CN104049130A - 多电流传感器器件、多电流分流器件和用于提供传感器信号的方法 - Google Patents
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Abstract
一种多电流传感器器件或者多电流分流器件包括:至少两个电阻段,包括第一电阻段和第二电阻段;至少两个连接段,包括第一连接段和第二连接段;以及公共连接段。第一电阻段电耦合在第一连接段与公共连接段之间。第二电阻段电耦合在第二连接段与公共连接段之间。使用一个实施例可以改善在高效集成、紧凑集成、紧凑实现方式和准确确定指示多个电流中的至少一个电流的至少一个值之间的折中。还提供一种用于提供传感器信号的方法。
Description
技术领域
实施例涉及一种多电流传感器器件、多电流分流器件、印刷电路板和用于提供多电流分流器件或者多电流传感器器件的方法。
背景技术
在许多应用领域中,可能出于不同原因而必须确定多个电流。例如可以可取或者甚至有必要确定在电路装置中的多个电流以保证相应电路装置、包括该电路装置或者与该电路装置关联的对应设备或者对应系统的正确操作。例如可以在控制相应电流的框架中(例如在封闭反馈回路中)使用待确定的多个电流中的至少一个电流。示例例如来自无刷直流(BLCD)电机的速度和转矩控制领域,其中通常测量经过反相器电路的三个电流中的至少两个电流。为此,不仅电流的绝对准确度可能至关重要,而且可能必须用某个准确度测量电流的比值。
然而也存在用于确定多个电流的其它原因。例如可以出于安全原因而可取的是确定多个电流中的至少一个电流以防止关联电路装置、对应设备或者系统受到损坏。这同样也可以适用于防止来自向相应电路装置涵盖的更多部件或者系统的损坏。通过确定一个或者多个电流,也可以有可能防止来自其它物品、用户、服务人员或者其他人员的损坏。
然而许多应用和实现方式可能受制于技术、经济、与制造有关的和其它边界条件。例如在印刷电路板或者另一载体上的可用空间可能有限从而偏向于更紧凑的实现方式或者集成。自然地,经济边界条件也可以偏向于更成本高效的实现方式。然而可能希望保证在 确定至少一个电流时的某个准确程度。
确定一个或者多个电流可以例如基于测量在电阻两端的多个电流的至少一个电压降。基于确定的电压降,然后可以例如基于欧姆定律确定至少一个电流值。
因此,存在需要以改善在高效集成、紧凑集成、紧凑实现方式和准确确定指示多个电流中的至少一个电流的至少一个值之间的折中。
发明内容
根据一个实施例的一种分立多电流传感器器件包括评估电路以及至少第一电流轨和第二电流轨。第一电流轨和第二电流轨包括公共连接段。第一电流轨还包括第一电阻段和第一连接段,从而第一电阻段电耦合在第一连接段与公共连接段之间。第二电流轨还包括第二电阻段和第二连接段,从而第二电阻段电耦合在第二连接段与公共连接段之间。评估电路被配置用于确定在至少两个电阻段之一两端的至少一个电压降并且基于至少一个确定的电压降提供传感器信号,传感器信号指示流过相应电阻段的电流的至少一个电流值。
实施例基于如下发现,该发现为在高效集成、紧凑集成、紧凑实现方式和准确确定指示多个电流中的至少一个电流的至少一个值之间的折中可以通过使用根据一个实施例的多电流传感器器件而可实现。例如,通过将两个电阻段集成到单个器件中,可以有可能确定向传感器器件提供的多个电流或者指示在相同器件中的多个电流的值。另外,通过将两个电阻段连接到公共连接段,该器件的大小可以可减少。可以减少电连接的并且作为结果减少在载体、比如印刷电路板(PCB)上的信号线的数目。另外,通过实施评估电路,多电流传感器器件可以提供直接处理确定的至少一个电压降这样的可能性。这些因素中的所有、一些或者一个因素可以贡献前述折中的改善。
根据一个实施例的一种多分流器件包括:至少两个电阻段,包 括第一电阻段和第二电阻段;至少两个连接段,包括第一连接段和第二连接段;以及公共连接段。第一电阻段电耦合在第一连接段与公共连接段之间。类似地,第二电阻段电耦合在第二连接段与公共连接段之间。至少两个电阻段中的至少一个电阻段包括如下材料,该材料具有比至少两个连接段和公共连接段中的至少一项的材料更小的电阻率随温度的变化和更高的电阻率。
实施例基于如下发现,该发现为可以通过运用根据一个实施例的多电流分流器件来实现在高效集成、紧凑集成、紧凑实现方式和准确确定指示多个电流中的至少一个电流的至少一个值之间的折中。例如通过运用至少两个电阻段和电耦合到电阻段的至少两个连接段,可以有可能向相同多电流分流器件提供多个电流。通过运用公共连接段,可以有可能减少多电流分流器件的大小并且简化它向电路装置中的集成。另外,通过使用如下材料,该材料具有比连接段中的至少一个连接段的材料更小的电阻率随温度的变化、但是更高的电阻率,更准确确定可以在也可以受将由其自身确定的电流影响的更大温度范围内是可实现的。
根据一个实施例的一种用于提供传感器信号的方法包括:向分立传感器器件提供第一电流,第一电流包括与组合的电流的第一部分对应的量值;向分立传感器器件提供第二电流,第二电流包括与组合的电流的第二部分对应的量值;组合第一电流和第二电流以形成组合的电流或者将组合的电流拆分成第一电流和第二电流;并且提供传感器信号,传感器信号包括关于第一电流的和第二电流的量值的信息。
一种用于提供传感器信号的一个实施例基于如下发现,该发现为可以通过向相同传感器器件提供第一和第二电流来改善前述折中。这可以例如改善测量的准确度。
附图说明
将在附图中描述本发明的若干实施例。
图1示出根据一个实施例的多电流分流器件的示意平面图。
图2与指示在向单电流分流器件施加电流时的电势分布的仿真结果一起示出单电流分流器件的透视图。
图3示出用于无刷DC电机的控制单元的简化电路图。
图4示出包括根据一个实施例的多电流分流器件或者根据一个实施例的多电流传感器器件的用于无刷DC电机的电机控制单元的部分电路图。
图5示出根据一个实施例的多电流分流器件的透视图。
图6示出在根据一个实施例的印刷电路板(PCB)上的信号线的平面图。
图7示出根据一个实施例的用于提供多电流分流器件或者多电流传感器器件的方法的流程图。
图8示出根据一个实施例的又一多电流分流器件的透视图。
图9示出根据图8中所示实施例的多电流分流器件的另一透视图。
图10a示出根据一个实施例的多电流传感器器件的示意平面图。
图10b示出根据一个实施例的多电流传感器器件的示意平面图。
图11示出在印刷电路板上的根据一个实施例的多电流传感器器件的透视图。
图12示出包括模制化合物的根据一个实施例的封装的多电流传感器器件的透视图。
图13示出根据图12的一个实施例的封装的多电流传感器器件的透视底视图。
图14示出根据一个实施例的多电流传感器器件的示意平面图。
图15示出包括静电放电保护电路的根据一个实施例的多电流传感器器件的透视图。
图16示出根据图15中所示实施例的多电流传感器器件的引线框的透视底视图。
图17示出根据一个实施例的多电流传感器器件的平面图。
图18示出根据一个实施例的多电流传感器器件的平面图。
图19示出在根据一个实施例的用于多电流传感器器件的印刷电路板上的信号线的布局。
图20与根据一个实施例的多电流传感器器件的引线框一起示出图19的印刷电路板的信号线的透视图。
图21与根据一个实施例的使用多电流传感器器件的倒装芯片样式来装配到引线框的评估电路的裸片一起示出图20的印刷电路板的信号线和引线框的透视图。
图22示出图21的印刷电路板和引线框的印制线以及根据一个实施例的多电流传感器器件的评估电路的封装的裸片的模制化合物。
图23示出根据一个实施例的用于提供传感器信号的方法的流程图。
图24示出装置的平面图,该装置可以用来实施用于提供传感器信号的方法的一个实施例。
具体实施方式
在下文中,将更具体描述实施例。在本文中,概述标号将用来同时描述若干对象或者描述这些对象的公共特征、尺度、特性等。概述标号基于它们的个别标号。另外,将用相同或者相似标号表示在若干实施例或者若干图中出现、但是至少在它们的功能或者结构特征中的至少一个、一些或者所有特征方面相同或者至少相似的对象。为了避免不必要的重复,除非另有明示——或者鉴于描述的上下文和附图——或者暗示,描述的引用这样的对象的部分也涉及不同实施例或者不同图的对应对象。因此,可以用至少一些相同或者相似特征、尺度和特性实施、但是也可以用不同性质实施相似或者 有关对象。
在许多应用和实现方式的领域中,将出于不同原因而确定多个电流。例如可以可取的是监视电路装置、设备或者系统的多个电流,以例如允许电路装置例如通过运用封闭反馈回路来控制相应电流。这同样也可以适用于促进安全功能,以例如防止损坏或者破坏相应电路装置、设备或者系统。也可以可取的是确定多个电流以防止用户、维护人员或者其他人员受到相应电路装置、设备或者系统的故障所损害。
为了确定电流,可以采用若干方式。例如,可以确定在电阻器、电阻元件、电阻段等两端的电压降,可以使用欧姆定律基于该电压降计算流过电阻器的电流,假设电阻器的电阻已知、可以被确定或者可以被估计。流过电阻器的电流I然后等于电压降V除以电阻器的电阻R(I=V/R)。如以下将概述的那样,多电流分流器件的实施例以及多电流传感器器件的实施例基于这一操作模式。
图1示出根据实施例的两个不同多电流分流器件100的示意平面图。实施多电流分流器件100为分立器件。分立器件可以是允许在相同时间同时操纵所有部件的器件。另外,它可以——在它的内部结构方面——具有良好定义的布置和/或良好定义的热和感应性质。换而言之,分立器件可以代表在校准过程之后的结构和性质的固定布置。在校准过程之后,校准的器件可以在指定的容差限制内操作。
更具体而言,图1用实线示出多电流分流器件100的第一实施例,该多电流分流器件包括两个电阻段110、两个连接段120和公共连接段130,而图1中的实线和虚线所示多电流分流器件100的第二实施例包括三个电阻段110、三个连接段120和公共连接段130。电阻段110与连接段120和公共连接段130一起形成电流轨135,也被称为电流路径。电流轨中的第一电流轨135-1包括第一电阻段110-1、第一连接段120-1和公共连接段130。相应地,电流轨中的第二电流轨135-1包括第二电阻段110-1、第二连接段120-1和公共连接段130。 连接段120和公共连接段被配置用于允许多电流分流器件100电耦合到外界电路。
电阻段110被配置用于包括比连接段120和公共连接段130更高的电阻。因而,在电流流过相应电流轨135时,在电阻段110中的功率耗散比在连接段120和公共连接段130中更高。
根据一个实施例的多电流分流器件100能够如前文概述的那样被提供多个电流。为了实现这一点,多电流分流器件100包括至少两个电阻段110,该至少两个电阻段用作多个元件在其之上产生可测量电压降的电阻元件或者电阻器。为了向电阻段110中的每个电阻段提供多个电流之一,多电流分流器件100包括数目通常与电阻段110的数目相等的连接段120。另外,多电流分流器件100也包括可以例如耦合到公共参考电势(例如接地电势(GND))、电流宿或者电流源的公共连接段130。通过使用一个实施例,可以有可能不仅减少电流分流器件本身的大小而且减少器件的操作所需要的引线数目和它在电路板上的所需空间。
一般而言,多电流分流器件100包括至少两个电阻段110以及至少两个连接段120和公共连接段130,该至少两个电阻段包括第一电阻段110-1和第二电阻段110-2,该至少两个连接段包括第一连接段120-1和第二连接段120-2。第一连接段110-1电耦合在第一连接段120-1与公共连接段130之间。在图1中所示实施例中,在第一电阻段110-1与第一连接段120-1之间的直接电接触布置于在参考平面150的一侧上的一半空间140-1中,其也被称为第一半空间。第一电阻段110-1还通过形成直接电接触来直接电耦合到公共连接段130,该直接电接触定位或者布置于相对于参考平面150的另一半空间140-2中,其也称为第二半空间140-2。第一电阻段110-1相对于第一连接段120-1和公共连接段130的电连接——在图1中所示实施例中——通过直接使相应段110、120、130相互接触来形成。在相应段110、120、130之间的电接触完全布置于两个半空间140-1、140-2之一中。
在图1中所示实施例中,这不仅适用于在第一电阻段110-1分别与第一连接段120-1和公共连接段130之间的接触,而且适用于在第二电阻段110-2与第二连接段120-2与公共连接段130之间的电接触。在图1中的实线所示实施例中,在电阻段110与连接段120之间的所有电接触位于相对于参考平面150的一半空间140-1(第一半空间140-1)中,而在相应电阻段110与公共连接段130之间的所有电接触位于另一半空间140-2(第二半空间140-2)中。
参考平面50在数学意义上是与至少两个电阻段110中的所有电阻段相交的虚拟参考平面。在图1中的实线所示实施例中,参考平面150与连接个别连接段120和公共连接段130的最短连接线实质上垂直放置。
通过在相对于参考平面150的不同半空间140中在电阻段110与连接段120和公共连接段130之间布置电接触,可以有可能确定电阻段110的几何形状并且因此更准确地确定电阻。另外,可以有可能通过以描述的方式在先前提及的电阻段110与连接段120以及公共连接段130之间连接电接触来实现多电流分流器件100的更紧凑的实现方式,这也可以允许向电路中的更紧凑集成。
然而,也可以与图1中的实现所示实施例相比较,不同地布置在电阻段110与连接段120和公共连接段130之间的电接触。例如迄今无需以这样的方式在几何形状上定义根据一个实施例的多电流分流器件100,以该方式,可以定义与所有至少两个电阻段110相交的参考平面150。换而言之,可以用所有至少两个电阻段110相交的参考平面150不存在这样的方式在几何形状上设计根据一个实施例的多电流分流器件。
这可以例如是在公共连接段130在几何形状上布置在至少两个电阻段110中的至少两个电阻段之间时的情况。例如,公共连接段130可以形成多电流分流器件100的中心段,而电阻段110从公共连接段130向外放射状延伸,从而电耦合到电阻段110的连接段120也向外放射状布置。可以例如用伸展方式或者如下楔形几何形状 实施多电流分流器件100,该楔形几何形状例如具有在邻接电阻段110之间的大于90°的角度。换而言之,包括确切两个电阻段110和确切两个连接段110的多电流分流器件100可以例如是I形状或者V形状,而在至少两个电阻段110中的至少两个电阻段之间的角度多于90度并且居中地布置公共连接段130。
两个段、对象或者结构在无布置于两个相应对象之间的相同类型的另外的对象、结构或者段时邻接或者相邻。然而,邻接或者相邻也包括有可能两个对象、结构或者段毗邻或者相互直接或者紧接接触,这称为相应对象紧接邻接。
电耦合的部件、段或者其它结构可以相互直接或者间接耦合。例如,电阻段110可以通过将电阻段110和连接段120直接相互电传导接触来直接耦合到连接段120。然而在一些境况之下,可以可取的是在相应段之间引入中间结构或者中间层,以例如实现在它们之间的更好机械耦合或者减少在它们之间的电阻或者提高在它们之间的导电性。根据制造过程,这样的中间层可以例如由于电阻段110的材料向连接段120中的迁移或者相反而形成。在这一情况下,例如包括金属络合物、配位络合物、合金等的中间层或者屏障可以形成。自然地,这也同样适用于在电阻段110与公共连接段130之间的电接触。
取决于根据一个实施例的多电流分流器件100的具体布局和设计,多电流分流器件100可以被布置或者设计为从而对称平面160存在,至少两个电阻段110相对于该对称平面对称地布置。在图1中的实线所示实施例中,两个电阻段110-1、110-2关于对称平面160平行布置,而公共连接段130与对称平面160实质上垂直延伸从而与这一平面相交。电耦合到相应电阻段110的连接段120——在图1中的实线所示实施例中——也关于对称平面160对称地布置从而也与对称平面160实质上平行延伸。这一布置使得有可能以很紧凑方式设计和实施多电流分流器件100。作为结果,也可以有可能更高效和更紧凑地实施根据一个实施例的这样的多电流分流器件100从而 促成包括这样的多电流分流器件100的电路装置、设备或者系统的更小并且最终更高效的实现方式。
然而,在其它实施例中,迄今不必关于对称平面160平行布置电阻段110。例如电阻段110可以被布置用于在它们之间形成角度。例如在选择90°或者更少的角度时,可以可能定义如先前概述的参考平面150和相对于电阻段110的定向或者布置的对称平面160。在多电流分流器件100包括确切两个电阻段110的情况下,除了图1中的实线描绘的平行定向之外,也可以利用在V形布置中的电阻段110实施多电流分流器件100。
包括确切两个电阻段110和确切两个连接段120的根据一个实施例的任何多电流分流器件100也可以称为双电流分流器件。
通过以参考平面150和对称平面160中的至少一个平面存在这样的方式实施多电流分流器件100,可以有可能更紧凑地实施多电流分流器件100。也可以有可能向电路中更高效和更紧凑地集成根据一个实施例的这样的多电流分流器件100。
在根据一个实施例的多电流分流器件100的情况下,至少两个电阻段110可以包括如下材料或者可以由如下材料形成,该材料具有比至少两个连接段120和公共连接段130中的至少一项的材料更小的电阻率随温度变化。这些材料经常包括更高电阻。通过使用具有更高电阻率(也称之为材料的具体电阻)的材料,可以有可能考虑到可以在实施包括多电流分流器件100的电路时出现的装配变化、电流分布变化和其它缺陷而更准确地定义相应电阻段110相对于连接段120的(电)阻。另外,通过使用具有更小的电阻率随温度变化的材料,可以有可能在温度、电流和其它参数的更宽范围内更准确地确定流过电阻段110的电流。例如,由于流过电流轨135的电流,对应电阻段110的温度可能由于自加热而上升。在电阻段110中耗散的能量可以通过它与电路的其它部分的热耦合而部分地离开多电流分流器件100。然而,这也可能增加电阻段110的温度。由于电阻率随温度的变化小,电阻段110的电阻仅由于温度而略微改变, 这可以允许更准确确定流过器件100的电流。
为了允许易于通过焊接将连接段120和公共连接段130连接到印刷电路板(PCB)或者另一载体,用于这些连接段120、130中的任何连接段的材料也可以是被配置用于通过焊接来提供与印刷电路板或者载体的电和/或机械连接的焊料。
原理上,充分电传导的所有材料可以在多电流分流器件100的框架中分别用于电阻段110、连接段120、130。例如,取决于根据一个实施例的多电流分流器件100将确定的电流,使用比如金属、合金或者其它金属材料的金属材料可以是可取的。例如,可以在用于连接段120和公共连接段130的材料中使用或者包括铝(Al)和铜(Cu)。例如,比如铜镍合金(Cu/Ni合金)的合金可以用作为用于电阻段110的材料。这样的合金可以例如提供比纯金属、比如铜(Cu)更小的电阻率随温度变化。另外,它的电阻率通常高于更纯金属、比如先前提到的铜(Cu)的电阻率。作为结果,相应连接段120(例如连接段120-1)、相应电阻段110(例如电阻段110-1)和公共连接段130的串联连接的电阻可以由于电阻段110的几何形状和它的更高电阻率而主要由它的电阻确定。
至少两个电阻段110的和至少两个连接段120的以及公共连接段130的材料可以包括在它们的电阻率和它们的相应电阻率在指定的温度、例如在0度(273.15K)、20℃(293.15K)或者25℃(293.15K;77F)下随温度的变化方面的先前定义的关系。然而在多电流分流器件100的实施例中,在电阻率和电阻率随温度的变化之间的这些关系也可以存在于指定的温度范围中,该温度范围包括下界温度和比下界温度更高的上界温度。下界温度可以例如等于-50℃、-20℃、0℃或者5℃。相似地,上界温度可以例如等于150℃、100℃、75℃、50℃或者25℃。
在根据一个实施例的多电流分流器件100中,选择至少两个电阻段110的材料实质上相同。这可以例如通过同时制造至少两个电阻段110来实现。作为结果,可以减少或者甚至消除至少两个电阻 段110的化学组成的变化。因而,可以进一步减少电阻段110的电阻的相对变化从而促成更准确确定向多电流分流器件100提供的电流。
这也可以在根据一个实施例的多电流分流器件100中适同样用于至少两个连接段120的材料并且可选地也适用于公共连接段130的材料。这些段也可以例如通过同时制造这些段由实质上相同材料制造。作为结果,也可以相对于彼此减少或者甚至完全消除相应段的电阻的变化。这可以促成向多电流分流器件100提供的电流的更均匀或者相等分布并且因此促成电流向相应电阻段110的更均匀分布和电流的更准确确定。
如以上概述的那样,连接段120与公共连接段130一起被设计用于向多电流分流器件100提供待确定的电流。通过相应地实施多电流分流器件100,至少两个连接段120和公共连接段130可以被配置用于直接可装配到印刷电路板(PCB)上。自然地,被配置用于可直接装配到PCB上的任何器件可以利用焊料、焊膏或者任何导电粘合剂以提供机械稳定性和导电性二者。例如,多电流分流器件100可以被配置用于与至少两个连接段120中的所有连接段和公共连接段130可装配到印刷电路板的相同侧上。例如,多电流分流器件100可以被实施为表面可装配器件(SMD)从而允许多电流分流器件100直接焊接到印刷电路板上并且因此焊接于印刷电路板的相同侧上。另外,器件100也可以包括用于允许器件100例如经由通孔装配直接可装配到PCB上的引脚或其他引线。
如图1中的实现所示的多电流分流器件100是包括确切两个电阻段110并且包括确切两个连接段120的根据一个实施例的多电流分流器件100。换而言之,图1中的实线所示的多电流分流器件100是可以向其提供两个独立电流的双电流分流器件。例如,可以向第一连接段120-1提供电流之一从而传送至第一电阻段110-1中和公共连接段130中,从该处可以提取它。第一连接段120-1、第一电阻段110-1和公共连接段130因此形成第一电流轨。相似地,可以向第二 连接段120-2提供两个电流中的第二电流从而穿过第一电阻段110-2和公共连接段130。第二连接段120-2、第二电阻段110-2和公共连接段130因此形成第二电流轨。在下文中,将第一和第二(以及可能更多)电流路径135的联合简称为电流路径。换而言之,公共连接段130用作公共端子,两个电流在向如图1中所示的多电流分流器件100提供或者从其提取时穿过该公共端子。
虽然连接段120的数目和电阻段110的数目迄今已经总是相等,但是连接段120的数目和电阻段110的数目可以不同。例如,在一些境况之下,可以可取的是将两个或者更多连接段120电耦合到单个电阻段110以例如允许向相同电阻段110提供不同电流。然而也可以在一些境况之下可取的是将两个或者更多电阻段110耦合到单个连接段120。
然而,在根据一个实施例的多电流分流器件100中,第一连接段120-1仅经由第一电阻段110-1、公共连接段130和第二电阻段110-2的串联连接电耦合到第二连接段120-2。换而言之,除了经由公共连接段130的电连接之外,第一和第二电阻段110-1、110-2以及第一和第二连接段120-1、120-2分别相互电绝缘。
如图1中的实线所示多电流分流器件100包括确切两个电阻段110-1、110-2和确切两个连接段120-1、120-2。由于电阻段110-1、110-2关于对称平面160的先前描述的对称性以及相对于参考平面150的平行和对称布置,多电流分流器件100实质上为U形,其中公共连接段130形成U的交叉连接并且两个电阻段110和连接段120形成U形的两个支路。
然而,如前文概述的那样,电阻段110的数目和连接段120的数目可以大于两个。为了图示这一点,图1还示出根据一个实施例的多电流分流器件100的第二实施例。它包括也相对于其它两个电阻段110-1、110-2平行布置的第三电阻段110-3以及相对于第一和第二连接段120-1、120-2平行布置并且电耦合到第三电阻段110-3的第三连接段120-3。公共连接段130也如图1中的实线和虚线所示 耦合到第三电阻段110-3。因此,第三电阻段110-3也电耦合在第三连接段120-3与公共连接段130之间。
由于第三电阻段110-3和它的关联连接段120-3分别相对于第一和第二电阻段110-1、110-2和它们的关联连接段120-1、120-2的平行布置,根据一个实施例的多电流分流器件100实质上为W形。作为结果,这一多电流分流器件100包括对称平面160’,其关于对称平面160平行移动从而与第二电阻段110-2和它的关联连接段120-2相交的。
如以上概述的那样,实施例涉及用于电流测量的电流分流器。在常规上,这些由电阻段和接触段组成。为了举例说明这一点,图2与指示以伏特(V)为单位测量的相等电势点的仿真线一起示出常规电流分流器200的透视图。电流分流器200与两个接触部分220-1、220-2一起包括先前提到的电阻部分210,电阻部分电耦合于该两个接触部分之间。接触部分包括两个接触区域,其中电流分流器200可以焊接到包括两个电绝缘引线230-1、230-2的印刷电路板。备选地或者附加地,接触部分220也可以螺栓连接或者耦合到汇流条。
接触部分220由典型地为铜(Cu)或者铝(Al)的良好电和热导体构成。电阻部分210通常由具有小或者消没的电阻对温度的依赖性的合金制成。如果电流在电流分流器200两端流过,则电压降出现。这一电压在许多应用中近似为10mV并且可以由在图2中未示出的电路装置测量。基于测量的电压,可以根据欧姆定律I=V/R估计电流,其中I是电流,V是测量的电压,并且R是电流分流器200的电阻。不准确归因于电流分流器200相对PCB电流印制线或者引线230的放置容差、可变印制线几何形状、PCB引线230以及相焊接接头的不同厚度、对于合金的工艺容差和电流分流器200的几何形状容差。例如电阻部分210的长度、宽度和厚度可以导致在电流分流器200的电阻方面的变化。这些变化可以总计达若干百分比。
然而,有如下场合和应用,其中存在需要以测量多于一个电流, 例如比如用于无刷DC电机(DC=直流)的控制单元或者控制器电路。
图3示出用于无刷DC电机的控制单元300的简化电路图。控制单元300包括反相器310,该反相器耦合到控制单元300的第一端子320和第二端子330。第一端子320被配置用于被供应电源电势,而第二端子330被配置用于被供应参考电势、例如接地电势。第二端子330相应地也耦合到控制单元300的底座340。
在第一与第二端子320、330之间连接电容器350,该电容器被配置用于抑制在两个端子320、330出现的相对于彼此的电压变化。控制单元300还包括耦合在第二端子330与反相器310之间的第一分流器360。控制单元300还包括第一运算放大器370(“OPV”),该第一OPV用输入方式耦合到第二端子330和位于第一分流器360与反相器310之间的第一节点380。第一运算放大器370的输出耦合到模拟/数字转换器390(“ADC”),该ADC是也在控制单元300中包括的微控制器400(“μC”)的部分。第一运算放大器370与模拟/数字转换器390一起被配置用于在电流流过第一分流器360时确定在第一分流器360两端的电压降。
如图3中所示控制单元300被设计用于三相无刷DC电机,其可由连接器410连接到控制单元300。连接器410这里包括电机的三个线圈420-1、420-2、420-3可连接到的至少三个接触。在图3中,仅出于示例目的而在它们连接到连接器410的形式中示出三个线圈420-1、420-2、420-3。反相器310对应地包括三个电流路径430-1(“U”)、430-2(“V”)、430-3(“W”)。三个电流路径430中的每个电流路径分别包括第一开关440-1、440-2、440-3,其分别耦合在第一端子320与对应节点450-1、450-2、450-3之间。
电流路径430中的每个电流路径还包括耦合在节点450与第二分流器470-1、470-2、470-3之间的第二开关460-1、460-2、460-3,第二分流器470-1、470-2、470-3中的每个分流器也耦合到在反相器310与第一分流器360之间的第一节点380。电流路径430中的每个电流路径在图3中所示电路装置中包括又一节点480-1、480-2、 480-3,其中仅用标号标注第三电流路径430-3的又一节点480-3。一个或者多个第二运算放大器490(“OPV”)用输入方式耦合到又一节点480和第一节点390并且被配置用于确定在相应第二分流器470两端的电压降。第二运算放大器490也耦合到微控制器400的模拟/数字转换器390(“ADC”)。
可以用例如包括晶体管或者基于晶体管技术的器件的大量多种不同切换元件的形式实施第一和第二开关440、460。仅举几例,例如可以实施第一和第二开关440、460为场效应晶体管、双极晶体管、绝缘栅双极晶体管(IGBT)。
在图3中所示电路装置中,第一和第二开关440、460中的每个开关包括控制端子,其耦合到在微控制器400中包括的脉宽调制电路500(PWM电路)。通过向第一和第二开关440、460提供对应控制信号,脉宽调制电路500能够控制流过三个相应420-1、420-2、420-3的电流。
然而为了监视流过线圈420的三个电流中的至少两个电流,控制单元300还包括耦合于节点350-1与用于第一线圈420-1的连接器410的连接之间的磁操作电流传感器510。电流传感器510耦合到第三运算放大器520的输入,该第三运算放大器的输出同样耦合到如图3中的标注“ADC”所示的微控制器400的模拟/数字转换器390。
控制单元300还包括耦合在用于第三线圈420-3的连接器410的连接与第三电流路径440-3的对应节点430-3之间的第三分流器530。Δ-∑调制器电路540(delta-sigma调制器;“Δ∑”)的第一输入耦合到第三节点350-3,而Δ-∑调制器电路(Δ∑MOD)540的第二输入耦合到第三线圈420-3的连接器410的连接。经由隔离电路(ISO)550,Δ-∑调制器电路540耦合到微控制器400的Δ-∑解调器电路(Δ∑DEMOD)560。隔离电路550可以被配置用于从微控制器400和它的Δ-∑解调器电路560电隔离Δ-∑调制器电路540的输出。
另外,微控制器400还包括数字/模拟转换器570(“DAC”)和可以例如基于ARM架构实施的微控制器芯或者处理器芯580。仅举 一例,例如处理器芯580可以包括一个或者多个CORTEX芯。
控制单元300可以通过向第一和第二开关440、460提供适当控制信号来控制经由连接器410耦合的线圈420,这些控制信号可以例如由微控制器400的处理器芯580执行的程序控制。微控制器400的脉宽调制电路500提供的控制信号通过相应地控制电流路径440的第一和第二开关440、460来控制流过个别线圈420的电流的数量。
然而,可以可取的是影响电机提供的总功率、它的每分钟转数和其它参数。因而,可以可取的是测量流过线圈420中的每个线圈的所谓相位电流。在图3中所示电路装置中,这可以例如由第三分流器530和电流传感器510实现,这提供相应电流传感器510、530的数千伏特的电隔离,然而这可能最终引起附加成本。例如,电流传感器510通过测量相应电流引起的磁场来确定流过第一线圈420-1的电流并且因此提供良好电隔离。为了提高相对于第三分流器530的隔离,在Δ-∑调制器电路54之间引入隔离电路550。
第一分流器360可以用来测量——经由第一运算放大器370——在接地路径中流向第二端子330的电流。而在这一点,流过线圈420或者换而言之流过反相器310的对应三个半桥或者电流路径440的电流的确切分布未知。
因此,常规系统利用第二分流器470-1、470-2、470-3以测量在电流路径430或者半桥中的每个电流路径或者半桥中流动的电流。然而这里通常需要对应电流路径430的至少两个支路以确定流过个别线圈420的电流分布,因为可以计算第三电流。换而言之,这样的实现方式经常与在可以例如实施为集成电路的微控制器400中的适当模拟/数字转换器一起需要两个分流器和两个运算放大器。
换而言之,图3示出频率转换器的电路图,该频率转换器具有用于使用微控制器400来测量电流的各种设施。也可以实施多电流分流器件100或者——在确定或者向多电流分流器件100提供仅两个电流的情况下——双分流器解决方案。这也可以同样对于以下将更具体描述的根据一个实施例的多电流传感器器件成立。
图4示出运用根据一个实施例的多分流器件100的控制单元300的部分电路图。更具体而言,图4仅示出三个下侧第二开关460-1、460-2、460-3,实施该三个下侧开关分别为绝缘栅双极晶体管,也称为IGBT1、IGBT2和IGBT3的。换而言之,图4仅示出反相器310的半桥(电路路径430)的下侧。
然而,比较如图4中所示电路图与图3的电路图,已经省略电路路径430-1的第一第二分流器470-1。另外,第二和第三第二分流器470-2、470-3分别已经被包括确切两个电阻段110的多电流分流器件100替换,这两个电阻段在图4中分别示出为具有电阻值Rsh15和Rsh15’的电阻器。电阻段110-1耦合到第二电流路径430-2的第二开关460-2,而电阻段110-2耦合到第三电流路径430-3的第二开关460-3。为了有助于这一点,多电流分流器件100的连接段120-1、120-2电耦合到第二开关460-2、460-3。公共连接段130电耦合到接地电势也耦合到的第二端子330。在这一电路中,未实施可选第一电流分流器360。通过检测分别流过第二开关460-2、460-3的电流115和115’分别引起的、在图4中也标注为Vsh15和Vsh15’的、两个电阻段110-1、110-2两端的电压降,可以使用欧姆定律来确定电流115和115’。
换而言之,如图4中所示多电流分流器件100在这里所示电路中包括确切两个电流输入和一个电流输出。它还包括两个电压输出Vsh15和Vsh15’,该两个电压输出根据I15=Vsh15/Rsh15和I15’=Vsh15’/Rsh15’基于欧姆定律供应在充当电流分流电阻器Rsh15和Rsh15’的两个电阻段110之上的电压降。
图5示出实施为双电流分流器件的多电流分流器件100的透视图,该双电流分流器件具有确切两个电阻段110-1、110-2,确切两个连接段120-1、120-2和一个公共连接段130。更具体而言,图5中所示多电流分流器件100安装和装配于印刷电路板600(PCB)上,该PCB包括分别电耦合到连接段120-1、120-2的第一电流线610-1和第二电流线610-2。两个电流线610在印刷电路板600上相互分离 以保证可经由两个电流线610向多电流分流器件100供应的两个电流的电隔离。
公共连接段130电耦合到公共电流线620,该公共电流线可以连接到先前提到的参考电势、例如接地电势。因此,经过第一电流线610-1供应的电流可以穿过连接段120-1、电阻段110-1和公共连接段130以到达公共电流线620。相应地,向电流线610-2供应的电流可以在连接段120-1进入多电流分流器件100、穿过电阻段110-2并且经由公共连接段130离开多电流分流器件100从而到达公共电流线620。然而,电压感测线已经出于清楚考虑而已经在图5中省略并且因此不可见。电流线610、620也称为途经、印制线或者引线、例如称为电流途经、电流印制线或者电流引线。
图6示出如图5中所示印刷电路板600的平面图。然而,仅为了清楚起见,已经在图6中省略根据一个实施例的多电流分流器件100。除了第一和第二电流线610-1、610-2和公共电流线620之外,图6也图示在第一电流线610-1中结束的第一感测线630-1。印刷电路板600还包括在第二电流线610-2中结束的第二感测线630-2和在公共电流线620中结束的公共感测线640。感测线630、640也称为途经、印制线或者引线、例如称为感测途经、感测印制线或者感测引线。
电流线610和公共电流线620通常包括比感测线630和公共感测线640的宽度更大的宽度。在印刷电路板600的实施例中,电流线610的和公共电流线620的宽度可以按照例如至少为2、至少为3、至少为4或者至少为5的倍数分别比感测线630和公共感测线640的宽度更宽。
如图6所示,设计具有三个电压感测线630-1、630-2、640的PCB布局,从而在第一感测线630-1与第二感测线630-2之间的最小距离实质上等于在第一电流线610-1与第二电流线610-2之间的最小距离。在点670-1、670-2确定在第一与第二感测线630-1、630-2之间的距离650,在这些点,第一感测线630-1在第一电流线610-1中 结束,并且第二感测线630-2在第二电流线610-2中结束。
公共感测线640包括在公共电流线620中结束并且沿着第一直线690延伸的直段680。第一直线690可以至少在与直段680在公共电流线620中结束处接近的区域中是公共电流线620的对称线。假设在公共电流线620以内的电流的均匀分布,这一布置可以帮助加权在相应电流轨135(在图6中未示出)中流动的电流贡献。因而第一和第二感测线630-1、630-2可以定位于其中仅预计小电流流量的地方。
例如,第一和第二感测线630-1、630-2可以定位于与连接点670-1、670-2的第二直线700居中相交的地方,在这些点,分别地,第一感测线630-1在第一电流线610-1中结束,并且第二感测线630-2在第二电流线610-2中结束。换而言之,公共感测线640的直段680相对于第一和第二感测线630-1、630-2的沿着第一直线690延伸的对应段居中布置。换而言之,直段680沿着第一直线690并且在与直线690垂直的方向上放置于两个先前提到的点670-1、670-2之间的中间。
在图6中所示实施例中,第一直线690与第二直线700垂直相交。然而在其它实施例中,在第一与跌直线690、700之间的角度可以不同于90°。
在如图6中所示印刷600中,实施电流线610-1、610-2和公共电流线620为PCB电流印制线,其中公共电流线620是接地路径的部分,并且电流线610-1、610-2可以如图4中所示连接到相应电流路径430的第二开关。例如可以实施第二开关460以及第一开关440为集成于电流路径430中的也称为半桥的端沟道(end-channel)金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。
如前文在图5的上下文中概述的那样,其中所示多电流分流器件100包括两个电阻路径或者电阻段110-1、110-2以及连接段120-1、120-2和公共连接段130这三个接触部分。比较图5和6的实现方式与图4的部分电路图,电阻段110-1实质上等于具有电阻Rsh15的 电阻器,电流I15在该电阻器之上从第一电流线610-1流向公共电流线620,如图4中已经指示的。对应地,电阻段110-2实质上等于在图4中指示为第二电阻段110-2的电阻器的电阻Rsh15’,电流I15’在该第二电阻段之上从第二电流线610-2流向公共电流线620。
然而,在图6中所示布置中仔细选择第一和第二感测线630-1、630-2以及公共感测线640这三个电压感测线的布置。分别分接在电流线610-1和610-2的电势的感测线630-1、630-2与相应电流线610的内边缘产生接触。那些电流线的内边缘可以彼此相向并且与第一直线690相向。
通过这一方式,与在公共感测线640与第一感测线630-1之间的电势差实质上相等的电压降Vsh15和与在公共感测线640与第二感测线630-2之间的电势差实质上相等的电压降Vsh15’最少受印制线或者电流线610、620的放置的小容差或者多电流分流器件100相对于印刷电路板600的放置容差以及分别在连接段120、130与电流线610、620之间的焊接接头的少量不准确影响。
与将单个电流分流器用于待检测的多个电流中的每个电流的常规方式比较,在使用根据一个实施例的多电流分流器件100时仅需一个接地或者公共感测线620。对照而言,在常规方式中,两个分离电流分流电阻器将各自需要一个专用接地感测线,这产生共计两个接地感测线。换而言之,通过使用根据一个实施例的多电流分流器件100,可以在印刷电路板600上节省空间。
除了节省用于电流分流器本身的空间之外,也可以提高准确度。如以下将概述的那样,可以在相同生产步骤中制成两个电阻段110-1、110-2。作为结果,可以实施电阻段110,从而材料参数很好地匹配。另外,可以有可能一起测试相应电阻段110,这也可以提高相应参数的良好匹配。另外,可以有可能实施公共连接段130为相对大的段从而允许在电阻段110之间的良好接触,使得电阻段110可以在操作条件之下具有接近相同温度。作为结果,即使在操作期间仍然可以提高电阻段110的匹配电阻。
因此,根据一个实施例的印刷电路板600可以包括多电流分流器件100,该多电流分流器件包括至少两个电阻段110、至少两个连接段120和公共连接段,该至少两个电阻段包括第一电阻段110-1和第二电阻段110-2,该至少两个连接段包括第一连接段120-1和第二连接段120-2。至少两个电阻段110中的第一电阻段110-1电耦合在至少两个连接段120中的第一连接段120-1与公共连接段130之间。相似地,至少两个电阻段120的第二电阻段110-2电耦合在至少两个连接段110中的第二连接段110-2与公共连接段130之间。至少两个电阻段110中的至少一个电阻段包括如下材料,该材料具有比至少两个连接段120和公共连接段130中的至少一项的材料更小的电阻率随温度变化。印刷电路板600还包括电耦合到第一连接段120-1的第一电流印制线610-1、电耦合到第二连接段120-2的第二电流印制线610-2、电耦合到公共连接段130的公共电流印制线620、在第一电流印制线610-1中结束的第一感测线630-1、在第二电流线610-2中结束的第二感测线630-2和在公共电流印制线620中结束的公共感测线640。在点670——在这些点,第一感测线630-1在第一电流线610-1中结束,并且第二感测线630-2在第二电流线610-2中结束——在第一感测线630-1与第二感测线630-2之间的最小距离650实质上等于在第一电流线610-1与第二电流线610-2之间的最小距离660。公共感测线620包括在公共电流线620中结束并且沿着与连接点670的第二直线700居中相交的第一直线690延伸的直段680,在这些点670,第一感测线630-1在第一电流线610-1中结束,并且第二感测线630-2在第二电流线610-2中结束。
图7示出根据一个实施例的用于提供多电流分流器件或者多电流传感器器件的方法的流程图。在第一操作中,提供包括第一电阻段110-1和第二电阻段110-2的至少两个电阻段110。在作为110的操作中,提供包括第一连接段120-1和第二连接段120-2的至少两个连接段120。在作为120的操作中,提供公共连接段130。以第一电阻段110-1电耦合在第一连接段120-1与公共连接段130之间这样 的方式执行操作S100、S110和S120。相似地,执行操作S100、S110和S120,从而第二电阻段110-2电耦合在第二连接段120-2与公共连接段130之间。至少两个连接段110中的至少一个连接段包括具有电阻率随温度更小变化的材料。可选地,材料可以包括比至少两个连接段120和公共连接段130中的至少一种的材料更高的电阻率。
同时提供、例如制造至少两个连接段110。作为结果,可以有可能如前文概述的那样减少在至少两个连接段110之间的材料参数扩散。这可以增强待确定的电流的准确度。最后,可以良好定义各种种类的串扰(热、感应),因为两个器件放置于固定位置,并且这提供在后处理步骤中考虑这些系统串扰影响的机会、由此提高电流测量的准确度。
在技术上,存在以下将更具体描述的用于提供根据一个实施例的多电流分流器件100或者多电流传感器器件的大量多种不同方式。例如根据既定的应用领域、指定的电流可持续、操作温度和其它设备特有、环境特有或者操作特有参数,可以使用不同技术。例如,从用于电阻段110的材料的适当线或者应变开始,可以通过将材料线或者应变折射成适当分段来形成公共电阻段。同时地或者后续地,可以将公共电阻段分离成包括第一和第二电阻段110-1、110-2的至少两个电阻段110。这可以例如通过锯切、蚀刻、消隐或者其组合来实施。根据待制造的根据一个实施例的多电流分流器件100的具体实现方式和设计,可以可取、可能甚至有必要在将公共电阻段分离成个别电阻段110之前向折射的分段提供某个种类的载体。例如根据具体实现方式,即使公共连接段130也可以提供用于进一步处理折射的材料分段的适当机械稳定性。
与先前描述的操作中的任何操作同时地、后续地或者在其之前,也可以向公共电阻段或者电阻段110提供连接段120。例如在将公共电阻段分离成个别电阻段器件,可以将又一公共连接段120同时分离成包括第一和第二连接段120-1、120-2的个别连接段120。
可以沿着多个电流分流器件100的以后对称平面160执行分离 公共电阻段。在分离过程期间,因此可以至少部分定义多电流分流器件100的最终形状。
可以通过将连接段120或者公共连接段130的相应材料焊接、键合、融合或者附着到电阻段110的材料来制造连接段120和公共连接段130中的任一段。例如,作为用于连接段120和公共连接段130中的任一段的材料,可以向电阻段110或者——在更早过程阶段——向电阻段110的材料涂敷焊料层。另外,可以有可能通过从材料向载体上电生长相应段来提供先前描述的结构。最终,可以有用的是在生长电阻段、连接段和公共连接段之前提供传导种子层。可选地,可以去除或者可以未去除这样的传导种子层。这也适用于载体。
另外,可以有可能向载体或者主体上层叠相应材料和结构。根据具体实现方式,可以有可能如将在图8的上下文中更具体概述的那样同时提供电阻段110而未从公共电阻段分离这些电阻段。这也适用于也可以层叠或者——如先前描述的那样——电生长的连接段120和公共连接段130。使用这些技术,可以最终有可能同时提供电阻段110并且可选地同时提供连接段120和/或与连接段120一起提供公共连接段130而未从公共电阻段或者又一公共连接段分离相应段。
如前文概述的那样,将在操作期间使用的过程的具体选择依赖于大量各种参数,比如应用特有参数、设备特有参数、环境特有参数、操作特有参数。例如,电生长的段可以可用于从10μm到约200或者400μm的厚度,在使用批量材料、比如先前提到的材料的线或者应变之时,可以可取的是实施至少为100μm的厚度和其它特性尺度以在以后多电流分流器件100的制造过程期间提供必需机械稳定性。然而,附加机械支撑结构可以用来提供附加机械稳定性。
如制造过程的先前描述已经示出的那样,可以按照如图7中概述的顺序执行以上描述的操作。然而也可以在以下将更具体描述的用于提供多电流分流器件100或者多电流传感器器件的方法的一个 实施例期间来执行操作的不同顺序或者操作的部分或者完全重叠或者并行执行。
换而言之,通过从原先由单个结构制成的、如图2中描绘的电流分流电阻器式结构开始,还可能有助于制造。在后续生成操作或者步骤中,可以如图2中所示向结构的右侧中制成缝以便拆分开电阻段110-1、110-2和连接段120-1、120-2以得到图5中所示结构。可以可取的是完全拆分开电阻段110-1、110-2以便减少在基于在相应电阻段110两端的电压降的两个电流测量之间的串扰。这意味着如果在电阻段110-1、110-2之间的先前提到的缝或者间隙未完全分离例如从第一连接段120-1或者它的关联电流线610-1流向公共连接段130或者它的关联公共电流线620的电流的两小部分,则可能向电阻段110-2关联的感测线630-2添加附加电压。自然地,也在相反情况下,在从第二电流线610-2流向公共电流线620的电流的小部分可能向与电阻段110-1关联的感测线630-1添加某个电压时。虽然这可能对于一些系统是可接受的,但是它可能减少准确度并且因此可能一般偏向于避免它。
因此,如以下描述的用于提供多电流分流器件100或者多电流传感器器件800的方法的一个实施例基于如下发现,该发现为可以通过同时提供至少两个电阻段110来改善在高效集成、紧凑集成、紧凑实现方式和准确确定指示多个电流中的至少一个电流的至少一个值之间的折中。通过这样做,可以减少至少两个电阻段在材料组成方面的变化可能性,这可以促成提高的准确度。另外,如前文概述的那样,根据一个实施例的方法也可以提高折中的前述方面中的一个或者多个方面。
图8示出根据一个实施例的又一多电流分流器件100的透视图,该多电流分流器件包括电流分流器的略微修改的构造。图8从第一视角示出多电流分流器件100,而图9从不同的第二视角示出相同多电流分流器件100。
图8和9的多电流分流器件100包括电流分流电阻器的分层结 构,其中形成公共连接段130和连接段120的最佳传导部分在顶部上的电阻层710下面形成底部层。被缝720相互拆开的电阻段110-1、110-2形成于电阻层710中,该缝也有效地将电阻层710的主要部分拆分成两个支路。如在图1的上下文中描述的那样,包括电阻段110-1、110-2的电阻层在平面图中实质上包括U形。因而,如图8和9中所示多电流分流器件100包括参考平面150和对称平面160。
然而,在如图8和9中描述的多电流分流器件100与如图5中所示根据一个实施例的先前描述的多电流分流器件100之间的不同是未将电阻层710完全拆分成两个部分。缝720未完全穿过电阻层710。在如图8中所示U形的左侧,U形的两个支路由交叉联接730保持在一起。为了避免或者至少减少在向电流线610-1、610-2提供的电流(电流115和115’)之间的串扰,由高度地传导层形成的公共连接段130可以使左侧、换而言之如图8和9中所示U形的交叉联接730短接。
图10a示出根据一个实施例的多电流传感器器件800。实施多电流传感器器件800为分立器件。多电流传感器器件800包括与根据一个实施例的多电流分流器件100的结构相似的结构。因此,多电流分流器件100的先前描述的设计和实施机会中的如果并非所有则许多设计和实施机会也可以应用于根据一个实施例的多电流传感器器件800。
更具体而言,根据一个实施例的多电流传感器器件800也包括至少两个电阻段110,该至少两个电阻段包括第一电阻段110-1和第二电阻段110-2。多电流传感器器件800还包括两个连接段120以及公共连接段130,该两个连接段包括第一连接段120-1和第二连接段120-2。第一电阻段110-1电耦合在第一连接段120-1与公共连接段130之间。相应地,第二电阻段110-2电耦合在第二连接段120-2与公共连接段130之间。同样被配置用于允许电阻段110电耦合到电流印制线、信号线等的连接段120是耦合到其的电阻段110并且公共连接段130形成电流轨135。
同样实施为分立器件的多电流传感器器件800包括确切两个电阻段110-1、110-2并且因此包括确切两个电流轨135-1、135-2。它如前文在对应多电流分流器件100的上下文中概述的那样为U形。这可以是感兴趣的实现方式,因为可以有可能实施具有很低总电阻的器件800。例如,可以实施公共连接段130很宽。另外,也可以简化制造器件800。例如可以有可能连接以带状形式提供的待制造的器件的不同材料或者部分。例如,可以用连续带的形式提供用来制造连接段120、电阻段110和公共连接段130的部分。然后可以沿着对称性160锯切这一个带以形成电阻段110和连接段120。为了分离个别结构,这些结构包括待形成的器件800的电流轨135,锯切可以切割另外的每个第二结构。备选地,仅举一例,可以通过其它技术、比如冲压形成个别结构。
然而,多电流传感器器件800还包括被配置用于确定在电流穿过至少两个电阻段110之一时在相应电阻段110两端的至少一个电压降的评估电路810。它还被配置用于基于至少一个确定的电压降提供指示流过相应电阻段的电流的至少一个电流值的传感器信号。自然地,评估电路810可以被配置用于对于所有电流轨135这样做。为了实现这一点,评估电路电耦合到电流轨135,从而它能够确定在相应电阻段110或者电阻段110两端的至少一个电压降。根据多电流分流器件100的具体实现方式,评估电路810可以耦合到电阻段110中的一个或者多个电阻段、连接段120中的一个或者多个连接段和公共连接段130或者其任何组合。
评估电路810可以例如包括能够根据至少一个确定的电压降和相应电阻段110的电阻值基于欧姆定律计算流过相应电阻段110的电流的电流值的处理单元。可以向评估电路810的端子提供并且——如以下将更具体概述的那样——向多电流分流器件100的端子提供传感器信号。可以实施评估电路810为集成电路。
可以设计如图10中所示多电流传感器器件800,从而电流轨135中的任何电流轨、子集或者所有电流轨,例如至少两个电阻段 110,至少部分地形成也称为平面装配表面的平面裸片附着表面820。在平面裸片附着表面820上,可以布置包括评估电路810的裸片830或者衬底。例如,裸片830或者衬底可以沿着三个轴X、Y、Z块形延伸,该三个轴中的两个轴(例如X和Y)形成裸片830的基部区域,而第三轴(例如Z)在基本区域上方延伸。轴X、Y、Z可以例如形成右手坐标系。裸片830沿着第三轴(Z轴)的长度或者高度可以小于沿着其它两个轴(X轴和Y轴)的长度。换而言之,裸片830可以具有平坦立方体的形式,该立方体包括与基部区域平行和/或与第三轴垂直的两个主表面。用于将裸片830电耦合到器件800的其它部分或者电路装置的另一部分的区域可以布置于裸片830的一个或者两个主表面上。裸片830可以例如通过将裸片830粘合或者焊接到裸片附着表面820,而例如以背面附着到裸片附着表面。裸片830的背面可以是裸片830的未包括用于电耦合裸片830的区域的主表面之一。
换而言之,可以有可能附着裸片830而它的主表面中的至少一个主表面平行,比如评估电路810的裸片830至少部分定位于电流轨135中的任何电流轨、子集或者所有电流轨上方。虽然可以在一些境况中可取的是裸片830搁放于其上的裸片附着表面820平坦以便最好地利用有限接触区域,但是这一表面也可以沿着第三轴(Z轴或者Z方向)形成这一表面,从而裸片仅搁放于从电流轨135的小突出部上。通过以这一方式布置评估电路810的裸片830,可以有可能以很紧凑形式实施多电流传感器器件800,因为多电流传感器器件800与如下实现方式比较可以在印刷电路板或者另一电路装置上占用更少空间,在该实现方式中,评估电路810和它的裸片830相对于电阻段110、连接段120和公共连接段130横向移位定位。换而言之,通过在电阻段中的至少一个电阻段上面或者——更具体而言——向裸片附着表面820上堆叠评估电路810的裸片830,与在分离塑料封装中的横向移位的裸片830比较可以减少为了实施根据一个实施例的多电流传感器器件800而需要的总横向空间。
将裸片830定位于两个电阻段110中的至少一个电阻段上方在本文中意味着裸片830至少部分在相应电阻段110上方沿着与裸片附着表面820垂直的投影线定位。作为结果,裸片830可以部分定位于电流轨135中的一个或者多个电流轨上方或者下方。自然地,裸片附着表面820可以包括例如在连接段120或者公共连接段130上方的更多区域。换而言之,裸片830和评估电路810可以至少部分与至少两个电阻段110中的一个、一些或者所有电阻段相对或者在其上方布置。这可以例如通过在第一层中布置至少两个电阻段110来实施。裸片然后可以布置于与第一层平行定向的第二层中。另外,存在与第一和第二层正交从而与两层相交的线、即如先前定义的投影线。正交线也可以与两个电阻段110和其它结构中的至少一项相交。这可以例如也适用于在评估电路810中实施的或者在裸片830上包括的结构、电路元件等。这也可以辅助向电路装置中或者向印刷电路板600上更紧凑和更高效地集成根据一个实施例的多电流传感器器件800。
在基于这样的分层结构的多电流传感器器件800、比如如图8和9中所示根据一个实施例的多电流传感器器件100的情况下,裸片附着表面820可以相对于相应结构的层平行布置。
在平面裸片附着表面820上的至少两个电阻段110中的至少一个电阻段上方布置评估电路810的裸片830也可以增强评估电路810、裸片830和一个或者多个相应电阻段110的热耦合。作为结果,如以下将更具体概述的那样,可以减少在电阻段110与评估电路810或者裸片830之间的温度差,这可以提高确定至少一个电压降或者指示流过相应电阻段110的电流的电流值的准确度。这一实施例的具体优点可以是电阻分段110可以由如下材料制造,这些材料具有任意、但是良好定义的电阻率对温度的依赖性,因为如果温度传感器测量电阻段的温度,则电流传感器可以考虑这一系统影响。
例如,多电流传感器器件800还可以包括至少一个温度传感器840,该至少一个温度传感器可以在裸片830上,例如布置为评估电 路810的部分。通过实施至少一个温度传感器840,可以变成有可能基于器件800的温度特性确定或者至少估计电阻段110的温度。用于这样的器件800的温度特性可以基于数值仿真、计算、测量或者这些技术中的任何技术的组合。基于电阻段110的确定的温度,可以确定电阻段110的电阻和——通过考虑至少一个确定的电压降来确定——流过相应电流轨135的电流。因此,通过提高在电阻段110与温度传感器840之间的热耦合、例如通过提高在裸片840之间的热耦合。
换而言之,评估电路810可以备选地或者附加的被配置用于提供指示电阻段110中的电阻段中的一个或者多个的温度的传感器信号。例如,它可以包括一个或者多个温度传感器840。通过确定至少一个温度,可以变成有可能通过在确定至少一个电流值时考虑温度来提高确定的电流值的准确度。这可以例如通过确定被用于确定电流值的相应电阻段110的电阻、考虑至少一个确定的温度值来完成。
换而言之,多电流传感器器件800可以包括被配置用于提供指示至少一个温度值的至少一个信号的至少一个温度传感器840,并且其中评估电路810还可以被配置用于也基于指示至少一个温度值的至少一个信号提供指示至少一个电流值的传感器信号。评估电路810可以例如被配置用于考虑在电阻段110的电阻的变化方面的材料依赖性。另外,例如,在如图10a中所示仅实施一个温度传感器840时,也可以考虑温度传感器840相对于电阻段110的位置而言的位置以及裸片的另外的连接性。
然而,在根据实施例的多电流传感器器件800的其它实施例中,可以选择温度传感器840的数目更高。例如评估电路810可以对于至少两个电阻段110中的每个电阻段包括向至少两个电阻段110之一关联的至少一个温度传感器840。例如评估电路810可以对于所有电阻段110包括向相应电阻段110之一唯一关联的至少一个温度传感器。自然地,在多电流传感器器件800中,也可以向电阻段110中的多于一个电阻段关联温度传感器840。
温度传感器可以例如基于p-n结。换而言之,可以例如基于在可以通过掺杂而创建的p型与n型半导体区域之间的结实施温度传感器840。可以通过离子注入、掺杂物扩散或者通过使用掺杂的材料外沿生长相应区域来创建p型和n型区域。自然地,也可以例如根据塞贝克效应、基于在金属(例如铝(Al))与掺杂半导体区域(例如n掺杂半导体区域)之间的热接触电压实施其它温度传感器。也可以基于带隙电路实施温度传感器840。
在包括多于一个温度传感器840的根据一个实施例的多电流传感器器件800中,可以布置与相应电阻段110关联的温度传感器840,从而存在温度传感器840-1与它的关联电阻段110-1之间的紧密热耦合。这也可以同样适用于温度传感器840-2和它的关联电阻段110-2并且如果实施则可选地适用于更多温度传感器840和电阻段110。
例如,这可以通过实施在评估电路的裸片830之间的接触区域尽可能大来实施。附加地或者备选地,可以可取的是例如通过制造粘合接头尽可能薄来实施接触区域尽可能平面。另外,可以可取的是使用具有高的热传导率的粘合剂。独立于这些细节,可以可取的是使用沿着第三轴(Z轴)的薄裸片830、例如比200μm更薄而热容尽可能低。
为了有助于更准确确定电阻段110的温度,可以可取的是增加在电阻段110与至少一个温度传感器840之间的热耦合并且减少在系统的所有其它部分与至少一个温度传感器840之间的热耦合。例如,在温度传感器840与对应电阻段110之间的热阻可以小于40℃/W或者甚至小于1℃/W。通过根据这些规则放置至少一个温度传感器840,可以有可能更准确地确定相应电阻段110的温度,该温度然后可以例如被用来更准确地确定相应电阻段110的电阻从而促成更准确确定流过这一电阻段110的电流的电流值。自然地,在多电流传感器器件800的其它实施例中,可以布置温度传感器840中的一个、一些或者所有温度传感器,从而它们可以在如下区域上方,在该区 域中,流过相应电阻段110的电流引起最大温升的至少70%的、至少75%的、至少80%的、至少85%的或者至少90%的温升,该最大温升是在相应电阻段110中的由流过它的电流引起的。温度传感器840位于与在电阻段110中的其中出现最高温度的部位越近,电阻段110的电阻值的确定就可以越准确。此外,温度传感器840应当与片上热源充分远离,这些片上热源将引起电阻段110的温度测量误差。如果不可避免,则向不同电阻段关联的多个温度传感器,例如分别与110-1和110-2关联的温度传感器840-1和840-2,应当经历片上热源引起的相同温度误差,从而至少在经过温度传感器840-1和840-2的电流之间的误差相同。因此,多个温度传感器840应当理想地位于裸片上的等温线上。
然而,在图10a中所示实施例中,评估电路810仅包括沿着对称平面160定位的单个温度传感器840。在如图10a中所示根据一个实施例的多电流温度传感器800的情况中,存在对称平面160,至少两个电阻段110-1、110-2相对于该对称平面对称地布置。这些对称位置可以使在温度传感器840-1与电阻段110-1之间的温度误差能够与在温度传感器840-2与电阻段110-2之间的温度误差实质上相同,因此用相同温度误差测量经过110-1和110-2的两个电流。
在实践中,裸片830相对于电阻段110的位置易有放置容差。因此,可能难以向对称平面中确切放置温度传感器840。反言之,温度传感器840-1相对于电阻段110-1的和温度传感器840-2鉴于电阻段110-2的小的放置容差可以促成电阻段110的温度测量的更小误差。
通过运用一个或者多个温度传感器840,可以有可能使用如下材料,其具有比在无任何温度传感器840的根据一个实施例的多电流分流器件100或者多电流传感器器件800中更大的电阻率随温度的变化。通过考虑电阻段110的温度,可以放宽在用于电阻段110的材料方面的约束,允许例如使用更廉价材料或者具有更适当电阻率的材料。
另外也设计如图10a中所示多电流传感器器件800,从而——如在图1中的根据一个实施例的多电流分流器件100的上下文中所示——存在参考平面150,该参考平面与所有至少两个电阻段110相交,并且其中在所有至少两个连接段120与相应电阻段110之间的电接触完全布置于一半空间140-1中,而在公共连接段130与所有至少两个电阻段110之间的电接触完全布置于在参考平面150的另一侧上的另一半空间140-2中。如前文概述的那样,参考平面150可以例如与在至少两个连接段120之一与公共连接段130之间的最短连接线实质上垂直地放置。
在根据一个实施例的多电流分流器件100与多电流传感器器件800之间的结构和功能相似性可以很大。例如,恰如在图1的上下文中描述的那样,如图10中所示根据一个实施例的多电流传感器器件800也可以包括确切两个电阻段110-1、110-2和确切两个连接段120-1、120-2。由于电阻段110-1、110-2连接段120-1、120-2并排布置并且由如同横条的公共连接段130互连,所以多电流传感器器件800的平面图实质上为U形。
另外,可以设计和配置多电流传感器器件800,从而公共连接段130和至少两个连接段120被配置用于直接可装配到印刷电路板600(在图10a中未示出)上。
如例如图1、5、8和9中所示根据一个实施例的多电流分流器件100可以用作为根据一个实施例的多电流传感器器件800的基础。换而言之,可以设计和配置多电流传感器器件800,从而至少两个电阻段110中的至少一个电阻段包括如下材料,该材料具有比至少两个连接段120和公共连接段130中的至少一项的材料更小的电阻率随温度的变化。自然地,这也可以不仅对于电阻段110中的一个电阻段而且对于一些或者所有电阻段并且独立地、单独或者与公共连接段130一起对于连接段120中的一个、一些或者所有连接段成立。自然地,如在多电流分流器件100的上下文中概述的那样,也可以选择至少两个电阻段110的材料实质上相同,以及可以选择至少两 个连接段120的材料实质上相同。
然而,在根据一个实施例的多电流传感器器件800中,至少两个电阻段100中的至少一个电阻段以及在公共连接段130和至少两个连接段120中的至少一个连接段中的至少一项由实质上相同材料制造。在这一情况下,可以可取的是实施至少两个连接段120中的至少一个连接段,该至少一个连接段包括与电耦合到相应电阻段110的连接段120相比的、与附着表面820垂直的更小厚度和在与裸片附着表面平行的表面中的更小宽度中的至少一项。换而言之,电阻段110中的至少一个电阻段,例如电阻段110-1,可以包括与电耦合到相应电阻段的对应一个连接段120相比的、与裸片附着表面820垂直的更小厚度和/或与裸片附着表面820平行的更小宽度。换而言之,在给出的示例中,连接段120-1可以比电耦合的电阻段110-1更宽和/或更厚。图10a中的虚线示出可能实现方式,该虚线指示电阻段110的可能外形850。在这一规则背后的目标是在电阻段110-1中耗散的功率应当大于在关联连接段120-1和130中耗散的功率。在这一情况下,在裸片830上的温度传感器840可以更准确地测量热点,并且在器件两端的电压降可以被更好地定义并且独立于连接到多电流传感器器件800的电流线和接线的几何形状。可以至关重要的是从如下电阻段去耦合不良定义的片外电流几何形状(即在电路板上的焊接接头和印制线),这些电阻段两端的良好定义的电压降被测量;这通过连接段120-1、120-2、130来实现,如果它们具有比电阻段相比的电势变化。
图10a示出也用于第二电阻段110-2的相似外形850。换而言之,电阻段110、公共连接段130和连接段120的实质上相同材料的先前描述的实现方式可以适用于先前提到的段中的一些或者所有段。另外,在多电流传感器器件800的实施例中,可以感兴趣的是实施电阻段110实质上相同,例如在对称平面160存在时相对于这样的对称平面160对称地实施这些电阻段。
材料可以例如包括铜(Cu)、铝(Al)或者任何其它良好传导 材料中的至少一项。自然地,材料可以实质上为纯金属、比如先前提到的金属、铜和铝,但是也可以用合金或者包括更多化合物(例如焊料)的其它传导材料的形式来实施。如前文所示,通过使用一个或者多个温度传感器840,电阻段110的材料的电阻率随温度的稳定性变成更低优先级。因此,可以有可能例如通过由相同材料,比如金属片,制造多电流传感器器件800的所有电流输送部分,例如电流轨135,来节省成本。然后可以例如通过在适度成本下的蚀刻、浮雕、冲压或者钻孔中的至少一项来横向和/或竖直构造金属片。
如将在图11-13的上下文中更具体展示的那样,多电流传感器器件800可以包括引线框860,其中至少两个电阻段110和至少两个连接段120以及公共连接段130是引线框的部分。引线框800经常是金属结构,例如片金属,由如下材料、合金等制造,该材料、合金等用来将包括至少一个电气或者电子电路元件、评估电路等的至少一个裸片电连接到印刷电路板或者另一更大电路装置。引线框可以由单个材料片制成、但是也可以由不同部分、例如由厚和更薄材料片制成。因此,仅举一个选项,电流轨的所有部分可以由单个片金属制成。引线框与至少一个裸片830一起可以封装于模制化合物、塑料材料或者另一适当封装材料中以形成塑料封装的芯片。换而言之,芯片可以与引线框810一起包括至少一个部分或者完全封装的裸片830。至少一个裸片830和引线框810的部分可以完全由用来封装裸片的材料覆盖。然而,为了允许电耦合芯片,通常可以留下引线框的部分为空白。自然地,可以有其中可以可取的从先前描述的定义偏离的应用。例如可以感兴趣的是限制模制化合物、塑料材料或者其它适当封装材料的数量以便留下裸片的部分可访问或者减少封装大小。
然而根据具体实现方式,也可以有可能基于层叠或嵌入的层叠实施根据一个实施例的多电流传感器器件800。也可以有可能基于种子层电生长相应结构或者使用印刷并且可选地居中的金属结构。
图10b示出在它的结构方面与图10a中所示多电流传感器器件 相似的根据一个实施例的又一多电流传感器器件800的平面图。然而,如更早指示的那样,多电流传感器器件800可以包括多于一个温度传感器840。图10b中所示实施例包括分别向第一电阻段110-1和第二电阻段110-2关联的第一温度传感器840-1和第二温度传感器840-2。因此,如图10b中所示多电流传感器器件800对于至少两个电阻段110中的每个电阻段包括向至少两个电阻段110之一关联的至少一个温度传感器840。另外,温度传感器840布置于相应电阻段110的如下区域上方,其中流过相应电阻段110的电流引起流过相应电阻段的电流在相应电阻段中引起的最大温升的至少60%的温升。自然地,如前文概述的那样,在其它实施例中,可以不同地定位温度传感器840,例如从而它们位于其中引起最大温度的至少70%、至少75%、至少80%、至少85%或者至少90%的区域上方。
可以设计如图10b中所示多电流传感器器件800,从而存在对称平面160,相对于该对称平面对称地布置至少两个电阻段110。可以通过例如两个不同类别的电接触、经由离开评估电路810的裸片830的至少一个电连接870电连接评估电路810。这两类电接触之一包括用于感测在电阻段110两端的电压降的接触,而第二类的电接触包括用于向评估电路810提供功率并且实现与包括多电流传感器器件800的系统的其它部分交换信号的接触。无需将评估电路810电耦合到电阻段110的电接触电耦合到电阻段110,因为在电阻段110中的电势可以在空间上变化。因此,可以可取的是通过放置与公共连接段130和连接段120的对应接触来将评估电路810耦合到电阻段110。
例如,可以关于对称平面160实质上对称地布置至少一个电接触870中的所有电接触。更具体而言,在图10b中所示实施例中,评估电路810可以经由可以例如实施为键合接线的第一电接触870-1耦合到第一连接段120-1。评估电路810还电耦合到第二连接段120-2并且经由第三电连接870-3电耦合到公共连接段130。在对称平面160中对称地放置与公共连接段130的第三电连接870-3可以最终比 在其它实施例中对称地放置电连接870-1、870-2更可取。电连接870在关于对称平面160对称地布置的区域880中耦合到评估电路810。更具体而言,区域880位于对称平面160上,从而对称平面160与区域880相交。由此目标是连接870引起的任何温度误差应当对于所有温度传感器840相同。作为温度误差,我们意味着在电阻段与关联温度传感器检测的温度之间的温度差。
虽然在图10b中所示实施例中,评估电路810使用键合接线作为电连接870来耦合到连接段120和公共连接段130,但是在其它实施例中可以使用不同电接触,比如焊点、导电螺栓等。另外,根据一个实施例的多电流传感器器件800可以包括多于一个区域880,在该区域中,电连接870耦合到评估电路810。例如,在一些实施例中,每个区域880可以包括确切一个电连接870。然而,即使在这样的情况下仍然可以有可能的是设计多电流传感器器件800,从而关于对称平面160在裸片830或者评估电路810上对称地布置所有电连接870。利用这一方法,有可能在裸片830的由下层电阻段110支撑的部分之上放置键合区域880。这可以在裸片830很薄(例如比100μm更薄)时是重要的,因为裸片830如果它如在图11b中那样未受支撑、那么如果在接线键合过程或者其它制造操作期间向它上施加太高的力则可能断裂。
图11示出根据一个实施例的多电流传感器器件800的透视图,该多电流传感器器件的电阻段110可以由用于接触部分或者连接段120和公共连接段130的相同材料形成或者甚至由该材料构成。然而为了比连接段120和公共连接段130的电阻增加电阻段110的电阻,所以可以减少材料的电阻部分的厚度。
如图11中所示多电流传感器器件800是未示出模制化合物的集成双电流分流器电流传感器。将它焊接到印刷电路板600(PCB),该PCB如图5和6中已经示出的那样例如包括第一电流线610-1和第二电流线610-2,通过将这些印制线分别焊接到第一和第二连接段120-1、120-2来电耦合这些电流线。印刷电路板600还包括通过焊 接而电耦合到公共连接段130的公共电流线620。
电阻段110、连接段120和公共连接段130如前文概述的那样由公共引线框860制成。在电阻段110中,引线框860的厚度在面向印刷电路板600的一侧减少。然而,背离印刷电路板600的一侧平坦并且形成裸片附着表面820,包括评估电路810的裸片被装配到该裸片附着表面上。评估电路810分别由三个电连接870-1、870-2、870-3电耦合到电耦合到引线框,并且更具体而言电耦合到连接段120和公共连接段130,这使评估电路710能够确定在第一和第二电阻段110-1、110-2两端的电压降。实施电连接870为键合接线890。
评估电路810可以包括用于确定或者测量在作为电流分流器的电阻段110之上的电压降并且将确定的电压降转换成某个输出信号的电子电路,该输出信号可以例如是电压、电流、另一模拟编码信号或者数字编码的比特流。经由在这里所示实施例中也实施为键合接线890的电连接870-4和电连接870-5向电子电路供应功率。多电流传感器器件800还包括也实施为键合接线890的两个更多电连接870-6、870-7,这些键合接线使评估电路810能够向印刷电路板600提供对应输入或者输出信号。换而言之,电连接870-6和870-7产生连接以有助于向耦合到印刷电路板600的框架或者在该框架中实施的又一电路装置传送输入或者输出信号。为了在用来向评估电路810供应功率和交换信号的能力的电连接870-4、870-5、870-6和870-7之间区分,这些电连接也称为传感器端子。对照而言,用来感测在电阻段110两端的电压降的电连接870-1、870-2和870-3,这些点连接也称为感测端子。
为了促成这一点,引线框860还对于电连接870-4至870-7中的每个电连接包括连接区域900或者键合盘,这些连接区域或者键合盘也电耦合到印刷电路板600的对应信号线910。换而言之,连接区域900可以是小管脚或者焊区,这些管脚或者焊区被焊接到用作信号线的精细PCB印制线以向评估电路810提供电功率并且输出传感器器件800的信号。
对照而言,电连接870-1至870-3将评估电路810的输入端子连接到电流分流电阻器或者更具体而言连接到电阻段110或者实际上连接到连接段120和公共连接段130。
自然地,在公共连接段130与评估电路810的裸片820之间的电连接870-3可以不仅用来感测在电阻段110中的一个或者多个电阻段两端的电压降而且向评估电路810提供参考或者接地电势。这可能导致电流确定的准确度的略微减少,但是器件800的可靠性可以最终增加。这一减少的准确度可以在电阻段110两端的电压降由于用于评估电路810的供应电流而显著大于(例如,100倍或更多)在对应电连接870-3(焊球或者键合接线890)两端的电压降时更少或者甚至不重要。
也有可能使用在电流轨135与评估电路810之间的多于一个电连接870-3以例如向评估电路810的不同部分供应不同电源信号。例如,可以可取的是将与用于其它部分的接地电势不同的接地电势用于评估电路810的电路装置的数字部分。例如,可以通过专用键合接线将数字部分电耦合到电流轨135来向数字部分提供接地电势。可以通过耦合到电流轨135的另一键合接线向评估电路810提供用于评估电路810的用来确定电流的部分的接地电势。这可以在评估电路810的数字部分切换时减少由于电流峰值所致的干扰和扰动。通过使用多于一个键合接线870,在用于接地电势的连接路径之间的耦合可以可减少。
图12示出添加有模制化合物920的图11中所示多电流传感器器件800的相似透视图。模制化合物920保护电阻段110、电连接870以及评估电路810和它的裸片830免受机械损坏并且使多电流传感器器件800更易于操纵。
图13从将被带到与印刷电路板600接触的背侧示出图11和12中所示多电流传感器器件800的透视图。多电流传感器器件800包括模制化合物920,该模制化合物在所示实施例中与评估电路810一起覆盖裸片830并且覆盖引线框860的部分,在图13中未示出裸 片830和评估电路810二者。然而离开引线框860的用于与信号线910、电流线610和公共电流线620建立电接触的部分未被模制化合物920覆盖。因而,图13中所示多电流传感器器件800的背侧包括与第一和第二连接段120-1、120-2、公共连接段130和耦合区域930对应的连接区域930。连接区域930允许经由信号线910向评估电路810供应用于操作的必需电源信号和信号交换。为了能够建立这一电接触,引线框860包括被配置用于将多电流传感器器件800电耦合到外部信号线的连接区域900。外部信号线例如包括印刷电路板600的电流线610、公共电流线620和信号线910。
图14示出根据一个实施例的与多电流传感器器件800一起的印刷电路板600的平面图。实施多电流传感器器件800为双电流传感器器件800,该双电流传感器器件包括第一电阻段110-1、第二电阻段110-2、第一连接段120-1、第二连接段120-2和公共连接段130。电阻段110、连接段120和公共连接段130都实施为引线框860的部分,该引线框包括平坦或者平面裸片附着表面820,包括评估电路的裸片830装配于该裸片附着表面上。如前文概述的那样,评估电路810包括沿着在第一电阻段110-1上方与裸片附着表面820垂直的投影线定位的第一维度传感器840和沿着在第二电阻段110-2上方与裸片附着表面820垂直的投影线定位的第二温度传感器840-2。第一连接段120-1电耦合到印刷电路板的第一电流线610-1,而第二连接段120-2电耦合到印刷电路板600的第二电流线610-2。相应地,公共连接段130耦合到印刷电路板的公共电流线620。为了使根据一个实施例的多电流传感器器件800能够电耦合到相应电流线610、620,多电流传感器器件800包括耦合区域930,其被配置用于将多电流传感器器件800电耦合到外部电流印制线(比如先前提到的电流线610)、公共电流线620和如更早讨论的信号线的。在那些区域中,向或者从电流线610供应的和向公共电流线620提取或者供应的电流可以在进入连接段120之前分布于相应电流线610、620以内。另外,电流也可以在进入电阻段之前分布于连接段120、130以内。通 常,这些耦合区域被焊接到PCB印制线。由此,耦合区域的大小必须对于额定电流足够大,从而经过焊料的电流密度未超过近似20A/mm2,否则焊料可能由于太高电流密度而随时间分解。
作为结果,在耦合区域930覆盖的区域中的电流线610和公共电流线620以内以及在耦合区域930的区域中的连接段120和公共连接段130中的分布的电流引起的电压降通常比电阻段110中的更小。因此,在根据一个实施例的多电流传感器器件800中,评估电路810可以在连接区域940中电耦合到电阻段110——连接区域940是沿着与裸片附着表面820垂直的一个或者多个投影线的投影——以便分接在电阻段110处或者其附近的电势以确定对应电压降。因此,在图14中所示实施例中,关注电连接870-1、870-2、870-3的具体位置,这些电连接将评估电路810的电路装置的输入端子连接到充当电流分流电阻器的电阻段110。在这里所示实施例中实施电连接870-1、870-2、870-3为键合接线890。
换而言之,在图14中所示多电流传感器器件800中,评估电路810在至少一个连接区域940中由离开评估电路810的裸片830的至少一个电连接870电耦合到至少两个电阻段110。至少一个连接区域840是多电流传感器器件800的耦合区域930的投影区域并且被配置用于将多电流传感器器件800电耦合到先前提到的外部电流印制线。在图14中所示实施例中,键合接线890分接在电阻段110处或者其附近的电势,这些电阻段充当在标记为小圆的部位950中标记的电流分流器。可以可取的是在第一连接段120-1处分接在图14的图示中的在它的左下角附近的电势,而可以可取的是在第二连接段120-2处分接在它的左上角附近的电势。在公共连接段130方面,可以可取的是分接在如对应部位950所示它的右边缘的中点附近的该电势。这些在如图6中所示根据一个实施例的多电流分流器件100的实施例中是相同或者相似位置,在这些位置,感测线640和公共感测线640分别分接连接段120和公共连接段130的电压。这些位置可以对于由于电流印制线(电流线610、公共电流线620) 的几何形状改变所致的扩散或者传感器封装(多电流传感器器件800)在印刷电路板600上的放置容差或者在用来将多电流传感器器件800电耦合到印刷电路板600和它的信号线的焊接接头中的容差最健壮。
如前文概述的那样,键合接线890接触也称为电流分流电流传感器的多电流传感器器件800的引线框860,但是由于引线框860通常薄,所以厚度例如约为0.2mm。作为结果,它可以对于PCB设计者更简单,因为设计和实施感测线630和公共感测线640这些薄电压感测线可以是可省略的。
换而言之,在图14中所示实施例中,评估电路810在连接区域940的在连接区域940中完全包括的方形子区域960中电耦合到至少两个电阻段110。方形子区域具有连接区域940的最小特征长度的至多50%的宽度,该连接区域940与裸片附着表面820平行并且在连接区域940以内与评估电路810最接近定位。这也同样对于公共连接段130和它的连接区域940成立。然而在其它实施例中,方形子区域960可以包括与裸片附着表面820平行的连接区域的最小特征长度的至多40%、至多30%、至多25%或者至多20%的宽度。换而言之,方形子区域960无论它们的实际大小如何都完全嵌入于相应连接区域940中。
然而在继续描述多电流传感器器件800的这一和更多实施例之前,应当指出连接区域940也可以是电阻段110和至少一个连接段120中的至少一项的投影区域。这可以例如是在基于根据一个实施例的分层多电流分流器件100的多层多电流传感器器件800或者相似多电流传感器器件800中的情况。换而言之,如例如在图8和9中所示根据一个实施例的多电流分流器件100的情况下所示,部分地堆叠连接段120和电阻段110这样的布置可以给定连接区域940。
回顾图14中所示实施例,引线框860可以例如与通常用于常规塑料封装的电子封装的引线框相同。为此,可以将裸片座架(paddle)拆分成如下部分或者支路,这些部分或者支路分别包括电 阻段110-1、110-2以及分别连同它们的相应连接段120-1、120-2,两个电流115和115’流过它们。
由于这一引线框860通常由简单铜或者高纯铜制成,所以它具有摄氏度的约0.4%的大温度依赖性(0.4%/℃)。这可以意味着仅5℃的温度增加使电阻增加2%。如果不会考虑电流分流器材料(电阻段110的材料)的温度依赖性,则这可能导致电流估计的2%误差或者不确定。
为了考虑温度依赖性,居中的裸片830可以附着到电阻段110,这些电阻段实质上确定两个电流分流器Rsh15和Rsh15’的电阻。由于可以将传感器裸片830带到与电阻段110紧密热接触,所以可以有可能让评估电路810感测这些部分的温度。在图14中所示实施例中,出于这一原因,已经在图14中指示的部位中实施至少两个温度传感器840-1、840-2。它们能够分别确定或者感知电阻段110-1、110-2的温度,并且评估电路810可以使用这些测量的温度值以补偿它们的电阻的温度依赖性。实施一个或者多个温度传感器840因此可以提高系统比对温度的准确度。然而,温度传感器840不应放置于与在评估电路810的裸片830上的键合路径或者连接区域太接近,因为键合接线890或者离开裸片830的其它电接触870可以经由键合接线890或者其它电连接870向裸片830中或者从裸片830汲取热。然而,可以可取的是仅使用可以例如放置于图14中的用于温度传感器840的两个指示的区域之间的一个温度传感器840。这可以简化评估电路810并且如果例如在电阻段110-1、110-2之间的温度差足够低则仍然表现充分准确度。这可以例如部分由电阻段110的几何形状或者电流分流器的其它几何形状参数并且部分由分别流过电阻段110-1、110-2的电流115和115’的比值以及电流测量的所需准确度确定。
将单个材料(例如铜)用于电阻段110和连接段120以及公共连接段130,多电流传感器器件800可以在低温和室温具有比传统的基于合金的电流分流器更小的功率耗散,因为这一电流分流器的电 阻可以更小。然而在高温,电阻可以增加至与基于合金的电流分流器可比较的值。因此,多电流传感器器件800可以在其中温度不是太高的典型应用中节省功率。
为了改善在温度传感器840与电阻段110之间的热接触,可以有利的是将裸片830研磨成至多200μm的更小厚度、例如50μm的厚度。这可以改善在裸片830的表面上的评估电路810的电路元件与多电流传感器器件800的电阻段110(电流分流器部分)之间的热接触。它也可以减少在向第一电阻段关联的温度传感器与其它电阻段之间的热串扰。另外,薄裸片830可以比厚裸片更柔性,这可以使根据一个实施例的多电流传感器器件800对于在过电流事件期间的热冲击所引起的应变更健壮。
图15示出与图11相似的根据一个实施例的多电流传感器器件800的透视图。因此,参照图11的描述。然而如图15中所示多电流传感器器件800与图11中所示多电流传感器器件800不同在于接着将描述的一些方面。
例如,可以有利的是用也称为ESD二极管的静电放电二极管或者相似静电放电保护电路保护评估电路810的输入端子。如图15中所示多电流传感器器件800包括被配置用于保护评估电路810免受由于静电放电所致的损坏的第一静电放电保护电路970-1。换而言之,一静电放电保护电路970-1被配置用于减少由于静电放电而损坏评估电路810的可能性。
在图15中所示实施例中,电传导连接980将在引线860上的连接区域900之一耦合到第二连接段120-2。也耦合到评估电路810的相应连接区域900可以例如用来通过可以同样实施为键合接线890的电连接870向评估电路810供应接地电势或者另一参考电势。。在向评估电路810的接地管脚意外地施加电荷时,它可以经由通常连接在评估电路的任何外部管脚与接地电势之间的ESD器件流向评估电路810的任何其它信号管脚。而这一改变不生成在评估电路810的感测输入870与传感器接地节点之间的大电压。由于接线的有限 长度和它们的关联阻抗,仍然可以相对于接地在感测接线生成某个电压,但是这经常仅需此处的小ESD器件。这些更小ESD器件通常包括可能削弱多电流传感器器件800的准确度的更小寄生效应,比如漏电流和杂散电容。作为结果,在向多电流传感器器件800的相应连接区域900意外地提供静电电荷时,电荷可以向连接段120-2并且经由电耦合的第二电阻段110-2、公共连接段130、第一电阻段110-1,也向第一连接段120-1重新分布。因此可以有利的是例如连接多电流传感器器件800的接地管脚与多电流传感器器件800的更大部分,比如电阻段110、连接段120和公共连接段130。这可以容易通过如图15中所示连接小管脚或者焊区之一(连接区域900)与例如第二连接段120来完成。
图16示出图15的多电流传感器器件800的引线框860的对应透视底视图。同样,引线框860由单个材料制造,其中电阻段110包括比连接段120和公共连接段130更小的与评估电路810的裸片附着表面820垂直的厚度。导电连接980耦合到引线框860的连接区域900,然而它未与印刷电路板600(在图16中未示出)的表面接触。更具体而言,在图15和16中所示实施例中,蚀刻掉它的厚度的一半,从而导电连接980由模制化合物920(在图15和16中未示出)覆盖以将导电连接980从印刷电路板600的其它部分等电绝缘。换而言之,在图15和16中所示实施例中,导电连接980包括与裸片附着表面820的表面平行的表面。然而,这可以在其它实施例中不同地加以实施。
接合第二连接段120-2和引线框860的相应连接区域900的导电连接980也称为支路。如前文概述的那样,这一连接区域900可以例如用作为用于传感器电路的评估电路810的接地管脚。自然地,在其它实施例中,桥或者导电连接980也可以接合任何其它连接区域900。另外,取代连接第二连接段120-2,可以电连接任何其它连接段120、电阻段110或者公共连接段130。例如,通过电连接用于评估电路810的参考电势的接地管脚或者连接区域900与公共连接 段130可以甚至通过电耦合公共连接段130与评估电路810的接地端子以形成系统范围的接地端子来产生更好准确度。
在接合接地管脚(连接区域900)与电流分流器的先前提到的段中的任一段背后的思想是即使封装未焊接到印刷电路板600,仍然保护键合接线890或者其它电连接870连接的评估电路810的敏感输入端子。例如,通过向相应连接区域900中意外地注入电荷,向评估电路810的敏感输入端子中未注入电荷或者仅注入少量电荷,由于向相应引线框部分中的任何引线框部分施加的任何电荷将或多或少均匀分布于引线框860之上,从而防止更大电压在评估电路810的输入端子与在裸片830上的电路的接地电势之间增长。
为了进一步举例说明这一点,假设相反情况,即例如如果相应连接区域900不会被接合上至第二连接段120-2或者引线框860的具有与其电流分流器部分的良好电连接的任何其它部分。例如,如果在充电之时操纵器件并且触摸引线框860的耦合区域930的部分,则这一电荷可以从连接段120-2经由电连接870流向评估电路810的敏感输入端子、经由这一电路的更多键合接线890的部分流向连接区域900。由此,可能烧断或者可能部分地损坏敏感输入端子,这些敏感输入端子可以例如耦合到或者包括金属氧化物半导体晶体管或此类的(MOS晶体管)的栅极。因此,通过如前文描述的那样接合多电流传感器器件800的电流分流路径与接地管脚或者连接区域900可以在键合接线890的键合路径可以完全无需任何ESD器件或者二极管或者仅需小的ESD二极管或者相似器件和电路这样的程度上极大地改善多电流传感器器件800的静电放电难度。这可以改善电路装置的性能,因为大ESD器件经常伴随有大的寄生,比如高温度漏电流或者杂散电容。
自然地,取代使用图15和16中所示桥式或者支路式结构,也有可能例如使用专用键合接线,该专用键合接线连接电阻段110、连接段120和公共连接段130这些所谓的多电流传感器器件800的电流分流路径中的任一段与评估电路的接地管脚或者焊盘(接地焊盘) 或者多电流传感器器件800的对应连接区域。为了节省信号管脚或者焊区,可以有可能连接接地焊盘与电流分流路径(电阻段110、连接段120和公共连接段130)中的任一段,例如公共连接段130。
图15中所示多电流传感器器件800还包括第二静电保护电路970-2,其可以针对静电保护电路970-1被可替换地或附加地实施。静电放电保护电路970-2实施于评估电路810的裸片830上或者更具体而言实施于评估电路810的框架中。它包括如图15的放大部分中所示静电放电保护二极管或者ESD二极管990。ESD二极管990可以例如耦合于评估电路810的敏感输入端子或者敏感输出端子与用于接地电势的如下端子之间,该端子可以通过对应电连接870、例如键合接线890耦合到对应连接区域900。
除了图1之外,迄今仅已经示出多电流传感器器件800和多电流分流器件100的实质上U形配置。自然地,如前文指示的那样,也可以容易实施其它配置、例如W配置、V配置或者I配置。例如在I配置的情况下,电流分流路径可以例如沿着延伸线,该延伸线依次包括第一连接段120-1、第一电阻段110-1、公共连接段130、第二电阻段110-2和第二连接段120-2。自然地,也可以在I配置的情况下实施相反顺序。也可以通过使用公共连接段130来实施两个或者更多I配置,其中交叉式结构包括多于一个I配置。
在可以包括基于合金的电阻段110的多电流分流器件100或者例如具有基于合金的电阻段110而无温度传感器840的多电流传感器器件800的情况下,这样的实现方式可以良好工作。然而,在这样的配置中,公共连接段130位于结构的中心,因此器件100、800可以大于U型器件,因为可能必须选择和设计将连接段120和公共连接段130电连接到其余电路装置中的电流印制线宽到足以向根据实施例的多电流分流器件100或者多电流传感器器件800提供适当电流。例如在多电流分流器件100和多电流传感器器件800焊接到相应印刷电路板600的情况下,由于电迁移而可以可取的是限制在相应器件100、800的耦合区域930的电流密度。
在例如纯铜电流分流器的情况下,可以可取的是实施温度传感器840。在这一情况下,I配置可能面临另一挑战。两个电阻段110-1、110-2可能不是直接邻居,从而可能难以在二者上面放置包括温度传感器840的裸片830。在这一情况下,可以可取的是实施两个不同裸片830并且在第一电阻段110-1上方放置一个裸片并且在第二电阻段110-2上方放置一个裸片。然后,两个裸片860或者实际上它们的评估电路810和它们的温度传感器840可能必须通信以例如向评估电路810之一提供来自与另一裸片830关联的温度传感器840的温度数据或者温度信号。这可能呈现对于实际实现方式的附加挑战。这样的实施例可以在将确定大电流、比如超过数百安培的电流(例如1000A和以上)时是感兴趣的。在这样的情况下,电阻段110可能变成比较大,从而可以有兴趣实施用于电阻段110中的每个电阻段的个别裸片830。裸片830的电路然后可以协调它们的相应信号以提供传感器信号。
另外,值得提到的是可以实施并且经由在相应裸片与多电流传感器器件800的对应部分之间的薄隔离小板将其与所有其它部分隔离的又一裸片830,该裸片包括可以例如附着到公共连接段130的评估电路810。这一裸片可以例如包括从以电隔离方式附着到电阻段110-1、110-2的评估电路810或者裸片830接收数据的无芯变压器电路。评估电路然后可以向连接区域中的一个或者多个连接区域、换而言之向多电流传感器器件800的管脚之一输出这一数据。可以实施无芯变压器、基于Δ-∑的模拟/数字转换器(ADC)。裸片830可以例如是硅裸片(Si)。
图17示出根据一个实施例的多电流传感器器件800的又一实施例的平面图。如图17中所示多电流传感器器件800基于引线框860,连接段120-1、120-2、电阻段110-1、110-2和公共连接段130形成于该引线框上。另外,多电流传感器器件800还包括五个连接区域900,该五个连接区域已经实施为引线框860的部分、但是已经在制造期间从引线框的其余部分去电耦合。连接区域900耦合到评 估电路810,该评估电路的裸片830装配到至少部分在多电流传感器器件800的电阻段110上面形成的平面裸片附着表面820上。评估电路810通过这里实施为键合接线890的、离开评估电路810的裸片830的电接触870,耦合到连接区域900以及电阻段110——或者实际上连接到连接段120和公共连接到130。键合接线890耦合到评估电路、关于对称平面160对称地布置的区域880-1、880-2,也相对于该对称平面对称地布置电阻段110-1、110-2。将评估电路810耦合到电阻段110的电连接870-1、870-2、870-3也称为感测接线。
评估电路810还包括分别与第一电阻段110-1和第二电阻段110-2关联并且在第一电阻段110-1和第二电阻段110-2上方放置的第一温度传感器840-1和第二温度传感器840-2。多电流传感器器件800还包括模制化合物920,其与引线框860的部分一起覆盖评估电路810和裸片830的。然而,为了电耦合连接区域900以及连接段120和公共连接段130,同样留下耦合区域930未被模制化合物920覆盖。
尽管引线框860包括形成裸片附着表面820的公共表面,评估电路810的裸片830放置于该裸片附着表面上面,但是引线框860包括在公共连接段130和连接段120-1、120-2的区域中与裸片附着表面820垂直的近似0.2mm厚度的厚度。对照而言,引线框860的厚度在电阻段110中减少至约0.1mm厚度(例如通过半蚀刻)。为了举例说明根据一个实施例的多电流传感器器件800的可能尺度,接着将讨论长度L和宽度W以及长度L1、…、L5和对应宽度W1、W2和W3这些部分。然而应当指出可以与接着讨论的多电流传感器器件800的大小不同地选择多电流传感器器件800的大小。如以下将概述的那样,给出的尺度仅代表一种用于实施可以能够耐受上至50A的电流的根据一个实施例的多电流传感器器件800的可能性。
如图17中所示多电流传感器器件800包括约为5.2mm的长度L和约为4.0mm的总宽度W。与第一和第二连接段120-1、120-2关联的耦合区域930各自包括约为2mm的长度L1、L3和1.5mm的对 应宽度W3。也由模制化合物920填充的间隙1010包括约为0.2mm的长度L2。与公共连接段130关联的耦合区域930包括约为4.2mm的长度和约为0.8mm的宽度W1并且因此具有约为4.2mm·0.8mm=3.36mm2的面积,而与两个连接段120-1、120-2关联的耦合区域930各自在多电流传感器器件800的相反侧包括1.5mm·2mm=3mm2的面积。
取决于根据一个实施例的多电流传感器器件800的细节的具体实现方式,这些区域可以足以使得焊接接头可以甚至在可能受电迁移限制的温度寿命内耐受50A。
电阻段110的宽度W2约为2.6mm长。因而,裸片附着表面820如图17中所示给予用于裸片830的2.2mm·3.8mm的足够空间。接触区域900各自包括被约为0.3mm的长度L4从第二电阻段110-2分离的约为0.7mm的长度L5。
引线框在接触的区域中、也就是说在耦合区域930中约为0.2mm厚。在电阻段110其被半蚀刻下降至距底部侧约0.1mm厚度,从而引线框的顶部为平面并且因此适于裸片830附着到相应地形成的裸片附着表面820上。
在图17中图示最大裸片大小并且近似2.2mm宽和3.8mm长从而给予约为8.4mm2的总面积。它可以关于公共连接段130并且关于连接段120受用于电接触870-1、870-2、870-3的区域880-1、880-2限制,这些电接触用来将评估电路810电耦合到电阻段110。换而言之如果裸片830更宽,则它可能阻碍三个圆指示的在引线框860上的用于感测接线的地方或者部位950。
电阻段110各自为2.6mm宽(W2)和2mm长(L1,L3)以及0.1mm厚,如果它们由具有约为57μΩ/mm2的电阻率的铜制成,则这为每个电阻段给予约为230μΩ的电阻。在50A的电流,可能存在感测接线870-1、870-2、870-3检测到的约为11.5mV的电压降和约为0.6W的耗散能量。整个封装的根据一个实施例的多电流传感器器件800的覆盖区或者总大小可以如前文概述的那样约为5.2 mm·4.9mm。它的厚度可以如约为0.6mm一样低。
然而,给出尺度、材料特有参数和其它操作参数仅作为示例。根据实施例的多电流传感器器件800以及多电流分流器件100迄今不限于这些数据。
在图17中所示多电流传感器器件800的底部示出小焊区或者连接区域900。五个连接区域900中的两个连接区域可以例如用来向硅裸片830供应电功率,并且其它三个可以用作信号端子,这些信号端子例如用于数字接口提供关于测量的电流的信息。
离开裸片830的电接触870的位置在图17中由区域880-1、880-2示出,其关于对称平面160对称地布置。用于键合接线890的键合焊盘的这些地方粗略地位于两个温度传感器840-1、840-2之间。由于在引线框860中有在两个电阻段110之间的间隙1010,所以可以更好的是在裸片830的这一未受支撑的部分上方没有裸片焊盘。因此,可以可取的是向这一间隙1010的两侧分布键合焊盘的区域880,从而经过键合接线890的热流对两个温度传感器840具有相似影响。例如,如果以流过键合接线890的热在两个温度传感器840-1、840-2上引起实质上相同温度变化这样的方式布置键合接线890的长度、直径和热传导率以及键合焊盘的位置或者区域880,则可以实现这一点。换而言之,温度传感器840位于多电流传感器器件800的等温线上。
如果所有接线同样长和厚并且是同样材料,则它们的键合焊盘的重心将位于虚线指示的对称平面160上。包括三个感测接线870-1、870-2、870-3以及将连接区域900耦合到评估电路810的一个键合接线890的四个键合接线890具有在虚线上椭圆区域880-1以内的键合焊盘,而其它四个键合接线890具有在虚线下椭圆区域880-2以内的键合焊盘。在图17中所示实施例中,椭圆区域880-1、880-2和两个温度传感器840-1、840-2相对于虚线水平线指示的对称平面160镜像对称。区域880和温度传感器840的这一布置是可以在这一实施例中和在其它实施例中实施的可选特征。然而它迄今非必需。
在多电流传感器器件800的实施例中,可能重要、有时甚至至关重要的是针对低成本应用最小化信号线数目,因为每个信号线需要在印刷电路板600上的空间,在该印刷电路板也焊接多电流传感器器件800和它的传感器封装。常规单电流分流器可以用两个感测线操作仅用于电压确定。
图18示出根据一个实施例的多电流传感器器件800的又一实施例,该多电流传感器器件包括用于在裸片830下面引导电流的结构。更具体而言,如图18中所示多电流传感器器件800的引线框860包括第一缝1020-1和第二缝1020-2,这些缝沿着公共线对准并且限制在电阻段110与关联连接段120之间的接口区域。换而言之,第一缝1020-1按照多于1.5的倍数减少在第一电阻段110-1与它的关联连接段120-1之间的接口区域。例如在图18中所示实施例中,缝1020-1按照多于2的倍数、多于3的倍数减少在第一电阻段110-1与它的关联连接段120-1之间的接口区域。这也同样适用于关于对称平面160对称地布置的第二缝1020-2。然而缝1020根本无需对称地实施或者呈现。
在引线框860中的这两个缝1020的意图是使感测电压对于电连接和印刷电路板600的相应PCB印制线或者电流线610、620的几何形状改变更健壮,仅举一例,可以实施这些电连接为焊接接头。此外,可以有可能以增加功率耗散为代价增加感测电压。在这样的情况下,可以可取的是重新定位温度传感器840,从而它们朝着电阻部分110的收缩移位,因为这些是其中温度可能最大的区域。因而,键合焊盘或者区域880也可以可取的是对于温度传感器840尽可能大并且如果比如对称平面160存在则保持关于这样的对称平面160对称。
然而,通过实施如图18中所示缝1020,最大裸片大小与图17中所示实施例比较可以例如在缝1020具有约为0.2mm的宽度时略微减少至2mm·3.8mm。然而,例如如果未考虑避免裸片830和在引线框860中的附加缝1020的重叠则这不是必需的。自然地,缝1020 也可以位于接触以内或者——换而言之——位于连接段120中,从而限制它们的耦合区域930。根据评估电路810的实现方式,可以更可取的是限制裸片大小有利于实施缝1020作为电阻段110的部分。自然地,也可以实施裸片1020为连接段120和电阻段110二者的部分。
图19、20、21和22图示基于裸片830的所谓倒装芯片组装技术或者倒装芯片组装样式的根据一个实施例的印刷电路板600和多电流传感器器件800的四个透视图。换而言之,评估电路810的裸片830可以使用倒装装配技术来至少部分装配于裸片附着表面820上。在倒装芯片技术中,经由离开评估电路810的裸片830的至少一个电连接870产生电连接,使得至少一个电连接870使用在裸片830的前侧上的至少一个连接焊盘来耦合到评估电路810。至少一个连接焊盘在裸片830的装配位置中面向裸片附着表面820。电连接可以包括至少一个焊点或者另一导电焊球或者结构。
如前文概述的那样,可以实施裸片830明显小于多电流传感器器件800的整个封装。例如,如果想要减少引线框860的大小,则可能面临如下挑战,该挑战为裸片830与将用于感测接线的位置重合,这些感测接线将电阻段110电耦合到评估电路810。因此,使用键合接线890以将引线框860的相应部分键合到评估电路810的输入端子可能有问题。然而使用倒装芯片技术可以克服这一问题。
多电流传感器器件800也可以仅用两个端子——除了用于提供电流的接触之外——工作。例如,评估电路810可以被配置用于确定在至少两个电阻段110两端的包括第一电压降和第二电压降的至少两个电压降。多电流传感器器件800还可以包括耦合到评估电路810的至少一个端子,其中评估电路810和至少一个端子被配置用于执行一组操作中的至少两个操作。该组操作可以例如包括向评估电路供应参考电势、向评估电路810供应电源信号(例如电源电压)、接收控制信号、提供指示或者基于第一确定的电压降的信息输送信号、提供指示或者基于第二确定的电压的信息输送信号以及 接收信息输送信号。换而言之,多电流传感器器件可以将端子用于若干目的。
为了举例说明这一点,例如,用来向评估电路810提供参考电势、比如接地电势的负电源端子,裸片可以连接到连接段120或者公共连接段130之一用于确定主要电流。换而言之,裸片830可以通过提供与连接段120或者公共连接段130之一的电接触来接收它的接地电势或者其它参考电势。换而言之,回顾图17,可以经由公共连接段130的具有尺度4.2mm·0.8mm的耦合区域390提供用于评估电路810的裸片830的接地电势。然后,裸片830和评估电路810可以仅需一个正电源端子和一个信号端子,这除了用于主要电流的大耦合区域930之外产生封装的仅两个端子。
应当指出利用智能接口技术,可以有可能通过单个端子发送涉及关于两个电阻段110的至少两个测量或者确定的电流的信息。事实上,可以甚至例如通过电源电流调制经由多电流传感器器件800的正电源端子发送这一信息。在这一情况下,可以有可能实施仅有用于主要电流的三个端子加上用于组合使用评估电路的电源和信令的单个端子这四个端子的多电流传感器器件800。因而,尤其是如果根据一个实施例的多电流传感器器件800与电路的高电流路径接近而传感器的电流读数将被递送到的微处理器在印刷电路板600上的很远一点处,则可以有可能节省在印刷电路板600上的用于信号印制线的大量空间。
图19示出印刷电路板600的透视图,该印刷电路板包括第一电流线610-1、第二电流线610-2、公共电流线620以及第一信号线910-1和第二信号线910-2。另外,图19也图示根据一个实施例的多电流传感器器件800的覆盖区1030。如可见的那样,覆盖区1030部分地覆盖印刷电路板上的先前提到的信号线或者印制线。因此,可以容易使用倒装技术来产生电接触。覆盖区1030是相应器件的、在当前情况下为根据一个实施例的多电流传感器器件800的总大小在它的装配位置向载体或者印刷电路板600上的投影。
换而言之,图19示出PCB印制线的布局,其中电流线610-1、610-2是用于电流输入的主要印制线,公共电流线620是用于主要电流输出的印制线,以及信号线910-1、例如用于评估电路810的在裸片830(在图19中未示出)上的输出信号的PCB印制线。信号线910-2可以是在裸片830上的评估电路810的正电源电压的PCB印制线。
图20示出图19中所示印刷电路板的透视图,其中多电流传感器器件800的引线框860被焊接到相应印制线或者线上。更具体而言,引线框860被焊接到电流线610-1、610-2、公共电流线620和两个信号线910-1、910-2上。如先前描述的那样,引线框860包括第一和第二连接段120-1、120-2、第一和第二电阻段110-1、110-2、公共连接段130和用于可电连接到两个信号线910-1、910-2的两个连接区域900-1、900-2。
除了引线框800之外,图20也示出实施为焊球1040或者焊块的总数为七个的电连接870-1、…、870-7。焊球1040允许评估电路810(在图20中未示出)与引线框860的部分产生接触。
与电连接870-1、870-2和870-3对应的焊块1040建立分别与第一连接段120-1、第二连接段120-2和公共连接段130的电接触并且因此允许评估电路810电耦合到电阻段110-1、110-2。如前文概述的那样,电阻段110-1、110-2包括相对于裸片附着表面820的更小厚度。换而言之,与电连接870-1、870-2和870-3对应的三个焊球建立感测接触,其中电接触870-3感测公共连接段130的公共电势,而其它两个电连接870-1、870-2分别感测在相应电阻段110-1、110-2之上的电压降。
与公共连接段130产生接触的电连接870-4、870-5向评估电路提供参考或者接地电势。出于机械原因,在图20中所示实施例中,两个焊球1040已经用来比单个焊球1040提高机械稳定性。代表电连接870-6和870-7的焊球1040产生在分别也称为焊区的连接区域900-1与900-2之间的电接触,以允许评估电路被提供正电源电压并 且建立与外部电路装置的连接。
图21与引线框860和裸片830一起示出印刷电路板600的透视图,该裸片包括使用倒装芯片技术来装配到引线框860上的评估电路810。换而言之,裸片830搁放于图20中所示焊块或者焊球1040上。裸片830为倒置,而为了清楚而未示出在裸片830与引线框860之间的下填充料。为了在倒装芯片技术的情况下提供在裸片与引线框860之间的良好热耦合,可以可取的是选择下填充料,从而它包括高或者甚至最大热传导率。焊块或者焊球1040也可以用作热桥。可以例如有可能实施比纯电连接所必需的焊球更多的焊球1040。通过实施更多焊球或者焊块1040,可以有可能提高裸片830与包括电阻段110的电流轨的热耦合。
可以可取的是直接在温度传感器840之一下面实施焊球或者焊块1040,从而可以经由焊块1040向温度传感器840传送相应电流轨的温度。这一焊块可以例如与在电流轨上的最热部位接近定位。另外,通过实施在顶部金属层与包括焊块和可以例如如以上概述的那样实施为p-n结的实际温度传感器的裸片830的表面之间的薄外侧层,温度传感器840可以从焊块1040并且因而从包括电阻段110的电流轨电隔离。可以可取的是还例如通过实施在焊盘与温度传感器或者对应金属网格之间的电隔离、但是接地的金属层来实施在电阻焊盘与温度传感器840之间的电屏蔽,以防止在高电流路径中的电压突变所引起的扰乱电容充电和放电电流被耦合到裸片830和它的评估电路810中。
另外,可以可取的是与在裸片830上的热源接近放置对应焊块或者焊球1040,以允许向电流轨传送它们的热而未扰乱温度传感器840。换而言之,也应当从这样的热源尽可能远地放置温度传感器840
最后,图22示出根据一个实施例的多电流传感器器件800的透视图,该多电流传感器器件包括覆盖裸片830(在图22中未示出)的模制化合物920。经由先前提到的下填充料产生在电阻段110-1、110-2分别与它们的在裸片830上的关联温度传感器840之间的又一 接触。附加地或者备选地,也可以如前文概述的那样通过附加焊块建立热接触。出于这一目的,如前文概述的那样确切地在相应焊块下面放置温度传感器840以求良好热接触可以好的选择。
在图19-22中,示出引线框860为半蚀刻的引线框860,其中电阻段110-1、110-2比连接段120-1、120-2和公共连接段130更薄。然而也有可能使用厚电阻部分110。在这一情况下,可以可取的是在引线框860的底部上附着一些防焊接阻焊剂以避免焊料在连接段120-1、120-2与公共连接段130之间溢出。
如前文概述的那样,根据实施例的多电流分流器件100和多电流传感器器件800可以包括双电流分流器,该双电流分流器具有由一个低欧姆部分和公共连接段130以及两个连接段120耦合的两个电阻段110。由此,第一连接段120-1耦合到第一电阻段110-1,并且第二连接段120-2耦合到第二电阻段110-2。也称为电阻部分的两个电阻段110-1、110-2还耦合到公共连接段130这个公共第三接触。
连接段120和公共连接段130可以与相应电阻段110不同,只要在连接段120和公共连接段130两端的电压降可以小于或者甚至显著地小于在电阻段110之一两端的对应电压降。显著更小电压降可以在电阻段110两端的相应电压降与在先前提到的连接段120、130中的任一连接段两端的对应电压降比较大于2或者更多的倍数时存在。
为了实施紧凑设计,可以布置两个电阻段110-1、110-2如同U的支路。作为结果,可以有可能实施很紧凑器件100、800。
感测电势可以在连接段120的两个拐角附近被分接并且彼此相向。可以在电阻段110-1、110-2的与公共连接段130最接近的两个拐角附近分接公共和接地感测电势。
例如,连接段120-1、120-2与电阻段110-1、110-2一起可以同样大,但是在特殊情况下,也可以例如在两个电流I15和I15’不同时被选择成不同。
电阻段110可以由可以具有小或者可忽略的电阻率对温度的 依赖性的合金制造或者制成。备选地,它们可以例如由良好导体、如例如与连接段120比较在它的横截面方面具有减少尺度的纯铜(Cu)制成。
在电阻段110由具有不可忽略的电阻率对温度的依赖性的合金制成的情况下,可以可取的是实施至少一个温度传感器840,该至少一个温度传感器被安装和布置成与电阻段110紧密热接触以测量它们的温度并且估计它们的电阻率由于温度改变所致的改变。
然而,如果用于测量温度和在电阻段110-1、110-2两端的电压的传感器电路附着到这些部分,则可以可取的是通过引线框860的部分(例如导电连接980)或者通过专用键合接线890或者焊球1040连接公共连接段130、电阻段110和连接段120中的任一段与传感器电路的接地管脚或者焊区,以保护评估电路810免受静电放电。
然而,如果用于测量温度和在电阻段110两端的电压的传感器电路附着到这些部分,则可以可取的是将传感器裸片830的接地焊盘连接到电流轨的部分(连接段120、电阻段110、公共连接段130)、以略去专用接地管脚或者焊区。这可以例如尤其在公共连接段130的情况下是可取的。
图23是示出根据一个实施例的用于提供传感器信号的方法的流程图,该方法可以例如使用多电流传感器器件800来执行。该方法包括向分立传感器器件提供S200第一电流,该第一电流包括与组合的电流的第一部分对应的量值。相似地并且可选地,向分立传感器器件提供S210第二电流,该第二电流包括与组合的电流的第二部分对应的量值。然而,也可以在时间上依次或者重叠地向器件提供两个电流。然而,如何向器件800提供两个电流的顺序不限于如图23的流程图指示的顺序。
根据第一和第二电流的方向,可以组合第一电流和第二电流以形成组合的电流,或者可以将组合的电流拆分成第一和第二电流。可选地,这可以在分立传感器器件内部执行。例如,分立多器件可 以可选地是根据一个实施例的多电流传感器器件800。为了有助于这一点,该器件可以包括至少第一电流轨和第二电流轨,从而向第一电流轨提供(S200)第一电流并且向第二电流轨提供(S210)第二电流。自然地,在部署根据一个实施例的多电流传感器器件800的情况下,第一和第二电流轨135可以如前文描述的那样共享被配置用于将该器件电耦合到外部电流或者信号线、例如PCB的电流印制线的公共连接段130。
该方法还包括提供S230传感器信号,该传感器信号包括涉及第一电流和第二电流的量值的信息。
然而,取代使用根据一个实施例的多电流传感器器件800作为传感器器件,可以使用如图24中所示传感器器件1100。图24示出包括这样的传感器器件1100的印刷电路板600的示意图。同样实施传感器器件1100为包括多个电流路径或者电流轨135的分立器件。更具体一点而言,图24中所示传感器器件1100包括第一电流轨135-1和第二电流轨135-2,这些电流轨被集成到传感器器件1100中、但是在传感器器件1100以内相互电隔离。然而,第一和第二电流轨135-1、135-2均电耦合到公共电流印制线620。另外,第一和第二电流轨135-1、135-2分别电耦合到第一电流印制线610-1和第二电流印制线610-2。传感器器件1100还包括评估电路810,该评估电路810被配置用于确定在电流轨135两端的电压降并且基于确定的电压提供传感器信号,该传感器信号包括关于流过电流轨135的电流的量值的信息。换而言之,在它的裸片820上实施的评估电路810被配置用于测量流过电流镜135的电流的量值。
这一解决方案也可以提供减少在个别电流轨135之间的扩散的机会,因为可以同时制造它们。电流轨135的热、感应、机械和电耦合可以被良好定义并且可以在传感器器件1100的寿命内稳定。
另外,可以有可能节省用于耦合第二芯片的能量和基础结构。可以例如通过将评估电路810耦合到在印刷电路板600上的公共电流印制线620来向评估电路810提供接地或者参考电势。这可以例 如在向传感器器件100施加的典型电压不是太高、例如未超过100V时是有可能的。然而这可能导致防范静电放电的更少有效的保护。
根据向第一电流轨135-1提供的第一电流和向第二电流轨135-2提供的第二电流的方向,在这里的PCB600上组合两个电流以形成公共电流或者从公共电流拆分以形成两个个别电流。可选地,这也可以在例如实施作为多电流传感器器件800的一个实施例而实施的传感器器件1100以内完成。
说明书和附图仅举例说明本发明的原理。因此将理解本领域技术人员将能够设计虽然这里未明确地描述或者示出、但是体现本发明的原理并且包括在它的精神实质和范围内的各种布置。另外,这里记载的所有示例主要明确地旨在于仅用于示范目的以辅助读者理解本发明的原理和发明人贡献的用于发展本领域的概念并且将解释为不限于这样具体记载的示例和条件。另外,这里的记载本发明的原理、方面和实施例及其具体实施例的所有陈述旨在于涵盖其等效含义。
应当理解表示为“用于……(执行某个功能的)的装置”的功能块分别为包括如下电路装置的功能块,该电路装置适于执行某个功能。因此,也可以理解“用于某事物的装置”为“适于或者适合于某事物的装置”。适于执行某个功能的装置因此未意味着这样的装置必然(在给定的时间时刻)执行所述功能。
可以通过使用专用硬件,比如“形成器”、“确定器”等,以及能够与适当软件关联地执行软件的硬件来提供图中所示各种单元的功能,这些单元包括标注为“装置”、“用于形成……的装置”、“用于确定……的装置”等的任何功能块。在由处理器提供时,功能可以由单个专用处理器、由单个共享处理器或者由多个个别处理器提供,这些多个个别处理器中的一些个别处理器可以被共享。另外,不应解释术语“处理器”或者“控制器”的显式使用为仅指代能够执行软件的硬件并且可以隐含地指代而不限于数字信号处理器(DSP)硬件、网络处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程门阵列(FPGA)、 用于存储软件的只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)和非易失性存储装置。也可以包括其它常规和/或定制硬件。相似地,图中所示任何开关仅为概念性的。可以通过程序逻辑的操作、通过专用逻辑、通过程序控制和专用逻辑的交互来执行它们的功能,特定技术如从上下文更具体理解的那样可由实施者选择。
本领域技术人员应当理解,这里的任何框图代表体现本发明原理的示例电路装置的概念视图。相似地,将理解任何流程图表、流程图、状态转变图、伪代码等代表可以基本上在计算机可读介质中代表、并且因此由计算机或者处理器执行的各种过程,无论是否明确地示出这样的计算机或者处理器。
另外,所附权利要求据此结合到具体实施方式中,其中每个权利要求可以自行代表一个单独实施例。尽管每个权利要求可以自行代表一个单独实施例,但是将指出——虽然从属权利要求可以在权利要求书中是指与一个或者多个其它权利要求的具体组合,但是——其它实施例也可以包括从属权利要求与每个其它从属权利要求的主题内容的组合。除非陈述未旨在于具体组合,则这样的组合也在这里被提出。另外,旨在于也向任何其它独立权利要求包括权利要求的特征,即使未直接使这一权利要求引用该独立权利要求。
还将指出在说明书中或者在权利要求书中公开的方法可以由设备实施,该设备具有用于执行这些方法的相应步骤中的每个步骤的装置。
另外将理解,在说明书或者权利要求中公开的多个步骤或者功能的公开内容可以不被解释为在具体顺序内。因此,多个步骤或者功能的公开内容不会将这些限于特定顺序,除非这样的步骤或者功能出于技术原因而不可互换。
另外,在一些实施例中,单个步骤可以包括或者可以分解成多个子步骤。除非明示地排除,则可以包括这样的子步骤可以被包括并且作为这一单个步骤的公开内容的子部分。
Claims (25)
1.一种分立多电流传感器器件,包括:
评估电路;以及
至少第一电流轨和第二电流轨,所述第一电流轨和所述第二电流轨包括公共连接段,
所述第一电流轨还包括第一电阻段和第一连接段,从而所述第一电阻段电耦合在所述第一连接段与所述公共连接段之间,
所述第二电流轨还包括第二电阻段和第二连接段,从而所述第二电阻段电耦合在所述第二连接段与所述公共连接段之间,
其中所述评估电路被配置用于确定在所述至少两个电阻段中的一个电阻段两端的至少一个电压降并且基于至少一个所确定的电压降提供传感器信号,所述传感器信号指示流过相应电阻段的电流的至少一个电流值。
2.根据权利要求1所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路包括至少一个半导体裸片,所述半导体裸片机械、电和热耦合到所述第一电流轨和所述第二电流轨中的至少一个电流轨。
3.根据权利要求2所述的分立多电流传感器器件,包括所述评估电路的所述裸片被附着到其上的平面裸片附着表面,其中所述裸片附着表面至少部分由所述第一电流轨的或者所述第二电流轨的表面的至少部分形成。
4.根据权利要求3所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路包括至少一个温度传感器,其中温度传感器被配置用于提供包括关于至少一个温度值的信息的信号,并且其中所述评估电路还被配置用于基于来自所述温度传感器的所述信息提供指示所述至少一个电流值的所述传感器信号。
5.根据权利要求4所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路对于所述至少两个电阻段中的每个电阻段包括与所述至少两个电阻段中的每个电阻段关联的至少一个温度传感器。
6.根据权利要求4所述的分立多电流传感器器件,其中所述至少两个电阻段中的至少一个电阻段以及在所述公共连接段与所述至少两个连接段中的至少一个连接段中的至少一项由实质上相同的材料制造,并且其中所述至少两个电阻段中的至少一个电阻段包括与电耦合到相应电阻段的所述连接段相比的、与所述裸片附着表面垂直的更小厚度和在与所述裸片附着表面平行的平面中的更小宽度中的至少一项。
7.根据权利要求6所述的分立多电流传感器器件,其中所述多电流传感器器件包括引线框,并且其中所述至少两个电阻段、所述至少两个连接段和所述公共连接段是所述引线框的部分。
8.根据权利要求3所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路通过离开所述评估电路的所述裸片的至少一个电连接在至少一个连接区域中被电耦合到所述至少两个电阻段,其中所述至少一个连接区域是所述多电流传感器器件的耦合区域沿着与包括所述第一电阻段和所述第二电阻段的平面垂直的投影方向的投影区域,所述耦合区域被配置用于将所述多电流传感器器件电耦合到电流印制线,或者其中所述至少一个连接区域是所述至少一个电阻段和所述至少一个连接段的投影区域。
9.根据权利要求8所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路在所述连接区域的被完全包括在所述连接区域中的方形子区域中电耦合到所述至少两个电阻段,所述方形子区域具有与所述裸片附着表面平行的所述连接区域的最小特征长度的至多50%的宽度。
10.根据权利要求3所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路的所述裸片使用倒装芯片装配样式来至少部分装配于所述裸片附着表面上。
11.根据权利要求1所述的分立多电流传感器器件,其中所述第一电流轨和所述第二电流轨在一起为实质上的U形。
12.根据权利要求1所述的分立多电流传感器器件,其中所述至少两个电阻段中的至少一个电阻段包括如下材料,该材料具有比所述至少两个连接段和所述公共连接段中的至少一个连接段的材料更小的电阻率随温度的变化。
13.根据权利要求1所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路包括至少一个静电放电保护电路,所述静电放电保护电路被配置用于保护所述评估电路免受由于静电放电所致的损坏。
14.根据权利要求13所述的分立多电流传感器器件,其中所述静电放电保护电路包括至少一个静电放电保护二极管和导电连接中的至少一项,所述导电连接是所述多电流传感器器件的端子与所述至少两个电阻段、所述至少两个连接段和所述公共连接段中的至少一段的导电连接。
15.根据权利要求1所述的分立多电流传感器器件,其中所述评估电路被配置用于确定在所述至少两个电阻段两端的包括第一电压降和第二电压降的至少两个电压降,所述多电流传感器器件还包括耦合到所述评估电路的至少一个端子,其中所述评估电路和所述至少一个端子被配置用于执行一组操作中的至少两个操作,其中该组操作包括:向所述评估电路供应参考电势,向所述评估电路供应电源信号,接收控制信号,提供指示或者基于第一确定的电压降的信息输送信号,提供指示或者基于第二确定的电压的信息输送信号以及接收信息输送信号。
16.一种多电流分流器件,包括:
至少两个电阻段,包括第一电阻段和第二电阻段;
至少两个连接段,包括第一连接段和第二连接段;以及
公共连接段,
其中所述第一电阻段电耦合在所述第一连接段与所述公共连接段之间;
其中所述第二电阻段电耦合在所述第二连接段与所述公共连接段之间;并且
其中所述至少两个电阻段中的至少一个电阻段包括如下材料,该材料具有比所述至少两个连接段和所述公共连接段中的至少一项的材料更小的电阻率随温度的变化。
17.根据权利要求16所述的多电流分流器件,其中所述公共连接段和所述至少两个连接段被配置用于直接可装配到印刷电路板上。
18.根据权利要求16所述的多电流分流器件,其中所述至少两个电阻段的材料实质上相同,并且其中所述至少两个连接段的材料实质上相同。
19.根据权利要求16所述的多电流分流器件,其中所述多电流分流器件被设计成使得存在参考平面,所述参考平面与所述至少两个电阻段中的所有电阻段相交,并且其中在所述至少两个连接段中的所有连接段和相应电阻段之间的电接触完全布置于在所述参考平面的一侧上的一半空间中,并且其中在所述公共连接段与所述至少两个电阻段中的所有电阻段之间的电接触完全布置于在所述参考平面的另一侧上的另一半空间中。
20.根据权利要求16所述的多电流分流器件,其中所述至少两个电阻段确切地包括两个电阻段,并且其中所述至少两个连接段确切地包括两个电阻段。
21.一种双电流传感器器件,包括:
评估电路;以及
第一电流轨和第二电流轨,所述第一电流轨和所述第二电流轨包括公共连接段,
所述第一电流轨还包括第一电阻段和第一连接段,从而所述第一电阻段电耦合在所述第一连接段与所述公共连接段之间,
所述第二电流轨还包括第二电阻段和第二连接段,从而所述第二电阻段电耦合在所述第二连接段与所述公共连接段之间,
其中所述评估电路被配置用于确定在所述至少两个电阻段中的一个电阻段两端的至少一个电压降并且基于至少一个所确定的电压降提供传感器信号,所述传感器信号指示流过相应电阻段的电流的至少一个电流值;
其中所述评估电路的裸片使用倒装芯片装配样式来至少部分装配于裸片附着表面上;并且
其中所述裸片附着表面至少部分由所述第一电流轨的表面或者所述第二电流轨的表面的至少部分形成。
22.一种用于提供传感器信号的方法,包括:
向分立传感器器件提供第一电流,所述第一电流包括与组合的电流的第一部分对应的量值;
向所述分立传感器器件提供第二电流,所述第二电流包括与所述组合的电流的第二部分对应的量值;
组合所述第一电流和所述第二电流以形成所述组合的电流或者将组合的电流拆分成所述第一电流和所述第二电流;以及
提供传感器信号,所述传感器信号包括关于所述第一电流的量值和所述第二电流的量值的信息。
23.根据权利要求22所述的方法,其中向所述分立多电流传感器器件同时提供所述第一电流和所述第二电流。
24.根据权利要求22所述的方法,其中所述分立传感器器件是分立多电流传感器器件,并且其中在所述分立多电流传感器器件内部执行组合所述第一电流和所述第二电流以形成所述组合的电流或者将组合的电流拆分成所述第一电流和所述第二电流。
25.根据权利要求22所述的方法,其中所述分立传感器器件包括至少第一电流轨和第二电流轨,所述第一电流被提供到所述第一电流轨,并且所述第二电流被提供到所述第二电流轨。
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