DE10343791A1 - Heissfilmluftmassensensor mit Durchkontaktierungen am Sensorchip - Google Patents

Heissfilmluftmassensensor mit Durchkontaktierungen am Sensorchip Download PDF

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Tobias Lang
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Abstract

Die Erfindung bezieht sich auf einen Heißfilmluftmassensensor, der einen Sensorchip (3) mit Sensormembran (8) sowie eine Trägerstruktur (5) umfasst. Der Sensorchip (3) ist in einer Aufnahme (4) der Trägerstruktur (5) aufgenommen. Im Sensorchip (3) ist zumindest eine Durchkontaktierung (11) angebracht, durch die chipseitige Leiterbahnen (9) von der Oberseite (7) auf die Unterseite (12) des Sensorchips (3) geführt werden und an an der Unterseite (12) des Sensorchips (3) positionierten Kontaktstellen (24) mit in der Trägerstruktur (5) aufgenommenen Leiterbahnen (13) am Boden (15) der Aufnahme (4) elektrisch leitend verbunden werden.

Description

  • Technisches Gebiet
  • Bei vielen Prozessen muss eine definierte Luftmasse zugeführt werden. Hierzu zählen insbesondere Verbrennungsprozesse, die unter geregelten Bedingungen ablaufen, wie die Verbrennung von Kraftstoff in Verbrennungskraftmaschinen von Kraftfahrzeugen mit anschließender katalytischer Abgasreinigung. Zur Messung des Luftmassendurchsatzes werden dabei Heißfilmluftmassensensoren eingesetzt.
  • Aus „Kraftfahrzeutechnisches Taschenbuch", Herausgeber Robert Bosch GmbH, 23. Auflage, Seite 116 f., Vieweg Verlag, Wiesbaden, 1999, ist bekannt, bei einem Heißfilmluftmassensensor auf einer dünnen Sensormembran einen Heizwiderstand anzuordnen, der von zwei Temperaturmesswiderständen umgeben ist. In einem Luftstrom, der über die Membran geführt wird, ändert sich die Temperaturverteilung und wird von den Temperaturmesswiderständen erfasst. Aus der Widerstandsdifferenz der Temperaturmesswiderstände ist der Luftmassenstrom bestimmbar.
  • Die zur Datenerfassung und zur Stromversorgung des Heizwiderstandes erforderlichen Verbindungen mit der Elektronik werden durch Dünndrahtbonds realisiert. Bei den derzeit eingesetzten Heißfilmluftmassensensoren sind die Dünndrahtbonds auf der Oberseite des die Sensormembran enthaltenden Sensorchips aufgenommen. Damit die Dünndrahtbonds die Strömung über die Sensormembran nicht stören und gegenüber dem Luftstrom geschützt sind, sind sie ausserhalb des Messbereichs angeordnet. Das führt dazu, dass die Oberfläche des Sensorchips im Vergleich zum Messbereich zum größten Teil ungenutzt ist.
  • Neben der großen Fläche weist der Heißfilmluftmassensensor mit elektrischer Kontaktierung durch Dünndrahtbonds den Nachteil auf, dass eine Abdichtung des Messkanals gegen die Umgebung nur schwer zu realisieren ist. Derzeit erfolgt die Abdichtung durch eine Dichtklebung direkt am empfindlichen Sensorchip.
  • Darstellung der Erfindung
  • Ein Heißfilmluftmassensensor zur Messung des Luftmassen-Durchsatzes umfasst einen Sensorchip mit Sensormembran. Zur Messung des Luftmassen-Durchsatzes sind auf der Sensormembran zumindest ein Heizelement und zwei Temperatursensoren angeordnet. Die Temperatursensoren sind vorzugsweise als Widerstandsthermometer ausgeführt. Zur Messung ist es notwendig, dass in Strömungsrichtung der Luft zunächst ein erster Temperatursensor, dann das Heizelement und der zweite Temperatursensor angeordnet sind. Beim Überströmen des Heizelementes erwärmt sich die Luft in Abhängigkeit von der Geschwindigkeit. Aufgrund der Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor kann die Luftmasse bei bekannter Heizleistung des Heizelementes bestimmt werden. Das Heizelement ist vorzugsweise in Form einer elektrischen Widerstandsheizung ausgebildet. Hierdurch wird gewährleistet, dass ein konstanter Wärmestrom abgegeben werden kann. Die Spannungsversorgung des Heizelementes und die Erfassung der Messdaten der Temperatursensoren erfolgt mit Hilfe einer Elektronik, welche ausserhalb des Messkanals angeordnet ist. Hierzu sind in einer Trägerstruktur, die den Sensorchip aufnimmt, Leiterbahnen ausgebildet. Erfindungsgemäß sind im Sensorchip Durchkontaktierungen angebracht, durch die die Leiterbahnen auf die Unterseite des Sensorchips geführt werden. Die Kontaktierung mit der Trägerstruktur erfolgt auf der Unterseite des Sensorchips.
  • Die Durchkontaktierungen sind in Form von kleinen Löchern, die vorzugsweise durch ein Ätzverfahren erzeugt werden, ausgebildet. Vorzugsweise wird für jede Leiterbahn eine Durchkontaktierung angebracht, wobei es jedoch auch möglich ist, mehrere Leiterbahnen durch eine Durchkontaktierung zu führen. Die Leiterbahnen auf dem Sensorchip sind vorzugsweise aus Platin gefertigt. Die Erzeugung der Leiterbahnen auf dem Sensorchip kann z.B. durch Abscheideverfahren erfolgen. Um Störungen in der Luftströmung über den Sensorchip zu vermeiden, besteht die Möglichkeit, die Durchkontaktierungen mit einer Klebung zu verschließen.
  • Unter der Sensormembran, die das Heizelement und die Temperatursensoren umfasst, ist in einer ersten Ausführungsvariante eine Kaverne ausgebildet. In einer zweiten Ausführungsvariante ist die Membran auf einer Stützstruktur aufgebracht. Die Stützstruktur kann entweder in Form einer Säulenstruktur oder in Form einer porösen Struktur ausgebildet sein.
  • Die Durchkontaktierungen zur Kontaktierung des Heizelementes und der Temperatursensoren sind vorzugsweise neben der Sensormembran angeordnet. Insbesondere bei Sensorchips mit einer vergleichsweise hohen Chipdicke kann im Bereich der Durchkontaktierungen eine Hilfskaverne auf der Unterseite angebracht sein. Bei einer Verbindung der Durchkontaktierung von der Oberseite des Sensorchips in die Hilfskaverne wird die Länge der Durchkontaktierungen verringert. Hierdurch wird der Fertigungsprozess vereinfacht.
  • Erfindungsgemäß sind die Kontaktierungen vom Sensorchip zu den Leiterbahnen der Trägerstruktur bei einem Sensorchip mit einer Kaverne unter der Sensormembran vorzugsweise um die Kaverne herum auf der Unterseite angeordnet. Dies ist möglich, da die Kontaktierungen auf der Unterseite des Sensorchips die Strömung an der Oberseite nicht beeinflussen. Die Anordnung der Kontaktierungen um die Kaverne herum auf der Sensorchipunterseite führt dazu, dass der Sensorchip kleiner gestaltet werden kann. Hierdurch werden die Herstellungskosten für den Chip gesenkt. Bei der Ausführungsvariante des Sensorchips mit einer Stütztstruktur unter der Membran können die Kontaktierungen ebenfalls umlaufend am Rand des Sensorchips entlang auf der Unterseite angeordnet sein. Da die Stützstruktur vorzugsweise jedoch nur einen Teil der Dicke des Sensorchips einnimmt, können bei einem Sensorchip mit einer Stützstruktur unter der Sensormembran die Kontaktierungen auch direkt unterhalb der Membran an der Unterseite des Sensorchips angeordnet sein. Hierdurch wird ebenfalls die benötigte Sensorchipfläche verringert. Zudem wird der Bereich auf der Sensorchip-Oberfläche, der bisher für die Dichtklebung vorgesehen war, nicht mehr benötigt. Die Dichtklebung ist bei Heißfilmluftmassensensoren gemäß dem Stand der Technik erforderlich, um den Messkanal mit dem Sensorchip gegen die Umgebung abzudichten. Die Abdichtung zwischen dem Messkanal und einen Elektronikraum wird erfindungsgemäß als Klebung zweier Kunststoffteile, nämlich der Trägerstruktur und der Messkanalwand realisiert.
  • Die Durchkontaktierungen werden vorzugsweise durch ein Ätzverfahren hergestellt. Dabei können sie jede Form annehmen, die mit dem Ätzverfahren herstellbar ist. Vorzugsweise wird für jede Leiterbahn auf dem Sensorchip eine eigene Durchkontaktierung angebracht. Es ist aber auch möglich, mehrere Leiterbahnen durch eine Durchkontaktierung zu führen. Wenn mehrere Leiterbahnen durch eine Durchkontaktierung geführt werden, wird die Durchkontaktierung vorzugsweise als Schlitz ausgebildet. Weiterhin kann die Durchkontaktierung, wenn mehrere Leiterbahnen durchgeführt werden, z.B. auch sternförmig oder kammförmig ausgebildet sein.
  • Die elektrische Kontaktierung von Sensorchip und Trägerstruktur erfolgt vorzugsweise durch Lötperlen oder durch eine Verklebung mittels anisotropem Leitkleber. Ein anisotro per Leitkleber ist dabei ein Klebstoff auf elektrisch isolierender Basis, der mit elektrisch leitfähigen Partikeln gefüllt ist. Im Grundzustand ist der Klebstoff in keine Richtung elektrisch leitend, da sich die Partikel nicht gegenseitig berühren. Durch Einwirkung von Druck und damit einhergehendem Zusammenpressen des Klebstoffes kommen die elekrisch leitfähigen Partikel miteinander in Kontakt. Hierdurch wird eine elektrisch leitfähige Verbindung hergestellt. Um die notwendige Flächenpressung und damit eine elektrische Kontaktierung von Sensorchip und Trägerstruktur zu erhalten, sind an den Kontaktstellen zwischen dem Sensorchip und der Trägerstruktur entweder in den Leiterbahnen auf dem Sensorchip oder in den Leiterbahnen auf der Elektronikträgerstruktur Erhebungen vorgesehen. Die Erhebungen können dabei auch in Form von Lotbumps auf den Leiterbahnen aufgebrachtsein.
  • Neben der elektrischen Kontaktierung von Sensorchip und Trägerstruktur mit Lötperlen oder anisotropen Leitkleber ist aber auch jede weitere dem Fachmann bekannte Kontaktierungsart denkbar.
  • Zeichnung
  • Im folgenden wird die Erfindung anhand einer Zeichnung näher beschrieben.
  • Es zeigt:
  • 1 einen Schnitt durch einen Heißfilmluftmassensensor in einem Messkanal mit anschließendem Elektronikraum,
  • 2 einen Schnitt durch einen Sensorchip und einen Teil einer Trägerstruktur eines Heißfilmluftmassensensors mit einer Kaverne unterhalb der Sensormembran,
  • 3 eine Unterseite eines erfindungsgemäß ausgebildeten Sensorchips,
  • 4 einen Schnitt durch einen Sensorchip und einen Teil einer Trägerstruktur eines Heißfilmluftmassensensors mit einer Stützstruktur unterhalb der Sensormembran.
  • Ausführungsvarianten
  • In 1 ist ein Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Heißfilmluftmassensensor in einem Messkanal dargestellt.
  • Ein Heißfilmluftmassensensor 1 misst den durch einen Messkanal 2 strömenden Luftmassenstrom. Hierzu umfasst der Heißfilmluftmassensensor einen Sensorchip 3, der in einer Aufnahme 4 einer Trägerstruktur 5 aufgenommen ist. Der Luftmassenstrom umströmt den Heißfilmluftmassensensor 1 bei der in 1 dargestellten Ausführungsvariante in der mit dem Bezugszeichen 6 gekennzeichneten Anströmrichtung in die Zeichenebene hinein. Damit sich auf dem Sensorchip 3 keine Verwirbelungen ausbilden und sich somit eine gleichmäßige Strömung über die Oberseite 7 des Sensorchips 3 einstellt, ist die Trägerstruktur 5 an der Anströmseite aerodynamisch ausgebildet. Hierzu eignen sich z.B. halbrunde, parabolische oder elliptische Profile.
  • Zur Messung des Luftmassenstromes umfasst der Sensorchip 3 eine Sensormembran 8, auf der quer zur Anströmrichtung 6 der Luft zumindest ein Heizelement und zwei Temperatursensoren angeordnet sind. Dabei ist ein Temperatursensor in Anströmrichtung 6 vor dem Heizelement und ein Temperatursensor hinter dem Heizelement angebracht. Die Bestimmung des Luftmassenstroms erfolgt aus der Temperaturdifferenz zwischen dem ersten Temperatursensor und dem zweiten Temperatursensor bei Zufuhr eines vom Heizelement abgegebenen konstanten Wärmestromes. Als Temperatursensoren auf der Sensormembran 8 werden vorzugsweise Temperatursensoren eingesetzt, die als Widerstandsthermometer arbeiten. Ein solches Widerstandsthermometer ist z.B. ein PT 100. Die Spannungsversorgung und die Erfassung der Messdaten vom Heizelement und den Temperatursensoren erfolgt über chipseitige Leiterbahnen 9, die vorzugsweise aus Platin gefertigt sind.
  • Bei der in 1 dargestellten Ausführungsvariante ist unter der Sensormembran 8 ein Kaverne 10 ausgebildet. Die Kaverne 10 kann z.B. durch einen Ätzprozeß in dem vorzugsweise aus Silizium gefertigten Sensorchip 3 erzeugt werden.
  • Erfindungsgemäß ist im Sensorchip 3 zumindest eine Durchkontaktierung 11 aufgenommen, um die chipseitigen Leiterbahnen 9 von der Oberseite 7 des Sensorchips 3 auf die Unterseite 12 des Sensorchips 3 zu führen. Neben einer Durchkontaktierung 11 für mehrere chipseitige Leiterbahnen 9 wird vorzugsweise für jede chipseitige Leiterbahn 9 eine eigene Durchkontaktierung 11 ausgebildet.
  • Zur Übertragung der Messdaten und zur Spannungsversorgung sind in der Trägerstruktur 5 Leiterbahnen 13 ausgebildet, die zu einer außerhalb des Messkanals 2, in einem Elektronikraum 14 liegenden Auswerteelektronik führen. Die Leiterbahnen 13 in der Trägerstruktur 5 sind dabei vorzugsweise durch MID-Technologie eingebracht. Dabei ist MID die Abkürzung für molded interconnect device. Das bedeutet, dass beim Herstellungsprozess der Trägerstruktur 5, die vorzugsweise aus Kunststoff hergestellt wird, die Leiterbahnen 13 bereits mit eingespritzt werden. Die Leiterbahnen 13 sind so in die Trägerstruktur 5 eingebracht, dass eine Kontaktierung am Boden 15 der Aufnahme 4 erfolgen kann. Die Leiterbahnen 13 verlaufen von de Kontaktierung am Boden 15 der Aufnahme 4 vorzugsweise entlang der Oberseite 18 der Trägerstruktur 5, können aber auch wie in 1 dargestellt durch die Trägerstruktur 5 geführt werden und an der Unterseite der Trägerstruktur 5 verlaufen.
  • Eine möglichst geringe Baugröße des Sensorchips 3 wird dadurch erreicht, dass die Kontaktierungen vom Sensorchip 3 zur Trägerstruktur 5 vorzugsweise am Rand des Sensorchips 3 auf der Unterseite 12 der die Kaverne 10 umgebenden verdickten Bereiche 16 um die Kaverne 10 herum angebracht sind. Neben den um die Kaverne 10 herum angebrachten Kontaktierungen können die Kontaktierungen jedoch auch in jeder beliebigen anderen Form angeordnet sein. Die elektrische Kontaktierung des Sensorchips 1 mit der Trägerstruktur 5 kann – wie in 1 dargestellt – durch Lötperlen 17 erfolgen. Neben der elektrischen Kontaktierung mit Lötperlen 17 kann die elektrische Kontaktierung auch mit einem anisotropen Leitkleber erfolgen. Bei der Verwendung von anisotropem Leitkleber zur Kontaktierung des Sensorchips 3 mit der Trägerstruktur 5 kann ein Höhenausgleich des Sensorchips 3 in der Aufnahme 4 der Trägerstruktur 5 erfolgen. Hierdurch ist es möglich, die Oberseite 7 des Sensorchips 3 und die Oberseite 18 der Trägerstruktur 5 auf eine Höhe zu bringen. Dies hat den Vorteil, dass beim Übergang von der Trägerstruktur 5 zum Sensorchip 3 keine Stufe auftritt und damit keine Verwirbelungen in der Luftströmung an der Oberseite 7 des Sensorchips 3 erzeugt werden.
  • Um zu verhindern, dass Leckluft aus dem Messkanal 2 in den Elektronikraum 14 strömt, ist die Trägerstruktur 5 mit dem Sensorchip 3 mit einer Dichtklebung 19 in der Messkanalwand 20 befestigt. Hierbei handelt es sich vorzugsweise um die Verklebung zweier Kunststoffteile, da bevorzugt sowohl die Trägerstruktur 5 als auch die Wand des Messkanals 2 aus Kunststoff gefertigt werden.
  • 2 zeigt einen Schnitt durch einen Sensorchip und einen Teil einer Trägerstruktur eines Heißfilmluftmassensensors, wobei der Sensorchip mit anisotropem Leitkleber in der Trägerstruktur befestigt ist.
  • Bei der Verwendung von anisotropem Leitkleber 22 zur elektrischen Kontaktierung des Sensorchips 3 mit der Trägerstruktur 5 ist es erforderlich, dass entweder an den Kontaktstellen der chipseitigen Leiterbahnen 9 oder an den Kontaktstellen der Leiterbahnen 13 der Trägerstruktur 5 Erhebungen 21 angebracht sind. Die Erhebungen 21 können z.B. durch Materialverdickung, Lotbumps oder Ausbuchtungen in den Leiterbahnen 13 oder den chipseitigen Leiterbahnen 9 an den Kontaktstellen erzeugt werden. Neben den Erhebungen 21 an den chipseitigen Leiterbahnen 9 oder an den Leiterbahnen 13 der Trägerstruktur 5 können auch Erhebungen sowohl an den chipseitigen Leiterbahnen 9 als auch an den Leiterbahnen 13 der Trägerstruktur 5 angebracht sein.
  • Die zumindest eine Durchkontaktierung 11 im Sensorchip 3 wird vorzugsweise durch einen Ätzprozess hergestellt. Um die Tiefe der Durchkontaktierung 11 zu reduzieren und damit den Ätzprozeß sicherer beherrschbar zu machen, kann die zumindest eine Durchkontaktierung 11 – wie in 2 gestrichelt dargestellt – in eine angeschrägte Seitenwand 23 der Kaverne 10 geführt werden. Hierbei ist die zumindest eine Durchkontaktierung 11 allerdings sehr dicht an der Sensormembran 8 angeordnet. Um den Abstand zwischen der Durchkontaktierung 11 und der Sensormembran 8 zu vergrößern, besteht auch die Möglichkeit, eine Hilfskaverne in den Sensorchip 3 einzubringen und die Durchkontaktierung 11 in die Hilfskaverne zu führen. Insbesondere bei Verwendung nur einer Durchkontaktierung 11 für mehrere chipseitige Leiterbahnen 9 kann die Durchkontaktierung 11 schlitzförmig, kammförmig, sternförmig oder auch als kreisförmig ausgebildet sein. Neben den hier beschriebenen Formen ist aber auch jede weitere Geometrie der Durchkontaktierung 11 denkbar. Vorzugsweise wird jedoch für jede Leiterbahn eine eigene Durchkontaktierung 11 angebracht.
  • Da die Durchkontaktierungen 11 Löcher darstellen, durch die Luft unter den Sensorchip 3 strömen kann, was insbesondere bei der in den 1 und 2 dargestellten Ausführungsvariante mit der Kaverne 10 unterhalb der Sensormembran 8 zu einer Strömung auf der Unterseite der Sensormembran 8 und damit zu Messfehlern führen kann, können die Durchkontaktierungen 11 z.B. mit einer Dichtklebung verschlossen werden.
  • 3 zeigt eine Unterseite eines erfindungsgemäß ausgebildeten Sensorchips.
  • Bei der in 3 dargestellten Ausführungsvariante sind zur elektrischen Verbindung von Sensorchip 3 und Trägerstruktur 5 Kontaktstellen 24 auf dem verdickten Bereich 16 um die Kaverne 10 herum angeordnet. Die Durchkontaktierungen 11, durch die die chipseitigen Leiterbahnen 9 von der Oberseite 7 (vergleiche 1) des Sensorchips 3 auf die Unter seite 12 des Sensorchips 3 geführt werden, sind bei der hier dargestellten Ausführungsvariante in einer Reihe neben der Kaverne 10 angeordnet. Von den Durchkontaktierungen 11 verlaufen die chipseitigen Leiterbahnen 9 zu den Kontaktstellen 24. Bei der Verwendung von anisotropem Leitkleber 22 zur Kontaktierung des Sensorchips 3 mit der Trägerstruktur 5 können die Kontaktstellen 24 als Erhebungen ausgebildet sein.
  • Neben der in 3 dargestellten Ausführungsvariante mit den Kontaktstellen 24, die auf dem verdickten Bereich 16 um die Kaverne 10 herum angeordnet sind und den in einer Reihe angeordneten Durchkontaktierungen 11 ist jede weitere sinnvolle geometrische Anordnung von Durchkontaktierungen 11 und Kontaktstellen 24 auf der Unterseite 12 des Sensorchips 3 denkbar.
  • 4 zeigt einen Schnitt durch einen Sensorchip und eine Trägerstruktur mit einer Stützstruktur unter der Sensormembran.
  • Im Unterschied zu der in den 1 bis 3 dargestellten Ausführungsvariante mit einer Kaverne 10 unterhalb der Sensormembran 8 ist in der in 4 dargestellten Ausführungsvariante eine Stützstruktur 25 unter der Sensormembran 8 angebracht. Die Stützstruktur 25 kann z.B. als poröse Siliziumoxidstruktur oder als Säulenstruktur ausgebildet sein. Sowohl die poröse Siliziumoxidstruktur als auch die Säulenstruktur werden vorzugsweise durch Ätzprozesse erzeugt. Da die Stützstruktur 25 zur Unterseite 12 des Sensorchips 3 geschlossen ist, kann sich keine Luftströmung unter der Sensormembran 8 ausbilden. Hierdurch werden die Messfehler weiter reduziert. Bei der in 4 dargestellten Ausführungsvariante ist neben dem Messbereich mit der Sensormembran 8 eine Hilfskaverne 26 ausgebildet, in die die Durchkontaktierungen 11 münden. Hierdurch kann die Länge der Durchkontaktierungen 8 verringert und damit der Herstellungsprozess vereinfacht werden.
  • Bei der Ausführungsvariante mit der Stützstruktur 25 unter der Sensormembran 8 können die Kontaktstellen 24 (vergleiche 3) für die elektrische Verbindung von Sensorchip 3 und Trägerstruktur 5 auch direkt unter der Sensormembran 8 angeordnet sein, da die Stützstruktur 25 nicht die gesamte Dicke des Sensorchips 1 einnimmt. Hierdurch kann eine weitere Verkleinerung des Sensorchips 3 erreicht werden. Die Kontaktierung des Sensorchips 3 mit der Trägerstruktur 5 erfolgt am Boden 15 der Aufnahme 4. Die elektrisch leitende Verbindung kann dabei durch Lötperlen 17 oder vorzugsweise durch anisotropen Leitkleber 22 erzeugt werden. Vorteilhaft bei der Verklebung des Sensorchips 3 mit der Trägerstruktur 5 mit anisotropem Leitkleber 22 ist es, dass eine Höhendifferenz zwischen der Oberseite 7 des Sensorchips 3 und der Oberseite 18 der Trägerstruktur 5 ausgeglichen werden kann, so dass sich eine einheitliche Oberfläche ausbildet. Neben der in 4 darge stellten Ausführungsvariante, bei der die Durchkontaktierungen 11 in die Hilfskaverne 26 münden, kann auch bei dem Sensorchip 3 mit der Stützstruktur 25 unter der Sensormembran 8 eine durchgehende Durchkontaktierung 11 von der Oberseite 7 zur Unterseite 12 des Sensorchips 3 ausgebildet sein ohne die Verwendung einer Hilfskaverne 26. Wenn auf die Hilfskaverne 26 verzichtet werden kann, reduziert sich der Flächenbedarf des Sensorchips 3 weiter. Auch bei einem Sensorchip 3 mit einer Stützstruktur 25 unter der Sensormembran 8 kann die Durchkontaktierung 11 jede beliebige dem Fachmann bekannte geometrische Form annehmen. Auch hier ist es möglich, dass mehrere chipseitige Leiterbahnen 9 durch eine Durchkontaktierung 11 geführt werden oder dass vorzugsweise für jede chipseitige Leiterbahn 9 eine eigene Durchkontaktierung 11 angeordnet ist.
  • 1
    Heißfilmluftmassensensor
    2
    Messkanal
    3
    Sensorchip
    4
    Aufnahme
    5
    Trägerstruktur
    6
    Anströmrichtung
    7
    Oberseite des Sensorchips 3
    8
    Sensormembran
    9
    Chipseitige Leiterbahnen
    10
    Kaverne
    11
    Durchkontaktierung
    12
    Unterseite des Sensorchips 3
    13
    Leiterbahn
    14
    Elektronikraum
    15
    Boden der Aufnahme 4
    16
    verdickter Bereich
    17
    Lötperlen
    18
    Oberseite der Trägerstruktur 5
    19
    Dichtklebung
    20
    Messkanalwand
    21
    Erhebungen
    22
    Anisotroper Leitkleber
    23
    angeschrägte Seitenwand
    24
    Kontaktstellen
    25
    Stützstruktur
    26
    Hilfskaverne

Claims (12)

  1. Heißfilmluftmassensensor, einen Sensorchip (3) mit Sensormembran (8) sowie eine Trägerstruktur (5) umfassend, wobei der Sensorchip (3) in einer Aufnahme (4) der Trägerstruktur (5) aufgenommen ist, dadurch gekennzeichnet, dass im Sensorchip (3) zumindest eine Durchkontaktierung (11) angebracht ist, durch die chipseitige Leiterbahnen (9) von der Oberseite (7) auf die Unterseite (12) des Sensorchips (3) geführt werden und an an der Unterseite (12) des Sensorchips (3) positionierten Kontaktstellen (24) mit in der Trägerstruktur (5) aufgenommenen Leiterbahnen (13) am Boden (15) der Aufnahme (4) elektrisch leitend verbunden werden.
  2. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unterhalb der Sensormembran (8) eine Kaverne (10) ausgebildet ist.
  3. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass unter der Sensormembran (8) eine Stützstruktur (25) ausgebildet ist.
  4. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstellen (24) an der Unterseite (12) des Sensorchips (3) unter der Stützstruktur (25) angeordnet sind.
  5. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktstelllen (24), auf der Unterseite (12) des Sensorchips (3) umlaufend am Rand des Sensorchips (3) entlang angeordnet sind.
  6. Heißfilmluftmassensensor gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchkontaktierung (11) als kreisförmiges Loch ausgebildet ist.
  7. Heißfilmluftmassensensor gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass bei mehreren Durchkontaktierungen (11) mindestens eine Durchkontaktierung (11) kreisförmig ausgebildet ist.
  8. Heißfilmluftmassensensor gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchkontaktierung (11) in Form eines Schlitzes ausgebildet ist.
  9. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchkontaktierung (8) in eine angeschrägte Seitenwand (23) der Kaverne (10) verläuft.
  10. Heißfilmluftmassensensor gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Durchkontaktierung (11) in eine neben der Stützstruktur (25) angeordnete Hilfskaverne (26) verläuft.
  11. Heißfilmluftmassensensor gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung durch Lötperlen (17) erfolgt.
  12. Heißfilmluftmassensensor gemäß einem oder mehreren der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Kontaktierung mittels anisotropem Leitkleber (22) erfolgt.
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