DE10205047A1 - Sensor, insbesondere zur Messung an oder in Flüssigkeiten sowie Verfahren zur Herstellung desselben - Google Patents

Sensor, insbesondere zur Messung an oder in Flüssigkeiten sowie Verfahren zur Herstellung desselben

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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, insbesondere zur Messung an oder in Flüssigkeiten, sowie auf ein Verfahren zur Herstellung desselben. DOLLAR A Dabei besteht der Sensor aus DOLLAR A - einem Substrat (1), das auf wenigstens einer Seite eine aktive Sensorfläche (2) mit mindestens einem Sensorelement (3) aufweist, wobei auf dieser Substratseite mindestens eine elektrische Anschlußleitung (4) für das mindestens eine Sensorelement (3) angeordnet ist, DOLLAR A - einer Kapselung (7) aus einem Kapselungsmaterial, wobei die Kapselung (7) das Substrat (1) und die wenigstens eine elektrische Anschlussleitung (4) zumindest auf der Seite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, ohne Ausbildung eines Spaltes umgibt, und die Kapselung (7) eine Aussparung (8) als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche (2) aufweist, wobei DOLLAR A auf der Substratseite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, ein um die aktive Sensorfläche (2) umlaufender Ring (6) aus einem vom Kapselungsmaterial verschiedenen Material aufgebracht ist, und der Ring (6) zwischen Substrat (1) und Kapselungsmaterial angeordnet ist und beabstandet vom Rand des Substrats (6) verläuft.

Description

  • Die Erfindung bezieht sich auf einen Sensor, insbesondere auf einen Sensor, mit dem Messungen an und in Flüssigkeiten durchgeführt werden. Der gattungsgemäße Sensor besteht aus einem Substrat, das auf wenigstens einer Seite eine aktive Sensorfläche mit mindestens einem Sensorelement aufweist, wobei auf dieser Substratseite mindestens eine elektrische Anschlußleitung für das mindestens eine Sensorelement angeordnet ist. Die mindestens eine Anschlussleitung dient dazu, das Sensorelement direkt oder indirekt (über weitere elektrische Verbindungselemente) mit einer Versorgungs-, Ansteuer- und/oder Auswerteelektronik zu verbinden. Zum Schutz vor äußeren Einflüssen und mechanischen Belastungen ist der Sensor verkapselt, wobei die Kapselung das Substrat und die elektrische Anschlussleitung zumindest auf der Seite, welche die aktive Sensorfläche aufweist, umgibt. Um einen Zugang zur aktiven Sensorfläche zu schaffen, weist die Kapselung eine Aussparung als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche auf. Über diese Zugangsöffnung gelangt zum Beispiel eine zu vermessende Flüssigkeit an die aktive Sensorfläche. Dabei soll die Kapselung unter anderem verhindern, daß Flüssigkeit in den Bereich der Anschlussleitungen eindringt, was ansonsten zu einer Beschädigung der Anschlussleitungen und/oder zu einem elektrischen Kurzschluß zwischen den Anschlußleitungen führen könnte.
  • Ein solcher Sensor ist beispielsweise aus der Fig. 3 der EP 0 813 236 A1 bekannt. Beim Einsatz eines solchen Sensors unter Extrembedingungen, die zum Beispiel auftreten, wenn der Sensor zur Messung an oder in Flüssigkeiten eingesetzt wird, ist die Haftung zwischen dem Substrat und der Kapselung oftmals nicht so gut, so daß die Kapselung das Substrat nicht oder nicht dauerhaft dicht abschließt und in nachteiliger Weise doch Flüssigkeit an die empfindlichen Anschlussleitungen gelangen kann. Hinzu kommt, daß die verwendeten Kapselungsmaterialien oftmals im ausgehärteten Zustand sehr spröde sind. Diese führt unter anderem dazu, daß bei Temperaturschwankungen und/oder mechanischem Stress das Kapselungsmaterial sich vom Substrat ablöst und/oder sich Risse in der Kapselung bilden, was zu Undichtigkeiten führt. Extrembedingungen, welche die Haftung des Kapselungsmaterials auf dem Substrat beeinträchtigen, sind bspw. hohe Temperaturen, hoher Druck und/oder besondere chemische und physikalische Eigenschaften der zu vermessenden Flüssigkeit. Besonders kritisch ist die Lage, wenn der Sensor vollständig oder teilweise in die zu vermessende Flüssigkeit eintaucht, wie dies zum Beispiel bei einem Ölzustandsensor der Fall ist, der in Kraftfahrzeugen eingesetzt wird.
  • Ein vom gattungsgemäßen Sensoraufbau verschiedener Sensoraufbau wird in der DE 198 52 967 A1 beschrieben. Dort besteht der Sensor zwar ebenfalls aus einem Substrat, das auf einer Seite eine aktive Sensorfläche mit Anschlussleitungen aufweist, jedoch ist der dort gezeigte und beschriebene Sensor nicht verkapselt. Vielmehr weist der dort beschriebene Sensor eine Abdeckplatte auf, die über dem Substrat angeordnet ist, wobei die Abdeckplatte oberhalb der aktiven Sensorfläche unter Ausbildung eines Messvolumens eine Zugangsöffnung für die aktive Sensorfläche aufweist. Dabei besteht zwischen Abdeckplatte und Substrat ein Spalt, in welchem eine die Zugangsöffnung umgrenzende Dichtung angeordnet ist. Der Sensor gemäß DE 198 52 967 A1 ist jedoch aufgrund des Spaltes zwischen Abdeckplatte und Substrat nicht dafür geeignet, ganz oder teilweise in eine Flüssigkeit eingetaucht zu werden. Darüber hinaus ist die mechanische Fixierung der Abdeckplatte auf dem Substrat problematisch, da diese in einer sogenannten Flip-Chip- Verbindung zwischen den auf der Unterseite der Abdeckplatte angeordneten elektrischen Kontaktelementen und elektrischen Anschlussflächen der Anschlussleitungen auf dem Substrat besteht, die mechanisch nicht belastbar ist.
  • Aufgabe der Erfindung ist es, den gattungsgemäßen Sensor dahingehend weiterzuentwickeln, daß ein Eindringen von Flüssigkeit oder Gas aus dem Bereich der aktiven Sensorfläche in das Kapselungsgehäuse und hin zu den empfindlichen Anschlussleitungen sicher und dauerhaft vermieden wird. Darüber hinaus ist es eine Aufgabe der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung des verbesserten Sensors anzugeben.
  • Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß auf der Substratseite, welche die aktive Sensorfläche aufweist, ein um die aktive Sensorfläche umlaufender Ring aus einem vom Kapselungsmaterial verschiedenen Material aufgebracht wird, wobei der Ring zwischen Substrat und Kapselungsmaterial angeordnet ist und beabstandet vom Rand des Substrats verläuft.
  • Dabei wird durch den Ring im Ergebnis eine dauerhaft bessere Haftung zwischen dem Substrat und dem Kapselungsmaterial erzielt. Zu diesem Zweck wird für den Ring ein Material verwendet, dessen Haftung auf dem Substrat besser ist als die Haftung des Kapselungsmaterial auf dem Substrat. Andererseits erfolgt die Materialabstimmung so, daß auch die Haftung zwischen dem Material des Rings und dem Material der Kapselung größer ist als die Haftung des Kapselungsmaterials auf dem Substrat an sich.
  • Zusätzlich erfolgt die Materialabstimmung in vorteilhafter Weise so, daß das Material des Rings im ausgehärteten Zustand weicher, elastischer und weniger spröde ist als das Kapselungsmaterial. Dadurch wird über den Ring eine dehnbare und dadurch dauerhaft zuverlässige Verbindung zwischen dem Substrat und der Kapselung geschaffen.
  • In einer Ausführungsform erfolgt die Materialauswahl ausschließlich danach, daß das Material des Rings im ausgehärteten Zustand weicher, elastischer und weniger spröde ist als das Kapselungsmaterial, auch wenn die Haftung des Ringmaterials auf dem Substrat an sich nicht besser ist als die des Kapselungsmaterials, da bereits durch die Schaffung einer dehnbaren Verbindung die Dichtigkeit erhöht wird.
  • Die Materialauswahl und die Abstimmung der Materialien für das Substrat, die Kapselung und den Ring erfolgt dabei unter dem Gesichtspunkt bessere Haftung und/oder dehnbare Verbindung. Welche Materialien der Fachmann im konkreten Fall verwenden wird, hängt sicherlich auch davon ab, ob zum Beispiel das Substratmaterial und/oder das Kapselungsmaterial aus anderen Gründen vorgegeben ist.
  • Die Grundidee der Erfindung ist dabei immer, daß sich durch die Einkapselung eines Ringes die Dichtigkeit der Kapselung insgesamt dauerhaft erhöhen lässt, wobei das Kapselungsmaterial an sich für die zu vermessende Flüssigkeit undurchlässig ist.
  • Anhand der beigefügten Zeichnungen soll die Erfindung nachfolgend näher erläutert werden. Es zeigt:
  • Fig. 1 eine Draufsicht auf das Substrat eines Sensors mit den Sensorelementen und den Anschlußleitungen/Anschlußflächen,
  • Fig. 2 eine Draufsicht wie in Fig. 1, jedoch nach dem Aufbringen eines Ringes um die aktive Sensorfläche,
  • Fig. 3 eine Draufsicht wie in Fig. 2, jedoch nach dem Bonden von Anschlußdrähten,
  • Fig. 4 eine Draufsicht wie in Fig. 3, jedoch nach dem Einkapseln des Substrats,
  • Fig. 5 einen Schnitt (A-A) durch den Sensor gemäß Fig. 4,
  • Fig. 6A Bestrahlung eines photosensitiven, positiv resistiven Lacks zur Erzeugung des Rings auf dem Substrat,
  • Fig. 6B Bestrahlung eines photosensitiven, negativ resistiven Lacks zur Erzeugung des Rings auf dem Substrat,
  • Fig. 7 einen Schnitt durch das Substrat mit darauf aufgebrachtem Ring,
  • Fig. 8 einen Schnitt durch den Sensor wie in Fig. 5, jedoch in einer alternativen Ausführungsform.
  • Fig. 1 zeigt die Draufsicht auf das Substrat (1) eines Sensors mit den darauf befindlichen Sensorelementen (3) sowie den elektrischen Anschlussleitungen (4) zu den Sensorelementen (3). An den Enden der Anschlussleitungen (4) befinden sich Anschlußflächen (5) - sogenannte Bondpads - zur Kontaktierung von dünnen Anschlussdrähtchen (9), den sogenannten Bondrähten, über die die Sensorelemente (3) mit einer Versorgungs-, Ansteuer- und/oder Auswerteelektronik verbunden werden. Der Bereich, in dem die Sensorelemente (3) auf dem Substrat (1) angeordnet sind, wird als aktive Sensorfläche (2) bezeichnet. Im vorliegenden Fall handelt es sich bei den Sensorelementen (3) um die eine Kapazität bildenden Elektroden eines Interkondensators (Sensoren mit derartig strukturierten Elektroden werden allgemein auch als Interdigitalsensoren bezeichnet). Die Erfindung ist jedoch nicht auf Interdigitalsensoren beschränkt. Es sind vielmehr innerhalb der aktiven Sensorfläche (2) auch andere Sensorelemente, z. B. Temperatursensorelemente oder ionensensitive Feldeffekttransistoren denkbar. Die Elektroden, welche die Sensorelemente (3) ausbilden, die Anschlussleitungen (4) und die Anschlußflächen (5) können auf das Substrat (1) aufgesputtert, aufgedampft, aufgedruckt oder sonstwie aufgebracht sein. Das Substrat (1) besteht vorzugsweise aus Quarzglas. Es sind jedoch auch alternative Materialien wie Silizium, Keramik oder Kunststoff als Substratmaterial denkbar. Quarzglas hat zum einen den Vorteil, ein Isolator zu sein, und zum anderen den Vorteil, das es piezoelektrische Eigenschaften besitzt, so daß das Substrat (1) im Fall eines akustischen Sensors über die Elektroden zu mechanischen Schwingungen angeregt werde kann.
  • Das Aufbringen der Sensorelemente (3), der Anschlussleitungen (4) und der Bondpads (5) erfolgt während der Fabrikation für eine Vielzahl von Sensoren gleichzeitig auf einer einzelnen, großen Substratscheibe, einem sogenannten Wafer (nicht dargestellt).
  • Anschließend wird der Wafer in die einzelnen Substrate (1) mittels bekannter Techniken wie Sägen, Schneiden oder Ätzen geteilt (vereinzelt). Die vereinzelten Substrate (1) werden auch als Mikrochips (µChip) bezeichnet.
  • Fig. 2 zeigt eine Draufsicht wie in Fig. 1, jedoch nach dem Aufbringen des erfindungsgemäßen Ringes (6), welcher um die aktive Sensorfläche (2) herum und beabstandet zum Rand des Substrats (1) verläuft. Dabei kreuzt der Ring (6) überdeckend auch die Anschlussleitungen (4) zu den Sensorelementen (3) und wirkt daher wie eine Barriere zu den Bondpads (5), die näher zum Rand des Substrats (1) angeordnet sind. Gemäß Fig. 2 besitzt der Ring (6) eine rechteckige Kontur. Es sind jedoch die verschiedensten Konturen (kreisförmig, quadratisch, elliptisch, oval, etc.) denkbar. Eine vorteilhafte Art und Weise, den Ring (6) auf das Substrat (1) aufzubringen, wird weiter unten im Zusammenhang mit den Fig. 6A und 6B erläutert. Dabei erfolgt das Aufbringen der Ringe (6) bevorzugt ebenfalls noch auf dem Wafer vor der Vereinzelung der einzelnen Substrate (1).
  • Fig. 3 zeigt ein nunmehr vereinzeltes Substrat (1), das mit seiner der aktiven Sensorfläche (1) abgewandten Seite auf einem elektrischen Anschlussrahmen (10), einem sogenannten lead frame, fixiert wurde, wobei zwischen den Bondpads (5) des Substrats (1) und dem lead frame (10) Bondrähte (9) zur Herstellung einer elektrischen Verbindung angeordnet sind.
  • Fig. 4 zeigt eine Draufsicht wie in Fig. 3, jedoch nach dem Einkapseln des Substrats (1). Einen Schnitt (A-A) durch den eingekapselten Sensor zeigt Fig. 5. Die Kapselung (7) umgibt das Substrat (1), die Anschlussleitungen (4), die Anschlussflächen (5), die Bonddrähte (9) und teilweise den lead frame (10). Dabei weist die Kapselung (7) eine Aussparung (8) als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche (2) auf. Der erfindungsgemäße Ring (6) ist zwischen dem Substrat (1) dem Kapselungsmaterial angeordnet und wird vollständig von der Kapselung (7) eingeschlossen. In der dargestellten Ausführungsform ist der Ring (6) etwas beabstandet von der Aussparung (8) in der Kapselung (7) angeordnet. Es ist jedoch auch vorgesehen, den Ring (6) ganz dicht neben der vorgesehenen Aussparung (8) aufzubringen. In vorteilhafter Weise sollte der Ring (6) jedoch in jedem Fall von der Kapselung (7) vollständig eingeschlossen werden, damit die verbindende Fläche zwischen dem Ring (6) und der Kapselung (7) möglichst groß wird.
  • Fig. 8 zeigt eine von Fig. 5 abweichende Ausführungsform des Sensors. Dabei ist der lead frame (10) unmittelbar ohne Bonddrähte auf der Substratseite mit der aktiven Sensorfläche (2) fixiert. In diesem Fall reicht es aus, wenn nur die Substratseite mit der aktiven Sensorfläche (2) erfindungsgemäß eingekapselt wird.
  • Für die Herstellung der Kapselung können verschiedene Materialien verwendet werden. Derartige Materialien sind dem Fachmann auch als Vergussmasse (engl. mould material) geläufig. So kann für die Kapselung (7) bspw. ein Kunstharz auf Epoxydharzbasis verwendet werden. Dabei wird das Kunstharz vorzugsweise zur Stabilisierung mit Quarzglasmehl und/oder Glasfasern gefüllt.
  • Zur Ausbildung des Ringes wird vorzugsweise ein Lack, insbesondere ein photosensitiver Lack verwendet. Zwei für das erfindungsgemäße Verfahren geeignete Lacke sind beispielsweise unter den Namen SU-8 oder AZ-4000 verfügbar. Derartige Lacke werden auch als Photoresist bezeichnet.
  • Das Verfahren zur Herstellung des erfindungsgemäßen Sensors ist durch die folgenden Schritte gekennzeichnet:
    • a) Bereitstellung des Substrats (1), das auf wenigstens einer Seite eine aktive Sensorfläche (2) mit mindestens einem Sensorelement (3) aufweist, wobei auf dieser Substratseite mindestens eine elektrische Anschlußleitung (4) für das mindestens eine Sensorelement (3) angeordnet ist,
    • b) Aufbringen des Rings (6) auf die Substratseite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, wobei der Ring (6) die aktive Sensorfläche (2) umschließt und beabstandet zum Rand des Substrats (1) angeordnet ist,
    • c) Erzeugung einer Kapselung (7) aus einem Kapselungsmaterial,
      • - wobei die Kapselung (7) das Substrat (1) und die wenigstens eine elektrische Anschlussleitung (4) zumindest auf der Seite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, unter Einschluß des Rings (6) umgibt,
      • - wobei die Kapselung (7) unter Ausbildung einer Aussparung (8) als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche (2) erzeugt wird.
  • Dabei ist das Kapselungsmaterial erfindungsgemäß vom Material des Rings (6) erfindungsgemäß verschieden, um eine bessere Haftung der Kapselung (7) auf dem Substrat (1) und/oder eine dehnbarere Verbindung zwischen Substrat (1) und Kapselung (7) zu schaffen.
  • Zur Durchführung von Schritt c) wird das Kapselungsmaterial vorzugsweise bei einer bestimmten Temperatur (z. B. zwischen 200°C und 280°C) in eine Form eingefüllt. Zur Durchführung von Schritt b) - dem Aufbringen des Rings (6) - wird dann vorzugsweise ein Material verwendet wird, das bei der Temperatur, die für die Durchführung des Schrittes c) verwendet wird, zumindest anschmilzt (erweicht). Auf diese Weise wird eine innige Verbindung zwischen dem Ringmaterial und dem Kapselungsmaterial nach dem Erkalten erreicht.
  • Zum Aufbringen des Rings (6) wird vorzugsweise ein photosensitiver Lack (11) verwendet, der großflächig auf das Substrat (1) aufgebracht und anschließend ausgehärtet wird, wobei die Ausbildung des Rings (6) dann durch selektive Belichtung und anschließendes Entfernen des Lacks (11) außerhalb des Ringbereiches in einem Entwicklungsprozeß erfolgt. Die Lackschicht (11) kann zwischen 1 µm und 104 µm dick sein.
  • Bei Verwendung eines negativ resistiven Lacks (11) wird dieser nach dem Aushärten selektiv in den Bereichen, in denen der Ring (6) entstehen soll, mit Licht, vorzugsweise UV- Strahlung, bestrahlt. Der nicht belichtete Lack wird dann in einem Entwicklungsprozeß zur Ausbildung des Rings (6) entfernt.
  • Bei Verwendung eines positiv resistiven Lacks wird dieser nach dem Aushärten selektiv bis auf die Bereiche, in denen der Ring (6) entstehen soll, mit Licht bestrahlt. In diesem Fall dann der belichtete Lack in einem Entwicklungsprozeß zur Ausbildung des Rings (6) entfernt.
  • Dabei erfolgt die selektive Belichtung des Lacks (11) vorzugsweise durch eine entsprechend ausgebildete Maske (12) hindurch (siehe Fig. 6A und 6B). Es ist jedoch auch möglich, die selektive Belichtung des Lacks über mindestens einen Lichtstrahl durchzuführen, der entsprechend der selektiven Belichtungsstruktur relativ zum Substrat bewegt wird (nicht dargestellt). Die Belichtung des Lacks kann auch mit Hilfe eines Elektronenstrahls erfolgen. Dabei wird dann als Lack vorzugsweise Polymethylmethacrylat (PMMA) verwendet.
  • In einer alternativen Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist es auch vorgesehen, zur Ausbildung des Rings keinen photosensitiven Lack zu verwenden, sondern ein Material, das man mit einem Dispenser entsprechend der Ringkontur auf das Substrat aufbringen kann (nicht dargestellt). Darüber hinaus ist es auch möglich, das Material für den Ring mittels Sieb- oder Schablonendrucks aufzubringen.
  • Falls das Substrat (1) auf einem lead frame (10) fixiert werden soll, so erfolgt dies in einem Zwischenschritt nach dem Aufbringen des Rings (6) und vor der Einkapselung. Dabei wird in diesem Zwischenschritt das Substrat (1) mit seiner der aktiven Sensorfläche (2) abgewandten Seite auf den lead frame (10), der über den Rand des Substrats hinausragt (1), fixiert, und in einem darauf folgenden Zwischenschritt mindestens ein Bonddraht (9) zwischen dem lead frame (10) und einer Anschlußfläche (5) einer Anschlussleitung (4) kontaktiert, wobei die mindestens eine Anschlussfläche (5) außerhalb des um die aktive Sensorfläche (2) umlaufenden Rings (6) angeordnet ist. Die nachfolgende Einkapselung wird dann so durchgeführt, daß die Kapselung (7) auch die Anschlussfläche (5), den Bonddraht (9) und teilweise auch den lead frame (10) umgibt. Der Rest des lead frame (10) ragt dann für eine weitere elektrische Verbindung aus der Kapselung (7) heraus. Bezugszeichenliste 1 Substrat
    2 Aktive Sensorfläche
    3 Sensorelement
    4 Anschlussleitung
    5 Anschlussfläche
    6 Ring
    7 Kapselung
    8 Aussparung in der Kapselung
    9 Bonddraht
    10 Lead frame
    11 Lackschicht
    12 Belichtungsmaske

Claims (18)

1. Sensor bestehend
aus einem Substrat (1), das auf wenigstens einer Seite eine aktive Sensorfläche (2) mit mindestens einem Sensorelement (3) aufweist, wobei auf dieser Substratseite mindestens eine elektrische Anschlußleitung (4) für das mindestens eine Sensorelement (3) angeordnet ist,
aus einer Kapselung (7) aus einem Kapselungsmaterial, wobei die Kapselung (7) das Substrat (1) und die wenigstens eine elektrische Anschlussleitung (4) zumindest auf der Seite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, ohne Ausbildung eines Spaltes umgibt, und die Kapselung (7) eine Aussparung (8) als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche (2) aufweist,
dadurch gekennzeichnet, daß
auf der Substratseite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, ein um die aktive Sensorfläche (2) umlaufender Ring (6) aus einem vom Kapselungsmaterial verschiedenen Material aufgebracht ist, wobei der Ring (6) zwischen Substrat (1) und Kapselungsmaterial angeordnet ist und beabstandet vom Rand des Substrats (6) verläuft.
2. Sensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Kapselungsmaterial ein Kunstharz ist.
3. Sensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Material des Rings (6) ein Lack ist.
4. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Quarzglas besteht.
5. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Keramik besteht.
6. Sensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Substrat (1) aus Kunststoff besteht.
7. Sensor nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß
ein elektrisch leitender Anschlussrahmen (10) vorgesehen ist, auf dem das Substrat (1) mit seiner der aktiven Sensorfläche (2) abgewandten Seite angeordnet ist, wobei der Anschlussrahmen (10) über den Rand des Substrats (1) hinausragt,
die mindestens eine Anschlussleitung (4) eine Anschlussfläche (5) zur Kontaktierung des einen Ende eines Bonddrahtes (9) aufweist, der mit seinem anderen Ende mit dem Anschlussrahmen (10) verbunden ist, wobei die mindestens eine Anschlussfläche (5) außerhalb des um die aktive Sensorfläche (2) umlaufenden Rings (6) angeordnet ist,
die Kapselung (7) auch die Anschlussfläche (5), den Bonddraht (9) und teilweise auch den Anschlussrahmen (10) umgibt.
8. Verfahren zur Herstellung eines Sensors nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch die folgenden Schritte:
a) Bereitstellung eines Substrats (1), das auf wenigstens einer Seite eine aktive Sensorfläche (2) mit mindestens einem Sensorelement (3) aufweist, wobei auf dieser Substratseite mindestens eine elektrische Anschlußleitung (4) für das mindestens eine Sensorelement (3) angeordnet ist,
b) Aufbringen eines Rings (6) auf die Substratseite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, wobei der Ring (6) die aktive Sensorfläche (2) umschließt und beabstandet zum Rand des Substrats (1) angeordnet ist,
c) Erzeugung einer Kapselung (7) aus einem Kapselungsmaterial,
wobei die Kapselung (7) das Substrat und die wenigstens eine elektrische Anschlussleitung (4) zumindest auf der Seite, welche die aktive Sensorfläche (2) aufweist, unter Einschluß des Rings (6) umgibt,
wobei die Kapselung (7) unter Ausbildung einer Aussparung (8) als Zugangsöffnung zur aktiven Sensorfläche (2) erzeugt wird,
wobei das Kapselungsmaterial vom Material des Rings (6) verschieden ist.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß
zur Durchführung von Schritt c) Kapselungsmaterial bei einer bestimmten Temperatur in eine Form eingefüllt wird,
zur Durchführung von Schritt b) zum Aufbringen des Rings (6) ein Material verwendet wird,
das bei der Temperatur, die für die Durchführung des Schrittes c) verwendet wird, zumindest anschmilzt (erweicht).
10. Verfahren nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß als Kapselungsmaterial Kunstharz verwendet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß als Material für den Ring (6) ein Lack verwendet wird.
12. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung von Schritt b)
1. ein photosensitiver Lack (11) großflächig auf das Substrat (1) aufgebracht wird,
2. der Lack (11) nach dem Aushärten selektiv in den Bereichen, in denen der Ring (6) entstehen soll, mit Licht bestrahlt wird,
3. der nicht belichtete Lack (11) in einem Entwicklungsprozeß zur Ausbildung des Rings (6) entfernt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung von Schritt b)
1. ein photosensitiver Lack (11) großflächig auf das Substrat (1) aufgebracht wird,
2. der Lack (11) nach dem Aushärten selektiv bis auf die Bereiche, in denen der Ring (6) entstehen soll, mit Licht bestrahlt wird,
3. der belichtete Lack (11) in einem Entwicklungsprozeß zur Ausbildung des Rings (6) entfernt wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Belichtung des Lacks (11) durch eine entsprechend ausgebildete Maske (12) hindurch erfolgt.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die selektive Belichtung des Lacks (11) über mindestens einen Lichtstrahl erfolgt, der entsprechend der selektiven Belichtungsstruktur relativ zu dem Substrat (1) bewegt wird.
16. erfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Schrittes b) das Material für den Ring (6) mittels eines Dispensers aufgebracht wird.
17. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß zur Durchführung des Schrittes b) das Material für den Ring (6) mittels Sieb- oder Schablonendruck aufgebracht wird.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 17, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schritten b) und c)
in einem Zwischenschritt
das Substrat (1) mit seiner der aktiven Sensorfläche abgewandten Seite auf einem elektrisch leitenden Anschlussrahmen (10), der über den Rand des Substrats (1) hinausragt, fixiert wird,
in einem darauf folgenden Zwischenschritt
mindestens ein Bonddraht (9) zwischen dem Anschlussrahmen (10) und einer Anschlußfläche (5) einer Anschlussleitung (4) kontaktiert wird, wobei die mindestens eine Anschlußfläche (5) außerhalb des um die aktive Sensorfläche (2) umlaufenden Rings (6) angeordnet ist,
wobei Schritt c) so durchgeführt wird, daß die Kapselung (7) auch die Anschlussfläche (5), den Bonddraht (9) und teilweise auch den Anschlussrahmen (10) umgibt.
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