DE102015220270A1 - Micromechanical optical sensor for media detection - Google Patents

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DE102015220270A1 DE102015220270.4A DE102015220270A DE102015220270A1 DE 102015220270 A1 DE102015220270 A1 DE 102015220270A1 DE 102015220270 A DE102015220270 A DE 102015220270A DE 102015220270 A1 DE102015220270 A1 DE 102015220270A1
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Abstract

Mikromechanischer Sensor (100), aufweisend:
– eine Detektoreinrichtung (10) mit einem Detektorwafer (12) und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung (11), wobei die erste Kappeneinrichtung (10) als ein Halbleiter-Kappenwafer ausgebildet ist;
– eine auf der ersten Kappeneinrichtung (11) angeordnete zweite Kappeneinrichtung (20), wobei die zweite Kappeneinrichtung (20) zur Aufnahme eines Prüfmediums (21) vorgesehen ist und wenigstens eine Zugangsöffnung für das Prüfmedium (21) aufweist; wobei
– die erste Kappeneinrichtung (11) und der Detektorwafer (12) und die zweite Kappeneinrichtung (20) und die erste Kappeneinrichtung (11) mittels eines Verbindungselements (50) miteinander verbunden sind; und
– eine Strahlungserzeugungseinrichtung (40), wobei eine von der Strahlungserzeugungseinrichtung (40) generierte Messstrahlung (S) durch das Prüfmedium (21) auf wenigstens ein Detektorelement (13) des Detektorwafers (12) führbar ist.
Micromechanical sensor (100), comprising:
A detector device (10) having a detector wafer (12) and a first cap device (11) arranged thereon, wherein the first cap device (10) is designed as a semiconductor cap wafer;
A second cap device (20) arranged on the first cap device (11), wherein the second cap device (20) is provided for receiving a test medium (21) and has at least one access opening for the test medium (21); in which
- The first cap means (11) and the detector wafer (12) and the second capping means (20) and the first capping means (11) by means of a connecting element (50) are interconnected; and
- A radiation generating means (40), wherein one of the radiation generating means (40) generated measuring radiation (S) through the test medium (21) on at least one detector element (13) of the detector wafer (12) is feasible.

Figure DE102015220270A1_0001
Figure DE102015220270A1_0001

Description

Die Erfindung betrifft einen mikromechanischen optischen Sensor zur Mediendetektion und ein Verfahren zum Herstellen eines derartigen Sensors.The invention relates to a micromechanical optical sensor for media detection and to a method for producing such a sensor.

Stand der TechnikState of the art

Zu einer Detektion von bestimmten Komponenten in Flüssigkeiten oder Gasen können bereits bekannte optische Messsysteme eingesetzt werden. Dabei können einzelne Stoffe in den genannten Medien bzw. eine Stoffkonzentration dieser Medien durch eine spektroskopische Messung detektiert werden, wobei für derartige Messungen wenigstens ein optischer Detektor und wenigstens eine optische Strahlungsquelle benötigt werden. Die verwendeten Quellen haben typischerweise eine Temperatur zwischen ca. 250 °C bis über ca. 1000 °C. Damit müssen üblicherweise Sicherheitsmaßnahmen getroffen wird, falls die zu messenden Stoffe entzündlich sind.For the detection of certain components in liquids or gases already known optical measuring systems can be used. In this case, individual substances in the mentioned media or a substance concentration of these media can be detected by a spectroscopic measurement, wherein for such measurements at least one optical detector and at least one optical radiation source are needed. The sources used typically have a temperature between about 250 ° C to about 1000 ° C. Thus, usually safety measures must be taken if the substances to be measured are flammable.

Offenbarung der ErfindungDisclosure of the invention

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, einen gegenüber bekannten Sensoren verbesserten Aufbau eines spektroskopischen Sensors bereitzustellen.It is an object of the present invention to provide an improved structure of a spectroscopic sensor over known sensors.

Gemäß einem ersten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem mikromechanischen Sensor, aufweisend:

  • – eine Detektoreinrichtung mit einem Detektorwafer und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung, wobei die erste Kappeneinrichtung als ein Halbleiter-Kappenwafer ausgebildet ist;
  • – eine auf der ersten Kappeneinrichtung angeordnete zweite Kappeneinrichtung, wobei die zweite Kappeneinrichtung zur Aufnahme eines Prüfmediums vorgesehen ist und wenigstens eine Zugangsöffnung für das Prüfmedium aufweist; wobei
  • – die erste Kappeneinrichtung und der Detektorwafer und die zweite Kappeneinrichtung und die erste Kappeneinrichtung mittels eines Verbindungselements miteinander verbunden sind; und
  • – eine Strahlungserzeugungseinrichtung, wobei eine von der Strahlungserzeugungseinrichtung generierte Messstrahlung durch das Prüfmedium auf wenigstens ein Detektorelement des Detektorwafers führbar ist.
According to a first aspect, the object is achieved with a micromechanical sensor, comprising:
  • A detector device having a detector wafer and a first cap device arranged thereon, wherein the first cap device is designed as a semiconductor cap wafer;
  • A second cap device arranged on the first cap device, wherein the second cap device is provided for receiving a test medium and has at least one access opening for the test medium; in which
  • - The first cap means and the detector wafer and the second cap means and the first cap means are interconnected by means of a connecting element; and
  • A radiation generating device, wherein a measuring radiation generated by the radiation generating device can be guided through the test medium to at least one detector element of the detector wafer.

Vorteilhaft ist auf diese Weise ein Grundkonzept des Sensors bereits auf Waferebene realisierbar, wodurch eine kompakte Bauform unterstützt ist. Ferner lässt sich ein derartiger Sensor mit bekannten Verfahren der Halbleiter-Mikromechanik effizient fertigen und benötigt nur einen geringen Assemblierungsaufwand. Durch die Verwendung von Kappen kann eine wirksame Entkopplung der Messstrahlung von den Prüfmedien bereitgestellt werden.Advantageously, in this way, a basic concept of the sensor can already be realized at the wafer level, whereby a compact design is supported. Furthermore, such a sensor can be manufactured efficiently with known methods of semiconductor micromechanics and requires only a small amount of assembly work. By using caps, an effective decoupling of the measuring radiation from the test media can be provided.

Gemäß einem zweiten Aspekt wird die Aufgabe gelöst mit einem Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors, aufweisend die Schritte:

  • – Ausbilden einer Detektoreinrichtung mit einem Detektorwafer und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung, wobei die erste Kappeneinrichtung und der Detektorwafer mittels eines Verbindungselements verbunden werden;
  • – Ausbilden einer zweiten Kappeneinrichtung auf der ersten Kappeneinrichtung, wobei ein Inneres des zweiten Kappeneinrichtung für ein Prüfmedium vorgesehen ist;
  • – Verbinden der zweiten Kappeneinrichtung mit der ersten Kappeneinrichtung mittels eines Verbindungselements; und
  • – Anordnen einer Strahlungserzeugungseinrichtung derart, dass Messstrahlung der Strahlungserzeugungseinrichtung durch das Prüfmedium und auf ein Detektorelement der Detektoreinrichtung führbar ist.
According to a second aspect, the object is achieved with a method for producing a micromechanical sensor, comprising the steps:
  • - Forming a detector device with a detector wafer and a first cap means arranged thereon, wherein the first cap means and the detector wafer are connected by means of a connecting element;
  • - Forming a second capping means on the first capping means, wherein an interior of the second cap means is provided for a test medium;
  • - Connecting the second cap means with the first cap means by means of a connecting element; and
  • Arranging a radiation generating device such that measuring radiation of the radiation generating device can be guided through the test medium and onto a detector element of the detector device.

Bevorzugte Ausführungsformen des mikromechanischen Sensors sind Gegenstand von abhängigen Ansprüchen.Preferred embodiments of the micromechanical sensor are the subject of dependent claims.

Eine vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass der Detektorwafer wenigstens zwei Detektorelemente aufweist, wobei eines der Detektorelemente als ein Messelement und eines der Detektorelemente als ein Referenzelement ausgebildet ist. Auf diese Weise wird ein Referenzkanal bereitgestellt, wodurch vorteilhaft die Drifteffekte der Komponenten über die Lebensdauer des mikromechanischen Sensors berücksichtigt werden können.An advantageous development of the micromechanical sensor is characterized in that the detector wafer has at least two detector elements, wherein one of the detector elements is designed as a measuring element and one of the detector elements as a reference element. In this way, a reference channel is provided, whereby advantageously the drift effects of the components over the life of the micromechanical sensor can be taken into account.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Filterelement auf einer Innenfläche der ersten Kappeneinrichtung angeordnet ist, wobei die Messstrahlung durch das Filterelement auf das Detektorelement des Detektorwafers führbar ist. Auf diese Weise kann eine geeignete Wellenlänge für die Messestrahlung und das zu prüfende Prüfmedium bereitgestellt werden.A further advantageous development of the micromechanical sensor is characterized in that at least one filter element is arranged on an inner surface of the first cap device, wherein the measuring radiation can be guided through the filter element onto the detector element of the detector wafer. In this way, a suitable wavelength for the measuring radiation and the test medium to be tested can be provided.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass die Zugangsöffnung der zweiten Kappeneinrichtung als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist. Auf diese Weise können Messungen in einem fließenden Medium vorgenommen werden, bei denen es insbesondere darauf ankommt, Änderungen des Prüfmediums schnell erkennen zu können.A further advantageous development of the micromechanical sensor is characterized in that the access opening of the second cap device as a through-opening is trained. In this way, measurements can be made in a flowing medium where it is particularly important to be able to quickly detect changes in the test medium.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des mikromechanischen Sensors sehen vor, dass die zweite Kappeneinrichtung als eine Halbleiterkappe oder als eine Kunststoffkappe oder als eine Metallkappe ausgebildet ist. Auf diese Weise können je nach Anwendungsbereich des mikromechanischen Sensors unterschiedliche Kappenkonzepte realisiert werden.Further advantageous developments of the micromechanical sensor provide that the second cap device is designed as a semiconductor cap or as a plastic cap or as a metal cap. In this way, depending on the application of the micromechanical sensor different cap concepts can be realized.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung des mikromechanischen Sensors sieht vor, dass sie ferner eine auf der zweiten Kappeneinrichtung angeordnete dritte Kappeneinrichtung aufweist, wobei die dritte Kappeneinrichtung mit der zweiten Kappeneinrichtung mittels eines Verbindungselements verbunden sind. Dadurch wird auf vorteilhafte Weise ein Schutz für den darunter angeordneten Waferstapel und/oder eine Möglichkeit zu einer integrativen Anordnung einer Strahlungsquelle bereitgestellt.A further advantageous embodiment of the micromechanical sensor provides that it further comprises a third cap device arranged on the second cap device, wherein the third cap device is connected to the second cap device by means of a connecting element. This advantageously provides protection for the wafer stack arranged thereunder and / or a possibility for an integrative arrangement of a radiation source.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des mikromechanischen Sensors sehen vor, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung in der dritten Kappeneinrichtung oder auf der zweiten Kappeneinrichtung oder unterhalb des Detektorwafers angeordnet ist. Auf diese Weise werden vorteilhaft unterschiedliche Positionierungsmöglichkeiten für die Strahlungserzeugungseinrichtung mit jeweils eigenen Charakteristiken bereitgestellt.Further advantageous developments of the micromechanical sensor provide that the radiation generating device is arranged in the third cap device or on the second cap device or below the detector wafer. In this way, advantageously different positioning possibilities are provided for the radiation generating device, each with its own characteristics.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des Sensors sehen vor, dass das Filterelement auf einer Innenfläche der zweiten Kappeneinrichtung oder auf dem Detektorelement angeordnet ist. Dadurch werden vorteilhaft unterschiedliche Positionierungsmöglichkeiten für das Filterelement bereitgestellt.Further advantageous developments of the sensor provide that the filter element is arranged on an inner surface of the second cap device or on the detector element. As a result, different positioning possibilities for the filter element are advantageously provided.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass auf einer Innenfläche der zweiten Kappeneinrichtung eine Reflexionsschicht angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Durchmesser des Medienkanals vorteilhaft noch kleiner ausgebildet sein, weil die Messstrahlung das Prüfmedium aufgrund einer Reflexion zweimal durchquert.A further advantageous development of the micromechanical sensor is characterized in that a reflection layer is arranged on an inner surface of the second cap device. In this way, a diameter of the media channel can advantageously be made even smaller because the measuring radiation passes through the test medium twice due to a reflection.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des mikromechanischen Sensors zeichnen sich dadurch aus, dass die zweite Kappeneinrichtung aus einem Halbleitermaterial, insbesondere Silizium oder aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet ist. Auf diese Weise können vorteilhaft unterschiedliche Abmessungen für das Prüfmedium bereitgestellt werden.Further advantageous developments of the micromechanical sensor are characterized in that the second cap device is formed from a semiconductor material, in particular silicon or from plastic or from metal. In this way, advantageously different dimensions for the test medium can be provided.

Eine weitere vorteilhafte Weiterbildung des mikromechanischen Sensors zeichnet sich dadurch aus, dass wenigstens ein Teil einer elektronischen Auswerteschaltung zur Auswertung der auf das Detektorelement auftreffenden Messstrahlung auf dem Detektorwafer angeordnet ist. Auf diese Weise kann ein Integrationsgrad des Sensors vorteilhaft noch weiter erhöht werden.A further advantageous development of the micromechanical sensor is characterized in that at least part of an electronic evaluation circuit for evaluating the measuring radiation impinging on the detector element is arranged on the detector wafer. In this way, a degree of integration of the sensor can advantageously be further increased.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des mikromechanischen Sensors sehen vor, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung als eines aus Folgendem ausgebildet ist: MEMS-Quelle, Infrarotquelle, LED, Laser. Auf diese Weise werden unterschiedliche Möglichkeiten für die Strahlungserzeugungseinrichtung mit jeweils spezifischen Charakteristiken und Genauigkeiten bereitgestellt.Further advantageous developments of the micromechanical sensor provide that the radiation generating device is designed as one of the following: MEMS source, infrared source, LED, laser. In this way, different possibilities for the radiation generating device, each with specific characteristics and accuracies, are provided.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen des mikromechanischen Sensors sehen vor, dass das Filterelement ein aktives oder ein passives Bauelement ist. Auf diese Weise werden vorteilhaft unterschiedliche technische Realisierungsmöglichkeiten für das Filterelement bereitgestellt.Further advantageous developments of the micromechanical sensor provide that the filter element is an active or a passive component. In this way, advantageously different technical implementation options for the filter element are provided.

Die Erfindung wird im Folgenden mit weiteren Merkmalen und Vorteilen anhand von mehreren Figuren im Detail beschrieben. Dabei bilden alle offenbarten Merkmale, unabhängig von ihrer Rückbeziehung in den Patentansprüchen sowie unabhängig von ihrer Darstellung in der Beschreibung und in den Figuren den Gegenstand der vorliegenden Erfindung. Gleiche oder funktionsgleiche Elemente haben gleich Bezugszeichen. Die Figuren sind insbesondere dazu gedacht, die erfindungswesentlichen Prinzipien zu verdeutlichen und sind nicht unbedingt maßstabsgetreu dargestellt.The invention will be described below with further features and advantages with reference to several figures in detail. In this case, all disclosed features, regardless of their relationship in the claims and regardless of their representation in the description and in the figures form the subject of the present invention. Same or functionally identical elements have the same reference numerals. The figures are particularly intended to illustrate the principles essential to the invention and are not necessarily drawn to scale.

In den Figuren zeigt:In the figures shows:

1 eine herkömmliche Topologie eines spektroskopischen Sensors; 1 a conventional topology of a spectroscopic sensor;

2 eine erste Ausführungsform eines mikromechanischen Sensors; 2 a first embodiment of a micromechanical sensor;

3 eine weitere Ausführungsform eines mikromechanischen Sensors; 3 a further embodiment of a micromechanical sensor;

4 eine weitere Ausführungsform eines mikromechanischen Sensors; 4 a further embodiment of a micromechanical sensor;

5 eine schematische Darstellung einer Anordnung des mikromechanischen Sensors in einem Medienkanal; 5 a schematic representation of an arrangement of the micromechanical sensor in a media channel;

6 eine Draufsicht auf die Anordnung von 5; und 6 a plan view of the arrangement of 5 ; and

7 einen prinzipiellen Ablauf einer Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. 7 a basic sequence of an embodiment of the method according to the invention.

Beschreibung von AusführungsformenDescription of embodiments

1 zeigt stark vereinfacht eine Anordnung einer herkömmlichen spektroskopischen Sensorvorrichtung. Eine Strahlungserzeugungseinrichtung 40 emittiert eine Mess- bzw. Prüfstrahlung S, die ein Prüfmedium 21 durchquert, das für die Messstrahlung S eine Absorptionsstrecke repräsentiert. Nach der Absorptionsstrecke ist ein optischer Filter 14 angeordnet, der einen Wellenlängenbereich der Messstrahlung S ausfiltert und den ausgefilterten Bereich einem Detektor 13 zuführt, der daraus eine elektrische Spannung U generiert. Die elektrische Spannung U wird mittels einer elektronischen Auswerteschaltung 15 ausgewertet, wodurch spezifische Eigenschaften bzw. Änderungen des Prüfmediums 21 ermittelbar sind. 1 shows a simplified arrangement of a conventional spectroscopic sensor device. A radiation generator 40 emits a test radiation S, which is a test medium 21 traverses that represents an absorption path for the measurement radiation S. After the absorption path is an optical filter 14 arranged, which filters out a wavelength range of the measuring radiation S and the filtered-out area a detector 13 feeds, which generates an electrical voltage U from it. The electrical voltage U is determined by means of an electronic evaluation circuit 15 evaluated, whereby specific properties or changes of the test medium 21 can be determined.

Ein Grundgedanke der vorliegenden Erfindung besteht darin, ein effizient zu realisierendes, kostengünstiges Aufbaukonzept für einen spektroskopischen Flüssigkeits- bzw. Gassensor bereitzustellen, wobei ein gekapseltes, flexibles Konzept zur Medienmessung vorgesehen ist. Als Strahlungsquelle kann eine Infrarotquelle als ein zusätzliches MEMS-Element oder eine LED bzw. ein Laser zum Einsatz kommen. Aufgrund des gekapselten Konzepts wird eine Entkopplung der Strahlungsquelle von einem unter Umständen entzündlichen Prüfmedium bereitgestellt, wodurch eine Betriebssicherheit des Sensors vorteilhaft bedeutend erhöht sein kann. Ein erforderlicher Absorptionsweg für eine Messstrahlung im Prüfmedium kann durch eine Kavernengeometrie in einer Kappe dimensioniert werden, wodurch eine Adaption für unterschiedliche Applikationen schnell und kostengünstig vorgenommen werden kann.A basic idea of the present invention is to provide an economically feasible, low-cost design concept for a spectroscopic liquid or gas sensor, wherein an encapsulated, flexible concept for media measurement is provided. As the radiation source, an infrared source can be used as an additional MEMS element or an LED or a laser. Due to the encapsulated concept, a decoupling of the radiation source is provided by a possibly inflammatory test medium, whereby an operational safety of the sensor can advantageously be significantly increased. A required absorption path for a measuring radiation in the test medium can be dimensioned by a cavern geometry in a cap, whereby an adaptation for different applications can be made quickly and inexpensively.

Eine mögliche Variante eines derartigen mikromechanischen Sensors zeigt 2 in einer Querschnittsansicht.A possible variant of such a micromechanical sensor shows 2 in a cross-sectional view.

Als Basis dient ein Detektorwafer 12 mit integrierten Detektorelementen 13, beispielsweise in Form von integrierten Infrarotdetektoren, wobei die Detektorelemente 13 auch als ein Detektor-Array ausgebildet sein können, beispielsweise ein Infrarot-Detektorarray. Typischerweise werden wenigstens zwei Detektorelemente 13 bzw. -pixel benötigt, wobei ein Detektorelement 13 als ein Referenz- und ein Detektorelement 13 als ein Messpixel vorgesehen ist. Das Detektorelement 13 kann beispielsweise als eine Diode oder als ein resistives Bolometer ausgebildet sein.The basis is a detector wafer 12 with integrated detector elements 13 For example, in the form of integrated infrared detectors, wherein the detector elements 13 may also be formed as a detector array, for example, an infrared detector array. Typically, at least two detector elements 13 or -pixel required, wherein a detector element 13 as a reference and a detector element 13 is provided as a measuring pixel. The detector element 13 For example, it may be formed as a diode or as a resistive bolometer.

Auf diese Weise kann mittels des Referenzpixels ein Referenzkanal für die Messstrahlung S realisiert werden, der über eine Lebensdauer des Sensors 100 Drifteffekte berücksichtigen kann. Die Detektorelemente 13 werden zu diesem Zweck mit unterschiedlichen Wellenlängen beaufschlagt. Dies erfolgt mittels eines optionalen, entsprechend ausgebildeten Filterelements 14 in Form eines Bandpassfilters, das auf eine Innenfläche einer ersten Kappeneinrichtung 11 fixiert, vorzugsweise geklebt wird. In 2 sind zwei Filterelemente 14 erkennbar, wobei ein Filterelement 14 für das Mess-Detektorelement 13 vorgesehen ist und ein Filterelement 14 für das Referenz-Detektorelement 13. Falls statt einer breitbandigen MEMS-Strahlungsquelle eine schmalbandige Strahlungsquelle (z.B. eine lichtemittierende Diode (LED) oder ein Laser) verwendet wird, können die optischen Filterelemente 14 auch gänzlich entfallen.In this way, by means of the reference pixel, a reference channel for the measurement radiation S can be realized, which over a lifetime of the sensor 100 Consider drift effects. The detector elements 13 For this purpose, different wavelengths are applied. This is done by means of an optional, appropriately designed filter element 14 in the form of a bandpass filter disposed on an inner surface of a first capping means 11 fixed, preferably glued. In 2 are two filter elements 14 recognizable, wherein a filter element 14 for the measuring-detector element 13 is provided and a filter element 14 for the reference detector element 13 , If a narrowband radiation source (eg, a light emitting diode (LED) or a laser) is used instead of a broadband MEMS radiation source, the optical filter elements 14 also completely eliminated.

Eine elektronische Auswerteschaltung 15 (z.B. ein ASIC, nicht dargestellt) ist funktional mit den Detektorelementen 13 des Detektorwafers 12 verbunden. Dabei kann die Auswerteschaltung 15 wenigstens teilweise auf dem Detektorwafer 12 oder vollständig extern vom Detektorwafer 12 angeordnet sein.An electronic evaluation circuit 15 (eg an ASIC, not shown) is functional with the detector elements 13 of the detector wafer 12 connected. In this case, the evaluation circuit 15 at least partially on the detector wafer 12 or completely external to the detector wafer 12 be arranged.

Die erste Kappeneinrichtung 11 erfüllt unter anderem eine Schutzfunktion für die empfindlichen Detektorelemente 13 gegenüber Umwelteinflüssen. Zu diesem Zweck kann in der ersten Kappeneinrichtung 11 ein Vakuum bereitgestellt werden, um eine bestimmte Variante des Detektorelements 13 möglichst empfindlich ausbilden zu können. Die erste Kappeneinrichtung 11 wird vorzugsweise mittels eines Waferbondprozesses auf den Detektorwafer 12 aufgebracht und mittels eines Verbindungselements 50 mit dem Detektorwafer 12 verbunden. Das Verbindungselement 50 ist vorzugsweise ein Bondrahmen, beispielsweise ein Sealglas-Bondrahmen oder ein Aluminium-Germanium-Bondrahmen oder ein Kupfer-Bondrahmen, mit dem die erste Kappeneinrichtung 11 und der Detektorwafer 12 zusammengebondet werden.The first cap device 11 fulfills, inter alia, a protective function for the sensitive detector elements 13 against environmental influences. For this purpose, in the first capping device 11 a vacuum may be provided to a particular variant of the detector element 13 to be able to train as sensitively as possible. The first cap device 11 is preferably applied to the detector wafer by means of a wafer bonding process 12 applied and by means of a connecting element 50 with the detector wafer 12 connected. The connecting element 50 is preferably a bonding frame, for example a sealing glass bonding frame or an aluminum-germanium bonding frame or a copper bonding frame, with which the first cap device 11 and the detector wafer 12 be bonded together.

Ein Waferbondprozess kann auch zum Einsatz kommen, um eine zweite Kappeneinrichtung 20 mit der Detektoreinrichtung 10 zu verbinden. Die zweite Kappeneinrichtung 20 ist derart ausgebildet, dass sie seitlich offen ist und nur an beiden Rändern oder nur an den Ecken mit dem darunter angeordneten Waferstapel verbunden ist. Unter der zweiten Kappeneinrichtung 20 wird das zu messende bzw. zu prüfende Prüfmedium 21 geleitet. Ein Abstand 22 zwischen einer unteren Kante der zweiten Kappeneinrichtung 20 und einer oberen Kante der ersten Kappeneinrichtung 11 definiert eine Länge eines Strahlungswegs einer von der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 emittierten Messstrahlung S, die durch das Prüfmedium 21 geführt wird. Der Abstand 22 sollte über eine Lebensdauer des Sensors 100 im Wesentlichen unverändert bleiben. Je nach Anforderung einer Applikation kann der Abstand 22 durch ein entsprechendes Kappendesign geeignet ausgebildet werden. Denkbar ist zu diesem Zweck, eine Vertiefung in die erste Kappeneinrichtung 11 zu prozessieren, um den Abstand und damit die Absorptionslänge im Prüfmedium 21 zu erhöhen.A wafer bonding process may also be used to provide a second capping device 20 with the detector device 10 connect to. The second cap device 20 is formed so that it is laterally open and is connected only at both edges or only at the corners with the underlying wafer stack. Under the second cap device 20 becomes the test medium to be measured or tested 21 directed. A distance 22 between a lower edge of the second cap means 20 and an upper edge of the first capping means 11 defines a length of a radiation path of one of the radiation generating device 40 emitted measuring radiation S passing through the test medium 21 to be led. The distance 22 should have a lifetime of the sensor 100 remain essentially unchanged. Depending on the requirement of an application, the distance 22 be formed suitable by a corresponding cap design. It is conceivable for this purpose, a depression in the first cap device 11 to process the distance and thus the absorption length in the test medium 21 to increase.

Erkennbar ist ferner eine dritte Kappeneinrichtung 30, die mit einer integrierten Strahlungserzeugungseinrichtung 40, z.B. in Form eines integrierten MEMS-Strahlers auf ähnliche Weise wie die zweite Kappeneinrichtung 20, zum Beispiel durch einen Seal-Glas-Prozess aufgebracht wird. Eine elektrische Kontaktierung der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 mittels elektrischer Leitungen 16 kann durch den Waferstapel hindurch mit bekannten Prozessen, wie zum Beispiel elektrische Durchkontaktierungen (engl. through-silicon-vias) realisiert werden.Visible is also a third cap device 30 equipped with an integrated radiation generator 40 , eg in the form of an integrated MEMS radiator in a similar way to the second cap device 20 , for example, by a seal glass process is applied. An electrical contact of the radiation generating device 40 by means of electrical lines 16 can be realized through the wafer stack with known processes, such as through-silicon vias.

3 zeigt eine weitere Querschnittsansicht einer Ausführungsform des mikromechanischen Sensors 100. In diesem Fall ist eine alternative Positionierung der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 erkennbar. Die Strahlungserzeugungseinrichtung 40 ist in diesem Fall auf einer Oberseite der zweiten Kappeneinrichtung 20 innerhalb des umlaufend angeordneten Verbindungselements 50 angeordnet. Die dritte Kappeneinrichtung 30 hat bei dieser Variante nur eine passive Schutzfunktion für die Strahlungserzeugungseinrichtung 40. Auf diese Weise kann eine elektrische Kontaktierung der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 mittels Leitungen 16 bedeutend einfacher sein, da elektrische Kontakte mit weniger Aufwand hergestellt werden können, weil sie nicht durch die dritte Kappeneinrichtung 30 geführt werden müssen. 3 shows a further cross-sectional view of an embodiment of the micromechanical sensor 100 , In this case, an alternative positioning of the radiation generating device 40 recognizable. The radiation generator 40 is in this case on an upper side of the second cap device 20 within the circumferentially arranged connecting element 50 arranged. The third cap device 30 has only a passive protective function for the radiation generating device in this variant 40 , In this way, an electrical contacting of the radiation generating device 40 by means of cables 16 be significantly easier, because electrical contacts can be made with less effort, because they are not through the third capping device 30 must be led.

Erkennbar ist in der in 3 gezeigten Variante auch, dass die Filterelemente 14 direkt auf den Detektorelementen 13 angeordnet sind, wodurch ein alternatives Detektionsprinzip realisiert wird.Is recognizable in the in 3 also shown that the filter elements 14 directly on the detector elements 13 are arranged, whereby an alternative detection principle is realized.

Einen Querschnitt einer weiteren Ausführungsform des mikromechanischen Sensors 100 zeigt 4. In dieser Variante ist die Strahlungserzeugungseinrichtung 40 (z.B. eine Infrarot-Quelle) auf einer Unterseite des Detektorwafers 12 angeordnet. Die Messstrahlung S passiert deshalb zunächst den Detektorwafer 12 und die erste Kappeneinrichtung 11 und wird an einer in der zweiten Kappeneinrichtung 20 angeordneten metallischen Reflexionsschicht 23 (zum Beispiel aus Aluminium oder Kupfer) reflektiert und gelangt von dort auf das Detektorelement 13.A cross section of another embodiment of the micromechanical sensor 100 shows 4 , In this variant, the radiation generating device 40 (For example, an infrared source) on a bottom of the detector wafer 12 arranged. The measuring radiation S therefore first passes through the detector wafer 12 and the first cap device 11 and at one in the second capping means 20 arranged metallic reflection layer 23 (For example, aluminum or copper) reflects and passes from there to the detector element 13 ,

Die zweite Kappeneinrichtung 20 ist somit als eine vollständig passive Einrichtung ohne elektrische Verdrahtung ausgebildet und wird lediglich als ein Führungselement für das Prüfmedium 21 genutzt. Bei dieser Variante entfällt somit vorteilhaft die dritte Kappeneinrichtung 30. Die elektrische Kontaktierung der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 kann zudem deutlich einfacher als in der Variante von 3 ausgebildet sein.The second cap device 20 is thus designed as a completely passive device without electrical wiring and is merely used as a guide element for the test medium 21 used. In this variant, thus advantageously eliminates the third cap means 30 , The electrical contacting of the radiation generating device 40 can also be much easier than in the variant of 3 be educated.

Eine Anzahl der Messkanäle ist applikationsabhängig, denkbar sind beispielsweise ein bis sechzehn Messkanäle oder eine noch höhere Anzahl an Messkanälen. Dabei kann ein Detektorarray mit einer geeigneten Anzahl an Einzeldetektoren bzw. -pixeln eingesetzt werden.A number of the measuring channels is application-dependent, conceivable are, for example, one to sixteen measuring channels or an even higher number of measuring channels. In this case, a detector array with a suitable number of individual detectors or pixels can be used.

5 zeigt eine beispielhafte Anordnung bzw. Integration des mikromechanischen Sensors 100 in einem Medienkanal 80 (zum Beispiel eine Kraftstoffleitung eines Kraftfahrzeugs). Das Konzept ähnelt einer Integration eines Massenluftsensors in eine Luft-Ansaugleitung eines Kraftfahrzeugs. Dabei wird der oben beschriebene Detektorstapel in ein Gehäuse 90 derart integriert, dass eine elektrische Kontaktierung nach außen, zum Beispiel zu einem elektronischen Steuergerät oder zu einer anderen Auswerteeinheit möglich ist. 5 shows an exemplary arrangement or integration of the micromechanical sensor 100 in a media channel 80 (For example, a fuel line of a motor vehicle). The concept is similar to integration of a mass air sensor into an air intake line of a motor vehicle. In this case, the detector stack described above is in a housing 90 integrated so that an electrical contact to the outside, for example to an electronic control unit or to another evaluation unit is possible.

Gleichzeitig erlaubt das Gehäusekonzept eine entsprechende Abdichtung mittels eines Dichtungselements 70, so dass das zu messende Prüfmedium 21 nicht entweichen kann. Das Dichtungselement 70 kann z.B. als ein Schraubverschluss ausgebildet sein, ähnlich wie es bei Hochdrucksensoren in Verbrennungsmotoren bekannt ist. Das Sensorelement ist idealerweise derart platziert, dass der Medienkanal der zweiten Kappeneinrichtung 20 parallel zur Flussrichtung des Mediums im Medienkanal 80 ausgerichtet ist, um einen möglichst effizienten Durchfluss zu gewährleisten. Alternativ könnte der Sensor auch in einem Bypass (nicht dargestellt) des Medienkanals 80 angeordnet sein, um auf diese Weise eine Durchflussrate des Mediums im Medienkanal 80 möglichst wenig zu beeinträchtigen.At the same time, the housing concept allows a corresponding seal by means of a sealing element 70 , so that the test medium to be measured 21 can not escape. The sealing element 70 For example, it may be formed as a screw cap, similar to that known in high-pressure sensors in internal combustion engines. The sensor element is ideally placed such that the media channel of the second capping device 20 parallel to the flow direction of the medium in the media channel 80 is aligned to ensure the most efficient flow possible. Alternatively, the sensor could also be in a bypass (not shown) of the media channel 80 be arranged so as to have a flow rate of the medium in the media channel 80 as little as possible.

Für den Fall einer Verwendung des Sensors 100 in einem stehenden Medium (z.B. zum Messen von Treibstoff in einem Tank, nicht dargestellt) weist die zweite Kappeneinrichtung 20 vorzugsweise nur eine Medienzugangsöffnung auf.In case of using the sensor 100 in a stationary medium (eg for measuring fuel in a tank, not shown), the second cap means 20 preferably only one media access opening.

6 zeigt eine Draufsicht auf die Anordnung von 5. Man erkennt, dass nur der medienführende Teil des Sensors 100 in den Medienkanal 80 hineinragt und dadurch die Strömung im Medienkanal 80 möglichst wenig beeinträchtigt. 6 shows a plan view of the arrangement of 5 , It can be seen that only the media-carrying part of the sensor 100 in the media channel 80 protrudes and thereby the flow in the media channel 80 as little as possible affected.

Weitere nicht in Figuren dargestellte Realisierungsmöglichkeiten des mikromechanischen Sensors 100 ergeben sich durch eine nahezu beliebige Kombination der oben beschriebenen Ausführungsformen. Vorteilhaft kann das beschriebene Konzept auch für die Messung von hochkonzentrierten Gasen verwendet werden, wobei damit Gase zum Beispiel unter hohen Drücken gemessen werden können.Further realization possibilities of the micromechanical sensor not shown in FIGS 100 result from an almost arbitrary combination of the embodiments described above. Advantageously, the described concept can also be used for the measurement of highly concentrated gases, whereby gases can be measured, for example, under high pressures.

Auch eine Art makroskopische Umsetzung des beschriebenen Sensorkonzepts ist denkbar, wobei anstatt Halbleiterwafer Leiterplatten verwendet werden. Als Detektor kann dabei ein Sensorelement in einem Gehäuse (zum Beispiel in einer TO39 Zelle) verwendet werden.A kind of macroscopic implementation of the described sensor concept is also conceivable, whereby printed circuit boards are used instead of semiconductor wafers. In this case, a sensor element in a housing (for example in a TO39 cell) can be used as the detector.

Ebenso kann das Konzept für andere optische Sensoren, die im Nahinfrarot, sichtbaren oder in anderen optischen Bereichen arbeiten, verwendet werden. Dabei müssen die Art des Detektors und der Quelle aufeinander abgestimmt werden. Wichtig ist in jedem Fall, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung 40, das Detektorelement 13 und der Abstand 22 innerhalb der zweiten Kappeneinrichtung 20 aufeinander abgestimmt sind.Similarly, the concept may be used for other optical sensors operating in the near-infrared, visible, or other optical domains. The type of detector and the source must be coordinated. It is important in any case that the radiation generator 40 , the detector element 13 and the distance 22 within the second capping means 20 are coordinated.

Denkbar ist auch, dass das Filterelement 14 als ein aktives Filterelement ausgebildet ist. Dabei wird das Filterelement 14 elektrisch angesteuert, wodurch eine Wellenlänge bzw. eine Selektivität des Filterelements 14 veränderbar ist.It is also conceivable that the filter element 14 is formed as an active filter element. This is the filter element 14 electrically driven, whereby a wavelength or a selectivity of the filter element 14 is changeable.

Die in den vorgenannten Ausführungsformen gezeigte zweite Kappeneinrichtung 20 ist vorzugsweise ein Halbleiterwafer, insbesondere ein Si-Wafer, kann alternativ aber auch ein Kunststoffmaterial oder ein Metall (z.B. Edelstahl) sein. Auf diese Weise sind auch so genannte makroskopische Konzepte der Erfindung umsetzbar.The second capping device shown in the aforementioned embodiments 20 is preferably a semiconductor wafer, in particular a Si wafer, but may alternatively be a plastic material or a metal (eg stainless steel). In this way, so-called macroscopic concepts of the invention can be implemented.

6 zeigt ein prinzipielles Ablaufdiagramm einer Ausführungsform eines Verfahrens zum Herstellen eines mikromechanischen Bauelements. 6 shows a schematic flow diagram of an embodiment of a method for producing a micromechanical device.

In einem Schritt 200 erfolgt ein Ausbilden einer Detektoreinrichtung 10 mit einem Detektorwafer 12 und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung 11, wobei die erste Kappeneinrichtung 11 und der Detektorwafer 12 mittels eines Verbindungselements 50 verbunden werden.In one step 200 a formation of a detector device takes place 10 with a detector wafer 12 and a first capping means disposed thereon 11 , wherein the first cap means 11 and the detector wafer 12 by means of a connecting element 50 get connected.

In einem Schritt 210 erfolgt ein Ausbilden einer zweiten Kappeneinrichtung 20 auf der ersten Kappeneinrichtung 11, wobei ein Inneres der zweiten Kappeneinrichtung 20 für ein Prüfmedium 21 vorgesehen ist.In one step 210 a second capping device is formed 20 on the first cap device 11 wherein an interior of the second cap means 20 for a test medium 21 is provided.

In einem Schritt 220 wird ein Verbinden der zweiten Kappeneinrichtung 20 mit der ersten Kappeneinrichtung 11 mittels eines Verbindungselements 50 durchgeführt.In one step 220 is a connection of the second capping device 20 with the first cap device 11 by means of a connecting element 50 carried out.

Schließlich wird in einem Schritt 230 ein Anordnen einer Strahlungserzeugungseinrichtung 40 derart durchgeführt, dass ein Messstrahl S der Strahlungserzeugungseinrichtung 40 durch das Prüfmedium 21 und auf ein Detektorelement 13 der Detektoreinrichtung 10 führbar ist.Finally, in one step 230 arranging a radiation generating device 40 performed such that a measuring beam S of the radiation generating device 40 through the test medium 21 and to a detector element 13 the detector device 10 is feasible.

Zusammenfassend werden mit der vorliegenden Erfindung ein mikromechanischer Sensor und ein Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors vorgeschlagen, der eine mikromechanische Realisierung eines Sensorkonzepts für spektroskopische Messungen auf Waferebene realisiert, z.B. zur Verwendung in einer Kraftstoffsensorik im Kraftfahrzeugbereich.In summary, the present invention proposes a micromechanical sensor and a method for producing a micromechanical sensor, which realizes a micromechanical realization of a sensor concept for spectroscopic measurements at the wafer level, e.g. for use in a fuel sensor system in the automotive sector.

Vorteilhaft können mit dem vorgeschlagenen Sensor Längen von optischen Messstrecken auf einfache Weise dimensioniert werden, die jeweils an einen spezifischen Anwendungsfall angepasst sind. Vorteilhaft kann dadurch, verglichen mit herkömmlichen Sensoren, die viele Einzelbauelemente auf einer Leiterplatte assembliert aufweisen, ein kostengünstiges und einfach zu realisierendes Sensorkonzept umgesetzt werden. Im Ergebnis ist dadurch eine große und kostengünstige Gestaltungsfreiheit für spektroskopische Sensoren realisierbar.Advantageously, with the proposed sensor lengths of optical measuring sections can be dimensioned in a simple manner, which are each adapted to a specific application. Advantageously, compared to conventional sensors that have many individual components assembled on a printed circuit board, a cost-effective and easy-to-implement sensor concept can be implemented. As a result, thereby a large and cost-effective design freedom for spectroscopic sensors can be realized.

Obwohl die Erfindung vorgehend anhand von konkreten Anwendungsbeispielen beschrieben worden ist, kann der Fachmann vorgehend auch nicht oder nur teilweise offenbarte Ausführungsformen realisieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.Although the invention has been described above by means of concrete examples of application, the person skilled in the art can realize previously or only partially disclosed embodiments, without departing from the gist of the invention.

Claims (15)

Mikromechanischer Sensor (100), aufweisend: – eine Detektoreinrichtung (10) mit einem Detektorwafer (12) und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung (11), wobei die erste Kappeneinrichtung (11) als ein Halbleiter-Kappenwafer ausgebildet ist; – eine auf der ersten Kappeneinrichtung (11) angeordnete zweite Kappeneinrichtung (20), wobei die zweite Kappeneinrichtung (20) zur Aufnahme eines Prüfmediums (21) vorgesehen ist und wenigstens eine Zugangsöffnung für das Prüfmedium (21) aufweist; wobei – die erste Kappeneinrichtung (11) und der Detektorwafer (12) und die zweite Kappeneinrichtung (20) und die erste Kappeneinrichtung (11) mittels eines Verbindungselements (50) miteinander verbunden sind; und – eine Strahlungserzeugungseinrichtung (40), wobei eine von der Strahlungserzeugungseinrichtung (40) generierte Messstrahlung (S) durch das Prüfmedium (21) auf wenigstens ein Detektorelement (13) des Detektorwafers (12) führbar ist.Micromechanical sensor ( 100 ), comprising: - a detector device ( 10 ) with a detector wafer ( 12 ) and a first cap device ( 11 ), wherein the first cap device ( 11 ) is formed as a semiconductor cap wafer; - one on the first cap device ( 11 ) arranged second capping device ( 20 ), wherein the second cap device ( 20 ) for receiving a test medium ( 21 ) is provided and at least one access opening for the test medium ( 21 ) having; wherein - the first cap means ( 11 ) and the detector wafer ( 12 ) and the second cap device ( 20 ) and the first cap device ( 11 ) by means of a connecting element ( 50 ) are interconnected; and - a radiation generator ( 40 ), one of the radiation generating device ( 40 ) generated measuring radiation (S) through the test medium ( 21 ) on at least one detector element ( 13 ) of the detector wafer ( 12 ) is feasible. Mikromechanischer Sensor (100) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Detektorwafer (12) wenigstens zwei Detektorelemente (13) aufweist, wobei eines der Detektorelemente (13) als ein Messelement und eines der Detektorelemente (13) als ein Referenzelement ausgebildet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to claim 1, characterized in that the detector wafer ( 12 ) at least two detector elements ( 13 ), one of the detector elements ( 13 ) as a measuring element and one of the detector elements ( 13 ) is formed as a reference element. Mikromechanischer Sensor (100) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Filterelement (14) auf einer Innenfläche der ersten Kappeneinrichtung (11) angeordnet ist, wobei die Messstrahlung (S) durch das Filterelement (14) auf das Detektorelement (13) des Detektorwafers (12) führbar ist. Micromechanical sensor ( 100 ) according to claim 1 or 2, characterized in that at least one filter element ( 14 ) on an inner surface of the first cap device ( 11 ), wherein the measuring radiation (S) through the filter element ( 14 ) on the detector element ( 13 ) of the detector wafer ( 12 ) is feasible. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangsöffnung der zweiten Kappeneinrichtung als eine Durchgangsöffnung ausgebildet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the access opening of the second cap means is formed as a passage opening. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kappeneinrichtung (20) als eine Halbleiterkappe oder als eine Kunststoffkappe oder als eine Metallkappe ausgebildet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second cap device ( 20 ) is formed as a semiconductor cap or as a plastic cap or as a metal cap. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, ferner aufweisend eine auf der zweiten Kappeneinrichtung (20) angeordnete dritte Kappeneinrichtung (30), wobei die dritte Kappeneinrichtung (30) mit der zweiten Kappeneinrichtung (20) mittels eines Verbindungselements (50) verbunden sind.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, further comprising one on the second cap device ( 20 ) arranged third cap means ( 30 ), wherein the third cap device ( 30 ) with the second cap device ( 20 ) by means of a connecting element ( 50 ) are connected. Mikromechanischer Sensor (100) nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung (40) in der dritten Kappeneinrichtung (30) oder auf der zweiten Kappeneinrichtung (20) oder unterhalb des Detektorwafers (12) angeordnet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to claim 6, characterized in that the radiation generating device ( 40 ) in the third cap device ( 30 ) or on the second cap device ( 20 ) or below the detector wafer ( 12 ) is arranged. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Filterelement (14) auf einer Innenfläche der zweiten Kappeneinrichtung (20) oder auf dem Detektorelement (13) angeordnet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one filter element ( 14 ) on an inner surface of the second cap device ( 20 ) or on the detector element ( 13 ) is arranged. Mikromechanischer Sensor nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass auf einer Innenfläche der zweiten Kappeneinrichtung (20) eine Reflexionsschicht (23) angeordnet ist.Micromechanical sensor according to one of the preceding claims, characterized in that on an inner surface of the second cap device ( 20 ) a reflection layer ( 23 ) is arranged. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Kappeneinrichtung (20) aus einem Halbleitermaterial, insbesondere Silizium oder aus Kunststoff oder aus Metall ausgebildet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the second cap device ( 20 ) is formed of a semiconductor material, in particular silicon or plastic or metal. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Teil einer elektronischen Auswerteschaltung (15) zur Auswertung der auf das Detektorelement (13) auftreffenden Messstrahlung (S) auf dem Detektorwafer (12) angeordnet ist.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at least part of an electronic evaluation circuit ( 15 ) for evaluating the on the detector element ( 13 ) incident measuring radiation (S) on the detector wafer ( 12 ) is arranged. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungserzeugungseinrichtung (40) als eines aus Folgendem ausgebildet ist: MEMS-Quelle, Infrarotquelle, LED, Laser.Micromechanical sensor ( 100 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the radiation generating device ( 40 ) as one of the following: MEMS source, infrared source, LED, laser. Mikromechanischer Sensor (100) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Filterelement (14) ein aktives oder ein passives Bauelement ist.Micromechanical sensor ( 100 ) According to one of the preceding claims, characterized in that the filter element ( 14 ) is an active or a passive device. Verfahren zum Herstellen eines mikromechanischen Sensors (100), aufweisend die Schritte: – Ausbilden einer Detektoreinrichtung (10) mit einem Detektorwafer (12) und einer darauf angeordneten ersten Kappeneinrichtung (11), wobei die erste Kappeneinrichtung (11) und der Detektorwafer (12) mittels eines Verbindungselements (50) verbunden werden; – Ausbilden einer zweiten Kappeneinrichtung (20) auf der ersten Kappeneinrichtung (11), wobei ein Inneres des zweiten Kappeneinrichtung (20) für ein Prüfmedium (21) vorgesehen ist; – Verbinden der zweiten Kappeneinrichtung (20) mit der ersten Kappeneinrichtung (11) mittels eines Verbindungselements (50); und – Anordnen einer Strahlungserzeugungseinrichtung (40) derart, dass Messstrahlung (S) der Strahlungserzeugungseinrichtung (40) durch das Prüfmedium (21) und auf ein Detektorelement (13) der Detektoreinrichtung (10) führbar ist.Method for producing a micromechanical sensor ( 100 ), comprising the steps: - forming a detector device ( 10 ) with a detector wafer ( 12 ) and a first cap device ( 11 ), wherein the first cap device ( 11 ) and the detector wafer ( 12 ) by means of a connecting element ( 50 ) get connected; Forming a second cap device ( 20 ) on the first cap device ( 11 ), wherein an interior of the second cap device ( 20 ) for a test medium ( 21 ) is provided; Connecting the second cap device ( 20 ) with the first cap device ( 11 ) by means of a connecting element ( 50 ); and - arranging a radiation generator ( 40 ) such that measuring radiation (S) of the radiation generating device ( 40 ) through the test medium ( 21 ) and to a detector element ( 13 ) of the detector device ( 10 ) is feasible. Verwendung eines mikromechanischen Sensors (100) nach einem der Ansprüche 1 bis 13 in einer spektroskopischen Sensorvorrichtung für flüssige und/oder gasförmige Prüfmedien (21).Use of a micromechanical sensor ( 100 ) according to one of claims 1 to 13 in a spectroscopic sensor device for liquid and / or gaseous test media ( 21 ).
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE102016216209A1 (en) * 2016-08-29 2018-03-01 Robert Bosch Gmbh Optical sensor device and method for analyzing an analyte

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