本發(fā)明涉及一種微機械壓力傳感器。本發(fā)明尤其涉及由半導體部件構成的壓力傳感器的制造。

背景技術：

壓力傳感器包括布置在共同的殼體中的微機械傳感器元件和分析電路。殼體保護單獨的部件免受環(huán)境影響，例如灰塵、振動和熱，使得壓力傳感器例如可以使用在車輛上。微機械傳感器元件包括膜片，該膜片由于環(huán)境壓力的變形或者說偏移轉化為傳感器信號，之后借助于分析電路進一步處理該傳感器信號。為了將傳感器元件和分析電路置于一個殼體中，公知多個技術。

在第一變型方案中，產(chǎn)生以鑄造方法制造的具有凹部的殼體部分，隨后傳感器元件和分析電路被置入到該凹部中。之后在這些元件中的電接觸還必須被鈍化處理，這是費事的并且成本高的。

在第二變型方案中，分析電路和可能的其他被動部件在基底上布置和澆鑄。在澆鑄的同時產(chǎn)生凹部，在第二裝備過程中將微機械傳感器元件置入到該凹部中。但之后必須再將電接觸鈍化處理，使得過程流程包括兩個連續(xù)的裝備。另一方面，在此有利的是，直到微機械傳感器上的所有部件都澆鑄到澆鑄材料中，從而良好地保護免受環(huán)境影響。澆鑄材料可以比后來使用的鈍化材料、例如硅膠提供更好的保護。

在第三變型方案中，在壓力傳感器通過澆鑄材料澆鑄之前，傳感器元件與分析電路一起在基底上裝備和接觸。為此必須通常在澆鑄模和基底之間插入薄膜，以便保證相對于澆鑄材料的密封性。由此，裝備過程夠用了，并且在傳感器完成的狀態(tài)下也可從外部接觸傳感器元件。在此的缺點在于，澆鑄模必須相對于傳感器元件的膜片密封。在此，膜片可能輕微地損壞，或者不能夠保證相對于澆鑄材料的密封性。此處溢出的澆鑄材料(模)可能污染單獨的構件(模子溢料)，例如壓力傳感器和尤其是它的膜片。如果膜片與澆鑄材料接觸，則由此扭曲了傳感器信號。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的任務是，給出用于提供壓力傳感器的改善的技術，該壓力傳感器克服上述缺點中的至少一個缺點。本發(fā)明借助于獨立權利要求的主題解決該任務。

用于制造壓力傳感器的方法包括步驟：提供具有凹部的基底；微機械傳感器元件在基底上置于凹部中；將分析電路在基底上置于凹部旁邊；將分析電路與傳感器元件電連接；借助于澆鑄模圍繞凹部覆蓋基底，使得凹部封閉；澆鑄在基底和澆注模之間的分析電路；并且移除澆鑄模。

所述方法允許借助于僅一個裝備過程制造壓力傳感器，在該裝備過程中，傳感器元件和分析電路置于基底上。在澆鑄分析電路的過程中，凹部(傳感器元件位于該凹部中)借助于澆鑄模封閉。因此可以確保防止?jié)茶T材料的進入。在此產(chǎn)生在澆鑄模和基底之間的密封面，使得不必建立針對傳感器元件和尤其是傳感器元件的膜片的密封性。因此可以防止傳感器和它的膜片的污染或者過載。

用于制造上述壓力傳感器的澆鑄模設置成用于圍繞凹部貼靠在基底上并且控出圍繞分析電路和在分析電路上面的預給定區(qū)域。之后所述區(qū)域可以通過澆鑄材料填充，以便澆鑄在基底上的分析電路。同時可以借助于澆鑄模確保防止?jié)茶T材料侵入到凹部中，傳感器元件位于該凹部中。

尤其可以通過上述方法并且例如在使用同樣在上面描述的澆鑄模的情況下制造的壓力傳感器包括具有凹部的基底、在基底上置于凹部中的微機械傳感器元件、在基底上置于凹部旁邊的分析電路、分析電路與傳感器元件的電連接和澆鑄材料，該澆鑄材料覆蓋分析電路并且空出傳感器元件。

傳感器元件可以通過澆鑄材料受到好的保護，使得該傳感器元件尤其可以適合用于在汽車領域中的應用。例如可以將傳感器元件使用在車輛上，例如與內燃機的排氣管連接。

附圖說明

參照附圖更詳細地闡述本發(fā)明，在附圖中示出

圖1-4在制造壓力傳感器時的方法步驟。

具體實施方式

圖1示出用于制造壓力傳感器的方法的第一步驟100。基底105包括凹部110，該凹部也可以稱為空穴?；?05通常包括半導體材料、例如硅。在基底105的上表面上，微機械傳感器元件115被置于凹部110中，并且分析電路120被置于凹部110旁邊。微機械傳感器元件115包括微機械結構(mems：microelectromechanicalsystem，微機電系統(tǒng))，該微機械結構包括相對于傳感器元件115其余部分可移動地支承的膜片125。分析電路120通常是半導體電路，該半導體電路一般構造為專用集成電路(asic：applicationspecificintegratedcircuit)。傳感器元件115和分析電路120在膜片125上的固定通常通過粘接技術實現(xiàn)。

在傳感器元件115和分析電路120之間的電連接通常通過鍵合線130建立，所述鍵合線優(yōu)選相應地導致在基底105的內部或者在基底105的表面上的導電結構。該過程也被稱為接觸、鍵合或者電連接。用于接觸壓力傳感器的外部接頭在圖1中未示出。

在步驟200中，基底105、傳感器元件115和分析電路120借助于澆鑄模205覆蓋。在此，圍繞分析電路120和在分析電路120上面的區(qū)域210由澆鑄模205空出。然而澆鑄模205在該區(qū)域之外相對于基底105盡可能密封地封閉。此外，澆鑄模205如此成型，使得該澆鑄模圍繞凹部110密封地貼靠在基底105上。在基底105和澆鑄模205之間的密封面可以環(huán)形圍繞凹部110地具有預給定的最小寬度。未設置的是，在澆鑄模205和基底105之間設置薄膜或者其他暫時的或永久的密封元件。更確切地說，優(yōu)選的是，澆鑄模205在所述位置上直接貼靠在基底105上。

在第三步驟300中，在澆鑄模205和基底105之間的區(qū)域210借助于澆鑄材料305澆鑄。用于引導澆鑄材料305的相對應的通道可以構造在澆鑄模205中。澆鑄材料305通常在提高溫度和必要時提高壓力的情況下能夠流動，以便填滿區(qū)域210。澆鑄材料305通常在水平方向沿基底105的表面流動，但不能侵入到凹部110的區(qū)域中，因為澆鑄模205與基底105構成不可跨越的障礙。

圖4示出第四步驟400，在該步驟中澆鑄模205在區(qū)域210中的澆鑄材料305冷卻、交聯(lián)或者凝固之后再被移除。由此完成壓力傳感器405，該壓力傳感器的分析電路120借助于澆鑄材料305覆蓋，從而得到鈍化處理，而它的微機械傳感器元件115能繼續(xù)自由觸及。壓力傳感器405可以尤其使用于確定壓力或者氣體之間的壓力差，例如用在車輛上。

技術特征：

技術總結
本發(fā)明涉及一種用于制造壓力傳感器的方法，所述方法包括步驟：提供具有凹部的基底；將微機械傳感器元件在所述基底上置于所述凹部中；將分析電路在所述基底上置于所述凹部旁邊；將所述分析電路與所述傳感器元件電連接；借助于澆鑄模圍繞所述凹部覆蓋所述基底，使得所述凹部封閉；澆鑄在所述基底和所述澆鑄模之間的分析電路；并且移除所述澆鑄模。

技術研發(fā)人員：F·格拉巴邁爾;E·舍爾克斯;T·林德曼
受保護的技術使用者：羅伯特·博世有限公司
技術研發(fā)日：2017.01.12
技術公布日：2017.08.11