傳感器和用于制造傳感器的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種傳感器以及一種用于制造傳感器的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]如果能源或者用于獲取能量的機構(gòu)被集成到一種元件中，這種元件就能夠以能量自給的方式運行。
[0003]US 2011/0169554A1說明了一種集成的、用太陽能來運行的構(gòu)件。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]基于這種背景，以本發(fā)明來介紹按獨立權(quán)利要求所述的、一種傳感器和一種用于制造傳感器的方法。有利的設(shè)計方案從相應(yīng)的從屬權(quán)利要求和以下說明中獲得。
[0005]為了將光伏電池安置在殼體中，所述光伏電池能夠從所述殼體的表面上縮進，布置在凹處中。通過縮進的布置方式，所述光伏電池能夠比與所述表面齊平地布置所述光伏電池的情況更好地得到保護，以防止損壞。敏感的半導(dǎo)體材料可能在所述光伏電池的側(cè)面的邊沿上裸露，尤其所述側(cè)面的邊沿能夠在所述凹處中較好地得到保護，以防止損壞、例如腐蝕或者破裂。
[0006]介紹一種具有以下特征的傳感器:
-用于在使用電能的情況下提供傳感器信號的電子元件或者傳感器元件，其中所述傳感器信號表示至少一個由所述傳感器元件所檢測到的測量參量；
-用于在使用電能的情況下將所述傳感器信號處理成數(shù)據(jù)信號的電路；
-用于為所述傳感器元件和所述電路提供電能的光伏電池；以及-殼體，所述傳感器元件、所述電路和所述光伏電池被所述殼體所容納，其中所述殼體具有凹部，在該凹部中布置有所述光伏電池，其中所述殼體的、將所述凹部包圍的邊緣伸出超過所述光伏電池。
[0007]電子元件尤其能夠是ASIC，該ASIC例如直接測量溫度。傳感器元件能夠是微機械的(MEMS)傳感器元件。所述傳感器元件能夠構(gòu)造用于檢測至少一個測量參量。所述測量參量能夠是物理的參量。所述測量參量能夠是化學(xué)的參量。傳感器信號能夠是電氣的信號。尤其所述傳感器信號能夠是模擬的信號。電路能夠是集成電路。數(shù)據(jù)信號尤其能夠是數(shù)字的信號。所述電路能夠構(gòu)造用于通過通信協(xié)議將所述數(shù)據(jù)信號傳輸給接收器。光伏電池能夠是反觸點-太陽能電池。而后所述光伏電池的電氣的觸點能夠從所述光伏電池的非光敏側(cè)來接觸。所述光伏電池也能夠是具有正面的觸點和背側(cè)的觸點的太陽能電池。而后能夠在所述太陽能電池的光敏側(cè)上接觸所述正面的觸點。殼體能夠是保護套。所述殼體能夠構(gòu)造為液密的結(jié)構(gòu)。所述殼體能夠由一種或者多種不同的材料所構(gòu)成。所述殼體的邊緣能夠圍繞著所述凹部環(huán)繞地封閉地構(gòu)成。所述邊緣能夠伸出超過所述光伏電池的、光敏的表面。處于所述光伏電池的表面與所述邊緣的外部的表面之間的空間、也就是所述凹部的、與所述光伏電池的光敏的表面鄰接的并且沒有被所述光伏電池填滿的區(qū)域能夠沒有材料，也就是例如充滿環(huán)境空氣，或者用保護介質(zhì)來填滿。所述凹部能夠構(gòu)造為形成所述殼體的材料中的盲孔。凹部的深度，也就是所述凹部的底部與所述殼體的邊緣的、與側(cè)壁鄰接的邊沿之間的間距能夠大于所述光伏電池的厚度。所述殼體的邊緣能夠由電路板材料或者由澆注料來構(gòu)成。通過這種方式，所述邊緣能夠由較硬的材料構(gòu)成，該材料能夠遮蔽所述光伏電池，以防止外部的影響。
[0008]所述光伏電池與所述殼體之間的過渡區(qū)域能夠用保護介質(zhì)來密封。所述過渡區(qū)域能夠布置在將所述光伏電池的光敏側(cè)與所述光伏電池的非光敏側(cè)連接起來的邊沿上。保護介質(zhì)能夠是一種物質(zhì)，該物質(zhì)被加入到所述過渡區(qū)域中并且在所述過渡區(qū)域中時效硬化。所述保護介質(zhì)也能夠持久柔韌，用于例如對熱應(yīng)力進行補償。所述保護介質(zhì)能夠是透明的。而后所述保護介質(zhì)也能夠全面狀地布置在所述光伏電池的光敏側(cè)的上面。保護介質(zhì)例如能夠是保護膠、保護漆或者熔化液。
[0009]所述傳感器元件以及作為替代方案或者補充方案所述電路能夠布置在所述光伏電池的非光敏側(cè)上。所述傳感器元件和/或所述電路能夠布置在單獨的半導(dǎo)體芯片中。在構(gòu)成所述殼體之前，所述半導(dǎo)體芯片能夠被安置在所述光伏電池的背側(cè)上。在所述光伏電池與所述傳感器元件和/或所述電路之間能夠布置具有印制導(dǎo)線的電路板。
[0010]所述殼體至少能夠部分地由澆注料構(gòu)成。所述傳感器元件并且作為替代方案或者補充方案所述電路能夠被澆注在所述澆注料中。澆注料例如能夠是塑料，所述塑料完全包圍著所述傳感器元件并且作為替代方案或者補充方案完全包圍著所述電路并且防止外部的影響。所述澆注料能夠在陰模中成形為所述殼體。所述澆注料能夠是熱后可塑性的材料。
[0011]在所述殼體的邊緣中能夠布置電氣的印制導(dǎo)線。所述光伏電池能夠通過所述邊緣中的印制導(dǎo)線進行電接觸。所述邊緣能夠具有超過所述光伏電池的光敏側(cè)的超出部分。所述光伏電池的光敏側(cè)的一部分由此能夠被所述邊緣所覆蓋。在這種情況下，在所述光敏側(cè)上能夠接觸所述光伏電池的至少一個電氣的接頭。
[0012]所述光伏電池能夠如此被所述邊緣所包圍(埋入)，從而至少在所述光伏電池的表面的部分區(qū)域中存在至少一處與所述表面的全方位的接觸。所述光伏電池的邊沿能夠被埋入在所述邊緣中。所述邊沿能夠完全被包圍。由此所述光伏電池能夠特別好地通過所述殼體得到保護。所述光伏電池能夠被澆入或者被擠壓包封，用于將所述邊沿埋入到所述邊緣中。電路板能夠由多個層所構(gòu)成，其中至少一個層具有一個對于所述光伏電池來說足夠大的截取部分。覆蓋層能夠具有較小的截取部分，使得所述覆蓋層在所述邊沿上超過所述光伏電池。同樣所述光伏電池能夠在所述截取部分的上面被安置在所述覆蓋層中，并且從所述非光敏側(cè)與所述電路及所述傳感器元件饒注在一起。
[0013]所述殼體能夠在所述邊緣上具有電氣的接頭，并且作為替代方案或者補充方案在與所述凹部對置的背側(cè)上具有電氣的接頭。接頭能夠構(gòu)造為所述電路的接口。所述電氣的接頭能夠通過所述殼體中的穿通觸頭、所謂的穿通觸頭(Vias )來構(gòu)成。所述接頭能夠同時構(gòu)造在所述殼體的兩側(cè)上。而后能夠在不決于安裝位置的情況下動用所述接頭。例如通過所述接頭能夠檢查所述傳感器的功能。
[0014]所述電路能夠具有用于無線地傳輸數(shù)據(jù)信號的天線。通過無線的數(shù)據(jù)傳輸，所述傳感器能夠在接收器的作用范圍之內(nèi)被安置在任意的位置上。由此取消電纜。
[0015]所述傳感器能夠具有用于電能的蓄能器，其中所述蓄能器被所述殼體所包圍。蓄能器例如能夠是蓄電池或者電容器。在存在能量盈余時，能夠在所述蓄能器中儲存光伏電池的能量。如果存在能量不足，則能夠在使用所述蓄能器中的能量的情況下運行所述傳感器。例如所述傳感器而后能夠在昏暗條件下檢測數(shù)據(jù)。
[0016]此外，介紹一種用于制造傳感器的方法，其中所述方法具有以下方法步驟:
-提供傳感器元件、電路和光伏電池，其中所述光伏電池與所述電路相連接并且所述電路與所述傳感器元件相連接；并且
-將所述傳感器元件、所述電路和所述光伏電池布置在殼體中，其中所述光伏電池布置在所述殼體的凹部中，其中所述殼體的、將所述凹部包圍的邊緣伸出超過所述光伏電池。
[0017]在所述提供的步驟中，能夠提供多個由傳感器元件、電路和光伏電池構(gòu)成的裝置，并且在所述布置的步驟中能夠?qū)⑺龆鄠€裝置布置在一個共同的殼體中。所述方法能夠具有分隔的步驟，在所述分隔的步驟中能夠?qū)⑺鰵んw分成多個子殼體，其中一個子殼體分別具有一個裝置。通過同時制造多個傳感器這種方式，能夠節(jié)省制造成本和時間。
【附圖說明】
[0018]下面借助于附圖來示例性地對本發(fā)明進行詳細(xì)解釋。附圖示出:
圖1是按照本發(fā)明的一種實施例的、傳感器的示意圖；
圖2是按照本發(fā)明的一種實施例的、具有被密封的光伏電池側(cè)邊的傳感器的圖示；
圖3是按照本發(fā)明的一種實施例的、具有被埋入到電路板中的光伏電池側(cè)邊的傳感器的圖示；
圖4是按照本發(fā)明的一種實施例的、具有被埋入到電路板中的光伏電池側(cè)邊并且具有蓋子的、傳感器的圖示；
圖5是按照本發(fā)明的一種實施例的、具有由澆注料和電路板材料構(gòu)成的殼體的傳感器的