專利名稱：包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元及將這種結(jié)構(gòu)單元裝配到諸如印刷電路卡之類的載體的方法
技術(shù)領域：
本發(fā)明首先一般涉及包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其次涉及將結(jié)構(gòu)單元裝配到載體的一個側(cè)面的方法。更具體地說，本發(fā)明教導了 這種分立的結(jié)構(gòu)單元應當能夠以已知方式可安裝到諸如采用印刷板或印刷板組件等形式的印刷電路卡之類的載體上，并且能夠與分布到這種印刷電路卡的電的和/或電子電路電連接。所述結(jié)構(gòu)單元甚至專門適于可包括在與氣體傳感器相關的設備中，其中除此之夕卜，這種完整的設備還適于包含產(chǎn)生光的第一裝置、接收光的第二裝置，以及用于在所述第一裝置與第二裝置之間形成并限定使氣體樣本通過的光學計量長度的第三裝置。針對其功能，這種設備需要具有附屬計算電路和存儲器電路以及具有中央處理單元的控制單元，其中根據(jù)本發(fā)明的規(guī)定，所述第一和/或第二裝置應當適于形成所述分立的結(jié)構(gòu)單元?？刂茊卧梢杂欣嘏c顯示單元或另一電路協(xié)作。然后，形成為分立單元的這種結(jié)構(gòu)單元應當被指派多個第一連接器件，其中第一連接器件沿所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分等適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體相關或者主要與正在準備中的所利用的印刷電路卡相關的第二連接器件。由于本發(fā)明還意在包含將這種結(jié)構(gòu)單元裝配到例如采用印刷電路卡形式的載體的方法，因此還應當提及本發(fā)明意在提供新的分立結(jié)構(gòu)單元，其以與其它相對應的分立元件相同的方式，應當可附接到印刷電路卡，并且應當電連接到與在用于印刷電路制造的生產(chǎn)線中的印刷電路卡相關的電接觸器件，其中這些生產(chǎn)出的印刷電路卡中的每一個將能夠承載多個這種分立元件。本發(fā)明應當被視作對2008年12月12日遞交的瑞典專利申請0802562-9中更詳細地示出和公開的與氣體傳感器相關的設備的進一步發(fā)展。因此，所述專利申請中的內(nèi)容應當被考慮為本申請的一部分，用于澄清此處采用的表達和限定。本發(fā)明應當主要應用于包含光電傳感器的結(jié)構(gòu)單元和應用于氣體分析中，但是很明顯，本發(fā)明還具有其它應用，例如應用于壓敏傳感器。 本發(fā)明意在可用于氣體體積中CO2的濃度測量，而且可用于NOx、酒精、CO或?qū)R 輻射(紅外輻射)有效的其它氣體的濃度測量。即使隨后的描述將本發(fā)明示出為具有一光電傳感器的分立結(jié)構(gòu)單元，但并不阻止兩個以上光電傳感器和/或其它傳感器在同一結(jié)構(gòu)單元中的相互配合。相關類型的傳感器具有敏感表面區(qū)域，該敏感表面區(qū)域針對所選擇的反應成分 (reaction component)而被指派給傳感器單元，并且在結(jié)構(gòu)單元中和/或上被定向為在其中形成開口，并且該敏感表面區(qū)域可暴露于諸如光和壓力之類的反應成分。用于形成印刷電路卡以及經(jīng)由“挑選技術(shù)”允許將分立組件疊置并附接到這些印刷電路卡上以附接到印刷電路卡一個側(cè)面的選定表面部分的不同工藝和方法屬于現(xiàn)有技術(shù)。在這點上，本發(fā)明基于允許將一個以上分立結(jié)構(gòu)單元疊置于諸如印刷電路卡之類的載體上的方法，其中所述載體適于在若干方法步驟中被連續(xù)處理成成品或半成品，該載體被指派穿越所述載體的通孔形式的多個凹槽，并且其中所選擇的分立結(jié)構(gòu)單元適于與所選擇的凹槽相鄰放置在印刷電路卡的一側(cè)上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于包含傳感器單元。
背景技術(shù)：
與以上提及的技術(shù)領域和特征相關的方法、設備、工藝和設計在多個不同實施例中早就已知。作為本發(fā)明所涉及的背景技術(shù)和技術(shù)領域的示例，可以提及在以上所述瑞典專利申請中的“Background of the Invention (發(fā)明背景)”部分中的內(nèi)容。更具體地說，下文中結(jié)合圖1示出并描述的內(nèi)容也屬于現(xiàn)有技術(shù)。這里，示出并描述了結(jié)構(gòu)單元，該結(jié)構(gòu)單元包括光檢測器，并且可容易地安裝為諸如印刷電路卡之類的載體的分立組件，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元主要適于包括在與氣體傳感器相關的設備中。這里，相關類型的結(jié)構(gòu)單元被放置在印刷電路卡的“上側(cè)”，然后被放置在產(chǎn)生光的第一裝置的同一側(cè)上。在小標題“根據(jù)圖1對已知的光接收結(jié)構(gòu)的描述”下面可找到對這種已知結(jié)構(gòu)單元的更詳細說明。為了使已知技術(shù)完整，參考由德國羅伊特林根市的P.O.為1342,72703的羅伯特·博施有限責任公司(Robert Bosh GmbH, P. 0. 1342,72703, Reutlingen, Germany)銷售的結(jié)構(gòu)單元“SMM100”，并且該結(jié)構(gòu)單元大體上具有在圖1中示出并描述的設計。結(jié)構(gòu)單元可以用于允許用作反應成分的IR光穿過形成在印刷板中的孔。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題如果注意到以下情況相關技術(shù)領域的技術(shù)人員為了能夠?qū)λ霈F(xiàn)的一個以上技術(shù)問題提出解決方案而必須進行的技術(shù)考慮，一方面首先是對必須采取的措施和/或措施順序的必要理解，而另一方面是對所需裝置的必要選擇，則以下技術(shù)問題因此而應當在創(chuàng)建本發(fā)明的主題時相關。考慮到如以上所述的關于分立組件、其到印刷電路卡的應用和/或其方法的現(xiàn)有技術(shù)，應當將能夠理解在一結(jié)構(gòu)單元中能夠為配備有傳感器的分立組件提供較簡單的設計細節(jié)的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素視作技術(shù)問題，該較簡單的設計細節(jié)將能夠提供提高的精度、簡化的生產(chǎn)和/或所產(chǎn)生的印刷電路卡的更緊湊設計，其中該結(jié)構(gòu)單元包括檢測器，并且可安裝到諸如印刷電路卡之類的載體上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于可包括在對反應成分有效的設備中，其中這種設備適于包含第一裝置和/或第二裝置和/或第三裝置以及控制單元，其中所述第一裝置和/或第二裝置適于形成結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元作為分立組件被指派有多個第一連接器件，所述多個第一連接器件沿所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體相關的第二連接器 件?？紤]到如以上所述的現(xiàn)有技術(shù)，應當將能夠理解在如下結(jié)構(gòu)單元中能夠為配備有光傳感器的分立組件提供較簡單的設計細節(jié)的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素視作技術(shù)問題，該較簡單的設計細節(jié)與圖1中所提供的已知技術(shù)相比能夠提供提高的精度，另外還可適于已知的生產(chǎn)工藝，并且提供對因此生產(chǎn)出的具有所疊置的分立組件的印刷電路卡的緊湊設計，其中該結(jié)構(gòu)單元包括光檢測器，并且可安裝到諸如印刷電路卡之類的載體上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于可包括在與氣體傳感器相關的設備中，其中這種設備適于包含產(chǎn)生光的第一裝置、接收光的第二裝置以及用于在所述第一裝置與第二裝置之間形成并限定使氣體樣本通過的光學計量長度的第三裝置以及控制單元，其中所述第一裝置和/或第二裝置適于形成所述結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元備被指派有多個第一連接器件，所述多個第一連接器件沿作為分立組件的所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體相關的第二連接器件。技術(shù)問題在于，能夠理解允許為結(jié)構(gòu)單元提供一般組件(原則上為應用中立組件 (application-neutral component))的利用的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和
考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許為了在本申請中能夠利用便宜的光學濾光片材料同時需要比之前可能提供的表面延伸小的表面延伸而創(chuàng)建這種條件的意義、相關的優(yōu)點和/ 或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許創(chuàng)建適于生產(chǎn)的條件的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，使得載體或印刷電路卡應當容易成形，以形成通過形成在所述載體中并穿越所述載體的小凹槽而適合于所產(chǎn)生的光的光學隔膜或孔徑。技術(shù)問題在于，能夠理解允許利用小的玻璃板、云母板、硅和/或鍺板或相對應的光學透明寬帶材料作為例如用于所利用的光電傳感器的保護蓋的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許在一個以上結(jié)構(gòu)單元的疊置中為印刷電路卡的制造商提供靈活性的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，其中印刷電路卡的所選擇的設計能夠提供被對應的結(jié)構(gòu)單元覆蓋的一個以上穿越凹槽的形成。技術(shù)問題在于，能夠理解在需求出現(xiàn)的情況下，提供能夠選擇具有光學窄帶透明度的更昂貴光學濾光片的可能性的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許以分立單元的形式提供結(jié)構(gòu)單元的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，該分立單元容易封裝，并且直接適于疊置到印刷電路卡的一個側(cè)面上，然后該側(cè)面可與產(chǎn)生IR光的第一裝置和其反應成分的方向面對，或者側(cè)面相關。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述結(jié)構(gòu)單元以最小可能的尺寸適配并可附接到或可放置于所述載體或印刷電路卡中用于形成孔徑的半透明凹槽的附近的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，其中所述孔徑用作隔膜并可連接到指派給載體的接觸器件。技術(shù)問題在于，能夠理解允許光電傳感器放置在所述載體的一個側(cè)面上或附近， 同時所述第一光產(chǎn)生裝置應當可定向在距或沿載體的另一相對側(cè)面的適當距離處的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述光電傳感器及其光敏表面區(qū)域由放置在載體或印刷電路卡的一個和/或另一側(cè)面上的透明或在任何情況下為部分透明的蓋板來保護的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述蓋板被定向并形成僅覆蓋所述凹槽的尺寸，并且所述蓋板應當直接或間接附接到載體或印刷電路卡的一個和/或另一側(cè)面的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，。
技術(shù)問題在于，能夠理解允許這種蓋板被指派為諸如光學干涉濾光片之類的濾光片的形式的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許被指派給所述凹槽的、位于連接至載體的一個側(cè)面的平面中的表面延伸被劃界為隔膜開口的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素，其中所述隔膜開口具有比光電傳感器的總光敏表面延伸或表面區(qū)域的表面延伸小的表面延伸。技術(shù)問題在于，能夠理解允許載體中凹槽的表面延伸適合于光敏傳感器的表面延伸的中心表面部分的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述凹槽具有在0. 2與20mm2之間例如大約1到5mm2 的截面積的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述凹槽具有通過載體的、連接至通過載體的光的傳播方向的、在0. 1與5mm之間例如1到2mm的長度的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許提供用于在所利用的光電傳感器周圍并倚著載體創(chuàng)建熱絕緣和/或密封絕緣的簡單裝置，以得到更加熱穩(wěn)定的測量和/或空氣密封的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述凹槽被指派為穿過載體的通孔形式，并且形成并封裝凹槽的表面部分被處理為展示出高反射特性的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許提供如下方法的意義、相關的優(yōu)點和/或所需技術(shù)措施和考慮因素該方法允許將一個以上分立結(jié)構(gòu)單元疊置到諸如印刷電路卡之類的載體上，其中所述載體適于在若干方法步驟中被連續(xù)處理成成品或半成品，所述載體被指派有穿越載體的通孔形式的多個凹槽，并且其中所選擇的分立結(jié)構(gòu)單元適于與所選擇的凹槽相鄰放置在印刷電路卡的一側(cè)上，并且其中結(jié)構(gòu)單元適于包含傳感器單元，由此允許教導一旦分立結(jié)構(gòu)單元附接到載體的一個側(cè)面中的第一表面區(qū)域，指派給傳感器單元并對所選擇的反應成分敏感的表面區(qū)域就定向在結(jié)構(gòu)單元中，并且連接至在結(jié)構(gòu)單元中形成的開口， 以適于與所述通孔協(xié)作；并且所述凹槽和/或通孔適于用作朝向所述敏感表面區(qū)域的開口通道，以便從載體的另一側(cè)針對所述反應成分傳遞所述敏感表面區(qū)域。技術(shù)問題在于，能夠理解允許選擇光、IR光作為所選擇的反應成分的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許選擇壓力、正壓力或負壓力作為所選擇的反應分量的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。
技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述開口被透明蓋板覆蓋的意義、相關的優(yōu)點和/ 或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許所述開口被干涉濾光片覆蓋的意義、相關的優(yōu)點和/ 或所需的技術(shù)措施和考慮因素。技術(shù)問題在于，能夠理解允許干涉濾光片適于被疊置為在所述通孔的朝向第二表面區(qū)域的開口處覆蓋通孔的意義、相關的優(yōu)點和/或所需的技術(shù)措施和考慮因素。方案為此，本發(fā)明從以介紹方式提供的已知技術(shù)出發(fā)，并且以如下這種結(jié)構(gòu)單元為基礎，該結(jié)構(gòu)單元包括光檢測器、被形成為分立組件并且可安裝到載體上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于可包括在與氣體傳感器相關的設備中，其中這種設備適于包含產(chǎn)生光的第一裝置、接收光的第二裝置和用于在所述第一裝置與第二裝置之間形成并限定使氣體樣本通過的光學計量長度的第三裝置，以及控制單元，其中所述第一裝置和/或第二裝置適于能夠形成所述結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元被指派有多個第一連接器件，所述多個第一連接器件沿所述單元的第一表面部分適配并分布，用于方便地電連接到與所述載體相關的第二連接器件。為了能夠解決以上提及的一個以上技術(shù)問題，本發(fā)明特別教導了應當通過以下技術(shù)來補充已知技術(shù)允許所述結(jié)構(gòu)單元適于可附接到或可放置于形成在所述載體中的、用于形成適合于隔膜的孔徑的半透明凹槽的附近；所述結(jié)構(gòu)單元包括內(nèi)置的光電傳感器，并且應當被緊緊放置到所述載體的一個側(cè)面，同時所述第一光產(chǎn)生裝置應當可定向在距或沿載體的另一相對側(cè)面的適當距離處；并且所述光電傳感器及其光敏表面區(qū)域應當被透明或在任何情況下為半透明的蓋板或光學濾光片所保護。此外如所提出的落入本發(fā)明基本思想范圍內(nèi)的實施例那樣，還教導了 所述蓋板應當定向在所述凹槽附近，并且形成覆蓋所述凹槽的尺寸；并且這種蓋板應當直接或間接附接到載體的一個和/或另一側(cè)面。所述蓋板可有利地被指派為波長可選擇性濾光片的形式，例如光學干涉濾光片、 彩色濾光片和/或衍射元件。具體教導了 被指派給所述凹槽的、位于連接到載體的一個側(cè)面的平面中的表面延伸應當被劃界為一較大的隔膜開口，該隔膜開口具有適于與所述光電傳感器的總光敏表面延伸對應較大或較小的表面延伸。載體中的凹槽的表面延伸應當主要適配于光敏表面延伸的中心表面部分。所述凹槽可有利地具有在0. 2與20mm2之間(例如大約1到5mm2)的截面面積。進一步暗示了 所述凹槽將能夠具有通過載體的、連接到光的傳播方向的、在0. 1 與5mm之間例如1到2mm的長度。此外，提供了能夠?qū)怆妭鞲衅髋c載體進行熱絕緣和/或密封以得到更穩(wěn)定的測量的可能性。此外，本發(fā)明暗示了用于允許將一個以上分立結(jié)構(gòu)單元疊置到諸如印刷電路卡之類的載體上的方法，其中所述載體適于允許在若干方法步驟中被連續(xù)處理為成品或半成品，載體被指派有穿越載體的多個凹槽，并且其中所選擇的分立結(jié)構(gòu)單元適于與所選擇的凹槽相鄰放置在印刷電路卡的一側(cè)上，并且其中結(jié)構(gòu)單元適于包含傳感器單元。
具體教導了 指派給傳感器單元的、定向在結(jié)構(gòu)單元中并連接到形成在結(jié)構(gòu)單元中的開口的敏感表面區(qū)域應當適于與所述凹槽協(xié)作。分立結(jié)構(gòu)單元被緊緊附接到載體的第一表面區(qū)域，所述凹槽適于用作朝向所述敏感表面區(qū)域的開口通道，以便從所述載體的另一側(cè)針對所述敏感表面區(qū)域傳遞反應成分。此外教導了 選擇光、IR光作為反應成分，或者選擇諸如正壓力或負壓力之類的壓力作為反應成分。所述開口應當在獨立的方法步驟中被透明蓋板覆蓋。所述開口應當在獨立的方法步驟中被干涉濾光片覆蓋。具體教導了 干涉濾光片應當適于被疊置為在凹槽的朝向第二表面區(qū)域的開口處覆蓋凹槽。優(yōu)點首先可被認為是本發(fā)明的特點從而可被認為是所提供的特別重要的特征的優(yōu)點， 是以這種方式創(chuàng)建條件以便在如下結(jié)構(gòu)單元中允許教導所述結(jié)構(gòu)單元應當適于可緊緊附接到或放置于形成在所述載體中、使所選擇的反應成分可透過并用于形成孔徑的凹槽的附近；傳感器應當可緊靠所述載體的一個側(cè)面放置，同時所述第一裝置可定向在距或沿載體的另一相對側(cè)面的適當距離處；并且所述傳感器的有效表面區(qū)域應當由蓋板保護，其中該結(jié)構(gòu)單元包括檢測器，并且作為分立單元可安裝到載體上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元可適于包括在設備中，其中這種設備適于能夠包含第一裝置、第二裝置和第三裝置以及具有顯示單元等的控制單元，其中所述第一裝置和/或第二裝置適于形成所述結(jié)構(gòu)單元，所述結(jié)構(gòu)單元被指派有多個第一連接器件，所述第一連接器件沿所述單元的第一表面部分適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體相關的第二連接器件。結(jié)構(gòu)單元形式的配備有傳感器的這種分立單元提供了從側(cè)面到印刷電路卡的安裝、提供了緊湊的設計和生產(chǎn)過程中的靈活性。首先可被認為是根據(jù)本發(fā)明的結(jié)構(gòu)單元的特點的特征被限定在所附權(quán)利要求1 的特征部分，同時針對本發(fā)明特別提供的方法步驟被限定在所述權(quán)利要求10的特征部分。


為了例證的目的，現(xiàn)在將參照附圖更詳細地描述本技術(shù)領域中的現(xiàn)有技術(shù)和目前提議的具有與本發(fā)明相關聯(lián)的重要特征的實施例，以及允許將一個以上分立結(jié)構(gòu)單元疊置于載體上的方法，其中圖1以截面示出先前已知的、安裝在印刷電路卡形式的載體上的與光接收裝置相鄰的結(jié)構(gòu)單元；圖2以截面示出依據(jù)根據(jù)本發(fā)明給出的規(guī)定的、緊緊靠著印刷電路卡形式的載體而安裝的光接收裝置；圖3以放大比例示出印刷電路卡的部分和形成在其中的凹槽；圖4以側(cè)視圖和截面示出配備有傳感器的結(jié)構(gòu)單元；以及圖5示意性示出具有不同方法步驟的方法，并且具體示出將一個(或若干)分立結(jié)構(gòu)單元疊置于載體上并將其電連接到載體的接觸器件的方法步驟，其中該單元由熱絕緣層環(huán)繞。
具體實施例方式根據(jù)圖1對已知光接收結(jié)構(gòu)的描述結(jié)構(gòu)單元“K”包括光檢測器，并且可安裝到載體“B 1 (此處示出為印刷電路卡)”， 并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于可包括在與氣體傳感器相關的設備“A”中，其中這種設備適于包含產(chǎn)生光的第一裝置1、接收光的第二裝置2和用于在所述第一裝置1與第二裝置2之間形成并限定使氣體樣本“G”通過的光學計量長度的第三裝置3，以及具有附屬計算電路30 和存儲器電路40的控制單元20。相關類型的控制單元是公知的，因而不進行描述，沒有顯示單元和相對應的電路連接到控制單元。所述第二裝置2適于形成所述結(jié)構(gòu)單元“K”，所述結(jié)構(gòu)單元被指派多個第一連接器件4、4a，連接器件沿所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分5適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體“Bi”相關的第二連接器件(4)、(4a)。經(jīng)由輸出導體200，被評估的光譜分析被轉(zhuǎn)送至顯示單元(未示出)。這里，應當注意，裝置2位于距載體“Bi”的表面“Bib”距離“a” (第一連接器件 4、4a的長度)的位置處。第一裝置1位于第二裝置2和載體“Bi”上方。對目前提議的實施例的描述然后，通過介紹的方式強調(diào)在對目前提議的實施例的隨后描述中，我們已選定了術(shù)語和專有名詞，目的在于主要允許使得正確的發(fā)明構(gòu)思更明顯，其中所提議的實施例具有與本發(fā)明相關聯(lián)的重要特征，并且由附圖中示出的各幅圖所闡明。然而，關于這一點應當考慮到，這里所選定的表述不應當視為對此處利用和選定的術(shù)語的完全限制，而是應當理解，以這種方式選定的每個術(shù)語應當被解釋為，該術(shù)語另外將能夠包括以相同或基本相同的方式操作的所有技術(shù)等同物，以便以這種方式使得能夠?qū)崿F(xiàn)相同或基本相同的目的和/或技術(shù)效果。參照附圖2、3和4，在這些圖中，已插入與圖1中用于相同或相似細節(jié)的參考標記相對應的參考標記。相應地，圖2和圖3示意性且詳細示出用于本發(fā)明的基本條件，并且與本發(fā)明相關聯(lián)的重要特征通過以下更詳細描述的目前提議的實施例而變得具體。相應地，圖2示出所述結(jié)構(gòu)單元“K”或第二裝置2適于可附接到或可放置于形成在所述載體“Bi”中的用于形成孔徑或隔膜開口的半透明凹槽“Ba”附近。IR檢測器形式的光電傳感器44，倚著或接近所述載體“Bi”的一個側(cè)面“Bla” 放置，同時所述第一光產(chǎn)生裝置1例如作為單個單元可定向在距載體“Bi”另一相對側(cè)面 “Bib”的適當距離處，并且所述光電傳感器44受到透明的或者在任何情況下部分透明的蓋板44a和/或透明蓋板44b的保護。第一裝置1可能僅僅由分立組件組成，該分立組件在第二裝置2的同一側(cè)上附接到載體“Bi”，并且與疊置于側(cè)面“Bib”的光導3(未示出)協(xié)作。所述蓋板44a從下面朝向所述凹槽“Ba”定向，并且形成為覆蓋所述凹槽“Ba”的尺寸，而蓋板44b直接或間接附接到載體的側(cè)面“Blb”，其中圖3主要示出到下側(cè)面“Bla” 的附接。
所述蓋板44a和/或蓋板44b可被指派為濾光片的形式，例如針對所發(fā)射的光束 3a的光學干涉濾光片44a'、44b'。指派給所述凹槽“Ba”的、位于連接到載體一個側(cè)面“Bla”或“Bib”的平面中的表面延伸，被劃界為一隔膜開口，該隔膜開口的表面延伸“Ba'，，連接到且大于或稍小于光電傳感器44的總光敏表面延伸44'的表面延伸。載體“Bi”中的凹槽“Ba”的表面延伸“Ba' ”適配于光敏表面延伸44'的中心表面部分44〃。所述凹槽“Ba”具有在0. 2與20mm2之間例如大約1到5mm2的截面積“Ba' ”。所述凹槽“Ba”具有通過載體的、連接到光3a的傳播方向的、在0. 1與5mm之間例如大約1到2mm的長度“L”。最后，本發(fā)明提供一種經(jīng)由封裝“I”將單元2與載體或印刷電路卡“Bi”的底面 “Bla”熱絕緣的可能性，以便提供更加熱穩(wěn)定的測量。所述凹槽“Ba”被指派為穿過載體“Bi”的通孔形式，其中形成并密封凹槽的圓柱形表面部分由于被金涂層覆蓋而被處理為展示出高反射特性。在圖4中，意在示出內(nèi)置在結(jié)構(gòu)單元2中的光電傳感器，可替代地為壓力傳感器， 光電傳感器形成有可以被蓋板144a覆蓋的開口 2 ‘，蓋板144a可以被選擇為具有對光透明的特性，例如用于窄帶傳輸?shù)墓鈱W干涉濾光片或柔性蓋板以傳輸在側(cè)面“Bib”上出現(xiàn)的壓力值。圖5示出用于制造具有分立組件的印刷電路卡的多個方法步驟。相應地，在方法步驟52中，示出疊置窄帶干涉濾光片44，方法步驟53示出緊靠一個側(cè)面“Bla”移置并疊置第二裝置2 (或第一裝置1)，在方法步驟54中，示出將接觸器件 4,4a與指派給載體的接觸器件電互連，并且在方法步驟55中，示出將單元2的防熱或不透氣封裝“I”疊置于載體“Bi”側(cè)面“Bla”上。因而，圖5意在示意性示出一方法，以便允許將一個以上分立結(jié)構(gòu)單元2緊緊疊置于諸如印刷電路卡之類的載體上，其中所述載體適于在若干方法步驟51-55中被連續(xù)處理成成品或半成品。載體被指派有穿越載體的通孔“Ba”形式的多個凹槽，并且其中所選擇的分立結(jié)構(gòu)單元適于與所選擇的凹槽相鄰放置在印刷電路卡的一個側(cè)面“Bal”上，并且所利用的結(jié)構(gòu)單元2適于包含傳感器單元。具體來說，教導了一旦分立結(jié)構(gòu)單元2緊緊附接到側(cè)面之一中的第一表面區(qū)域， 敏感表面區(qū)域44'就適于與所述通孔協(xié)作，該敏感表面區(qū)域44'被指派給傳感器單元、定向在結(jié)構(gòu)單元中并且連接到在結(jié)構(gòu)單元2中形成的開口 2'。所選擇的反應成分應當穿過載體。所述凹槽和/或通孔適于用作朝向所述敏感表面區(qū)域44'的開口通道，以便從載體的另一側(cè)“Bib”向所述敏感表面區(qū)域44'(優(yōu)選是向其中心部分44")傳遞反應成分 (3a) ο然后，可以選擇光、IR光作為反應成分。然后，可以選擇正壓力、負壓力和/或差分壓力形式的成分作為反應成分。此外，教導了所述開口 2'可被薄箔144a覆蓋。
作為替代，所述開口 2'可被干涉濾光片44b覆蓋。干涉濾光片可適于被疊置為在通孔“Ba”的朝向第二表面區(qū)域“Bib”的開口處覆蓋通孔“Ba”。結(jié)構(gòu)單元2可以配備有密封件21、22以便相對表面區(qū)域“Bla”進行密封。當然，本發(fā)明不限于以上作為示例給出的實施例，而是可以在所附權(quán)利要求中示出的根據(jù)本發(fā)明的一般構(gòu)思的范圍內(nèi)進行改變。具體來說，應當考慮到，所示出的每個單元和/或種類可以與在該范圍內(nèi)示出的任意其它單元和/或種類組合，以便能夠獲得所期望的技術(shù)功能。
權(quán)利要求
1.一種包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元(“K”)，該結(jié)構(gòu)單元作為分立單元能安裝到例如印刷電路卡形式的載體(“Bi”)上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元(“K”)適于能包括在與氣體傳感器相關的設備(“A”)中，其中這種設備適于包含產(chǎn)生光的第一裝置(1)、接收光的第二裝置(2)和用于在所述第一裝置(1)與第二裝置(2)之間形成并限定使氣體樣本(“G”) 通過的光學計量長度的第三裝置(3)以及控制單元(20)，其中所述第二裝置(2)適于形成所述結(jié)構(gòu)單元(“K”)，所述結(jié)構(gòu)單元被指派有多個第一連接器件(4，4a)，所述多個第一連接器件沿所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分(5)適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體 (“Bi”)相關的第二連接器件(⑷，(4a)),其特征在于，所述結(jié)構(gòu)單元(“K”，2)適于能附接到或能放置于形成在所述載體(“Bi”) 中的用于形成孔徑的半透明凹槽(“Ba”)的附近；所述結(jié)構(gòu)單元包括內(nèi)置的光電傳感器 (44)，并且能放置在所述載體(“Bi”)的一個側(cè)面(“Bla”)上，同時所述第一光產(chǎn)生裝置(1)能定向在距或沿所述載體的另一相對側(cè)面(“Bib”)的適當距離處；并且所述光電傳感器(44)及其光敏表面區(qū)域受到透明的或者在任何情況下為部分或不完全透明的蓋板 (44a,44b)的保護，所述蓋板可替代地為濾光片(44b')。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述蓋板定向在接近所述載體的側(cè)面的位置處，被形成為覆蓋所述凹槽的尺寸，并且所述蓋板直接或間接附接到所述載體的一個和/或另一側(cè)面。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述蓋板被指派為光學干涉濾光片的形式。
4.根據(jù)權(quán)利要求1、2或3所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，指派給所述凹槽的、位于連接到所述載體的一個側(cè)面的平面中的表面延伸被劃界為一隔膜開口，所述隔膜開口具有連接到并且大于或稍小于所述光電傳感器的總光敏表面區(qū)域的表面延伸的表面延伸。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述載體中的凹槽的表面延伸適配于所述光敏表面區(qū)域的中心表面部分。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述凹槽具有在0. 2與20mm2之間例如大約1到5mm2的截面面積。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述凹槽具有通過所述載體的、連接到所述光的傳播方向的、在0. 1與 5mm之間例如1到2mm的長度。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，熱覆蓋層適于環(huán)繞所述第二裝置(2)至所述載體的側(cè)面。
9.根據(jù)在前權(quán)利要求中任一項所述的包括光檢測器的結(jié)構(gòu)單元，其特征在于，所述凹槽被指派為直接穿過所述載體的通孔的形式，并且其中形成所述通孔的表面部分被處理為展示出高反射特性。
10.一種允許將例如根據(jù)在前權(quán)利要求中一個以上所述的一個以上結(jié)構(gòu)單元疊置于諸如印刷電路卡之類的載體上的方法，其中所述載體適于在多個方法步驟中被連續(xù)處理為成品或半成品，所述載體被指派有穿越所述載體的多個凹槽，并且其中所選擇的分立結(jié)構(gòu)單元適于與所選擇的凹槽相鄰放置在所述印刷電路卡的一側(cè)上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于包含傳感器單元，其特征在于，一旦所述分立結(jié)構(gòu)單元附接到所述載體的第一表面區(qū)域，指派給所述傳感器單元的、定向在所述結(jié)構(gòu)單元中且連接到在所述結(jié)構(gòu)單元中形成的開口的敏感表面區(qū)域，就適于與所述凹槽協(xié)作；并且所述凹槽適于用作朝向所述敏感表面區(qū)域的開口通道，以便允許從所述載體的另一側(cè)面向所述敏感表面區(qū)域傳遞一成分，用于在所述表面區(qū)域中進行反應。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，IR光被選擇為成分。
12.根據(jù)權(quán)利要求10所述的方法，其特征在于，壓力、正壓力、負壓力或差分壓力被選擇為成分。
13.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述開口通道被透明蓋板覆蓋。
14.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的方法，其特征在于，所述開口通道被干涉濾光片覆蓋。
15.根據(jù)權(quán)利要求10、11或13所述的方法，其特征在于，干涉濾光片適于被疊置為在所述開口通道的朝向所述第二表面區(qū)域的開口處覆蓋所述開口通道。
全文摘要
本發(fā)明包含結(jié)構(gòu)單元(“K”)，該結(jié)構(gòu)單元包括光檢測器，并且可安裝到諸如印刷電路卡之類的載體(“B1”)上，并且其中所述結(jié)構(gòu)單元適于可包括在與氣體傳感器相關的設備(“A”)中。所述結(jié)構(gòu)單元被指派多個第一連接器件(4，4a)，所述多個第一連接器件沿所述結(jié)構(gòu)單元的第一表面部分(5)適配和分布，用于方便地電連接到與所述載體(“B1”)相關的第二連接器件(4，4a)。所述結(jié)構(gòu)單元(“K”，2)適于可附接到或可放置于形成在所述載體(“B1”)中的用于形成孔徑的半透明凹槽(“Ba”)的附近。光電傳感器(44)緊靠所述載體(“B1”)的一個側(cè)面(“B1a”)放置，同時第一光產(chǎn)生裝置(1)優(yōu)選作為單個單元可定向在距或沿載體的另一相對側(cè)面(“B1b”)的適當?shù)木嚯x處。所述光電傳感器(44)應當由透明的或者在任何情況下為部分透明的蓋板(44a，44b)(可替代地，為濾光片(44b’))保護。
文檔編號G01N27/407GK102308205SQ201080006520
公開日2012年1月4日 申請日期2010年2月8日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月12日
發(fā)明者漢斯·戈蘭·埃瓦爾德·馬丁 申請人:森謝爾公司