DE102006026881A1 - Micromechanical sensor structure for pressure sensor, has sensor chip partially covered with passivation gel by one of enclosures in region, and another enclosure partially arranged on chip so that latter region is enclosed on chip - Google Patents

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Abstract

The structure has a sensor chip (130) and two enclosures such as housing (250) and a sealing (255), where the sensor chip is partially covered with a passivation gel (190) by one of the enclosures in a region (400). The other enclosure is partially arranged on the sensor chip such that another region (410) that is separate from the former region is enclosed on the sensor chip. The sensor chip in the latter region does not exhibit passivation gel or exhibits a smaller coverage height of the passivation gel. An independent claim is also included for a method for manufacturing a micromechanical unit.

Description

Stand der TechnikState of the art

Bei einer Vielzahl von Bauelementen, speziell im Bereich der Sensorik, werden elektronische bzw. elektrische Komponenten in einem Gehäuse montiert und anschließend mit einem Passivierungsmaterial verfüllt. Dabei dient die Verfüllung in der Regel der Passivierung der Komponenten bzw. dem Schutz der Komponente gegenüber Umwelteinflüssen (Wasser, Luft, Benzin, Salz, etc.). Im Bereich der Sensorik mit mikromechanischen Sensorkomponenten stellt die zu vergießende Komponente neben der elektronischen bzw. elektrischen Schaltung meist auch bewegliche Strukturen, wie z. B. eine Membran oder Schwingungskörper dar, deren Eigenschaften durch die Verfüllung verändert werden. Um eine möglichst definierte Messwertaufnahme zu ermöglichen, ist es daher wünschenswert, die Bewegungseigenschaften der beweglichen Strukturen nach der Erzeugung nicht mehr oder nur noch gezielt zu verändern.at a variety of components, especially in the field of sensors, Electronic or electrical components are mounted in a housing and subsequently filled with a passivation material. It serves the backfilling in the rule of passivation of the components or the protection of the component across from environmental influences (Water, air, gasoline, salt, etc.). In the field of sensors with Micromechanical sensor components provides the component to be cast in addition to the electronic or electrical circuit usually also movable structures, such. B. is a membrane or vibration body, whose properties are changed by the filling. To one as possible defined reading, it is therefore desirable to the motion characteristics of moving structures after generation no more or only to change purposefully.

In der DE 103 23 146 A1 wird eine mikromechanische Vorrichtung beschrieben, bei der mittels zweier Einfassungen eine definierte Auflage auf eine elektronische, elektrische und/oder mechanische Komponenten aufgebracht wird. Dabei wird die gesamte Komponente mit einer Schicht aus Verfüllungsmaterial bedeckt, die durch die verwendete Einfassung eine definierte Dicke aufweist.In the DE 103 23 146 A1 a micromechanical device is described in which a defined support is applied to an electronic, electrical and / or mechanical components by means of two enclosures. In this case, the entire component is covered with a layer of filling material, which has a defined thickness by the used enclosure.

Demgegenüber weist die DE 10 2004 003 413 A1 ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksensors auf, bei dem vor der Umhüllung des Halbleiter-Druckaufnehmers mit einer Spritzmasse ein Stempel auf die Membran aufgelegt wird, um die Spritzmasse von der Membran fernzuhalten.In contrast, the DE 10 2004 003 413 A1 a method for producing a pressure sensor, wherein prior to the wrapping of the semiconductor pressure transducer with a spray mass, a stamp is placed on the membrane to keep the spray mass from the membrane.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein mikromechanisches Bauelement bzw. ein Verfahren zur Herstellung dieses mikromechanischen Bauelements. Als wesentliches Teil des mikromechanischen Bauelements ist ein Sensorelement vorgesehen, welches insbesondere eine physikalische Messgröße erfasst. Dieses Sensorelement wird in einem ersten Bereich wenigstens teilweise mit einem Passivierungsmaterial bedeckt, um einen Schutz gegenüber Umwelteinflüssen zu erzeugen. Um die Bedeckung in diesem abgegrenzten ersten Bereich zu erreichen ist eine erste Einfassung zur Aufnahme des Passivierungsmaterials vorgesehen. Erfindungsgemäß ist darüber hinaus vorgesehen, dass auf dem Sensorelement mittels einer zweiten Einfassung ein zweiter Bereich vorgesehen ist, der vom ersten Bereich abgetrennt ist. Dabei kann insbesondere vorgesehen sein, dass die erste und die zweite Einfassung teilweise durch das gleiche Bauteil realisiert wird.The The present invention describes a micromechanical device or a method for producing this micromechanical component. As an essential part of the micromechanical device is a Sensor element provided, which in particular a physical Measured variable recorded. This sensor element is at least partially in a first area covered with a passivation material to provide protection against environmental influences produce. To the covering in this demarcated first area to reach is a first enclosure for receiving the passivation material intended. In addition, according to the invention provided that on the sensor element by means of a second enclosure a second area is provided which is separated from the first area is. It can be provided in particular that the first and the second enclosure partially realized by the same component becomes.

Durch die Trennung des Sensorelements in einen ersten und zweiten Bereich kann das Sensorelement gezielt partiell mit einer Passivierung versehen werden. Dies hat den Vorteil, dass einzelne Bereiche auf dem Sensorelement, die gegenüber Umwelteinflüssen bzw. einem Medium ausgesetzt sind, gezielt durch eine Passivierungsschicht geschützt werden können, während andere Bereiche, die empfindlicher auf eine Bedeckung mit zusätzlichem Passivierungsmaterial reagieren, ausgespart werden können.By the separation of the sensor element in a first and second area can selectively provide the sensor element partially with a passivation become. This has the advantage that individual areas on the sensor element, the opposite environmental influences or a medium are exposed, specifically by a passivation layer to be protected can, while other areas more sensitive to a covering with additional Passivation material react, can be spared.

Durch die Trennung in einen ersten und zweiten Bereich ist somit denkbar, dass der zweite Bereich eine sehr viel geringe Bedeckung erhält oder überhaupt kein Passivierungsmaterial aufweist. Weiterhin ist denkbar, dass die beiden Bereiche unterschiedliche Passivierungsmaterialien aufweisen oder dass in einem der beiden Bereiche zusätzlich oder alternativ ein zweites Passivierungsmaterial aufgebracht wird. Somit kann erreicht werden, dass die unterschiedlichen Komponenten, z.B. Schaltungen oder Messelemente, in den beiden Bereichen gezielt mit einer entsprechenden Passivierung versehen werden können, die auf die Eigenschaft der Komponenten optimal abgestimmt ist.By the separation into a first and second area is thus conceivable that the second area receives a very low coverage, or at all has no passivation material. Furthermore, it is conceivable that the two areas have different passivation materials or that in one of the two areas additionally or alternatively a second passivation material is applied. Thus can be achieved be that the different components, e.g. Circuits or Measuring elements, targeted in the two areas with a corresponding passivation can be provided which is optimally adapted to the property of the components.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, den zweiten Bereich des Sensorelements derart vom ersten Bereich abzutrennen, dass eine Messwert erfassende Komponente des Sensorelements eingeschlossen wird. Dabei kann es sich beispielsweise um eine Komponente handeln, die eine Beschleunigung, Drehrate, Temperatur und/oder eine Druckgröße erfasst. Typischerweise werden zur Erfassung von Druckgrößen Membranen eingesetzt, die durch eine derartige zweite Einfassung von der Passivierung einer Anschlussverdrahtung, eines Kontaktierbereichs oder einer Auswerteschaltung auf dem Sensorelement abgetrennt werden kann.In a development of the invention is provided, the second area of the sensor element in such a way to separate from the first region that a measured value detecting component of the sensor element is included. there For example, it may be a component that has an acceleration, Rate of rotation, temperature and / or a pressure recorded. typically, are used to capture pressure sizes membranes used by such a second enclosure of the passivation a connection wiring, a Kontaktierbereichs or a Evaluation circuit can be separated on the sensor element.

Die räumliche Trennung und Abdichtung des Kontaktierbereichs mit optionaler Auswerteelektronik von der mikromechanischen Membran ermöglicht einen wirkungsvollen Schutz der Chipelektronik, vor allem der Anschlusspads gegen aggressive Medien, unter gleichzeitiger Vermeidung störender Gel-/Schutzschichten auf der Membran. Außerdem bietet die Trennung einen besseren Schutz der Sensormembrane vor dem Einfluss der mechanischen Spannung der Chipbefestigung und der Passivierung im Anschlussbereich. Darüber hinaus wird bei einem Drucksensor durch die Vermeidung einer zusätzlichen Masse auf der Membran die Beschleunigungsempfindlichkeit des Sensors reduziert.The spatial Separation and sealing of the contacting area with optional evaluation electronics from The micromechanical membrane allows an effective Protection of chip electronics, especially the connection pads against aggressive Media, while avoiding interfering gel / protective layers on the membrane. Also offers the separation provides better protection of the sensor membrane from the influence the mechanical stress of the chip mounting and the passivation in the Terminal area. About that In addition, in a pressure sensor by avoiding an additional Mass on the diaphragm the acceleration sensitivity of the sensor reduced.

Eine mögliche Ausgestaltung der Trennung des ersten und zweiten Bereichs besteht darin, dass ein Gelring verwendet wird, der vollständig auf dem Sensorelement aufgebracht wird, beispielsweise mittels eines Haftmittels.A possible embodiment of the separation of the first and second region is that a gel ring is used which is completely applied to the sensor element, for example with an adhesive.

In einer Ausgestaltung der Erfindung kann auch vorgesehen sein, dass die zweite Einfassung ein Volumen einschließt und einen Zugang aufweist, durch den ein Medienaustausch mit der Umgebung oder einem weiteren speziellen Volumen zum zweiten Bereich des Sensorelements, z.B. zur Membran ermöglicht wird.In An embodiment of the invention can also be provided that the second enclosure includes a volume and has access a media exchange with the environment or another special Volume to the second region of the sensor element, e.g. is made possible to the membrane.

Vorteilhafterweise wird das Sensorelement in das Gehäuse des Bauelements eingebracht. Dabei kann das Gehäuse selbst als erste Einfassung dienen. Typischerweise sind für mikromechanische Bauelemente bzw. Sensorelemente Gehäuse in Form von Premold- Gehäusen vorgesehen. Derartige Premold-Gehäuse können in einem weiteren Schritt mittels einer Moldmasse teilweise oder vollständig verkapselt werden, wobei im vorliegenden Fall insbesondere darauf zu achten ist, dass ein Zugang zum zweiten Bereich des Sensorelements freigehalten werden muss, um einen Medien- oder Druckaustausch zu ermöglichen.advantageously, the sensor element is introduced into the housing of the component. In this case, the housing to serve as the first enclosure. Typically, for micromechanical devices or sensor elements housing provided in the form of premold housings. Such premold housing can in a further step by means of a molding compound partially or completely encapsulated particular attention should be paid in the present case in that an access to the second area of the sensor element is kept free necessary to allow a media or pressure exchange.

Weitere Vorteile ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen bzw. aus den abhängigen Patentansprüchen.Further Benefits emerge from the following description of exemplary embodiments or from the dependent ones Claims.

Zeichnungendrawings

Die 1, 2 und 8 zeigen Querschnitte mikromechanischer Sensoranordnungen, wie sie aus dem Stand der Technik bekannt sind. Dagegen werden in den 3 bis 7 sowie 9 Querschnitte verschiedener Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung dargestellt.The 1 . 2 and 8th show cross sections of micromechanical sensor arrangements, as they are known from the prior art. In contrast, in the 3 to 7 such as 9 Cross sections of various embodiments of the present invention shown.

Ausführungsbeispielembodiment

Der in 1 dargestellte mikromechanische Sensoraufbau eines Drucksensors ist aus dem Stand der Technik bekannt. Dabei wird ein Sensorchip 130, beispielsweise aus Silizium, auf eine Glasplatte 120 aus natriumhaltigem Glas, z.B. Pyrex anodisch gebondet und auf der Rückseite auf einen Träger 100 bzw. ein Substrat gelötet oder geklebt. Die Glasplatte 120 dient dabei zur Stressentkopplung der Spannungen, die beim Aufbringen des Chips 130 auf den Träger 100 mittels des Klebstoffs oder Lots 110 entstehen. Zur Erfassung der Druckgrößen weist der Chip 130 Piezowiderstände 160 auf. Die von diesen Piezowiderständen 160 erfassten Druckgrößen werden einer Erfassungs- und/oder Auswerteschaltung 150 zugeleitet und in Drucksignale umgewandelt, die mittels einer Bondverbindung 170 und einer Zuleitung 200 auf dem Träger 100 elektrisch weitergeleitet werden können. Zum Schutz der Schaltung 150 und der Piezowiderstände 160 bzw. der Membran 135 wird normalerweise ein Passivierungsmaterial 190 in Form eines Gels auf die Oberfläche des Sensorchips 130 aufgebracht. Dabei wird eine Einfassung 180 oder das Gehäuse selbst dazu benutzt, um eine abgegrenzte Bedeckung des Sensorchips 130 mit dem Passivierungsgel 190 zu erreichen. Zu beachten ist bei der Passivierung jedoch, dass alle Elemente, die gegen die Folgen von Umwelteinflüssen wie drohende Korrosion geschützt werden sollen, auch tatsächlich mit einer ausreichenden Schichtdicke bedeckt sind. Dies betrifft vor allem die Bonddrähte 170, die typischerweise über die Höhe des Sensorchips 130 hinausschauen.The in 1 shown micromechanical sensor structure of a pressure sensor is known from the prior art. This is a sensor chip 130 For example, made of silicon, on a glass plate 120 made of sodium-containing glass, eg Pyrex anodically bonded and on the back on a support 100 or a substrate soldered or glued. The glass plate 120 serves to stress decoupling of the stresses that occur when applying the chip 130 on the carrier 100 by means of the glue or solder 110 arise. For detecting the print sizes, the chip has 130 piezoresistors 160 on. The of these piezoresistors 160 detected pressure values become a detection and / or evaluation circuit 150 fed and converted into pressure signals by means of a bond connection 170 and a supply line 200 on the carrier 100 can be electrically forwarded. To protect the circuit 150 and the piezoresistors 160 or the membrane 135 will normally be a passivation material 190 in the form of a gel on the surface of the sensor chip 130 applied. This is an enclosure 180 or the housing itself used to delineate coverage of the sensor chip 130 with the passivation gel 190 to reach. However, it should be noted in the passivation that all elements that are to be protected against the consequences of environmental influences such as imminent corrosion, are indeed covered with a sufficient layer thickness. This concerns above all the bonding wires 170 that is typically above the height of the sensor chip 130 look out.

Ergänzend sei noch erwähnt, dass zur Erfassung des Drucksignals eine Durchbiegung der Sensormembran 135 mittels der Piezowiderstände 160 erfasst wird. Die Durchbiegung erfolgt bei dem Sensor anhand 1 durch das Anlegen einer Druckdifferenz zwischen dem Druck p1, der von oben an die Membran 135 angelegt wird und dem Druck p2, der durch eine Zuführung 210 durch den Träger 100 und die Glasplatte 120 in eine Kaverne 140 geleitet wird. Die Sensormembran 135 bzw. die Kaverne 140 wie sie in 1 dargestellt ist, kann dabei mittels eines anisotropen Ätzprozesses z.B. mit KOH oder TMAH bzw. mittels eines Trenchätzverfahrens (DRIE) erzeugt werden. Aus Platz- und Symmetriegründen befindet sich die Membran 135 üblicherweise im Zentrum des Chips 130.In addition, it should be mentioned that for detecting the pressure signal, a deflection of the sensor membrane 135 by means of piezoresistors 160 is detected. The deflection is based on the sensor 1 by applying a pressure difference between the pressure p 1 , the top of the membrane 135 is applied and the pressure p 2 , by a feeder 210 through the carrier 100 and the glass plate 120 into a cavern 140 is directed. The sensor membrane 135 or the cavern 140 as they are in 1 can be generated by means of an anisotropic etching process, for example with KOH or TMAH or by means of a Trenchätzverfahrens (DRIE). For reasons of space and symmetry, the membrane is located 135 usually in the center of the chip 130 ,

Bekannt ist auch, die Auswerteschaltung 150 durch eine zusätzliche Passivierungsschicht 220 beispielsweise durch ein weiteres Passivierungsmaterial effektiv vor aggressiven Medien zu schützen, wie anhand der 2 gezeigt wird. Dabei ist jedoch darauf zu achten, dass der Abstand 230 zwischen der Zusatzpassivierung 220 und den Piezowiderständen 160 bzw. der Membran 135 ausreichend gewählt wird, um einen mechanischen Stressabbau zu ermöglichen und somit eine Beeinträchtigung des Messignalerfassung zu verhindern.It is also known, the evaluation circuit 150 through an additional passivation layer 220 For example, by another Passivierungsmaterial effectively protect against aggressive media, as based on the 2 will be shown. However, make sure that the distance 230 between the additional passivation 220 and the piezoresistors 160 or the membrane 135 is chosen sufficiently to allow a mechanical stress reduction and thus to prevent interference with the measurement signal acquisition.

Allgemein ist bei den beiden Sensoraufbauten gemäß 1 und 2 eine Bedeckung der Sensormembran 135 mit dem Passivierungsgel 190 zu erkennen. Diese Bedeckung kann ungünstige Auswirkungen auf die Erfassung des Messignals durch die Membran 135 haben. So kann der Druck p1, der auf die Oberfläche des Gels 190 wirkt, innerhalb des Gels zur Seite gelenkt werden, so dass nur ein Teil des ursprünglich angelegten Drucks auf die Membran 135 gerichtet wird. Weiterhin kann der Druck p1 auch durch eine Kompression des Gels gedämpft werden. Schlussendlich führt die Beaufschlagung der Membran 135 mit der Masse des Gels 190 auch zu einer Beschleunigungsempfindlichkeit des Sensors, die sich in der Erzeugung eines Messsignals bei Bewegung des Sensors niederschlägt.General is in the two sensor assemblies according to 1 and 2 a covering of the sensor membrane 135 with the passivation gel 190 to recognize. This coverage can adversely affect the detection of the measurement signal through the membrane 135 to have. Thus, the pressure p 1 , which is on the surface of the gel 190 acts to be directed within the gel to the side, leaving only a portion of the originally applied pressure on the membrane 135 is directed. Furthermore, the pressure p 1 can also be damped by a compression of the gel. Finally, the application of the membrane 135 with the mass of the gel 190 also to an acceleration sensitivity of the sensor, which is reflected in the generation of a measurement signal during movement of the sensor.

Zur Abhilfe dieser für die Erfassung eines Drucksignals nachteiligen Effekte wird deshalb anhand der 3 ein erstes Ausführungsbeispiel gezeigt, mittels dem die Bedeckung der Membran 135 mit dem Passivierungsgel vermindert werden kann, ohne die notwendige Schichtdicke über der Schaltung 150 bzw. den Bonddrähten 170 zu reduzieren. Zu diesem Zweck wird beispielsweise eine Schwertabdichtung 255 verwendet, die auf den Sensorchip 130 mittels eines Klebers 240 aufgebracht wird und das Sensorelement in einen ersten Bereich 400 und einen zweiten Bereich 410 aufteilt. Ergänzend sei zu erwähnen, dass auch die umfassende Einfassung bzw. das Gehäuse 250 ebenfalls mittels eines Klebers 240 auf dem Träger 200 befestigt werden kann. Während im ersten Bereich 400 die Passivierung der Schaltung 150, der Bondverdrahtung 170 und der Zuleitung im Träger 200 mit dem Gel 190 gemäß dem Stand der Technik durchgeführt wird, kann im zweiten Bereich 410 eine deutlich geringere Menge an Passivierungsmaterial 195 eingebracht werden. Alternativ kann auch vorgesehen sein, dass in den zweiten Bereich 410 ein gänzlich anderes Passivierungsmaterial eingebracht wird, welches eine andere Passivierungsfähigkeit und/oder andere physikalische Auswirkungen auf die Membran 135 hat. So kann für den ersten Bereich 400 ein härteres Standardchip-Gel verwendet werden, das für die Passivierung d.h. für den Schutz der elektrischen Schaltung vor aggressiven Medien geeigneter ist, ohne dass eine besondere Anforderungen des Gele für die Bedeckung der Drucksensormembranen (weich, elastisch, damit keine Kraft auf die Membranen übertragen wird) erfüllt sein muss. Dadurch ist es möglich Gele zu verwenden, in die unter Druck kein Gas eindiffundieren kann, wodurch neben einem wirkungsvolleren Korrosionsschutz ein Aufschäumen bei rascher Druckabnahme vermieden wird (Taucherkrankheit). Dies ist besonders wichtig, wenn der gesamte Sensor dem zu messenden Druck ausgesetzt ist, wie z.B. bei einem Reifendrucksensor.To remedy this disadvantageous for the detection of a pressure signal effects is therefore on hand of 3 a first embodiment shown by means of which the covering of the membrane 135 can be reduced with the passivation gel, without the necessary layer thickness over the circuit 150 or the bonding wires 170 to reduce. For this purpose, for example, a sword seal 255 used on the sensor chip 130 by means of an adhesive 240 is applied and the sensor element in a first area 400 and a second area 410 divides. In addition, it should be mentioned that the comprehensive enclosure or the housing 250 also by means of an adhesive 240 on the carrier 200 can be attached. While in the first area 400 the passivation of the circuit 150 , the bond wiring 170 and the lead in the carrier 200 with the gel 190 According to the prior art can be performed in the second area 410 a significantly lower amount of passivation material 195 be introduced. Alternatively, it can also be provided that in the second area 410 a completely different passivation material is introduced, which has a different passivation ability and / or other physical effects on the membrane 135 Has. So can for the first area 400 a harder standard chip gel is used, which is more suitable for the passivation, ie for the protection of the electrical circuit from aggressive media, without any special requirements of the gels for the coverage of the pressure sensor membranes (soft, elastic, so that no force is transmitted to the membranes ) must be fulfilled. This makes it possible to use gels in which no gas can diffuse under pressure, which in addition to a more effective corrosion protection foaming at rapid pressure decrease is avoided (diving disease). This is especially important if the entire sensor is exposed to the pressure to be measured, such as a tire pressure sensor.

Optional kann auf die zweite Einfassung, die aus den Wänden 255 und 250 besteht, ein Deckel 260 aufgebracht werden, um oberhalb der Membran 135 ein Volumen 270 abzuschließen. Um über die Membran eine Messwerterfassung zu ermöglichen, ist dabei vorgesehen, dass der Deckel 260 eine Zuleitung aufweist, über die ein Medien- bzw. Druckzugang zu der Membran 135 ermöglicht wird.Optionally, on the second enclosure that is out of the walls 255 and 250 There is a lid 260 be applied to above the membrane 135 a volume 270 complete. In order to enable a data acquisition on the membrane, it is provided that the lid 260 a supply line via which a media or pressure access to the membrane 135 is possible.

Alternativ zu der geringen Bedeckung der Membran 135 in 3 wird in 4 ein ansonsten baugleicher Absolutdrucksensor mit einem Zugang zur Membran und einer abgeschlossenen Kaverne gezeigt, bei dem gänzlich auf die Bedeckung mit dem Passivierungsgel verzichtet wird. Eine derartige Ausgestaltung hat den Vorteil, dass die Membran 135 nicht durch eine zusätzliche Masse gegenüber Bewegungen sensibilisiert wird und auch keine Messsignale aufgrund einer Bewegung des Sensors produziert.Alternatively to the low coverage of the membrane 135 in 3 is in 4 an otherwise identical absolute pressure sensor with access to the membrane and a closed cavern shown, is completely dispensed with the cover with the Passivierungsgel. Such a configuration has the advantage that the membrane 135 is not sensitized by an additional mass to movements and also produces no measurement signals due to movement of the sensor.

Eine weitere Möglichkeit, eine Membran und eine darunter liegende Kaverne 300 zu erzeugen, besteht darin, ein Verfahren mit porösem Silizium gemäß DE 100 32 579 A1 zu verwenden. Ein derartig hergestellter Sensorchip, der in 5 gezeigt wird, weist geringere Anforderungen an die Befestigung auf dem Träger auf, weswegen auf die Glasplatte verzichten werden kann. Durch eine derartige Ausführung des Sensorchips kann eine geringere Bauhöhe erreicht werden.Another possibility, a membrane and an underlying cavern 300 is to produce a porous silicon method according to DE 100 32 579 A1 to use. Such a manufactured sensor chip, the 5 is shown, has lower requirements for the attachment to the support, so can be dispensed with the glass plate. By such an embodiment of the sensor chip, a lower overall height can be achieved.

In 6 ist eine weitere mögliche Ausführungsform in einem Premold-Gehäuse 420 mit Schwertabdichtung 255 für das Gel 190 dargestellt. Die Schwertabdichtung 255 ist dabei in den Deckel 440 integriert, der über einen geeigneten Kleber 240 auf den Sensorchip und den Boden des Premold-Gehäuses 420 befestigt ist. Um ein Einbringen des Passivierungsmaterials 190 in den ersten Bereich 400 zu ermöglichen, ist im Deckel 440 eine Öffnung 460 vorgesehen. Ergänzend sei erwähnt, dass der elektrische Anschluss des Sensors in einem derartigen Premold-Gehäuse über typische Anschlussbeinchen 430 erfolgt.In 6 is another possible embodiment in a premold housing 420 with sword seal 255 for the gel 190 shown. The sword seal 255 is in the lid 440 integrated, which has a suitable adhesive 240 on the sensor chip and the bottom of the premold housing 420 is attached. To introduce the passivation material 190 in the first area 400 to allow is in the lid 440 an opening 460 intended. In addition, it should be mentioned that the electrical connection of the sensor in such a premold housing over typical leads 430 he follows.

Eine weitere mögliche Ausführungsform in 7 weist einen überhängenden Sensorchip in einem Premold-Gehäuse 420 mit Schwertabdichtung 255 auf. Die Absenkung 470 im Gehäuse dient als Begrenzung für den Kleber 110 bzw. das Lot, mit dem der Chip auf dem Boden des Gehäuses befestigt wird, damit dieser nicht unter den Chip gelangen kann. Der Chip ist im Bereich der Membran auf der Ober- und Unterseite vorteilhafterweise freistehend, damit der mechanische Stress, der aufgrund der Befestigung entsteht, in die Piezowiderständen 160 eingekoppelt werden kann. Mit Hilfe dieser baulichen Ausgestaltung kann ein besonders stabiles Sensorsignal erzeugt werden. Hysteresefehler oder Langzeitdriften lassen sich mit einer derartigen baulichen Maßnahme besonders gut minimieren.Another possible embodiment in 7 has an overhanging sensor chip in a premold housing 420 with sword seal 255 on. The lowering 470 in the housing serves as a limitation for the adhesive 110 or the solder, with which the chip is attached to the bottom of the housing so that it can not get under the chip. The chip is in the region of the membrane on the top and bottom advantageously free-standing, so that the mechanical stress that arises due to the attachment, in the piezoresistors 160 can be coupled. With the help of this structural design, a particularly stable sensor signal can be generated. Hysteresis errors or long-term drift can be minimized particularly well with such a structural measure.

In der 8 ist ein weiteres bekanntes Beispiel für eine mikromechanische Sensorvorrichtung dargestellt. Bei dieser Ausführung werden separat ein Auswertechip (ASIC) 510 und ein Sensorchip 520 in ein Premold-Gehäuse 500 eingebracht. Anschließend wird ein Passivierungsgel 550 in das Gehäuse 500 eingefüllt, welches wenigstens die Höhe der beiden Chips 510 und 520 sowie die über die Chips hinaus stehenden Bondverbindungen 540 und 560 übersteigt. Somit können alle relevanten Elemente vor aggressiven Medien bzw. vor Korrosion geschützt werden. Wie in 8 zu erkennen ist, wird durch eine derartige Passivierung auch die Sensormembran 530 bedeckt, so dass eine zusätzliche Massebelegung der Membran erfolgt.In the 8th is another known example of a micromechanical sensor device shown. In this version, a separate evaluation chip (ASIC) 510 and a sensor chip 520 in a premold case 500 brought in. Subsequently, a passivation gel 550 in the case 500 filled, which is at least the height of the two chips 510 and 520 as well as the bonds beyond the chips 540 and 560 exceeds. Thus, all relevant elements can be protected from aggressive media or from corrosion. As in 8th can be seen, by such a passivation and the sensor membrane 530 covered, so that an additional mass occupancy of the membrane takes place.

Um eine derartige Massebelegung zu verhindern, kann mit Hilfe eines Gelrings 570, welche wie in 9 gezeigt wird, um die Membran 530 herum auf den Sensorchip 520 aufgebracht wird, die Membran vor einer Belegung mit Passivierungsmaterial wirksam geschützt werden. Dieser Gelring kann z.B. ein Rahmen sein, der aus Silizium besteht und auf den Wafer aufgebondet oder geklebt wird.In order to prevent such a mass assignment, with the help of a gel ring 570 , which like in 9 is shown to the membrane 530 around on the sensor chip 520 is applied, the membrane is effectively protected from being coated with passivation material. For example, this gel ring may be a frame made of silicon and bonded or glued to the wafer.

Claims (11)

Mikromechanisches Bauelement mit – einem Sensorelement (130, 520) und – einer ersten und einer zweiten Einfassung (250, 255, 420, 570), wobei das Sensorelement mittels der ersten Einfassung in einem ersten Bereich (400) wenigstens teilweise mit einem Passivierungsmaterial (190) bedeckt ist, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einfassung (255) wenigstens teilweise derart auf dem Sensorelement (130, 520) angeordnet ist, dass auf dem Sensorelement ein vom ersten Bereich (400) abgetrennter zweiter Bereich (410) umschlossen wird.Micromechanical component with - a sensor element ( 130 . 520 ) and - a first and a second enclosure ( 250 . 255 . 420 . 570 ), wherein the sensor element by means of the first enclosure in a first area ( 400 ) at least partially with a passivation material ( 190 ), characterized in that the second enclosure ( 255 ) at least partially on the sensor element ( 130 . 520 ) is arranged such that on the sensor element a from the first area ( 400 ) separated second area ( 410 ) is enclosed. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement im zweiten Bereich (410) im Vergleich zum ersten Bereich (400) – kein Passivierungsmaterial oder – eine geringere Bedeckungshöhe des Passivierungsmaterials (l90) oder – ein weiteres Passivierungsmaterial aufweist.Micromechanical component according to claim 1, characterized in that the sensor element in the second region ( 410 ) compared to the first area ( 400 ) - no passivation material or - a lower coverage of the passivation material ( l90 ) or - has another passivation material. Mikromechanisches Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement im zweiten Bereich eine Messwert erfassende Komponente (135, 160) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Komponente – eine Membran (135) aufweist und/oder – zur Erfassung einer Druckgröße geeignet ist.Micromechanical component according to claim 1, characterized in that the sensor element in the second region a measured value detecting component ( 135 . 160 ), wherein it is provided in particular that the component - a membrane ( 135 ) and / or - is suitable for detecting a print size. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einfassung mittels eines Gelrings (570) realisiert wird, der vollständig auf dem Sensorelement aufliegt.Micromechanical component according to one of the preceding claims, characterized in that the second enclosure by means of a gel ring ( 570 ) is realized, which rests completely on the sensor element. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einfassung ein Volumen (270) einschließt, welches einen Zugang aufweist, der einen Medienaustausch zum zweiten Bereich ermöglicht.Micromechanical component according to one of the preceding claims, characterized in that the second enclosure has a volume ( 270 ) having an access allowing for media exchange to the second area. Mikromechanisches Bauelement nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse des Bauelements mittels der ersten Einfassung insbesondere in Form eines Premold-Gehäuses (420, 500) realisiert wird.Micromechanical component according to one of the preceding claims, characterized in that a housing of the component by means of the first enclosure, in particular in the form of a premold housing ( 420 . 500 ) is realized. Verfahren zur Herstellung eines mikromechanischen Bauelements wobei ein Sensorelement (130, 520) mittels einer ersten Einfassung (250, 420, 500) in einem ersten Bereich (400) wenigstens teilweise mit einem Passivierungsmaterial (190) bedeckt wird, dadurch gekennzeichnet, dass eine zweite Einfassung (255) derart auf dem Sensorelement angeordnet wird, dass auf dem Sensorelement ein vom ersten Bereich (400) abgetrennter zweiter Bereich (410) umschlossen wird.Method for producing a micromechanical component, wherein a sensor element ( 130 . 520 ) by means of a first enclosure ( 250 . 420 . 500 ) in a first area ( 400 ) at least partially with a passivation material ( 190 ), characterized in that a second enclosure ( 255 ) is arranged on the sensor element such that on the sensor element a from the first area ( 400 ) separated second area ( 410 ) is enclosed. Verfahren nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass der zweite Bereich des Sensorelements ebenfalls mit Passivierungsmaterial (190) bedeckt wird, wobei vorgesehen ist, dass die Bedeckungshöhe des Passivierungsmaterials im zweiten Bereich (410) eine geringere Bedeckungshöhe des Passivierungsmaterials aufweist als im ersten Bereich (400) oder der zweite Bereich (410) ein weiteres Passivierungsmaterial aufweist.A method according to claim 7, characterized in that the second region of the sensor element also with passivation material ( 190 ), wherein it is provided that the covering height of the passivation material in the second region ( 410 ) has a lower coverage level of the passivation material than in the first area ( 400 ) or the second area ( 410 ) has another passivation material. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass das Sensorelement im zweiten Bereich (410) eine Messwert erfassende Komponenten (135, 160) aufweist, wobei insbesondere vorgesehen ist, dass die Komponente – eine Membran (135) aufweist und/oder – zur Erfassung einer Druckgröße geeignet ist. Method according to one of claims 7 or 8, characterized in that the sensor element in the second area ( 410 ) a measured value detecting components ( 135 . 160 ), wherein it is provided in particular that the component - a membrane ( 135 ) and / or - is suitable for detecting a print size. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Einfassung mittels eines Gelrings (570) realisiert wird, der vollständig auf das Sensorelement aufgebracht wird.Method according to one of claims 7 to 9, characterized in that the second enclosure by means of a gel ring ( 570 ) is realized, which is completely applied to the sensor element. Verfahren nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass mit der zweiten Einfassung ein Volumen (270) eingeschlossen wird, welches einen Zugang aufweist, mittels dem ein Medienaustausch zum zweiten Bereich ermöglicht wird.Method according to one of claims 7 to 10, characterized in that with the second enclosure a volume ( 270 ) having an access by means of which a media exchange to the second area is made possible.
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