[實用新型]一種一體式電流傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202222537516.2
• 申請日: 2022-09-22
• 公開（公告）號: CN218546849U
• 公開（公告）日: 2023-02-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭海平;宋晨;沈衛(wèi)鋒;薛松生
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇多維科技有限公司
• 主分類號: G01R19/00
• 分類號: G01R19/00
• 代理公司: 北京超凡宏宇專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 11463
• 代理人: 方曉燕

本實用新型涉及半導(dǎo)體傳感器技術(shù)領(lǐng)域，提供了一種一體式電流傳感器，包括：基板、軟磁結(jié)構(gòu)層、金屬導(dǎo)線層、磁敏感元件及絕緣材料；軟磁結(jié)構(gòu)層為U型結(jié)構(gòu)用于聚磁，U型結(jié)構(gòu)生長在基板上且具有一定厚度；金屬導(dǎo)線層的部分位于軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間、且金屬導(dǎo)線層整體垂直于軟磁結(jié)構(gòu)層的U型平面貫穿軟磁結(jié)構(gòu)層；磁敏感元件生長在軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間，緊挨金屬導(dǎo)線層或位于U型結(jié)構(gòu)的開口處，用于感測磁場變化；絕緣材料用于填充軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間未被金屬導(dǎo)線層與磁敏感元件占據(jù)的剩余空間。本實用新型利用半導(dǎo)體集成技術(shù)一體形成含聚磁結(jié)構(gòu)的電流傳感器芯片，實現(xiàn)了電流傳感器的高度集成化與小型化。

技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型屬于半導(dǎo)體技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種一體式電流傳感器。

背景技術(shù)

現(xiàn)有的電流傳感器包括聚磁環(huán)、TMR芯片以及電流生成模塊。待測導(dǎo)線穿過聚磁環(huán)，TMR芯片設(shè)置于聚磁環(huán)的氣隙并用于輸出電信號。現(xiàn)有電流傳感器存在的問題是其聚磁結(jié)構(gòu)和磁電阻的制造工藝不在同一道工序，往往是在磁電阻形成之后在額外制造聚磁結(jié)構(gòu)，不利于器件的集成小型化發(fā)展。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于提供一種一體式電流傳感器，以解決了現(xiàn)有技術(shù)中存在的電流傳感器不能集成小型化的技術(shù)問題。

本實用新型實施例提供了一種一體式電流傳感器，包括：基板，所述基板用于承載各功能部件；軟磁結(jié)構(gòu)層，所述軟磁結(jié)構(gòu)層為U型結(jié)構(gòu)用于聚磁，所述U型結(jié)構(gòu)包括生長在所述基板上且具有預(yù)設(shè)厚度；金屬導(dǎo)線層，以生長的方式成型，其部分位于所述軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間、且所述金屬導(dǎo)線層整體垂直于所述軟磁結(jié)構(gòu)層的U型平面貫穿所述軟磁結(jié)構(gòu)層，所述金屬導(dǎo)線層用于接入外部電流；磁敏感元件，所述磁敏感元件生長在所述軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間，緊挨所述金屬導(dǎo)線層或位于所述U結(jié)構(gòu)的開口處，所述磁敏感元件用于感測磁場變化；絕緣材料，所述絕緣材料用于填充所述軟磁結(jié)構(gòu)層的U型口內(nèi)空間未被所述金屬導(dǎo)線層與所述磁敏感元件占據(jù)的剩余空間。

進一步的，所述U型結(jié)構(gòu)包括外面和內(nèi)面，所述外面包括第一U形面、第二U形面、第一外側(cè)面、第二外側(cè)面、第一外平面、第二外平面，所述內(nèi)面包括第一內(nèi)側(cè)面、第二內(nèi)側(cè)面、第一內(nèi)平面；所述第一外側(cè)面與所述第二外側(cè)面為所述U型結(jié)構(gòu)的U字外兩側(cè)面，所述第一外平面為所述U型結(jié)構(gòu)的U字外側(cè)底面，所述第二外平面為所述U型結(jié)構(gòu)的U字頂面，所述第一內(nèi)側(cè)面與所述第二內(nèi)側(cè)面為所述U型結(jié)構(gòu)的U字內(nèi)兩側(cè)面，所述第一內(nèi)平面為所述U型結(jié)構(gòu)的U字內(nèi)側(cè)底面；所述外面中的任意其中一面與所述基板接觸，所述軟磁結(jié)構(gòu)層基于所述外面中的任意其中一面生長在所述基板上。

進一步的，所述軟磁結(jié)構(gòu)層基于所述第一外側(cè)面、所述第二外側(cè)面、所述第一外平面及所述第二外平面中的任意一面生長在所述基板上，所述金屬導(dǎo)線層中的電流方向垂直于所述第一U形面所在的平面。

進一步的，所述軟磁結(jié)構(gòu)層基于所述第一U形面及所述第二U形面中的任意一面生長在所述基板上。

進一步的，所述金屬導(dǎo)線層包括導(dǎo)線本體層及引線層，所述引線層包括第一引線層及第二引線層；所述第一引線層生長在所述基板與所述軟磁結(jié)構(gòu)層之間，向所述軟磁結(jié)構(gòu)層外延伸；所述導(dǎo)線本體層生長在所述第一引線層上，所述導(dǎo)線本體層位于所述U形柱體結(jié)構(gòu)半圍而成的空間內(nèi)；所述第二引線層生長在所述導(dǎo)線本體層上，向所述軟磁結(jié)構(gòu)層外延伸；所述導(dǎo)線本體層中的電流方向垂直于所述第一U形面所在的平面，所述引線層中的電流方向平行于所述第一U形面所在的平面。

進一步的，所述基板為硅基板，或陶瓷基板，或玻璃基板。

進一步的，所述磁敏感元件為磁電阻效應(yīng)元件，或霍爾元件，或磁通門。

進一步的，所述絕緣材料為無機絕緣材料。

本實用新型實施例至少具有以下技術(shù)效果：