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WO2009068493A1 - Sensormodul und verfahren zu seiner herstellung - Google Patents

Sensormodul und verfahren zu seiner herstellung Download PDF

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Publication number
WO2009068493A1
WO2009068493A1 PCT/EP2008/066052 EP2008066052W WO2009068493A1 WO 2009068493 A1 WO2009068493 A1 WO 2009068493A1 EP 2008066052 W EP2008066052 W EP 2008066052W WO 2009068493 A1 WO2009068493 A1 WO 2009068493A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
sensor
sensor chip
sensor module
plastic
plastic cover
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
PCT/EP2008/066052
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Rudolf Bierl
Jan-Erik Hauschel
Thorsten Knittel
Stefan Pesahl
Willibald Reitmeier
Andreas Wildgen
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Continental Automotive GmbH
Original Assignee
Continental Automotive GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Continental Automotive GmbH filed Critical Continental Automotive GmbH
Publication of WO2009068493A1 publication Critical patent/WO2009068493A1/de
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • H10W72/5363—
    • H10W72/5449—
    • H10W90/756—

Definitions

  • the invention relates to a sensor module with a sensor chip, which is covered with a plastic cover.
  • the invention further relates to a method for producing the sensor module.
  • Such a sensor module is known from US 2007/0139044 Al.
  • the known sensor module comprises a conductor grid on which a sensor chip is applied.
  • the sensor chip is covered with an inner plastic sheath made of thermosetting plastic.
  • an outer plastic sheath made of a thermoplastic material is provided which forms a plug in the region of contact ends of the conductor grid.
  • the known sensor module is set up in particular for detecting the rotational speed of a turbocharger.
  • US 2004/0118227 A1 discloses a further sensor module in which a sensor chip is applied to one end of a conductor grid and provided with a plastic envelope by means of thermoplastic material. The other end of the conductor grid is connected to contact pins. The connection point between the conductor grid and the contact pins and the contact pins themselves are embedded in a further plastic sleeve. In the area facing away from the conductor grid ends of the contact pins, the further plastic shell is designed as a plug socket.
  • a temperature-sensitive sensor, a sensor sensitive to magnetic fields or an acceleration sensor or angular-velocity sensor are provided as the sensor chip.
  • a disadvantage of the known sensor modules is that the sensor chip is shielded from the environment. This may result in extended response times or the need for to determine the influence of the plastic envelope by means of a calibration and to take it into account accordingly. In addition, changes in the nature of the plastic sheath can lead to long-term signal changes that can cause erroneous measurements.
  • the invention has the object to provide a sensor module with improved measuring properties.
  • the invention is also based on the object of specifying a method for producing the sensor module.
  • the plastic cover has an opening extending from the surface of the plastic cover to a surface of the sensor chip.
  • the surrounding medium is in close proximity to the sensitive area of the sensor chip. Temperature changes can be detected in the case of a temperature sensor without extended response times. Pressure changes of the surrounding medium are further not distorted by the plastic cover. Nevertheless, conductor tracks, in particular bond connections and other electrical components of the sensor module are protected against direct mechanical action by the plastic cover.
  • the plastic cover has an opening which extends from the surface of the plastic cover to a sensor surface of the sensor chip. By such a cutout, the sensor surface of the sensor chip is exposed directly to the surrounding medium.
  • the sensor module therefore offers the advantages of a exposed sensor surface together with the advantages of the sensor module reinforcing plastic cover.
  • the sensor chip on the sensor surface may have a surface passivation with a layer thickness of less than one millimeter.
  • materials based on oxides, nitrides, carbides or polymers, such as, for example, silicones, parylenes or polyimide, as well as precious metals are suitable.
  • the sensor chip is connected to conductor tracks, which extend to a contact end of the sensor module. As a result, the sensor chip can be contacted from the outside.
  • the conductor tracks are formed by a conductor grid.
  • a conductive grid is to be understood as meaning a self-supporting unit of conductor tracks, wherein the conductor tracks do not necessarily have to be connected to one another after completion of the production.
  • the conductor grid may, for example, be a so-called lead frame.
  • the plastic cover In the area of the contact end of the strip conductors, the plastic cover can assume contact-securing functions, so that reliable contacting of the strip conductors is possible.
  • a grounded section of a conductor track can be left free from the plastic cover.
  • a surface of the sensor module can be grounded at least point by point.
  • the plastic cover can also take over medi- um-leading functions.
  • the sensor surface of the sensor chip can be protected from a direct flow through the surrounding medium or the medium can be directed to the sensor surface.
  • plastic covering For use at high temperatures, a material is preferably used for the plastic covering which has a thermal expansion comparable to the thermal expansion of the sensor chip.
  • plastic materials are preferred which can be put into a flowable state during processing.
  • the production of the sensor module is preferably carried out by means of a transfer molding process in which the sensor chip is introduced into a molding tool and the molding tool is filled with a plastic compound.
  • a transfer molding process in which the sensor chip is introduced into a molding tool and the molding tool is filled with a plastic compound.
  • an inside of the mold is coated with a release film, which facilitates the detachment of the cured plastic material from the mold.
  • the content of release agent in the plastic composition can be reduced, which leads to a plastic composition having increased adhesive strength.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a sensor chip applied to a conductor grid
  • FIG. 2 is an illustration of the structure of a sensor module with a molded sensor chip
  • FIG. 3 shows the illustration of a further sensor module with potted sensor chip
  • FIG. 4 shows a section through the sensor module from FIG. 3 along the section line IV-IV;
  • FIG. 5 shows a perspective view of a further sensor module with a contact region designed for a plug connection
  • FIG. 6 shows a cross section through the sensor module from FIG. 5 along the section line VI-VI;
  • FIG. 7 shows a perspective view of a further sensor module, in which the contact region is designed as a plug
  • FIG. 8 shows a further perspective view of the sensor module from FIG. 7;
  • FIG. 9 shows a cross section through a modified embodiment of a plug-in module
  • FIG. 11 shows a cross section through a sensor module which can be attached to a container by means of a sealing element.
  • FIG. 1 shows a perspective view of a sensor chip 1 which has a sensor surface 2 which is sensitive to thermodynamic or fluid mechanical properties of a medium.
  • the sensor chip 1 can in particular be a pressure sensor, a temperature-sensitive sensor or a sensor with which the concentration of a gas or a particle content in a gas can be detected. in the If a pressure sensor is used, the sensor surface 2 may be formed by a pressure-sensitive membrane.
  • the sensor chip 1 further has contact points 3, which are connected via bonding wires 4 with conductor tracks 5, 6 and 7 of a conductor grid 8.
  • the conductor track 6 is intended to be connected to ground.
  • passive components, such as capacitors 9 and 10 are applied to the conductor grid 8.
  • Sensor chip acts, the combination shown in Figure 1 of the sensor chip 1 and the conductor grid 8 is surrounded with a plastic envelope 11 shown in outline in Figure 2.
  • the plastic sleeve 11 covers the sensor chip 1, the bonding wires 4 and the capacitors 9 and 10. However, the sensor surface 2 of the sensor chip 1 remains free. Furthermore, contact ends 12 of the conductor tracks 5, 6 and 7 are kept free from the plastic sheath 11. The plastic sheath 11 results in a sensor module 13 whose sensor chip 1 can be contacted via the contact ends 12.
  • a connecting web 14 connecting the conductor tracks 5, 6 and 7 can be cut off.
  • outstanding conductor track sections 15 can be separated flush with the plastic sheath 11.
  • the conductor grid 8 can be held during processing.
  • the conductor track 6 is led out of the plastic sheath 11 via the conductor track sections 15, so that after the separation of the conductor track sections 15 an outer side 16 of the plastic sheath 11 is at least pointwise at ground potential and an electrostatic charge of the outer side 16 or the medium is suppressed relative to the sensor surface 2 ,
  • the sensor module 13 is preferably produced by firstly attaching the sensor chip 1 to the conductor grid 8. is xed. This can be done, for example, with the help of an adhesive. Subsequently, the bonding wires 4 and the capacitors 9 and 10 are applied to the conductor grid 8. In a further method step, the conductor grid 8 is inserted into a mold and overmolded with the plastic envelope 11. As material for the plastic sheath 11, in particular materials come into question whose thermal expansion coefficient corresponds to the thermal expansion coefficient of the sensor chip 1.
  • a material which can be brought into a flowable state in the pre-chamber, so that the mold can be filled with a pressure of less than 10 bar is preferably used as the molding compound. Subsequently, by pressing in the pressure range between 70 and 90 bar remaining air in the mold can be pressed out of the mold.
  • the sensor chip 1 does not necessarily have to be fixed on the lead frame 8 with the aid of an adhesive.
  • a recess 17 can also be provided in the conductor grid 8, through which an intake manifold can be routed through the conductor grid 8 to the sensor chip 1.
  • the sensor chip 2 By vacuum in the intake manifold then the sensor chip 2 can be fixed with respect to the conductor grid 8. Subsequently, the bonding of the bonding wires 4 can take place and the conductor grid 8 can be introduced into the mold together with the sensor chip 1.
  • the recess 17 can also be cast after the transfer molding or filled with a so-called underfiller in order to prevent lifting of the sensor chip 1 from the conductor grid 8.
  • the recess 17 can also be used for relative pressure measurement when the sensor chip 1 is provided in the region of the recess 17 with a further sensor surface.
  • a highly flexible release film is sucked on the inside of the mold, which seals the mold and prevents the adhesion of the mold to the plastic sleeve 11.
  • a material for the release film for example Teflon can be used.
  • Teflon can be used as a material for the release film.
  • Such a release film is also used to compensate for tolerances in the area in which the mold is applied to the sensor chip 1 and to prevent damage to the sensor chip 1.
  • the release film acts as
  • release film also allows to reduce the proportion of release agents in the plastic material used to produce the plastic shell 11, which promote the detachment process of the plastic shell 11 from the mold.
  • These ingredients are waxy components of the plastic composition, the proportion of which can be kept less than 0.5 percent by weight in the present case.
  • Such plastic materials with a low proportion of release agents also adhere much better to the sensor chip 1, so that the risk of lifting the plastic sleeve 11 from the sensor chip 1 can be reduced.
  • one side of the conductor grid is covered with a highly flexible film.
  • the not equipped with the sensor chip 1 and the capacitors 9 and 10 side of the conductor grid 8 is glued to the highly flexible film.
  • the opposite side of the conductor grid 8 is provided with a plastic cover. In this respect, depending on the requirement, a half or full encapsulation of the conductor grid 8 is possible.
  • the sensor surface 2 of the sensor chip 1 has usually already been provided with a surface passivating coating during the production of the sensor chip 1.
  • Layers can be, for example, oxide layers, nitrite layers, or carbide layers.
  • the sensor surface 2 can therefore be considered as environmentally resistant. If the passivation of the sensor surface 2 undertaken during the production of the sensor chip 1 is insufficient, an additional passivation of the sensor surface 2 can be undertaken.
  • This passivation can take place, for example, by the application of a gold layer or a protective layer based on polymers, for example parylenes, silicones, polyimides or else using gels or paints.
  • the surface-passivating coating has a thickness of a few microns to a few hundred microns, preferably less than one millimeter. A combination of different protective layers is possible.
  • the surface-passivating coating can also be applied to the surface of the sensor chip 1 not covered by the plastic sheath 11 and the outside of the plastic sheath 11 after the formation of the plastic sheath 11.
  • Such a surface-passivating coating moreover has the advantage that the transition region between the sensor chip 1 and the plastic sleeve 11 is sealed.
  • protective layers based on polymers come into question.
  • the cut edges which are formed when cutting the wafers used to produce the sensor chip 1 are themselves not passivated. These cut edges are difficult to protect via subsequent passivation. It is therefore advantageous if the plastic sleeve 11 extends over the edges of the sensor chip 1, so that the edges of the sensor chip 1 are protected from environmental influences.
  • a provided in the plastic sheath 11 recess 18 of the sensor surface 2 is therefore dimensioned so that the edges of the sensor chip 1 remain covered by the plastic sheath 11.
  • the cutout 18 is an immediate Contact between the surrounding medium, for example exhaust gas or intake air of an internal combustion engine produced, so that a sensor characteristic; as in an exposed sensor chip 1 results.
  • the cutout 18 has cross-sectional dimensions greater than that of the
  • the cutout 18 can also be covered by a membrane which has just been glued to the cutout 18 on the outer side 16 of the plastic sleeve 11. If appropriate, the membrane can also be connected to the plastic envelope 11 during the shaping of the plastic envelope 11.
  • the membrane may, for example, be a water-impermeable, but vapor-permeable membrane consisting of polytetrafluoroethylene, which is perforated in the edge region for connection to the plastic envelope 11.
  • the membrane can be inserted into the mold, fixed there and then injected into the plastic sleeve 11.
  • the sensor module 13 can be varied in various ways.
  • a further sensor module 19 is shown, in which the plastic sleeve 11 is inserted in a module fitting 20, which is preferably made of metal.
  • the connection between the module holder 20 and the plastic sleeve 11 is accomplished by means of an adhesive layer 21.
  • the sensor chip 1 and the conductor grid 8 can also be injected into the module holder 20.
  • the sensor module 19 Due to the module holder 20 made of metal, the sensor module 19 has an increased mechanical strength. In addition, structures may be formed on the module holder 20, which serve to secure the module holder 20 in a container or a conduit for the medium to be examined. Even in the formation of the conductor grid 8 variations are possible.
  • FIG. 4 shows a cross section through the sensor module 19 along the section line IV-IV in FIG. 3.
  • FIG. 5 shows a perspective view of a sensor module 23, which is designed in accordance with the sensor module 19 from FIGS. 3 and 4.
  • FIG. 5 shows, in particular, an external view of a module holder 24 whose function corresponds to the module holder 20 of the sensor module 19.
  • the module holder 24 has in particular an external hex nut 25 and a threaded portion 26, via which the sensor module 23 can be screwed, for example, into the outer wall of a gas line.
  • the module holder 24 is provided in the region of the hexagon nut 25 with a recess 27, remain accessible by the contact pins 28 from the side.
  • FIG. 6 shows a cross section along the section line VI - VI in FIG.
  • the plastic envelope 11, which envelopes the conductor grid 8 and the sensor chip 1 is preferably provided with spacer knobs 29, which holds the plastic sleeve 11 at a distance from a receptacle 30 formed in the module holder 24.
  • the plastic sheath 11 further has a taper 31 towards the contact ends 12, which can be inserted into a bushing 32 which connects the receptacle 30 to an interior 33 of the hexagon nut 25.
  • an adhesive with nie the viscosity used, which is drawn by the capillary forces in the gap between the plastic sheath 11 and the module holder 24.
  • FIG. 6 also shows, by way of example, the case in which a counterpiece 34, which has contact tongues 35 which can be placed on the contact pins 28, has been introduced into the inner space 33 of the hexagon nut 25. Further, the counterpart 34 as well as the hexagon nut 25 has a side opening 36 which comes to rest when inserting the counterpart 34 below the recess 27. Through the recess 27 and the side opening 36, a solder joint between see the reeds 35 and the contact pins 28 are made. In addition to soldering, methods such as laser welding, resistance welding or the use of a conductive adhesive can also be used. Further, the recess 27 and the side opening 36 can be potted after establishing a firm connection between the contact pins 28 and the contact tongues 35 with a filling compound.
  • FIGS. 7 and 8 show perspective views of a further sensor module 38, in which the contact region is designed as a plug.
  • the plastic shell 11 is formed in the region of the contact ends 12 as a plug socket 39.
  • suitable locking means may be provided to lock a counterpart in the connector socket 39.
  • FIG. 9 shows, for example, a sensor module 40 which has a streamlined cross-sectional profile.
  • the outside 16 is formed flush with the sensor chip 1. This can be done, for example, by the contact points 3 are formed on the underside of the sensor chip 1 and the sensor chip is attached by means of a conductive adhesive to the conductor grid 8.
  • a medium flowing past without swirling past the sensor module 40 is illustrated in FIG. 9 .
  • FIG. 10 shows a further sensor module 41 in which the plastic sleeve 11 is located in the lee of a shading element 42.
  • FIG. 11 finally shows a sensor module 43 in which the sensor chip 1 has been mounted centrally on a conductor grid 44 and has been surrounded there by the plastic envelope 11.
  • the conductor tracks of the conductor grid 44 have been bent toward a side of the sensor chip 1 opposite the sensor surface 2 and introduced into a module socket 45, which forms a plug socket 46 in the region of contact ends 12 of the conductor grid 44.
  • a circumferential around the cutout 18 seal 47 is provided, with which the sensor module 43 can be attached to an opening 48 in a wall 49 of a container or a conduit.
  • the seal 47 can be accomplished, for example, by means of an O-ring, which is held by a formed in the plastic sheath 11 groove.
  • the seal 47 may also be injected into the plastic sleeve 11.
  • DIP dual in-line package
  • SIP single in-line package
  • the conductor tracks of the conductor grid 8 can also be formed in the region of the contact ends 12 for the derivation of tensile or compressive stresses so that the forces acting on the contact ends 12 do not stress the bond connections between the conductor grid 8 and the sensor chip 1.
  • the decoupling can be accomplished for example by means of an angle, meander or spring element.
  • Epoxy-based plastics are preferably used for the plastic casing 11, since the parameters such as glass transition temperature T G , modulus of elasticity and thermal expansion coefficient can be varied by the composition or adjusted via the potting parameters.
  • T G glass transition temperature
  • modulus of elasticity and thermal expansion coefficient can be varied by the composition or adjusted via the potting parameters.
  • the shrinkage of the epoxy-based plastic sleeve 11 does not result in mechanical stress on the sensor surface 2, which could falsify the measurement signal.

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Abstract

Ein Sensormodul (23) weist einen Sensorchip (1) auf, der von einer Kunststoffhülle (11) umgeben ist. Im Bereich einer Sensorfläche (2) ist die Kunststoffhülle (11) mit einer Freisparung (18) versehen.

Description

Beschreibung
Sensormodul und Verfahren zu seiner Herstellung
Die Erfindung betrifft ein Sensormodul mit einem Sensorchip, der mit einer Kunststoffabdeckung abgedeckt ist.
Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls.
Ein derartiges Sensormodul ist aus der US 2007/0139044 Al bekannt. Das bekannte Sensormodul umfasst ein Leitergitter, auf das ein Sensorchip aufgebracht ist. Der Sensorchip ist mit einer inneren Kunststoffhülle aus einem Duroplast um- hüllt. Ferner ist eine äußere Kunststoffhülle aus einem thermoplastischen Material vorgesehen, die im Bereich von Kontaktenden des Leitergitters einen Stecker bildet. Das bekannte Sensormodul ist insbesondere zum Erfassen der Drehzahl eines Turboladers eingerichtet.
Ferner ist aus der US 2004/0118227 Al ein weiteres Sensormodul bekannt, bei dem ein Sensorchip auf ein Ende eines Leitergitters aufgebracht und mithilfe von thermoplastischem Material mit einer Kunststoffhülle versehen ist. Das andere Ende des Leitergitters ist mit Kontaktstiften verbunden. Die Verbindungsstelle zwischen Leitergitter und Kontaktstiften und die Kontaktstifte selbst sind in eine weitere Kunststoffhülle eingebettet. Im Bereich der vom Leitergitter abgewandten Enden der Kontaktstifte ist die weitere Kunststoffhülle als Steckerfassung ausgebildet. Als Sensorchip ist insbesondere ein temperaturempfindlicher Sensor, ein auf Magnetfelder empfindlicher Sensor oder ein Beschleunigungssensor oder Winkelgeschwindigkeitssensor vorgesehen .
Ein Nachteil der bekannten Sensormodule ist, dass der Sensorchip von der Umgebung abgeschirmt ist. Daraus ergeben sich unter Umständen verlängerte Antwortzeiten oder die Notwendig- keit, durch eine Eichung den Einfluss der Kunststoffhülle zu ermitteln und entsprechend zu berücksichtigen. Außerdem können Veränderungen in der Beschaffenheit der Kunststoffhülle zu langfristigen Signaländerungen führen, die Fehlmessungen verursachen können.
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein Sensormodul mit verbesserten Messeigenschaften zu schaffen. Der Erfindung liegt ferner die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zur Herstellung des Sensormoduls anzugeben.
Diese Aufgaben werden durch ein Sensormodul und ein Verfahren mit den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. In davon abhängigen Ansprüchen sind vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen angegeben.
Bei dem Sensormodul weist die Kunststoffabdeckung eine Öffnung auf, die sich von der Oberfläche der Kunststoffabdeckung bis zu einer Oberfläche des Sensorchips erstreckt. Durch eine derartige Freisparung befindet sich das umgebende Medium in nächster Nähe zu dem auf die Umgebung empfindlichen Bereich des Sensorchips. Temperaturänderungen lassen sich im Falle eines Temperatursensors ohne verlängerte Antwortzeiten erfas- sen. Druckänderungen des umgebenden Mediums werden ferner durch die Kunststoffabdeckung nicht verfälscht. Dennoch sind Leiterbahnen, insbesondere Bondverbindungen sowie weitere elektrische Komponenten des Sensormoduls vor einer unmittelbaren mechanischen Einwirkung durch die Kunststoffabdeckung geschützt.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform weist die Kunststoffabdeckung eine Öffnung auf, die sich von der Oberfläche der Kunststoffabdeckung bis zu einer Sensorfläche des Sensorchips erstreckt. Durch eine derartige Freisparung ist die Sensorfläche des Sensorchips unmittelbar dem umgebenden Medium ausgesetzt. Das Sensormodul bietet daher die Vorteile einer freiliegenden Sensorfläche zusammen mit den Vorteilen einer das Sensormodul verstärkenden Kunststoffabdeckung .
Um die Sensoroberfläche des Sensorchips vor einer nachteili- gen Einwirkung des umgebenden Mediums zu schützen, kann der Sensorchip auf der Sensorfläche eine Oberflächenpassivierung mit einer Schichtdicke unterhalb von einem Millimeter aufweisen. Für die Oberflächenpassivierung kommen Materialien auf der Basis von Oxiden, Nitriden, Karbiden oder Polymeren, wie zum Beispiel Silikonen, Parylenen oder Polyimid, sowie Edelmetallen infrage.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist der Sensorchip mit Leiterbahnen verbunden, die sich bis zu einem Kontaktende des Sensormoduls erstrecken. Dadurch kann der Sensorchip von außen kontaktiert werden.
Vorzugsweise werden die Leiterbahnen von einem Leitergitter gebildet. Unter Leitergitter soll in diesem Zusammenhang eine selbsttragende Einheit von Leiterbahnen verstanden werden, wobei die Leiterbahnen nach Abschluss der Fertigung nicht notwendigerweise untereinander verbunden sein müssen. Bei dem Leitergitter kann es sich beispielsweise um ein so genanntes Stanzgitter (= lead frame) handeln. Durch die Verwendung ei- nes derartigen Leitergitters kann die Festigkeit des Sensormoduls zusätzlich erhöht werden. Außerdem wird die Fertigung erleichtert, da ein stabiler Träger zur Verfügung steht.
Im Bereich des Kontaktendes der Leiterbahnen kann die Kunst- Stoffabdeckung kontaktsichernde Funktionen übernehmen, so dass eine zuverlässige Kontaktierung der Leiterbahnen möglich ist.
Um eine elektrostatische Aufladung des Sensormoduls zu unter- binden, kann ein mit Masse belegter Abschnitt einer Leiterbahn von der Kunststoffabdeckung freigespart sein. Dadurch kann eine Oberfläche des Sensormoduls wenigstens punktweise auf Massepotential gelegt werden.
Je nach Anwendungsfall kann die Kunststoffabdeckung auch me- diumführende Funktionen übernehmen. Beispielsweise kann die Sensorfläche des Sensorchips vor einer direkten Anströmung durch das umgebende Medium geschützt werden oder das Medium kann gerichtet zur Sensorfläche geleitet werden.
Für den Einsatz bei hohen Temperaturen wird für die Kunst- stoffabdeckung vorzugsweise ein Material verwendet, das eine mit der Wärmeausdehnung des Sensorchips vergleichbare Wärmeausdehnung aufweist. Außerdem werden Kunststoffmaterialien bevorzugt, die sich bei der Verarbeitung in einen fließfähi- gen Zustand versetzen lassen.
Die Herstellung des Sensormoduls erfolgt vorzugsweise mithil- fe eines Spritzpressvorgangs, bei dem der Sensorchip in ein Formwerkzeug eingebracht und das Formwerkzeug mit einer Kunststoffmasse verfüllt wird. Vor dem Einfüllen der Formmasse in das Formwerkzeug wird eine Innenseite des Formwerkzeugs mit einer Trennfolie belegt, die das Ablösen der ausgehärteten Kunststoffmasse vom Formwerkzeug erleichtert. Dadurch kann der Gehalt an Trennmitteln in der Kunststoffmasse herab- gesetzt werden, was zu einer Kunststoffmasse mit erhöhter Haftfestigkeit führt.
Weitere Eigenschaften und Vorteile der Erfindung gehen aus der nachfolgenden Beschreibung hervor, in der Ausführungsbei- spiele der Erfindung anhand der beigefügten Zeichnung im Einzelnen erläutert werden. Es zeigen:
Figur 1 eine perspektivische Ansicht eines auf ein Leitergitter aufgebrachten Sensorchips;
Figur 2 eine Darstellung des Aufbaus eines Sensormoduls mit einem vergossenen Sensorchip; Figur 3 die Darstellung eines weiteren Sensormoduls mit vergossenem Sensorchip;
Figur 4 einen Schnitt durch das Sensormodul aus Figur 3 entlang der Schnittlinie IV-IV;
Figur 5 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Sensormoduls mit einem für eine Steckverbindung ausgebildeten Kontaktbereich;
Figur 6 einen Querschnitt durch das Sensormodul aus Figur 5 entlang der Schnittlinie VI-VI;
Figur 7 eine perspektivische Ansicht eines weiteren Sensor- moduls, bei dem der Kontaktbereich als Stecker ausgebildet ist;
Figur 8 eine weitere perspektivische Ansicht des Sensormoduls aus Figur 7;
Figur 9 einen Querschnitt durch ein abgewandeltes Ausführungsbeispiel eines Steckermoduls;
Figur 10 einen Querschnitt durch ein weiteres abgewandeltes Sensormodul und
Figur 11 einen Querschnitt durch ein Sensormodul, das mit- hilfe eines Dichtelements an einen Behälter ansetzbar ist.
Figur 1 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensorchips 1, der eine auf thermodynamische oder strömungsmechanische Eigenschaften eines Mediums empfindliche Sensorfläche 2 aufweist. Bei dem Sensorchip 1 kann es sich insbesondere um einen Drucksensor, einen temperaturempfindlichen Sensor oder einen Sensor handeln, mit dem sich die Konzentration eines Gases oder ein Partikelgehalt in einem Gas erfassen lässt. Im Falle eines Drucksensors kann die Sensorfläche 2 von einer druckempfindlichen Membran gebildet sein. Der Sensorchip 1 weist ferner Kontaktstellen 3 auf, die über Bonddrähte 4 mit Leiterbahnen 5, 6 und 7 eines Leitergitters 8 verbunden sind. Die Leiterbahn 6 ist dabei dazu vorgesehen, mit Masse verbunden zu werden. Neben dem Sensorchip 1 sind auf das Leitergitter 8 auch passive Bauelemente, wie beispielsweise Kondensatoren 9 und 10, aufgebracht.
Da es sich bei dem Sensorchip 1 um einen nicht gehausten
Sensorchip handelt, wird die in Figur 1 dargestellte Kombination von Sensorchip 1 und Leitergitter 8 mit einer in Figur 2 im Umriss dargestellten Kunststoffhülle 11 umgeben. Die Kunststoffhülle 11 deckt dabei den Sensorchip 1, die Bond- drahte 4 und die Kondensatoren 9 und 10 ab. Die Sensorfläche 2 des Sensorchips 1 bleibt jedoch freigespart. Von der Kunststoffhülle 11 freigehalten werden ferner Kontaktenden 12 der Leiterbahnen 5, 6 und 7. Durch die Kunststoffhülle 11 ergibt sich ein Sensormodul 13, dessen Sensorchip 1 über die Kon- taktenden 12 kontaktiert werden kann.
Es sei angemerkt, dass nach Abschluss der Fertigung des Sensormoduls 13 ein die Leiterbahnen 5, 6 und 7 verbindender Verbindungssteg 14 abgetrennt werden kann. Ebenso können aus der Kunststoffhülle 11 herausragende Leiterbahnabschnitte 15 bündig zur Kunststoffhülle 11 abgetrennt werden. Über die Leiterbahnabschnitte 15 kann das Leitergitter 8 während der Bearbeitung gehalten werden. Außerdem wird über die Leiterbahnabschnitte 15 die Leiterbahn 6 aus der Kunststoffhülle 11 herausgeführt, so dass nach dem Abtrennen der Leiterbahnabschnitte 15 eine Außenseite 16 der Kunststoffhülle 11 wenigstens punktweise auf Massepotential liegt und eine elektrostatische Aufladung der Außenseite 16 oder des Mediums gegenüber der Sensorfläche 2 unterdrückt wird.
Die Herstellung des Sensormoduls 13 erfolgt vorzugsweise, indem zunächst der Sensorchip 1 auf dem Leitergitter 8 fi- xiert wird. Dies kann beispielsweise mithilfe eines Klebers erfolgen. Anschließend werden die Bonddrähte 4 und die Kondensatoren 9 und 10 auf das Leitergitter 8 aufgebracht. In einem weiteren Verfahrensschritt wird das Leitergitter 8 in ein Formwerkzeug eingelegt und mit der Kunststoffhülle 11 umspritzt. Als Material für die Kunststoffhülle 11 kommen insbesondere Materialien infrage, deren Wärmeausdehnungskoeffizient dem Wärmeausdehnungskoeffizienten des Sensorchips 1 entspricht. Die Formgebung der Kunststoffhülle 11 erfolgt vorzugsweise durch einen Spritzpressvorgang (= transfer molding) , bei dem die Kunststoffmasse in einem Vorzylinder aufgewärmt und dann in das Formwerkzeug gepresst wird. Als Formmasse wird dabei vorzugsweise ein Material verwendet, das in der Vorkammer in einen fließfähigen Zustand gebracht wer- den kann, so dass das Formwerkzeug mit einem Druck unterhalb von 10 Bar befüllt werden kann. Anschließend kann durch Nachpressen im Druckbereich zwischen 70 und 90 Bar im Formwerkzeug verbliebene Luft aus dem Formwerkzeug herausgepresst werden .
Der Sensorchip 1 braucht nicht notwendigerweise mithilfe eines Klebers auf dem Leitergitter 8 befestigt zu werden. Beispielsweise kann im Leitergitter 8 auch eine Aussparung 17 vorgesehen sein, durch die ein Ansaugstutzen durch das Lei- tergitter 8 hindurch zum Sensorchip 1 geführt werden kann.
Durch Unterdruck im Ansaugstutzen kann dann der Sensorchip 2 bezüglich des Leitergitters 8 fixiert werden. Anschließend kann die Bondung der Bonddrähte 4 erfolgen und das Leitergitter 8 zusammen mit dem Sensorchip 1 in das Formwerkzeug ein- gebracht werden. Die Aussparung 17 kann auch nach dem Spritzpressen vergossen werden oder mit einem so genannten Under- filler gefüllt werden, um ein Abheben des Sensorchips 1 vom Leitergitter 8 zu verhindern. Die Aussparung 17 kann auch zur Relativdruckmessung verwendet werden, wenn der Sensorchip 1 im Bereich der Aussparung 17 mit einer weiteren Sensorfläche versehen ist. Für den Formgebungsprozess kann auch die so genannte Seal- Film-Technology (= SFT) verwendet werden. Dabei wird auf der Innenseite des Formwerkzeugs eine hochflexible Trennfolie angesaugt, die das Formwerkzeug abdichtet und das Ankleben des Formwerkzeugs an der Kunststoffhülle 11 verhindert. Als Material für die Trennfolie kann beispielsweise Teflon verwendet werden. Eine derartige Trennfolie dient auch dazu, in dem Bereich, in dem das Formwerkzeug am Sensorchip 1 anliegt, Toleranzen auszugleichen und eine Beschädigung des Sensor- chips 1 zu verhindern. Insofern wirkt die Trennfolie als
Polster. Daneben gestattet die Verwendung einer derartigen Trennfolie auch, in der zur Herstellung der Kunststoffhülle 11 verwendeten Kunststoffmasse den Anteil an Trennmitteln herabzusetzen, die den Ablösevorgang der Kunststoffhülle 11 vom Formwerkzeug fördern. Diese Bestandteile sind wachsartige Komponenten der Kunststoffmasse, deren Anteil im vorliegenden Fall kleiner 0,5 Gewichtsprozent gehalten werden kann. Derartige Kunststoffmassen mit einem geringen Anteil an Trennmitteln haften auch wesentlich besser am Sensorchip 1, so dass die Gefahr des Abhebens der Kunststoffhülle 11 vom Sensorchip 1 vermindert werden kann.
Bei einem abgewandelten Herstellungsverfahren wird eine Seite des Leitergitters mit einer hochflexiblen Folie beklebt. Vor- zugsweise wird bei dem Sensormodul 13 die nicht mit dem Sensorchip 1 und den Kondensatoren 9 und 10 bestückte Seite des Leitergitters 8 mit der hochflexiblen Folie beklebt. Im Folgenden wird die gegenüberliegende Seite des Leitergitters 8 mit einer Kunststoffabdeckung versehen. Insofern ist je nach Anforderung eine halbe oder volle Umspritzung des Leitergitters 8 möglich.
Die Sensorfläche 2 des Sensorchips 1 ist üblicherweise bereits bei der Herstellung des Sensorchips 1 mit einer ober- flächenpassivierenden Beschichtung versehen worden. Diese
Schichten können beispielsweise Oxidschichten, Nitritschichten, oder Karbidschichten sein. Die Sensorfläche 2 kann daher als umweltresistent angesehen werden. Falls die bei der Herstellung des Sensorchips 1 vorgenommene Passivierung der Sensorfläche 2 nicht ausreicht, kann eine zusätzliche Passivierung der Sensorfläche 2 vorgenommen werden. Diese Passi- vierung kann beispielsweise durch das Auftragen einer Goldschicht oder einer Schutzschicht auf der Basis von Polymeren, wie zum Beispiel Parylenen, Silikonen, Polyimiden oder aber unter Verwendung von Gelen oder Lacken erfolgen. Vorzugsweise weist die oberflächenpassivierende Beschichtung eine Dicke von einigen Mikrometern bis einigen hundert Mikrometern, vorzugsweise unter einem Millimeter auf. Auch eine Kombination verschiedener Schutzschichten ist möglich.
Die oberflächenpassivierende Beschichtung kann auch nach der Ausbildung der Kunststoffhülle 11 auf die von der Kunststoffhülle 11 nicht abgedeckte Oberfläche des Sensorchips 1 und die Außenseite der Kunststoffhülle 11 aufgebracht werden. Eine derartige oberflächenpassivierende Beschichtung hat darüber hinaus den Vorteil, dass der Übergangsbereich zwi- sehen Sensorchip 1 und der Kunststoffhülle 11 abgedichtet wird. Für eine derartige Beschichtung auf der Außenseite 16 der Kunststoffhülle 11 kommen insbesondere Schutzschichten auf der Basis von Polymeren infrage.
Es sei angemerkt, dass die Schnittkanten, die beim Schneiden der zur Herstellung des Sensorchips 1 verwendeten Wafer entstehen, selbst nicht passiviert sind. Diese Schnittkanten können nur schwer über eine nachträgliche Passivierung geschützt werden. Es ist daher von Vorteil, wenn sich die Kunststoffhülle 11 über die Kanten des Sensorchips 1 erstreckt, damit die Kanten des Sensorchips 1 vor Umwelteinflüssen geschützt sind.
Eine in der Kunststoffhülle 11 vorgesehene Freisparung 18 der Sensorfläche 2 ist daher so bemessen, dass die Kanten des Sensorchips 1 von der Kunststoffhülle 11 bedeckt bleiben. Andererseits wird über die Freisparung 18 ein unmittelbarer Kontakt zwischen dem umgebenden Medium, zum Beispiel Abgas oder Ansaugluft eines Verbrennungsmotors hergestellt, so dass sich eine Sensorcharakteristik; wie bei einem freiliegenden Sensorchip 1 ergibt. Vorzugsweise weist die Freisparung 18 Querschnittsabmessungen auf, die größer als die von der
Außenseite 16 der Kunststoffhülle 11 bis zur Sensorfläche 2 gemessene Tiefe der Freisparung 18 ist.
Die Freisparung 18 kann auch durch eine eben auf die Außen- seite 16 der Kunststoffhülle 11 auf die Freisparung 18 aufgeklebte Membran abgedeckt werden. Gegebenenfalls kann die Membran auch bei der Formgebung der Kunststoffhülle 11 mit der Kunststoffhülle 11 verbunden werden. Die Membran kann beispielsweise eine aus Polytetrafluorethylen bestehende wasserundurchlässige, aber dampfdiffusionsoffene Membran sein, die zur Verbindung mit der Kunststoffhülle 11 im Randbereich perforiert ist. Beispielsweise kann die Membran in das Formwerkzeug eingelegt, dort fixiert und anschließend in die Kunststoffhülle 11 eingespritzt werden.
Das Sensormodul 13 kann auf verschiedene Art und Weise variiert werden. In Figur 3 ist beispielsweise ein weiteres Sensormodul 19 dargestellt, bei dem die Kunststoffhülle 11 in eine Modulfassung 20 eingebracht ist, die vorzugsweise aus Metall hergestellt ist. Die Verbindung zwischen der Modulfassung 20 und der Kunststoffhülle 11 ist dabei mithilfe einer Klebeschicht 21 bewerkstelligt. Daneben können der Sensorchip 1 und das Leitergitter 8 auch in die Modulfassung 20 eingespritzt werden.
Aufgrund der Modulfassung 20 aus Metall weist das Sensormodul 19 eine erhöhte mechanische Festigkeit auf. Außerdem können an der Modulfassung 20 Strukturen ausgebildet sein, die der Befestigung der Modulfassung 20 in einem Behälter oder einem Leitungsrohr für das zu untersuchende Medium dienen. Auch bei der Ausbildung des Leitergitters 8 sind Variationen möglich. Das in Figur 3 dargestellte Sensormodul 19 weist beispielsweise vier Leiterbahnen 22 auf, die durch die Modulfassung 20 nach außen geführt sind.
Figur 4 zeigt einen Querschnitt durch das Sensormodul 19 entlang der Schnittlinie IV-IV in Figur 3. Anhand Figur 4 ist insbesondere die Aussparung 17 für die Fixierung des Sensorchips 1 auf dem Leitergitter 8 mithilfe eines Ansaugstutzens und das Profil der Freisparung 18 oberhalb der Sensorfläche 2 erkennbar .
Figur 5 zeigt eine perspektivische Ansicht eines Sensormoduls 23, das entsprechend dem Sensormodul 19 aus den Figuren 3 und 4 ausgebildet ist. Figur 5 zeigt insbesondere eine Außenansicht einer Modulfassung 24, deren Funktion der Modulfassung 20 des Sensormoduls 19 entspricht. Die Modulfassung 24 weist insbesondere eine Außensechskant-Mutter 25 und einen Gewindeabschnitt 26 auf, über die das Sensormodul 23 beispielsweise in die Außenwand einer Gasleitung einschraubbar ist.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Modulfassung 24 im Bereich der Außensechskant-Mutter 25 mit einer Ausnehmung 27 versehen, durch die Kontaktstifte 28 von der Seite her zu- gänglich bleiben.
In Figur 6 ist ein Querschnitt entlang der Schnittlinie VI-VI in Figur 5 dargestellt. Bei dem Sensormodul 23 ist die Kunst- stoffhülle 11, die das Leitergitter 8 sowie den Sensorchip 1 einhüllt, vorzugsweise mit Abstandsnoppen 29 versehen, die die Kunststoffhülle 11 auf Abstand zu einer in der Modulfassung 24 ausgebildeten Aufnahme 30 hält. Die Kunststoffhülle 11 weist ferner zu den Kontaktenden 12 hin eine Verjüngung 31 auf, die in eine Durchführung 32 einschiebbar ist, die die Aufnahme 30 mit einem Innenraum 33 der Außensechskant-Mutter 25 verbindet. Für die Befestigung der Kunststoffhülle 11 in der Durchführung 32 wird vorzugsweise ein Klebstoff mit nie- derer Viskosität verwendet, der durch die Kapillarkräfte in den Spalt zwischen der Kunststoffhülle 11 und der Modulfassung 24 gezogen wird. Daneben ist es auch möglich, den Sensorchip 1 und das Leitergitter unmittelbar in die Modulfas- sung 24 einzuspritzen.
In Figur 6 ist ferner beispielhaft der Fall dargestellt, dass in den Innenraum 33 der Außensechskant-Mutter 25 ein Gegenstück 34 eingebracht worden ist, das an die Kontaktstifte 28 anlegbare Kontaktzungen 35 aufweist. Ferner verfügt das Gegenstück 34 ebenso wie die Außensechskant-Mutter 25 über eine Seitenöffnung 36, die beim Einführen des Gegenstücks 34 unterhalb der Ausnehmung 27 zum Liegen kommt. Durch die Ausnehmung 27 und die Seitenöffnung 36 kann eine Lötverbindung zwi- sehen den Kontaktzungen 35 und den Kontaktstiften 28 hergestellt werden. Neben Löten kommen auch Verfahren wie Laserschweißen, Widerstandsschweißen oder die Anwendung eines Leitklebers infrage. Ferner kann die Ausnehmung 27 und die Seitenöffnung 36 nach dem Herstellen einer festen Verbindung zwischen den Kontaktstiften 28 und den Kontaktzungen 35 mit einer Füllmasse vergossen werden.
Schließlich sind im Innenraum 33 noch Rastmittel vorgesehen, die in Rastnuten 37 des Gegenstücks 34 eingreifen und eine Verrastung des Gegenstücks 34 in der Modulfassung 24 gestatten .
Figur 7 und 8 zeigen perspektivische Ansichten eines weiteren Sensormoduls 38, bei dem der Kontaktbereich als Stecker aus- gebildet ist. Zu diesem Zweck ist die Kunststoffhülle 11 im Bereich der Kontaktenden 12 als Steckerfassung 39 ausgebildet. An der Steckerfassung 39 können auch geeignete Rastmittel vorgesehen sein, um ein Gegenstück in der Steckerfassung 39 zu verrasten.
Ferner ist es möglich, die Kunststoffhülle 11 im Bereich des Sensorchips 1 an die jeweiligen Anforderungen anzupassen. In Figur 9 ist beispielsweise ein Sensormodul 40 dargestellt, das ein stromlinienförmiges Querschnittsprofil aufweist. Dabei ist die Außenseite 16 bündig mit dem Sensorchip 1 ausgebildet. Dies lässt sich beispielsweise bewerkstelligen, indem die Kontaktstellen 3 auf der Unterseite des Sensorchips 1 ausgebildet sind und der Sensorchip mithilfe eines Leitklebers an dem Leitergitter 8 befestigt ist. Bei dem in Figur 9 dargestellten Ausführungsbeispiel wird ein vorbeiströmendes Medium ohne Verwirbelungen an dem Sensormodul 40 vorbeige- führt.
Figur 10 zeigt ein weiteres Sensormodul 41, bei dem die Kunststoffhülle 11 sich im Windschatten eines Abschattungs- elements 42 befindet.
In Figur 11 ist schließlich ein Sensormodul 43 dargestellt, bei dem der Sensorchip 1 mittig auf einem Leitergitter 44 angebracht und dort mit der Kunststoffhülle 11 umgeben worden ist. In einem weiteren Verfahrensschritt sind die Leiterbah- nen des Leitergitters 44 zu einer der Sensorfläche 2 gegenüberliegenden Seite des Sensorchips 1 hingebogen worden und in eine Modulfassung 45 eingebracht worden, die im Bereich von Kontaktenden 12 des Leitergitters 44 eine Steckerfassung 46 bildet. Ferner ist auf der Kunststoffhülle 11 eine um die Freisparung 18 umlaufende Dichtung 47 vorgesehen, mit der das Sensormodul 43 an eine Öffnung 48 in einer Wand 49 eines Behälters oder einer Leitung angesetzt werden kann. Die Dichtung 47 kann beispielsweise mithilfe eines O-Rings bewerkstelligt werden, der von einer in der Kunststoffhülle 11 ausgebildeten Nut gehalten ist. Daneben kann die Dichtung 47 auch in die Kunststoffhülle 11 eingespritzt sein.
Anstelle des Leitergitters 8 können bei weiteren, nicht dargestellten, abgewandelten Ausführungsbeispielen starre oder flexible Leiterplatten vorgesehen sein. Ferner ist es denkbar, die Leiterbahnen des Leitergitters 8 durch Bahnen aus leitendem Kunststoff zu ersetzen. Insbesondere können die Leitergitter auch durch keramische Schaltungsträger ersetzt werden. Weiterhin ist es möglich, den Sensorchip 1 an einen Transponder oder ein anderes Funkmodul anzuschließen oder im Sensorchip 1 selbst einen Transponder auszubilden, der auf drahtlosem Wege auslesbar ist. In diesem Fall kann auf zusätzliche Leiterbahnen zur Kontaktierung nach außen verzichtet werden. Daneben kann das Leitergitter 8 und die Kunst- stoffhülle 11 auch entsprechend einem DIP (= dual in-line package) -Gehäuse, einem SIP (= Single in-line package) -Gehäuse oder entsprechend einem anderen Standardgehäuse ausgebildet werden .
Die Leiterbahnen des Leitergitters 8 können im Bereich der Kontaktenden 12 auch zur Ableitung von Zug- oder Druckspan- nungen ausgebildet sein, so dass die auf die Kontaktenden 12 wirkenden Kräfte die Bondverbindungen zwischen dem Leitergitter 8 und dem Sensorchip 1 nicht belasten. Die Entkopplung kann beispielsweise mithilfe eines Winkel-, Mäander- oder Federelements bewerkstelligt werden.
Vorzugsweise werden für die Kunststoffhülle 11 Kunststoffe auf Epoxid-Basis verwendet, da die Parameter wie Glastemperatur TG, Elastizitätsmodul und Wärmeausdehnungskoeffizienten durch die Zusammensetzung variiert oder über die Vergusspara- meter eingestellt werden können. Zur Funktionssicherheit der hier beschriebenen Sensormodule trägt auch die weitgehende Freistellung des Sensorchips 1 bei. Auf diese Weise führt die Schrumpfung der auf der Basis von Epoxid hergestellten Kunststoffhülle 11 nicht zu einer mechanischen Belastung der Sensorfläche 2, was das Messsignal verfälschen könnte.
Anstelle des auf der Oberseite mit Kontaktstellen 3 versehenen Sensorchips 1 können auch so genannte Sensorchips mit Kugelgitteranordnung (= ball grid array) oder so genannte Flip-Chips verwendet werden. In diesem Fall kann auf die Bonddrähte 4 verzichtet werden. Abschließend sei darauf hingewiesen, dass Merkmale und Eigenschaften, die im Zusammenhang mit einem bestimmten Ausführungsbeispiel beschrieben worden sind, auch mit einem anderen Ausführungsbeispiel kombiniert werden können, außer wenn dies aus Gründen der Kompatibilität ausgeschlossen ist.
Schließlich wird noch darauf hingewiesen, dass in den Ansprüchen und in der Beschreibung der Singular den Plural einschließt, außer wenn sich aus dem Zusammenhang etwas anderes ergibt. Insbesondere wenn der unbestimmte Artikel verwendet wird, ist sowohl der Singular als auch der Plural gemeint.

Claims

Patentansprüche
1. Sensormodul mit einem Sensorchip (1) , der mit einer
Kunststoffabdeckung (11) abgedeckt ist, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunststoffabdeckung (11) eine sich von der Oberfläche (16) der Kunststoffabdeckung (11) bis zu einer Oberfläche (2) des Sensorchips (1) erstreckende Freisparung (18) aufweist.
2. Sensormodul 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 sich die Freisparung (18) bis zu einer Sensorfläche (2) des Sensorchips (1) erstreckt .
3. Sensormodul nach Anspruch 1 oder 2, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensorchip (1) oberflächenpassiviert ist.
4. Sensormodul 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 der Sensorchip (1) mit einer Passivierungsschicht auf der Basis von Oxiden, Nitriden oder Polyimid versehen ist.
5. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 4, d a - d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass das Sensormodul mit wenigstens einer sich vom Sensorchip (1) bis zu einem Kontaktende (12) erstreckenden Leiterbahn (5, 6, 7, 22) versehen ist.
6. Sensormodul nach Anspruch 5, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Leiterbahnen (5, 6, 7, 22) als Leitergitter (8) ausgebildet sind.
7. Sensormodul nach Anspruch 5 oder 6, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunststoffabdeckung (11) im Bereich der Kontaktenden (12) der Leiterbahnen (5, 6, 7, 22) eine kontaktsichernde Funktion aufweist.
8. Sensormodul nach einem der Ansprüche 5 bis 7, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich eine als Masseleitung vorgesehene Leiterbahn (6) bis zu einer Außenseite (16) der Kunststoffhülle (11) erstreckt.
9. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 8, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunst- stoffabdeckung (11) eine mediumführende Funktion aufweist .
10. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 9, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunst- stoffabdeckung (11) auf der Seite der Sensorfläche (2) ausgebildete Kanten des Sensorchips (1) abdeckt.
11. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 10, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass sich die Kunststoffabdeckung (11) über alle Seiten des Sensorchips (1) erstreckt.
12. Sensormodul 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 die Kunststoffabdeckung (11) auf einer der Freisparung (18) gegenüberliegenden Seite des Sensorchips (1) eine sich von der Oberfläche (16) der Kunststoffabdeckung (11) bis zum Sensorchip (1) erstreckende weitere Aussparung (17) aufweist.
13. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 12, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass mit dem Sen- sorchip (1) eine thermodynamische oder strömungsmechanische Messgröße eines Fluids erfassbar ist.
14. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 13, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunst- Stoffabdeckung aus einem bei der Verarbeitung in einen fließfähigen Zustand versetzbaren Material hergestellt ist.
15. Sensormodul nach einem der Ansprüche 1 bis 14, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunst- stoffabdeckung aus einem Material hergestellt ist, das weniger als 0,5 Gewichtsprozent an Trennmitteln enthält.
16. Verfahren zur Herstellung eines Sensormoduls, bei dem ein Sensorchip (1) mit einer Kunststoffabdeckung (11) abgedeckt wird, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass in der Kunststoffabdeckung (11) eine sich von der Oberfläche (16) der Kunststoffabdeckung (11) bis zu einer Oberfläche (2) des Sensorchips (1) erstreckende Freisparung (18) ausgebildet wird.
17. Verfahren nach Anspruch 16, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , dass die Freisparung (18) sich bis zu einer Sensorfläche (2) des Sensorchips (1) erstreckend ausgebildet wird.
18. Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensorchip (1) auf einen Leiterbahnträger (8) aufgebracht wird und mit einer sich von einem Kontaktende (12) des Leiterbahnträgers (8) bis zum Sensorchip (1) erstreckenden Kunst- stoffabdeckung (11) abgedeckt wird.
19. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensorchip (1) mithilfe von Klebstoff auf dem Leiterbahnträger (8) fixiert wird.
20. Verfahren nach Anspruch 18, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass der Sensorchip (1) mithilfe einer Ansaugvorrichtung auf dem Leiterbahnträger (8) fixiert wird .
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 20, d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , dass die Kunst- Stoffabdeckung (11) mithilfe einer Spritzpressvorrichtung geformt wird.
22. Verfahren nach Anspruch 21, d a d u r c h g e k e n n - z e i c h n e t , dass eine Innenseite des für den
Spritzpressvorgang verwendeten Formwerkzeugs vor dem Einfüllen der Kunststoffmasse mit einer Trennfolie bedeckt wird und zum Verfüllen des Formwerkzeugs eine Kunststoffmasse verwendet wird, die weniger als 0,5 Ge- wichtsprozent an Trennmitteln enthält.
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