WO2002022495A1 - Sensor component and method for the production thereof - Google Patents
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Abstract
The invention relates to a method for producing a sensor component comprising an electrically conductive longish element, which is held inside a channel in a manner that permits electricity to flow therearound. The inventive method provides that, after depositing an insulation layer onto a supporting layer and after subsequently depositing a coating comprised of at least one electrically conductive layer onto said insulation layer, the coating is etched away until reaching the remaining areas required for forming the longish element and the supply leads thereof while exposing the insulation layer in areas. The invention provides that, after etching, an additional insulation layer (7) is deposited onto the coating (3) and onto the exposed insulation layer (2). A channel (8) is subsequently etched into the insulation layer (2) and into the additional insulation layer (7) while at least partially exposing the longish element (9). The channel is etched in such a manner that the longish element (9) is solely held inside the lateral walls of the channel (8), which are formed by the insulation layers (2) and (7), and passes through the channel in a self-supporting manner.
Description
Beschreibungdescription
Sensorbauteil und Verfahren zu seiner HerstellungSensor component and method for its production
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Herstellung eines Sensorbauteils mit einem umströmbar in einem Kanal gelagerten, elektrisch leitenden, länglichen Element, bei dem nach Abscheiden einer Isolationsschicht auf eine Tragschicht und einem darauf. folgenden Abscheiden einer aus mindestens einer elektrisch leitenden Schicht bestehenden Beschichtung auf die Isolationsschicht die Beschichtung bis auf die zur Bildung des länglichen Elements und dessen Zuleitungen benötigten Restbereiche unter bereichsweiser Freilegung der Isolationsschicht weggeätzt wird.The invention relates to a method for producing a sensor component with an electrically conductive, elongate element, which is supported in a channel and can flow around, in which, after an insulation layer has been deposited, a support layer and a layer thereon. following deposition of a coating consisting of at least one electrically conductive layer on the insulation layer, the coating is etched away to the remaining areas required for forming the elongate element and its feed lines, exposing the insulation layer in regions.
Ein solches Verfahren ist aus Steiner/Lang „Micromachining applications of porous Silicon" (Thin Solid Films, 255 (1995), pages 52-58) bekannt. Bei diesem Verfahren wird ein Hilfssubstrat so vorbereitet, dass es auf einer Seite eine Isolationsschicht aufweist (durch thermische Oxidation aufgebracht) . Auf diese Isolationsschicht wird eine mit Phosphor n-dotierte Polysiliziumschicht mittels CVD (Chemical Vapor Deposit) abgelagert. Danach wird auf die Polysiliziumschicht und eine Sandwichstruktur aus NiCr und Gold durch Sputtern abgelagert, wodurch eine elektrisch leitende Beschichtung auf dem Hilfssubstrat vervollständigt ist. In einem ersten photolithographischen Schritt werden die NiCr- und die Goldschicht, die später die Bondpads bilden, strukturiert und anschließend mittels nasschemischem Ätzen freigeätzt. In einem zweiten photolithographischen Schritt erfolgt das Strukturieren und Ätzen eines später ein Sensorelement bildenden, länglichen, elektrisch leitenden Elementes aus der Polysilizium-
Schicht. Allerdings verbleibt ein während der photolithographischen Schritte aufgebrachter Photolack weiterhin auf der nunmehr freigeätzten Struktur, um diese im nächsten Prozessschritt so gut wie möglich zu schützen, bei dem in dem Hilfssubstrat eine halbschalenförmige, poröse Siliziumschicht unter dem strukturierten und geätzten länglichen Element erzeugt wird. Nach weiteren Zwischenschritten wird abschließend der kanalartige Hohlraum um das längliche Element geschlossen, indem ein Deckelteil auf die Anordnung aufgebracht wird. Dieses Deckelteil weist an seiner Oberfläche mindestens eine rinnenartige Vertiefung auf, die derart über dem halbschalen- förmigen Hohlraum des Tragkörpers positioniert wird, dass die rinnenartige Vertiefung des Deckelteils zusammen mit einem halbschalenförmigen Hohlraum des Hilfssubstrats einen kanal- artigen Hohlraum ergibt, der das längliche Element vollständig umschließt.Such a method is known from Steiner / Lang "Micromachining applications of porous silicone" (Thin Solid Films, 255 (1995), pages 52-58). In this method, an auxiliary substrate is prepared so that it has an insulation layer on one side ( A phosphor n-doped polysilicon layer is deposited on this insulation layer by means of CVD (Chemical Vapor Deposit), followed by sputtering on the polysilicon layer and a sandwich structure made of NiCr and gold, which creates an electrically conductive coating on the auxiliary substrate In a first photolithographic step, the NiCr and gold layers, which later form the bond pads, are structured and then etched free using wet chemical etching. In a second photolithographic step, an elongated, electrically conductive, later forming a sensor element is structured and etched Element a us the polysilicon Layer. However, a photoresist applied during the photolithographic steps remains on the structure that is now etched free, in order to protect it as well as possible in the next process step, in which a half-shell-shaped, porous silicon layer is produced under the structured and etched elongated element in the auxiliary substrate. After further intermediate steps, the channel-like cavity around the elongated element is finally closed by applying a cover part to the arrangement. This cover part has at least one groove-like depression on its surface, which is positioned above the half-shell-shaped cavity of the supporting body in such a way that the groove-like depression of the cover part together with a half-shell-shaped cavity of the auxiliary substrate results in a channel-like cavity which completely completes the elongated element encloses.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem ein Sensorbauteil mit einem elektrisch lei- tenden, länglichen Element feiner Struktur in einem Kanal vergleichsweise einfach hergestellt werden kann.The invention is based on the object of specifying a method with which a sensor component with an electrically conductive, elongated element of fine structure can be produced in a channel in a comparatively simple manner.
Diese Aufgabe wird bei dem oben angegebenen Verfahren dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß nach dem Ätzen auf die Beschich- tung und die freigelegte Isolationsschicht eine zusätzlicheThis object is achieved in the method specified above in that, according to the invention, an additional layer is etched onto the coating and the exposed insulation layer
Isolationsschicht abgeschieden wird und nachfolgend in die Isolationsschicht und die zusätzliche Isolationsschicht unter zumindest teilweisem Freilegen des länglichen Elements ein Kanal geätzt wird, so dass das längliche Element lediglich in den durch die Isolationsschichten gebildeten Seitenwänden desIsolation layer is deposited and subsequently a channel is etched into the isolation layer and the additional isolation layer with at least partial exposure of the elongated element, so that the elongated element only in the side walls formed by the isolation layers
Kanals gelagert ist und den Kanal freitragend durchsetzt. Die Beschichtung kann dabei aus mindestens einer Metallschicht,
einer leitenden Siliziumschicht oder einer leitenden KunststoffSchicht bestehen.Channel is stored and penetrates the channel unsupported. The coating can consist of at least one metal layer, a conductive silicon layer or a conductive plastic layer.
Durch das erfindungsgemäße Verfahren vereinfacht sich vor- teilhaft die Herstellung eines Sensorbauteils mit einem länglichen Element feiner Struktur in einem Kanal, weil sich das Sensorbauteil mit relativ wenigen Prozessschritten herstellen lässt. Vorteilhaft ist ferner, dass direkt nach dem Strukturieren und Ätzen der Beschichtung eine Isolationsschicht auf die Restbereiche der Beschichtung abgeschieden wird, die diese vor chemischen und mechanischen Einflüssen schützt. Durch diesen Schutz lassen sich vergleichsweise deutlich kleinere Elementstrukturen verwirklichen, als dies bei dem oben geschilderten, bekannten Verfahren möglich ist.The method according to the invention advantageously simplifies the manufacture of a sensor component with an elongated element with a fine structure in a channel, because the sensor component can be manufactured with relatively few process steps. It is also advantageous that immediately after the structuring and etching of the coating, an insulation layer is deposited on the remaining areas of the coating, which protects it from chemical and mechanical influences. This protection makes it possible to achieve element structures which are comparatively smaller than is possible with the known method described above.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein Deckelteil auf die zusätzliche Isolationsschicht aufgebracht. Damit wird einfacher Weise eine an seinen Wandungen überall abgeschlossener Kanal gebildet.In an advantageous embodiment of the method according to the invention, a cover part is applied to the additional insulation layer. In this way, a channel which is closed off on its walls everywhere is formed in a simple manner.
Dadurch, dass das auf die zusätzliche Isolationsschicht aufgebrachte Deckelteil nicht während des Produktionsprozesses gefertigt werden uss, können vorteilhaft auch vorgefertigte Deckelteile verwendet werden.Because the cover part applied to the additional insulation layer is not manufactured during the production process, prefabricated cover parts can also advantageously be used.
Eine weitere Vereinfachung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich durch die Möglichkeit, als Deckelteil ein Bauteil mit vollkommen planer Oberfläche zu verwenden, da hierdurch eine aufwendige Justage beim Aufbringen des Deckelteils ent- fällt.
Zusätzlich kann mit dem erfindungsgemäßen Verfahren vorteilhaft auch ein besonders gut durchströmbares Sensorbauteil erstellt werden, indem Bauteile verwendet werden, die an ihren dem länglichen Element zugewandten Flächen rinnenartige Ver- tiefungen aufweisen.A further simplification of the method according to the invention results from the possibility of using a component with a completely flat surface as the cover part, since this eliminates the need for complex adjustment when applying the cover part. In addition, the method according to the invention can advantageously also be used to produce a sensor component which can be flowed through particularly well by using components which have channel-like depressions on their surfaces facing the elongate element.
Zudem kann das erfindungsgemäße Verfahren deutlich kosteneffizienter gestaltet werden, weil die vorgefertigten Bauteile und Bauelemente auch aus Kunststoff ausgeführt werden können.In addition, the method according to the invention can be made significantly more cost-effective because the prefabricated components and components can also be made of plastic.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der Kanal mittels eines Durchgangsätzens durch die Tragschicht gebildet. Hierdurch ergibt sich vorteilhaft ein einfach und ohne Justage herstellbarer, an seinen Wandungen allseits abgeschlossener Kanal, der den horizontalen Schichtenaufbau quer zu dessen Ausrichtung durchdringt. Vorteilhaft kommt ein derartiges Herstellverfahren vollkommen ohne zusätzliche Bauteile aus.In a further advantageous embodiment of the method according to the invention, the channel is formed by means of through-etching through the base layer. This advantageously results in a channel which can be produced easily and without adjustment and which is closed on all sides on its walls and which penetrates the horizontal layer structure transversely to its orientation. Such a manufacturing method advantageously comes completely without additional components.
Unabhängig von der Orientierung des mit den erfindungsgemäßen Verfahren erstellten Kanals in Bezug auf den Schichtenaufbau ermöglicht das erfindungsgemäße Verfahren gegenüber dem oben beschriebenen, bekannten Verfahren die Herstellung deutlich kleinerer Elementstrukturen, da die in unmittelbarer Nähe des länglichen Elements befindlichen Schichten nicht mit Nassätz- verfahren, sondern zum Beispiel durch das längliche Element wesentlich mehr schonende Verfahren wie zum Beispiel Trockenätzverfahren strukturiert und geätzt werden.Regardless of the orientation of the channel created with the method according to the invention with respect to the layer structure, the method according to the invention enables the manufacture of significantly smaller element structures compared to the known method described above, since the layers located in the immediate vicinity of the elongate element do not use wet etching methods, but rather For example, the elongated element can be used to structure and etch much more gentle processes such as dry etching.
Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Sensorbauteil und stellt sich die weitere Aufgabe, ein im Vergleich zu den aus dem oben bezeichneten Aufsatz bekannten Sensorbauteilen rela-
tiv einfach herstellbares Sensorbauteil mit einem elektrisch leitenden, länglichen Element feiner Struktur zu schaffen.The invention further relates to a sensor component and has the further object of providing a sensor component that is rela- tive to the sensor components known from the article described above. tiv easy to manufacture sensor component with an electrically conductive, elongated element of fine structure.
Eine Lösung der weiteren Aufgabe besteht erfindungsgemäß in einem Sensorbauteil mit einem an seiner einen Seite eine rinnenartige Vertiefung aufweisenden Abdeckteil, bei dem die rinnenartige Vertiefung durch zwei im Abstand nebeneinander verlaufende Tragschienen gebildet ist, einem länglichen Element, das umströmbar, die rinnenartige Vertiefung durchque- rend, an den Tragschienen gehalten ist, und mit einem vorgefertigten Deckelteil, das die rinnenartige Vertiefung unter Wahrung eines Abstandes zum länglichen Element unter Bildung eines Kanals abschließt.A solution of the further object according to the invention consists in a sensor component with a cover part having a groove-like depression on one side, in which the groove-like depression is formed by two spaced-apart support rails, an elongated element that can flow around and traverses the groove-like depression , is held on the mounting rails, and with a prefabricated cover part, which closes the groove-like depression while maintaining a distance from the elongate element to form a channel.
Mit dem erfindungsgemäßen Sensorbauteil wird ein im Vergleich zu dem bekannten Sensorbauteil wesentlich einfacher herstellbares Sensorbauteil realisiert. Das resultiert im wesentlichen daraus, dass das längliche Element isoliert zwischen zwei Isolationsschichten gelagert ist und dort während des Herstellverfahrens im Vergleich zu der bekannten Ausführung von Sensorbauteilen wesentlich geschützter ist. Weiterhin bietet das Sensorbauteil den Vorteil, dass es nicht nur mit einem vorgefertigten Abdeckteil, sondern auch mit einem vorgefertigten Deckelteil ausgeführt werden kann. Durch die ge- genüber dem bekannten Sensorbauteil erhöhte Anzahl an vorgefertigten Bauteilen vereinfacht sich nicht nur die Herstellung, sondern erhöht sich gleichzeitig auch die Uniformität und die Qualität des erfindungsgemäßen Sensorbauteils .The sensor component according to the invention realizes a sensor component that is much easier to manufacture than the known sensor component. This essentially results from the fact that the elongate element is stored in an insulated manner between two insulation layers and there is considerably more protected there during the manufacturing process compared to the known design of sensor components. Furthermore, the sensor component offers the advantage that it can be implemented not only with a prefabricated cover part, but also with a prefabricated cover part. The increased number of prefabricated components compared to the known sensor component not only simplifies manufacture, but also increases the uniformity and quality of the sensor component according to the invention.
Bei dem erfindungsgemäßen Sensorbauteil ist das länglicheIn the sensor component according to the invention, this is elongated
Element isoliert derart zwischen den die beiden Tragschienen
bildenden Isolationsschichten gelagert, dass sich allein dadurch eine Lagerung des länglichen Elements ergibt, bei der das längliche Element allseitig umströmt werden kann. Deshalb muss die Oberfläche des Deckelteils nicht unbedingt eine rinnenartige Vertiefung aufweisen, sondern kann vorteilhafter Weise auch vollkommen plan als Platte ausgeführt werden.Element insulates between the two mounting rails Forming insulating layers stored that only by this results in a storage of the elongated element, in which the elongate element can be flowed around on all sides. Therefore, the surface of the cover part does not necessarily have to have a groove-like depression, but can advantageously also be made completely flat as a plate.
Eine andere Lösung der weiteren Aufgabe besteht in einem Sensorbauteil mit einem schichtweise aus mindestens zwei Isola- tionsschichten aufgebauten Tragkörper, der quer zum Schichtenaufbau von einem Kanal durchdrungen wird, und einem länglichen Element, das, an seinen Enden isoliert zwischen den beiden Isolationsschichten gehalten, freitragend den Kanal durchsetzt .Another solution to the further task consists in a sensor component with a support body built up in layers of at least two insulation layers, through which a channel is penetrated transversely to the layer structure, and an elongate element which, isolated at its ends, is self-supporting between the two insulation layers penetrates the channel.
Diese zweite Ausführungsform bietet wie die erste Ausführungsform zunächst den Vorteil, dass das erfindungsgemäße Sensorelement vergleichsweise einfach herstellbar ist. Ein weiterer Vorteil besteht darin, dass der Kanal den Tragkörper quer zu dessen Schichtenaufbau durchdringt, wodurch der in die schon bearbeiteten Isolationsschichten geätzte Teilbereich des Kanals als Maske für das Ätzen der folgenden Schichten dienen kann, so dass kein zusätzlicher Aufwand für Justage oder Maskenerstellung anfällt. Zusätzlich sind bei dieser zweiten Ausführungsform auch keine weiteren Bauteile notwendig, was die Herstellung deutlich vereinfacht.Like the first embodiment, this second embodiment initially has the advantage that the sensor element according to the invention is comparatively simple to produce. Another advantage is that the channel penetrates the support body transversely to its layer structure, so that the portion of the channel etched into the insulation layers that have already been processed can serve as a mask for the etching of the following layers, so that no additional effort for adjustment or mask production is required. In addition, no further components are required in this second embodiment, which significantly simplifies production.
Bei dieser zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorelements besteht ein weiterer Vorteil darin, dass der Ka- nal, der den Tragkörper quer, z.B. orthogonal, zu dessenIn this second embodiment of the sensor element according to the invention, a further advantage is that the channel that crosses the support body, e.g. orthogonal to that
Schichtenaufbau durchdringt, einen kreisförmigen Querschnitt
aufweisen kann, wodurch der Kanal besser von einem Medium durchströmt werden kann.Layer structure penetrates, a circular cross section can have, whereby the channel can be better flowed through by a medium.
Zur weiteren Erläuterung der Erfindung sind in den Figuren die einzelnen Herstellschritte bei dem erfindungsgemäßen Verfahren zum Erzeugen der beiden Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Sensorbauteile dargestellt. Dabei sind in den Figuren 1 bis 7 die einzelnen Herstellschritte zum Erzeugen eines erfindungsgemäßen Sensorbauteils in einer ersten Ausführungsform und in den Figuren 1 bis 5 sowie 8 bis 9a die einzelnen Herstellschritte des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Erzeugen eines erfindungsgemäßen Sensorbauteils in einer zweiten Ausfüh- rungsform dargestellt.To further explain the invention, the individual production steps in the method according to the invention for producing the two embodiments of the sensor components according to the invention are shown in the figures. 1 to 7 show the individual manufacturing steps for producing a sensor component according to the invention in a first embodiment and FIGS. 1 to 5 and 8 to 9a show the individual manufacturing steps of the method according to the invention for producing a sensor component according to the invention in a second embodiment.
Eine durch das erfindungsgemäße Verfahren erstellte erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils ist in Figur 10, eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils in Figur 11 dargestellt. Hierbei geben die Figuren 4a, 6a, 8a und 9a Draufsichten und die übrigen Figuren Schnittdarstellungen wieder.A first embodiment of the sensor component according to the invention created by the method according to the invention is shown in FIG. 10, and a second embodiment of the sensor component according to the invention is shown in FIG. Figures 4a, 6a, 8a and 9a show top views and the other figures show sectional views.
Als Basis für das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen ei- nes Sensorbauteils mit einem umströmbar gelagerten, länglichen, elektrisch leitenden Element in einem Kanal dient ein Trägersubstrat 1, auf das in einem ersten Prozessschritt eine Isolationsschicht 2 abgelagert wird (vgl. Fig. 2). Wie in Figur 3 dargestellt, wird im folgenden Prozessschritt auf die Isolationsschicht 2 eine sandwichartige Beschichtung 3 aufge-
bracht, die im Falle des dargestellten AusführungsbeiSpiels aus einer NiCr-Schicht 4 und einer Au-Schicht 5 besteht und als Basis für die Strukturierung des zur Bildung des länglichen Elements benötigten Bereichs dient. Nach der Ablagerung der beschriebenen, sandwichartigen Beschichtung 3, wird diese derart mit Hilfe von photolithographischen Schritten und Ätzschritten strukturiert und geätzt, dass nur noch die für das längliche Element und dessen Zuleitung benötigten Bereiche 6a und 6b der Beschichtung 3 verbleiben (vgl. Fig. 4 und Drauf- sieht gemäß Fig. 4a) . Auf die zur Bildung des länglichen Elements und dessen Zuleitungen benötigten Bereiche 6a und 6b der Beschichtung 3 und auf die freigelegten Bereiche der Isolationsschicht 2 wird, wie in Figur 5 zu erkennen, eine zusätzliche Isolationsschicht 7 aufgebracht. An diesem Punkt verzweigt sich das erfindungsgemäße Herstellverfahren in zwei unterschiedliche Teilverfahren, mit denen jeweils eine der beiden Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Sensorbauteils hergestellt werden können.A carrier substrate 1, on which an insulation layer 2 is deposited in a first process step (see FIG. 2) serves as the basis for the method according to the invention for producing a sensor component with an elongated, electrically conductive element which is supported around a flow. As shown in FIG. 3, a sandwich-like coating 3 is applied to the insulation layer 2 in the following process step. brings, which in the case of the illustrated exemplary embodiment consists of a NiCr layer 4 and an Au layer 5 and serves as the basis for structuring the area required for forming the elongate element. After the described, sandwich-like coating 3 has been deposited, it is structured and etched with the aid of photolithographic steps and etching steps such that only the regions 6a and 6b of the coating 3 required for the elongate element and its feed line remain (see FIG. 4 and top view according to FIG. 4a). An additional insulation layer 7 is applied, as can be seen in FIG. 5, to the areas 6a and 6b of the coating 3 required for forming the elongate element and its feed lines, and to the exposed areas of the insulation layer 2. At this point, the manufacturing method according to the invention branches into two different sub-methods, with each of which one of the two embodiments of the sensor component according to the invention can be manufactured.
Zur Herstellung der ersten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils wird, wie in Figur 6 und in der Draufsicht in Figur 6a zu erkennen, die zusätzliche Isolationsschicht 7 und die Isolationsschicht 2 derart geätzt, dass sich in beiden Isolationsschichten 2 und 7 ein Kanal 8 bil- det, der sicherstellt, dass das längliche Element 9 im Kanal 8 allseitig umströmt werden kann. Anschließend wird, wie in Fig. 7 zu erkennen, auf die zusätzliche Isolationsschicht 7 ein Deckelteil 10 aufgebracht, das den in den vorangegangenen Prozessschritten gebildeten Kanal 8 abschließt. Hierdurch ist die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils vollständig erstellt.
Zur Herstellung der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils wird im Anschluss an die bereits oben anhand der Figuren 1 bis 5 beschriebenen Verfahrensschritte ein Kanal 11 in die beiden Isolationsschichten 2 und 7 ge- ätzt. Dieser Kanal 11 weist, wie in den Figuren 8 und 8a zu erkennen, vorteilhaft die Form eines Hohlzylinders auf, dessen Längsachse 13 sich idealer Weise orthogonal zur horizontalen Orientierungsebene 14 der Isolationsschichten 2 und 7 erstreckt. In diesem idealer Weise zylinderförmigen Kanal 11 ist das längliche Element 12 derart gelagert, dass es an den Kanalwänden isoliert zwischen den beiden Isolationsschichten 2 und 7 gelagert ist und ansonsten von allen Seiten her frei umströmt werden kann. Um diesen zylinderförmigen Kanal 11 zu einem richtigen Kanal zu erweitern, wird, wie in den Figuren 9 und 9a zu erkennen, in die Tragschicht 1 ein zylindrischer Hohlraum geätzt, der den Kanal 15 komplettiert, dessen Längsachse 16 sich wiederum orthogonal zu der horizontalen Orientierungsebene 14 der Isolationsschichten 2 und 7 erstreckt. Durch diesen letzten Verfahrensschritt ist die zweite Ausfüh- rungsform des erfindungsgemäßen Sensorelementes realisiert.To produce the first embodiment of the sensor component according to the invention, as can be seen in FIG. 6 and in the top view in FIG. 6a, the additional insulation layer 7 and the insulation layer 2 are etched in such a way that a channel 8 is formed in both insulation layers 2 and 7, which ensures that the elongate element 9 in the channel 8 can flow around on all sides. Then, as can be seen in FIG. 7, a cover part 10 is applied to the additional insulation layer 7 and closes off the channel 8 formed in the previous process steps. As a result, the first embodiment of the sensor component according to the invention is completely created. To produce the second embodiment of the sensor component according to the invention, a channel 11 is etched into the two insulation layers 2 and 7 following the method steps already described above with reference to FIGS. 1 to 5. As can be seen in FIGS. 8 and 8a, this channel 11 advantageously has the shape of a hollow cylinder, the longitudinal axis 13 of which ideally extends orthogonally to the horizontal orientation plane 14 of the insulation layers 2 and 7. In this ideally cylindrical duct 11, the elongated element 12 is mounted in such a way that it is mounted on the duct walls in an insulated manner between the two insulation layers 2 and 7 and can otherwise be freely flowed around from all sides. In order to expand this cylindrical channel 11 into a correct channel, as can be seen in FIGS. 9 and 9a, a cylindrical cavity is etched into the base layer 1, which completes the channel 15, the longitudinal axis 16 of which in turn is orthogonal to the horizontal orientation plane 14 the insulation layers 2 and 7 extends. This last method step realizes the second embodiment of the sensor element according to the invention.
Wie in Figur 10 zu erkennen, besteht die erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils aus einem an seiner einen Seite eine rinnenartige Vertiefung 8a aufweisenden Ab- deckteil 17, bei dem die rinnenartige Vertiefung 8a durch zwei im Abstand nebeneinander verlaufende- Tragschienen 18 und 19 gebildet ist. Ferner weist diese erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils ein längliches Element 9 auf, das umströmbar, die rinnenartige Vertiefung 8a durchque- rend an den Tragschienen 18 und 19 gehalten ist, und ein vorgefertigtes Deckelteil 10, das die rinnenartige Vertiefung 8a unter Wahrung eines Abstandes zum länglichen Element 9 unter Bildung eines Kanals 8 abschließt.
Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Sensorbauteils besteht, wie in Figur 11 zu erkennen, aus einem schichtweise aufgebauten Tragkörper 20, der quer zum Schichtenaufbau von einem Kanal 15 durchdrungen wird, und einem länglichen Element 12, das, an seinen Enden isoliert zwischen zwei Isolationsschichten 2 und 7 in der Kanalwandung des kanalartigen Hohlraums 15 gehalten, freitragend den kanalartigen Hohlraum 15 durchsetzt. Der Schichtenaufbau setzt sich aus einer Tragschicht 1, einer auf diese Tragschicht 1 aufge- brachten Isolationsschicht 2 und einer auf die Isolationsschicht 2 aufgebrachten zusätzlichen Isolationsschicht 7 zusammen.
As can be seen in FIG. 10, the first embodiment of the sensor component according to the invention consists of a cover part 17 which has a channel-like recess 8a on one side, in which the channel-like recess 8a is formed by two support rails 18 and 19 which run alongside one another. Furthermore, this first embodiment of the sensor component according to the invention has an elongated element 9 which can be flowed around, which is held across the channel-like depression 8a on the mounting rails 18 and 19, and a prefabricated cover part 10 which holds the channel-like depression 8a while maintaining a distance from the elongated one Element 9 completes to form a channel 8. The second embodiment of the sensor component according to the invention, as can be seen in FIG. 11, consists of a layered support body 20, which is penetrated by a channel 15 transversely to the layer structure, and an elongate element 12, which is insulated at its ends between two insulation layers 2 and 7 held in the channel wall of the channel-like cavity 15, passing through the channel-like cavity 15 in a self-supporting manner. The layer structure is composed of a base layer 1, an insulation layer 2 applied to this base layer 1 and an additional insulation layer 7 applied to the insulation layer 2.
Claims
1. Verfahren zur Herstellung eines Sensorbauteils mit einem umströmbar in einem Kanal (8) gelagerten, elektrisch leiten- den, länglichen Element (9), bei dem nach Abscheiden einer Isolationsschicht (2) auf eine Tragschicht (1) und einem darauf folgenden Abscheiden einer aus mindestens einer elektrisch leitenden Schicht bestehenden Beschichtung (3) auf die Isolationsschicht (2) die Beschichtung (3) bis auf die zur Bildung des länglichen Elements (9) und dessen Zuleitungen benötigten Restbereiche (6a) und (6b) unter bereichsweiser Freilegung der Isolationsschicht (2) weggeätzt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass1. A method for producing a sensor component with an electrically conductive, elongated element (9) mounted in a channel (8), in which after an insulation layer (2) has been deposited on a support layer (1) and a subsequent deposition of one coating (3) consisting of at least one electrically conductive layer on the insulation layer (2), the coating (3) except for the remaining areas (6a) and (6b) required to form the elongate element (9) and its feed lines, exposing the insulation layer in certain areas (2) is etched away, characterized in that
- nach dem Ätzen auf die Beschichtung (3) und die freigelegte Isolationsschicht (2) eine zusätzliche Isolationsschicht (7) abgeschieden wird und- After the etching on the coating (3) and the exposed insulation layer (2), an additional insulation layer (7) is deposited and
- nachfolgend in die Isolationsschicht (2) und die zusätzliche Isolationsschicht (7) unter zumindest teilweisem Freilegen des länglichen Elements (9) ein Kanal (8) derart geätzt wird, dass das längliche Element (9) lediglich in den durch die Isolationsschichten (2) und (7) gebildeten Seitenwänden des Kanals (8) gelagert ist und den Kanal (8) freitragend durchsetzt .- Subsequently, a channel (8) is etched into the insulation layer (2) and the additional insulation layer (7) with at least partial exposure of the elongate element (9) in such a way that the elongate element (9) only in the through the insulation layers (2) and (7) formed side walls of the channel (8) is supported and penetrates the channel (8) in a self-supporting manner.
2. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass auf die zusätzliche Isolationsschicht (7) ein Deckelteil (10) aufgebracht wird.2. The method according to claim 1, so that a cover part (10) is applied to the additional insulation layer (7).
3. Verfahren nach Anspruch 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Deckelteil (10) vorgefertigte Bauteile verwendet werden.3. The method according to claim 2, characterized in that prefabricated components are used as the cover part (10).
4. Verfahren nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Bauteile ebene Platten verwendet werden.4. The method of claim 3, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that flat plates are used as components.
5. Verfahren nach Anspruch 3 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass Bauteile verwendet werden, die an ihren dem länglichen Element (9) zugewandten Flächen rinnenartige Vertiefungen (8a) aufweisen.5. The method according to claim 3, so that components are used that have groove-like depressions (8a) on their surfaces facing the elongate element (9).
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass als Bauteile Kunststoff-Bauteile verwendet werden.6. The method according to any one of claims 3 to 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t that plastic components are used as components.
7. Verfahren nach Anspruch 1, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kanal (15) mittels eines Durchgangsätzens durch die Trag- schicht (1) gebildet wird.7. The method as claimed in claim 1, so that the channel (15) is formed by means of a through-etching through the base layer (1).
8. Verfahren nach einem der vorangehenden Ansprüche, d a du r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Ätzen der Isolationsschichten (2) und (7) und/oder der Tragschicht (1) durch Trockenätzen erfolgt. 8. The method according to any one of the preceding claims, since you rchgek characterized that the etching of the insulation layers (2) and (7) and / or the base layer (1) is carried out by dry etching.
9. Sensorbauteil mit9. Sensor component with
- einem an seiner einen Seite eine rinnenartige Vertiefung (8a) aufweisenden Abdeckteil (17),- a cover part (17) having a groove-like depression (8a) on one side,
- bei dem die rinnenartige Vertiefung (8a) durch zwei im Abstand nebeneinander verlaufende Tragschienen (18) und (19) gebildet ist,- in which the channel-like recess (8a) is formed by two spaced apart support rails (18) and (19),
- einem länglichen, elektrisch leitenden Element (9) , das umströmbar, die rinnenartige Vertiefung (8a) durchquerend an den Tragschienen" (18) und (19) isoliert gehalten ist, und - einem vorgefertigten Deckelteil (10), das die rinnenartige Vertiefung (8a) unter Wahrung eines Abstandes zum länglichen Element (9) unter Bildung eines Kanals (8) abschließt.- An elongated, electrically conductive element (9), which can flow around, is kept isolated on the support rails " (18) and (19) and traverses the groove-like recess (8a), and - A prefabricated cover part (10) which seals the groove-like recess ( 8a) while maintaining a distance from the elongate element (9) to form a channel (8).
10. Sensorbauteil nach Anspruch 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Deckel teil (10) eine Platte ist.10. Sensor component according to claim 9, that the cover part (10) is a plate.
11. Sensorbauteil mit11. Sensor component with
- einem schichtweise aus mindestens zwei Isolationsschichten aufgebauten Tragkörper (20) , der quer zum Schichtenaufbau von einem Kanal (15) durchdrungen wird, und- A support body (20) built up in layers of at least two insulation layers, which is penetrated transversely to the layer structure by a channel (15), and
- einem länglichen Element (12) , das, an seinen Enden isoliert zwischen den beiden Isolationsschichten (2) und (7) gehalten, freitragend den Kanal (15) durchsetzt.- An elongated element (12), which is insulated at its ends between the two insulation layers (2) and (7), cantilevered through the channel (15).
12. Sensorbauteil nach Anspruch 11, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Kanal (15) vorzugsweise einen kreisförmigen Querschnitt aufweist . 12. Sensor component according to claim 11, characterized in that the channel (15) preferably has a circular cross section.
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