[發明專利]電流傳感器制作方法與電流傳感器

有效

• 申請號: 201611201950.6
• 申請日: 2016-12-23
• 公開（公告）號: CN106910730B
• 公開（公告）日: 2021-11-19
• 發明（設計）人: M·阿克曼;B·布里;L·庫洛特;R·拉茲
• 申請（專利權）人: 梅萊克塞斯技術股份有限公司
• 主分類號: H01L23/495
• 分類號: H01L23/495;H01L25/16;H01L21/60;G01R15/20;G01R3/00
• 代理公司: 中國貿促會專利商標事務所有限公司 11038
• 代理人: 魏小薇

本發明涉及電流傳感器制作方法與電流傳感器。制作電流傳感器的方法包括：提供具有電流導體部分(7)的引線框(1)，電流導體部分(7)包含成形以使待測電流在其內沿彼此傾斜或相反取向的方向流動的兩個部分(8，9)；使引線框(1)變形以降低電流導體部分(7)；將隔離器(2)安裝于電流導體部分(7)上；將具有至少0.2mm厚度且包含由磁場集中器(16)和四個霍爾傳感器(13)組成的兩個磁場傳感器的半導體芯片(3)安裝于隔離器(2)上；通過導線鍵合(17)連接芯片(3)和傳感器端子引線(6)；將芯片(3)和引線框(1)的一些部分封裝于塑料外殼(4)內；和將引線框(1)的框架(10)從電流端子引線(5)和引線(6)上切下。

技術領域

本發明涉及封裝于IC外殼(IC＝集成電路)內的電流傳感器的制作方法，以及通過該方法生產的電流傳感器，在該電流傳感器中引出了穿過外殼的電流導體。

背景技術

電流導體可有許多配置和變型。例如，用于檢測由電流生成的磁場的、被封裝于常規的IC外殼內的并且其中待測量的電流流過其內的電流導體被引導穿過外殼的電流傳感器可從US 7129691、WO 2005026749、WO 2006130393和US 2010156394中了解。這樣的電流傳感器含有被布置為引線框的一部分的電流導體以及安裝于引線框上的半導體芯片，該引線框被用于安裝和產生電端子，該半導體芯片包含至少一個磁場傳感器以及其操作所需的且用于處理其輸出信號的電子器件。

目前的電流傳感器必須滿足許多要求，特別是高靈敏度、對溫度變化和應力免疫、在電流導體與電子器件之間典型為2～4kV的高介電強度以及最終的低生產成本。

發明內容

本發明基于開發出可滿足上述要求達到極高的程度的電流傳感器的目的。

根據本發明，電流傳感器以包括下列步驟的方法來制成：

提供配置有電流端子引線/傳感器端子引線以及與電流端子引線整體耦接的電流導體部分的引線框，該電流導體部分包含按照可使得待測量的電流沿著相對于彼此傾斜地或相反地取向的方向流動的方式來成形的兩個部分，

使引線框變形以使電流導體部分處于相對于傳感器端子引線而降低的位置，然后

在電流導體部分上安裝隔離器，

提供具有至少0.2mm的厚度的半導體芯片，該半導體芯片包含

四個霍爾傳感器，每個霍爾傳感器均集成于半導體芯片的有源表面處并提供霍爾輸出信號，

布置于半導體芯片的有源表面上的磁場集中器，以及

集成于有源表面處的電子電路，用于操作霍爾傳感器并處理霍爾傳感器的霍爾輸出信號以便提供與流過電流導體部分的電流成正比的電流傳感器輸出信號，其中上述霍爾傳感器當中的兩個以及一個或多個磁場集中器形成第一磁場傳感器，并且其中上述霍爾傳感器當中的另外兩個以及一個或多個磁場集中器形成第二磁場傳感器，

將半導體芯片安裝于隔離器上使得半導體芯片的與有源表面相反的背表面面朝隔離器，然后

通過導線鍵合來連接半導體芯片和傳感器端子引線，然后

將引線框放置于模具的型腔內，然后

用塑性材料對半導體芯片和引線框的關聯部分進行模制(mold)以便將半導體芯片和引線框的上述關聯部分封裝于塑料外殼內，并然后

將引線框的框架從電流端子引線和傳感器端子引線上切下。

該方法還可以包括分別在磁場集中器和半導體芯片之上施加應力緩沖器。優選地，引線框具有均勻的厚度。布置于半導體芯片的有源表面上的磁場集中器可以通過電鍍來制成。隔離器可以凸出至半導體芯片的邊緣之外并且優選地包含陶瓷或玻璃板。

因此，用這種方法制成的電流傳感器包含