DE19707503B4

DE19707503B4 - Drucksensor-Bauelement und Verfahren zur Herstellung

Info

Publication number: DE19707503B4
Application number: DE19707503A
Authority: DE
Inventors: Jürgen WINTERER; Eric Bootz; Bernd Stadler; Achim Neu; Thies Janczek
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 1997-02-25
Filing date: 1997-02-25
Publication date: 2007-01-04
Anticipated expiration: 2017-02-26
Also published as: EP0963544A1; CN1249034A; WO1998038483A1; JP2001515588A; US20010002119A1; US6201467B1; DE19707503A1

Abstract

Drucksensor-Bauelement in SMD- oder DIP-Bauweise mit einem eine annähernd ebene Chipträgerfläche aufweisenden Chipträger (3), auf welchem ein Halbleiterchip (4) mit einem integriert ausgebildeten Drucksensor angeordnet ist, der eine dem zu messenden Druck (P) ausgesetzte Druckerfassungsfläche (5) besitzt, und mit einer den Halbleiterchip (4) und/oder den Chipträger (3) wenigstens bereichsweise umschließenden Bauelementverkapselung (6) aus einer Pressmasse eines elektrisch isolierenden Materials, sowie einem gegenüber der Druckerfassungsfläche (5) des Drucksensors aufragenden Anschluss-Stutzen (10), wobei der mit dem Drucksensor verbundener kaminförmiger Anschluss-Stutzen (10) durch ein in der Bauelementverkapselung (6) eingearbeitetes und die Verkapselung durchsetzende, eigenständiges Bauteil geformt ist, welches mit seinem am Halbleiterchip aufliegenden Ende (11) wenigstens die Druckerfassungsfläche (5) druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende (12) nach außen offen ausgebildet ist.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Drucksensor-Bauelement mit einem eine annähernd ebene Chipträgerfläche aufweisenden Chipträger, auf welchem ein Halbleiterchip mit einem integriert ausgebildeten Drucksensor, der eine dem zu messenden Druck ausgesetzte Druckerfassungsfläche besitzt, angeordnet ist, und mit einer den Halbleiterchip und/oder den Chipträger wenigstens bereichsweise umschließenden Bauelementverkapselung aus einem elektrisch isolierenden Material. Die Erfindung bezieht sich ferner auf ein Verfahren zur Herstellung eines solchen Drucksensor-Bauelementes.
Zur Messung von Drücken muss das zu messende Medium an den Sensor herangeführt bzw. der in dem Medium herrschende Druck an den Sensor übertragen werden. Andererseits erfordert die Applikation eines Halbleiter-Drucksensors in der endgültigen Anwendung die geschützte Verkapselung des Sensorchips durch Umhüllung mit einem geeigneten Material, in der Regel Kunststoff. Bekannt ist hierbei die Applikation des in aller Regel auf dem Grundmaterial Silizium beruhenden Halbleiterchips in einem Gehäuse, beispielsweise DIP-Gehäuse (Dual-Inline-Package-Gehäuse), SMD-Gehäuse (Surface-Mounted-Design-Gehäuse) oder auch in Sonderbauformen, wobei dieses Gehäuse nachfolgend auf einer Leiterplatte bestückt wird. Bei einer bekannten Ausführung erfolgt die Druckankopplung über eine den empfindlichen Sensor abdeckende und somit schützende Membran aus Metall oder auch Kunststoff, welche auch als separates Zusatzbauteil ausgeführt sein kann. Probleme ergeben sich hierbei oftmals aufgrund einer nur unzureichenden Druckeinkopplung durch das Gehäuse bis zum Sensorchip bei gleichzeitigem Schutz des Sensors. Generell ist eine einfach zu fertigende und dichte Verbindung zwischen dem zu messenden Medium und dem Sensor gefordert, um eine die Druckmessung verfäl schende Einströmung von Fremdluft zu vermeiden. Andererseits ist in vielen Fällen darüber hinaus eine Trennung des zu messenden Mediums von den metallischen Bestandteilen des Sensors sowie vom Halbleiterchip erforderlich, um die Gefahr einer Korrosion oder eines zerstörenden Einflusses durch das Medium auf die empfindlichen Bestandteile des Sensors zu vermeiden. Andere Ausführungen von bekannten Drucksensor-Bauelementen sehen ein offenes Gehäuse vor, bei dem der Schutz des Sensorchips gegen Umwelteinflüsse nur als zweitrangiges Problem angesehen wird, und der Sensorchip nicht geschützt ist. Solche Bauformen sind in der Regel nur für nicht aggressive Medien geeignet.
Aus der JP-Abstr. 4-122830 (A) in Pat. Abstr. of JP, P-1402 August 13, 1992 Vol. 16/No. 378 bzw. JP 4-12 28 30 ist ein Drucksensor nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bekannt. geworden, bei dem im oberen Bereich des Verkapselungsgehäuses eine Druckeinführöffnung ausgebildet ist, welche dem Anschluss eines Druckschlauches dient.
Weitere Drucksensoren sind beispielsweise in der EP 436 158 A2 oder EP 497 534 A2 offenbart.
Allen bislang bekannten Bauformen von Halbleiter-Drucksensoren gemeinsam ist, dass zur Herstellung stets ein mehrstufiger Prozess zur Umhüllung bzw. Verkapselung des Bauelementes erforderlich ist, mit welchem das Bauelement in seine gewünschte Bauform gebracht wird.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Drucksensor-Bauelement bzw. ein Verfahren zur Herstellung eines Drucksensor-Bauelementes der eingangs genannten Gattung zur Verfügung zu stellen, bei dem die Verkapselung des den mechanisch empfindlichen Drucksensor tragenden Halbleiterchips beziehungsweise des Chipträgers konstruktiv einfacher und damit auch kostengünstiger erfolgen kann, und gleichzeitig eine vergleichsweise einfach einzurichtende aber dennoch hinreichend dichte Verbindung zwischen dem zu messenden Medium und dem Drucksensor gewährleistet werden kann.
Die Lösung dieser Aufgabe erfolgt vorrichtungsmäßig mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1, verfahrensmäßig mit den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 11.
Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass in der Bauelementverkapselung ein gegenüber der Druckerfassungsfläche des Drucksensors aufragender und die Verkapselung durchsetzender, mit dem Drucksensor verbundener kaminförmiger Anschluss-Stutzen angeordnet bzw. eingearbeitet ist, der mit seinem am Halbleiterchip aufliegenden Ende wenigstens die Druckerfassungsfläche druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende nach außen offen ausgebildet ist. Daher ist das Drucksensor-Bauelement in SMD- oder DIP-Bauweise ausgeführt. Das erfindungsgemäße Verfahren zur Herstellung des Drucksensor-Bauelementes sieht vor, nach der Montage und Kontaktierung des Halbleiterchips auf dem Chipträger, aber noch vor der Verkapselung des Drucksensor-Bauelementes einen kaminförmigen Anschluss-Stutzen auf den Drucksensor aufzusetzen, der mit seinem am Halbleiterchip aufliegenden Ende wenigstens die Druckerfassungsfläche druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende nach außen offen ausgebildet ist.
Nach einem wesentlichen Gedanken der Erfindung ist gewissermaßen eine komplette Integration einer Öffnung im Gehäuse in Form eines als eigenständiges Bauteil geformten kaminförmigen Anschluss-Stutzens vorgesehen. Hierbei bleibt nur die drucksensible Oberfläche (Druckerfassungsfläche) des Halbleiterchips frei. Die verbleibenden Bestandteile bzw. Bereiche des Halbleiterchips sind mit Verkapselungsmaterial, insbesondere Pressmasse umhüllt. Die Öffnung im Bauelement liegt oberhalb der drucksensiblen Fläche des Halbleiterchips, um an dieser Stelle eine Sensierung von unterschiedlichen Drücken zu ermöglichen. Die eigentliche Verkapselung des Drucksensor-Bauelementes, d.h. das Umhüllen von Chipträger, restlichem Halbleiterchip, gegebenenfalls Bonddrähte führt zu dem gewünschten Schutz des Drucksensor-Bauelementes gegenüber Umwelteinflüssen und ermöglicht die Applikation und Anwendung des Drucksensors beispielsweise bei einer Bestückung auf ei minförmigen Anschluss-Stutzens unmittelbar auf die Druckerfassungsfläche des Halbleiterchips geführt ist. In diesem Fall ist keine Membran im Sinne der bisher bekannten Drucksensor-Bauelemente erforderlich, wie sie zur Druckmessung aggressiver Medien vorgesehen ist; allenfalls kann die Sensoroberfläche mit einer dünnen Photolackschicht oder ähnlichen dünnen Schutzschicht passiviert und auf diese Weise gegen schädliche Umwelteinflüsse resistent sein. Auf diese Weise eignet sich das erfindungsgemäße Drucksensor-Bauelement als mediengetrennter Drucksensor auch für aggressivere Medien. Die verbleibende Chipoberfläche muss nicht notwendigerweise passiviert sein, und kann darum mit Standardparametern kontaktiert werden.
Bei einer weiterhin bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist von Vorteil vorgesehen, dass ein vollständig innerhalb der Bauelementverkapselung liegender Abschnitt des kaminförmigen Anschluss-Stutzens ein Verankerungsorgan besitzt, welches auf den kaminförmigen Anschluss-Stutzen wirkende Zugkräfte aufnimmt. Hierbei kann das Verankerungsorgan des kaminförmigen Anschluss-Stutzens durch eine randseitig angeordnete, quer zur Längsrichtung abstehende Ausformung ausgebildet sein. Weiterhin kann vorgesehen sein, dass das Verankerungsorgan des kaminförmigen Anschluss-Stutzens flanschförmig mit einer am Außenumfang des dem Halbleiterchip zugewandten Endes umlaufende und auf dem Halbleiterchip abgestützten Widerlagerfläche geformt ist. Das Verankerungsorgan ist vor allem bei Verwendung einer mit dem kaminförmigen Anschluss-Stutzen verbindbaren Druckleitung erforderlich. Namentlich beim Abziehen der Druckleitung von dem Anschluss-Stutzen können Zugkräfte auf den innerhalb der Pressmasse eingebetteten Anschluss-Stutzen einwirken, die dazu führen können, dass der Anschluss-Stutzen aus dem Bauelementgehäuse herausgezogen wird, was zu einer Zerstörung des Drucksensor-Bauelementes führt. Dies wird durch das Verankerungsorgan vermieden.
Zur Verbindung mit einer Druckleitung bzw. einem Druckschlauch, in welcher bzw. in welchem das zu messende Medium an den Drucksensor herangeführt wird, kann von Vorteil vorgesehen sein, dass in einer baulich besonders einfachen Ausführung der kaminförmige Anschluss-Stutzen eine nach außen sich verjüngende Querschnittsform aufweist. Auf diese Weise kann eine Druckleitung durch einfaches Aufstecken angeschlossen werden. Außerdem bedingt diese konisch zulaufende Ausbildung eine günstige, weil einfache Entformung nach der Herstellung des Anschluss-Stutzens vermittels Spritzgießen ermöglichende und damit günstige Bauform. Weiterhin kann von Vorteil vorgesehen sein, dass der in der Bauelementverkapselung angeordnete kaminförmige Anschluss-Stutzen mit seiner Öffnung über die Bauhöhe des Bauelementes hinausragt und an seinem freien Ende mit einem Stützmittel für eine formschlüssig mechanische, spielfreie Verbindung mit einem Haltemittel einer auf den Anschluss-Stutzen aufsetzbaren Druckleitung ausgestattet ist, derart, dass beim Aufsetzen der Druckleitung auf den Anschluss-Stutzen das Haltemittel und das Stützmittel wechselweise in Eingriff gelangen.
Bei einer konkreten Ausbildung des erfindungsgemäßen Drucksensor-Bauelementes kann von Vorteil vorgesehen sein, dass der kaminförmige Anschluss-Stutzen einen rohrförmigen Ansatz mit kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich zu dem gegenüber dem Halbleiterchip abgewandten Ende hin konisch verjüngt, und der an seinem dem Halbleiterchip zugewandten Ende in eine das Verankerungsorgan bildende Grundplatte mündet, deren Abmessungen und Formgebung der Druckerfassungsfläche des Halbleiterchips angepasst ist.
Im einfachsten Fall wird der kaminförmige Anschluss-Stutzen vor der Verkapselung einfach auf den Halbleiterchip aufgelegt, wobei der nachfolgende Spritzgießvorgang zur Fertigstellung der Verkapselung vermittels einer Pressmasse, insbesondere Duroplast- oder Thermoplastpressmasse für eine hinreichend druckdichte Verbindung des Anschluss-Stutzens auf dem Halbleiterchip sorgt. Alternativ kann der kaminförmige Anschluss-Stutzen vor der Verkapselung auf dem Halbleiterchip auch dauerhaft befestigt werden, insbesondere durch Aufkleben oder Bonden, wobei im letzteren Fall der Anschluss-Stutzen aus einem metallischen Material besteht oder mit einer Metallschicht beschichtet ist, und im Übrigen aus einem Kunststoff-Material gefertigt ist, welches insbesondere hochtemperaturstabil ist.
Für die Verkapselung und damit den Schutz des kontaktierten Halbleiterchips wird vorzugsweise ein Umpressvorgang mit wärmehärtenden Duroplasten zum Einsatz gelangen, wie es an sich bei Standard-Bauelementen verwendet wird. Hierbei übernimmt die Pressmasse nicht nur den Schutz des Halbleiterchips, sondern auch die Mechanisierung des Chipträgers und des kaminförmigen Anschluss-Stutzens und sorgt für eine reproduzierbare, definierte Gehäuseform. Wie beim Transferpressen mit Duroplasten üblich, wird die für einen Pressvorgang erforderliche Kunststoffmenge an einer Stelle erwärmt und plastiziert und von dort mit einem Stempel durch Kanäle in das geschlossene Werkzeug mit dem zu umhüllenden Bauelement gedrückt, wo sie aushärtet und dann als fertiges Produkt entnommen werden kann. Als Kunststoffe für das Umpressen eignen sich neben Duroplasten (Epoxid- oder Silikonpressmassen) insbesondere auch Thermoplaste, die im Hinblick auf eine wirtschaftliche und automatisierte Fertigung Vorteile besitzen.
Als Gehäusebauformen für das erfindungsgemäße Drucksensor-Bauelement eignen sich sowohl solche für die Einsteckmontage, als auch für die Oberflächenmontage. Bei der Einsteckmontage werden bekanntlich die Anschlüsse des Bauelementes in die Bohrungen einer Leiterplatte hineingesteckt und dann auf der Gegenseite gelötet. Demgegenüber werden bei der Oberflächenmontage die Bauelementanschlüsse nicht mehr in Löcher der Leiterplatte hineingesteckt, sondern auf Anschlussflecken auf der Leiterplatte aufgesetzt und dort verlötet. Die Oberflächenmontage ermöglicht eine beträchtliche Platzeinsparung und die Verringerung von Kosten; aus diesem Grund wird dieser Montageart auch bei dem erfindungsgemäßen Drucksensor-Bauelement der Vorzug gegeben.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung dargestellten Ausführungsbeispieles weiter erläutert: Im Einzelnen zeigen die schematischen Darstellungen in:
1 einen schematischen Querschnitt durch ein Drucksensor-Bauelement mit einem kaminförmigen Anschluss-Stutzen gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der Erfindung; und
2 eine teilweise Draufsicht auf die Druckerfassungsfläche des Drucksensors entlang der Schnittlinie II-II aus 1.
Die Figuren zeigen ein Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Drucksensor-Bauelementes 1 für eine Oberflächenmontage auf der Bestückungsfläche einer Leiterplatte. Das Drucksensor-Bauelement 1 besitzt einen eine annähernd ebene Chipträgerfläche 2 aufweisenden Chipträger 3 aus elektrisch leitendem Material, auf welcher Chipträgerfläche 2 ein Halbleiterchip 4 aus Silizium-Grundmaterial mit einem integriert ausgebildeten Drucksensor und diesem zugeordneter elektronischer Schaltung befestigt ist, wobei der Drucksensor und die Schaltung in den Figuren nicht näher dargestellt sind, sondern lediglich schematisch eine Druckerfassungsfläche 5 angedeutet ist, die dem zu messenden Druck P ausgesetzt ist. Als Schutz gegen äußere Umwelteinflüsse besitzt das Drucksensor-Bauelement 1 eine den Halbleiterchip 4 und/oder den Chipträger 3 wenigstens bereichsweise umschließende Bauelementverkapselung 6 aus einem elektrisch isolierenden Material, beispielsweise einem Duroplast- oder Thermoplastmaterial. Der Chipträger 3 ist in an sich bekannter Bauart als sogenanntes „Leadframe", d.h. als vorgefertigtes Chipträgersubstrat ausgebildet und besitzt eine Vielzahl von die Bauelementverkap selung 6 durchsetzenden, vermittels Bonddrähte 7 elektrisch mit dem Drucksensor bzw. der diesem zugeordneten elektronischen Schaltung des Halbleiterchips verbundenen Elektrodenanschlüssen 8, 9 (in 1 sind lediglich zwei Elektrodenanschlüsse dargestellt, wobei der Elektrodenanschluss 9 anstelle eines Bonddrahtes direkt mit der Unterseite des Halbleiterchips 4 elektrisch gekoppelt ist), die in der Form von nach wenigstens zwei Seiten des Chipträgers 3 herausgeführten Anschlussbeinchen ausgebildet sind, die in bekannter Weise zu kurzen schwingenförmigen Anschluss-Stummeln gebogen und geschnitten sind. Eine solche Anordnung gewährleistet die Montage des Bauelementes 1 auf der Bestückungsoberfläche einer (nicht näher dargestellten) Leiterplatte in SMD-Technik. Während bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel für die elektrische Verbindung des auf dem Halbleiterchip 4 integriert ausgebildeten Drucksensors bzw. der diesem zugeordneten elektronischen Schaltung mit den Elektrodenanschlüssen 8, 9 ein Drahtkontaktierverfahren zum Einsatz gelangt, bei dem Bonddrähte 7 auf dem Chip 4 befestigt und an das entsprechend zu verbindende Elektrodenbeinchen 8 gezogen werden, kann darüber hinaus für diese elektrische Verbindung auch eine sogenannte Spider-Kontaktierung Verwendung finden, bei der anstelle von Bonddrähten eine elektrisch leitende Systemträgerplatte zum Einsatz gelangt, auf welcher der Chip 4 unmittelbar kontaktiert wird.
Der auf dem Halbleiterchip 4 aus Silizium integrierte Drucksensor stellt einen sogenannten piezoresistiven Sensor dar, bei dem eine in der Oberfläche des Chips 4 nach Methoden der Mikromechanik gefertigte dünne Silizium-Membran vorgesehen ist, die elektrisch mit druckabhängigen Widerständen gekoppelt ist, welche gleichfalls im Siliziumsubstrat ausgebildet sind und in an sich bekannter Weise in einer Brückenschaltung geschaltet sind. Gleichfalls im Halbleiterchip 4 integriert ist eine dem Sensor zugeordnete Schaltung, die der Signalaufbereitung (Verstärkung und Korrektur), aber auch einem Abgleich und einer Kompensation des Sensors dient. Gegenüber sonstigen Bauformen eignen sich solche, der Erfindung zugrunde liegenden Halbleiter-Drucksensoren vornehmlich für solche Anwendungen, bei denen es auf eine geringste Baugröße ankommt, also beispielsweise bei Druckmessungen im Kraftfahrzeugbereich, beispielsweise bei der Messung von Bremsdrücken, Reifendrücken, Brennraumdrücken und dergleichen. Neben Halbleiter-Drucksensoren, die nach dem Prinzip der piezoresistiven Druckmessung arbeiten, sind darüber hinaus auch solche verwendbar, die mit kapazitiven Messprinzipien arbeiten.
Erfindungsgemäß ist in der Bauelementverkapselung 6 ein gegenüber der Druckerfassungsfläche 5 des Drucksensors aufragender und die Verkapselung 6 wie dargestellt durchsetzender, mit dem Drucksensor verbundener kaminförmiger Anschluss-Stutzen 10 angeordnet bzw. eingearbeitet, der mit seinem am Halbleiterchip 4 aufliegenden Ende 11 wenigstens die Druckerfassungsfläche 5 druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende 12 nach außen offen ausgebildet ist. Auf diese Weise wird der über eine flexible Druckleitung 13, die an dem freien Ende 12 des Anschluss-Stutzens aufgesetzt ist, zu messende Druck P über die Öffnung 14 des kaminförmigen Anschluss-Stutzens 10 unmittelbar auf die Druckerfassungsfläche 5 des Halbleiterchips 4 geführt, wobei auf der Druckerfassungsfläche 5 allenfalls ein dünner Photolackfilm abgeschieden sein kann. Zu Transportzwecken kann die Öffnung 14 vorübergehend mit einem Klebestreifen oder einer abnehmbaren Kappe bedeckt sein, um ein Eindringen von Fremdstoffen und Verschmutzungen zu vermeiden. Das am Halbleiterchip aufliegende Ende 11 des Anschluss-Stutzens 10 ist als quadratisches, flanschförmiges Verankerungsorgan 15 ausgebildet, welches die Druckerfassungsfläche 5 umgibt, wobei in der Draufsicht nach 2 mit den Bezugsziffern 15a und 15b die Randbegrenzungen des Verankerungsorgans 15 bezeichnet sind. An der Unterseite besitzt das Verankerungsorgan 15 somit eine auf dem Halbleiterchip 4 abgestützte Widerlagerfläche 16, an welcher zur dauerhaften Fixierung am Chip 4 auch ein Klebe- bzw. Haftmittel aufgetragen sein kann. Der nach oben aufra gende, die Verkapselung 6 durchsetzende und die Bauhöhe überragende Teil 17 des insbesondere einstückig und aus einem Kunststoffmaterial hergestellten kaminförmigen Anschluss-Stutzens 10 besitzt eine kreisförmige, sich nach oben verjüngende Querschnittsform.

1: Drucksensor-Bauelement
2: Chipträgerfläche
3: Chipträger
4: Halbleiterchip
5: Druckerfassungsfläche
6: Bauelementverkapselung
7: Bonddrähte
8, 9: Elektrodenanschlüsse
10: kaminförmiger Anschluss-Stutzen
11: aufliegendes Ende
12: gegenüberliegendes Ende
13: Druckleitung
14: Öffnung
15: Verankerungsorgan
15a, 15b: Randbegrenzungen des Verankerungsorgans
16: Widerlagerfläche
17: nach oben aufragender Teil
P: Druck

Claims

Drucksensor-Bauelement in SMD- oder DIP-Bauweise mit einem eine annähernd ebene Chipträgerfläche aufweisenden Chipträger (3), auf welchem ein Halbleiterchip (4) mit einem integriert ausgebildeten Drucksensor angeordnet ist, der eine dem zu messenden Druck (P) ausgesetzte Druckerfassungsfläche (5) besitzt, und mit einer den Halbleiterchip (4) und/oder den Chipträger (3) wenigstens bereichsweise umschließenden Bauelementverkapselung (6) aus einer Pressmasse eines elektrisch isolierenden Materials, sowie einem gegenüber der Druckerfassungsfläche (5) des Drucksensors aufragenden Anschluss-Stutzen (10), wobei der mit dem Drucksensor verbundener kaminförmiger Anschluss-Stutzen (10) durch ein in der Bauelementverkapselung (6) eingearbeitetes und die Verkapselung durchsetzende, eigenständiges Bauteil geformt ist, welches mit seinem am Halbleiterchip aufliegenden Ende (11) wenigstens die Druckerfassungsfläche (5) druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende (12) nach außen offen ausgebildet ist.
Drucksensor-Bauelement nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der zu messende Druck über die Öffnung (14) des kaminförmigen Anschluss-Stutzens (10) unmittelbar auf die Druckerfassungsfläche (5) des Halbleiterchips (4) geführt ist.
Drucksensor-Bauelement nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Verkapselung (6) des Bauelementes (1) eingearbeitete kaminförmige Anschluss-Stutzen (10) insbesondere einstückig und aus einem Kunststoffmaterial hergestellt ist.
Drucksensor-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein vollständig innerhalb der Bauelementverkapselung (6) liegender Abschnitt des kaminförmigen Anschluss-Stutzens (10) ein Verankerungsorgan (15) besitzt, welches auf den kaminförmigen Anschluss-Stutzen (10) wirkende Zugkräfte aufnimmt.
Drucksensor-Bauelement nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsorgan (15) des kaminförmigen Anschluss-Stutzens (10) durch eine randseitig angeordnete, quer zur Längsrichtung abstehende Ausformung ausgebildet ist.
Drucksensor-Bauelement nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass das Verankerungsorgan (15) des kaminförmigen Anschluss-Stutzens (10) flanschförmig mit einer am Außenumfang des dem Halbleiterchip (4) zugewandten Endes umlaufenden und auf dem Halbleiterchip (4) abgestützten Widerlagerfläche (16) geformt ist.
Drucksensor-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass der in der Bauelementverkapselung (6) angeordnete kaminförmige Anschluss-Stutzen (10) mit seiner Öffnung (14) über die Bauhöhe des Bauelementes (1) hinausragt und an seinem freien Ende mit einem Stützmittel für eine formschlüssig mechanische, spielfreie Verbindung mit einem Haltemittel einer auf den Anschluss-Stutzen (10) aufsetzbaren Druckleitung (13) ausgestattet ist, derart, dass beim Aufsetzen der Druckleitung (13) auf den Anschluss-Stutzen (10) das Haltemittel und das Stützmittel wechselweise in Eingriff gelangen.
Drucksensor-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der kaminförmige Anschluss-Stutzen (10) eine nach außen sich verjüngende Querschnittsform aufweist.
Drucksensor-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der kaminförmige Anschluss-Stutzen (10) einen rohrförmigen Ansatz mit kreisförmigen Querschnitt aufweist, der sich zu dem gegenüber dem Halbleiterchip (4) abgewandten Ende hin konisch verjüngt, und der an seinem dem Halbleiterchip (4) zugewandten Ende in eine das Verankerungsorgan (15) bildende Grundplatte mündet, deren Abmessungen und Formgebung der Druckerfassungsfläche (5) des Halbleiterchips (4) angepasst ist.
Drucksensor-Bauelement nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass der Chipträger (3) elektrisch mit dem Drucksensor bzw. einer dem Drucksensor zugeordneten elektronischen Schaltung des Halbleiterchips (4) verbundene Elektrodenanschlüsse (8, 9) mit einer oberflächenmontierbaren Anordnung aufweist, welche Elektrodenanschlüsse (8, 9) die Bauelementverkapselung (6) durchsetzen.
Verfahren zur Herstellung eines Drucksensor-Bauelementes (1) mit einem eine annähernd ebene Chipträgerfläche (2) aufweisenden Chipträger (3), auf welchem ein Halbleiterchip (4) mit einem integriert ausgebildeten Drucksensor angeordnet wird, der eine dem zu messenden Druck (P) ausgesetzte Druckerfassungsfläche (5) besitzt, gekennzeichnet durch die Schritte: – Montieren und Kontaktieren des Halbleiterchips (4) auf dem Chipträger (3), – Aufsetzen eines gegenüber der Druckerfassungsfläche (5) des Drucksensors aufragenden, mit dem Drucksensor verbundenen kaminförmigen Anschluss-Stutzens (10), der als eigenständiges Bauteil geformt ist und mit seinem am Halbleiterchip (4) aufliegenden Ende (11) wenigstens die Druckerfassungsfläche (5) druckdicht umschließt und an seinem gegenüberliegenden Ende (12) nach außen offen ausgebildet ist, und – Verkapseln des Drucksensor-Bauelementes (1) mit einer den Halbleiterchip (4) und/oder den Chipträger (3) sowie den kaminförmigen Anschluss-Stutzen (10) wenigstens bereichsweise umschließenden Bauelementverkapselung (6) aus einem elektrisch isolierenden Material.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass der kaminförmige Anschluss-Stutzen vor der Verkapselung auf dem Halbleiterchip dauerhaft befestigt wird, insbesondere durch Kleben oder Bonden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Verkapselung des Drucksensor-Bauelementes durch einen Spritzgussvorgang an dem auf dem Chipträger angeordneten und mit dem kaminförmigen Anschluss-Stutzen verbundenen Halbleiter-Drucksensor erfolgt.