气体传感器、阵列及其制造方法与流程

本发明涉及气体传感器、气体传感器阵列及其制造方法。

背景技术：

越来越多的气体传感器倾向于被集成到半导体芯片当中。这样的气体传感器的敏感层可以是由对一种或多种被分析物敏感的材料构成的。这样的材料被施加至半导体芯片之后往往需要退火。常规的退火步骤，例如，使半导体芯片暴露至炉子当中产生的热，可能不适于所有的气体传感器，例如，如果气体传感器包括对热敏感的部分，例如，封装，那么这样的步骤就不适用。

因此，希望获得一种处理这些特殊情况的气体传感器以及气体传感器制造方法。

技术实现要素：

因此，本发明所要解决的问题是提供一种气体传感器及其制造方法，其允许局部地向气体传感器芯片的敏感层施加热量。

这一问题是通过一种包括权利要求1的步骤的方法解决的，其包括将处理电路集成到气体传感器芯片内或者使处理电路与气体传感器芯片集成的步骤。由此，优选通过CMOS制造技术将处理电路直接集成到气体传感器芯片内，或者将处理电路与气体传感器芯片一起布置到衬底上。所述方法还包括将加热器集成到气体传感器芯片内的步骤。气体传感器芯片可以包括半导体衬底和布置在半导体衬底上的层堆叠。所述方法还包括向气体传感器芯片施加敏感材料以构建对气体敏感的层的步骤。可以通过无接触配发，例如，通过喷墨打印施加敏感材料。可以将处理电路配置为对来自敏感材料的信号进行预处理，以及对加热器加以控制。可以通过蚀刻，例如，干法蚀刻或湿法蚀刻在加热器下面制造气体传感器芯片内的凹陷，或者可以通过从气体传感器芯片的背面去除材料，例如，通过去除体块衬底材料而制造所述凹陷。处于所述凹陷之上的气体传感器芯片的剩余材料可以形成膜，所述膜可以包括(例如)CMOS层和/或体块衬底材料的部分。这样的凹陷可以起到使所述膜与气体传感器芯片的其余部分热隔离的作用，所述其余部分优选承载着处理电路。假设敏感层将被施加至所述膜，并且加热器存在于所述膜的上面或内部，那么加热器产生的热只在有限的程度上散逸到气体传感器芯片的其余部分内。

另一步骤包括将气体传感器芯片安装到载体上的步骤，该载体是被配置为接纳多个气体传感器芯片的公共载体。例如，可以将所述公共载体设计为球栅阵列(BGA)或者导电引线框架，可以将导电引线框架理解为通过(例如)对金属板进行冲压或蚀刻而由金属构成的引线导电结构。在将多个气体传感器制作到单个载体上时，例如，对于气体传感器阵列而言，载体优选包括每气体传感器芯片一个的管芯垫，并将该气体传感器芯片安装到管芯垫上，将该管芯垫理解为载体的平坦部分。气体传感器的阵列包括多个气体传感器芯片。所述管芯垫优选由导电和导热材料(例如，金属)构成，就像整个载体一样。在一个例子中，可以将气体传感器芯片附接至管芯垫，从而使气体传感器芯片的衬底可以通过管芯垫接地。管芯垫可以具有近似等于气体传感器芯片的覆盖面积的覆盖面积。在将气体传感器芯片安装到管芯垫上之后，气体传感器芯片的优选的凹陷部分和管芯垫可以在优选膜下面形成腔室。在操作过程中，加热器在优选膜内产生的热量可以被经由腔室内的气体传导至起着热沉的作用的管芯垫。载体还可以包括连接至接触垫的支撑引线的第一子集以及连接至管芯垫的支撑引线第二子集。在将其他芯片布置到同一气体传感器(例如，ASIC等)内的情况下，可以按照每气体传感器一个的方式提供多个管芯垫。在另一实施例中，将其他芯片与所述的表示一个气体传感器芯片的气体传感器芯片布置到同一管芯垫上。

所述载体包括接触垫的组。每个接触垫的组由此电接触多个气体传感器芯片中的一个。每个气体传感器的每个接触垫的组中的接触垫中的一个是电源接触垫，以用于向对应的气体传感器芯片的处理电路提供电流。可以设想在气体传感器芯片仍然存在于公共载体上的时候对气体传感器芯片的敏感层退火，而不是单独向每个敏感层施加热量。因此，通过电互连使电源接触垫的组电互连。这样的电源接触垫的组可以包括两个或更多电源接触垫。所述方法包括向该组中的电源接触垫的至少一个施加电流，并经由互连器向该组的所有电源接触垫施加电流，从而从所述电源接触垫的每个向对应的处理电路提供电流的步骤。响应于施加所述电流，通过对应的处理电路控制集成到对应的气体传感器芯片内的电源控制器。响应于控制所述电源控制器，启用通往加热器的电源电流。加热器由此在将敏感材料施加至气体传感器芯片之后对所述材料退火。通过互连器，将电流施加至该组的所有电源接触垫，并由此实现向对应的处理电路的电流供应。优选地，每个组中的接触垫中的至少一个是连接至加热器的加热器接触垫。在通过处理电路控制对应的电源控制器的同时，通过向加热器接触垫施加加热器电流而对加热器加热。通过使该组的电源接触垫互连，向每个处理电路提供电流，因此能够由对应的处理电路通过电源控制器控制通往对应的加热器接触垫的加热器电流。因此，该组的电源接触垫的互连能够实现同时对该组的对应气体传感器芯片的敏感材料进行退火。

在优选实施例中，所述气体传感器包括一次性可编程(OTP)芯片上存储器，以用于存储加热规程。因此，响应于对处理电路供应电流，根据所述加热规程对对应的电源控制器加以控制。优选地，存储在所述的一次性可编程芯片上存储器内的标志指示气体传感器芯片的状态，尤其是敏感材料的状态，例如，是否受到了退火。

在优选实施例中，使加热器接触垫和电源接触垫相互隔开，例如，将它们布置到气体传感器的背面的不同边缘上，并通过处理电路使它们电隔离，其中，所述电源接触垫起着电源引脚的作用，从而为加热器以外的气体传感器芯片的操作提供电力。通过这种方式，从不同端引入气体传感器芯片及其环境的任何发热，所述热量不会像各接触垫相邻时那样在热点内累积。

在优选实施例中，该电源接触垫的组包括对应的相邻气体传感器芯片的电源接触垫。这意味着，将为其加热器同时提供电流的气体传感器芯片相邻布置到载体上。相邻意味着沿任何方向将它们布置为一个挨一个。

在另一优选实施例中，该电源接触垫的组对应于按行对齐的气体传感器芯片。这意味着，使为其加热器同时提供电流的气体传感器芯片按行布置。由此带来的优点是，如果通过互连器对载体的按行对齐的气体传感器芯片的所有电源接触垫进行互连，那么只需要采用一个电探头向第一电源接触垫施加电流，就能够同时向该行内的所有电源接触垫提供电流。优选地，所述互连器是通过引线接合技术制造的。

所述敏感层可以由对一种或多种被分析物敏感的材料构成。所述敏感层可以包括多个被布置为彼此相邻并且相互隔开的独立层部分，以构建包括传感器单元的组的传感器阵列，其中，可以将传感器单元理解为可以单独读取的气体传感器的实体。优选地，在传感器阵列的实施例中，所述层部分中的每者或者至少一些适于感测分析物，尤其适于感测不同分析物。分析物可以包括(例如)H2O、CO2、NOX、乙醇、CO、臭氧、氨气、甲醛或二甲苯中的一者或多者，但不限于此。具体地，所述敏感层可以含有金属氧化物材料，尤其是半导体金属氧化物材料，具体地可以在每个层部分含有具有不同成分的金属氧化物材料。金属氧化物材料一般可以包括氧化锡、氧化锌、氧化钛、氧化钨、氧化铟和氧化镓中的一者或多者。可以采用这样的金属氧化物检测诸如VOC、一氧化碳、二氧化氮、甲烷、氨气或硫化氢的分析物。金属氧化物传感器基于这样的原理，即，气态分析物在敏感层的升高的温度下与金属氧化物层相互作用，所述升高的温度处于100℃以上的范围内，尤其是处于250℃和350℃之间。由于催化反应的原因，敏感层的导电率可以发生变化，可以对所述变化加以测量。因而，出于在敏感层的高温下将分析物的化学性质转化为电阻的原因，还将这样的化学传感器称为高温化学电阻器。优选地，利用这样的气体传感器，可以对气体进行研究，所述研究至少关于是否存在该气体传感器敏感的对象分析物。因而，可以利用所述敏感层对提供给气体传感器的气体加以分析，以判断在所提供的气体当中是否存在该敏感层敏感的化学物质或混合物以及存在哪些敏感化学物质或混合物。在所提供的气体中检测到的分析物的组合可能表现出某种气味或者某种气体。气体传感器的设计的主题总是有关于气体传感器对多少种不同的分析物敏感，并且/或者气体传感器对分析物的多少种不同特性敏感。在另一实施例中，敏感材料可以包括聚合物，在一个实施例中，所述聚合物可以对H2O敏感，因而所述传感器可以是湿度传感器。可以对这样的聚合物的电容或电阻加以测量，从而导出有关可以与所述敏感层相互作用的气体的信息。可以在将气体传感器芯片安装到载体上之前或之后施加所述敏感材料。

在本发明的另一实施例中，可以在将气体传感器芯片安装到公共载体之后，并且在施加敏感材料之前或之后，将模制混合物施加至所述载体的每个气体传感器芯片。所述模制混合物可以至少部分地包封所述气体传感器芯片。可以使气体传感器芯片的部分保持不被覆盖。模制混合物内的开口优选提供通往气体传感器芯片的未被覆盖的区域的至少部分的通道。在模制混合物之后施加敏感材料的情况下，可以通过这一开口将敏感材料施加到气体传感器芯片的未被覆盖的部分上。如果模制过程或者其他处理步骤影响所述敏感材料，那么这一制造步骤顺序尤为优选。模制混合物内的开口允许所要测量的气体触及气体传感器芯片上的共同形成气体传感器芯片的敏感层。同时，所述开口允许穿过其构建所述敏感层。不要求通过灵敏材料填充整个的未被模制混合物覆盖的部分。优选不向所述优选膜施加模制混合物，从而使之不与这一受热部分接触。可以向这一部分的某一区段施加敏感材料。可以将气体传感器芯片接合至管芯垫，并且可以采用模制混合物对这样的器件进行模制，所述模制混合物不仅起着对气体传感器芯片的局部包封的作用，还起着对接触垫和管芯垫进行机械固定的作用。

上文说明的向气体传感器芯片中的至少一个施加模具的步骤还在器件操纵方面提供了好处。在可以通过不同工具和/或在与将气体传感器芯片安装到载体上的地点不同的地点上执行敏感材料的配发的情况下，优选通过拾取器将器件从一个位置转移到另一个位置。

优选将模制混合物配置为至少部分地包围和/或包封气体传感器芯片，所述模制混合物优选是具有填充颗粒的环氧树脂，所述填充颗粒可以是(例如)玻璃，尤其是SiO₂，并且可以在施加敏感材料之前将所述模制混合物施加至气体传感器芯片。在制造多个气体传感器的情况下，在共同的制造步骤中将模制混合物施加到公共载体上的所有气体传感器芯片上，由此生成跨公共载体的连续模制混合物，包括对其他芯片(如果有的话)的包封。

为了制造具有开口的模制混合物，在模制过程中采用的模具可以具有突起。在这种情况下，可以保护气体传感器芯片在模制过程中免受机械冲击，并且可以通过优选具有弹性的层对指定的敏感层的区域进行密封，所述弹性层被布置到所述区域内的气体传感器芯片的上面和/或被布置到所述模具的所述突起或其部分处。在模制之后，可以再次去除所述层。在不同的实施例中，可以将密封框架淀积到预计将所述敏感层布置到的区域的周围。之后，可以在模制过程中使得用于制造所述开口的模具的突起座落到应力释放框架上。在模制之后未必要去除所述密封框架。所述密封框架可以由弹性材料构成。在另一实施例中，可以将壁元件布置到气体传感器芯片的上面，从而环绕预计将所述敏感层布置到的区域。例如，可以将这样的壁元件接合至气体传感器芯片，或者可以通过光刻步骤制造这样的壁元件，所述壁元件可以具有与模制混合物不同的材料，并且可以充当防止模制混合物进入指定给敏感层的区域的屏障。在这一实施例中，所述模具未必一定需要突起，其甚至可以是平坦的，并且在模制过程中直接座落在所述壁元件上，例如，座落在其密封层上。可以在模制之后将所述壁元件去除，但是假设模制混合物在所述壁处停止，那么其将继续在模制混合物中定义所述开口。所述壁优选具有与所述模制混合物不同的材料。

优选将模制混合物内的开口布置到气体传感器的正面，同时将接触垫和管芯垫布置到其背面。这样可以提供适于布置到便携式电子装置，例如，移动电话、平板电脑等当中的紧凑、小巧的封装。

在优选实施例中，气体传感器具有长度l乘以宽度w的覆盖面积，所述覆盖面积是以mm²计的。具体而言，长方体气体传感器具有l×w mm2的覆盖面积，其中，l∈[2.3，2.6]mm，w∈[2.3，2.6]mm。优选地，开口的直径d小于2mm，尤其是d∈[1.4，1.6]mm。

在优选实施例中，在将所述气体传感器芯片或每个气体传感器芯片都安装到包括接触垫的载体上之后并且在施加敏感层或模制混合物之前，将所述或每个气体传感器芯片电连接至所分配的接触垫，所述电连接可以是直接连接或者可以经由独立的ASIC，优选利用引线接合。

在另选的实施例中，所述载体可以是印刷电路板，其中，所述接触垫是由所述印刷电路板正面的金属化形成的，并且所述接触垫是由印刷电路板背面的金属化形成的，其额外需要贯穿所述印刷电路板的通孔，以连接所述接触垫。可以采用其他载体，例如，陶瓷衬底或玻璃衬底来替代印刷电路板。

在第一优选截断步骤中，在对敏感材料退火之前和/或在施加模具之后截断连接至接触垫的支撑引线的第一子集。由此，可以将接触垫与载体隔离。气体传感器芯片仍然通过支撑引线的第二子集固定至载体。在另一实施例中，支撑引线的第一子集可以是绝缘的，因而没有必要在对敏感材料退火之前将其截断。

在对仍然通过公共载体机械耦合的气体传感器芯片的敏感材料退火之后，可以同时对它们进行测试和/或校准，例如，通过向各接触垫施加探头。

在优选的第二截断步骤中，接下来可以对支撑引线的第二子集、互连器和模制混合物(如果存在的话)实施截断，从而将气体传感器分开。所述截断包括使各支撑引线机械中断。优选从所提出的器件的背面对该支撑引线的子集本身实施所述第一截断步骤和/或第二截断步骤，在所述位置上载体的各个部分通常是可触及的。优选地，每个管芯垫具有矩形形状，每个矩形形状具有四个边，其中，将接触垫布置到对应的管芯垫的相对的边上。连接每个管芯垫的第二子集的支撑引线反而至少从另外两条边中的一个背离管芯垫。这样能够实现通过单个截断步骤，例如，通过单个锯切步骤来截断接触垫，或者分别截断布置在对应的管芯垫的一个边缘处的支撑引线的第一子集。在第一截断步骤中，优选还不截断连接连接管芯垫的第二组支撑引线。如果向气体传感器芯片应用模具，那么将在划片过程中保护可通过开口触及的敏感层。

在一个实施例中，可以将划片胶带附着到所提出的器件的正面上，由此覆盖模制混合物内的开口。之后，从背面将所述器件划片成各个气体传感器芯片。

在优选实施例中，例如，可以通过(例如)蚀刻来标记出所要截断的位置。

在截断之后，将各个气体传感器的一个或多个被截断的互连器通过一端唯独地连接至对应的电源接触垫。优选地，每个截断的互连器的另一端不再受到连接，并且通过绝缘层或者通过将其固定至芯片上的绝缘区域而对其绝缘。

在一个实施例中，气体传感器具有六个接触垫。如上文所指出的，接触垫中的第一个起着用于向处理电路提供电流的引脚的作用。接触垫中的另一个可以充当用于为加热器的工作供电的加热器电源引脚。接触垫中的第三个可以充当接地引脚。接触垫中的第四个可以充当至少用于从气体传感器芯片接收根据通信协议传达的测量数据的数据引脚。接触垫中的第五个为用于操作通信协议，例如，I2C协议的起着时钟引脚的作用。接触垫中的第六个起着用于对气体传感器芯片编程的可编程引脚的作用。

优选地，在气体传感器的背面将六个接触垫布置为两行，每行三个，将管芯垫布置到两行(每行三个)接触垫之间。这样做能够实现密集布置，尤其是在管芯垫具有矩形形状的情况下。

在优选实施例中，气体传感器的正面包括至少一个标记。在气体传感器的覆盖区域具有矩形形状的情况下，将每个标记布置到所述正面的拐角内。优选地，将单个标记施加到所述拐角中的一个上，以定义气体传感器的取向。

所提出的气体传感器在其各种实施例中不仅外形小巧，同时还减少了有可能影响测量的渗气，所述气体传感器确保了稳定/“干净”的电源VDD，与此同时通过加热器接触垫向加热器提供高电流，而不干扰对气体传感器的除了加热器以外的所有功能的供电。仅局部地施加对敏感层的加热，在该位置上，可以实现超过200℃，有时甚至还要高得多的温度。相反，在具有加热器和敏感层的优选膜之外，温度可以不超过(例如)85℃，以避免对传感器信号的处理造成影响。优选将对应的处理电路布置到所述膜之外，所述处理电路优选向接触垫中的一个提供数字信号。优选地，最终能够将所提出的气体传感器SMD安装到外部支撑上。

在从属权利要求以及下文的描述当中列举了气体传感器的制造的其他有利实施例。

附图说明

本发明的实施例、各个方面和优点将通过下文对其作出的详细描述而变得清楚。这样的描述将参考附图，其中：

图1在示意图a)到c)中示出了在根据本发明的方法的实施例中应用的制造步骤，

图2在示意图a)到c)中示出了在根据本发明的方法的实施例中应用的制造步骤，

图3在示意图a)到b)中示出了在根据本发明的方法的实施例中应用的模制混合物的制造步骤，

图4示出了在根据本发明的方法的实施例中应用的另一制造步骤，以及

图5在示意图a)中通过透视图，在示意图b)中通过顶视图，在示意图c)中通过底视图，在示意图d)中通过截面图示出了根据本发明实施例的气体传感器。

具体实施方式

图1在示意图a)到c)中示出了在根据本发明实施例的气体传感器的制造方法中应用的制造步骤。这些步骤是指以后将被封装到气体传感器内的适当气体传感器芯片的制造。在示意图1a)中，提供晶片，其含有半导体衬底37和在晶片的正面fs布置在半导体衬底37上的层堆叠38。照此，所述晶片可以是向其内制造集成处理电路36以及接触垫35的标准CMOS晶片。晶片内的垂直虚线表示划片沟槽，稍后将沿所述划片沟槽将晶片划成多个气体传感器芯片。除了垫35和数据处理电路36之外，可以在晶片的正面fs制造加热器34，例如，将加热器34包含到层堆叠38的图案化金属层中的一个内。

在制备了根据示意图1a)的晶片之后，优选将凹陷32制造到晶片的背面bs内，具体而言，使凹陷32位于每个加热器34的下面。在一个实施例中，凹陷32可以是通过向半导体衬底37内进行蚀刻而制造的。通过这样做，每个将来的气体传感器芯片可以包括膜39，该膜39可以是由层堆叠38以及(可能的)半导体衬底37的薄部分构成的。该优选膜39可以起到隔热作用。

根据示意图1c)，之后可以将晶片划片成各个气体传感器芯片3，每个气体传感器芯片3可以包括处于其正面fs上的膜39，并且包括淀积在优选膜39上或者集成到该优选膜内的加热器34以及均优选布置在优选膜39之外的处理电路36和用于气体传感器芯片3的电接触的垫35。

图2在示意图a)到c)中示出了在根据本发明实施例的方法中应用的制造步骤。

根据示意图2a)，提供了图2a)所示的优选具有引线框架4的形式的载体2的剪切图。引线框架4通常是由导电材料构成的网格式结构。各条互连的引线可以是从金属薄板上蚀刻或者冲压下来的。假设已经将引线框架4制备成图2a)所示的形状，从而实现在其上制造气体传感器阵列的目的。尽管在当前例子中，引线框架4只包括三个用于构建气体传感器阵列的平台，但是应当理解在实际制造中，引线框架4可以包含很多额外的平台，例如，用于在其上构建数十或者数百传感器。因而，引线框架4促成了载体2，该载体2对于所有希望能够在共同的制造过程中制造出来的气体传感器是共用的。

本引线框架4含有(例如)垂直支撑引线41和水平支撑引线42。垂直支撑引线41含有指状扩展部，该指状扩展部的末尾部分代表未来的气体传感器的接触垫22-27。通过虚线表示这些末尾部分，同时将这样的扩展部称为由接触支撑引线41、411构成的第一子集。引线框架4还包括管芯垫21，每个管芯垫21充当在其上安装气体传感器芯片3的平台。将由支撑引线42、421构成的第二子集连接至管芯垫21。

在下一步骤中，如示意图2b)中所示，将气体传感器芯片3安装到每个管芯垫21上。气体传感器芯片3可以是根据图1制备的气体传感器芯片3。将敏感材料施加到气体传感器芯片3的正面上。可以在将气体传感器芯片3安装到载体上之前或之后施加所述材料。在将模制混合物施加到气体传感器芯片3上的情况下，甚至可以在如图3b)所示施加模制混合物之后施加敏感材料。可以将每个气体传感器芯片3放置到对应的管芯垫21上，其中，使其背面bs面对管芯垫21，从而由气体传感器芯片3的凹陷部分和管芯垫21构建腔室。在下一步骤中，通过接合引线300表示的引线接合将气体传感器芯片3电连接至接触垫22-27。接触同一气体传感器芯片3的接触垫22-27形成了一组接触垫200。每组接触垫200中的接触垫22-27中的一个是电源接触垫25。电源接触垫25向对应的气体传感器芯片3的处理电路36提供电流。两个或更多的电源接触垫25建立了一组电源接触垫250。组250的电源接触垫25通过电互连器互连。为了对对应的气体传感器芯片3的敏感层退火，将电流施加至该组电源接触垫250中的至少一个电源接触垫25，由此通过该互连器向该组250的所有电源接触垫25施加电流。图2c)示出了图2b)的气体传感器阵列表面的斜视图。互连器251对组250的电源接触垫25互连，其中，互连器251优选是引线接合。这样的引线接合中的一者或多者可以接触电源接触垫25中的一个。优选地，如图2c)所示，利用两个引线接合将一些电源接触垫25连接至该组电源接触垫250中的对应相邻气体传感器芯片3的电源接触垫25。

在图3a所示的方法的优选步骤中，在现有的结构的上面施加模制混合物1，从而使模制混合物1包封对应的气体传感器芯片3，但不包封住开口11，所述开口11提供通往每个气体传感器芯片3的优选为膜39的部分的通道。模制混合物1提供机械稳定性，并且保护气体传感器芯片3。模制混合物1优选是由绝缘材料构成的，例如，含有诸如玻璃(尤其是SiOn2)的填充颗粒的环氧树脂。为了制造模制混合物1，将图3a)的器件插入到磨具内。之后，采用(例如)液态的模制混合物填充所述磨具。而后，模制混合物1硬化成固态模制混合物1，例如，图3a)中所提及的。从这一示意图可以看出，模制混合物在载体2之上延伸成了避开开口11的连续模制混合物。

如果根据图3a)向气体传感器芯片3施加了模制混合物1，那么图3b)示出了如何通过每个开口11将敏感材料施加到气体传感器芯片3的相应部分上以形成敏感层31。对于采用或不采用模制混合物1的气体传感器制造而言，可以将敏感材料无接触地分配到气体传感器芯片3上，例如，利用喷墨打印机的打印头，该打印头将提供具有溶液或悬浮液的形式的敏感材料。

优选地，在将敏感材料施加至气体传感器芯片3之后，在施加模制混合物1之前或之后，或者在没有模制混合物1的情况下，执行第一截断步骤。在这第一截断步骤中，优选从器件的背面截断支撑引线的第一子集，在图4中示出了所提及的背面。可以在根据示意图4的底视图中看到结果。其中示出了锯切线9，将沿所述锯切线截断气体传感器阵列的接触垫22-28的支撑引线41、411的第一子集。可以不提供示意图4所示的两条细锯切线9，而是提供一条宽锯切线，从而在单个锯切步骤中截断分配给两个不同管芯垫21的接触垫22-27。连接管芯垫21的第二组支撑引线42、421保持原样，即，只沿垂直方向锯切。

在第一截断步骤之后，将电流施加至互连器251、电源接触垫25和支撑引线42的第二子集，所述支撑引线的第二子集经由管芯垫21连接至起着接地引脚的作用的接触垫23。由此，将电流提供给对应的数据处理电路36。响应于所述电流的施加，通过对应的数据处理电路36控制集成到对应的气体传感器芯片3内的对应电源控制器。电源控制器实现向对应加热器34的电流供应，从而对对应的敏感层31退火。之后，可以通过向该组250中的一个电源接触垫25施加电流(例如，通过一个探头)而同时对所有气体传感器芯片3上的敏感材料层31退火，所述退火是在所述的所有气体传感器芯片3存在于共同载体2上的同时进行的。

在其他步骤中，可以对处于共同载体2上的气体传感器进行校准和/或测试，例如，通过从背面向接触垫22-27施加电极。

在最终步骤中，通过第二截断步骤使气体传感器相互分离，其中，优选从背面截断支撑引线42、421的第二子集、电互连器251和模制混合物1。由此，可以通过将气体传感器的正面附着到划片胶带上而对其予以保护。

图5示出了根据本发明实施例的包含模制混合物1的个体气体传感器，该气体传感器优选是根据制造方法的实施例，尤其是根据图2和图3所示的制造方法制造的。示意图5a)通过透视图示出了具有模制混合物的气体传感器的实施例，示意图5b)通过顶视图，示意图5c)通过底视图，示意图5d)通过沿示意图5a)中的线A-A'的截面图对其给出了图示。

具有模制混合物1的气体传感器具有通过模制混合物1界定的长方体形状，该长方体形状具有正面FS和与正面FS相反的背面BS。模制混合物1内的开口11提供了通往气体传感器芯片3的敏感层31的通道。在正面FS上的模制混合物1的拐角中的一个内，提供标记6，例如，通过激光处理、喷墨打印等。所述标记6优选起着指示气体传感器的取向的作用，但是其也可以替代性地或者额外地指示器件编号、序号、制造商等当中的一者或多者。在侧壁SW内，使接触垫25、26、27的前端以及支撑引线421的前端从模制混合物1露出。可以使电互连器251部分地被所述模具包封，并且连同所述模具一起被截断，这样只有一端是可见的，如图5a)所示。

不过，在不同的实施例中，接触垫和/或管芯垫支撑体211中的一者或多者可以不像图1所示的那样终止于气体传感器的底缘，而是可以从这样的边缘升高，例如，就像图1的右侧的剪切图所示的那样，其中，将管芯垫支撑211布置为与所述底缘相距一定距离，例如，处于100μm和200μm之间的距离。

当前例子的具有模制混合物1的气体传感器具有优选处于0.7和0.8mm之间的高度h。开口11具有圆形形状，并且具有小于2mm的，优选处于1.4mm和1.6mm之间的直径d。气体传感器具有l×w的覆盖面积，其中，长度l和宽度w的每者优选处于2.3和2.7mm之间的范围内。敏感层31优选具有比开口的直径d小一点的直径，从而使气体传感器芯片3处于敏感层31之外的一小部分可在顶视图中看到。

参见图5c)，气体传感器的背面BS示出了六个接触垫22-27。接触垫22-27被布置为两行，每行三个接触垫，所述两行的每者位于气体传感器的两个相对边缘上。优选地，每个接触垫具有小于0.5mm×0.5mm的尺寸，并且一行的每两个接触引脚之间的间距处于0.8mm的范围内。优选地，接触垫25起着用于向处理电路36提供电流的电源引脚的作用。优选地，如果启用了电源控制器，那么其他接触垫中的一个起着用于向加热器34提供电流的加热器引脚的作用。另一接触垫可以充当接地引脚。另一接触垫可以充当数据引脚，其至少用于接收根据通信协议，例如，I2C协议传达的来自气体传感器芯片3的测量数据。第四接触垫可以充当用于操作通信协议，例如，I2C协议，的时钟。接触垫还可以充当用于采用(例如)校准数据对气体传感器芯片3编程的可编程引脚。在所述两行之间提供充当气体传感器芯片3的支撑的管芯垫21。管芯垫21具有矩形形状，并且具有一个平化的拐角，其可以充当气体传感器的取向的光和/或机械编码。接触垫22-27和管芯垫21通过模制混合物1机械关联。

根据根据示意图5d)的截面图，将气体传感器芯片3布置到管芯垫21的上面，例如，将气体传感器芯片3接合至管芯垫21。气体传感器芯片3具有正面fs和背面bs。在一个实施例中，气体传感器芯片3可以包括半导体衬底37和布置在衬底37的上面的CMOS层。可以从背面bs对衬底37进行蚀刻或者从背面局部去除，从而使气体传感器的传感器芯片3可以在其背面bs具有凹陷32。作为在气体传感器芯片3内构建优选的凹陷32的结果，在气体传感器芯片3内生成了减薄结构，该结构又称为膜39。将敏感结构31布置到优选膜39的上面或内部。

在具体实施例中，敏感层31包括金属氧化物层，将对该金属氧化物层加热，从而实现化学分析物的感测。出于这一目的，将诸如电阻加热器的加热器34布置到膜33之内或下面，以用于对敏感层31加热。因而，可以将气体敏感层31和加热器34两者布置到膜39的上面或内部，并使其处于凹陷32之上。这种布置归功于优选膜39提供的隔热，其将提高测量的准确度。

在优选实施例中，管芯垫21具有用于使腔室5与外界连通的孔212。可以通过腔室5内的气体将热量传导至起着热沉的作用的管芯垫21。管芯垫内的孔212可以实现压力平衡，从加热器的加热的角度来看，所述的压力平衡可以是有利的。

尽管上文对本发明的实施例给出了图示和描述，但是应当理解本发明不限于此，在下述权利要求的范围内可以通过各种方式对其进行实施和实践。