DE8906789U1 - Sensor device - Google Patents
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Description
G H 7 8DEG H 7 8DE
Sensoreinrichtung
5Sensor device
5
Die Neuerung betrifft eine Sensoreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The innovation relates to a sensor device according to the preamble of claim 1.
Solche Sensoreinrichtungen sind allgemein bekannt. In diesen Ssnsorelnricfrtufigen kann als Halhleitersensor beispielsweise ©An Drucksensor, ein Temperatursensor oder eine lichtempfindliche £ftoirär*ur>S, wie etwa eine Xrvfrarot-£«$pfs.Mn$diDda versed s?i werden, Dieser Halbleitersensor ist pit einer Verstärkeranordnung verbunden, so daß an einem Ausgangsanschluß der Sensoreinriehtunigf die mit äai Ausgaftgsklemme der Verstärkeranordnung veitmndefi Ist, ein verstärktes Ss^soisignal abgegriffen werden kanr>? über Versoigungsanschlüase erfolgt die Stromversorgung der Sensöreinrichtung. In den heute üblichen Sensoreinrichtungen sind der Halbleitersensor und öle Verstirkeranordnung Jewells in einem eigenen Gehäuse untergebracht und auf einer mit Leiterbahnen "ersehenen Trägerplatte angeordnet, eine sogenannte gedruckte Schaltung.Such sensor devices are generally known. In these sensor devices, a semiconductor sensor can be used, for example, as a pressure sensor, a temperature sensor or a light-sensitive sensor such as an infrared sensor. This semiconductor sensor is connected to an amplifier arrangement so that an amplified signal can be tapped at an output connection of the sensor device which is connected to the output terminal of the amplifier arrangement. The sensor device is supplied with power via supply connections. In the sensor devices commonly used today, the semiconductor sensor and the amplifier arrangement are housed in their own housing and arranged on a carrier plate provided with conductor tracks, a so-called printed circuit.
Dei Neuerung liegt die Aufgabe zugrunde, eine ein bereits verstärktes
Sensorsignal liefernde Sensoreinrichtung anzugeben, die im Vergleich zu den bisher bekannten und in gedruckter
Schaltungstechnik ausgeführten Sensoreinrichtungen weniger Platz beansprucht, störunanfälliger und in einfacherer Weise
herstellbar ist.
30The innovation is based on the task of specifying a sensor device which delivers an already amplified sensor signal and which, in comparison to the previously known sensor devices implemented in printed circuit technology, takes up less space, is less susceptible to interference and is easier to manufacture.
30
Diese Aufgabe wird bei einer Sensoreinrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch dessen kennzeichnende Merkmale gelöst.This object is achieved in a sensor device according to the preamble of claim 1 by its characterizing features.
Weiterbildungen der Neuerung sind Gegenstand der Unteransprüche. Further developments of the innovation are the subject of the dependent claims.
02 0102 01
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Die vorgeschlagene Sensoreinrichtung sieht also vor, daß der
Halbleitersensor und die Verstärkeranordnung jeweils als Chip
auf mindestens einer Kontaktzünge einer Kontaktspinne angeordnet
und im wesentlichen über Kontaktbändchen elektrisch mit den Versorgungsanschlüssen und dem AusgangsanschluB der Sensoreinrichtung
verbunden wird. Durch die Verwendung von Chips der Verstärkeranordnung
und des Kalbleitersensors kann die Sensoreinrichtung in ihren Abmessungen wesentlich kleiner aufgebaut werden
als dies mit üen Dblicherwsise gedruckten Schaltungen möglieh
ist. Diese geringeren Abmessungen führen auch dazu, daß
41? Sensoreinrichtung gegenüber induzierten Störspannungen unempfindlicher
ist, da die Zuleitungen und elektrischen Verbindungen kürzer als bei gedruckten Schaltungen ausgeführt werden
können. Die im Vergleich zur gesamten Sensoreinrichttng relativ
groß ausgeführte Kontaktzunge bzw. Kontaktzungen führt zusätzlich zu einer Abschirmwirkung. Ein wesentlicher Vorteil der
vorgeschlagenen Sensoreinrichtung ist auch darin zu sehen, daß
dieser in einer reinen Halbleiter-Fertigungstechnologie herstellbar ist.The proposed sensor device therefore provides that the
Semiconductor sensor and amplifier arrangement each as a chip
is arranged on at least one contact tongue of a contact spider and is essentially electrically connected to the supply connections and the output connection of the sensor device via contact strips. By using chips from the amplifier arrangement and the calibrated sensor, the sensor device can be constructed much smaller in its dimensions than is possible with conventional printed circuits. These smaller dimensions also mean that
41? Sensor device is less sensitive to induced interference voltages, since the supply lines and electrical connections can be made shorter than with printed circuits. The contact tongue or tongues, which are relatively large compared to the entire sensor device, also lead to a shielding effect. A significant advantage of the
Another advantage of the proposed sensor device is that it can be manufactured using pure semiconductor manufacturing technology.
Die Neuerung wird im folgenden anhand zweier Ausführungsbeispiele im Zusammenhang mit neun Figuren näher erläutert.
Es zeigen:The innovation is explained in more detail below using two exemplary embodiments in connection with nine figures.
Show it:
FIG 1 eine Schaltungsanordnung für eine bekannte Sensoreinrichtung, FIG 1 shows a circuit arrangement for a known sensor device,
FIG 2 eine erste vorgeschlagene Ausführungsform de*.* Sensoreinrichtung,
30FIG 2 shows a first proposed embodiment of the sensor device,
30
FIG 3 eine erste Ausführungsform einer Abschirmvorrichtung
für eine vorgeschlagene Sensoreinrichtung,FIG 3 a first embodiment of a shielding device
for a proposed sensor device,
FIG 4 eine zweite Ausführungsform einer Abschirmvorrichtung für eine vorgeschlagene Sensoreinrichtung,FIG 4 shows a second embodiment of a shielding device for a proposed sensor device,
02 0202 02
6 &EEgr; 7 8 DE6 &EEgr; 7 8 EN
FIG 5 ein Metallband, aus dem eine erste Ausführungsform einer Kontaktspinne mit einer einzigen Kontaktzunge nach FIG 2 herausgetrennt wird,FIG 5 a metal strip from which a first embodiment of a contact spider with a single contact tongue according to FIG 2 is cut out,
Halbleitersensor und die Verstärkeranordnung Jeweils als Chip aufgebracht sowie weitere elektrische Bauelemente mit Kontaktbändchen verbunden sind,Semiconductor sensor and amplifier arrangement each applied as a chip and other electrical components connected with contact strips,
FIG 7 eine zweite AusfUhrungsform einer aus einem Metallband heraustrennbaren Kontaktspinne, die jetzt zwei Kontakt-7tinnen FIG 7 a second embodiment of a contact spider that can be removed from a metal strip, which now has two contact wires
FIG 8 die Kontaktspinne nach FIG 7, auf der bereits der Halbleitersensor und die Verstärkeranordnung Jeweils als Chip aufgebracht sind undFIG 8 the contact spider according to FIG 7, on which the semiconductor sensor and the amplifier arrangement are already applied as a chip and
FIG 9 eine in Vergußmasse eingebettete und vom Metallband getrennte Sensoreinrichtung nach FIG 8.FIG 9 shows a sensor device according to FIG 8 embedded in a casting compound and separated from the metal strip.
In FIG 1 ist die Schaltungsanordnung einer an sich bekannten Sensoreinrichtung mit einem Halbleitersensor 1 und einer Verstärkeranordnung 2, z. B. den integrierten Baustein TDA 4065 von Siemens, sowie einer Spannungsquelle 11 und weiterer elektrischer Bauelemente 14, 15 dargestellt. Als Halbleitersensor 1 ist in diesem AusfUhrungsbeispiel einer Schaltungsanordnung für eine Sensoreinrichtung eine lichtempfindliche Anordnung, z. B. eine Infrarot-Empfangsdiode, vorgesehen, die mit ihren beiden Anschlüssen zwischen Bezugspotential und einer ersten Klemme a der Verstärkeranordnung 2 geschaltet 1st. Die Verstärk3ranordnung 2 verfügt über weitere Klemmen b und c, a>. die über Versorgungsanschlüsse 3, 4 eine Spannungsquelle 11 geschaltet ist. Eine weitere Klemme d der Verstärkeranordnung 2 ist mit dem Ausgangsanschluß 5 der Sensoreinrichtung verbunden.FIG 1 shows the circuit arrangement of a sensor device known per se with a semiconductor sensor 1 and an amplifier arrangement 2, e.g. the integrated module TDA 4065 from Siemens, as well as a voltage source 11 and further electrical components 14, 15. In this exemplary embodiment of a circuit arrangement for a sensor device, a light-sensitive arrangement, e.g. an infrared receiving diode, is provided as the semiconductor sensor 1, which is connected with its two connections between reference potential and a first terminal a of the amplifier arrangement 2. The amplifier arrangement 2 has further terminals b and c, a>, which are connected to a voltage source 11 via supply connections 3, 4. Another terminal d of the amplifier arrangement 2 is connected to the output connection 5 of the sensor device.
Darüber hinaus weist die Verstirkeranordnung 2 weitere Klemmen e, f auf, an die beispielsweise jeweils eine Kapazität mit einer ihrer Klemmen angeschlossen ist, wobei deren anderen Anschlüsse mit Bezugspotential verbunden sind. Der Versorgungs-In addition, the amplifier arrangement 2 has further terminals e, f, to each of which, for example, a capacitor is connected to one of its terminals, with the other terminals being connected to reference potential. The supply
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anschluß 4 liegt ebenfalls auf Bezugspotential. Am Ausgangsanschluß 5 der Sensoreinrichtung ist ein durch die Verstärkeranordnung 2 verstärktes Sensorsignal, das der Halbleitersensor 1 beispielsweise bei Lichteinfall erzeugt, abgreifbar. 5connection 4 is also at reference potential. A sensor signal amplified by the amplifier arrangement 2, which the semiconductor sensor 1 generates, for example, when light hits it, can be tapped at the output connection 5 of the sensor device. 5
Xn FIG 2 ist ein AusfUhrungsbeispiel für eine vorgeschlagene Sensoreinrichtung dargestellt, welche als ein einziges Bauelement mit drei extern zugänglichen Anschlüssen, nämlich den Versorgungsanschlüssen 3 und 4 sowie dem Ausgangsanschluß 5 ausgebildet 1st. Als Halbleitersensor 1 wird im folgenden eine Infrarot-Empfangsdiode auf die die Neuerung jedoch nicht beschränkt 1st, vorgesehen, deren ein mit Bezugspotential zu verbindende Anschluß als Kontaktfläche ausgebildet ist. Die lichtempfindliche Fläche der Infrarot-Empfangsdiode ist auf der der Kontaktfläche gegenüberliegenden Oberfläche des Chips angeordnet. Als Halbleitersensoren 1 können auch Drucksensoren, Temperatursensoren, Feuchtigkeitssensoren usw. eingesetzt werden.Xn FIG 2 shows an embodiment of a proposed sensor device, which is designed as a single component with three externally accessible connections, namely the supply connections 3 and 4 and the output connection 5. An infrared receiving diode is provided as the semiconductor sensor 1, to which the innovation is not limited, however, and whose one connection to be connected to reference potential is designed as a contact surface. The light-sensitive surface of the infrared receiving diode is arranged on the surface of the chip opposite the contact surface. Pressure sensors, temperature sensors, humidity sensors, etc. can also be used as semiconductor sensors 1.
einer Kontaktzunge 7 und Kontaktbändchen 8, 9, 10 auf. Die Kontaktzunge 7 verfügt über zwei Aufnahmeflächen, auf deren erster Aufnahmefläche ein Chip der Infrarot-Empfangsdiode 1 und auf deren anderer Aufnahmefläche ein Chip der Verstärkeranordnung 2 angeordnet und gehaltert ist. Zweckmäßigerweise ist die Kontaktzunge 7 mit dem Kontaktbändchen 10 einstückig ausgebildet und zum Anschluß des Bezugspotentials der Spannungsquelle vorgesehen. Damit kann die Infrarot-Empfangsdiode 1 mit ihrem auf Bezugspotential zu legenden Anschluß, der auf der Unterseite des Chips als Kontaktfläche ausgebildet ist, und die ebenfalls als Kontaktfläche ausgebildete Klemme c des Chips der Verstärkeranordnung 2 leitend durch Löten oder mittels eines Leitklebers auf die Kontaktzunge 7 aufgebracht sein. Es ist jedoch auch möglich, das Chip der Infrarot-Empfangsdiode 1 und/oder das Chip der Verstärkeranordnung 2 isoliert auf der Kontaktzunge 7 aufzubringen,a contact tongue 7 and contact strips 8, 9, 10. The contact tongue 7 has two receiving surfaces, on the first receiving surface of which a chip of the infrared receiving diode 1 is arranged and held and on the other receiving surface of which a chip of the amplifier arrangement 2 is arranged and held. The contact tongue 7 is expediently formed as one piece with the contact strip 10 and is intended for connecting the reference potential of the voltage source. The infrared receiving diode 1 with its connection to the reference potential, which is formed as a contact surface on the underside of the chip, and the terminal c of the chip of the amplifier arrangement 2, which is also formed as a contact surface, can thus be applied to the contact tongue 7 in a conductive manner by soldering or by means of a conductive adhesive. However, it is also possible to apply the chip of the infrared receiving diode 1 and/or the chip of the amplifier arrangement 2 in an isolated manner to the contact tongue 7,
z. B. mit einem Isolierenden Kleber oder durch Zwischenlegen einer Isolierschicht zwischen Kontaktzunge 7 und Chip. Dies ist besonders dann der Fall, wenn das Chip keine Massefläche auf-e.g. with an insulating adhesive or by placing an insulating layer between the contact tongue 7 and the chip. This is particularly the case if the chip does not have a ground plane.
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weist. Die elektrische Verbindung des Masseanschlusses der Verstärkeranordnung 2 und/oder der Infrarct-Empfangsdiode 1 mit der übrigen Schaltungsanordnung ist dann auf andere Welse, z. B. mit Bonddrähten, herzustellen. Die beiden anderen Kontaktbändchen 8 und 9 sind an ihren ersten Enden über Bonddrähte 16 mit den Klemmen b und d der Verstärkeranordnung elektrisch leitend verbunden. Die nicht mit den Klemmen b, c, d der Verstärkeranordnung 2 verbundenen Enden der Kontaktbändchen 8, 10 und 9 bilden zugleich die Versorgungsanschlüsse 3 und 4 sowie den Ausgangsanschluß 5.The electrical connection of the ground connection of the amplifier arrangement 2 and/or the infrared receiving diode 1 with the rest of the circuit arrangement is then to be made in another way, e.g. with bonding wires. The two other contact strips 8 and 9 are electrically connected at their first ends to the terminals b and d of the amplifier arrangement via bonding wires 16. The ends of the contact strips 8, 10 and 9 that are not connected to the terminals b, c, d of the amplifier arrangement 2 simultaneously form the supply connections 3 and 4 and the output connection 5.
Weist die Infrarot-Empfangsdiode zwar eine Kontaktfläche auf, und darf diese Kontakt fläche nicht mit Bezugspotential verbunden sein, so werden vorgeschlagene zwei Kontaktzungen vorgesehen. Einzelheiten dazu werden im Zusammenhang mit den FIG 7 bis 9 noch eingehend erläutert.If the infrared receiving diode has a contact surface, and this contact surface must not be connected to reference potential, two contact tongues are suggested. Details of this will be explained in more detail in connection with FIGS. 7 to 9.
Entsprechend der in FIG 1 an die Verstärkeranordnung 2 angeschlossenen weiteren elektrischen Bauelemente 14 und 15, z. B.According to the additional electrical components 14 and 15 connected to the amplifier arrangement 2 in FIG 1, e.g.
Kondensatoren, können in der in FIG 2 gezeigten Sensoreinrichtung weitere Kontaktbändchen 12, 13, 17 und 18 vorgesehen werden, über die die weiteren elektrischen Bauelemente 14 und 15 in die Sensoreinrichtung integrierbar sind. Dazu sind in diesem Ausführungsbeispiel die weiteren Kontaktbändchen 12, 13, 17 und 18 - deren Herstellung im Zusammenhang mit FIG 5 und 6 noch eingehend zu beschreiben ist - vorgesehen. So sind die weiteren Kontaktbändchen 17 und 18 beispielsweise einstückig an das auf Bezugspotential zu legende Kontaktbändchen 10 angeformt, während die weiteren Kontaktbändchen 12 und 13 mit den Klemmen e und f der Verstärkeranordnung 2 über Bonddrähte 16 verbunden sind. Zwischen die Kontaktbändchen 13 und 18 sowie 12 und 17 ist jeweils eines der weiteren elektrischen Bauelemente 14 und 15 geschaltet.Capacitors, further contact strips 12, 13, 17 and 18 can be provided in the sensor device shown in FIG 2, via which the further electrical components 14 and 15 can be integrated into the sensor device. For this purpose, in this embodiment, the further contact strips 12, 13, 17 and 18 - the production of which will be described in detail in connection with FIGS. 5 and 6 - are provided. For example, the further contact strips 17 and 18 are formed as one piece onto the contact strip 10 to be connected to reference potential, while the further contact strips 12 and 13 are connected to the terminals e and f of the amplifier arrangement 2 via bonding wires 16. One of the further electrical components 14 and 15 is connected between the contact strips 13 and 18 and 12 and 17.
Zweckmäßigerweise werden die Kontaktbändchen 8, 9 und 10 in der Sensoreinrichtung derart angeordnet, daß ihre die Versorgungsanschlüsse 3 und 4 und den Ausgangsanschluß 5 bildenden Enden The contact strips 8, 9 and 10 are expediently arranged in the sensor device in such a way that their ends forming the supply connections 3 and 4 and the output connection 5
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parallel zueinander liegen um so eine einfache Zugriffsmöglichkeit auf die Sensoreinrichtung zu gewährleisten.parallel to each other to ensure easy access to the sensor device.
Die vorgeschlagene Senkeinrichtung ist in eine isolierende Vergußmasse 21 derart eingebettet, daß die die Versorgungsanschlüsse 3 und 4 sowie den Ausgangsanschluß 5 bildenden Enden der Kontaktbändchen 8 und 10 sowie 9 teilweise herausragen und der Halbleitersensor 1 in seiner Empfindlichkeit nicht behindert ist. Dazu kann bei der Verwendung von lichtempfindlichen Halbleitersensoren die Vergußmasse 21 lichtdurchlässig ausgebildet sein. Die Vergußmasse 21 kann beispielsweise schwarz-rot eingefärbt sein und damit infrarotdurchlässig. Sichtbares Licht kann jedoch nicht durch die Vergußmasse 21 dringen. Die Vergußmasse 21 dient im wesentlichen auch der mechanischen St&bilisierung der gesamten Sensoreinrichtung sowie der elektrischen Isolierung der einzelnen Bauelemente und der Kontaktspinne.The proposed sinking device is embedded in an insulating casting compound 21 in such a way that the ends of the contact strips 8 and 10 and 9 forming the supply connections 3 and 4 as well as the output connection 5 partially protrude and the sensitivity of the semiconductor sensor 1 is not impaired. For this purpose, when using light-sensitive semiconductor sensors, the casting compound 21 can be designed to be translucent. The casting compound 21 can, for example, be colored black and red and thus be infrared-permeable. Visible light cannot, however, penetrate the casting compound 21. The casting compound 21 essentially also serves to mechanically stabilize the entire sensor device and to electrically insulate the individual components and the contact spider.
Um die vorgeschlagene Sensoreinrichtung bei Betrieb vor störenden elektrischen und magnetischen Feldern und/oder vor unerwünschten Lichteinfall bei lichtempfindlichen Sensoreinrichtungen zu schützen, kann eine Abschirmvorrichtung vorgesehen werden, die - wie in FIG 3 gezeigt - beispielsweise als U-förmiges Metallband mit einer für den Halbleitersensor 1 vorgesehenen Fensteröffnung 19 ausgebildet ist. Die schmalenIn order to protect the proposed sensor device during operation from disruptive electrical and magnetic fields and/or from undesirable light incidence in the case of light-sensitive sensor devices, a shielding device can be provided which - as shown in FIG 3 - is designed, for example, as a U-shaped metal strip with a window opening 19 provided for the semiconductor sensor 1. The narrow
In FIG 4 ist eine ähnliche Abschirmvorrichtung wie in FIL 3 dargestellt, die sich jetzt jedoch dadurch unterscheidet, daß die Stirnseiten ebenfalls mit Metallblech umschlossen sind und die Öffnung in der Abschirmvorrichtung für den Halbleitersensor 1 als Gitterfenster 191 ausgebildet ist.FIG 4 shows a shielding device similar to that in FIG 3, which now differs, however, in that the end faces are also enclosed with sheet metal and the opening in the shielding device for the semiconductor sensor 1 is designed as a grid window 191.
Eine weitere Möglichkeit eine Abschirmvorrichtung für die Sensoreinrichtung vorzusehen besteht beispielsweise darin, die Vergußmasse 21 an ihrer Oberflache mit einer Metallisierungsschicht zu überziehen. Diese Metallisierungsschicht darf selbstverständlich die Empfindlichkeit des Halbleitersensors 1 sowieAnother possibility for providing a shielding device for the sensor device is, for example, to coat the surface of the casting compound 21 with a metallization layer. This metallization layer must of course increase the sensitivity of the semiconductor sensor 1 as well as
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die Versorgungsanschlüsse 3 und 4 und den Ausgangsanschluß 5 nicht behindern. Dazu wird zweckmäßigerweise an diesen Stellen von einer Metallisierurgsschicht abgesehen.the supply connections 3 and 4 and the output connection 5 are not obstructed. For this purpose, it is advisable to omit a metallization layer at these points.
In vielen Fällen kann auch auf die Verwendung einer gesonderten Abschirmvorrichtung ganz verzichtet werden, da die vorgeschlagene Sensoreinrichtung gegenüber den bisher bekannten Sensoreinrichtungen in ihren Abmessungen wesentlich kleiner und damit gegenüber induzierten Störspannungen unempfindlicher ist. Die relativ große Metallfläche der Kontaktzunge 7 führt ebenfalls zu einer Abschirmwirkung.In many cases, the use of a separate shielding device can be dispensed with entirely, since the proposed sensor device is significantly smaller in size than previously known sensor devices and is therefore less sensitive to induced interference voltages. The relatively large metal surface of the contact tongue 7 also leads to a shielding effect.
In FIG 5 ist ein Ausschnitt aus einem Metallband 20 gezeigt, aus dem bereits Teile des Metallbandes nach Art der in FIG 2 dargestellten Kontaktspinne 6 herausgetrennt sind. Die Kontaktbändchen 8, 9, 10, 12 und 13 sind jedoch noch mit einem Metallbandrandstreifen 201 einstückig verbunden, so daß die Kontaktspinne 6 vom Metallbandrandstreifen 201 gehaltert wird. "Die Kontaktbändchen 17 und 18 sind - wie im Zusammenhang mit FIG 2 bereits erläutert - einstückig an das Kontaktbändchen 10 angeformt. Das Metallband 20 weist eine Vielzahl solcher Kontaktspinnen 6 auf.FIG 5 shows a section of a metal strip 20 from which parts of the metal strip have already been cut out in the manner of the contact spider 6 shown in FIG 2. However, the contact strips 8, 9, 10, 12 and 13 are still connected in one piece to a metal strip edge strip 201, so that the contact spider 6 is held by the metal strip edge strip 201. The contact strips 17 and 18 are - as already explained in connection with FIG 2 - formed in one piece onto the contact strip 10. The metal strip 20 has a large number of such contact spiders 6.
Die derartig noch am Metallbandrandstreifen 201 hängende Kontaktspinne 6 kann Jetzt mit den Chips des Halbleitersensors 1 und der Verstärkeranordnung 2 und gegebenenfalls den erforderlichen weiteren elektrischen Bauelementen 14 und 15 (vgl. FIG 6), die für die Funktion der Sensoreinrichtung notwendig sein können, bestückt werden. Dazu werden die Chips des Halbleitersensors 1 und der Vsrstärkeranordnung 2 auf die in FIG 5 schraffiert gekennzeichneten und mit Bezugszeichen 51 versehenen Flächen der Kontaktzunge 7 aufgeklebt, beispielsweise mit einem leitfähigen Kleber, oder aber aufgelötet. Die Kontaktierung 14 und 15 der gegebenenfalls notwendigen weiteren elektrischen Bauelemente kann ebenfalls entweder mit einem leitfMhigen Kleber oder mit einem Lötmittel auf die mit einer Schraffur versehenen und mit Bezugszeichen 52 gekennzeichneten AbschnitteThe contact spider 6, which is still hanging on the metal strip edge strip 201, can now be equipped with the chips of the semiconductor sensor 1 and the amplifier arrangement 2 and, if necessary, the required additional electrical components 14 and 15 (see FIG. 6) that may be necessary for the sensor device to function. To do this, the chips of the semiconductor sensor 1 and the amplifier arrangement 2 are glued to the areas of the contact tongue 7 that are hatched in FIG. 5 and provided with reference number 51, for example with a conductive adhesive, or soldered on. The contact 14 and 15 of the additional electrical components that may be necessary can also be made either with a conductive adhesive or with a solder to the sections that are hatched and provided with reference number 52.
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S96 1&Iacgr;7 80&Egr;S96 1&Iacgr;7 80&Egr;
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der Kontaktbändchen 12, 13, 17 und 18 aufgebracht werden. Das Aufbringen der genannten Bauelemente kann ähnlich wie in der SMD (surface mounted device)-Technik mit Lötpaste erfolgen. Prinzipiell kann jede Lottechnik verwendet werden. 5the contact strips 12, 13, 17 and 18 are applied. The components mentioned can be applied in a similar way to the SMD (surface mounted device) technology using solder paste. In principle, any soldering technique can be used. 5
Nach dem Bestücken der Kontaktspinne 6 mit den Chips des Halbleitersensors 1 und der Verstärkeranordnung 2 sowie der gegebenenfalls notwendigen weiteren elektrischen Bauelemente 14 und 15 werden die Kontaktbändchen 8, 9, 10, 12 und 13 - wie in FIG 6 dargestellt ~ ober Bondärlhte 16 mit der Verstirkergnordnung 2 elektrisch verbunden. Auch die elektrische Verbindung d-ss Anschlusses a mit dem Halbleitersensor 1 erfolgt über einen weiteren Bonddraht 70, Anschließend wird die Sensosetnrichtuny in die bereits erwähnte isolierende Vergußmasse 21 eingebettet, so daß die die Versorgursgsanschlüsse 3, 4 und den Ausgangsanschluß 5 bildenden Kontaktbändchen 8, 10 und 9 teilweise herausragen und der Halbleitersensor 1 in seiner Empfindlichkeit nicht behindert ist.After the contact spider 6 has been fitted with the chips of the semiconductor sensor 1 and the amplifier arrangement 2 as well as any other electrical components 14 and 15 that may be required, the contact strips 8, 9, 10, 12 and 13 are electrically connected to the amplifier arrangement 2 via bonding wires 16, as shown in FIG. 6. The electrical connection of the connection a to the semiconductor sensor 1 is also made via a further bonding wire 70. The sensor arrangement is then embedded in the insulating casting compound 21 already mentioned, so that the contact strips 8, 10 and 9 forming the supply connections 3, 4 and the output connection 5 partially protrude and the sensitivity of the semiconductor sensor 1 is not impaired.
Anschließend werden die Kontaktbändchen 8, 9, 10, 12 und 13, wie mit der strichpunktierten Schnittlinie 60 in FIG 6 dargestellt, von dem Metallbandrandstreifen des Metallbandes 20 getrennt, so daß lediglich die Kontsktbändchen 8, 10, 9 für die Versorgungsanschlüsse 3 und 4 und den Ausgangsanschluß 5 der Sensoreinrichtung aus der Vergußinasse 21 hervorstehen. Zum Schluß kann die Sensoreinrichtung in eine Abschirmvorrichtung, wie diese im Zusammenhang mit FIG 3 und 4 vorgestellt wurde, eingebaut werden.The contact strips 8, 9, 10, 12 and 13 are then separated from the metal strip edge strip of the metal strip 20, as shown by the dash-dotted cutting line 60 in FIG. 6, so that only the contact strips 8, 10, 9 for the supply connections 3 and 4 and the output connection 5 of the sensor device protrude from the potting compound 21. Finally, the sensor device can be installed in a shielding device, as was presented in connection with FIGS. 3 and 4.
Anstelle der in den Figuren beispielhaft angegebenen Bonddrähte 16, die die Kontaktbändchen 8, 9, 12 und 13 mit Klemmen der Verstärkeranordnung 2 elektrisch verbinden, kann auch vorgesehen werden, daß die Kontaktbändchen 8, 9, 12 und 13 stoffschlüssig mit den Klemmen b, d, e, f verbunden sind. Dazu müssen die Kontaktbändchen 8, 9, 12, 13 mit ihren in Richtung der Verstärkeranordnung 2 zeigenden Enden beispielsweise an die Klemmen b, d, e, f der Verstärkeranordnung direkt angelötet oder mit einem leitfähigen Kleber angeklebt werden.Instead of the bonding wires 16 shown as examples in the figures, which electrically connect the contact strips 8, 9, 12 and 13 to terminals of the amplifier arrangement 2, it can also be provided that the contact strips 8, 9, 12 and 13 are connected in a materially bonded manner to the terminals b, d, e, f. To do this, the contact strips 8, 9, 12, 13 must be directly soldered to the terminals b, d, e, f of the amplifier arrangement with their ends pointing in the direction of the amplifier arrangement 2, for example, or glued to them with a conductive adhesive.
02 0802 08
B 1 4 7 8 DEB 1 4 7 8 EN
In einem zweiten Ausführungsbeispiel einer vorgeschlagenen Sensoreinrichtung, die anhand der Figuren 7, 8 und 9 nachfolgend beschrieben wird, weist das Chip der Halbleitersensoranordnung 1 eine Kontaktfläche auf, die im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel nicht mit Bezugspotential verbunden werden darf. Ein solches Chip des Halbleitersensors 1 kann beispielsweise ein Chip einer Infrarot-Empfangsdiode sein, deren Katodenanschluß als Kontaktfläche auf einer Hauptfläche des Chips großflächig ausgebildet ist, während deren Anodenanschluß auf der der Kontaktfläche gegenüberliegende Haupt fliehe als kleine Koniaktklenime realisiert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel darf deshalb der Anodenanschluß der Infrarot-Empfangsdiode nicht mit EN^tuöspotential verbunden serden. Eine elektrisch leitend«? Verbindung der Kontaktfläche des Chips der Infrarot-Diode 1 mit der auf Bezugspotential liegenden Kontaktzungen muß also vermieden ws^den. Ds^u weist die Kontaktspinne jetzt vötosschlagene zwei KontaktzwiiQen syf*In a second embodiment of a proposed sensor device, which is described below with reference to Figures 7, 8 and 9, the chip of the semiconductor sensor arrangement 1 has a contact surface which, in contrast to the first embodiment, must not be connected to reference potential. Such a chip of the semiconductor sensor 1 can, for example, be a chip of an infrared receiving diode, the cathode connection of which is designed as a large-area contact surface on a main surface of the chip, while the anode connection of which is implemented as a small contact terminal on the main surface opposite the contact surface. In this embodiment, the anode connection of the infrared receiving diode must therefore not be connected to reference potential. An electrically conductive connection of the contact surface of the chip of the infrared diode 1 with the contact tongues at reference potential must therefore be avoided. The contact spider now has two contact tongues connected to the contact surface.
In FIG 7 ist wieder eine aus einem Metallband heraustrennbare Kontaktspinne 6 gezeigt, die sieh vcn der in FIG 5 dargestellten Kontuktspinne lediglich durch eine andere Ausgestaltung der Kontaktzunge unterscheidet. Mit dem bereits bekannten Bezugszeichen werden gleiche Teile weiter bezeichnet. Die Kontaktspinne 6 weist jetzt zwei voneinander getrennte Kontaktzungen euf, nämlich eine erste Kontaktzunge 7a, die zur Aufnahme des Chips der Infrarot-Empfangsdiode 1 vorgesehen ist und eine zweite Kontaktzunge 7b, auf die das Chip der Verstärkeranordnung 2 angeordnet wird. Gehaltert wird die Kontaktzunge 7a durch einen Steg 22, der mit dem Metallbandrandstreifen 201 einstückig verbunden ist.FIG. 7 again shows a contact spider 6 that can be separated from a metal strip and that differs from the contact spider shown in FIG. 5 only in that the contact tongue is designed differently. The same parts are still designated with the same reference numerals. The contact spider 6 now has two separate contact tongues, namely a first contact tongue 7a that is intended to receive the chip of the infrared receiving diode 1 and a second contact tongue 7b on which the chip of the amplifier arrangement 2 is arranged. The contact tongue 7a is held by a web 22 that is connected in one piece to the metal strip edge strip 201.
In FIG 8 sind die elektrischen Bauelemente bereits auf die Kontaktspinne 6 aufgebracht, so wie es im Zusammenhang mit FIG 6 ausführlich beschrieben worden ist. Im Unterschied zu FIG 6 ist das Chip der Infrarot-Empfangsdiode 1 mit zwei Bonddrähten 71 und 72 an das Chip der Verstärkeranordnung 2 angeschlossen. Das an die Klemme a des Chips der Verstärkeranordnung 2 angeschlos-In FIG 8, the electrical components are already applied to the contact spider 6, as has been described in detail in connection with FIG 6. In contrast to FIG 6 , the chip of the infrared receiving diode 1 is connected to the chip of the amplifier arrangement 2 with two bonding wires 71 and 72. The chip connected to the terminal a of the chip of the amplifier arrangement 2.
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89 G H 7 8 DE89 G H 7 8 EN
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sene eine Ende des Bonddrahts 71 ist mit seinem anderen Ende leitend mit der Kontaktzunge 7a in Verbindung, wahrend durch den weiteren Bonddraht 72 die Kontaktzunge 7b mit dem Anodenanschluß der Infrarot-E'vfangsdiode 1 leitend verbunden ist. Nachdem sämtliche elektrischen Verbindungen in der Sensoreinrichtung hergestellt sind, kann die Sensoreinrichtung in die isolierende Vergußmasse (vgl. dazu FIG 9) in der beschriebenen Weise eingebettet und schließlich gemäß der Schnittlinie 60 vom Metalibandrandstreifen 201 abgetrennt werden. Zu beachten ist, daß die erste Kontaktzunge 7a ausschließlich durch die Bonddrähte 71 und 72 sowie durch die sie ^.gebende isolierende Vergußmasse 21 gehaltert wird.One end of the bonding wire 71 is conductively connected to the contact tongue 7a with its other end, while the contact tongue 7b is conductively connected to the anode connection of the infrared capture diode 1 by the further bonding wire 72. After all electrical connections in the sensor device have been made, the sensor device can be embedded in the insulating casting compound (see FIG. 9) in the manner described and finally separated from the metal strip edge strip 201 according to the cutting line 60. It should be noted that the first contact tongue 7a is held exclusively by the bonding wires 71 and 72 and by the insulating casting compound 21 that gives it.
Mit der vorgeschlagenen Sensoreinrichtung wird also ein einziges Bauelement vorgesehen, das lediglich drei Anschlüsse aufweist, von denen zwei Anschlüsse die Versorgungsanschlüsse darstellen und an dem dritten Anschluß ein verstärktes Sensorsignal abgreifbar ist.The proposed sensor device therefore provides a single component that has only three connections, of which two connections represent the supply connections and an amplified sensor signal can be tapped at the third connection.
02 1002 10
Claims (13)
gekennzeichnet durch die Merkmale- supply terminals (3, A) which are provided for applying a voltage source (11) and are electrically connected to terminals (b, c) of the amplifier arrangement (2), - an output terminal (5) which is connected to the terminal (d) of the amplifier arrangement (2) which supplies an amplified sensor signal,
characterized by the features
dadurch gekennzeichnet,2. Sensor device according to claim 1,
characterized,
dadurch gekennzeichnet, daß mindestens eine Kontaktzunge (7) mit mindestens einem der Kontaktbändchen (10) einstückig ausgebildet und mit Bezugspotential der Spannungsquelle (11) verbunden ist.3. Sensor device according to claim 1,
characterized in that at least one contact tongue (7) is formed integrally with at least one of the contact strips (10) and is connected to the reference potential of the voltage source (11).
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8906789U DE8906789U1 (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Sensor device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE8906789U DE8906789U1 (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Sensor device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE8906789U1 true DE8906789U1 (en) | 1989-07-20 |
Family
ID=6839763
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| DE8906789U Expired DE8906789U1 (en) | 1989-06-02 | 1989-06-02 | Sensor device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE8906789U1 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19510416A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-26 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Sensor module |
-
1989
- 1989-06-02 DE DE8906789U patent/DE8906789U1/en not_active Expired
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE19510416A1 (en) * | 1995-03-24 | 1996-09-26 | Klein Schanzlin & Becker Ag | Sensor module |
| US5808557A (en) * | 1995-03-24 | 1998-09-15 | Ksb Aktiengesellschaft | Electronic sensor module |
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