传感器和用于制造传感器的方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种传感器以及一种用于制造传感器的方法。
【背景技术】
[0002]如果能源或者用于获取能量的机构被集成到一种元件中，这种元件就能够以能量自给的方式运行。
[0003]US 2011/0169554A1说明了一种集成的、用太阳能来运行的构件。
【发明内容】
[0004]基于这种背景，以本发明来介绍按独立权利要求所述的、一种传感器和一种用于制造传感器的方法。有利的设计方案从相应的从属权利要求和以下说明中获得。
[0005]为了将光伏电池安置在壳体中，所述光伏电池能够从所述壳体的表面上缩进，布置在凹处中。通过缩进的布置方式，所述光伏电池能够比与所述表面齐平地布置所述光伏电池的情况更好地得到保护，以防止损坏。敏感的半导体材料可能在所述光伏电池的侧面的边沿上裸露，尤其所述侧面的边沿能够在所述凹处中较好地得到保护，以防止损坏、例如腐蚀或者破裂。
[0006]介绍一种具有以下特征的传感器:
-用于在使用电能的情况下提供传感器信号的电子元件或者传感器元件，其中所述传感器信号表示至少一个由所述传感器元件所检测到的测量参量；
-用于在使用电能的情况下将所述传感器信号处理成数据信号的电路；
-用于为所述传感器元件和所述电路提供电能的光伏电池；以及-壳体，所述传感器元件、所述电路和所述光伏电池被所述壳体所容纳，其中所述壳体具有凹部，在该凹部中布置有所述光伏电池，其中所述壳体的、将所述凹部包围的边缘伸出超过所述光伏电池。
[0007]电子元件尤其能够是ASIC，该ASIC例如直接测量温度。传感器元件能够是微机械的(MEMS)传感器元件。所述传感器元件能够构造用于检测至少一个测量参量。所述测量参量能够是物理的参量。所述测量参量能够是化学的参量。传感器信号能够是电气的信号。尤其所述传感器信号能够是模拟的信号。电路能够是集成电路。数据信号尤其能够是数字的信号。所述电路能够构造用于通过通信协议将所述数据信号传输给接收器。光伏电池能够是反触点-太阳能电池。而后所述光伏电池的电气的触点能够从所述光伏电池的非光敏侧来接触。所述光伏电池也能够是具有正面的触点和背侧的触点的太阳能电池。而后能够在所述太阳能电池的光敏侧上接触所述正面的触点。壳体能够是保护套。所述壳体能够构造为液密的结构。所述壳体能够由一种或者多种不同的材料所构成。所述壳体的边缘能够围绕着所述凹部环绕地封闭地构成。所述边缘能够伸出超过所述光伏电池的、光敏的表面。处于所述光伏电池的表面与所述边缘的外部的表面之间的空间、也就是所述凹部的、与所述光伏电池的光敏的表面邻接的并且没有被所述光伏电池填满的区域能够没有材料，也就是例如充满环境空气，或者用保护介质来填满。所述凹部能够构造为形成所述壳体的材料中的盲孔。凹部的深度，也就是所述凹部的底部与所述壳体的边缘的、与侧壁邻接的边沿之间的间距能够大于所述光伏电池的厚度。所述壳体的边缘能够由电路板材料或者由浇注料来构成。通过这种方式，所述边缘能够由较硬的材料构成，该材料能够遮蔽所述光伏电池，以防止外部的影响。
[0008]所述光伏电池与所述壳体之间的过渡区域能够用保护介质来密封。所述过渡区域能够布置在将所述光伏电池的光敏侧与所述光伏电池的非光敏侧连接起来的边沿上。保护介质能够是一种物质，该物质被加入到所述过渡区域中并且在所述过渡区域中时效硬化。所述保护介质也能够持久柔韧，用于例如对热应力进行补偿。所述保护介质能够是透明的。而后所述保护介质也能够全面状地布置在所述光伏电池的光敏侧的上面。保护介质例如能够是保护胶、保护漆或者熔化液。
[0009]所述传感器元件以及作为替代方案或者补充方案所述电路能够布置在所述光伏电池的非光敏侧上。所述传感器元件和/或所述电路能够布置在单独的半导体芯片中。在构成所述壳体之前，所述半导体芯片能够被安置在所述光伏电池的背侧上。在所述光伏电池与所述传感器元件和/或所述电路之间能够布置具有印制导线的电路板。
[0010]所述壳体至少能够部分地由浇注料构成。所述传感器元件并且作为替代方案或者补充方案所述电路能够被浇注在所述浇注料中。浇注料例如能够是塑料，所述塑料完全包围着所述传感器元件并且作为替代方案或者补充方案完全包围着所述电路并且防止外部的影响。所述浇注料能够在阴模中成形为所述壳体。所述浇注料能够是热后可塑性的材料。
[0011]在所述壳体的边缘中能够布置电气的印制导线。所述光伏电池能够通过所述边缘中的印制导线进行电接触。所述边缘能够具有超过所述光伏电池的光敏侧的超出部分。所述光伏电池的光敏侧的一部分由此能够被所述边缘所覆盖。在这种情况下，在所述光敏侧上能够接触所述光伏电池的至少一个电气的接头。
[0012]所述光伏电池能够如此被所述边缘所包围(埋入)，从而至少在所述光伏电池的表面的部分区域中存在至少一处与所述表面的全方位的接触。所述光伏电池的边沿能够被埋入在所述边缘中。所述边沿能够完全被包围。由此所述光伏电池能够特别好地通过所述壳体得到保护。所述光伏电池能够被浇入或者被挤压包封，用于将所述边沿埋入到所述边缘中。电路板能够由多个层所构成，其中至少一个层具有一个对于所述光伏电池来说足够大的截取部分。覆盖层能够具有较小的截取部分，使得所述覆盖层在所述边沿上超过所述光伏电池。同样所述光伏电池能够在所述截取部分的上面被安置在所述覆盖层中，并且从所述非光敏侧与所述电路及所述传感器元件饶注在一起。
[0013]所述壳体能够在所述边缘上具有电气的接头，并且作为替代方案或者补充方案在与所述凹部对置的背侧上具有电气的接头。接头能够构造为所述电路的接口。所述电气的接头能够通过所述壳体中的穿通触头、所谓的穿通触头(Vias )来构成。所述接头能够同时构造在所述壳体的两侧上。而后能够在不决于安装位置的情况下动用所述接头。例如通过所述接头能够检查所述传感器的功能。
[0014]所述电路能够具有用于无线地传输数据信号的天线。通过无线的数据传输，所述传感器能够在接收器的作用范围之内被安置在任意的位置上。由此取消电缆。
[0015]所述传感器能够具有用于电能的蓄能器，其中所述蓄能器被所述壳体所包围。蓄能器例如能够是蓄电池或者电容器。在存在能量盈余时，能够在所述蓄能器中储存光伏电池的能量。如果存在能量不足，则能够在使用所述蓄能器中的能量的情况下运行所述传感器。例如所述传感器而后能够在昏暗条件下检测数据。
[0016]此外，介绍一种用于制造传感器的方法，其中所述方法具有以下方法步骤:
-提供传感器元件、电路和光伏电池，其中所述光伏电池与所述电路相连接并且所述电路与所述传感器元件相连接；并且
-将所述传感器元件、所述电路和所述光伏电池布置在壳体中，其中所述光伏电池布置在所述壳体的凹部中，其中所述壳体的、将所述凹部包围的边缘伸出超过所述光伏电池。
[0017]在所述提供的步骤中，能够提供多个由传感器元件、电路和光伏电池构成的装置，并且在所述布置的步骤中能够将所述多个装置布置在一个共同的壳体中。所述方法能够具有分隔的步骤，在所述分隔的步骤中能够将所述壳体分成多个子壳体，其中一个子壳体分别具有一个装置。通过同时制造多个传感器这种方式，能够节省制造成本和时间。
【附图说明】
[0018]下面借助于附图来示例性地对本发明进行详细解释。附图示出:
图1是按照本发明的一种实施例的、传感器的示意图；
图2是按照本发明的一种实施例的、具有被密封的光伏电池侧边的传感器的图示；
图3是按照本发明的一种实施例的、具有被埋入到电路板中的光伏电池侧边的传感器的图示；
图4是按照本发明的一种实施例的、具有被埋入到电路板中的光伏电池侧边并且具有盖子的、传感器的图示；
图5是按照本发明的一种实施例的、具有由浇注料和电路板材料构成的壳体的传感器的