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Die Erfindung betrifft einen Gassensor mit wenigstens einem integrierten Schaltkreis und mit wenigstens einer gassensitiven Schicht, wobei die gassensitive Schicht mit dem integrierten Schaltkreis elektrisch kontaktiert ist, und wobei die gassensitive Schicht zur Sensierung der Konzentration eines bestimmten Gases ausgebildet ist und wobei der integrierte Schaltkreis zur Bereitstellung eines elektrischen Signals basierend auf der sensierten Konzentration des Gases mittels der gassensitiven Schicht ausgebildet ist.
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STAND DER TECHNIK
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Beispielsweise zeigt die
DE 198 45 112 C2 einen Gassensor mit einem integrierten Schaltkreis, der substratbasiert mit einer entsprechenden Größe ausgebildet ist. Auf der Oberseite des Substrates, auf dem der integrierte Schaltkreis ausgebildet ist, befindet sich eine Messelektrodenstruktur, und auf der Oberseite der Messelektrodenstruktur befindet sich eine gassensitive Schicht. Die gassensitive Schicht kann dabei nur so groß sein, wie die Haupterstreckungsmaße des Substrates zur Aufnahme bzw. zur Bildung des integrierten Schaltkreises dies ermöglichen. Weiterhin ergibt sich der Nachteil, dass in der Regel die gassensitive Schicht auf einer Oberseite des Sensorkörpers aufgebracht ist, und der Sensorkörper ist in seinen Abmessungen durch die Größe des integrierten Schaltkreises bzw. des zugeordneten Substrates begrenzt. Soll die gassensitive Schicht vergrößert werden, muss das Substrat vergrößert werden, was hinsichtlich zunehmender Miniaturisierung integrierter Schaltkreise nicht zielführend ist. Weiterhin entsteht das Erfordernis, durch das Substrat hindurch zu kontaktieren, wenn auf der oberen Seite des Sensorkörpers die gassensitive Schicht aufgebracht ist und auf der unteren Seite des Sensorkörpers die Kontaktierung an einen Aufnahmekörper erfolgt, insbesondere über Kontaktpads.
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Hierzu zeigt beispielsweise 1 in der Ansicht a) einen Stand der Technik mit einem als Chip bezeichneten integrierten Schaltkreis 10, und der integrierte Schaltkreis 10 weist in der Regel einen Siliziumwafer auf, und die Durchkontaktierung muss durch den Siliziumwafer erfolgen. Durch diese sogenannte TSV-Technik (Through Silicon Vias) entstehen hohe Kosten. Die Kontaktierung erfolgt dabei beispielsweise von der elektrisch leitenden Lage 15 auf der Oberseite des integrierten Schaltkreises 10 an die Kontaktpads 17 auf der unteren Seite des Schaltkreises 10 mittels der Durchkontaktierungen 18. Das Herstellen der Durchkontaktierungen 18 durch den in der Regel einen Siliziumwafer aufweisenden Schaltkreis 10 ist aufwendig und sollte vermieden werden.
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Die 1b) zeigt einen weiteren Gassensor 1 mit einem integrierten Schaltkreis 10 mit einem Siliziumwafer, und auf der Unterseite, auf der auch die Kontaktpads 17 angeordnet sind, befindet sich die gassensitive Schicht 11. Zwar entfallen die Durchkontaktierungen 18, jedoch ergibt sich eine erschwerte Zugänglichkeit der gassensitiven Schicht 11 für das zu messende Gas, insbesondere wenn diese umgeben ist durch große Lotmassen 20, die die Kontaktpads 17 kontaktieren. Zusätzlich besteht das Risiko von Kontaminationen durch Lotspritzer auf der gassensitiven Schicht 11, wenn der Gassensor 1 auf ein weiteres Substrat aufgelötet wird.
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Die integrierten Schaltkreise 10 sind mit unterseitig angeordneten Kontaktpads 17 und Lotmassen 20 gezeigt, über die der Gassensor 1 an einem Aufnahmekörper aufgenommen werden kann. Sind auf einer der Seiten des integrierten Schaltkreises 10 elektrisch leitende Lagen 15 oder Kontaktpads 17 aufgebracht, so weist die jeweilige Oberfläche in der Regel eine Passivierungsschicht 21 auf, um mechanische oder elektrische Einflüsse auf den integrierten Schaltkreis 10 abzuwenden.
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Gassensoren werden nach dem Stand der Technik häufig in sogenannte „Deckel-basierte“ Gehäuse verbaut. Das bedeutet, die sensitiven Chips und gegebenenfalls die passende Auswerteelektronik in Form von anwendungsspezifischen integrierten Schaltungen (ASICs) werden auf einem Substrat, also einem Leadframe oder einer Leiterplatte, mittels Klebetechnik aufgebracht. Die Kontaktierung untereinander oder mit dem Substrat wird durch Drahtbonds hergestellt. Anschließend wird ein Deckel auf den Sensor gesetzt, um die Komponenten vor Beschädigung zu schützen. Im Deckel befindet sich eine Öffnung, sodass Gase von dem sensitiven Chip detektiert werden können.
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Alternativ können Gassensoren auch als sogenannte Frei-Chip-Sensoren (Bare Die-Sensors) bereitgestellt werden, die auf einem reinen Silizium-Chip beispielsweise auf einer Leiterplatte montiert werden. Der Chip selbst wird beispielsweise mit an sich bekannten CMOS-Prozess gefertigt und hat eine aktive Seite, welche die Seite betrifft, auf der auch die integrierte Schaltung aufgebracht ist und auf der sich die Kontaktpads befinden.
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Die gassensitiven Schichten können auf der gleichen Seite wie die aktive Schaltung und die Kontaktpads liegen, jedoch ist dies für das Ansprechverhalten des Sensors weniger vorteilhaft. Alternativ dazu können die gassensitiven Schichten auch auf der Seite des Chips liegen, die der aktiven IC-Seite abgewandt ist. In diesem Fall müssen sogenannte Durchkontaktierungen durch den Chip und damit durch den Siliziumwafer angelegt werden, um die aktive IC-Fläche mit der Auswerteelektronik auf der Unterseite mit der gassensitiven Schicht auf der Oberseite elektrisch zu verbinden. Typischerweise haben diese Chips auch Passivierungen aus verschiedenen Polymeren oder Epoxiden zum Schutz.
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Der Bare-Die-Chip-Ansatz bietet aktuell eine sehr kompakte Bauform, ist aber insbesondere zur Detektion mehrerer verschiedener Gase ungeeignet und auch im Zug der stetigen Miniaturisierung von ICs nicht zielführend. Im ersten Fall, zur Detektion von mehreren Gasen, kann die notwendige sensitive Fläche für die verschiedenen gassensitiven Schichten auf dem Chip größer werden als der Chip selbst. Aus Kostengründen ist daher nicht zweckmäßig, die Chip-Fläche unnötig zu vergrößern, nur um genügend Fläche für verschiedene gassensitive Schichten vorzuhalten, sodass der Ansatz nicht mehr wirtschaftlich ist. Im zweiten Fall, also der stetigen Miniaturisierung, kann der Chip selbst durch den Wechsel der CMOS-Prozessknoten bei gleicher Funktionalität signifikant verkleinert werden, sodass die zur Verfügung stehende Fläche für die gassensitive Schicht mit verkleinert wird und gegebenenfalls zu klein wird. Dabei kann die gassensitive Schicht in der Regel nicht beliebig verkleinert werden, da hierdurch die physikalische Messgröße, beispielsweise eine Widerstandsänderung, eine Kapazitätsänderung oder dergleichen, zu klein wird und durch Prozessschwankungen oder Rauschen dominiert wird.
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Im Bereich der Aufbau- und Verbindungstechnik gibt es verschiedene Ansätze für elektronische Bauelemente, Komponenten wie Sensoren, Passiva oder IC-Chips in einem Substrat zu embedden, das heißt direkt hinein zu integrieren. Ziel ist es dabei immer, das Bauelement bestehend aus Substrat mit Metallebenen und den elektronischen Komponenten, also den Chips, Sensoren, Spulen, inklusive der elektrischen Kontakte zum Substrat, zu miniaturisieren, da durch das Embedding zusätzliche Fläche gewonnen wird. Dabei sind eWLCSP-Aufbauten bekannt, und wenigstens ein Chip wird in ein Mold-Package integriert. Hierzu wird der wenigstens eine Chip mit seitlichen Abständen auf einer temporären Trägerfolie zu einem Wafer angeordnet und mit einer duroplastischen Schutzmasse übermoldet. Anschließend kann dieser sogenannte Mold-Wafer von der temporären Trägerfolie abgelöst und die nun freigegebene Unterseite mittels mehrerer Polyimid- und Metallebenen neu verdrahtet, das heißt die Kontaktpads des Chips werden mit Leiterbahnen so umstrukturiert, dass ein weiteres Bauelement oder Lotkugeln an der richtigen Stelle platziert werden kann.
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OFFENBARUNG DER ERFINDUNG
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Aufgabe der Erfindung ist die Weiterbildung eines Gassensors mit einem verbesserten Aufbau, wobei insbesondere erreicht werden soll, dass der Gassensor auf einfache Weise wenigstens eine vergrößerte gassensitive Schicht aufweist, ohne dass die Größe des integrierten Schaltkreises beeinflusst wird. Weiterhin ist es die Aufgabe der Erfindung, eine vereinfachte Kontaktierung der gassensitiven Schicht und/oder des integrierten Schaltkreises zu erreichen.
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Diese Aufgabe wird ausgehend von einem Gassensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1 mit den kennzeichnenden Merkmalen gelöst. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
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Die Erfindung schließt die technische Lehre ein, dass der integrierte Schaltkreis wenigstens teilweise mit einer Schutzmasse umschlossen ist, sodass ein Sensorkörper gebildet ist, wobei auf einer ersten Seite des Sensorkörpers wenigstens teilflächig elektrisch leitende Lagen ausgebildet sind, wobei auf der ersten Seite weiterhin die gassensitive Schicht angeordnet ist, und wobei auf einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite des Sensorkörpers elektrisch leitfähige Strukturen umfassend wenigstens ein Kontaktpad vorgesehen sind, und wobei die elektrisch leitenden Lagen auf der ersten Seite mit dem wenigstens einen Kontaktpad auf der gegenüberliegenden zweiten Seite elektrisch kontaktiert sind.
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Durch den erfindungsgemäß neuartigen Aufbau des Gassensors wird mittels der Schutzmasse die gassensitive Schicht von dem integrierten Schaltkreis entkoppelt. Der integrierte Schaltkreis, also der Chip, kann im Wesentlichen durch die Schutzmasse umschlossen sein, insbesondere durch ein Umgießen der Schutzmasse um den integrierten Schaltkreis. Anschließend wird auf der ersten Oberfläche des so gebildeten Sensorkörpers zusätzlich zu aufgebrachten elektrisch leitenden Lagen die gassensitive Schicht angeordnet, und der Sensorkörper kann unabhängig von den Ausmaßen des integrierten Schaltkreises dimensioniert werden. Sind größere gassensitive Schichten gewünscht, so kann die Größe der Schutzmasse angepasst werden an die erforderliche Größe der wenigstens einen gassensitiven Schicht, wobei der integrierte Schaltkreis beliebig miniaturisiert werden kann. Insbesondere kann auf einen CMOS-Knoten in kleinerer Bauform zurückgegriffen werden, ohne Nachteile in der verfügbaren Fläche für die gassensitive Schicht zu haben, um so weitere Kosten zu senken. Vor allem müssen aber keine teuren Wafer-basierten Ansätze wie nach dem Stand der Technik verwendet werden.
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Die erfindungsgemäße Ausführung ermöglicht zudem eine leichte Anpassung gassensitiver Schichten, sodass das System entsprechend adaptiert werden kann, insbesondere erst als letzten Prozessschritt. Insbesondere durch die vergrößerte zur Verfügung stehende erste Seite des Sensorkörpers können mehrere gassensitive Schichten aufgebracht werden, die unterschiedliche Gase sensieren können. Damit ergibt sich insbesondere nicht mehr eine Anordnung von einem integrierten Schaltkreis, der einer bestimmten gassensitiven Schicht zugeordnet ist, sondern ein integrierter Schaltkreis kann mit mehreren insbesondere verschiedene Gase sensierenden gassensitiven Schichten gekoppelt sein. Durch die vergrösserte Fläche werden auch ausreichende Toleranzbereiche geschaffen, so dass die gassensitiven Schichten mit verschiedenen (grobauflösenden) Technologien (Verdampfen durch Schattenmasken, Dispensen, Drucken, Sieb- oder Schablonendruck) aufgebracht werden können, die nicht gemeinsam direkt auf den integrierten Schaltkreis prozessiert werden könnten.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des erfindungsgemäßen Gassensors weist die Kontaktierung der elektrisch leitenden Lagen auf der ersten Seite des Sensorkörpers mit dem wenigstens einen Kontaktpad auf der zweiten Seite des Sensorkörpers Durchkontaktierungen auf, die sich zwischen den beiden Seiten durch die Schutzmasse hindurch erstrecken. Durch den erfindungsgemäßen Aufbau des Gassensors mit einer Schutzmasse zur Bildung des Sensorkörpers wird der Vorteil erreicht, dass die Durchkontaktierungen nicht mehr durch den Siliziumwafer hindurchgeführt werden müssen, sodass die teure TSV-Technologie entfällt (Through Silicon Vias). Die Durchkontaktierungen können neben dem und insbesondere beabstandet zum integrierten Schaltkreis durch die Schutzmasse verlaufen. Dabei ist es besonders vorteilhaft, wenn die Durchkontaktierungen im Wesentlichen senkrecht zu der ersten Seite und damit insbesondere auch zu der zweiten Seite des Sensorkörpers durch die Schutzmasse verlaufen.
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Das wenigstens eine Kontaktpad auf der zweiten Seite des Sensorkörpers, insbesondere die mehreren Kontaktpads, sind zur elektrischen und mechanischen Verbindung des Sensorkörpers mit einem Aufnahmekörper ausgebildet. Insbesondere können die Kontaktpads zur Aufnahme oder zur Anbindung von Lotmassen, also beispielsweise Lotkugeln, ausgebildet sein, wodurch der Gassensor auf dem Aufnahmekörper sowohl elektrisch kontaktiert als auch mechanisch gehalten wird. Die gassensitive Schicht befindet sich folglich insbesondere gegenüberliegend zum Aufnahmekörper am Sensorkörper.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung des Gassensors weist der Sensorkörper auf wenigstens einer Außenseite, insbesondere auf der ersten Seite oder auf der gegenüberliegenden zweiten Seite, eine Passivierungsschicht auf. Durch die Passivierungsschicht können mechanische oder elektrische Einflüsse der Schutzmasse reduziert werden, und eine Rauheit der Oberfläche, Oberflächenladungen oder feuchte Einlagerungen, können vermieden werden.
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Auch ist es von Vorteil, wenn die elektrisch leitende Lage auf der ersten Seite des Sensorkörpers wenigstens eine Fingerstruktur aufweist, die die gassensitive Schicht lokal kontaktiert. Damit ist eine Auswertung der Widerstands- oder Kapazitätsänderung der Schicht in Abhängigkeit von der Gaskonzentration möglich. Auch sind geeignete kapazitive Verschaltungen von leitfähigen Platten denkbar, das bedeutet, die einzelnen Lagen aus elektrisch leitfähigen Strukturen und gassensitiven Schichten können auf der Schutzmasse dominierend nebeneinander aufgebracht sein oder als Schichtstapel in geeigneter Weise übereinander angeordnet sein. Die elektrisch leitfähigen Strukturen können aus gelösten Metallpasten, beispielsweise Aluminium oder Kupfer, mit Drucktechniken oder mit einer Schleudertechnik oder aber durch eine Oberflächenbeschichtungstechnologie wie Sputtern, Galvanisieren oder dergleichen aufgebracht werden. Die gassensitiven Schichten können aus Metalloxiden oder organischen Schichten bestehen und werden ebenfalls durch Drucktechniken oder Oberflächenbeschichtungsverfahren aufgebracht. Die elektrisch leitenden Durchkontaktierungen durch die Schutzmasse können durch eine Kombination aus einem Bohr- und/oder einem Laserverfahren mit einem Galvanisieren oder Drucken hergestellt werden.
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Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung des Gassensors ist es denkbar, ein Deckelelement vorzusehen, das in oder an der Schutzmasse aufgenommen ist und das die erste Seite des Sensorkörpers überdeckt. Die Überdeckung kann so ausgebildet sein, dass unter dem Deckelelement ein Innenraum ausgebildet ist, und das Deckelelement ist mit wenigstens einer Öffnung versehen, sodass das zu sensierende Gas an die wenigstens eine gassensitive Schicht gelangen kann. Durch das Deckelelement werden die gassensitiven Schichten, jedoch auch die elektrisch leitenden Lagen, vor mechanischer Beschädigung geschützt.
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Schließlich kann noch vorgesehen sein, auf der ersten Seite des Sensorkörpers ein weiteres elektronisches Schaltungselement aufzunehmen, mit dem der Funktionsumfang des Gassensors erweiterbar ist. Durch die Integration weiterer elektronischer Komponenten wie integrierten Schaltungen, oder sonstigen MEMS-Sensoren (MEMS: Micro Electro Mechanical System) kann dem Gassensor eine weitere Funktionalität zugeordnet werden, oder der Gassensor kann durch das weitere elektronische Schaltungselement bereits eine Auswertung gemessener Gaskonzentrationen oder dergleichen vornehmen und entsprechend ausgeben. Das wenigstens eine weitere elektronische Schaltungselement kann beispielsweise durch einen Lötvorgang direkt neben der wenigstens einen gassensitiven Schicht elektrisch und/oder mechanisch montiert werden. Insbesondere kann sich das weitere elektronische Schaltungselement ebenfalls in dem Raum befinden, der zwischen dem Deckelelement und dem Sensorköroper 13 gebildet wird.
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BEVORZUGTES AUSFÜHRUNGSBEISPIEL DER ERFINDUNG
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Weitere, die Erfindung verbessernde Maßnahmen werden nachstehend gemeinsam mit der Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung anhand der Figuren näher dargestellt. Es zeigt:
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1a eine schematisierte Ansicht eines Gassensors gemäß dem Stand der Technik,
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1b ein weiteres Ausführungsbeispiel eines Gassensors gemäß dem Stand der Technik,
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2 eine schematische Ansicht eines Gassensors mit den erfindungsgemäßen Merkmalen in einer Seitenansicht,
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3 eine Draufsicht auf einen Gassensor mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung,
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4 eine Anzahl mehrerer Gassensoren, die mit einer gemeinsamen Schutzmasse miteinander verbunden sind,
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5 ein weitergebildetes Ausführungsbeispiel eines Gassensors mit einem Deckelelement und einem weiteren elektronischen Schaltungselement in einer Seitenansicht und
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6 das weitere Ausführungsbeispiel des Gassensors gemäß 5 in einer Draufsicht.
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Die 1a und 1b wurden in der Einleitung bereits beschrieben und bilden Stand der Technik.
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2 zeigt eine Seitenansicht und 3 zeigt eine Draufsicht eines ersten Ausführungsbeispiels eines Gassensors 1 mit den Merkmalen der vorliegenden Erfindung. Der Gassensor 1 weist einen integrierten Schaltkreis 10 auf, der mit „Chip“ bezeichnet ist. Der integrierte Schaltkreis 10 ist mit einer Schutzmasse 12 umschlossen, insbesondere wurde die Schutzmasse 12 um den integrierten Schaltkreis herum gegossen. Die Schutzmasse 12 umschließt dabei den integrierten Schaltkreis 10 im Wesentlichen vollständig, und durch die Schutzmasse 12 mit dem eingebetteten integrierten Schaltkreis 10 wird ein Sensorkörper 13 gebildet, der größer ist und insbesondere größere flächige Erstreckungen aufweist als der integrierte Schaltkreis 10.
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Die Oberseite des Sensorkörpers 13 ist als die erste Seite 14 bezeichnet, und die Unterseite ist als die zweite Seite 16 bezeichnet. Auf der ersten Seite 14 sind mehrere gassensitive Schichten 11 aufgebracht, die ein gleiches oder verschiedene Gase insbesondere in ihrer Konzentration sensieren können. Zur Kontaktierung der gassensitiven Schichten 11 dienen elektrisch leitende Lagen 15, die ebenfalls auf der ersten Seite 14 aufgebracht sind.
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Auf der zweiten Seite 16 weist der Sensorkörper 13 Kontaktpads 17 auf, wobei weitere elektrisch leitfähige Strukturen auf der zweiten Seite 16 vorhanden sein können. Die gezeigten Kontaktpads 17 sind mit den elektrisch leitenden Lagen 15 auf der ersten Seite 14 des Sensorkörpers 13 mittels Durchkontaktierungen 18 verbunden. Die Durchkontaktierungen 18 verlaufen senkrecht durch die Schutzmasse 12 und beabstandet zum integrierten Schaltkreis 10, also insbesondere neben diesem. Folglich kann die erste Seite 14 mit den elektrisch leitenden Lagen 15 und insbesondere mit den gassensitiven Schichten 11 elektrisch verbunden werden mit dem integrierten Schaltkreis 10, wobei die Schutzmasse 12 den Schaltkreis 10 auf der zweiten Seite 16 nicht umschließt. Folglich ist ein Aufbau des integrierten Schaltkreises 10 auf der zweiten Seite 16 möglich, wobei zwischen dem Schaltkreis 10 und der ersten Seite 14 zur Aufnahme der gassensitiven Schichten 11 sich die Schutzmasse 12 erstreckt, sodass die gassensitiven Schichten 11 in ihren Abmessungen entkoppelt sind von den Abmessungen des integrierten Schaltkreises 10.
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An dem Kontaktpad 17 sind Lotmassen 20 angeordnet, über die eine elektrische Kontaktierung zu einem Aufnahmekörper 19 möglich ist, ferner kann der gesamte Sensorkörper 13 über die Lotmassen 20, dargestellt als Lotkugeln, mechanisch am Aufnahmekörper 19 gehalten werden.
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Die erste Seite 14 und die zweite Seite 16 weisen Passivierungsschichten 21 auf, wobei diese unter der gassensitiven Schicht 11 entlang verlaufen können. Die Durchkontaktierungen 18 durchbrechen dabei die Passivierungsschichten 21.
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In der Draufsicht in 3 sind Fingerstrukturen 22 als Teil der elektrisch leitenden Lagen 15 gezeigt, und mittels der Fingerstrukturen 22 werden die gassensitiven Schichten 11 kontaktiert, wobei sich die Fingerstrukturen 22 an die Durchkontaktierungen 18 anschließen. In einer Ausführungsform können verschiedene Technologien verwendet werden, um damit grundlegend verschiedene Materialien für die gassensitiven Schichten 11 und 11-1 herzustellen. Beispielsweise können zum einen Metalloxide mittels Sputtern und organische Halbleiter mittels Drucktechnik aufgebracht werden. Durch diesen Ansatz können auch sehr kostengünstige Technologien verwendet werden, die aufgrund der Auflösung relativ viel Grundfläche in Anspruch nehmen. Unterhalb der gezeigten Draufsicht befindet sich der integrierte Schaltkreis 10, der mit einer gestrichelten Linie angedeutet gezeigt ist.
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4 zeigt mehrere Gassensoren 1, die über eine gemeinsame Schutzmasse 12 miteinander vergossen sind und für den späteren Gebrauch vereinzelt werden. In der Schutzmasse 12 befinden sich gleich beabstandet zueinander mehrere integrierte Schaltkreise 10, und auf der ersten Seite 14 der Schutzmasse 12 sind den jeweiligen Schaltkreisen 10 zugeordnete gassensitive Schichten 11 gezeigt. Auf der unteren, zweiten Seite 16 der Schutzmasse 12 befinden sich die Kontaktpads 17, an denen Lotmassen 20 anhaftend gezeigt sind. Das Ausführungsbeispiel zeigt die Gassensoren 1 mit jeweils nur einer gassensitiven Schicht 11, wobei die Gassensoren 1, wie in 3 gezeigt, auch mehrere gassensitive Schichten 11 aufweisen können.
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Die gezeigten Gassensoren 1 werden im Bereich der gestrichelten Linien vereinzelt, indem die Schutzmasse 12 durchtrennt wird. Gezeigt sind die integrierten Schaltkreise 10 mit den zugeordneten Sensorkontaktierungen und den gassensitiven Schichten 11 als gemeinsamer sogenannter Nutzen, auf dem diese aufgebaut werden können. Erst anschließend, insbesondere nach Fertigstellung der jeweiligen Gassensoren 10, werden diese vereinzelt.
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5 zeigt eine weitergebildete Ausführungsform eines Gassensors 1, wobei die Ausführungsform in 6 in einer Draufsicht gezeigt ist. Der Gassensor 1 weist einen integrierten Schaltkreis 10 auf, der in einer Schutzmasse 12 eingebettet ist, sodass der Sensorkörper 13 gebildet ist. Auf der oberen Seite befinden sich auf der Schutzmasse 12 gassensitive Schichten 11, die über elektrisch leitende Lagen 15 kontaktiert sind. Die elektrisch leitenden Lagen 15 sind mit einer Unterseite über Durchkontaktierungen 18 verbunden, die in der Schutzmasse 12 verlaufen.
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Auf der oberen und auf der unteren ersten und zweiten Seite 14 und 16 des Sensorkörpers 13 befinden sich Passivierungsschichten 21.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt den Gassensor 1 mit einem Deckelelement 23, der beispielsweise an der Schutzmasse 12 aufgenommen ist und der die gassensitiven Schichten 11 überdeckt. Zur Messung der Konzentration bestimmter Gase weist das Deckelelement 23 eine Öffnung 25 auf, durch die Gase zirkulieren können.
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Das Ausführungsbeispiel zeigt insbesondere entkoppelt von der Anordnung des Deckelelementes 23 ein weiteres elektronisches Schaltungselement 24, das ebenfalls auf der ersten Seite 14 des Sensorkörpers 13 angeordnet ist. Das weitere elektronische Schaltungselement 24 kann dabei den Funktionsumfang des Gassensors 1 erweitern und ebenfalls elektrisch kontaktiert sein mit den elektrisch leitenden Lagen 15 auf der ersten Seite 14 des Sensorkörpers 13.
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Die Draufsicht in 6 zeigt dabei die Anordnung des elektronischen Schaltungselementes 24 neben den gassensitiven Schichten 11 auf der Oberseite der Schutzmasse 12. Weiterhin gezeigt sind die Fingerstrukturen 22 zur Kontaktierung der gassensitiven Schichten 11, die mit den Durchkontaktierungen 18 verbunden sind. Unterhalb der Passivierungsschicht 21 befindet sich der integrierte Schaltkreis 10, der als Chip bezeichnet ist, und der integrierte Schaltkreis 10 ist mit einer gestrichelten Linie angedeutet.
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Die Erfindung beschränkt sich in ihrer Ausführung nicht auf die vorstehend angegebenen lediglich bevorzugten Ausführungsbeispiele. Vielmehr ist eine Anzahl von Varianten denkbar, welche von der dargestellten Lösung auch bei grundsätzlich anders gearteten Ausführungen Gebrauch macht. Sämtliche aus den Ansprüchen, der Beschreibung oder den Zeichnungen hervorgehenden Merkmale und/oder Vorteile, einschließlich konstruktiven Einzelheiten, räumlicher Anordnung und Verfahrensschritte, können sowohl für sich als auch in den verschiedensten Kombinationen erfindungswesentlich sein.
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ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur
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