传感器装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及传感器装置以及制造传感器装置的方法。
【背景技术】
[0002]传感器装置以及制造传感器装置的方法都是已知的。例如，在欧洲专利申请N0.EP2481703 Al中，描述了一种制造传感器装置的方法，其中，定位器布置在基底的前侧，在该基底的前侧还布置了感应元件。为了构成延伸通过基底前侧和其背侧之间的基底的通路，蚀刻出了多个孔。蚀刻之后，用导电材料填充这些孔以完成通路。在全部的制造过程中，定位器对感应元件和传感器装置提供保护。
[0003]在传感器装置中，感应元件会敏感于诸如颗粒和/或液体之类的污染物，液体例如是水或油。当制造传感器装置时，尤其是批量制造过程中，例如在通过锯切或激光切割使装置单个化的期间，可能会出现污染。
【发明内容】
[0004]因此，根据本发明的第一方面，提供一种传感器装置，其带有感应元件和对感应元件的支承件。感应元件藉由排气介质而受到保护以防止沾染，污染物诸如是颗粒和/或液体之类，液体例如是水或油。
[0005]这里使用的术语“排气介质”是指这样的一种介质，其能使气体通过排气介质，而将液体和污染物基本上排除在表面上。排气介质可以是排气层或排气薄膜。
[0006]在优选的实施例中，排气介质基于一种或多种聚合物，特别是含氟聚合物、PTFE,丙烯酸系共聚物、聚醚-砜聚合物，玻璃纤维、多孔有机材料或多孔无机材料，或由聚合物制和这些材料造。
[0007]由于不同类型的排气介质在其排除不同种类液体(例如，水或油基液体)的能力方面可能不尽相同，所以，可将呈材料混合物形式或呈多层形式的好几种排气介质组合起来，用作为一个排气介质。
[0008]此外，排气介质在某种程度上可保护感测元件，使其避免与传感器装置的外界直接发生机械接触。
[0009]这里所使用的术语“支承”可包含以下的一种或多种:模具、芯片、基底(例如，玻璃基底或陶瓷基底或半导体基底，以及尤其是硅基底)，以及接触装置(例如，一个或多个导线接头、贯穿硅的通路、球形栅格阵列、焊接栅格阵列、T-触头)、引线框架或印刷电路板，以及包装(例如，模具或硅帽或硅插入件)。此外，还可含有附加的特征构件来支持感应元件的操作，例如，用以加热感应元件的加热器结构，或用以实现热绝缘的悬置隔膜，或用来处理感应元件测量信号的其它特征件，例如，集成的处理电路。
[0010]这里所使用的术语“支承的表面”仅指那些含有通向感应元件通路的支承的表面。例如，当支承具有矩形的覆盖面积，以及当支承在所谓支承的前侧具有一个进入开口，则含有进入开口的前侧表面被称作为支承表面。如果支承含有在所谓的背侧内的进入开口，则该表面被称作为支承表面。
[0011]在另一实施例中，支承可在好几侧(例如，前侧和背侧)上具有进入开口。带有进入开口(例如，前侧和背侧)的不同表面可各用个别的排气介质覆盖，每个排气介质附连到相应个别的表面上。
[0012]排气介质藉由一层粘结剂材料附连到感应元件的支承上。该附连这样来进行:使排气介质覆盖通向感应元件的支承中的进入开口，这些进入开口可能是造成感应元件污染的相应通道。通过用一层粘结剂材料来覆盖让路于那些通向感应元件的进入开口的至少部分的表面，并用此方法来附连排气介质，便可实现该附连。粘结剂材料例如可以含有聚合物或填充的聚合物。
[0013]当排气介质与粘结剂材料接触,那么,粘结剂材料会影响气体通过该排气介质。如果有接触的话，粘结剂材料例如可堵塞排气介质的孔隙，因为在排气介质在感应元件上延伸的区域中，不存在粘结剂材料层，因此气体通过感应元件不会显著地受到影响。
[0014]在一优选的实施例中，感应元件可敏感于以下中的一个或多个:压力、气体、湿度、气体流动和压差。因此，在一优选的实施例中，传感器装置可以是一个或多个的压力传感器、麦克风、湿度传感器或气体流量传感器。
[0015]在一个实施例中，支承包括诸如半导体基底那样的基底，且可供选择地包括用于基底的载体，诸如是引线框架或印刷电路板。在一个实施例中，支承还包括定位器材料，该定位器材料施加在基底或载体(倘若施加的话)和粘结剂材料层之间。定位器材料可用来增大感应元件和排气介质之间的分离。定位器材料可以是专用材料或较厚的粘结剂材料层，其厚度约在100 μ m以上，同时其可起作定位器材料的用途。在一优选的实施例中，定位器是基于或由以下中的一种或多种制造:聚合物、填充的聚合物、模制化合物、硅或气体。
[0016]在一个实施例中，感应元件可定位在支承的空穴内，其中，空穴打开到表面内，并由此限定进入开口。
[0017]在一优选的实施例中，将顶部元件添加在一部分排气介质上。该顶部元件可起作对排气介质的保护，用以施加标签、设别标记和/或对齐标记。在一优选的实施例中，该顶部元件基于或由以下中的一种或多种制造:聚合物、填充的聚合物、模制化合物、硅、玻璃或金属。
[0018]根据本发明的另一方面，提供制造传感器装置的方法。提供传感器支承组件，其含有一系列感应元件，它们用于制造多个传感器装置，且较佳地含有两二维阵列的感应元件。传感器支承组件具有带有通向感应元件的进入开口的表面。类似于以上对于传感器装置所描述的，该表面被称作含有进入开口的表面。
[0019]接下来，将一层粘结剂材料沉积在传感器支承组件的至少部分的表面上。粘结剂材料层可通过印刷、分配、压印、旋转涂敷和/或层叠等方法，沉积在传感器支承组件的至少部分的表面上。在沉积过程中或在沉积之后，例如，可通过基于照相-平版印刷术的工艺过程直接进行构造。在一个实施例中，定位器材料沉积在基底表面或另一载体上，这有利于在沉积粘结剂材料层之前起作支承，然后，粘结剂材料层沉积在至少部分的定位器材料上。
[0020]随后，将排气介质布置在传感器支承组件的整个表面和进入开口上方。排气介质通过粘结剂材料层附连到传感器支承组件。
[0021]在一优选的实施例中，排气介质是覆盖多个进入开口和相关表面的完整的、松散无组织的排气层。
[0022]之后，通过锯切或激光切割，将传感器支承组件分离为个别的传感器装置或成组的传感器装置。
[0023]在一优选的实施例中，排气介质不是预先构造的，尤其是不预先制成图形来匹配于传感器支承组件表面的最终图形。因此，在排气介质附连过程中任何的对齐过程变得冗余。
[0024]在一优选的实施例中，在将传感器支承组件分离为传感器装置之前，顶部元件沉积在部分的排气介质上。顶部元件可含有有助于分离的对齐和/或分离标记，分离也被称作为单个化。顶部元件还可方便于传感器装置的单个化，并在单个化的过程中和之后保护排气介质。此外，在单个化过程之前或之后，顶部元件可被处理为带有标签，例如，详细说明装置的类型或个别的装置。
[0025]在一优选的实施例中，排气介质固定在转移支承上。在一优选的实施例中，该转移支承基于或由聚酯制成。在一个实施例中，在将排气介质附连到传感器支承组件之后，在将传感器支承组件分离为个别的传感器装置或成组的传感器装置之前或之后，移走该传输支承。在另一个实施例中，透气的转移支承(例如，筛网或稀松布)仍可留在结构上。
[0026]所描述的实施例同样地适于传感器和方法。从实施例的不同组合中可出现协作的效果，但在此对它们可能不作详细描述了。
[0027]尽管较佳地是在权利要求书中列出了方法步骤的次序，但如果技术上合适的话，则主题方法的权利要求将包括不同的次序。
[0028]其它有优点的实施例列出在从属权利要求书中以及下面的描述中。
【附图说明】
[0029]从以下的本发明的详细描述中，本发明的实施例、方面和优点将会变得清晰明了。如此的描述可参照附图，其中，附图:
[0030]图1a)至d)示出根据本发明实例的传感器装置的示意性剖视图；
[0031]图2a)至c)示出根据本发明实例的传感器装置的示意性剖视图；
[0032]图3在其a)至d)图中示出制造根据本发明实例的传感器装置的各个步骤；以及
[0033]图4在其a)至d)图中示出制造根据本发明另一实例的传感器装置的各个步骤。
【具体实施方式】
[0034]图1a)示出根据本发明实施例的传感器装置的示意性剖视图。传感器装置包括感应元件1，其集成在支承2内。在该实施例中，支承2是半导体基底，例如，硅基底，且支承2可包括附加的特征件，诸如加热器结构、悬置隔膜、集成处理电路、贯穿的硅通路以及钎焊球。有待感知的气体可通过进入开口 4进入感应元件1，该进入开口 4位于支承2的表面3内。表面3的多个部分覆盖有一层粘结剂材料层5。排气介质6延伸在支承2的全部表面3和进入开口 4上，且排气介质6通过粘结剂材料层5附连到支承2。
[0035]图1b)示出根据本发明的传感器装置的另一实施例。在该实施例中，感应元件I位于支承2的空穴7内。该空穴7敞开到表面3内并由此形成进入开口 4。
[0036]图1c)示出根据本发明的传感器装置的另一实施例。在该实施例中，传感器装置的支承2含有定位器材料8,例如其位于娃基底13的顶上。
[0037]图1d)示出根据本发明的传感器装置的另一实施例。在该实施例中，传感器装置包括位于一部分排气介质6上的顶部元件9。该顶部元件9可对排气介质起作保护作用。还有，它可含有标签和/或对齐标记。顶部元件9可用硅、玻璃、聚合物或起作一个或若干个上述用途的任何其它材料制成。
[0038]图2a)示出根据本发明的传感器装置的另一实施例。在该实施例中，传感器装置包括带有感应元件I的模具10。该模具10可包括附加的特征件，诸如加热器结构、悬置隔膜、集成处理电路。模具10部分地被模盘11覆盖，引线框架12起作外部的触头。空穴7由模具10和模盘11形成。空穴7敞开到基底3内，并由此限定进入开口 4。排气介质6延伸在支承件2的全部表面3和进入开口 4上，且排气介质6通过粘结剂材料层5附连到支承2。
[0039]图2b)示出根据本发明的传感器装置的另一实施例。在该实施例中，传感器装置包括带有感应元件I的硅基底13。硅基底13可包括附加的特征件，诸如加热器结构、悬置隔膜、集成处理电路、贯穿硅的通路和钎焊球。硅基底13部分地被硅帽14覆盖。空穴7由硅基底13和硅帽14形成。空穴7敞开到基底3内，并由此限定进入开口 4。排气介质6延伸在支承2的全部表面3和进入开口 4上，且排气