[發明專利]應用于電流傳感器的隔離結構及電流傳感器

在審

• 申請號: 202010530254.X
• 申請日: 2020-06-11
• 公開（公告）號: CN111668365A
• 公開（公告）日: 2020-09-15
• 發明（設計）人: 王立;盛云
• 申請（專利權）人: 蘇州納芯微電子股份有限公司
• 主分類號: H01L43/04
• 分類號: H01L43/04;H01L43/06;G01R15/20;G01R19/00
• 代理公司: 蘇州威世朋知識產權代理事務所(普通合伙) 32235
• 代理人: 沈曉敏

本發明揭示了一種應用于電流傳感器的隔離結構及電流傳感器，所述隔離結構自下向上依次包括：電流導體層、絕緣介質層和磁場感應電路層；所述絕緣介質層包括：粘結于所述電流導體層設置的第一粘結層、粘結于所述磁場感應電路層設置的第二粘結層，以及設置于所述第一粘結層和所述第二粘結層之間的增強型絕緣安全隔離層；本發明通過對隔離結構中的絕緣介質層進行替換，可以使得該絕緣介質層滿足安全隔離性能要求的同時，提供較強的支撐力。

技術領域

本發明屬于微電子機械制造領域，尤其涉及一種應用于電流傳感器的隔離結構及電流傳感器。

背景技術

電流傳感器是一種檢測裝置，其能感受到被測電流的信息，并能將檢測感受到的信息，按一定規律變換成為符合一定標準需要的電信號或其他所需形式的信息輸出，以滿足信息的傳輸、處理、存儲、顯示、記錄和控制等要求。

如圖1所示，現有的電流傳感器結構包括：金屬框架1，電性連接金屬框架1的隔離結構2，以及設置于隔離結構正上方的且具有磁感應功能的霍爾傳感器3；所述金屬框架1通常使用裸銅為基材的金屬材料。

所述隔離結構自下向上依次包括：電流導體層21、絕緣介質層22，粘結層23、感應電路層24；所述粘結層通常為具有粘合效果的膠水。結合圖2所示，傳統的絕緣介質層22采用雙層膠帶結構，每層膠帶通常由聚酰亞胺材質的膜22a和粘合膜22b組成；如此，現有的隔離結構能實現電流導體通過大電流產生電場被磁感應電路感測，同時達到電流導體和磁感應電路之間電氣隔離的目的。

然而，受技術局限性的影響，現有技術的隔離結構的隔離性能，如耐壓和浪涌，取決于絕緣介質層的聚酰亞胺材質的膜的質量和層數；即：為了確保隔離性能，絕緣介質層的厚度需要達到一定的厚度。

如圖2所示，現有技術的絕緣介質層使用雙層膠帶結構，在溫度變化過程中，會導致電流傳感器承受過大的應力，造成磁感應電路的翹曲，進而在使用過程中，會導致磁場感應電路的靈敏度偏移，影響電流傳感器的性能。

發明內容

本發明的目的在于提供一種應用于電流傳感器的隔離結構及電流傳感器；

為了實現上述發明目的之一，本發明一實施方式提供一種應用于電流傳感器的隔離結構，所述隔離結構自下向上依次包括：電流導體層、絕緣介質層和磁場感應電路層；

所述絕緣介質層包括：粘結于所述電流導體層設置的第一粘結層、粘結于所述磁場感應電路層設置的第二粘結層，以及設置于所述第一粘結層和所述第二粘結層之間的增強型絕緣安全隔離層。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述增強型絕緣安全隔離層包括：靠近第一粘結層設置的硅基晶圓和設置于所述硅基晶圓之上的絕緣膜。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述硅基晶圓與所述磁場感應電路層具有相同的熱膨脹系數。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述增強型絕緣安全隔離層為玻璃板。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述玻璃的熱膨脹系數與所述磁場感應電路層的熱膨脹系數的差值小于預設熱膨脹系數閾值。

為了實現上述發明目的另一，本發明一實施方式提供一種電流傳感器，包括：金屬框架，電性連接所述金屬框架、且如上所述的隔離結構，以及與所述隔離結構配合設置的霍爾傳感器。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述霍爾傳感器嵌設于所述磁場感應電路層、且貼近所述絕緣介質層設置，并位于所述電流導體層的電場集中區域。

作為本發明一實施方式的進一步改進，所述電流導體層包括：半圓形第一分區，以及連接所述第一分區并延伸至外部框架上的第二分區；

其中，在隔離結構疊裝方向上，所述第一分區的投影完整映射在所述絕緣介質層內，且所述第一分區的邊緣與所述絕緣介質層的相鄰邊緣之間形成距離差。