DE112020001474T5

DE112020001474T5 - Mems-gassensor-trägerkörper

Info

Publication number: DE112020001474T5
Application number: DE112020001474.6T
Authority: DE
Inventors: Teppei KIMURA; Hiroaki Suzuki
Original assignee: Nissha Co Ltd
Current assignee: Nissha Co Ltd
Priority date: 2019-03-27
Filing date: 2020-03-05
Publication date: 2021-12-23
Also published as: JP6915171B2; TW202104891A; CN113597549A; JPWO2020195673A1; WO2020195673A1; KR20210143717A; TWI830885B; US20220146445A1

Abstract

[Aufgabe]Bereitgestellt wird ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper, der keine Kappe oder dergleichen zum Schutz eines MEMS-Gassensorchips benötigt und leicht verdünnt werden kann.[Lösung]Es sind ein MEMS-Gassensorchip und eine Leiterplatte bereitgestellt. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und eine Vielzahl von Anschlussklemmen ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung betrifft einen MEMS-Gassensor-Trägerkörper.
STAND DER TECHNIK
Patentdokument 1 offenbart ein Beispiel einer Konfiguration, bei der ein MEMS-Gassensorchip auf einem Trägersubstrat befestigt ist (siehe 7). Ein MEMS-Gassensorchip-Trägerkörper 100 dieser Konfiguration weist einen MEMS-Gassensorchip 200 auf, der auf einem Trägersubstrat 300 befestigt ist, das mit einem Öffnungsabschnitt 320 versehen ist, und weist vier Seiten und Ecken auf, die mit einer Kappe 400 abgedeckt sind (siehe 7(b)). Der MEMS-Gassensorchip 200 schließt ein: einen Sockel 210 mit einem Durchgangsloch 211, einen Isolierfilm 220, der ausgebildet ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, ein gassensitives Material 230, das auf dem Isolierfilm und über dem Durchgangsloch positioniert ist, und eine Vielzahl von Pads 240, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Durchgangsloch positioniert und mit dem gassensitiven Material verbunden sind (siehe 7(a)). Die auf dem Trägersubstrat vorgesehenen Pads 240 und Anschlussklemmen 310 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei das gassensitive Material 230 in dem Öffnungsabschnitt 320 des Trägersubstrats positioniert ist. Ein solcher MEMS-Gassensor-Trägerkörper ist durch die Kappe abgedeckt, sodass verhindert werden kann, dass Schmutz und Öl an dem gassensitiven Material anhaften.
LITERATURLISTE
Patentliteratur
PTL 1: JP 2009-216543 A
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
Technisches Problem
Bei dem bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper ist der Isolierfilm in einem Bereich, in dem das gassensitive Material bereitgestellt ist, sehr dünn, da der Isolierfilm so ausgebildet ist, dass er das Durchgangsloch des Sockels bedeckt. Angesichts dessen muss die Kappe bereitgestellt werden, um eine Beschädigung an dem Isolierfilm oder dergleichen zu verhindern, doch stellt dies insofern ein Problem dar, als die Verdünnung des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers begrenzt ist.
Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, das vorstehend beschriebene Problem zu lösen, und eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen MEMS-Gassensor-Trägerkörper bereitzustellen, der keine Kappe oder dergleichen zum Schutz des MEMS-Gassensorchips erfordert und leicht verdünnt werden kann.
Lösung für das Problem
Einige Gesichtspunkte werden nachstehend als Mittel zum Lösen der Probleme beschrieben.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und ein Trägersubstrat ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen und eine Vielzahl von Mikroporen ein. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich positioniert ist, in dem die Mikroporen ausgebildet sind.
Der Bereich des Trägersubstrats, in dem die Mikroporen ausgebildet sind, kann dünner sein als ein anderer Bereich als der Bereich, in dem die Mikroporen ausgebildet sind.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und eine flexible Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die flexible Leiterplatte schließt ein: einen Basisfilm, der ein Durchgangsloch einschließt; eine Vielzahl von Anschlussklemmen, die auf dem Basisfilm bereitgestellt sind; und einen Metallgitterabschnitt, der auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, und von den Anschlussklemmen isoliert ist. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich positioniert ist, in dem der Metallgitterabschnitt ausgebildet ist.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und ein Trägersubstrat ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum zu bedecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads, die in einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen und mindestens eine Rille ein. Die Pads und die Anschlussklemmen sind elektrisch miteinander verbunden, wobei sich der Hohlraum und die Rille in Draufsicht überlappen.
Das Trägersubstrat kann ferner einen vertieften Abschnitt in einem Bereich einschließen, in dem die Gassensoreinheit positioniert ist, und der vertiefte Abschnitt kann mit der Rille verbunden sein.
Die Umfänge der Verbindungsabschnitte zwischen den Pads und den Anschlussklemmen können durch Harz abgedichtet sein.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip und eine Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip schließt ein: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und eine Vielzahl von Anschlussklemmen ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.
Die Leiterplatte kann ferner einen Metallgitterabschnitt einschließen, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten kann die Vielzahl von Mikroporen teilweise bedecken.
Vorteilhafte Wirkungen der Erfindung
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper der vorliegenden Erfindung erfordert keine Kappe oder dergleichen zum Schutz des MEMS-Gassensorchips und kann leicht verdünnt werden.
Figurenliste

1(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht. 1(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
2(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht. 2(b) bis 2(d) sind schematische Draufsichten, die ein Beispiel der Form eines Hohlraums des MEMS-Gassensorchips veranschaulichen.
3 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips veranschaulicht.
4 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form eines mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs eines Trägersubstrats veranschaulicht.
5 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
6 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
7 ist eine schematische Querschnittsansicht, die einen bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper veranschaulicht.
8(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips (A-A-Querschnitt von 3) veranschaulicht. 8(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
9 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel einer flexiblen Leiterplatte veranschaulicht.
10 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form eines Durchgangslochs veranschaulicht, das in der flexiblen Leiterplatte ausgebildet ist.
11 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
12 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
13 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
14 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
15 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
16 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht.
17(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensorchips (A-A-Querschnitt von 3) veranschaulicht. 17(b) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht (A-A-Querschnittsansicht von 18(a)).
18(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 18(b) ist eine B-B-Querschnittsansicht von 18(a).
19 ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel der Form einer in einem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht.
20 ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer in dem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht.
21 ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer in dem Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht.
22 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer im Trägersubstrat ausgebildeten Rille veranschaulicht.
23(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 23(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 23(a).
24 ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein weiteres Beispiel der Form einer Rille und eines vertieften Abschnitts veranschaulicht, die in dem Trägersubstrat ausgebildet sind.
25(a) ist eine schematische Draufsicht, die ein weiteres Beispiel des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht. 25(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 25(a).
26(a) ist eine schematische Querschnittsansicht, die ein Beispiel eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers veranschaulicht (A-A-Querschnittsansicht von 26(b)).
26(b) ist eine schematische Draufsicht, die ein Beispiel einer Leiterplatte veranschaulicht.

BESCHREIBUNG VON AUSFÜHRUNGSFORMEN
Nachstehend wird ein Beispiel einer Ausführungsform eines MEMS-Gassensor-Trägerkörpers der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und ein Trägersubstrat 3 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und eine Vielzahl von Mikroporen 32 ein. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit in einem Bereich 3a positioniert ist, in dem die Mikroporen ausgebildet sind (siehe 1).
Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind (siehe 1(a)).
Der Sockel 21 ist ein Isolator, und Beispiele für Materialien, die dafür verwendet werden können, schließen Silicium, Saphirglas, Quarzglas, Keramikwafer, Siliciumcarbid (SiC) und dergleichen ein. Die Dicke des Sockels 21 kann zum Beispiel 100 bis 800 µm betragen. Der Sockel 21 ist mit dem Hohlraum 21a versehen. Der Hohlraum 21a weist eine viereckige Pyramidenform mit einer querverlaufenden Querschnittsfläche auf, die von einer Oberfläche des Sockels zur anderen Oberfläche abnimmt. Es ist zu beachten, dass der Hohlraum 21a eine vertikale Lochform aufweisen kann (siehe 2(a)) und eine quadratische, eine rechteckige oder eine kreisförmige ebene Form aufweisen kann (siehe 2(b) bis 2(d)).
Der Isolierfilm 22 ist so ausgebildet, dass er den Hohlraum 21a des Sockels 21 bedeckt. Der Isolierfilm im Bereich 2a oberhalb des Hohlraums weist somit eine Dünnschichtform auf. Zusätzlich weist der Isolierfilm den Öffnungsabschnitt 22a auf, der mit dem Hohlraum 21a verbunden ist. Der Öffnungsabschnitt 22a weist zum Beispiel eine Form wie die in 3 in Draufsicht veranschaulichte auf und ist in dem Isolierfilm bereitgestellt, der in dem Bereich 2a über dem Hohlraum ausgebildet ist. Die Dicke des Isolierfilms kann zum Beispiel 0,1 bis 10 µm betragen. Beispiele für Materialien, die für den Isolierfilm 22 verwendet werden können, schließen SiO₂, Si₃N₄, SiN_xO_y, SiC, TiN, Ta₂O₅, Al₂O₃, MgO, Polyimid, Epoxidharz, einen mehrschichtigen Film, der durch Kombinieren davon gebildet ist, und dergleichen ein.
Die Gassensoreinheit 23 ist im Bereich 2a oberhalb des Hohlraums positioniert. Die Gassensoreinheit 23 schließt ein: den Isolierfilm 22, der in dem Bereich 2a über dem Hohlraum ausgebildet ist; einen Detektionselektrodenabschnitt und eine Heizeinheit (nicht veranschaulicht), die innerhalb des Isolierfilms 22 geschichtet sind; und ein gassensitives Material 23a, das den Detektionselektrodenabschnitt bedeckt. Der Detektionselektrodenabschnitt dient dazu, eine Änderung eines Widerstandswerts innerhalb des MEMS-Gassensorchips 2 zu detektieren, wenn zu detektierendes Gas an dem gassensitiven Material 23a haftet. Die Heizeinheit dient zum Erwärmen des gassensitiven Materials 23a und dient dazu, die Reaktion des zu detektierenden Gases und des gassensitiven Materials 23a zu erleichtern und das absorbierte Gas und die Feuchtigkeit nach der Reaktion schnell zu diffundieren. Das gassensitive Material 23a schließt eine Eigenschaft ein, die gegenüber zu detektierendem Gas empfindlich ist (reagiert). Insbesondere ändert sich ein Widerstandswert des gassensitiven Materials 23a gemäß einer Konzentrationsänderung des zu detektierenden Gases. Die Dicke des gassensitiven Materials 23a kann zum Beispiel 0,1 bis 100 µm betragen. Das für das gassensitive Material 23a verwendbare Material ist zum Beispiel SnO₂, WO₃, ZnO, NiO, CuO, FeO, oder In₂O₃. Ein zur Bildung des gassensitiven Materials 23a verwendbares Verfahren ist zum Beispiel Siebdruck, Dispenser- oder Tintenstrahlauftrag oder Sputtern. Die Pads 24 sind im Bereich 2b auf dem Isolierfilm 22 nicht über dem Hohlraum positioniert. Wie in 3 veranschaulicht, sind zum Beispiel vier Pads 24 gebildet. Zwei der vier Pads sind mit einem Elektrodenverdrahtungsmuster 25 und die restlichen zwei mit einem Heizerverdrahtungsmuster 26 verbunden. Das Elektrodenverdrahtungsmuster 25 ist mit dem Detektionselektrodenabschnitt der Gassensoreinheit 23 verbunden, und das Heizverdrahtungsmuster 26 ist mit der Heizeinheit der Gassensoreinheit 23 verbunden.
Das Trägersubstrat 3 schließt die Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und die Vielzahl von Mikroporen 32 ein (siehe 1(b)). Als Trägersubstrat 3 kann zum Beispiel eine Leiterplatte verwendet werden. Beispiele für den Typ von Substraten, die für die Leiterplatte verwendbar sind, schließen ein Papierphenolsubstrat, ein Epoxidsubstrat, ein Glasverbundsubstrat, ein Glasepoxidsubstrat, ein Glaspolyimidsubstrat, ein Fluorsubstrat, ein Glas-PPO-Substrat, ein Metallsubstrat, ein Keramiksubstrat und dergleichen ein. Die Anzahl der Anschlussklemmen 31 ist gleich oder größer als die Anzahl der Pads, da die Anschlussklemmen 31 mit den Pads 24 elektrisch verbunden werden müssen, wenn der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann zum Beispiel unter Verwendung eines Bohrers gebildet werden. Der Durchmesser der Mikroporen 32 kann zum Beispiel 200 µm oder weniger betragen. Die Größe des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a kann in Draufsicht gleich oder größer/kleiner als die Größe des Hohlraums 21a sein. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann zum Beispiel eine Form wie einen Kreis, ein Polygon, ein Kreuz oder dergleichen bilden (siehe 4(a) bis 4(d)). Außerdem können, wie in 4(e) veranschaulicht, die Mikroporen 32, die angeordnet sind, um kreisförmige Formen zu bilden, zum Beispiel in dem mit Mikroporen ausgebildeten Bereich 3a einer kreisförmigen Form gebildet sein. Außerdem müssen, wie in 4(f) veranschaulicht, die Mikroporen 32 nicht in der Mitte des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a ausgebildet sein. In diesem Fall entspricht die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 dem Bereich, in dem die Mikroporen nicht ausgebildet sind.
Wenn er auf dem Trägersubstrat 3 befestigt ist, ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 in dem Bereich 3a des Trägersubstrats 3 positioniert ist, in dem die Mikroporen 32 ausgebildet sind (siehe 1(b)). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 elektrisch miteinander verbunden. Ein Verfahren zur Verbindung kann ein bekanntes Verfahren sein. Zum Beispiel können Druckkontaktverfahren und Ultraschallbondverfahren unter Verwendung von Goldhöckern, anisotrope Bondverfahren unter Verwendung von Goldhöckern und anisotropen leitfähigen Klebstoffen, Löthöckerbondverfahren unter Verwendung von Löthöckern und dergleichen verwendet werden.
Bei dem bekannten MEMS-Gassensor-Trägerkörper 100 ist das Durchgangsloch 211 des Sockels 210 über dem mit dem gassensitiven Material 230 versehenen Isolierfilm 220 des MEMS-Gassensorchips 200 positioniert (siehe 7(b)). Somit liegt der Isolierfilm 220 frei. Die Kappe 400 ist zum Schutz des dünnschichtförmigen Isolierfilms 220 erforderlich, was zu einer erhöhten Dicke des MEMS-Gassensor-Trägerkörpers 100 führt. Andererseits weist der MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung den MEMS-Gassensorchip 2 auf, der unter Verwendung eines sogenannten Flip-Chip-Montageverfahrens wie bei dem bekannten Trägerkörper auf dem Trägersubstrat 3 befestigt ist. Im MEMS-Gassensorchip 2 ist der Sockel 21 über dem dünnschichtförmigen Isolierfilm 22 positioniert, der mit dem gassensitiven Material 23a versehen ist (siehe 1(b)). Da der dünnschichtförmige Isolierfilm 22 durch den darüberliegenden Sockel 21 geschützt ist, ist die Kappe der bekannten Konfiguration nicht mehr erforderlich. Dementsprechend kann der MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 leicht verdünnt werden. Außerdem kann die Vielzahl von Mikroporen 32, die in dem Trägersubstrat 3 ausgebildet sind, verhindern, dass Schmutz, Öl und dergleichen an dem gassensitiven Material 23a haften.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform weist das Trägersubstrat 3 eine gleichmäßige Dicke auf, was jedoch nicht einschränkend zu verstehen ist. Insbesondere kann die Dicke des Bereichs 3a des Trägersubstrats 3, in dem die Mikroporen 32 gebildet sind, kleiner sein als die der anderen Bereiche als des mit Mikroporen ausgebildeten Bereichs 3a (siehe 5). Der mit Mikroporen ausgebildete Bereich 3a kann zum Beispiel durch einen Senkprozess unter Verwendung eines Schaftfräsers oder dergleichen verdünnt werden. Bei einer solchen Konfiguration kann ein großer Raum um die Gassensoreinheit 23 herum gesichert werden, um den Durchgang des zu detektierenden Gases zu erleichtern. Somit kann die Detektionsempfindlichkeit verbessert werden.
Außerdem kann der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 31 des Trägersubstrats 3 durch Harz 4 abgedichtet sein (siehe 6). Das Harz 4 ist bevorzugt ein flüssiges härtbares Harz. Das Harz 4 steht in engem Kontakt mit dem Außenumfangsabschnitt des MEMS-Gassensorchips 2 und mit dem Trägersubstrat 3. Bei einer solchen Konfiguration kann der MEMS-Gassensorchip 2 fest an dem Trägersubstrat 3 befestigt sein.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und eine flexible Leiterplatte 5 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Die flexible Leiterplatte 5 schließt ein: einen Basisfilm 51, der ein Durchgangsloch 51a einschließt, eine Vielzahl von Anschlussklemmen 52, die auf dem Basisfilm bereitgestellt sind; und einen Metallgitterabschnitt 53, der auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch zu bedecken, und von den Anschlussklemmen isoliert ist. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 52 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei die Gassensoreinheit 23 in einem Bereich 5a positioniert ist, in dem der Metallgitterabschnitt ausgebildet ist (siehe 8).
Die flexible Leiterplatte 5 schließt einen Basisfilm 51, eine Vielzahl von Anschlussklemmen 52 und einen Metallgitterabschnitt 53 ein (siehe 8(b) und 9). Beispiele für ein für den Basisfilm 51 verwendbares Material schließen Polyimid, Polyethylenterephthalat, Flüssigkristallpolymer (LCP), Cycloolefinpolymer (COP), Epoxidharz, Teflon (Marke) und dergleichen ein. Der Basisfilm 51 schließt ein Durchgangsloch 51a ein. Das Durchgangsloch 51a kann zum Beispiel unter Verwendung eines Verfahrens wie einer Fotolithografie, Entfernen unter Verwendung von Laser oder dergleichen, Trockenätzen, Nassätzen oder dergleichen gebildet werden. Gemäß einem besonders bevorzugten Verfahren wird für den Basisfilm 51 ein lichtempfindliches Polyimidharz verwendet und das Durchgangsloch 51a bevorzugt photolithographisch ausgebildet. Mit einem solchen Verfahren können nämlich mehrere Löcher mit hoher Genauigkeit auf einmal hergestellt werden. Die Dicke des Basisfilms 51 kann zum Beispiel 5 bis 500 µm betragen. Es können ein oder mehrere Durchgangslöcher 51a vorliegen. In einem Fall, in dem ein Durchgangsloch 51a bereitgestellt ist, kann die Form des Durchgangslochs in Draufsicht zum Beispiel ein Kreis, ein Polygon, ein Kreuz oder dergleichen sein (siehe 10). Die Größe des Durchgangslochs 51a kann in Draufsicht gleich oder größer/kleiner als die Größe des Hohlraums 21a sein.
Der Metallgitterabschnitt 53 ist auf dem Basisfilm 51 bereitgestellt, um das Durchgangsloch 51a zu bedecken (siehe 9). Somit ist in Draufsicht der mit Metallgitter ausgebildete Bereich 5a größer als das Durchgangsloch 51a. Der Metallgitterabschnitt 53 ist von den Anschlussklemmen 52 elektrisch isoliert (siehe 9). Beispiele für Materialien, die für den Metallgitterabschnitt 53 verwendbar sind, schließen Kupfer, Gold, Aluminium, Platin, Palladium, Nickel, Titan, Edelstahl (SUS) und dergleichen ein. Der Metallgitterabschnitt 53 kann unter Verwendung eines Verfahrens wie beispielsweise Ätzen, Fotolithografie, Plattieren, Lift-Off und Metallpastendrucken gebildet werden. Eine Breite w von Linien des Metallgitterabschnitts 53 (siehe 9) kann zum Beispiel 5 bis 100 µm betragen. Der Abstand s (siehe 9) zwischen Linien des Metallgitterabschnitts 53 kann zum Beispiel 5 bis 100 µm betragen. Die Dicke des Metallgitterabschnitts 53 kann zum Beispiel 0,5 bis 50 µm betragen. Es ist zu beachten, dass entweder die Bildung des Metallgitterabschnitts 53 oder die Bildung des Durchgangslochs 51a in dem Basisfilm 51 früher als die jeweils andere implementiert werden kann.
Das Material der Anschlussklemme 52 ist bevorzugt das gleiche Material wie der Metallgitterabschnitt 53, da dadurch die Anschlussklemme 52 und der Metallgitterabschnitt 53 auf einmal gebildet werden können. Es ist zu beachten, dass ein anderes Material als das des Metallgitterabschnitts 53 verwendet werden kann.
Wenn er auf der flexiblen Leiterplatte 5 befestigt ist, ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 im mit Metallgitter ausgebildeten Bereich 5a der flexiblen Leiterplatte 5 positioniert ist (siehe 8(b)). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 52 elektrisch miteinander verbunden.
Gemäß dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung kann der Metallgitterabschnitt 53, der in der flexiblen Leiterplatte 5 ausgebildet ist, verhindern, dass Schmutz, Öl und dergleichen an dem gassensitiven Material 23a haften.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform ist der Basisfilm 51 der flexiblen Leiterplatte 5 einschichtig, jedoch kann der Film zwei Schichten umfassen. Zum Beispiel sind in 11 zwei Basisfilme 51 und 51 miteinander verbunden, und ein einzelnes Durchgangsloch 51a ist durch die zwei Basisfilme 51 und 51 hindurch gebildet. Auf dem Basisfilm 51 auf der Oberseite sind die Anschlussklemmen 52 und auf dem Basisfilm 51 auf der Unterseite der Metallgitterabschnitt 53 ausgebildet. In der In 11 veranschaulichten Konfiguration ist die Position des Metallgitterabschnitts 53 niedriger als die des Metallgitterabschnitts 53 in der in 8(b) veranschaulichten Konfiguration.
Die Position des Metallgitterabschnitts 53 kann sogar niedriger sein als die in 10 veranschaulichte Position (siehe 12). Dabei sind die Anschlussklemmen 52 auf dem Basisfilm 51 auf der Oberseite und der Metallgitterabschnitt 53 auf dem Basisfilm 51 auf der Unterseite ausgebildet. Wenn der Basisfilm 51 eine einzelne Schicht umfasst, kann der Metallgitterabschnitt 53 auf der Oberfläche des Basisfilms 51 gegenüber der Oberfläche, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist, gebildet sein, wie in 14 veranschaulicht.
In der Konfiguration, in der die beiden Basisfilme miteinander verbunden sind (11 und 12), kann der Basisfilm 51 auf einer Seite des Metallgitterabschnitts 53 bereitgestellt sein, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen (siehe 13 und 14). In 13 ist der Basisfilm 51 auf der Oberseite auf dem Metallgitterabschnitt 53 bereitgestellt, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen. Ein Teil des Basisfilms 51 auf der Unterseite, der der Form des Durchgangslochs 51a entspricht, ist ausgespart. Insbesondere ist der Basisfilm 51 auf der Oberseite so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 in dem Bereich aufweist, in dem das Durchgangsloch 51a ausgebildet ist. In 14 ist der Basisfilm 51 auf der Unterseite auf dem Metallgitterabschnitt 53 bereitgestellt, ohne das Durchgangsloch 51a zu verschließen. Ein Teil des Basisfilms 51 auf der Oberseite, der der Form des Durchgangslochs 51a entspricht, ist ausgespart. Insbesondere ist der Basisfilm 51 auf der Unterseite so ausgebildet, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 in dem Bereich aufweist, in dem das Durchgangsloch 51a ausgebildet ist. Mit einer solchen Konfiguration kann die Festigkeit des Metallgitterabschnitts 53 erhöht werden, wenn der Basisfilm 51 auf einer Seite davon bereitgestellt ist. Es ist zu beachten, dass der Basisfilm 51 in 13 auf der Oberseite so ausgebildet ist, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 aufweist, der Basisfilm 51 jedoch auf der Unterseite auch so ausgebildet sein kann, dass er die gleiche Form wie der Metallgitterabschnitt 53 aufweist.
Mit den in 11 bis 15 veranschaulichten Konfigurationen kann ein großer Raum um die Gassensoreinheit 23 herum gesichert werden, um den Durchgang des zu detektierenden Gases zu erleichtern. Somit kann die Detektionsempfindlichkeit verbessert werden.
Außerdem kann der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 52 der flexiblen Leiterplatte 5 durch das Harz 4 abgedichtet sein (siehe 16). Bei einer solchen Konfiguration kann der MEMS-Gassensorchip 2 fest an der flexiblen Leiterplatte 5 befestigt sein.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und ein Trägersubstrat 3 ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23, die über dem Hohlraum positioniert ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die in einem Bereich 2b auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum positioniert sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind. Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein. Die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 sind elektrisch miteinander verbunden, wobei sich der Hohlraum 21a und die Rille 62 in Draufsicht überlappen (siehe 17).
Das Trägersubstrat 3 schließt eine Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein (siehe 17(b) und 18). Als Trägersubstrat 3 kann zum Beispiel eine Leiterplatte verwendet werden. Beispiele für den Typ von Substraten, die für die Leiterplatte verwendbar sind, schließen ein Papierphenolsubstrat, ein Epoxidsubstrat, ein Glasverbundsubstrat, ein Glasepoxidsubstrat, ein Glaspolyimidsubstrat, ein Fluorsubstrat, ein Glas-PPO-Substrat, ein Metallsubstrat, ein Keramiksubstrat und dergleichen ein. Die Rillen 62 können zum Beispiel unter Verwendung eines Schaftfräsers ausgebildet werden. Es können eine oder mehrere Rillen 62 vorhanden sein. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann die Form der Rille in Draufsicht zum Beispiel eine lineare Form sein (siehe 19(a) bis 19(c)), eine L-Form (siehe 19 (d)), eine gekrümmte Form (siehe 19(e)), eine Wellenform (siehe 19(f)) und dergleichen. Wenn eine Vielzahl von Rillen vorhanden ist, können die Rillen in Draufsicht so angeordnet sein, dass zum Beispiel eine Vielzahl von linearen Rillen parallel angeordnet ist (siehe 20(a)), oder zwei oder mehr lineare Rillen um einen Bereich 6a angeordnet sind, in dem zum Beispiel die Gassensoreinheit positioniert ist (20(b) bis 20(e)). Es ist zu beachten, dass in 19(a) bis 19(f) beide Enden der Rille 62 über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinausragen. Alternativ kann sich mindestens ein Ende der Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken, oder es kann sich keines der Enden über den Außenumfang hinaus erstrecken. In 20(a) ragen beide Enden aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ können sich ein oder beide Enden mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken. In 20(b) bis 20(e) ragt ein Ende aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ kann sich ein Ende mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken.
Die Rillen können jede beliebige Breite aufweisen, die zum Beispiel 10 bis 500 µm betragen kann. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann deren Breite über die gesamte Länge der Rille gleichmäßig sein (siehe 19) oder variieren (siehe 21). Wenn mehrere Rillen vorhanden sind, kann die Breite aller Rillen über die gesamte Länge gleichmäßig sein oder variieren. Außerdem können sowohl eine Rille mit einer großen Breite über die gesamte Länge als auch eine Rille mit einer kleinen Breite über die gesamte Länge vorliegen. Außerdem können sowohl eine Rille mit über die gesamte Länge gleichmäßiger Breite als auch eine Rille mit über die gesamte Länge variierender Breite vorliegen. Die Rillen können jede beliebige Tiefe aufweisen, die zum Beispiel 5 bis 200 µm betragen kann. Wenn eine Rille vorhanden ist, kann deren Tiefe über die Länge der Rille gleichmäßig sein oder variieren (siehe 22). Wie in 22(a) bis 22(c) veranschaulicht, kann eine sich verjüngende Rille bereitgestellt sein. Wie in 22(d) veranschaulicht, kann der Boden der Rille Vertiefungen und Vorsprünge aufweisen. Wie in 22(e) veranschaulicht, kann die Tiefe variieren, um eine Stufenform zu bilden. Wenn mehrere Rillen vorhanden sind, kann die Tiefe aller Rillen über die gesamte Länge gleichmäßig sein oder variieren. Außerdem können sowohl eine Rille mit großer Tiefe über die gesamte Länge als auch eine Rille mit kleiner Tiefe über die gesamte Länge vorliegen. Außerdem können sowohl eine Rille mit über die gesamte Länge gleichmäßiger Tiefe als auch eine Rille mit über die gesamte Länge variierender Tiefe vorliegen.
Bei Befestigung auf dem Trägersubstrat 3 ist der MEMS-Gassensorchip 2 so angeordnet, dass sich der Hohlraum 21a und die Rille 62 in Draufsicht überlappen (siehe 18(a)). Mit anderen Worten, in Draufsicht wie in 18(a) ist der MEMS-Gassensorchip 2 auf dem Trägersubstrat 3 so angeordnet, dass die Rille 62 teilweise in dem Bereich 2a oberhalb des Hohlraums eingeschlossen ist. Es ist zu beachten, dass, wenn der MEMS-Gassensorchip 2 auf dem Trägersubstrat 3 angeordnet ist, das gassensitive Material 23a über der Rille 62 positioniert sein kann (siehe 19) oder das gassensitive Material 23a nicht über der Rille 62 positioniert sein kann (siehe 20). Anschließend werden die Pads 24 und die Anschlussklemmen 31 elektrisch miteinander verbunden.
Selbst wenn der Spalt zwischen dem MEMS-Gassensorchip 2 und dem Trägersubstrat 3 klein ist, wird bei dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung das zu detektierende Gas aufgrund der bereitgestellten Rille 62 leicht in die Gassensoreinheit 23 eingeleitet.
In der vorstehend beschriebenen Ausführungsform schließt das Trägersubstrat 3 die Vielzahl von Anschlussklemmen 31 und mindestens eine Rille 62 ein. Alternativ kann das Trägersubstrat 3 ferner einen vertieften Abschnitt 63 einschließen, der mit der Rille 62 in dem Bereich 6a verbunden ist, in dem die Gassensoreinheit 23 positioniert ist (siehe 23). 23(a) ist eine schematische Draufsicht auf den MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1. Der Einfachheit halber ist der MEMS-Gassensorchip 2 durch eine gestrichelte Linie angedeutet. 23(b) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 23(a). Der vertiefte Abschnitt 63 ist in dem Bereich 6a ausgebildet, in dem die Gassensoreinheit 23 des MEMS-Gassensorchips 2 positioniert ist. Somit ist der MEMS-Gassensorchip 2 so befestigt, dass die Gassensoreinheit 23 dem vertieften Abschnitt 63 zugewandt ist. Die vertieften Abschnitte 63 können die gleiche Größe wie die Gassensoreinheit 23 aufweisen oder können eine andere Größe aufweisen, wie in 23 veranschaulicht. Da der vertiefte Abschnitt 63 mit der Rille 62 verbunden ist, kann zu detektierendes Gas effizienter in den vertieften Abschnitt 63 unterhalb der Gassensoreinheit 23 vom Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 durch die Rille 62 eingeleitet werden. Die Form der vertieften Abschnitte 63 in Draufsicht kann zum Beispiel eine elliptische Form, wie in 23(a) dargestellt, eine kreisförmige Form, eine polygonale Form oder dergleichen sein. Die Tiefen der vertieften Abschnitte 63 und der Rillen 62 können gleich sein (siehe 24(a) und 24(b)) oder voneinander verschieden sein (siehe 23(b), 24 (c) bis 24(e)). In dem MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 mit einer solchen Konfiguration kann der Raum unter der Gassensoreinheit 23 durch den vertieften Abschnitt 63 gesichert werden, sodass eine größere Menge an zu detektierendem Gas an oder nahe der Gassensoreinheit 23 eingeleitet werden kann.
In 23(a) ragt ein Ende aller Rillen über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus. Alternativ kann sich ein Ende mindestens einer Rille über den Außenumfang hinaus erstrecken.
Der Umfang des Verbindungsabschnitts zwischen den Pads 24 des MEMS-Gassensorchips 2 und den Anschlussklemmen 31 des Trägersubstrats 3 kann durch das Harz 4 abgedichtet sein (siehe 25). Dennoch wird, wie in 25(a) veranschaulicht, das Harz 4 bereitgestellt, ohne die Rillen 62 zu schließen. Das Abdichten unter Verwendung des Harzes 4, wie in 25(a) veranschaulicht, ist auch in einer Konfiguration implementiert, in der sich ein Ende aller Rillen nicht über den Außenumfang des MEMS-Gassensorchips 2 hinaus erstreckt. Bei einer solchen Konfiguration kann zu detektierendes Gas durch die Rille 62 in den vertieften Abschnitt 63 eingeleitet werden.
Ein MEMS-Gassensor-Trägerkörper 1 der vorliegenden Erfindung schließt einen MEMS-Gassensorchip 2 und eine Leiterplatte ein. Der MEMS-Gassensorchip 2 schließt ein: einen Sockel 21 mit einem Hohlraum 21a; einen Isolierfilm 22, der auf dem Sockel 21 bereitgestellt ist, um den Hohlraum 21a abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt 22a aufweist, der mit dem Hohlraum 21a verbunden ist; eine Gassensoreinheit 23a, die auf einem Bereich 2a des Isolierfilms 22 über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads 24, die auf einem Bereich 2b des Isolierfilms 22 nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit 23a verbunden sind. Die Leiterplatte schließt einen Gaseinleitungspfad und mehrere Anschlussklemmen 31 ein. Der MEMS-Gassensorchip ist auf der Leiterplatte befestigt, wobei sich der Hohlraum 21a und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und die Vielzahl von Pads 24 mit der Vielzahl von Anschlussklemmen 31 elektrisch verbunden ist.
Die Leiterplatte schließt das Trägersubstrat 3 und die flexible Leiterplatte 5 ein. In einer Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad die Vielzahl von Mikroporen 32, die durch die Leiterplatte 3 hindurch gebildet sind (siehe zum Beispiel 1(b)). In einer anderen Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad eine Öffnung 53a des Metallgitterabschnitts 53 in dem Bereich des Basisfilms 51 einschließlich des Durchgangslochs 51a, wo das Durchgangsloch ausgebildet ist (siehe zum Beispiel 8(b)). In noch einer anderen Ausführungsform ist der Gaseinleitungspfad mindestens eine Rille 62, die in der Leiterplatte 3 ausgebildet ist und mindestens ein Ende aufweist, das sich über den Außenumfang des Sockels 21 hinaus erstreckt (siehe zum Beispiel 18(a)).
Bezug nehmend auf 26 kann die Leiterplatte 3 ferner den Metallgitterabschnitt 53 einschließen, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen 31 isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte 3 bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten kann die Vielzahl von Mikroporen 32 teilweise bedecken. 26(a) ist eine A-A-Querschnittsansicht von 26(b). Es ist zu beachten, dass in 26(b) der MEMS-Gassensorchip 2 der Klarheit halber weggelassen ist. Unter Bezugnahme auf 26(b) ist die Vielzahl von Mikroporen 32, die in der Leiterplatte 3 gebildet sind, nur teilweise durch die Vielzahl von Metalldrähten bedeckt, die sich entlang der Y-Richtung erstrecken und in der X-Richtung angeordnet sind.
Die Mikroporen 32, die teilweise von den Metalldrähten bedeckt sind, sind kleiner als die Mikroporen 32, die nicht von den Metalldrähten bedeckt sind, was bedeutet, dass Gas weniger wahrscheinlich durch die erstgenannten Mikroporen 32 hindurchtritt. Mit dieser Konfiguration kann die Gasselektivität verbessert werden. Wenn zum Beispiel das nachzuweisende Gas Aceton ist, das in Hautgas enthalten ist, erreicht das Aceton die Gassensoreinheit früher als anderes Gas, das in dem Hautgas enthalten ist, selbst wenn die Mikroporen teilweise bedeckt sind, da das Aceton leicht flüchtig und stark diffusiv ist.
Es ist zu beachten, dass in 26 der Metallgitterabschnitt 53 auf der Oberfläche der Leiterplatte 3 bereitgestellt ist, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist, aber auch auf einer Oberfläche bereitgestellt sein kann, die der Oberfläche gegenüberliegt, auf der der MEMS-Gassensorchip 2 befestigt ist. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann teilweise nur von einer Vielzahl von Metalldrähten bedeckt sein, die sich in X-Richtung erstrecken und in Y-Richtung angeordnet sind. Die Vielzahl von Mikroporen 32 kann teilweise von sich in X-Richtung erstreckenden und in Y-Richtung angeordneten Metalldrähten und sich in Y-Richtung erstreckenden und in X-Richtung angeordneten Metalldrähten bedeckt sein. Außerdem können einige der Vielzahl von Mikroporen 32 teilweise bedeckt sein. Mit anderen Worten, einige der Vielzahl von Mikroporen 32 können überhaupt nicht oder vollständig von Metalldrähten bedeckt sein.
Bezugszeichenliste

1:: MEMS-Gassensor-Trägerkörper
2:: MEMS-Gassensorchip
2a:: Bereich über dem Hohlraum
2b:: Bereich nicht über dem Hohlraum
21:: Sockel
21a:: Hohlraum
22:: Isolierfilm
22a:: Öffnungsabschnitt
23:: Gassensoreinheit
23a:: gassensitives Material
24: Pad
25:: Elektrodenverdrahtungsmuster
26:: Heizelementverdrahtungsmuster
3:: Trägersubstrat
3a:: mit Mikroporen ausgebildeter Bereich
31:: Anschlussklemme
32:: Mikropore
33:: vertiefter Abschnitt
4:: Harz
5:: flexible Leiterplatte
5a:: mit Metallgitter ausgebildeter Bereich
51:: Basisfilm
51a:: Durchgangsloch
53:: Metallgitterabschnitt
53a:: Öffnung
6a:: Bereich, in dem sich die Gassensoreinheit befindet
62:: Rille
100:: MEMS-Gassensor-Trägerkörper
200:: MEMS-Gassensorchip
210:: Sockel
211:: Durchgangsloch
220:: Isolierfilm
230:: gassensitives Material
240:: Pad
300:: Trägersubstrat
310:: Anschlussklemme
320:: Öffnungsabschnitt
400:: Kappe

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

JP 2009216543 A [0003]

Claims

MEMS-Gassensor-Trägerkörper, umfassend: einen MEMS-Gassensorchip, der einschließt: einen Sockel mit einem Hohlraum; einen Isolierfilm, der auf dem Sockel bereitgestellt ist, um den Hohlraum abzudecken, und einen Öffnungsabschnitt aufweist, der mit dem Hohlraum verbunden ist; eine Gassensoreinheit, die auf einem Bereich des Isolierfilms über dem Hohlraum bereitgestellt ist; und eine Vielzahl von Pads, die auf einem Bereich auf dem Isolierfilm nicht über dem Hohlraum bereitgestellt sind und mit der Gassensoreinheit verbunden sind; und eine Leiterplatte, die einschließt: einen Gaseinleitungspfad; und eine Vielzahl von Anschlussklemmen, wobei der MEMS-Gassensorchip auf der Leiterplatte befestigt ist, wobei sich der Hohlraum und der Gaseinleitungspfad in Draufsicht überlappen und wobei die Vielzahl von Pads elektrisch mit der Vielzahl von Anschlussklemmen verbunden ist.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei der Gaseinleitungspfad eine Vielzahl von Mikroporen ist, die durch die Leiterplatte hindurch ausgebildet sind.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte eine Dicke derart aufweist, dass ein Bereich, in dem die mehreren Mikroporen ausgebildet sind, dünner als andere Bereiche ist.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei die Leiterplatte einschließt: einen Basisfilm, der ein Durchgangsloch einschließt; und einen Metallgitterabschnitt, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und auf dem Basisfilm bereitgestellt ist, um das Durchgangsloch abzudecken, und der Gaseinleitungspfad eine Öffnung des Metallgitterabschnitts ist, wobei die Öffnung in einem Bereich ausgebildet ist, in dem das Durchgangsloch ausgebildet ist.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 1, wobei der Gaseinleitungspfad mindestens eine Rille ist, die in der Leiterplatte ausgebildet ist und mindestens ein Ende aufweist, das über einen Außenumfang des Sockels hinausragt.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 5, wobei die Leiterplatte einen vertieften Abschnitt in einem Bereich aufweist, in dem die Gassensoreinheit positioniert ist, und ein anderer Endabschnitt der mindestens einen Rille mit dem vertieften Abschnitt verbunden ist.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach Anspruch 2, wobei die Leiterplatte ferner einen Metallgitterabschnitt einschließt, der von der Vielzahl von Anschlussklemmen isoliert ist und eine Vielzahl von Metalldrähten einschließt, die auf der Leiterplatte bereitgestellt sind, und die Vielzahl von Metalldrähten teilweise die Vielzahl von Mikroporen bedeckt.
MEMS-Gassensor-Trägerkörper nach einem der Ansprüche 1 bis 7, wobei Umfänge von Verbindungsabschnitten zwischen der Vielzahl von Pads und der Vielzahl von Anschlussklemmen durch Harz abgedichtet sind.