DE102018203971A1 - Temperatursensorelement - Google Patents
Temperatursensorelement Download PDFInfo
- Publication number
- DE102018203971A1 DE102018203971A1 DE102018203971.2A DE102018203971A DE102018203971A1 DE 102018203971 A1 DE102018203971 A1 DE 102018203971A1 DE 102018203971 A DE102018203971 A DE 102018203971A DE 102018203971 A1 DE102018203971 A1 DE 102018203971A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature sensor
- electrically insulating
- insulating substrate
- partially
- sensor element
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K7/00—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements
- G01K7/16—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements
- G01K7/18—Measuring temperature based on the use of electric or magnetic elements directly sensitive to heat ; Power supply therefor, e.g. using thermoelectric elements using resistive elements the element being a linear resistance, e.g. platinum resistance thermometer
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/01—Means for bonding being attached to, or being formed on, the surface to be connected, e.g. chip-to-package, die-attach, "first-level" interconnects; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
- H01L2224/47—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process
- H01L2224/48—Structure, shape, material or disposition of the wire connectors after the connecting process of an individual wire connector
- H01L2224/484—Connecting portions
- H01L2224/48463—Connecting portions the connecting portion on the bonding area of the semiconductor or solid-state body being a ball bond
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
- H01L2224/00—Indexing scheme for arrangements for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies and methods related thereto as covered by H01L24/00
- H01L2224/73—Means for bonding being of different types provided for in two or more of groups H01L2224/10, H01L2224/18, H01L2224/26, H01L2224/34, H01L2224/42, H01L2224/50, H01L2224/63, H01L2224/71
- H01L2224/732—Location after the connecting process
- H01L2224/73251—Location after the connecting process on different surfaces
- H01L2224/73265—Layer and wire connectors
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)
Abstract
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe. Auch betrifft die vorliegende Erfindung ein System zum Transport eines Temperatursensorelements und ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensorelements.
- Aus dem Stand der Technik sind verschiedenste Temperatursensorelemente zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe bekannt. Derartige Temperatursensorelemente können beispielsweise auf Leiterplatten, zum Beispiel auf keramischen Leiterplatten vom Typ Direct Copper Bonded, DCB, mittels Sintern oder Kleben angeordnet werden.
- Ein Verfahren zur Herstellung von gesinterten Baugruppen wird in der
DE 10 2010 050 315 C5 beschrieben. Hier wird ein Temperatursensorelement mit einer sinterfähigen Metallisierung an der Unterseite eines Substrats auf ein elektronisches Bauelement aufgesintert. Das Temperatursensorelement hat auf der Oberseite des Substrats eine Leiterbahnanordnung mit Kontaktflächen zur elektrischen Kontaktierung der Leiterbahnanordnung. Die Leiterbahnanordnung dient als thermisch empfindlicher Widerstand. Die Kontaktflächen auf der Oberseite des Substrats können, beispielsweise mittels eines Bonddrahtes, elektrisch kontaktiert werden. - Allerdings haben die aus dem Stand der Technik bekannten Temperatursensorelemente den Nachteil, dass die Temperatursensorelemente vor dem Anordnen auf den elektronischen Bauelementen, das üblicherweise auf einer der Herstellung der Temperatursensorelemente nachgelagerten Wertschöpfungsstufe stattfindet, einzeln mit einem Verbindungsmittel, beispielsweise mit einer Sinterpaste oder mit einem Klebstoff versehen werden müssen. Dies erfordert einen zusätzlichen Arbeitsschritt. Weiterhin können die Temperatursensorelemente während dem Anordnen des Verbindungsmittels beschädigt oder sogar zerstört werden.
- Weiterhin können die Temperatursensorelemente während des Transports zum Anordnen auf den elektronischen Bauelementen verrutschen oder beschädigt werden.
- Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, ein verbessertes Temperatursensorelement bereitzustellen, das die Nachteile des Stands der Technik überwindet.
- Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch einen Temperatursensor gemäß des Gegenstands des Anspruchs 1 gelöst.
- Das erfindungsgemäße Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, weist hierfür auf:
- zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat;
- zumindest eine Sensorstruktur mit Kontaktflächen zur Kontaktierung der Sensorstruktur angeordnet zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats; und
- (i) zumindest einen Klebstoff zumindest teilweise vorappliziert auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder
- (ii) zumindest eine Metallisierungsschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, und zumindest eine Sinterpaste zumindest teilweise vorappliziert auf der Metallisierungsschicht.
- Der Begriff „Substrat“ kann verwendet werden, um ein elektrisch isolierendes Trägermaterial für eine Sensorstruktur zu bezeichnen. Die Oberflächen der ersten und zweiten Seite des Substrats können im Wesentlichen planar ausgestaltet sein.
- Erfindungsgemäß ist zumindest eine Sensorstruktur mit Kontaktflächen zur Kontaktierung der Sensorstruktur zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats angeordnet. In diesem Zusammenhang kann eine „Sensorstruktur“ als eine Struktur verstanden werden, die angepasst ist einen Temperaturwert direkt oder indirekt zu erfassen. Beispielsweise kann die Sensorstruktur ein auf das Substrat aufgedampftes Widerstandsnetzwerk sein. Die Kontaktflächen zur Kontaktierung der Sensorstruktur können aus leitfähigem Material ausgebildet sein, beispielsweise aus dem gleichen Material wie auch die Sensorstruktur selbst. Beispielsweise kann jeweils eine Kontaktfläche an den Enden der Sensorstruktur angeordnet sein, um einen elektrischen Widerstand zwischen den beiden Kontaktflächen zu messen.
- Die Metallisierungsschicht kann beispielsweise eine Goldschicht, eine Silberschicht oder eine Metalllegierung sein, die auf der zweiten Seite des Substrats angeordnet, beispielsweise aufgedampft oder in Dickschichttechnik aufgebracht, ist.
- Erfindungsgemäß ist:
- (i) zumindest ein Klebstoff zumindest teilweise vorappliziert auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder
- (ii) zumindest eine Metallisierungsschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, und zumindest eine Sinterpaste ist zumindest teilweise vorappliziert auf der Metallisierungsschicht.
- Unter einem vorapplizierten Klebstoff oder eine vorapplizierte Sinterpaste kann im Sinne der Erfindung ein Verbindungsmittel verstanden werden, welches bereits vorab auf der zweiten Seiten des Substrats oder auf der Metallisierungsschicht angeordnet werden kann und im Wesentlichen positionstreu darauf gehalten wird. Beispielsweise kann ein solches Verbindungsmittel als Verbindungsmittelschicht vorappliziert werden.
- Mit der Erfindung ist es erstmalig gelungen ein Temperatursensorelement herzustellen, das eine gute Transportierbarkeit des Temperatursensorelements samt vorappliziertem Verbindungsmittel ermöglicht.
- Durch das Vorapplizieren des Verbindungsmittels noch vor dem Transport zu dem Endverarbeiter, kann das Applizieren des Verbindungsmittels in der Fertigung des Endverarbeiters entfallen, so dass Prozesszeit und Prozesskosten bei diesem eingespart werden können.
- Beispielsweise kann es sich bei dem vorapplizierten Verbindungsmittel um einen nur teilweise ausgehärteten, nicht vollständig chemisch vernetzten, hochviskosen Klebstoff handeln, welcher mittels Wärmebehandlung, beispielsweise durch induktive Erwärmung, während des letztendlichen Verbindens mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe vollständig aushärtbar und chemisch vernetzbar ist. Alternativ dazu kann es sich bei dem vorapplizierten Verbindungsmittel um eine Sinterpaste handeln, welche durch Erhitzen, beispielsweise nach dem Auftragen der Sinterpaste, vorgetrocknet wird. Als Sinterpaste kann beispielsweise die in
EP 2 428 293 B1 beschriebene Sinterpaste verwendet werden. - In einem Beispiel sind die Kontaktflächen angepasst zur elektrischen Kontaktierung der Sensorstruktur, und die Kontaktflächen sind auf der ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats angeordnet.
- Eine Anordnung der Kontaktflächen auf der ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats ermöglicht eine bessere Kontaktierbarkeit der Kontaktflächen, beispielsweise mittels eines Bonddrahtes. In alternativen Beispielen können aber beide oder jeweils nur eine Kontaktfläche auch an der Seite des Substrats angeordnet sein.
- In noch einem weiteren Beispiel ist zumindest eine Passivierungsschicht zumindest bereichsweise auf der Sensorstruktur angeordnet, bevorzugt vollflächig angeordnet auf der ersten Seite des Substrats.
- Als Passivierungssicht kann eine reaktionsträge Schicht verstanden werden, die auf der Sensorstruktur angeordnet ist. Vorteilhaft kann durch Passivierung ein stark verringertes Reaktionsvermögens an der Oberfläche der Sensorstruktur erreicht werden. Somit kann, wegen des verringerten Reaktionsvermögens an der Oberfläche der Sensorstruktur, das Temperatursensorelement mit einer hohen Genauigkeit über lange Zeiträume hinweg betrieben werden.
- Beispielsweise kann die Passivierungsschicht zumindest ein Polyimidmaterial, ein Glasmaterial, ein Keramikmaterial und/oder ein Glaskeramikmaterial umfassen.
- In einem Beispiel umfasst die Sinterpaste eine Silbersinterpaste, und die Sinterpaste ist auf der Metallisierungsschicht vorappliziert mittels Schablonendruck, Siebdruck, Jetprinting, Dispensen, oder Transferdruck.
- Das Aufbringen der Sinterpaste auf der Metallisierungsschicht kann beispielsweise mit einer vorbestimmten Struktur erfolgen, wobei die vorbestimmte Struktur passgenau zur Struktur des Substrats sein kann. Mittels der genannten Drucktechniken kann die Sinterpaste mit einer derartigen Form bzw. mit einer derartigen Struktur aufgebracht werden, die der Form bzw. der Struktur des Substrats, bzw. des strukturierten Substrats entspricht, so dass beim Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe die Sinterpaste passgenau auf- bzw. angebracht werden kann.
- In einem weiteren Beispiel umfasst der Klebstoff einen „B-stage“ oder „pre-dried“ Adhesive, und der Klebstoff ist auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats vorappliziert mittels Schablonendruck, Siebdruck, Jetprinting, Dispensen, oder Transferdruck.
- Unter „B-stage“ oder „pre-dried“ Adhesives sind Klebstoffe zu verstehen, die aus einem Einkomponentensystem bestehen, insbesondere auf Basis von Epoxyverbindungen und die ihre Reaktivität über einen längeren Zeitraum behalten. Die Aushärtung des Klebstoffes erfolgt nach Positionierung der zu verklebenden Komponenten durch Wärme und Druck.
- In einem Beispiel umfasst das Substrat zumindest ein keramisches Isolationsmaterial, insbesondere Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid oder Siliciumcarbid, ein Glassandwichmaterial, oder ein Leiterplattenmaterial.
- Vorteilhaft bieten keramische Isolationsmaterialien eine Kombination aus hervorragenden mechanischen, chemischen, thermischen und elektrischen Eigenschaften.
- In einem weiteren Beispiel umfasst die Metallisierungsschicht zumindest ein Goldmaterial, ein Silbermaterial, oder eine Metalllegierung.
- In noch einem Beispiel weist die Sensorstruktur zumindest ein Widerstandselement auf, wobei das Widerstandselement durch eine Dünnschicht aus Platin oder einer Platinlegierung gebildet ist.
- In noch einem Beispiel weist die Sensorstruktur zumindest ein Widerstandselement auf, wobei das Widerstandselement durch eine Dickschicht, die zum Beispiel durch Siebdruck oder Inkjetdruck strukturiert aufgebracht wird und die aus Platin oder einer Platinlegierung gebildet ist.
- Beispielsweise kann die Sensorstruktur als PT100 oder PT1000 ausgebildet sein und als Messeffekt die Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von der Temperatur bei Platin anwenden.
- In einem weiteren Beispiel weist die Sensorstruktur andere metallische Schichten auf, deren elektrischer Widerstand sich mit der Temperatur ändert, insbesondere Nickel, Molybdän, Gold, Silber, Kupfer oder Metalllegierungen.
- In einem weiteren Beispiel weist die Sensorstruktur Volumenstrukturen oder Volumenkörper auf mit thermoresistiven Eigenschaften, insbesondere oxid metallische Körper oder Schichtaufbauten.
- Die Erfindung schlägt auch ein System zum Transport eines Temperatursensorelements vor, aufweisend:
- zumindest ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend:
- zumindest ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend:
- zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat,
- zumindest eine Sensorstruktur mit Kontaktflächen zur Kontaktierung der Sensorstruktur angeordnet zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, und
- (i) zumindest einen Klebstoff zumindest teilweise vorappliziert auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder
- (ii) zumindest eine Metallisierungsschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, und zumindest eine Sinterpaste zumindest teilweise vorappliziert auf der Metallisierungsschicht; und
- zumindest ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend:
- zumindest ein Trägerelement, wobei das Trägerelement zumindest teilweise mit dem vorapplizierten Klebstoff oder der vorapplizierten Sinterpaste in Kontakt steht.
- Das in dem System verwendete Temperatursensorelement kann ein Temperatursensorelement gemäß der zuvor definierten Erfindung und in den Beispielen der zuvor definierten Erfindung sein.
- Damit der vorapplizierte Klebstoff oder die vorapplizierte Sinterpaste während des Transports und Handlings des Temperatursensorelements positionstreu auf diesem verbleibt steht das Trägerelement zumindest teilweise mit dem vorapplizierten Klebstoff oder der vorapplizierten Sinterpaste in Kontakt. Hierbei kann beispielsweise ein Anordnen des Temperatursensorelements auf dem Trägerelement verstanden werden oder das Vereinzeln von vielen parallel gefertigten Temperatursensorelementen aus einem Nutzen.
- Vorteilhaft bietet der vorapplizierte Klebstoff oder die vorapplizierte Sinterpaste eine ausreichende Haltekraft des Temperatursensorelements auf dem Trägerelement, bis der vorapplizierte Klebstoff oder die vorapplizierte Sinterpaste eine ausreichende Haftfestigkeit bei der letztendlichen Anbringung des Temperatursensorelements auf dem elektronischen Bauelement oder der elektronischen Baugruppe während der Fertigung aufbaut.
- Das Temperatursensorelement bzw. eine Anordnung mit mehreren Temperatursensorelementen kann auf dem Trägerelement, beispielsweise einem Film-Frame bereitgestellt werden. In einer derartigen Lieferform kann es direkt in einem nächsten Prozess bzw. Verfahrensschritt vom Film-Frame entnommen und auf einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, gesintert oder geklebt werden. Dies entspricht der sogenannten Pick & Place-Technologie. Das bedeutet, dass das Temperaursensorelement mit Hilfe einer Robotik bzw. einer Greifvorrichtung oder einer Düse bzw. einer Ansaugvorrichtung vom Träger bzw. dem Film-Frame gelöst und zu dem entsprechenden elektronischen Bauelement oder der elektronischen Baugruppe transportiert werden kann.
- In einem Beispiel weist das System eine Vielzahl von Temperatursensorelementen auf, wobei das Trägerelement, zumindest teilweise auf dem vorapplizierten Klebstoff oder der vorapplizierten Sinterpaste angeordnet ist. Beispielsweise kann diese Vielzahl mehrere hundert oder auch tausend Temperatursensorelemente umfassen, die bereits strukturiert auf dem Trägerelement angeordnet sind.
- In noch einem Beispiel umfasst das Trägerelement zumindest eine Transferfolie oder einen Wafer-Frame.
- Beispielsweise kann eine Folie, mit oder ohne einstellbarer Klebekraft in einem Rahmen, wie einem Film-Frame, gespannt sein. Auch kann die Folie endlos auf einem Spulenträger gewickelt sein. Beispielsweise kann es sich bei der Transferfolie um eine UV-Folie handeln.
- Weiterhin umfasst die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensorelements zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend:
- Bereitstellen zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat;
- Anordnen zumindest eine Sensorstruktur mit Kontaktflächen zur Kontaktierung der Sensorstruktur zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats; und
- (i) Vorapplizieren zumindest einen Klebstoff zumindest teilweise auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt,
- oder
- (ii) Anordnen zumindest eine Metallisierungsschicht zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats, und
- Vorapplizieren zumindest eine Sinterpaste zumindest teilweise auf der Metallisierungsschicht.
- In einem Beispiel weist das Verfahren auf:
- Anordnen des Temperatursensorelements auf zumindest einem Trägerelement, wobei das Trägerelement zumindest teilweise mit dem vorapplizierten Klebstoff oder der vorapplizierten Sinterpaste in Kontakt steht.
- Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung, in der bevorzugte Ausführungsformen der Erfindung anhand von schematischen Zeichnungen erläutert sind.
- Dabei zeigt:
-
1 eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung; -
2 eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung; -
3 eine schematische Ansicht eines Systems zum Transport eines Temperatursensorelements gemäß einer Ausführungsform der Erfindung; und -
4 eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verbunden mit einem elektronischen Bauelement. - In
1 wird eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements1 gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Das gezeigte Temperatursensorelement1 weist ein Substrat3 auf, mit einer auf einer ersten Seite des Substrats3 angeordneten Sensorstruktur7 . In1 wird die Sensorstruktur7 als mäanderförmig verlaufende Leiterbahn zwischen zwei Kontaktflächen5a ,5b gezeigt. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann die Sensorstruktur auch anders ausgestaltet sein, zum Beispiel können die Windungen ineinander liegend angeordnet sein, um auf engem Raum eine größere Strecke zurücklegen zu können und damit einen bestimmten Widerstand zu erzielen. - Die Sensorstruktur
7 kann aus Platin hergestellt sein und als PT100 oder PT1000 verwendet werden. Auf der Sensorstruktur7 kann, in nicht gezeigten Ausführungsformen, eine Passivierungsschicht, beispielsweise aus Glas, angeordnet werden, welche die Sensorstruktur vor funktionsbeeinträchtigenden Umgebungseinflüssen schützt. - Das Substrat
3 kann aus einem keramischen Isolationsmaterial, insbesondere aus Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, Siliciumcarbid, einem Glassandwichmaterial, oder einem Leiterplattenmaterial gebildet sein und als Träger für die Sensorstruktur7 dienen. In der gezeigten Ausführungsform ist das Substrat3 elektrisch isolierend ausgestaltet und isoliert die Sensorstruktur7 von dem elektronischen Bauelement oder der elektronischen Baugruppe (nicht gezeigt in1 ), auf dem das Substrat3 befestigt wird. In nicht gezeigten Ausführungsformen kann das Substrat3 aber auch zumindest bereichsweise elektrisch leitend ausgestaltet sein, damit eine Kontaktfläche an einer zweiten Seite des Substrats3 , welcher der ersten Seite gegenüberliegt, angeordnet werden. - In der in
1 gezeigten Ausführungsform ist auf der zweiten Seite des Substrats3 eine Metallisierungsschicht9 angeordnet, auf der wiederum eine vorapplizierte Sinterpaste11 angeordnet ist. Die Sinterpaste11 kann auf der Metallisierungsschicht9 beispielsweise mittels Schablonendruck, Siebdruck, Jetprinting, oder Dispensen vorappliziert werden. Nach dem Anordnen kann die vorapplizierte Sinterpaste11 zunächst vorgetrocknet werden, bevor das Temperatursensorelement1 weiterverarbeitet werden kann. Beispielsweise kann eine Vielzahl von Tempersensorelementen auf einem einzigen Substrat aufgebaut werden und mittels Sägen, Laserschneiden, usw. vereinzelt werden. -
2 zeigt eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements1' gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung. Die gezeigte Ausführungsform unterscheidet sich von der in1 gezeigten Ausführungsform dadurch, dass keine Metallisierungsschicht an dem Substrat3' angeordnet ist. Auch ist in der gezeigten Ausführungsform keine vorapplizierte Sinterpaste vorhanden. Stattdessen ist in der gezeigten Ausführungsform ein Klebstoff12 auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats3' vorappliziert. - In
3 wird eine schematische Ansicht eines Systems13 zum Transport eines Temperatursensorelements1a bis1n gemäß einer Ausführungsform der Erfindung gezeigt. Die in3 gezeigten Temperatursensorelemente1a bis1n können baugleich mit dem in1 gezeigten Temperatursensorelement1 sein. Alternativ können aber auch Temperatursensorelemente verwendet werden, wie sie in2 gezeigt sind. In dem in3 gezeigten System13 sind mehrere Temperatursensorelemente1a bis1n benachbart auf einem Trägerelement15 angeordnet. - Das gezeigte Trägerelement
15 kann beispielsweise ein Film-Frame sein. In einer derartigen Lieferform können die Temperatursensorelements1a bis1n in einem Prozess bzw. Verfahrensschritt beim Endverarbeiter vom Film-Frame entnommen werden und auf einem elektronischen Bauelement oder einer elektronischen Baugruppe gesintert oder geklebt werden. Beispielsweise können die Temperatursensorelements1a bis1n mit Hilfe einer Robotik bzw. einer Greifvorrichtung oder einer Düse bzw. einer Ansaugvorrichtung (nicht gezeigt) vom Trägerelement15 bzw. dem Film-Frame gelöst werden und zu dem entsprechenden elektronischen Bauelement oder der elektronischen Baugruppe transportiert werden. -
4 zeigt eine schematische Ansicht eines Temperatursensorelements1 gemäß der ersten Ausführungsform der Erfindung verbunden mit einem elektronischen Bauelement17 . Das Temperatursensorelement1 kann baugleich mit dem in1 gezeigten Temperatursensorelement1 sein. In der gezeigten Ausführungsform ist das Temperatursensorelement1 auf dem elektronischen Bauelement17 aufgesintert und die Kontaktflächen sind mittels Bonddrähten19a ,19b kontaktiert. In einer nicht gezeigten Ausführungsform kann das Temperatursensorelement auch auf das elektronische Bauelement aufgeklebt sein. - 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.
- Bezugszeichenliste
-
- 1, 1 a - 1n, 1'
- Temperatursensorelement
- 3,3'
- Substrat
- 5a, 5b, 5a', 5b'
- Kontaktflächen
- 7, 7'
- Sensorstruktur
- 9
- Metallisierungsschicht
- 11
- Sinterpaste
- 12
- Klebstoff
- 13
- System zum Transport
- 15
- Trägerelement
- 17
- elektronisches Bauelement
- 19a, 19b
- Bonddrähte
- ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
- Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
- Zitierte Patentliteratur
-
- DE 102010050315 C5 [0003]
- EP 2428293 B1 [0016]
Claims (14)
- Ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement (17) oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend: zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat (3); zumindest eine Sensorstruktur (7) mit Kontaktflächen (5a, 5b) zur Kontaktierung der Sensorstruktur (7) angeordnet zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3); und (i) zumindest einen Klebstoff (12) zumindest teilweise vorappliziert auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder (ii) zumindest eine Metallisierungsschicht (9) angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), und zumindest eine Sinterpaste (11) zumindest teilweise vorappliziert auf der Metallisierungsschicht (9).
- Temperatursensorelement nach
Anspruch 1 , wobei die Kontaktflächen (5a, 5b) zur elektrischen Kontaktierung mit der Sensorstruktur (7) verbunden sind, und auf der ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3) angeordnet sind. - Temperatursensorelement nach
Anspruch 1 oder2 , aufweisend: zumindest eine Passivierungsschicht angeordnet zumindest bereichsweise auf der Sensorstruktur (7), bevorzugt vollflächig angeordnet auf der ersten Seite des Substrats (3). - Temperatursensorelement nach
Anspruch 3 , wobei die Passivierungsschicht zumindest ein Polyimidmaterial, ein Glasmaterial, ein Keramikmaterial und/oder ein Glaskeramikmaterial umfasst. - Temperatursensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sinterpaste (11) eine Silbersinterpaste umfasst, und wobei die Sinterpaste (11) auf der Metallisierungsschicht (9) vorappliziert ist mittels Schablonendruck, Siebdruck, Jetprinting, Dispensen, oder Transferdruck.
- Temperatursensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei der Klebstoff (12) einen „B-stage“ oder „pre-dried“ Adhesive umfasst, und wobei der Klebstoff (12) auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3) vorappliziert ist mittels Schablonendruck, Siebdruck, Jetprinting, Dispensen, oder Transferdruck.
- Temperatursensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei das Substrat (3) zumindest ein keramisches Isolationsmaterial, insbesondere Aluminiumoxid, Aluminiumnitrid, oder Siliciumcarbid, ein Glassandwichmaterial, oder ein Leiterplattenmaterial umfasst.
- Temperatursensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Metallisierungsschicht (9) zumindest ein Goldmaterial, ein Silbermaterial, oder eine Metalllegierung umfasst.
- Temperatursensorelement nach einem der vorangehenden Ansprüche, wobei die Sensorstruktur (7) zumindest ein Widerstandselement aufweist, wobei das Widerstandselement durch eine Dünnschicht aus Platin oder einer Platinlegierung gebildet ist.
- Ein System zum Transport eines Temperatursensorelements, aufweisend: zumindest ein Temperatursensorelement zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement (17) oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend: zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat (3), zumindest eine Sensorstruktur (7) mit Kontaktflächen (5a, 5b) zur Kontaktierung der Sensorstruktur (7) angeordnet zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), und (i) zumindest einen Klebstoff (12) zumindest teilweise vorappliziert auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder (ii) zumindest eine Metallisierungsschicht (9) angeordnet zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), und zumindest eine Sinterpaste (11) zumindest teilweise vorappliziert auf der Metallisierungsschicht (9); und zumindest ein Trägerelement (15), wobei das Trägerelement (15) zumindest teilweise mit dem vorapplizierten Klebstoff (12) oder der vorapplizierten Sinterpaste (11) in Kontakt steht.
- System nach
Anspruch 10 , aufweisend: eine Vielzahl von Temperatursensorelementen, wobei das Trägerelement (15) zumindest teilweise auf dem vorapplizierten Klebstoff (12) oder der vorapplizierten Sinterpaste (11) angeordnet ist. - System nach
Anspruch 10 oder11 , wobei das Trägerelement (15) zumindest eine Transferfolie oder einen Wafer-Frame umfasst. - Ein Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensorelements zum Verbinden mit einem elektronischen Bauelement (17) oder einer elektronischen Baugruppe, aufweisend: Bereitstellen zumindest ein elektrisch isolierendes Substrat (3); Anordnen zumindest eine Sensorstruktur (7) mit Kontaktflächen (5a, 5b) zur Kontaktierung der Sensorstruktur (7) zumindest bereichsweise auf einer ersten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3); und (i) Vorapplizieren zumindest einen Klebstoff (12) zumindest teilweise auf einer zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), wobei die erste Seite der zweiten Seite gegenüberliegt, oder (ii) Anordnen zumindest eine Metallisierungsschicht (9) zumindest bereichsweise auf der zweiten Seite des elektrisch isolierenden Substrats (3), und Vorapplizieren zumindest eine Sinterpaste (11) zumindest teilweise auf der Metallisierungsschicht (9).
- Das Verfahren nach
Anspruch 13 , aufweisend: Anordnen des Temperatursensorelements auf zumindest einem Trägerelement (15), wobei das Trägerelement (15) zumindest teilweise mit dem vorapplizierten Klebstoff (12) oder der vorapplizierten Sinterpaste (11) in Kontakt steht.
Priority Applications (5)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018203971.2A DE102018203971A1 (de) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Temperatursensorelement |
PCT/EP2019/055409 WO2019174968A1 (de) | 2018-03-15 | 2019-03-05 | Temperatursensorelement |
EP19709676.1A EP3765827A1 (de) | 2018-03-15 | 2019-03-05 | Temperatursensorelement |
CN201980013779.1A CN111742203B (zh) | 2018-03-15 | 2019-03-05 | 温度传感器元件 |
TW108107722A TWI729361B (zh) | 2018-03-15 | 2019-03-08 | 溫度感測器元件及其輸送系統和生產方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE102018203971.2A DE102018203971A1 (de) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Temperatursensorelement |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE102018203971A1 true DE102018203971A1 (de) | 2019-09-19 |
Family
ID=67774436
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE102018203971.2A Pending DE102018203971A1 (de) | 2018-03-15 | 2018-03-15 | Temperatursensorelement |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE102018203971A1 (de) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019131306A1 (de) * | 2019-11-20 | 2021-05-20 | Tdk Electronics Ag | Sensorelement und Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements |
JP2023519499A (ja) * | 2020-03-04 | 2023-05-11 | ヘレウス ネクセンソス ゲーエムベーハー | 温度センサアセンブリ及び温度センサアセンブリを製造する方法 |
WO2024037806A1 (de) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | SENSORELEMENT ZUR ERFASSUNG VON ZUMINDEST EINER PHYSIKALISCHEN ODER CHEMISCHEN MESSGRÖßE UND SENSORANORDNUNG |
Citations (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10020932C1 (de) * | 2000-04-28 | 2001-07-05 | Heinrich Zitzmann | Temperaturmessfühler und Verfahren zur Herstellung desselben |
EP2428293A2 (de) | 2010-09-03 | 2012-03-14 | Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG | Kontaktierungsmittel und Verfahren zur Kontaktierung elektrischer Bauteile |
DE102010050315A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Verfahren zur Herstellung von gesinterten, elektrischen Baugruppen und damit hergestellte Leistungshalbleitermodule |
DE102015114314A1 (de) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors |
-
2018
- 2018-03-15 DE DE102018203971.2A patent/DE102018203971A1/de active Pending
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE10020932C1 (de) * | 2000-04-28 | 2001-07-05 | Heinrich Zitzmann | Temperaturmessfühler und Verfahren zur Herstellung desselben |
EP2428293A2 (de) | 2010-09-03 | 2012-03-14 | Heraeus Materials Technology GmbH & Co. KG | Kontaktierungsmittel und Verfahren zur Kontaktierung elektrischer Bauteile |
DE102010050315A1 (de) * | 2010-11-05 | 2012-05-10 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Verfahren zur Herstellung von gesinterten, elektrischen Baugruppen und damit hergestellte Leistungshalbleitermodule |
DE102010050315C5 (de) | 2010-11-05 | 2014-12-04 | Danfoss Silicon Power Gmbh | Verfahren zur Herstellung von gesinterten, elektrischen Baugruppen und damit hergestellte Leistungshalbleitermodule |
DE102015114314A1 (de) * | 2015-08-28 | 2017-03-02 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | Verfahren zur Herstellung eines Temperatursensors |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102019131306A1 (de) * | 2019-11-20 | 2021-05-20 | Tdk Electronics Ag | Sensorelement und Verfahren zur Herstellung eines Sensorelements |
JP2023519499A (ja) * | 2020-03-04 | 2023-05-11 | ヘレウス ネクセンソス ゲーエムベーハー | 温度センサアセンブリ及び温度センサアセンブリを製造する方法 |
WO2024037806A1 (de) * | 2022-08-16 | 2024-02-22 | Innovative Sensor Technology Ist Ag | SENSORELEMENT ZUR ERFASSUNG VON ZUMINDEST EINER PHYSIKALISCHEN ODER CHEMISCHEN MESSGRÖßE UND SENSORANORDNUNG |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE102007006706B4 (de) | Schaltungsanordnung mit Verbindungseinrichtung sowie Herstellungsverfahren hierzu | |
DE102011115886B4 (de) | Verfahren zur Schaffung einer Verbindung eines Leistungshalbleiterchips mit oberseitigen Potentialflächen zu Dickdrähten | |
DE102015212832B4 (de) | Halbleitervorrichtung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE102018203971A1 (de) | Temperatursensorelement | |
EP1963455A1 (de) | Verbundmaterial, insbesondere mehrschichtmaterial sowie kleber- oder bondmaterial | |
DE102012222791A1 (de) | Verfahren zur Kontaktierung eines Halbleiters und Halbleiterbauelement mit erhöhter Stabilität gegenüber thermomechanischen Einflüssen | |
EP1756537A1 (de) | Temperaturfühler und verfahren zu dessen herstellung | |
DE102016218968A1 (de) | Leistungsmodul und Verfahren zur Herstellung eines Leistungsmoduls | |
DE102009018541A1 (de) | Kontaktierungsmittel und Verfahren zur Kontaktierung elektrischer Bauteile | |
DE112018001784T5 (de) | Stromerfassungswiderstand | |
DE202012004434U1 (de) | Metallformkörper zur Schaffung einer Verbindung eines Leistungshalbleiterchips mit oberseitigen Potentialflächen zu Dickdrähten | |
EP0841668B1 (de) | Elektrischer Widerstand und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1812158A1 (de) | Verfahren zum Einbetten von Halbleiterscheiben in dielektrische Schichten | |
DE202018001393U1 (de) | Temperatursensorelement | |
DE2124887C3 (de) | Elektrisches Bauelement, vorzugsweise Halbleiterbauelement, mit Folienkontaktierung | |
WO2019174968A1 (de) | Temperatursensorelement | |
DE3444699A1 (de) | Elektrisches leistungsbauteil | |
DE102014203306A1 (de) | Herstellen eines Elektronikmoduls | |
JP2000138131A (ja) | チップ型電子部品 | |
WO2021175542A1 (de) | Temperatursensorverbund und verfahren zur herstellung eines temperatursensorverbundes | |
DE10050601B4 (de) | Haltevorrichtung für elektronische Bauteile und Halteverfahren für solche Bauteile | |
DE102017113153A1 (de) | Chip mit sinterbarem Oberflächenmaterial | |
DE202018004354U1 (de) | Widerstandsbauelement zur Oberflächenmontage auf einer Leiterplatte und Leiterplatte mit zumindest einem darauf angeordneten Widerstandsbauelement | |
DE102013102637A1 (de) | Metall-Keramik-Substrat sowie Verfahren zum Herstellen eines Metall-Keramik-Substrates | |
DE102013226294A1 (de) | Widerstandsbauelement, dessen Herstellung und Verwendung |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
R012 | Request for examination validly filed | ||
R079 | Amendment of ipc main class |
Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: G01K0007160000 Ipc: G01K0007180000 |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: YAGEO NEXENSOS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: HERAEUS SENSOR TECHNOLOGY GMBH, 63450 HANAU, DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: EULER, MATTHIAS, DR., DE Representative=s name: BRAND, NORMEN, DIPL.-CHEM. UNIV. DR. RER. NAT., DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE Representative=s name: BRAND, NORMEN, DR. RER. NAT., DE Representative=s name: BRAND, NORMEN, DIPL.-CHEM. UNIV. DR. RER. NAT., DE |
|
R082 | Change of representative |
Representative=s name: MEISSNER BOLTE PATENTANWAELTE RECHTSANWAELTE P, DE |
|
R081 | Change of applicant/patentee |
Owner name: YAGEO NEXENSOS GMBH, DE Free format text: FORMER OWNER: HERAEUS NEXENSOS GMBH, 63450 HANAU, DE |