DE102017222495A1 - Sensor with thermal shock resistant substrate - Google Patents

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Stefan Dietmann
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Abstract

Sensor, insbesondere Hochtemperatursensor, aufweisend zumindest ein Substrat (3) mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite; und zumindest eine erste Sensorstruktur (7) angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats (3), wobei das Substrat (3) einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst. Auch betrifft die vorliegende Erfindung eine Verwendung eines Sensors und ein Verfahren (1000) zum Herstellen eines Sensors.Sensor, in particular high-temperature sensor, comprising at least one substrate (3) having a first side and a second side opposite the first side; and at least one first sensor structure (7) arranged at least in regions on the first side of the substrate (3), wherein the substrate (3) comprises an oxide-ceramic fiber composite material. The present invention also relates to a use of a sensor and a method (1000) for producing a sensor.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor zur Bestimmung von Gasparametern. Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Sensors.The present invention relates to a sensor for determining gas parameters. The present invention also relates to a method for producing a sensor.

Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Sensoren zur Analyse von Gasen bekannt. Derartige Sensoren werden oft eingesetzt im Abgasstrang von Verbrennungskraftmaschinen, beispielsweise als Temperatursensoren, Rußsensoren, Flowsensoren und als Multisensoren, die eine Kombination unterschiedlicher Sensortypen umfassen können. Die Verbrennungsgase oder Abgase derartiger Verbrennungskraftmaschinen können, abhängig von der Position des Sensors im Abgasstrang relativ zu dem Motor, eine sehr hohe Temperatur haben. Daher können bei der Abkühlung des Sensors häufig entsprechend sehr hohe Temperaturgradienten auftreten, die die Funktionsweise des Sensors nachteilig beeinflussen können. Auch müssen diese Sensoren, je nach Verwendung, zur Sicherstellung der Funktionsfähigkeit, dauerhaft oder zu gewissen Zeitabständen aktiv auf ein bestimmtes Temperaturniveau zur pyrolytischen Reinigung gebracht werden. Daher sollten die Sensoren eine hohe Temperaturschockbeständigkeit haben, d.h. eine hohe Widerstandsfähigkeit gegenüber starken Temperaturänderungen. Beispielsweise können derartige Temperarturänderungen auch durch Beaufschlagung mit Kondensattropfen entstehen.Various sensors for the analysis of gases are known from the prior art. Such sensors are often used in the exhaust system of internal combustion engines, for example as temperature sensors, soot sensors, flow sensors and as multi-sensors, which may comprise a combination of different sensor types. The combustion gases or exhaust gases of such internal combustion engines may, depending on the position of the sensor in the exhaust gas system relative to the engine, have a very high temperature. Therefore, when the sensor cools down, correspondingly very high temperature gradients can occur, which can adversely affect the functioning of the sensor. Also, these sensors, depending on use, to ensure the functionality, permanently or at certain intervals are actively brought to a certain temperature level for pyrolytic cleaning. Therefore, the sensors should have a high thermal shock resistance, i. a high resistance to strong temperature changes. For example, such changes in temperature can also be caused by exposure to condensate droplets.

Ein Beispiel für einen Sensor, der im Abgasstrang einer Verbrennungskraftmaschine verwendet werden kann, wird in der WO 2007/048573 A1 beschrieben. Der Sensor umfasst ein Strömungssensorelement mit einem Temperaturmesselement und einem Heizelement. Diese Elemente sind auf einem Trägerelement angeordnet, wobei das Temperaturmesselement einen Platindünnfilmwiderstand auf einem keramischen Untergrund zur Temperaturmessung aufweist und mit einem zusätzlichen Platindünnfilmwiderstand geheizt wird.An example of a sensor that can be used in the exhaust line of an internal combustion engine, is in the WO 2007/048573 A1 described. The sensor comprises a flow sensor element with a temperature measuring element and a heating element. These elements are arranged on a carrier element, wherein the temperature measuring element has a Platindünnfilmwiderstand on a ceramic substrate for temperature measurement and is heated with an additional platinum thin film resistor.

Ein Beispiel für einen Rußsensor mit Heizelement wird in der WO 2006/111386 A1 gezeigt. Der beschriebene Rußsensor weist eine Sensorstruktur auf einem Substrat zur Bestimmung einer Rußbelegung auf. Zum Freibrennen von Ruß ist ein Heizleiter auf dem Substrat als Dünnschichtstruktur aus Platin angeordnet.An example of a soot sensor with heating element is in the WO 2006/111386 A1 shown. The soot sensor described has a sensor structure on a substrate for determining a soot occupancy. To burn off carbon black, a heating conductor is arranged on the substrate as a thin-film structure made of platinum.

Allerdings haben die aus dem Stand der Technik bekannten Sensoren den Nachteil, dass diese Sensoren lediglich eine geringe Temperaturschockbeständigkeit gegenüber schnellen Temperaturänderungen haben. Diese geringe Temperaturschockbeständigkeit äußert sich oftmals in Rissen und/oder sonstigen Veränderungen in dem Material des Substrats.However, the known from the prior art sensors have the disadvantage that these sensors have only a low thermal shock resistance to rapid changes in temperature. This low thermal shock resistance often manifests itself in cracks and / or other changes in the material of the substrate.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, einen verbesserten Sensor bereitzustellen, der die Nachteile des Stands der Technik überwindet. Insbesondere einen hochtemperaturfesten Sensor bereitzustellen mit einer erhöhten Rissfestigkeit des Substrats und der günstig in der Herstellung ist.It is therefore an object of the present invention to provide an improved sensor which overcomes the disadvantages of the prior art. In particular, to provide a high temperature resistant sensor with increased crack resistance of the substrate and which is inexpensive to manufacture.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Sensor gemäß des Gegenstands des Patentanspruchs 1 gelöst.This object is achieved by a sensor according to the subject of claim 1.

Der erfindungsgemäße Sensor, insbesondere Hochtemperatursensor, weist hierfür auf: zumindest ein Substrat mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite; und
zumindest eine erste Sensorstruktur angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats, wobei das Substrat einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst.
The sensor according to the invention, in particular high-temperature sensor, has for this purpose: at least one substrate with a first side and a second side opposite the first side; and
at least one first sensor structure arranged at least partially on the first side of the substrate, wherein the substrate comprises an oxide-ceramic fiber composite material.

Erfindungsgemäß umfasst das Substrat einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff. Hierfür kann das Substrat auch aus einem oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff ausgebildet sein. Unter „Oxidkeramischer Faserverbundwerkstoff“ kann ein Werkstoff verstanden werden bei dem Keramiken, wie beispielsweise Al2O3 mit Glasfasern oder Keramikfasern vor einem anschließenden Brennvorgang des Substrats gemischt werden. Der so entstehende oxidkeramische Faserverbundwerkstoff kann eine Dicke von 10-20 µm haben.According to the invention, the substrate comprises an oxide-ceramic fiber composite material. For this purpose, the substrate can also be formed from an oxide-ceramic fiber composite material. By "oxide-ceramic fiber composite material" can be understood a material in which ceramics such as Al 2 O 3 are mixed with glass fibers or ceramic fibers prior to a subsequent firing of the substrate. The resulting oxide ceramic fiber composite material may have a thickness of 10-20 microns.

Als „Sensorstruktur“ kann im Sinne der vorliegenden Erfindung jede Struktur verstanden werden, die angepasst ist zumindest einen Gasparameter eines vorbeiströmenden Gases zu erfassen. Weiterhin kann der Begriff „Sensorstruktur“ auch dazu verwendet werden, eine Widerstandsleiterbahn oder Heizleiterbahn zu bezeichnen, die sich zumindest bereichsweise erwärmt, wenn sie von einem Strom durchflossen wird.For the purposes of the present invention, "sensor structure" can be understood to mean any structure which is adapted to detect at least one gas parameter of a gas flowing past. Furthermore, the term "sensor structure" can also be used to designate a resistance conductor track or heating conductor track, which heats up at least in regions when a current flows through it.

Mit der Erfindung ist es erstmalig gelungen einen Sensor für Hochtemperaturanwendungen zu schaffen, der eine hohe Thermoschockbeständigkeit aufweist und hohe Temperaturwechsel im Wesentlichen beschädigungsfrei übersteht. Im Vergleich zu den aus dem Stand der Technik bekannten Substraten zeigen sich weniger und kleinere Risse, welche sich im Wesentlichen nicht weiter auf der Oberfläche des Substrats ausbreiten.With the invention, for the first time it has been possible to provide a sensor for high-temperature applications, which has a high thermal shock resistance and withstands high temperature changes essentially without damage. Compared to the known from the prior art substrates show fewer and smaller cracks, which do not propagate substantially on the surface of the substrate.

In einem Beispiel umfasst der oxidkeramische Faserverbundwerkstoff Fasern aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Bariumoxid, Boroxid, Zirkoniumoxid, und/oder beliebigen Mischungen davon, und/oder Matrices aufweisend Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Bariumoxid und/oder Zirkonoxid umfasst, bevorzugt umfasst der oxidkeramaische Faserverbundwerkstoff eine Matrix aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid als ein Bindehilfsmittel.In one example, the oxide-ceramic fiber composite comprises fibers of silica, alumina, titania, baria, boria, zirconia, and / or any mixtures thereof, and / or matrices comprising alumina. Silicon oxide, magnesium oxide, barium oxide and / or zirconium oxide, preferably, the oxide ceramic fiber composite material comprises a matrix of alumina and zirconia as a binder auxiliary.

Vorteilhaft kann durch eine Matrix aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid als Bindehilfsmittel eine sehr hohe Festigkeit des Substrats erreicht werden.Advantageously, a very high strength of the substrate can be achieved by a matrix of aluminum oxide and zirconium oxide as the binding agent.

In einem weiteren Beispiel weist der Sensor zumindest eine erste Abdeckschicht auf, angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats, wobei die erste Abdeckschicht zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und der ersten Sensorstruktur angeordnet ist, und/oder zumindest eine zweite Abdeckschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des Substrats, wobei die zweite Abdeckschicht zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und einer zweiten Sensorstruktur angeordnet ist.In a further example, the sensor has at least one first covering layer, arranged at least in regions on the first side of the substrate, wherein the first covering layer is arranged at least in regions between the substrate and the first sensor structure, and / or at least one second covering layer is arranged at least in regions the second side of the substrate, wherein the second cover layer is at least partially disposed between the substrate and a second sensor structure.

In einem Beispiel umfasst/umfassen die erste Abdeckschicht und/oder die zweite Abdeckschicht eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas.In one example, the first cover layer and / or the second cover layer comprises a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass.

Vorteilhaft können durch das Anordnen einer ersten und/oder zweiten Abdeckschicht Oberflächendefekte auf dem Substrat ausgeglichen werden, die Anbindung der Sensorstruktur an dem Substrat verbessert werden und eine erhöhte Stabilität nach einem Thermoschock erreicht werden.Advantageously, surface defects on the substrate can be compensated by arranging a first and / or second cover layer, the connection of the sensor structure to the substrate can be improved, and increased stability after a thermal shock can be achieved.

Beispielsweise kann in einem einfachen aber funktionierendem Beispiel auf das Substrat eine Abdeckschicht umfassend Platin und Glas, beispielsweise ein Gemisch aus Si02, BaO, AI203 mittels Siebdruck angeordnet werden. Diese Abdeckschicht hat die Funktion einer Haftvermittlerschicht und fördert eine gute Anbindung der Sensorstruktur an das Substrat. Auf der Abdeckschicht kann dann ebenfalls mittels Siebdruck die Sensorstruktur angeordnet werden. Anschließend kann die Anordnung in einem Schritt gebrannt werden. Die gebrannte Anordnung kann eine Dicke von 15 - 20 µm haben.For example, in a simple but working example, a covering layer comprising platinum and glass, for example a mixture of SiO 2, BaO, Al 2 O 3, can be screen printed on the substrate. This covering layer has the function of a bonding agent layer and promotes a good connection of the sensor structure to the substrate. The sensor structure can then likewise be arranged on the covering layer by means of screen printing. Subsequently, the arrangement can be fired in one step. The fired arrangement may have a thickness of 15-20 μm.

In einem weiteren Beispiel kann anstelle einer Abdeckschicht umfassend Platin und Glas, eine Abdeckschicht umfassend Glas mittels Siebdruck auf dem Substrat angeordnet werden und eingebrannt werden. Vorteilhaft können durch diese Abdeckschicht Unebenheiten und Mikrorisse im Substrat geglättet werden. Anschließend kann auf der eingebrannten Abdeckschicht die Sensorstruktur angeordnet werden und ebenfalls eingebrannt werden.In another example, instead of a cover layer comprising platinum and glass, a cover layer comprising glass may be screen printed on the substrate and baked. Advantageously, it is possible to smooth out unevennesses and microcracks in the substrate by means of this covering layer. Subsequently, the sensor structure can be arranged on the baked cover layer and also baked.

In noch einem Beispiel weist der Sensor zumindest eine erste Isolationsschicht auf, angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Abdeckschicht und/oder auf der ersten Sensorstruktur; und/oder der Sensor weist zumindest eine zweite Isolationsschicht auf, angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Abdeckschicht und/oder auf der zweiten Sensorstruktur, wobei die erste und/oder zweite Isolationsschicht ein Glas, ein Metalloxid, eine Keramik und/oder eine Mischung aus einem Glas, einem Metalloxid und/oder einer Keramik umfassen/umfasst.In yet another example, the sensor has at least one first insulation layer arranged at least in regions on the first cover layer and / or on the first sensor structure; and / or the sensor has at least one second insulation layer, arranged at least in regions on the second cover layer and / or on the second sensor structure, wherein the first and / or second insulation layer is a glass, a metal oxide, a ceramic and / or a mixture of a Glass, metal oxide and / or ceramic.

Vorteilhaft kann die erste Sensorstruktur und/oder die zweite Sensorstruktur durch eine derartige Isolationsschicht/Isolationsschichten geschützt werden.Advantageously, the first sensor structure and / or the second sensor structure can be protected by such an insulation layer / insulation layers.

In noch einem Beispiel weist der Sensor auf:

  • zumindest eine erste Mantelschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Isolationsschicht; und/oder
  • zumindest eine zweite Mantelschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Isolationsschicht.
In another example, the sensor has:
  • at least a first cladding layer arranged at least partially on the first insulating layer; and or
  • at least a second cladding layer arranged at least partially on the second insulating layer.

Eine solche Mantelschicht kann als Passivierungsschicht, die beispielsweise Quarzglas und optional eine Keramik enthalten kann, eingesetzt werden, wie es beispielsweise auch in der DE 10 2007 046 900 B4 beschrieben wird.Such a cladding layer may be used as a passivation layer, which may contain, for example, quartz glass and optionally a ceramic, as it is also known, for example, in US Pat DE 10 2007 046 900 B4 is described.

In einem Beispiel umfassen/umfasst die erste Sensorstruktur und/oder eine zweite Sensorstruktur zumindest eine Widerstandsstruktur zur Temperaturmessung, insbesondere einen mäanderförmigen Messwiderstand.In one example, the first sensor structure and / or a second sensor structure comprise / at least one resistance structure for temperature measurement, in particular a meander-shaped measurement resistance.

Der Messwiderstand kann aus einer Leiterbahn mit einem geschwungenen Verlauf zwischen zwei Elektroden gebildet werden. Beispielsweise kann die Leiterbahn mäanderförmig ausgestaltet sein. Ein derartiger Messwiderstand kann lediglich an einer Seite, entweder auf der ersten oder der zweiten Seite des Substrats angeordnet sein. In einem weiteren Beispiel kann auch auf beiden Seiten des Substrats ein Messwiderstand angeordnet sein.The measuring resistor can be formed from a conductor track with a curved course between two electrodes. For example, the conductor track can be configured meander-shaped. Such a measuring resistor may be arranged only on one side, either on the first or the second side of the substrate. In another example, a measuring resistor may also be arranged on both sides of the substrate.

Weiterhin kann in dem oben genannten Beispiel die erste Sensorstruktur und/oder die zweite Sensorstruktur zumindest eine Kammstruktur, IDK Struktur, zur Messung einer Konzentration einer Ablagerung von Rußpartikeln umfassen/umfasst.Furthermore, in the above-mentioned example, the first sensor structure and / or the second sensor structure may comprise / comprises at least one comb structure, IDK structure, for measuring a concentration of a deposit of soot particles.

Üblicherweise können IDK Strukturen zur Bestimmung von Rußpartikeln in einem Rußsensor eingesetzt werden.Typically, IDK structures can be used to determine soot particles in a soot sensor.

In noch einem Beispiel umfassen/umfasst die erste Sensorstruktur und/oder die zweite Sensorstruktur zumindest ein elektrisches Heizelement und zumindest einen Temperatursensor für eine anemometrische Messung.In yet another example, the first sensor structure and / or the second sensor structure comprises at least one electrical heating element and at least one temperature sensor for anemometric measurement.

Derartige Sensorstrukturen können in Durchflusssensoren, die auch als Flowsensoren bezeichnet werden können, eingesetzt werden, um einen Durchsatz in einem Kanal, beispielsweise in einem Abgasstrang, zu messen. Such sensor structures can be used in flow sensors, which can also be referred to as flow sensors, to measure a throughput in a channel, for example in an exhaust gas line.

Auch können auf beiden Seiten des Substrats unterschiedliche Sensorstrukturen, zur Bestimmung unterschiedlicher Größen, angeordnet sein. Ein derartiger Sensor kann als Multisensor bezeichnet werden.Also, different sensor structures, for determining different sizes, can be arranged on both sides of the substrate. Such a sensor may be referred to as a multi-sensor.

In einem weiteren Beispiel umfassen/umfasst die erste Sensorstruktur und/oder die zweite Sensorstruktur zumindest ein Edelmetall, vorzugweise Platin.In another example, the first sensor structure and / or the second sensor structure comprise / comprises at least one noble metal, preferably platinum.

Vorteilhaft kann/können die Sensorstruktur/en ein Platinwiderstand als Messwiderstand aufweisen.Advantageously, the sensor structure (s) can have a platinum resistance as a measuring resistor.

Die Erfindung schlägt auch eine Verwendung eines Sensors nach einem der vorangehenden Ansprüche vor, insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, als Temperatursensor, Rußsensor, Flowsensor, Gassensor, Inertialsensor, Impedanzsensor, Wärmeströmungssensor, Strömungssensor und/oder als Multisensor, der eine Kombination aus zwei oder mehreren der genannten Sensoren umfasst.The invention also proposes a use of a sensor according to one of the preceding claims, in particular in the exhaust system of a motor vehicle, as a temperature sensor, soot sensor, flow sensor, gas sensor, inertial sensor, impedance sensor, heat flow sensor, flow sensor and / or as a multi-sensor, which is a combination of two or more the said sensors comprises.

Weiterhin schlägt die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors vor, insbesondere eines Hochtemperatursensors, aufweisend die Schritte:

  • Bereitstellen zumindest eines Substrat mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei das Substrat einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst; und
  • Aufbringen zumindest einer ersten Sensorstruktur zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats.
Furthermore, the invention proposes a method for producing a sensor, in particular a high-temperature sensor, comprising the steps:
  • Providing at least one substrate having a first side and a second side opposite the first side, the substrate comprising an oxide-ceramic fiber composite; and
  • Applying at least a first sensor structure at least partially on the first side of the substrate.

Beispielsweise kann die Sensorstruktur als Platinschicht auf das Substrat in Dünnschichttechnologie oder in Dickschichttechnologie aufgebracht werden. Hierfür kann Platinpulver mit Oxiden und Bindemitteln gemischt werden und durch Siebdruck auf das Substrat aufgebracht werden. Anschließend kann ein Tempern stattfinden.For example, the sensor structure can be applied as a platinum layer to the substrate in thin-film technology or in thick-film technology. For this purpose, platinum powder can be mixed with oxides and binders and applied to the substrate by screen printing. Subsequently, a tempering can take place.

In einem Beispiel weist das Verfahren weiter auf:

  • Anordnen zumindest einer ersten Abdeckschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und der ersten Sensorstruktur, und/oder
  • Anordnen zumindest einer zweiten Abdeckschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des Substrats zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und der zweiten Sensorstruktur, wobei die erste Abdeckschicht und/oder die zweite Abdeckschicht bevorzugt eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas umfassen/umfasst.
In one example, the method further includes:
  • Arranging at least a first cover layer at least partially on the first side of the substrate at least partially between the substrate and the first sensor structure, and / or
  • Arranging at least partially on the second side of the substrate at least in regions between the substrate and the second sensor structure, the first covering layer and / or the second covering layer preferably comprising a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass / covers.

In noch einem Beispiel weist das Verfahren weiter auf:

  • Anordnen zumindest einer ersten Isolationsschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Abdeckschicht und/oder auf der ersten Sensorstruktur; und/oder
  • Anordnen zumindest einer zweiten Isolationsschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Abdeckschicht und/oder auf der zweiten Sensorstruktur, wobei die erste und/oder zweite Isolationsschicht ein Glas, ein Metalloxid, eine Keramik und/oder eine Mischung aus einem Glas, einem Metalloxid und/oder einer Keramik umfassen/umfasst.
In yet another example, the method further includes:
  • Arranging at least one first insulating layer at least in regions on the first covering layer and / or on the first sensor structure; and or
  • Arranging at least a second insulating layer at least partially on the second cover layer and / or on the second sensor structure, wherein the first and / or second insulating layer, a glass, a metal oxide, a ceramic and / or a mixture of a glass, a metal oxide and / or a Ceramics include / comprises.

In dem oben genannten Beispiel kann das Verfahren weiter aufweisen:

  • Anordnen zumindest einer ersten Mantelschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Isolationsschicht; und/oder
  • Anordnen zumindest einer zweiten Mantelschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Isolationsschicht.
In the above example, the method may further include:
  • Arranging at least a first cladding layer at least partially on the first insulating layer; and or
  • Arranging at least a second cladding layer at least partially on the second insulating layer.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert sind.Further features and advantages of the invention will become apparent from the following description, are explained in the preferred embodiments of the invention with reference to schematic drawings.

Dabei zeigt:

  • 1 eine schematische Draufsicht auf einen Sensor gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
  • 2 eine schematische Explosionsdarstellung eines Sensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und
  • 3 ein Verfahren zur Herstellung eines Sensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung.
Showing:
  • 1 a schematic plan view of a sensor according to an embodiment of the invention;
  • 2 a schematic exploded view of a sensor according to an embodiment of the invention; and
  • 3 a method of manufacturing a sensor according to an embodiment of the invention.

In 1 wird eine schematische Draufsicht auf einen Sensor 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. In der gezeigten Ausführungsform ist auf dem Substrat 3 eine erste Abdeckschicht 5 auf der ersten Seite des Substrats 3 zwischen dem Substrat 3 und einer ersten Sensorstruktur 7 angeordnet.In 1 is a schematic plan view of a sensor 1 according to an embodiment of the invention. In the embodiment shown is on the substrate 3 a first cover layer 5 on the first side of the substrate 3 between the substratum 3 and a first sensor structure 7 arranged.

In der gezeigten Ausführungsform ist eine IDK Struktur zur Bestimmung von Rußpartikeln als erste Sensorstruktur 7 auf dem Substrat 3 angeordnet. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann die erste Sensorstruktur 7 auch weitere/alternative Strukturen umfassen, die angepasst sind einen oder mehrere Gasparameter eines vorbeiströmenden Gases zu erfassen. In dem gezeigten Beispiel wird, zur Bestimmung von Rußpartikeln, die erste Sensorstruktur 7 beheizt. Als Heizer kann eine Widerstandsleiterbahn, die sich unterhalb der ersten Sensorstruktur 7 befindet (nicht gezeigt), verwendet werden. Beispielsweise kann eine zweite nicht gezeigte Sensorstruktur auf einer zweiten Seite des Substrats angeordnet werden und den Bereich A an/um die erste Sensorstruktur 7 beheizen. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann auch die erste Sensorstruktur 7 zusätzlich zu der IDK Struktur noch einen Heizleiter zum Beheizen der IDK Struktur aufweisen.In the embodiment shown, an IDK structure for determining soot particles is the first sensor structure 7 on the substrate 3 arranged. In embodiments not shown, the first sensor structure 7 Also include other / alternative structures that are adapted to detect one or more gas parameters of a passing gas. In the example shown, the first sensor structure is used to determine soot particles 7 heated. As a heater, a resistance track, located below the first sensor structure 7 is located (not shown), used. For example, a second sensor structure, not shown, may be disposed on a second side of the substrate and the region A at the first sensor structure 7 heat. In an embodiment, not shown, the first sensor structure 7 in addition to the IDK structure still have a heat conductor for heating the IDK structure.

Auch wird in der 1 ein Bereich B mit einem großen Temperaturgradienten von rechts (kalt) nach links (heiß) gezeigt, der gleichzeitig ein Bereich mit einer hohen Riss- bzw. Bruchanfälligkeit darstellt. In diesem Bereich werden die im Stand der Technik verwendeten Substrate häufig beschädigt.Also, in the 1 an area B shown with a large temperature gradient from right (cold) to left (hot), which simultaneously represents an area with a high susceptibility to cracking or breakage. In this area, the substrates used in the prior art are often damaged.

In 2 wird eine schematische Explosionsdarstellung eines Sensors 1 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Der beispielhaft gezeigte Sensor 1 kann der in 1 gezeigte Sensor 1 sein. Der Sensor 1 weist ein Substrat 3 auf, das einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst.In 2 is a schematic exploded view of a sensor 1 according to an embodiment of the invention. The sensor shown by way of example 1 can the in 1 shown sensor 1 his. The sensor 1 has a substrate 3 which comprises an oxide-ceramic fiber composite material.

Optional ist in der in 2 gezeigten Ausführungsform eine erste Abdeckschicht 5 gezeigt, die auf der ersten Seite des Substrats 3 angeordnet ist. Beispielsweise kann die erste Abdeckschicht 5 durch Siebdruck aufgebracht werden und eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas umfassen. Die erste Abdeckschicht 5 kann vollflächig eine Oberfläche des Substrats 3 bedecken, oder nur auf einem Teilbereich der Oberfläche des Substrats 3 angeordnet sein.Optionally, in the in 2 shown embodiment, a first cover layer 5 shown on the first side of the substrate 3 is arranged. For example, the first cover layer 5 be applied by screen printing and comprise a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass. The first covering layer 5 can fully cover a surface of the substrate 3 cover, or only on a portion of the surface of the substrate 3 be arranged.

Auf dem Substrat 3 oder auf der optional aufgebrachten ersten Abdeckschicht 5 ist eine erste Sensorstruktur 7 angeordnet, die als IDK Struktur ausgeführt ist. Die erste Sensorstruktur 7 kann, wie es in 2 gezeigt wird, über zwei Anschlusskontakte verfügen, um die Sensorstruktur 7 an eine Auswerteelektronik anschließen zu können (nicht gezeigt in 2). Alternativ oder zusätzlich zu der gezeigten IDK Struktur können, in nicht gezeigten Ausführungsformen, weitere Sensorstrukturen, bzw. Heizelemente auf der ersten Seite des Substrats 3 angeordnet sein.On the substrate 3 or on the optionally applied first cover layer 5 is a first sensor structure 7 arranged, which is executed as an IDK structure. The first sensor structure 7 can, as it is in 2 is shown to have two connectors around the sensor structure 7 to connect to an evaluation (not shown in 2 ). As an alternative or in addition to the illustrated IDK structure, it is also possible, in embodiments not shown, for further sensor structures or heating elements on the first side of the substrate 3 be arranged.

Weiterhin wird in der 2 lediglich optional gezeigt, dass die erste Sensorstruktur 7 und Bereiche der Abdeckschicht 5, die nicht von der ersten Sensorstruktur 7 bedeckt sind, von einer ersten Isolationsschicht 9 zumindest teilweise bedeckt sein können. Die erste Isolationsschicht 9 kann wiederum, lediglich optional, von einer Mantelschicht 11 zumindest teilweise bedeckt sein. Der Fachmann weiß aber, dass eine Isolationsschicht 9 und/oder eine Mantelschicht 11 nicht notwendig sind für die Verwendung des in 2 gezeigten Sensors 1 als Temperatursensor, Rußsensor, Flowsensor, und/oder als Multisensor, beispielsweise im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs.Furthermore, in the 2 only optionally shown that the first sensor structure 7 and areas of the cover layer 5 not from the first sensor structure 7 are covered by a first insulating layer 9 at least partially covered. The first insulation layer 9 may in turn, only optional, of a cladding layer 11 be at least partially covered. However, the person skilled in the art knows that an insulation layer 9 and / or a cladding layer 11 are not necessary for the use of in 2 shown sensor 1 as a temperature sensor, soot sensor, flow sensor, and / or as a multi-sensor, for example in the exhaust system of a motor vehicle.

In der in 2 gezeigten Ausführungsform ist auf der zweiten Seiten des Substrats 3 eine zweite Abdeckschicht 5' angeordnet, die ein gleiches Material wie die erste Abdeckschicht 5 umfassen kann.In the in 2 shown embodiment is on the second side of the substrate 3 a second cover layer 5 ' arranged, which is a same material as the first cover layer 5 may include.

In der gezeigten Ausführungsform ist beispielhaft eine Mäanderstruktur als zweite Sensorstruktur 7' auf dem Substrat 3 angeordnet. Die gezeigte Mäanderstruktur kann beispielsweise dazu verwendet werden, um das Substrat 3 aufzuheizen und/oder um die Temperatur zu messen. In alternativen, nicht hierin gezeigten, Ausführungsformen kann die zweite Sensorstruktur 7' auch weitere/alternative Strukturen umfassen, die angepasst sind einen oder mehrere Gasparameter eines vorbeiströmenden Gases zu erfassen.In the embodiment shown, an example of a meander structure is a second sensor structure 7 ' on the substrate 3 arranged. The meander structure shown can be used, for example, to the substrate 3 to heat up and / or to measure the temperature. In alternative embodiments not shown herein, the second sensor structure 7 ' Also include other / alternative structures that are adapted to detect one or more gas parameters of a passing gas.

Auch kann, wie es bereits hierin bezüglich der ersten Seite des vollkeramischen Heizers 3 beschrieben wurde, auf der zweiten Sensorstruktur 7' zumindest bereichsweise eine zweite Isolationsschicht 9' angeordnet sein, auf der wiederum zumindest bereichsweise eine zweite Mantelschicht 11' angeordnet sein kann.Also, as already stated herein with respect to the first side of the all-ceramic heater 3 described on the second sensor structure 7 ' at least partially a second insulation layer 9 ' be arranged on the turn, at least in some areas, a second cladding layer 11 ' can be arranged.

Eine Anordnung von Strukturen auf der zweiten Seite des Substrats 3 ist aber nicht essentiell für die Erfindung. Ein erfindungsgemäßer Sensor 1 kann auch lediglich eine Substrat 3 und eine erste Sensorstruktur 7 umfassen.An arrangement of structures on the second side of the substrate 3 but is not essential for the invention. A sensor according to the invention 1 may just be a substrate 3 and a first sensor structure 7 include.

3 zeigt ein Verfahren 1000 zur Herstellung eines Sensors gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. Das Verfahren 1000 weist die nachfolgenden Schritte auf:

  • Bereitstellen 1010 zumindest eines Substrat mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite, das Substrat einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst; und
  • Aufbringen 1020 zumindest einer ersten Sensorstruktur zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats.
3 shows a method 1000 for producing a sensor according to an embodiment of the invention. The procedure 1000 has the following steps:
  • Provide 1010 at least one substrate having a first side and a second side opposite the first side, the substrate comprising an oxide-ceramic fiber composite material; and
  • apply 1020 at least a first sensor structure at least partially on the first side of the substrate.

Weiterhin kann das Verfahren auch die nachfolgenden Schritte aufweisen:

  • Anordnen 1030 zumindest einer ersten Abdeckschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und der ersten Sensorstruktur, und/oder
  • Anordnen 1040 zumindest einer zweiten Abdeckschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des Substrats zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat und der zweiten Sensorstruktur, wobei die erste Abdeckschicht und/oder die zweite Abdeckschicht bevorzugt eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas umfassen/umfasst, und/oder
  • Anordnen 1050 zumindest einer ersten Isolationsschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Abdeckschicht und/oder auf der ersten Sensorstruktur; und/oder
  • Anordnen 1060 zumindest einer zweiten Isolationsschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Abdeckschicht und/oder auf der zweiten Sensorstruktur, wobei die erste und/oder zweite Isolationsschicht ein Glas, ein Metalloxid, eine Keramik und/oder eine Mischung aus einem Glas, einem Metalloxid und/oder einer Keramik umfassen/umfasst, und/oder
  • Anordnen 1070 zumindest einer ersten Mantelschicht zumindest bereichsweise auf der ersten Isolationsschicht; und/oder
  • Anordnen 1080 zumindest einer zweiten Mantelschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Isolationsschicht.
Furthermore, the method can also have the following steps:
  • arrange 1030 at least a first cover layer at least partially on the first side of the substrate at least partially between the substrate and the first sensor structure, and / or
  • arrange 1040 at least a second covering layer at least in regions on the second side of the substrate at least in regions between the substrate and the second sensor structure, wherein the first covering layer and / or the second covering layer preferably comprise a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass / includes, and / or
  • arrange 1050 at least a first insulation layer at least partially on the first cover layer and / or on the first sensor structure; and or
  • arrange 1060 at least a second insulating layer at least partially on the second covering layer and / or on the second sensor structure, wherein the first and / or second insulating layer is a glass, a metal oxide, a ceramic and / or a mixture of a glass, a metal oxide and / or a ceramic include / includes, and / or
  • arrange 1070 at least a first cladding layer at least partially on the first insulating layer; and or
  • arrange 1080 at least a second cladding layer at least partially on the second insulating layer.

Die in der vorstehenden Beschreibung, in den Ansprüchen und in den Figuren dargestellten Merkmale können sowohl einzeln als auch in beliebiger Kombination wesentlich für die Erfindung in ihren verschiedenen Ausführungsformen sein.The features set forth in the foregoing description, in the claims and in the figures may be essential to the invention in its various embodiments both individually and in any combination.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Sensorsensor
33
Substratsubstratum
5, 5'5, 5 '
erste/zweite Abdeckschichtfirst / second cover layer
7, 7'7, 7 '
erste/zweite Sensorstrukturfirst / second sensor structure
9, 9'9, 9 '
erste/zweite Isolationsschichtfirst / second insulation layer
11, 11'11, 11 '
erste/zweite Mantelschicht first / second cladding layer
AA
Bereich A Area A
BB
Bereich B Area B
10001000
Verfahren zur Herstellung eines SensorsMethod for producing a sensor
10101010
HerstellenProduce
10201020
Aufbringenapply
10301030
Anordnen erste AbdeckschichtArrange first cover layer
10401040
Anordnen zweite AbdeckschichtArrange second cover layer
10501050
Anordnen erste IsolationsschichtArrange first insulation layer
10601060
Anordnen zweite IsolationsschichtArrange second insulation layer
10701070
Anordnen erste MantelschichtArrange first cladding layer
10801080
Anordnen zweite MantelschichtArrange second cladding layer

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

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Zitierte PatentliteraturCited patent literature

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  • DE 102007046900 B4 [0022]DE 102007046900 B4 [0022]

Claims (15)

Sensor, insbesondere Hochtemperatursensor, aufweisend: zumindest ein Substrat (3) mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite; und zumindest eine erste Sensorstruktur (7) angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats (3), dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat (3) einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst.Sensor, in particular high-temperature sensor, comprising: at least one substrate (3) having a first side and a second side opposite the first side; and at least one first sensor structure (7) arranged at least in regions on the first side of the substrate (3), characterized in that the substrate (3) comprises an oxide-ceramic fiber composite material. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der oxidkeramische Faserverbundwerkstoff Fasern aus Siliciumdioxid, Aluminiumoxid, Titanoxid, Bariumoxid, Boroxid, Zirkoniumoxid, und/oder beliebigen Mischungen davon umfasst, und/oder Matrices aufweisend Aluminiumoxid, Siliziumoxid, Magnesiumoxid, Bariumoxid und/oder Zirkonoxid umfasst, bevorzugt umfasst der oxidkeramaische Faserverbundwerkstoff eine Matrix aus Aluminiumoxid und Zirkonoxid als ein Bindehilfsmittel.Sensor after Claim 1 characterized in that the oxide-ceramic fiber composite comprises fibers of silica, alumina, titania, baria, boria, zirconia, and / or any mixtures thereof, and / or comprising matrices comprising alumina, silica, magnesia, baria, and / or zirconia the oxide ceramic fiber composite has a matrix of alumina and zirconia as a binder. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor aufweist: zumindest eine erste Abdeckschicht (5) angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats (3), wobei die erste Abdeckschicht (5) zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat (3) und der ersten Sensorstruktur (7) angeordnet ist, und/oder zumindest eine zweite Abdeckschicht (5') angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des Substrats (3), wobei die zweite Abdeckschicht (5') zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat (3) und einer zweiten Sensorstruktur (7') angeordnet ist.Sensor after Claim 1 or 2 , characterized in that the sensor comprises: at least a first covering layer (5) arranged at least in regions on the first side of the substrate (3), wherein the first covering layer (5) at least partially between the substrate (3) and the first sensor structure (7 ), and / or at least one second covering layer (5 ') is arranged at least in regions on the second side of the substrate (3), wherein the second covering layer (5') is arranged at least in regions between the substrate (3) and a second sensor structure (7 ') is arranged. Sensor nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Abdeckschicht (5) und/oder die zweite Abdeckschicht (5') eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas umfassen/umfasstSensor after Claim 3 , characterized in that the first covering layer (5) and / or the second covering layer (5 ') comprises / comprises a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass Sensor nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor aufweist: zumindest eine erste Isolationsschicht (9), angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Abdeckschicht (5) und/oder auf der ersten Sensorstruktur (7); und/oder zumindest eine zweite Isolationsschicht (9'), angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Abdeckschicht (5') und/oder auf der zweiten Sensorstruktur (7'), wobei die erste und/oder zweite Isolationsschicht (9') ein Glas, ein Metalloxid, eine Keramik und/oder eine Mischung aus einem Glas, einem Metalloxid und/oder einer Keramik umfassen/umfasst.Sensor after Claim 3 or 4 , characterized in that the sensor comprises: at least one first insulating layer (9) arranged at least in regions on the first covering layer (5) and / or on the first sensor structure (7); and / or at least one second insulating layer (9 ') arranged at least in regions on the second covering layer (5') and / or on the second sensor structure (7 '), wherein the first and / or second insulating layer (9') comprises a glass, a metal oxide, a ceramic and / or a mixture of a glass, a metal oxide and / or a ceramic / includes. Sensor nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Sensor aufweist: zumindest eine erste Mantelschicht (11) angeordnet zumindest bereichsweise auf der ersten Isolationsschicht (9); und/oder zumindest eine zweite Mantelschicht (11') angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Isolationsschicht (9').Sensor after Claim 5 , characterized in that the sensor comprises: at least a first cladding layer (11) disposed at least partially on the first insulating layer (9); and / or at least one second cladding layer (11 ') arranged at least partially on the second insulating layer (9'). Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensorstruktur (7) und/oder eine zweite Sensorstruktur (7'), zumindest eine Widerstandsstruktur zur Temperaturmessung umfassen/umfasst, insbesondere einen mäanderförmigen Messwiderstand umfassen/umfasst.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor structure (7) and / or a second sensor structure (7 ') comprises / comprises at least one resistance structure for temperature measurement, in particular a meander-shaped measuring resistor comprises / comprises. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensorstruktur (7) und/oder die zweite Sensorstruktur (7') zumindest eine Kammstruktur, IDK Struktur, zur Messung einer Konzentration einer Ablagerung von Rußpartikeln umfassen/umfasst.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor structure (7) and / or the second sensor structure (7 ') comprises / comprises at least one comb structure, IDK structure, for measuring a concentration of a deposit of soot particles. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensorstruktur (7) und/oder die zweite Sensorstruktur (7') zumindest ein elektrisches Heizelement und zumindest einen Temperatursensor für eine anemometrische Messung umfassen/umfasst.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor structure (7) and / or the second sensor structure (7 ') comprises / comprises at least one electrical heating element and at least one temperature sensor for anemometric measurement. Sensor nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Sensorstruktur (7) und/oder die zweite Sensorstruktur (7') zumindest ein Edelmetall, vorzugweise Platin umfassen/umfasst.Sensor according to one of the preceding claims, characterized in that the first sensor structure (7) and / or the second sensor structure (7 ') comprise / comprises at least one noble metal, preferably platinum. Verwendung eines Sensors nach einem der vorangehenden Ansprüche, insbesondere im Abgasstrang eines Kraftfahrzeugs, als Temperatursensor, Rußsensor, Flowsensor, Gassensor, Inertialsensor, Impedanzsensor, Wärmeströnungssensor, Strömungssensor und/oder als Multisensor, der eine Kombination aus zwei oder mehreren der genannten Sensoren umfasst.Use of a sensor according to one of the preceding claims, in particular in the exhaust system of a motor vehicle, as a temperature sensor, soot sensor, flow sensor, gas sensor, inertial sensor, impedance sensor, heat radiation sensor, flow sensor and / or as a multi-sensor comprising a combination of two or more of said sensors. Ein Verfahren zur Herstellung eines Sensor, insbesondere eines Hochtemperatursensors, aufweisend die Schritte: Bereitstellen (1010) zumindest eines Substrat (3) mit einer ersten Seite und einer der ersten Seite gegenüberliegenden zweiten Seite, wobei das Substrat (3) einen oxidkeramischen Faserverbundwerkstoff umfasst; und Aufbringen (1020) zumindest einer ersten Sensorstruktur (7) zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats (3).A method of manufacturing a sensor, in particular a high-temperature sensor, comprising the steps: Providing (1010) at least one substrate (3) having a first side and a second side opposite the first side, the substrate (3) comprising an oxide-ceramic fiber composite; and Applying (1020) at least one first sensor structure (7) at least in regions on the first side of the substrate (3). Verfahren nach Anspruch 12, aufweisend: Anordnen (1030) zumindest einer ersten Abdeckschicht (5) zumindest bereichsweise auf der ersten Seite des Substrats (3) zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat (3) und der ersten Sensorstruktur (7), und/oder Anordnen (1040) zumindest einer zweiten Abdeckschicht (5') zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des Substrats (3) zumindest bereichsweise zwischen dem Substrat (3) und der zweiten Sensorstruktur (7'), wobei die erste Abdeckschicht (5) und/oder die zweite Abdeckschicht (5') bevorzugt eine Glasschicht, eine Keramikschicht, und/oder eine Schicht umfassend Platin und Glas umfassen/umfasst.Method according to Claim 12 , comprising: arranging (1030) at least one first covering layer (5) at least in regions on the first side of the substrate (3) at least in regions between the substrate (3) and the first sensor structure (7), and / or arranging (1040) at least partially on the second side of the substrate (3) at least in some areas between the substrate (3) and the at least one second covering layer (5 ') second sensor structure (7 '), wherein the first covering layer (5) and / or the second covering layer (5') preferably comprises / comprises a glass layer, a ceramic layer, and / or a layer comprising platinum and glass. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, aufweisend: Anordnen (1050) zumindest einer ersten Isolationsschicht (9) zumindest bereichsweise auf der ersten Abdeckschicht (5) und/oder auf der ersten Sensorstruktur (7); und/oder Anordnen (1060) zumindest einer zweiten Isolationsschicht (9') zumindest bereichsweise auf der zweiten Abdeckschicht (5') und/oder auf der zweiten Sensorstruktur (7'), wobei die erste und/oder zweite Isolationsschicht (9, 9') ein Glas, ein Metalloxid, eine Keramik und/oder eine Mischung aus einem Glas, einem Metalloxid und/oder einer Keramik umfassen/umfasst.Method according to Claim 12 or 13 , comprising: arranging (1050) at least one first insulation layer (9) at least in regions on the first covering layer (5) and / or on the first sensor structure (7); and / or arranging (1060) at least one second insulation layer (9 ') at least in regions on the second cover layer (5') and / or on the second sensor structure (7 '), wherein the first and / or second insulation layer (9, 9' ) comprises / comprises a glass, a metal oxide, a ceramic and / or a mixture of a glass, a metal oxide and / or a ceramic. Verfahren nach Anspruch 14, aufweisend: Anordnen (1070) zumindest einer ersten Mantelschicht (11) zumindest bereichsweise auf der ersten Isolationsschicht (9); und/oder Anordnen (1080) zumindest einer zweiten Mantelschicht (11') zumindest bereichsweise auf der zweiten Isolationsschicht (9').Method according to Claim 14 , comprising: arranging (1070) at least one first cladding layer (11) at least in regions on the first insulating layer (9); and / or arranging (1080) at least one second cladding layer (11 ') at least in regions on the second insulating layer (9').
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