first embodiment, the deformation body 2 according to the second embodiment is not cuboid, but round. He therefore has a curved surface. Also the silicon chip 1 is adapted and has a circular arc segment-shaped, ie curved surface, with which it on the deformation body 2 borders. Thus, the sensor according to the second embodiment is particularly suitable as a torque sensor. Acts on the sensor, a torque which in 2 is shown by an arrow marked M, this leads to a rotation of the deformation body 2 , and thus to corresponding strains on the surface of the deformation body 2 , Such strains are from the silicon chip 1 converted into a resistance change and can be evaluated.

3 zeigt eine Schichtfolge von verwendeten Komponenten und Materialien der in den 1 und 2 dargestellten Sensoren in einem Zustand, wie er während der Herstellung eines jeweiligen Sensors auftritt. Dabei ist die Schichtfolge entlang der jeweils mit A-A bezeichneten Linie dargestellt. 3 shows a layer sequence of components and materials used in the 1 and 2 shown sensors in a state as it occurs during the manufacture of a respective sensor. The sequence of layers is shown along the line designated AA.

Wie in 3 zu sehen ist, befindet sich auf dem Verformungskörper 2 zunächst eine Metallisierungsschicht 5. Ebenso befindet sich auf dem Silizium-Chip 1 eine weitere Metallisierungsschicht 3. Die Metallisierungsschichten 3, 5 sind aus einem metallischen Material ausgebildet, welches bei während der Verarbeitung typischerweise erreichten Temperaturen schmilzt. As in 3 can be seen is located on the deformation body 2 first a metallization layer 5 , Likewise located on the silicon chip 1 another metallization layer 3 , The metallization layers 3 . 5 are formed of a metallic material which melts at temperatures typically reached during processing.

Zwischen den beiden Metallisierungsschichten 3, 5 befindet sich ein Reaktionsmittel 4. Das Reaktionsmittel 4 ist vorliegend aus 1000 AlNi-Schichten ausgebildet, welche jeweils eine Dicke von 25 nm aufweisen. Between the two metallization layers 3 . 5 there is a reagent 4 , The reagent 4 In the present case, it is formed from 1000 AlNi layers, each of which has a thickness of 25 nm.

Ausgehend von dem in 3 dargestellten Zustand werden bei einer typischen Verfahrensführung nun die Komponenten in vertikaler Richtung weiter zusammengebracht, so dass das Reaktionsmittel 4 unmittelbar an die beiden Metallisierungsschichten 3, 5 angrenzt. Anschließend wird das Reaktionsmittel 4 aktiviert. Dies erfolgt mittels einer nicht dargestellten Zündvorrichtung. Die Zündvorrichtung erzeugt einen Funken an einem Ende des Reaktionsmittels 4 und verursacht damit einen Temperaturgradienten von etwa 200 K über die räumliche Ausdehnung des Reaktionsmittels 4. Das Reaktionsmittel 4 wird dadurch aktiviert und führt eine exotherme Reaktion aus, durch welche Energie frei wird. Das Reaktionsmittel 4 wird dadurch erwärmt. Außerdem erwärmen sich die beiden Metallisierungsschichten 3, 5. Starting from the in 3 In a typical process procedure, the components are now brought together in the vertical direction, so that the reagent 4 directly to the two metallization layers 3 . 5 borders. Subsequently, the reagent 4 activated. This is done by means of an igniter, not shown. The igniter generates a spark at one end of the reactant 4 and thus causes a temperature gradient of about 200 K over the spatial extent of the reagent 4 , The reagent 4 is thereby activated and performs an exothermic reaction through which energy is released. The reagent 4 is heated by it. In addition, the two metallization layers heat up 3 . 5 ,

Durch die Erwärmung bricht das Reaktionsmittel 4 an einigen Stellen auf. Die durch die Erwärmung schmelzenden Metallisierungsschichten 3, 5 verbinden sich miteinander, und zwar zumindest in Bereichen, in welchen das Reaktionsmittel 4 aufgebrochen ist. Dabei wird eine stoffschlüssige Verbindung ausgebildet. Somit sind auch der Silizium-Chip 1 und der Verformungskörper 2 stoffschlüssig miteinander verbunden. Heating causes the reactant to break 4 in some places. The metallization layers that melt as a result of the heating 3 . 5 connect to each other, at least in areas where the reactant 4 broke up. In this case, a cohesive connection is formed. Thus are also the silicon chip 1 and the deformation body 2 cohesively connected to each other.

Die eben beschriebene Verfahrensführung ermöglicht eine feste und zuverlässige Verbindung zwischen dem Silizium-Chip 1 und dem Verformungskörper 2 in erheblich kürzerer Zeit als bei Verfahren, welche gemäß dem Stand der Technik bekannt sind. Außerdem kann die Erwärmung lokal begrenzt werden, was die thermische Belastung der Komponenten verringert.The method described above allows a firm and reliable connection between the silicon chip 1 and the deformation body 2 in a much shorter time than methods known in the art. In addition, the heating can be locally limited, which reduces the thermal load on the components.

Nachfolgend erfolgt eine weitere Beschreibung von Merkmalen, welche für die Erfindung relevant sein können. Es sei verstanden, dass einzelne Merkmale in dieser Beschreibung Merkmalen der vorherigen Beschreibung anhand ihrer Funktionalität oder anhand anderer Kriterien zugeordnet werden können, aber nicht müssen. Alle nachfolgend beschriebenen Merkmale sind mit allen weiter oben beschriebenen Merkmalen in beliebigen Kombinationen und Unterkombinationen kombinierbar. Die Offenbarung dieser Anmeldung umfasst insbesondere auch jegliche Auswahl, Kombinationen oder Unterkombinationen von weiter oben beschriebenen Merkmalen, wobei eines oder mehrere der nachfolgend beschriebenen Merkmale explizit vom Schutz ausgenommen werden. Die nachfolgenden Ausführungen können beispielsweise auch als eigenständige Beschreibung einer Erfindung oder als Spezifizierung der bereits weiter oben beschriebenen Erfindung verstanden werden.Below is a further description of features that may be relevant to the invention. It should be understood that individual features in this description may or may not be assigned features of the previous description by virtue of their functionality or other criteria. All features described below can be combined with all features described above in any combinations and sub-combinations. In particular, the disclosure of this application also includes any selection, combination or sub-combination of features described above, wherein one or more of the features described below are explicitly excluded from protection. The following statements may, for example, be understood as an independent description of an invention or as a specification of the invention already described above.

Im Stand der Technik ist es bekannt, insbesondere im Automobilbereich, auf Siliziumchips basierende Sensoren als Messgrößenwandler zu verwenden. Dabei werden Siliziumchips in der Regel auf metallischen Verformungskörpern befestigt. Der Verformungskörper wird durch die zu messende physikalische Größe (z.B. Druck, Kraft, Drehmoment) in seiner Form verändert, wodurch sich u.a. auf seiner Oberfläche Dehnungen bzw. Spannungen bzw. Stauchungen ergeben. Der Si-Chip wandelt über die implementierten piezoresistiven Widerstände diese Dehnungen bzw. Spannungen bzw. Stauchungen in ein Messsignal um. In the prior art, it is known, especially in the automotive sector, to use silicon chip based sensors as a measurement variable converter. In this case, silicon chips are usually attached to metallic deformation bodies. The deformation body is changed in shape by the physical quantity to be measured (e.g., pressure, force, torque), thereby causing i.a. on its surface strains or voltages or compressions result. The Si chip converts these strains or voltages or compressions into a measuring signal via the implemented piezoresistive resistors.

Die mechanische Verbindung zwischen dem Silizium Chip und dem metallischen Verformungskörper wird gemäß dem Stand der Technik durch Glaslote erzeugt. Diese Zwischenschicht (Glaslot) hat die Aufgabe, die zu messenden Dehnungen bzw. Spannungen bzw. Stauchungen möglichst unverfälscht vom metallischen Verformungskörper auf den Si-Chip zu übertragen. Um diese Dehnungen möglichst unverfälscht zu übertragen, wird ein hohes Elastizitätsmodul und ein angepasster thermischer Ausdehnungskoeffizient der Zwischenschicht benötigt. Nachteilig an der bisher eingesetzten Glaslotverbindungstechnik sind jedoch folgende Aspekte:

  • – Hohe Prozesstemperatur
  • – Genaues Temperaturprofil
  • – Sehr lange Prozesszeit (unter Temperatur)
  • – Komplettes Aufheizen und Abkühlen der Fügepartner (Verformungskörper, Si-Chip) notwendig
The mechanical connection between the silicon chip and the metal deformation body is produced according to the prior art by glass solders. This intermediate layer (glass solder) has the task of transmitting the strains or stresses or compressions to be measured as unadulterated as possible from the metallic deformation body to the Si chip. In order to transmit these strains as unadulterated as possible, a high Elastic modulus and an adapted coefficient of thermal expansion of the intermediate layer needed. However, a disadvantage of the glass solder connection technique used hitherto is the following aspects:
  • - High process temperature
  • - Precise temperature profile
  • - Very long process time (under temperature)
  • - Complete heating and cooling of the joining partners (deformation body, Si chip) necessary

Gemäß der Erfindung ist es bevorzugt vorgesehen, eine verbesserte Verbindungstechnik auf Basis einer exothermen Reaktion bereitzustellen. Durch eine exotherme Reaktion wird zwischen den Fügepartnern sehr schnell eine hohe aber sehr lokale Temperatur erzeugt. Die Reaktion wird bevorzugt über einen Temperaturgradienten im Reaktionsmittel (4) gestartet. Ein solches Reaktionsmittel ist bevorzugt als Folie oder Paste ausgeführt. Durch die somit erzeugte hohe Temperatur verschmelzen die im Voraus aufgebrachten Metallisierungsschich ten (3, 5) der Fügepartner (1, 2) und erzeugen unter Zuführung eines bestimmten Druckes (Zusammenpressen) eine intermetallische Verbindung zwischen den Fügepartnern.According to the invention, it is preferably provided to provide an improved connection technique based on an exothermic reaction. Due to an exothermic reaction, a high but very local temperature is very quickly generated between the joining partners. The reaction is preferably carried out via a temperature gradient in the reaction medium ( 4 ) started. Such a reaction agent is preferably designed as a film or paste. Due to the high temperature thus generated, the metallization layers deposited in advance merge ( 3 . 5 ) of the joining partners ( 1 . 2 ) and generate under application of a certain pressure (compression) an intermetallic connection between the joining partners.

Die wesentlichen Vorteile dieser Erfindung sind:

  • – Hohe Temperatur entsteht nur an den zu fügenden Stellen
  • – Keine genaue Schmelztemperatur erforderlich
  • – Extrem kurze Prozesszeit
  • – Komplettes Aufheizen und Abkühlen der Fügepartner (Verformungskörper, Si-Chip) nicht notwendig
  • – Keine Reinigungsschritte für Weiterverarbeitung (bspw. Drahtbonden) notwendig, da keine organischen Anteile wie bspw. Flussmittel oder Binder vorhanden
The main advantages of this invention are:
  • - High temperature only occurs at the points to be joined
  • - No exact melting temperature required
  • - Extremely short process time
  • - Complete heating and cooling of the joining partners (deformation body, Si chip) not necessary
  • - No purification steps for further processing (eg wire bonding) necessary, since no organic components such as. Flux or binder present

Weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und der nachfolgenden Beschreibung eines Ausführungsbeispiels an Hand von Figuren. Dabei wird auf die gleichen Figuren Bezug genommen, welche bereits weiter oben erläutert wurden.Further preferred embodiments will become apparent from the subclaims and the following description of an embodiment with reference to figures. Reference is made to the same figures, which have already been explained above.

Es zeigenShow it

1 einen metallischen Verformungskörper mit einem Si-Chip zum Erfassen einer Kraft, 1 a metallic deformation body with a Si chip for detecting a force,

2 einen metallischen Verformungskörper mit einem Si-Chip zum Erfassen eines Drehmoments, und 2 a metallic deformation body having a Si chip for detecting a torque, and

3 einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau zum Zusammenfügen eines metallischen Verformungskörpers und eines Si-Chips. 3 a layer structure according to the invention for joining a metallic deformation body and a Si chip.

1 zeigt metallischen Verformungskörper 2 mit Si-Chip 1, wobei metallischer Verformungskörper 2 mit Si-Chip 1 zum Erfassen einer Kraft F (dargestellt durch einen Pfeil) ausgebildet ist. 1 shows metallic deformation body 2 with Si chip 1 , wherein metallic deformation body 2 with Si chip 1 for detecting a force F (represented by an arrow) is formed.

Bei Einwirken von Kraft F auf Verformungskörper 2 biegt sich dieser in 1 nach unten, wodurch die Oberseite von Verformungskörper 2, auf welcher sich Si-Chip 1 befindet, gedehnt wird. Diese Dehnung wird durch die mechanische Verbindung zwischen Verformungskörper 2 und Si-Chip 1 an Si-Chip 1 weitergegeben, wodurch ein piezoresistiver Widerstand in Si-Chip seinen elektrischen Widerstandswert ändert. Diese Änderung des elektrischen Widerstandswerts hängt dabei von der Stärke der Dehnung und damit von Kraft F ab. Ein Bestimmen der Änderung elektrischen Widerstandswerts ermöglicht somit ein Bestimmen von Kraft F. When force F acts on the deformation body 2 this bends in 1 down, eliminating the top of deformation body 2 on which Si chip 1 is stretched. This strain is due to the mechanical connection between the deformation body 2 and Si chip 1 on Si chip 1 passed, whereby a piezoresistive resistance in Si chip changes its electrical resistance. This change in the electrical resistance depends on the strength of the strain and thus of force F. Determining the change of electrical resistance thus enables determination of force F.

2 zeigt runden metallischen Verformungskörper 2 mit Si-Chip 1, wobei metallischer Verformungskörper 2 mit Si-Chip 1 zum Erfassen eines Drehmoments M (dargestellt durch einen Pfeil) ausgebildet ist. Bei Einwirken von Drehmoments M auf Verformungskörper 2 erfährt dieser insbesondere an seiner Oberfläche, wo sich Si-Chip 1 befindet, eine Dehnung entgegen der Drehrichtung des dargestellten Pfeils. Diese Dehnung wird durch die mechanische Verbindung zwischen Verformungskörper 2 und Si-Chip 1 an Si-Chip 1 weitergegeben, wodurch ein piezoresistiver Widerstand in Si-Chip seinen elektrischen Widerstandswert ändert. Diese Änderung des elektrischen Widerstandswerts hängt dabei von der Stärke der Dehnung und damit von Drehmoments M ab. Ein Bestimmen der Änderung elektrischen Widerstandswerts ermöglicht somit ein Bestimmen von Drehmoment M. 2 shows round metallic deformation body 2 with Si chip 1 , wherein metallic deformation body 2 with Si chip 1 for detecting a torque M (represented by an arrow) is formed. Upon the application of torque M to the deformation body 2 learns this particular on its surface, where Si chip 1 is an elongation against the direction of rotation of the arrow shown. This strain is due to the mechanical connection between the deformation body 2 and Si chip 1 on Si chip 1 passed, whereby a piezoresistive resistance in Si chip changes its electrical resistance. This change in the electrical resistance depends on the strength of the elongation and thus of the torque M. Determining the change in electrical resistance thus allows determination of torque M.

3 zeigt beispielhaft einen erfindungsgemäßen Schichtaufbau zum Zusammenfügen von metallischem Verformungskörper 2 mit Si-Chip 1. Der Schichtaufbau umfasst weiterhin Reaktionsmittel 4, welches bei entsprechender Energiezufuhr eine stark exotherme Reaktion hervorruft. Reaktionsmittel 4 ist dabei als Folie ausgebildet. Außerdem umfasst der beispielhaft dargestellte Schichtaufbau Metallisierungsschichten 3 und 5, welche durch Reaktionsmittel 4 aufgeschmolzen werden und eine mechanisch feste Verbindung zwischen Verformungskörper 2 und Si-Chip 1 erzeugen. 3 shows an example of a layer structure according to the invention for joining metallic deformation body 2 with Si chip 1 , The layer structure further comprises reactants 4 , which causes a strong exothermic reaction with appropriate energy. reactant 4 is designed as a foil. In addition, the layer structure exemplified comprises metallization layers 3 and 5 which by reactants 4 are melted and a mechanically strong connection between the deformation body 2 and Si chip 1 produce.

Nachfolgend soll noch eine systematische Aufzählung einiger Aspekte erfolgen. Es handelt sich dabei nicht um die Patentansprüche dieser Anmeldung, es sei jedoch verstanden, dass die nachfolgende Aufzählung als Patentansprüche verwendet werden können.

  • 1. Herstellungsverfahren für einen Sensor, wobei der Sensor einen metallischen Verformungskörper und einen dehnungssensiblen Silizium-Chip umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass eine mechanische Verbindung zwischen dem Verformungskörper und dem Silizium-Chip durch eine exotherme Reaktion eines Reaktionsmittels hergestellt wird.
  • 2. Verfahren nach Aspekt 1, dadurch gekennzeichnet, dass die exotherme Reaktion derart ausgebildet ist, dass sie mindestens Metallisierungsschicht schmilzt.
  • 3. Verfahren nach mindestens einem der Aspekte 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, dass die mindestens eine Metallisierungsschicht beim Erstarren den Verformungskörper und den Silizium-Chip miteinander verbinden.
  • 4. Verfahren nach mindestens einem der Aspekte 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Verformungskörper und den Silizium-Chip gekrümmte Oberflächen aufweisen.
  • 5. Verfahren nach mindestens einem der Aspekte 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor ein Kraft-, Druck- und/oder Drehmomentsensor ist.
  • 6. System nach mindestens einem der Aspekte 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass weiterhin mindestens eine Signalverarbeitungseinheit (ASIC) mittels einer exothermen Reaktion am Verformungskörper und/oder am Silizium-Chip befestigt wird.
  • 7. Verfahren nach mindestens einem der Aspekte 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass das der Verformungskörper, der Silizium-Chip, das Reaktionsmittel sowie mindestens ein Metallisierungsstreifen zum Zusammenfügen des Verformungskörper und des Silizium-Chips übereinander geschichtet werden.
Below is a systematic list of some aspects. These are not the claims of this application, it is understood, however, that the following list can be used as claims.
  • A manufacturing method for a sensor, wherein the sensor comprises a metallic deformation body and a strain-sensitive silicon chip, characterized in that a mechanical connection between the deformation body and the silicon chip is produced by an exothermic reaction of a reactant.
  • 2. The method according to aspect 1, characterized in that the exothermic reaction is formed such that it melts at least metallization.
  • 3. The method according to at least one of aspects 1 and 2, characterized in that the at least one metallization during solidification connect the deformation body and the silicon chip together.
  • 4. The method according to at least one of aspects 1 to 3, characterized in that the deformation body and the silicon chip have curved surfaces.
  • 5. The method according to at least one of aspects 1 to 4, characterized in that the sensor is a force, pressure and / or torque sensor.
  • 6. System according to at least one of aspects 1 to 5, characterized in that further at least one signal processing unit (ASIC) is fixed by means of an exothermic reaction on the deformation body and / or on the silicon chip.
  • 7. The method according to at least one of aspects 1 to 6, characterized in that the deformation of the body, the silicon chip, the reagent and at least one Metallisierungsstreifen for joining the deformation of the body and the silicon chip are stacked.

Die zur Anmeldung gehörigen Ansprüche stellen keinen Verzicht auf die Erzielung weitergehenden Schutzes dar. The claims belonging to the application do not constitute a waiver of the achievement of further protection.

Sofern sich im Laufe des Verfahrens herausstellt, dass ein Merkmal oder eine Gruppe von Merkmalen nicht zwingend nötig ist, so wird anmelderseitig bereits jetzt eine Formulierung zumindest eines unabhängigen Anspruchs angestrebt, welcher das Merkmal oder die Gruppe von Merkmalen nicht mehr aufweist. Hierbei kann es sich beispielsweise um eine Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs oder um eine durch weitere Merkmale eingeschränkte Unterkombination eines am Anmeldetag vorliegenden Anspruchs handeln. Derartige neu zu formulierende Ansprüche oder Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.If, in the course of the procedure, it turns out that a feature or a group of features is not absolutely necessary, it is already desired on the applicant side to formulate at least one independent claim which no longer has the feature or the group of features. This may, for example, be a subcombination of a claim present at the filing date or a subcombination of a claim limited by further features of a claim present at the filing date. Such newly formulated claims or feature combinations are to be understood as covered by the disclosure of this application.

Es sei ferner darauf hingewiesen, dass Ausgestaltungen, Merkmale und Varianten der Erfindung, welche in den verschiedenen Ausführungen oder Ausführungsbeispielen beschriebenen und/oder in den Figuren gezeigt sind, beliebig untereinander kombinierbar sind. Einzelne oder mehrere Merkmale sind beliebig gegeneinander austauschbar. Hieraus entstehende Merkmalskombinationen sind als von der Offenbarung dieser Anmeldung mit abgedeckt zu verstehen.It should also be noted that embodiments, features and variants of the invention, which are described in the various embodiments or embodiments and / or shown in the figures, can be combined with each other as desired. Single or multiple features are arbitrarily interchangeable. Resulting combinations of features are to be understood as covered by the disclosure of this application.

Rückbezüge in abhängigen Ansprüchen sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmale der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Diese Merkmale können auch beliebig mit anderen Merkmalen kombiniert werden.Recoveries in dependent claims are not to be understood as a waiver of obtaining independent, objective protection for the features of the dependent claims. These features can also be combined as desired with other features.

Merkmale, die lediglich in der Beschreibung offenbart sind oder Merkmale, welche in der Beschreibung oder in einem Anspruch nur in Verbindung mit anderen Merkmalen offenbart sind, können grundsätzlich von eigenständiger erfindungswesentlicher Bedeutung sein. Sie können deshalb auch einzeln zur Abgrenzung vom Stand der Technik in Ansprüche aufgenommen werden.Features that are disclosed only in the specification or features that are disclosed in the specification or in a claim only in conjunction with other features may, in principle, be of independent significance to the invention. They can therefore also be included individually in claims to distinguish them from the prior art.

Claims (15)

Verfahren zum Herstellen eines Sensors, welches folgende Schritte aufweist: – Bereitstellen eines Verformungskörpers (2), – Bereitstellen eines Auswertebauelements (1), – Aufbringen eines Reaktionsmittels (4) auf den Verformungskörper (2) und / oder auf das Auswertebauelement (1), – Zusammenbringen des Verformungskörpers (2) und des Auswertebauelements (1) derart, dass das Reaktionsmittel (4) zwischen dem Verformungskörper (2) und dem Auswertebauelement (1) angeordnet ist, und – Aktivieren des Reaktionsmittels (4).Method for producing a sensor, comprising the following steps: - providing a deformation body ( 2 ), - providing an evaluation component ( 1 ), - applying a reagent ( 4 ) on the deformation body ( 2 ) and / or on the evaluation component ( 1 ), - bringing together the deformation body ( 2 ) and the evaluation component ( 1 ) such that the reactant ( 4 ) between the deformation body ( 2 ) and the evaluation component ( 1 ), and - activating the reagent ( 4 ). Verfahren nach Anspruch 1, wobei das Reaktionsmittel (4) dazu ausgebildet ist, nach Aktivierung eine exotherme Reaktion durchzuführen.The method of claim 1, wherein the reactant ( 4 ) is designed to perform an activation after activation an exothermic reaction. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) durch Anlegen eines Temperaturgradienten aktiviert wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is activated by applying a temperature gradient. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) mittels eines Funkens aktiviert wird. Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is activated by means of a spark. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) eine Nanofolie ist.Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is a nanofoil. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) aus einer Anzahl von mindestens 100 AlNi-Schichten aufgebaut ist. Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is made up of a number of at least 100 AlNi layers. Verfahren nach Anspruch 6, wobei jede Schicht eine Dicke von 10 nm bis 40 nm, bevorzugt 20 nm bis 30 nm, besonders bevorzugt 25 nm aufweist.A method according to claim 6, wherein each layer has a thickness of 10 nm to 40 nm, preferably 20 nm to 30 nm, particularly preferably 25 nm. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) als Folie oder Paste aufgebracht wird.Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is applied as a foil or paste. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Reaktionsmittel (4) dazu ausgebildet ist, nach der Aktivierung aufzubrechen.Method according to one of the preceding claims, wherein the reagent ( 4 ) is designed to break after activation. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verformungskörper (2) mit einer Metallisierungsschicht (5) beschichtet ist, mit welcher er nach dem Zusammenbringen an das Reaktionsmittel (4) angrenzt; und/oder wobei das Auswertebauelement (1) mit einer Metallisierungsschicht (3) beschichtet ist, mit welcher es nach dem Zusammenbringen an das Reaktionsmittel (4) angrenzt.Method according to one of the preceding claims, wherein the deformation body ( 2 ) with a metallization layer ( 5 ) is coated, with which it after contacting with the reagent ( 4 ) adjoins; and / or wherein the evaluation component ( 1 ) with a metallization layer ( 3 ) coated with it after contacting with the reagent ( 4 ) adjoins. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei zumindest beim Schritt der Aktivierung des Reaktionsmittels (4) das Auswertebauelement (1) und der Verformungskörper (2) gegeneinander verpresst werden.Method according to one of the preceding claims, wherein at least in the step of activating the reagent ( 4 ) the evaluation component ( 1 ) and the deformation body ( 2 ) are pressed against each other. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Verformungskörper (2) und/oder das Auswertebauelement (1) eine gekrümmte Oberfläche aufweisen, mit welcher sie an das Reaktionsmittel (4) angrenzen.Method according to one of the preceding claims, wherein the deformation body ( 2 ) and / or the evaluation component ( 1 ) have a curved surface, with which they to the reagent ( 4 ). Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welches ferner einen Schritt des Aufbringens eines Anwendungsspezifischen Integrierten Schaltkreises, ASIC, auf das Reaktionsmittel (4) vor dem Schritt des Aktivierens aufweist.A method according to any one of the preceding claims, further comprising a step of applying an application specific integrated circuit, ASIC, to the reactant ( 4 ) before the step of activating. Verfahren nach Anspruch 13, wobei der Anwendungsspezifische Integrierte Schaltkreis mit einer Metallisierungsschicht beschichtet ist, und wobei der Anwendungsspezifische Integrierte Schaltkreis derart auf das Reaktionsmittel (4) aufgebracht wird, dass die Metallisierungsschicht an das Reaktionsmittel (4) angrenzt.The method of claim 13, wherein the application specific integrated circuit is coated with a metallization layer, and wherein the application specific integrated circuit is applied to the reactant (10). 4 ) is applied, that the metallization layer to the reagent ( 4 ) adjoins. Sensor, welcher mittels eines Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche hergestellt ist.A sensor made by a method according to any one of the preceding claims.
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