WO2015117814A1 - Elektronisches system und verfahren zum herstellen eines elektronischen systems - Google Patents

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WO2015117814A1
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micromechanical
thermoelectric generator
electronic system
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substrate
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Tobias ZOLLER
Tjalf Pirk
Johannes Kenntner
Ricardo Ehrenpfordt
Frederik ANTE
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Robert Bosch GmbH
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    • H10W40/73—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state
    • H10W40/735—Fillings or auxiliary members in containers or in encapsulations for thermal protection or control for cooling by change of state by melting or evaporation of solids
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N10/00—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects
    • H10N10/10—Thermoelectric devices comprising a junction of dissimilar materials, i.e. devices exhibiting Seebeck or Peltier effects operating with only the Peltier or Seebeck effects
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    • G—PHYSICS
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    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
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    • H10W—GENERIC PACKAGES, INTERCONNECTIONS, CONNECTORS OR OTHER CONSTRUCTIONAL DETAILS OF DEVICES COVERED BY CLASS H10
    • H10W72/00—Interconnections or connectors in packages
    • H10W72/50—Bond wires
    • H10W72/531—Shapes of wire connectors
    • H10W72/5363—Shapes of wire connectors the connected ends being wedge-shaped

Definitions

  • the invention relates to an electronic system and a method for
  • the Internet of Things is considered one of the most important future developments in the field of information technology.
  • the Internet of Things means that not only people have access to the Internet and are connected to it, but also that devices are networked via the Internet.
  • One area of the internet of things concerns production and home automation, e.g. for temperature measurement. These sensors are already available but have very high manufacturing costs. Furthermore, efforts are being made to develop sensors that simultaneously obtain the required electrical energy from the environment. This is going through both
  • thermoelectric generators which gain energy from a temperature difference allows.
  • thermoelectric generator The recovered energy of a thermoelectric generator is directly related to an applied temperature gradient.
  • AT 0190151 B1 discloses a voltage generator with thermoelectric generators extending between a zone maintained by a waste heat source at a high temperature and a zone of lower temperature formed by a plurality of ribs arranged in a flow of cooling air to produce a temperature gradient elongated and arranged in a group having substantially parallel axes, each rib having a first longitudinal edge in direct thermal contact with the waste heat source.
  • a high temperature zone of the rib is created.
  • a second longitudinal edge opposite the first edge is at a distance from the
  • a waste heat source wherein the second edges of the ribs are uncovered free edges and the group of ribs is arranged within an air flow, so that cooling air can flow freely along the ribs, so that the ribs are cooled and a low temperature zone of the ribs in the vicinity of its second edge region and that the generators consist of several thermocouples attached to each rib, each thermocouple having a connection to the high temperature zone of the rib and a connection to the low temperature zone of the rib.
  • the present invention provides an electronic system having a micromechanical or microelectronic component, a substrate for accommodating the micromechanical or microelectronic component, at least one contact region contacting the substrate for contacting a heat source, and a first thermal energy store having the at least one contact region and the micromechanical or
  • the present invention further provides a method of manufacturing an electronic system.
  • the method comprises recording a micromechanical or microelectronic component by means of a substrate, forming at least one first thermal energy store; and thermally coupling the at least one contact region and the Micromechanical or microelectronic device by means of the first thermal energy storage.
  • the present invention also provides a sensor with a
  • thermoelectric generator a substrate for receiving the thermoelectric generator
  • thermoelectric generator a first contact region and a second contact region, which contact the substrate and are designed to contact a heat source, and at least one thermal
  • Energy storage which thermally couples the first contact region and / or the second contact region and the micromechanical or microelectronic device.
  • the present invention further provides a sensor system with the sensor according to the invention.
  • the sensor system further comprises a power circuit for switching a voltage generated by the thermoelectric generator, a microcontroller for controlling the thermoelectric generator, an energy storage for storing the of the
  • thermoelectric generator generated energy, a wireless module for wireless transmission of sensor data and an antenna.
  • An advantage of the present invention is to provide an electronic system with a micromechanical or microelectronic component and a thermal energy store, wherein the thermal energy store thermally couples the micromechanical or microelectronic component at least partially to a contact region.
  • the thermal coupling causes a mutual physical by buffering of thermal energy
  • thermoelectric generator when providing the micromechanical or microelectronic component in the form of a thermoelectric generator is the thermal
  • Coupling that is, the buffering of thermal energy advantageous when a voltage applied to the thermoelectric generator temperature gradient is not can be ensured continuously or, for example, when exchanging a cold and hot side of the thermoelectric generator.
  • thermoelectric generator can be made more robust to temperature changes and possible temperature peaks can be intercepted or filtered.
  • microelectronic device at least partially surrounding housing, embedded in the substrate or in a formed in the substrate
  • the first thermal energy storage can thus be arranged depending on the structural requirements or depending on the systemic requirements on an upper or lower side of the micromechanical or microelectronic device.
  • the first thermal energy store in the form of a paint, a gel, a film, a paste, a film, an adhesive, a dispension, a powder, a granule, a layer or as a composite material or a filler Screen printing, stencil printing, dispensing, laminating, spraying, spraying, transfer molding, injection molding or compression is formed.
  • the thermal energy storage is thus advantageously to structural and systemic requirements of
  • the first thermal energy storage is formed by a phase change material, wherein the phase change material in a temperature range of -40 - 150 ° C, preferably in a temperature range of 0 - 100 ° C its modulus of elasticity by receiving and delivering Energy changes.
  • the change of the Modulus of elasticity advantageously leads to a harder or softer coupling of the micromechanical or microelectronic component to the substrate or the housing of the electronic system.
  • the micromechanical or microelectronic component by an acceleration sensor, a
  • Yaw sensor, a magnetic sensor, a Hall sensor, a pressure sensor, an application-specific integrated circuit or a thermoelectric generator is formed.
  • the electronic system can thus a variety of different sensors, integrated circuits or a
  • thermoelectric generator having thermoelectric generator.
  • micromechanical or microelectronic component by the
  • thermoelectric generator is formed. It is further provided that on one side of the thermoelectric generator, a heat sink for cooling the thermoelectric generator is arranged. The side of the thermoelectric generator
  • thermoelectric generator preferably the cold side of the
  • thermoelectric generator thus can be preferably cooled by the heat sink, which causes an improved thermal gradient of the thermoelectric generator.
  • a second thermal energy storage at least in sections on a, on the substrate arranged potting compound for housing the
  • thermoelectric generator and at least partially on an upper side of the thermoelectric generator, between the upper side of the thermoelectric generator and the heat sink for cooling the
  • thermoelectric generator is arranged.
  • the provision of the second thermal energy storage enables the thermoelectric generator to be made more robust against temperature changes and possible temperature peaks to be trapped or filtered. This concerns by providing each of a thermal energy storage on the hot and cold side of the thermoelectric generator thus both the hot and the cold side of the thermoelectric generator. Temperature changes at the hot and / or cold side of the thermoelectric generator can thus be effectively intercepted, buffered or filtered.
  • Energy storage are connected to the micromechanical or microelectronic component by means of a respective thermal conductor path. Thus, heat from the contact area can be efficiently supplied to the thermal energy storage.
  • the at least one contact region forms at least a part of a housing and / or the thermal conductor path to the upper side of the micromechanical or microelectronic component forms at least a part of the housing.
  • the contact area for example, in the housing can be integrated, which allows weight savings or a more compact design.
  • the first thermal energy storage at least forms part of the micromechanical or microelectronic device at least partially surrounding housing or is inserted as a filler in at least one wall of the housing.
  • Embodiments of the invention mediate. They illustrate
  • Fig. 1 is a sectional view of an electronic system according to a first
  • Fig. 2 is a sectional view of the electronic system according to a second
  • Fig. 3 is a sectional view of the electronic system according to a third
  • Fig. 4 is a sectional view of the electronic system according to a fourth
  • Fig. 5 is a sectional view of the electronic system according to a fifth
  • Fig. 6 is a sectional view of the electronic system according to a
  • Fig. 7 is a sectional view of the electronic system according to a seventh
  • FIG. 8 is a sectional view of the electronic system according to an eighth embodiment of the invention.
  • Fig. 1 shows a sectional view of an electronic system according to a first embodiment of the invention.
  • the electronic system 1 has a micromechanical component 10,
  • a sensor in particular preferably one
  • the micromechanical component 10 has an upper side 10a and a lower side 10b.
  • a yaw rate sensor a magnetic sensor, a Hall sensor, a pressure sensor, a microelectronic device, such as e.g. a
  • the micromechanical component 10 is arranged on a substrate 12, wherein a thermal energy store 16 is formed between the micromechanical component 10 and the substrate 12.
  • the thermal energy store 16 is formed by a phase change material, wherein the phase change material in a temperature range of -40 - 150 ° C, preferably in a temperature range of 0 - 100 ° C, modifies its modulus of elasticity by absorbing and releasing energy.
  • phase change material is formed in the present embodiment in the form of a paint.
  • the phase change material may also be in the form of an adhesive, a gel, a film, a paste, a film, a dispersion, a granulate, a powder or a layer
  • Phase change material is applied to the substrate 12 by a primer.
  • the phase change material can also be applied by an adhesive or by pressing.
  • first contact region 14 and a second contact region 15 are provided, which are arranged on an underside of the substrate 12.
  • the first contact region 14 and the second contact region 15 are connected to the thermal energy store 16 by means of thermal conductor paths (not shown in FIG. 1).
  • the thermal conductor paths are formed by copper inserts in the present exemplary embodiment.
  • the thermal conductor paths may also be provided as metallic vias, metallic interconnects, thermally highly conductive polymers, or as thermally poorly conductive polymers with thermally conductive spacers.
  • the electronic system 1 further comprises a housing 18, which is designed such that it is placed on the substrate 12 and the micromechanical component 10 as well as the thermal
  • the housing 18 has a width that is identical to the width of the substrate 12.
  • the substrate 12 is preferably formed by a printed circuit board.
  • the substrate 12 may be formed of another suitable material such as ceramic, silicon, copper or polyimide.
  • phase change material is arranged between the contact regions 14, 15 and the micromechanical component in order to thermally and / or mechanically couple the system to one another.
  • thermal energy can be buffered by the coupling and, on the other hand, thermal peaks can be intercepted and smoothed by the system.
  • the phase change material preferably serves for the stress decoupling of the
  • micromechanical device 10 from the substrate 12 of the electronic
  • phase change material In a temperature range of preferably 20-80 ° C, the phase change material is designed to change its modulus of elasticity or its mechanical properties by absorbing and releasing energy. As a result of this change, the coupling of the micromechanical component 10 to the substrate 12 and / or contact region 14, 15 can be set harder or softer.
  • Fig. 2 shows a sectional view of an electronic system according to a second embodiment of the invention.
  • thermo energy storage 16 which in the form of
  • Phase change material is formed between the top 10 a of the micromechanical device 10 and an inner side 18 a of the housing 18 is arranged.
  • the thermal conductor paths (not shown in FIG. 2) connect the first and second contact regions 14, 15 to the micromechanical component 10 as in the embodiment described with reference to FIG. 1.
  • the thermal energy store 16 thermally and / or couples the micromechanical component 10
  • FIG. 3 shows a sectional view of an electronic system according to a third.
  • thermo energy storage 16 in the form of
  • the micromechanical component 10 is arranged on the substrate 12 as in the embodiment described with reference to FIG. 1.
  • the upper surface of the substrate 12 has a beam-like structure.
  • the underside may also have a beam-like structure.
  • the substrate 12 has two levels in the present embodiment. One of the two levels is mechanically flexible.
  • the substrate is made according to the present embodiment
  • the substrate can also be formed, for example, from FR4, BT or PTFE.
  • the upper side of the substrate 12, which has a beam-like structure, is formed in the present embodiment of a thermosetting material.
  • the thermal energy storage is introduced between the thermoset layer and the mechanically flexible plane.
  • the mechanically flexible plane is formed in the present embodiment of polyimide.
  • the mechanically flexible plane can also be formed from another suitable material.
  • FIG. 4 shows a sectional view of an electronic system according to a fourth embodiment of the invention.
  • the electronic system 1 is formed in the present embodiment by a sensor.
  • the micromechanical component 10 is formed by a thermoelectric generator, the thermoelectric generator having an upper side 10a and a lower side 10b, which correspond to a cold and a hot side.
  • the underside 10 b of the thermoelectric generator is connected by means of wire bonds 26 to conductor tracks of the substrate 12.
  • the thermal energy storage 16 in the form of the phase change material is embedded in the substrate as in the embodiment described with reference to FIG. 3.
  • the contact region 14 is arranged on an underside of the substrate 12 and connected to the thermal
  • Thermal energy storage 16 thermally connected by metallic inserts.
  • the thermal energy store 16 is further thermally connected to the underside 10b of the thermoelectric generator by means of a thermal conductor path 24 in the form of metallic inserts.
  • a second contact region for providing a thermal gradient at the upper side 10a of the thermoelectric generator is not shown in FIG. 4.
  • FIG. 5 shows a sectional view of an electronic system according to a fifth embodiment of the invention.
  • a potting compound 25 is additionally formed on the substrate 12.
  • Potting compound is used to house the thermoelectric generator and encloses the thermoelectric generator except for an upper surface of the upper surface 10 a of the thermoelectric generator, on which a
  • Heatsink 20 is arranged for cooling the thermoelectric generator. By providing the heat sink 20, a temperature gradient applied to the thermoelectric generator can be improved.
  • the heat sink 20 also has the function of a cover of the sensor to protect possible components from the external conditions.
  • another micromechanical or microelectronic component 10 may also be provided.
  • Fig. 6 shows a sectional view of an electronic system according to a sixth embodiment of the invention.
  • thermo energy storage 16 in the form of
  • thermoelectric generator 10 itself also has a recess in which the thermoelectric generator 10, in particular the bottom 10b of the thermoelectric generator 10 is received.
  • the present embodiment of the sensor is opposite to those described above
  • Embodiments a lower height and can thus be used advantageously where a low height of the sensor is required.
  • Fig. 7 shows a sectional view of an electronic system according to a seventh embodiment of the invention.
  • a second thermal energy storage 22 is provided.
  • the second thermal energy storage 22 is disposed on an upper side of the potting compound 25, wherein the second thermal energy storage 22 between a top 10a of the
  • thermoelectric generator 10 and a lower side of the heat sink 20 is arranged.
  • the second thermal energy store 22 is thus configured to thermally and / or mechanically couple the upper side 10a of the thermoelectric generator 10 with the heat sink 20 and to make the thermoelectric generator more robust to temperature changes and to buffer or buffer possible temperature peaks.
  • Fig. 8 shows a sectional view of an electronic system according to an eighth embodiment of the invention.
  • a geometry of a packaging of the sensor is designed in such a way that it is arranged on the substrate 12
  • Potting compound 25 for housing the thermoelectric generator on the one hand thinner and on the other with a uniform height is formed.
  • the sensor 1 can thus be designed in accordance with structural requirements.
  • FIG. 9 shows a flow chart of a method of manufacturing an electronic system according to the first to eighth embodiments of the invention.
  • the method of manufacturing the electronic system includes a
  • the contact regions 14, 15, the first and / or second thermal energy store 16, 22 as well as the micromechanical or microelectronic component 10 may be arranged at another suitable position in the electronic system or have varying material properties.

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Abstract

Die Erfindung betrifft ein elektronisches System, mit einem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil (10), einem Substrat (12) zur Aufnahme des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils (10), zumindest einem das Substrat (12) kontaktierenden Kontaktbereich (14) zur Kontaktierung einer Wärmequelle, und einem ersten thermischen Energiespeicher (16), welcher den zumindest einen Kontaktbereich (14) und das mikromechanische oder mikroelektronischen Bauteil (10) thermisch koppelt. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Systems, einen Sensor sowie ein Sensorsystem.

Description

Beschreibung Titel
Elektronisches System und Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Systems
Die Erfindung betrifft ein elektronisches System und ein Verfahren zum
Herstellen eines elektronischen Systems.
Stand der Technik
Das Internet der Dinge wird als eine der wichtigsten zukünftigen Entwicklungen im Bereich der Informationstechnologie bezeichnet. Unter dem Internet der Dinge versteht man, dass nicht nur Menschen Zugang zum Internet haben und mit diesem vernetzt sind, sondern das auch Geräte über das Internet miteinander vernetzt sind. Ein Bereich des Internet der Dinge betrifft die Produktions- und Hausautomatisierung, z.B. zur Temperaturmessung. Diese Sensoren sind bereits verfügbar, weisen jedoch sehr hohe Herstellungskosten auf. Des Weiteren gehen Bestrebungen dahin, Sensoren zu entwickeln, die gleichzeitig die benötigte elektrische Energie aus der Umwelt gewinnen. Dies wird sowohl durch
Photovoltaikzellen als auch durch thermoelektrische Generatoren, welche Energie aus einer Temperaturdifferenz gewinnen, ermöglicht.
Die gewonnene Energie eines thermoelektrischen Generators hängt direkt mit einem anliegenden Temperaturgradienten zusammen. Um den
Temperaturgradient an einem thermoelektrischen Generator zu führen, muss mithilfe von Aufbau- und Verbindungstechnik ein Wärmepfad innerhalb eines Gehäuses des thermoelektrischen Generators hergestellt werden. Dieser Wärmepfad sollte im Idealfall einen niedrigen thermischen Widerstand aufweisen, um Verluste innerhalb des Gehäuses zu minimieren. Die AT 0190151 Bl offenbart einen Spannungsgenerator mit thermoelektrischen Generatoren, die sich zwischen einer durch eine Abwärmequelle auf einer hohen Temperatur gehaltenen Zone und einer auf einer niedrigeren Temperatur liegenden, von mehreren in einem Kühlluftstrom angeordneten Rippen gebildeten Zone zur Erzeugung eines Temperaturgradienten erstrecken, wobei die Rippen länglich ausgebildet und in einer Gruppe mit im Wesentlichen parallelen Achsen angeordnet sind, wobei jede Rippe eine erste Längskante, die in direktem thermischen Kontakt mit der Abwärmequelle steht, aufweist. Somit entsteht in der Nähe der ersten Kante eine Hochtemperaturzone der Rippe. Ferner ist eine zweite Längskante gegenüber der ersten Kante im Abstand von der
Abwärmequelle vorgesehen, wobei die zweiten Kanten der Rippen nicht umhüllte freie Kanten sind und die Gruppe der Rippen innerhalb eines Luftstroms angeordnet ist, sodass Kühlluft frei längs der Rippen strömen kann, sodass die Rippen gekühlt werden und eine Niedertemperaturzone der Rippen in der Nähe ihres zweiten Randbereichs entsteht, und dass die Generatoren aus mehreren Thermoelementen bestehen, die an jeder Rippe angebracht sind, wobei jedes Thermoelement eine Verbindung mit der Hochtemperaturzone der Rippe und eine Verbindung mit der Niedertemperaturzone der Rippe aufweist.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung schafft ein elektronisches System, mit einem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil, einem Substrat zur Aufnahme des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils, zumindest einem das Substrat kontaktierenden Kontaktbereich zur Kontaktierung einer Wärmequelle, und einem ersten thermischen Energiespeicher, welcher den zumindest einen Kontaktbereich und das mikromechanische oder
mikroelektronischen Bauteil thermisch koppelt.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Systems. Das Verfahren umfasst eine Aufnahme eines mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils mittels eines Substrats, ein Ausbilden zumindest eines ersten thermischen Energiespeichers; und ein thermisches Koppeln des zumindest einen Kontaktbereichs und des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils mittels dem ersten thermischen Energiespeicher.
Die vorliegende Erfindung schafft überdies einen Sensor mit einem
thermoelektrischen Generator, einem Substrat zur Aufnahme des
thermoelektrischen Generators, einem ersten Kontaktbereich und einem zweiten Kontaktbereich, welche das Substrat kontaktieren und zur Kontaktierung einer Wärmequelle ausgebildet sind, und zumindest einem thermischen
Energiespeicher, welcher den ersten Kontaktbereich und/oder den zweiten Kontaktbereich und das mikromechanische oder mikroelektronischen Bauteil thermisch koppelt.
Die vorliegende Erfindung schafft des Weiteren ein Sensorsystem mit dem erfindungsgemäßen Sensor. Das Sensorsystem umfasst des Weiteren eine Leistungsschaltung zum Schalten einer durch den thermoelektrischen Generator erzeugten Spannung, einen Mikrocontroller zum Steuern des thermoelektrischen Generators, einen Energiespeicher zum Speichern der von dem
thermoelektrischen Generator erzeugten Energie, ein Funkmodul zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten und eine Antenne.
Vorteile der Erfindung
Ein Vorteil der vorliegenden Erfindung ist es, ein elektronisches System mit einem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil und einem thermischen Energiespeicher vorzusehen, wobei der thermische Energiespeicher das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil mindestens teilweise zu einem Kontaktbereich thermisch koppelt. Die thermische Kopplung bewirkt durch Pufferung von thermischer Energie eine gegenseitige physikalische
Beeinflussung des thermischen Energiespeichers und des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils.
Insbesondere bei Vorsehen des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils in Form eines thermoelektrischen Generators ist die thermische
Kopplung, d.h. die Pufferung von thermischer Energie vorteilhaft, wenn ein am thermoelektrischen Generator anliegender Temperaturgradient nicht ununterbrochen gewährleistet werden kann oder beispielsweise bei Vertauschen einer Kalt- und Heißseite des thermoelektrischen Generators.
Der thermoelektrische Generator kann so gegenüber Temperaturänderungen robuster gemacht werden und es können mögliche Temperaturspitzen abgefangen bzw. gefiltert werden.
Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen ergeben sich aus den Unteransprüchen sowie aus der Beschreibung unter Bezugnahme auf die Figuren.
Vorzugsweise ist vorgesehen, dass der erste thermische Energiespeicher zwischen dem Substrat und dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil, auf einer Innenseite eines, das mikromechanische oder
mikroelektronische Bauteil zumindest teilweise umgebenden Gehäuses, eingebettet in das Substrat oder in einer in dem Substrat ausgebildeten
Vertiefung angeordnet ist. Der erste thermische Energiespeicher kann somit je nach baulichen Anforderungen bzw. je nach systemischen Anforderungen an einer Ober- oder Unterseite des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils angeordnet werden.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass der erste thermische Energiespeicher in Form eines Lacks, eines Gels, eines Films, einer Paste, einer Folie, eines Klebers, einer Dispension, eines Pulvers, eines Granulats, einer Schicht oder als ein Materialverbund bzw. ein Füllstoff durch Siebdrucken, Schablonendruck, Dispensen, Laminieren, Spritzen, Sprühen, Spritzpressen, Spritzgiesen oder Verpressen ausgebildet ist. Der thermische Energiespeicher ist somit in vorteilhafter Weise an bauliche und systemische Anforderungen des
elektronischen Systems anpassbar.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der erste thermische Energiespeicher durch ein Phasenwechselmaterial ausgebildet ist, wobei das Phasenwechselmaterial in einem Temperaturbereich von -40 - 150°C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 0 - 100°C sein Elastizitätsmodul durch Aufnahme und Abgabe von Energie ändert. Die Änderung des Elastizitätsmoduls führt in vorteilhafter Weise zu einer härteren oder weicheren Ankopplung des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils an das Substrat oder das Gehäuse des elektronischen Systems. Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil durch einen Beschleunigungssensor, einen
Drehratensensor, einen Magnetsensor, einen Hallsensor, einen Drucksensor, eine anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen thermoelektrischen Generator ausgebildet ist. Das elektronische System kann somit eine Vielzahl unterschiedlicher Sensoren, integrierter Schaltungen oder einen
thermoelektrischen Generator aufweisen.
Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel ist vorgesehen, dass das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil durch den
thermoelektrischen Generator ausgebildet ist. Des Weitern ist vorgesehen, dass an einer Seite des thermoelektrischen Generators ein Kühlkörper zum Kühlen des thermoelektrischen Generators angeordnet ist. Die Seite des
thermoelektrischen Generators, vorzugsweise die Kaltseite des
thermoelektrischen Generators, kann somit vorzugsweise durch den Kühlkörper gekühlt werden, was einen verbesserten thermischen Gradienten an dem thermoelektrischen Generator bewirkt.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass ein zweiter thermischer Energiespeicher zumindest abschnittsweise auf einer, auf dem Substrat angeordneten Vergussmasse zur Einhausung des
thermoelektrischen Generators und zumindest abschnittsweise auf einer Oberseite des thermoelektrischen Generators, zwischen der Oberseite des thermoelektrischen Generators und dem Kühlkörper zum Kühlen des
thermoelektrischen Generators angeordnet ist. Das Vorsehen des zweiten thermischen Energiespeichers ermöglicht, dass der thermoelektrische Generator gegenüber Temperaturänderungen robuster gemacht werden kann und mögliche Temperaturspitzen abgefangen bzw. gefiltert werden können. Dies betrifft durch Vorsehen jeweils eines thermischen Energiespeichers an der Heiß- und Kaltseite des thermoelektrischen Generators somit sowohl die Heiß- als auch die Kaltseite des thermoelektrischen Generators. Temperaturänderungen an der Heiß- und/oder Kaltseite des thermoelektrischen Generators können somit effektiv abgefangen, gepuffert bzw. gefiltert werden.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass der zumindest eine Kontaktbereich mit dem ersten thermischen Energiespeicher und der erste thermische
Energiespeicher mit dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil mittels jeweils eines thermischen Leiterpfades verbunden sind. Somit kann Wärme von dem Kontaktbereich effizient dem thermischen Energiespeicher zugeführt werden.
Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung ist vorgesehen, dass der zumindest eine Kontaktbereich zumindest einen Teil eines Gehäuses ausbildet und/oder der thermische Leiterpfad zur Oberseite des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils zumindest einen Teil des Gehäuses ausbildet. Somit ist der Kontaktbereich beispielsweise in das Gehäuse integrierbar, was eine Gewichtsersparnis bzw. eine kompaktere Bauform ermöglicht.
Vorzugsweise ist ferner vorgesehen, dass der erste thermische Energiespeicher zumindest einen Teil des das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil zumindest teilweise umgebenden Gehäuses ausbildet oder als Füllstoff in zumindest eine Wandung des Gehäuses eingelassen ist. Somit ist eine platzsparende und gewichtsoptimierte Bauweise des elektronischen System möglich.
Die beschriebenen Ausgestaltungen und Weiterbildungen lassen sich beliebig miteinander kombinieren.
Weitere mögliche Ausgestaltungen, Weiterbildungen und Implementierungen der Erfindung umfassen auch nicht explizit genannte Kombinationen von zuvor oder im Folgenden bezüglich der Ausführungsbeispiele beschriebenen Merkmale der Erfindung. Kurze Beschreibung der Zeichnungen
Die beiliegenden Zeichnungen sollen ein weiteres Verständnis der
Ausführungsformen der Erfindung vermitteln. Sie veranschaulichen
Ausführungsformen und dienen im Zusammenhang mit der Beschreibung der Erklärung von Prinzipien und Konzepten der Erfindung.
Andere Ausführungsformen und viele der genannten Vorteile ergeben sich im Hinblick auf die Zeichnungen. Die dargestellten Elemente der Zeichnungen sind nicht notwendigerweise maßstabsgetreu zueinander gezeigt.
Es zeigen:
Fig. 1 eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer ersten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 2 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer zweiten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 3 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 4 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer vierten
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 5 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer fünften
Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 6 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer
sechsten Ausführungsform der Erfindung;
Fig. 7 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer siebten
Ausführungsform der Erfindung; Fig. 8 eine Schnittansicht des elektronischen Systems gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung; und
Fig. 9 ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen
elektronischen Systems gemäß der ersten bis achten
Ausführungsform der Erfindung.
In den Figuren der Zeichnungen bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Elemente, Bauteile und Komponenten, soweit nichts
Gegenteiliges angegeben ist.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung.
Das elektronische System 1 weist ein mikromechanisches Bauteil 10,
vorzugsweise einen Sensor, insbesondere vorzugsweise einen
Beschleunigungssensor, auf. Das mikromechanische Bauteil 10 weist eine Oberseite 10a und eine Unterseite 10b auf.
Alternativ kann auch ein Drehratensensor, ein Magnetsensor, ein Hallsensor, ein Drucksensor, ein mikroelektronisches Bauteil, wie z.B. eine
anwendungsspezifische integrierte Schaltung, oder ein thermoelektrischer Generator vorgesehen sein. Das mikromechanische Bauteil 10 ist auf einem Substrat 12 angeordnet, wobei zwischen dem mikromechanischen Bauteil 10 und dem Substrat 12 ein thermischer Energiespeicher 16 ausgebildet ist. Der thermische Energiespeicher 16 ist durch ein Phasenwechselmaterial ausgebildet, wobei das Phasenwechselmaterial in einem Temperaturbereich von -40 - 150 °C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 0 - 100 °C, sein Elastizitätsmodul durch Aufnahme und Abgabe von Energie ändert.
Das Phasenwechselmaterial ist im vorliegenden Ausführungsmaterial in Form eines Lackes ausgebildet. Alternativ kann das Phasenwechselmaterial auch in Form eines Kleber, eines Gels, eines Films, einer Paste, einer Folie, einer Dispersion, eines Granulats, eines Pulvers oder einer Schicht durch
Siebdrucken, Schablonendruck, Dispensen, Laminieren, Spritzen, Sprühen, Spritzpressen, Spritzgiesen oder Verpressen appliziert sein. Das
Phasenwechselmaterial ist auf dem Substrat 12 durch einen Haftvermittler appliziert. Alternativ kann das Phasenwechselmaterial auch durch einen Kleber oder durch Einpressen appliziert sein.
Des Weiteren ist ein erster Kontaktbereich 14 und ein zweiter Kontaktbereich 15 vorgesehen, welche an einer Unterseite des Substrats 12 angeordnet sind. Der erste Kontaktbereich 14 und der zweite Kontaktbereich 15 sind mittels (in Fig. 1 nicht gezeigten) thermischen Leiterpfaden mit dem thermischen Energiespeicher 16 verbunden. Die (in Fig. 1 nicht gezeigten) thermischen Leiterpfade sind im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch Kupferinserts ausgebildet. Alternativ können die thermischen Leiterpfade auch als metallische Durchkontakte, metallische Leiterbahnen, thermisch gut leitfähige Polymere oder als thermisch schlecht leitfähige Polymere mit thermisch leitfähigen Spacern vorgesehen sein.
Alternativ kann beispielsweise auch nur ein Kontaktbereich vorgesehen werden. Jeweilige Kontaktbereiche können auch an einer anderen geeigneten Stelle des elektronischen Systems angeordnet sein. Überdies ist der thermische Energiespeicher 16 mit dem mikromechanischen
Bauteil 10 mittels eines (in Fig. 1 nicht gezeigten) thermischen Leiterpfades verbunden. Das elektronische System 1 weist ferner ein Gehäuse 18 auf, welches derart ausgebildet ist, dass dieses auf das Substrat 12 aufgesetzt ist und das mikromechanische Bauteil 10 als auch den thermischen
Energiespeicher 16 vollständig umschließt. Das Gehäuse 18 weist eine Breite auf, welche mit der Breite des Substrats 12 identisch ist. Das Substrat 12 ist vorzugsweise durch eine Leiterplatte ausgebildet. Alternativ kann das Substrat 12 auch aus einem anderen geeigneten Material wie Keramik, Silizium, Kupfer oder Polyimid ausgebildet sein.
Das Phasenwechselmaterial ist zwischen den Kontaktbereichen 14, 15 und dem mikromechanischen Bauteil angeordnet, um das System thermisch und/oder mechanisch miteinander zu koppeln. Durch die Kopplung kann einerseits thermische Energie gepuffert und können andererseits thermische Spitzen vom System abgefangen und geglättet werden. Bei genauer Anpassung eines Phasenübergangspunktes an einen Arbeitspunkt des Phasenwechselmaterials kann somit zusätzliche Phasenänderungsenergie in dem Phasenwechselmaterial zwischengespeichert werden. Im vorliegenden Ausführungsbeispiel dient das Phasenwechselmaterial bevorzugt der Stressentkopplung des
mikromechanischen Bauteils 10 von dem Substrat 12 des elektronischen
Systems 1. In einem Temperaturbereich von vorzugsweise 20 - 80 °C ist das Phasenwechselmaterial ausgebildet, sein Elastizitätsmodul bzw. seine mechanischen Eigenschaften durch Aufnahme und Abgabe von Energie zu ändern. Durch diese Änderung kann die Ankopplung des mikromechanischen Bauteils 10 am Substrat 12 und/oder Kontaktbereich 14, 15 härter oder weicher eingestellt werden.
Fig. 2 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 2 ist der thermische Energiespeicher 16, welcher in Form des
Phasenwechselmaterials ausgebildet ist, zwischen der Oberseite 10a des mikromechanischen Bauteils 10 und einer Innenseite 18a des Gehäuses 18 angeordnet. Die (in Fig. 2 nicht gezeigten) thermischen Leiterpfade verbinden wie in der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform den ersten und zweiten Kontaktbereich 14, 15 mit dem mikromechanischen Bauteil 10. Der thermische Energiespeicher 16 koppelt das mikromechanische Bauteil 10 thermisch und/oder mechanisch mit den Kontaktbereichen 14, 15. Fig. 3 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer dritten
Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 3 ist der thermische Energiespeicher 16 in Form des
Phasenwechselmaterials in das Substrat 12 eingebettet. Das mikromechanische Bauteil 10 ist wie in der mit Bezug auf Fig. 1 beschriebenen Ausführungsform auf dem Substrat 12 angeordnet. Gemäß der vorliegenden Ausführungsform weist die Oberseite des Substrats 12 eine balkenähnliche Struktur auf. Alternativ kann anstatt der Oberseite auch die Unterseite eine balkenähnliche Struktur aufweisen. Das Substrat 12 weist in der vorliegenden Ausführungsform zwei Ebenen auf. Eine der beiden Ebenen ist hierbei mechanisch flexibel ausgebildet. Das Substrat besteht gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel aus
Polyimid. Alternativ kann das Substrat auch beispielsweise aus FR4, BT oder PTFE ausgebildet sein.
Die Oberseite des Substrats 12, welche eine balkenähnliche Struktur aufweist, ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus einem duroplastischen Material ausgebildet. Der thermische Energiespeicher ist zwischen der duroplastischen Ebene und der mechanisch flexiblen Ebene eingebracht. Die mechanisch flexible Ebene ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Polyimid ausgebildet.
Alternativ kann die mechanisch flexible Ebene auch aus einen anderen geeigneten Material ausgebildet sein.
Fig. 4 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer vierten Ausführungsform der Erfindung.
Das elektronische System 1 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen Sensor ausgebildet. Das mikromechanische Bauteil 10 ist im vorliegenden Ausführungsbeispiel durch einen thermoelektrischen Generator ausgebildet, wobei der thermoelektrische Generator eine Oberseite 10a und eine Unterseite 10b, welche einer Kalt- und Heißseite entsprechen, aufweist. Die Unterseite 10b des thermoelektrischen Generators ist mittels Drahtbonds 26 mit Leiterbahnen des Substrats 12 verbunden. Der thermische Energiespeicher 16 in Form des Phasenwechselmaterials ist wie in der mit Bezug auf Fig. 3 beschriebenen Ausführungsform in dem Substrat eingebettet. Der Kontaktbereich 14 ist an einer Unterseite des Substrats 12 angeordnet und mit dem thermischen
Energiespeicher 16 durch metallische Inserts thermisch verbunden. Der thermische Energiespeicher 16 ist des Weiteren mit der Unterseite 10b des thermoelektrischen Generators mittels eines thermischen Leiterpfades 24 in Form von metallischen Inserts thermisch verbunden. Ein zweiter Kontaktbereich zur Bereitstellung eines thermischen Gradienten an der Oberseite 10a des thermoelektrischen Generators ist in Fig. 4 nicht dargestellt.
Fig. 5 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer fünften Ausführungsform der Erfindung. In Fig. 5 ist im Gegensatz zu der in Fig. 4 beschriebenen Ausführungsform auf dem Substrat 12 zusätzlich eine Vergussmasse 25 ausgebildet. Die
Vergussmasse dient der Einhausung des thermoelektrischen Generators und umschließt den thermoelektrischen Generator mit Ausnahme einer oberen Fläche der Oberseite 10a des thermoelektrischen Generators, auf welcher ein
Kühlkörper 20 zum Kühlen des thermoelektrischen Generators angeordnet ist. Durch Vorsehen des Kühlkörpers 20 kann ein an dem thermoelektrischen Generator anliegender Temperaturgradient verbessert werden. Der Kühlkörper 20 weist auch die Funktion eines Deckels des Sensors auf, um mögliche Komponenten vor den Außenbedingungen zu schützen. Alternativ zu dem thermoelektrischen Generator kann auch ein anderes mikromechanisches oder mikroelektronisches Bauteil 10 vorgesehen werden.
Fig. 6 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer sechsten Ausführungsform der Erfindung.
In Fig. 6 ist der thermische Energiespeicher 16 in Form des
Phasenwechselmaterials in das Substrat 12 eingelassen, insbesondere in eine in dem Substrat 12 ausgebildete Vertiefung eingelassen. Der thermische
Energiespeicher 16 selbst weist ebenfalls eine Vertiefung auf, in welcher der thermoelektrische Generator 10, insbesondere die Unterseite 10b des thermoelektrischen Generators 10 aufgenommen ist. Die vorliegende Ausführung des Sensors weist gegenüber den vorstehend beschriebenen
Ausführungsformen eine geringere Bauhöhe auf und kann somit in vorteilhafter Weise dort eingesetzt werden, wo eine geringe Bauhöhe des Sensors erforderlich ist.
Fig. 7 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer siebten Ausführungsform der Erfindung.
In der in Fig. 7 gezeigten Ausführungsform ist im Gegensatz zu der in Fig. 5 dargestellten Ausführungsform zusätzlich zu dem in dem Substrat 12
eingebetteten ersten thermischen Energiespeicher 16 ein zweiter thermischer Energiespeicher 22 vorgesehen. Der zweite thermische Energiespeicher 22 ist an einer Oberseite der Vergussmasse 25 angeordnet, wobei der zweite thermische Energiespeicher 22 zwischen einer Oberseite 10a des
thermoelektrischen Generators 10 und einer Unterseite des Kühlkörpers 20 angeordnet ist. Der zweite thermische Energiespeicher 22 ist somit ausgebildet, die Oberseite 10a des thermoelektrischen Generators 10 mit dem Kühlkörper 20 thermisch und/oder mechanisch zu koppeln sowie den thermoelektrischen Generator gegenüber Temperaturänderungen robuster zu machen und mögliche Temperaturspitzen abzufangen bzw. zu puffern.
Fig. 8 zeigt eine Schnittansicht eines elektronischen Systems gemäß einer achten Ausführungsform der Erfindung.
In der in Fig. 8 gezeigten Ausführungsform ist im Gegensatz zu der mit Bezug auf Fig. 7 dargestellten Ausführungsform eine Geometrie einer Verpackung des Sensors derart ausgebildet, dass die an dem Substrat 12 angeordnete
Vergussmasse 25 zur Einhausung des thermoelektrischen Generators zum einen dünner und zum anderen mit einer einheitlichen Bauhöhe ausgebildet ist. Der Sensor 1 kann somit in Übereinstimmung mit baulichen Anforderungen ausgebildet sein.
Fig. 9 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum Herstellen eines elektronischen Systems gemäß der ersten bis achten Ausführungsform der Erfindung.
Das Verfahren zum Herstellen des elektronischen Systems umfasst eine
Aufnahme Sl eines mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils 10 mittels eines Substrats 12, ein Ausbilden S2 zumindest eines, das Substrat 12 kontaktierenden Kontaktbereichs 14 zur Kontaktierung einer Wärmequelle und ein Ausbilden S3 zumindest eines ersten thermischen Energiespeichers 16, welcher in einem Bereich zwischen dem zumindest einen Kontaktbereich 14 und dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil 10 angeordnet ist, sowie ein thermisches Verbinden S4 des ersten thermischen Energiespeichers 16 mit dem zumindest einen Kontaktbereich 14 und dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil 10. Obwohl die vorliegende Erfindung anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele vorstehend beschrieben wurde, ist sie nicht darauf beschränkt, sondern auf vielfältige Art und Weise modifizierbar. Insbesondere lässt sich die Erfindung in mannigfaltiger Weise verändern oder modifizieren, ohne vom Kern der Erfindung abzuweichen.
Beispielsweise können die Kontaktbereiche 14, 15, der erste und/oder zweite thermische Energiespeicher 16, 22 sowie das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil 10 an einer anderen geeigneten Position in dem elektronischen System angeordnet sein bzw. variierende Werkstoffeigenschaften aufweisen.

Claims

Elektronisches System, mit:
einem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil (10);
einem Substrat (12) zur Aufnahme des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils (10);
zumindest einem das Substrat (12) kontaktierenden Kontaktbereich (14) zur Kontaktierung einer Wärmequelle; und
einem ersten thermischen Energiespeicher (16), welcher den zumindest einen Kontaktbereich (14) und das mikromechanische oder
mikroelektronischen Bauteil (10) thermisch koppelt.
Elektronisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste thermische Energiespeicher (16) zwischen dem Substrat (12) und dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil (10), auf einer Innenseite (18a) eines, das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil (10) zumindest teilweise umgebenden Gehäuses (18), eingebettet in das Substrat (12) oder in einer in dem Substrat (12) ausgebildeten
Vertiefung angeordnet ist.
Elektronisches System nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der erste thermische Energiespeicher (16) in Form eines Lacks, eines Gels, eines Films, einer Paste, einer Folie, eines Klebers, einer Dispension, eines Pulvers, eines Granulats, einer Schicht oder als ein Materialverbund bzw. ein Füllstoff durch Siebdrucken, Schablonendruck, Dispensen, Laminieren, Spritzen, Sprühen, Spritzpressen, Spritzgiesen oder Verpressen ausgebildet ist.
Elektronisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der erste thermische Energiespeicher (16) durch ein Phasenwechselmaterial ausgebildet ist, wobei das Phasenwechselmaterial in einem Temperaturbereich von -40 - 150°C, vorzugsweise in einem Temperaturbereich von 0 - 100°C sein Elastizitätsmodul durch Aufnahme und Abgabe von Energie ändert. Elektronisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil (10) durch einen Beschleunigungssensor, einen Drehratensensor, einen Magnetsensor, einen Hallsensor, einen Drucksensor, eine
anwendungsspezifische integrierte Schaltung oder einen thermoelektrischen Generator ausgebildet ist.
Elektronisches System nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil (10) durch den thermoelektrischen Generator ausgebildet ist, wobei an einer Seite des thermoelektrischen Generators ein Kühlkörper (20) zum Kühlen des thermoelektrischen Generators angeordnet ist.
Elektronisches System nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein zweiter thermischer Energiespeicher (22) zumindest abschnittsweise auf einer, auf dem Substrat (12) angeordneten Vergussmasse (25) zur
Einhausung des thermoelektrischen Generators und zumindest
abschnittsweise auf einer Oberseite des thermoelektrischen Generators, zwischen der Oberseite des thermoelektrischen Generators und dem Kühlkörper (20) zum Kühlen des thermoelektrischen Generators angeordnet ist.
Elektronisches System nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kontaktbereich (14) mit dem ersten thermischen Energiespeicher (16) und der erste thermische
Energiespeicher (16) mit dem mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteil (10) mittels jeweils einem thermischen Leiterpfad (24) verbunden sind.
Elektronisches System nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Kontaktbereich (14) zumindest einen Teil eines Gehäuses (18) ausbildet und/oder der thermische Leiterpfad (24) zur Oberseite des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils (10) zumindest einen Teil des Gehäuses (18) ausbildet.
10. Elektronisches System nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der erste thermische Energiespeicher (16) zumindest einen Teil des das mikromechanische oder mikroelektronische Bauteil (10) zumindest teilweise umgebenden Gehäuses (18) ausbildet oder als Füllstoff in zumindest eine Wandung des Gehäuses (18) eingelassen ist.
11. Verfahren zum Herstellen eines elektronischen Systems, mit den Schritten:
Aufnahme (Sl) eines mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils (10) mittels eines Substrats (12);
Ausbilden (S2) zumindest eines, das Substrat (12) kontaktierenden
Kontaktbereichs (14) zur Kontaktierung einer Wärmequelle;
Ausbilden (S3) zumindest eines ersten thermischen Energiespeichers (16); und
thermisches Koppeln (S4) des zumindest einen Kontaktbereichs (14) und des mikromechanischen oder mikroelektronischen Bauteils (10) mittels dem ersten thermischen Energiespeicher (16).
12. Sensor, mit:
einem thermoelektrischen Generator (10);
einem Substrat (12) zur Aufnahme des thermoelektrischen Generators (10); einem ersten Kontaktbereich (14) und einem zweiten Kontaktbereich (15), welche das Substrat (12) kontaktieren und zur Kontaktierung einer
Wärmequelle ausgebildet sind; und
einem ersten thermischen Energiespeicher (16), welcher den ersten
Kontaktbereich (14) und/oder den zweiten Kontaktbereich (15) und das mikromechanische oder mikroelektronischen Bauteil (10) thermisch koppelt.
13. Sensorsystem, mit einem Sensor nach Anspruch 12;
einer Leistungsschaltung zum Schalten einer durch den thermoelektrischen Generator (10) erzeugten Spannung;
einem Mikrocontroller zum Steuern des thermoelektrischen Generators (10); einem Energiespeicher zum Speichern der von dem thermoelektrischen Generator (10) erzeugten Energie;
einem Funkmodul zur drahtlosen Übertragung von Sensordaten; und einer Antenne.
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