CN104321661A - 带有一体的铁磁性材料的磁场传感器集成电路 - Google Patents

带有一体的铁磁性材料的磁场传感器集成电路 Download PDF

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Abstract

磁场传感器包括引线框，支撑磁场感测元件并且被附接到引线框的裸片，封装裸片和引线框的一部分的非导电模制材料，和可选地固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料。硬或软铁磁性模制材料可被制成锥形并且包括不连续中心区域，如该不连续中心区域可包含单独形成的元件。实施例包括裸片向上配置，芯片上引线配置，和倒装芯片配置，引线框上的集成部件比如电容器，和带有侧向通道的偏磁体。可选特征包括带狭槽的引线框，模制的抑制器件，引线耦合的无源器件和铁磁性珠。线圈可被固定到非导电模制材料并且无源部件可被横跨引线的各分开部分耦合。

Description

带有一体的铁磁性材料的磁场传感器集成电路
发明领域
本发明总体上涉及磁场传感器，并且更具体地，涉及具有一体的铁磁性材料的集成电路磁场传感器。
背景技术
包括磁场感测元件或换能器比如霍尔效应元件或磁阻元件的磁场传感器被用于各种应用中，用于检测铁磁性物品或目标的运动的各方面，比如接近性、速度和方向。示例性应用包括，但不限制于，感测铁磁性物品的接近性的磁性开关或“接近探测器”，感测经过的铁磁性物品的接近探测器(例如，环磁体或齿轮齿的磁畴)，感测磁场的磁场密度的磁场传感器，和感测由在电流导体中流动的电流产生的磁场的电流传感器。磁场传感器被广泛应用于汽车的控制系统中，例如，用于从发动机曲轴和/或凸轮轴的位置检测点火定时，以及用于检测用于防抱死制动系统的汽车轮子的位置和/或旋转。
在铁磁性目标是磁性的应用中，透可透过的集中器或磁导有时被用于将目标产生的磁场聚焦在磁场换能器上，从而增加传感器的灵敏性，允许使用更小的磁性目标，和/或允许磁性目标从更远的距离感测到(即，较大的气隙)。在铁磁性目标不是磁性的其它应用中，永久磁体，有时被称为反偏磁体，可被用于产生磁场，然后磁场通过目标的移动而改变。
在一些应用中，希望提供两个磁极在邻近磁场换能器的磁体表面上的反偏磁体。例如，如在被转让给本申请的受让人的题为“Hall-EffectFerromagnetic-Article-Proximity Sensor”的美国专利No.5,781,005中公开的，相反的磁极接近性存在用于在不存在铁磁性物品时短路通量线，因而呈现出在物品存在(例如，齿轮齿存在)情形和物品不存在(例如，齿轮的谷部存在性)情形之间的非常大的且可很容易识别的差别，并且与气隙无关地维持低磁通密度基线。由于可很容易地识别磁场信号的差别，这些类型的布置在必须检测磁性物品的存在/不存在的传感器中使用是具有优势的，这种传感器有时被称为True Power On Sensors，或TPOS。
一般来讲，反偏磁体和集中器通过机械手段被相对于磁场感测元件保持在位，比如在被转让给本申请的受让人的题为“Single Unitary PlasticPackage for a Magnetic Field Sensing Device”的美国专利No.6,265,865中示出的使用粘接剂。由于位置公差的存在，这种机械定位可能引起从一个器件到另一个器件的性能变化，比如灵敏性变化。因此有利的是制造传感器使传感器和反偏磁体或集中器一体地形成，从而消除位置公差。这种类型的磁场传感器在被转让给本申请的受让人的题为“Magnetic FieldSensors and Methods for Fabricating the Magnetic Field Sensors”的美国专利申请公开No.2010/0141249中公开了，其中，集中器或磁体可通过液态密封剂或液态密封剂和永久磁体的组合在腔中形成在传感器的与目标相反的一侧上。
虽然在某些应用中使用反偏磁体是有利的，但用于形成磁体的硬磁性材料相对昂贵并且代表了传感器的总成本的一大部分。
存在许多封装类型和制造技术用于提供集成电路磁场传感器。例如，磁场感测元件被形成于其中的半导体裸片可通过各种技术附接到引线框，比如利用胶带或环氧树脂，并且可通过各种技术电耦合到引线框，比如利用焊料凸块或焊线。而且，引线框可采用许多形式，并且半导体裸片可以以，在所谓的“倒装芯片”配置中有源半导体表面(即，磁场感测元件形成于其中的表面)邻近引线框的取向，在所谓的“裸片向上”配置中有源半导体表面与引线框表面相对的取向，或在所谓的“芯片上引线”配置中半导体裸片被定位于引线框下面的取向，被附接到引线框。
模制通常被用于制造集成电路磁场传感器，以对半导体裸片提供保护性和电绝缘性“包覆成型”。由于各种原因传递模塑也已经用于形成两个不同的模制部分。例如，在被转让给本申请的受让人的题为“Methods andApparatus for Multi-Stage Molding of Integrated Circuit Package”的美国专利No.7,816,772中，第一模制结构被形成在半导体裸片上用于保护焊线，并且该器件被用形成在第一模制结构上的第二模制结构包覆成型。在题为“Integrated Circuit Including Sensor having Injection Molded MagneticMaterial”的美国专利申请公开No.2009/0140725，注射成型的磁性材料封装磁场传感器的至少一部分。
模制，虽然提供了经济有效的制造技术，但可能存在挑战，比如以不使器件承受有害应力的方式将器件从模具中移除。
发明内容
在本发明的一个方面中，磁场传感器包括引线框，支撑磁场感测元件并且附接到引线框的半导体裸片，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料，固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料，和非导电和铁磁性模制材料通过其牢固接合的固定机构。在本和其它实施例中，铁磁性模制材料可包括软铁磁性材料以形成集中器或可包括硬铁磁性材料以形成偏磁体。铁磁性模制材料可被制成锥形，并且封装实施例包括裸片向上配置，芯片上引线配置，和倒装芯片配置。
根据另一方面，磁场传感器包括引线框，支撑磁场感测元件并且附接到引线框的半导体裸片，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料，和铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分并且包括从靠近引线框的第一端延伸到远离引线框的第二端的不连续中心区域。此不连续中心区域可以是孔隙或可包含非导电模制材料或包覆成型材料。铁磁性模制材料可采用大致环形或局部环形结构，比如D-形结构，O-形结构，U-形结构或C-形结构，作为例子。
还公开了一种磁场传感器，其包括具有第一表面、相反的第二表面、和多个引线的引线框，耦合到这些引线中的至少一个引线的至少一个电容器，具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面的半导体裸片，封装裸片、引线框的至少一部分、和所述至少一个电容器的非导电模制材料，以及固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料。电容器可以邻近引线框的第一表面或引线框的第二表面。
根据另一方面，磁场传感器包括具有包括裸片附接区域的第一表面和相反的第二表面的引线框，具有被附接到裸片附接区域并且磁场感测元件设置于其中的第一表面的半导体裸片，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料，以及固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料。利用此结构，磁场传感器被以倒装芯片配置提供。
还公开了一种磁场传感器，其包括引线框，被附接到引线框并且具有第一表面和相反的第二表面的半导体裸片，其中，磁场感测元件设置于第一表面和相反的第二表面之一中，以及被通过晶圆级技术应用到所述半导体裸片的第二表面的铁磁性材料层，如可形成偏磁体或集中器。磁场感测元件可设置于裸片的第一表面中并且被从裸片的第一表面耦合到引线框。可选地，磁场感测元件可设置于裸片的第一表面中并且被从裸片的第二表面耦合到引线框。并且在另一实施例中，磁场感测元件被设置于裸片的第二表面中。
又一磁场传感器包括具有第一表面和相反的第二表面的引线框，半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；磁体，其被附接到引线框的第二表面，并且具有不连续中心区域和从所述中心区域侧向伸出的至少一个通道；和包覆成型材料，其形成包围所述磁体、所述半导体裸片和所述引线框的一部分的封装。此封装被使用磁体的所述至少一个通道抽空。磁体可包括模制材料和多个侧向伸出的通道。
磁场传感器包括引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料包括从靠近引线框的第一端向远离引线框的第二端延伸的不连续中心区域，其中，所述中心区域具有内表面，所述内表面具有通过至少两个不同斜度的部分形成的锥形部。
所述铁磁性模制材料被固定到非导电模制材料的一部分和引线框的延伸超出非导电模制材料的第二部分并且可包括硬铁磁性材料。第三模制材料可被设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上。在一些实施例中，单独形成的元件，如可由硬铁磁性材料、软铁磁性材料，或非铁磁性材料组成，被设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上。
还公开了一种磁场传感器，包括引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料包括从靠近引线框的第一端向远离引线框的第二端延伸的不连续中心区域；和被设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的单独形成的元件。所述单独形成的元件由硬铁磁性材料、软铁磁性材料或非铁磁性材料组成。在一些实施例中，引线框可包括至少一个狭槽。
根据另一方面，磁场传感器包括引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和至少一个狭槽；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分。在一些实施例中，铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料以形成偏磁体。
还公开了一种磁场传感器，包括引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和模制的铁磁性抑制器件，其被从非导电模制材料间隔开并且封装所述多个引线中至少一个引线的一部分。铁磁性模制材料可被固定到非导电模制材料的一部分。该模制的铁磁性抑制器件可包括硬铁磁性材料或软铁磁性材料。
在一些实施例中，所述模制的铁磁性抑制器件包括封装引线的那一部分的第一模制元件和封装所述第一模制元件的至少一部分的第二模制元件。第一模制元件可包括非导电模制材料而第二模制元件可包括铁磁性材料。根据另一方面，传感器可包括无源部件或被耦合到引线并且被所述模制的铁磁性抑制器件封装的铁磁性珠中的至少一个。
还公开了一种磁场传感器，包括引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分；和至少一个电容器，其被耦合到所述多个引线中的至少两个引线并且被与非导电模制材料间隔开。另外的特征可包括封装所述电容器的模制的铁磁性抑制器件，引线框中的至少一个狭槽，和/或被耦合到引线的至少一个铁磁性珠。
根据另一方面，磁场传感器包括引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分；和被耦合到所述多个引线中至少一个引线的至少一个铁磁性珠。在一些实施例中，铁磁性珠被所述非导电模制材料封装。模制的铁磁性抑制器件可与非导电模制材料间隔开设置并且可封装所述铁磁性珠。
还公开了一种磁场传感器，包括引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和导电线圈，其被固定到所述非导电模制材料。在一些实施例中，非导电模制材料封装所述线圈。可选地，第二模制材料可被固定到非导电模制材料的一部分并且封装所述线圈。非导电模制材料可包括突伸部并且线圈可相对于所述突伸部同心地定位。
还公开了一种磁场传感器，包括引线框，其具有第一表面、相反的第二表面、和至少一个引线，所述引线包括具有端部的第一引线部分和具有端部的第二引线部分，所述第二引线部分的端部被与所述第一引线部分的端部间隔开并且靠近所述第一引线部分的端部；半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和被耦合在所述第一引线部分的端部和所述第二引线部分的端部之间的无源部件。在一些实施例中，所述无源部件是电阻器。
附图说明
本发明的前述特征以及本发明本身从下面对附图的详细描述中可得到更完整地理解，其中：
图1是磁场传感器的剖视图，其具有非导电模制材料和铁磁性模制材料以及位于非导电模制材料和铁磁性模制材料之间的固定机构；
图1A是沿图1的线A-A截取的图1的传感器的剖视图；
图1B是沿图1的线B-B截取的图1的传感器的剖视图；
图1C是沿图1的线B-B截取的图1的传感器的可选剖视图，其示意出可替代的固定机构；
图2是还具有第三模制材料的图1的磁场传感器的剖视图，其示意出又一可替代的可选固定机构；
图2A是具有如图2中示出的第三模制材料和可替代的固定机构的可替代的磁场传感器的剖视图；
图3是具有非导电模制材料、铁磁性模制材料、和第三模制材料的可选的被封装的磁场传感器的剖视图；
图3A是具有非导电模制材料、铁磁性模制材料、和第三模制材料的另一可选的被封装的磁场传感器；
图4是被封装的磁场传感器的平面图，其具有被耦合到引线框的集成部件，非导电模制材料，和铁磁性模制材料；
图4A是沿图4的线A-A截取的图4的传感器的剖视图；
图5是表面安装式的被封装的磁场传感器的平面图，其具有被耦合到引线框的与裸片相反一侧的集成部件，非导电模制材料，和铁磁性模制材料；
图5A是沿图5的线A-A截取的图5的传感器的剖视图；
图5B是沿图5的线A-A截取的图5的传感器的可选剖视图；
图6是倒装芯片表面安装式的被封装的磁场传感器的立体图，其具有被耦合到引线框的与裸片相反一侧的集成部件，非导电模制材料，和铁磁性模制材料；
图7是磁场传感器的剖视图，其具有多个磁场感测元件，非导电模制材料，和铁磁性模制材料；
图8是示意出用于制造图1-7的磁场传感器的示例性工艺的流程图；
图8A是示意出用于制造图1-7的磁场传感器的可选工艺的流程图；
图9示出根据另一方面的具有铁磁性材料层的半导体晶圆；
图10示出了由图9的晶圆形成的被封装的磁场传感器；
图11是由图9的晶圆形成的并且具有适合于某些集成电路封装选项的焊料凸块的磁场传感器的立体图；
图12是由图9的晶圆形成的并且具有焊料凸块的可选磁场传感器的立体图；
图13是由图9的晶圆形成的并且具有焊料凸块的另一可选磁场传感器的立体图；
图14是示意出用于制造图10-13的磁场传感器的示例性工艺的流程图；
图15是根据又一方面的磁场传感器；
图16是示意出用于制造图15的磁场传感器的示例性工艺的流程图；
图17是可选的被封装的磁场传感器的平面图；
图18是具有带有两个斜度的锥形部的中心孔隙表面的可选磁场传感器的剖视图；
图19是在中心孔隙中具有单独形成的元件的又另一可选磁场传感器的剖视图；
图20是具有引线框上的狭槽和与引线串联连接的无源器件的可选磁场传感器的平面图；
图21是磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，和封装引线的一部分的模制的铁磁性抑制器件；
图21A是图21的磁场传感器的平面图；
图21B是示出了可选的模制的铁磁性抑制器件的图21的磁场传感器的平面图；
图22是磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，和封装引线的一部分的可选的模制的铁磁性抑制器件；
图23是磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，以及封装无源部件和引线的一部分的模制的铁磁性抑制器件；
图23A是图23的磁场传感器的平面图；
图23B是示出了无源部件相对于引线的可选布置的图23的磁场传感器的平面图；
图24是可选磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，以及封装无源部件和引线的一部分的模制的铁磁性抑制器件；
图25是磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，以及封装铁氧体珠和引线的一部分的模制的铁磁性抑制器件；
图26是磁场传感器的侧面剖视图，该磁场传感器具有非导电模制材料，铁磁性模制材料，以及封装无源部件、铁氧体珠、和引线的一部分的模制的铁磁性抑制器件；
图26A是图26的磁场传感器的平面图；
图27是具有非导电模制材料，线圈，和铁磁性模制材料的磁场传感器的剖视图；
图28是具有非导电模制材料，线圈，和铁磁性模制材料的可选磁场传感器的剖视图；和
图29是具有非导电模制材料和线圈的另一可选磁场传感器的剖视图。
具体实施方式
参考图1的剖视图，并且还参考图1A和1B的剖视图，磁场传感器10包括半导体裸片14，其具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一、有源表面14a和附接到引线框18的第一表面18a上的裸片附接区域16的相反的第二表面14b；封装裸片以及引线框的至少一部分的非导电模制材料20；以及固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。铁磁性模制材料30包括铁磁性材料并且从靠近引线框18的第一端30a渐缩至远离引线框的第二端30b。有源裸片表面14a与附接到裸片附接区域16的裸片表面14b相反，并且因此，此结构可被称为“裸片向上”布置。
在本实施例和其它实施例中，磁场感测元件22可以是，但不限制于，霍尔效应元件、磁阻元件、或磁敏晶体管。如已知的，存在不同类型的霍尔效应元件，例如，平面霍尔元件、竖直霍尔元件、和圆形竖直霍尔元件。还已知，具有不同类型的磁阻元件，例如，诸如锑化铟(InSb)的半导体磁阻元件、巨磁阻(GMR)元件、各向异性磁阻元件(AMR)、隧穿磁阻(TMR)元件、和磁隧道结(MTJ)。感测元件22可包括单一元件，或者可选地可包括以不同配置布置的两个或更多个元件，例如，半桥或全(惠斯登)桥。感测元件22可由IV半导体材料比如硅(Si)或锗(Ge)或III-V半导体材料制成，III-V半导体材料如同砷化镓(GaAs)或铟化合物例如锑化铟(InSb)。在一些实施例中，可以预期两个或更多个基板，一个用于磁场感测元件，另一个比如Si基板用于相关的处理电路。被转让给本申请的受让人的题为“Arrangements for an Integrated Sensor”的美国专利No.7,768,083中公开了示例性的多基板结构。
本领域内的那些技术人员应了解，虽然半导体裸片14的有源表面14a在这里描述为磁场感测元件被设置或形成于其“中”的表面，如某些类型的磁场元件(例如，霍尔板)就是这种情况，但该元件可以设置于有源半导体表面上方或上面(例如磁阻元件)。然而，为了解释起来比较简单，虽然这里描述的实施例可以使用任何适当类型的磁场感测元件，但这些元件将总体上在这里描述为形成或设置在有源半导体表面“中”。
使用过程中，与这里描述的其它传感器实施例类似的磁场传感器10可被定位成靠近可移动的磁可穿透性铁磁性物品，或目标，比如图示的齿轮12，使得磁场换能器22临近物品12并且因此暴露于通过物品运动而变化的磁场。磁场换能器22产生与磁场成比例的磁场信号。
虽然图1中的磁场传感器10被相对于目标12定向成使得换能器22比铁磁性模制材料30更靠近目标，但将了解可以预期在一些应用中将传感器10旋转180°使铁磁性模制材料比换能器更靠近目标。而且，传感器10可以旋转90°使换能器的主表面正交于目标，从而实现不同类型的磁灵敏传感器，例如当换能器是磁阻元件时，这是可预期的。
铁磁性物品12可由硬铁磁性组成或仅仅是硬磁性材料(即，永久磁体，比如分段环形磁体)、软铁磁性材料、或甚至电磁体，并且在这里描述的实施例可与任何这种物品结构结合使用。
在物品12由软铁磁性材料组成的实施例中，铁磁性模制材料30由硬铁磁性材料组成以形成偏磁体；而在物品12由硬铁磁性材料组成的实施例中，铁磁性模制材料30可以是软铁磁性材料以形成集中器，或者在希望得到偏磁体的地方可以是硬磁性材料(例如，在磁阻元件被硬磁性材料或永久磁体偏移时就是这种情况)。在铁磁性模制材料30包括硬铁磁性材料以形成偏磁体并且传感器10被相对于目标定向成使换能器22比铁磁性模制材料30更靠近目标的实施例中，偏磁体可被称为反偏磁体(backbias magnet)。
磁场传感器10总体上包括形成于裸片14的有源表面14a中的用于处理换能器22提供的磁场信号的附加电路。引线框18包括用于将电路耦合至系统部件(未示出)比如电源或微控制器的引线24a-24c。引线24a-24c和半导体裸片14之间的电连接可用焊线26a-26c提供，分别如图所示。虽然传感器10被示出为包括三个引线24a-24c，但本领域内的那些技术人员应了解引线的不同数目也是可能的。将引线框引线电耦合到传感器部件的其它技术包括焊料凸块或球(图6)或柱状凸块。
集成电路传感器10可被提供为两个至六个引脚单列直插式(SIP)封装的形式，或根据情况具有某一其它数目的引脚。引线框18的第一表面18a上的裸片附接区域16通常是导电引线框的用于接纳半导体裸片14的专用区域。裸片附接区域16有时被称为裸片附接盘或裸片附接垫，并且在一些实施例中裸片附接垫可以是镀银或NiPdAu区域，例如。可选地，如在2012年1月16日提交的并且被转让给本申请的受让人题为“Methodsand Apparatus for a Magnetic Sensor having a Non-conductive Die Paddle”的共同代决美国专利申请No.13/350,970中公开的，可以预期用非导电材料形成裸片附接区域，特别是在涡电流可能发生的应用中。用于将裸片14固定到裸片附接区域16的传统技术包括使用粘接剂，比如环氧树脂或胶带。本领域内的那些技术人员应了解裸片附接区域可以是或可以不是连续的区域。例如，在图17的实施例中，裸片附接区域跨越多个引线。
非导电模制材料20由非导电材料组成，以电隔离和机械保护裸片14和引线框18的被封装部分。用于非导电模制材料20的适当材料包括热固性和热塑性模制化合物以及其它商业可得到的IC模制化合物。将了解非导电模制材料20可包含铁磁性材料，比如铁磁性颗粒的形式，只要这种材料是非导电的即可。
非导电模制材料20被应用于引线框/裸片子组件，比如在第一模制步骤(图8)中，用于封装裸片14和引线框18的一部分。非导电模制材料20具有第一表面20a和相反的第二表面20b。非导电模制材料的形状和尺寸被选择为适应特殊的IC封装。在如上所述的一些实施例中，铁磁性模制材料30由硬或永久磁性材料组成以形成偏磁体。对于本领域内的那些技术人员来说很显然，根据操作温度范围和最终的封装尺寸，很多材料适合于提供铁磁性模制材料30。在一些实施例中，可以预期铁磁性模制材料具有大于其剩磁的矫顽性。
用于铁磁性模制材料的示例性硬磁性材料包括，但不限制于，硬磁铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金材料，或Arnold Magnetic TechnologiesCorp.公司的材料，或具有硬磁性颗粒的其它塑料化合物，例如热固性聚合物，比如包含SmCo、NdFeB、或硬铁磁性铁氧体磁性颗粒的聚苯硫醚材料(PPS)或尼龙材料；或热固性聚合物，比如SumitomoBakelite Co.,Ltd的EME或包含硬磁性颗粒的类似类型的热固性模制材料。在一些实施例中，可以预期通过在模制过程中排列这些硬铁磁性颗粒以通过在磁场中模制而形成更加各向同性或方向不变的磁性材料；而在其它实施例中，对于各向同性材料来说在模制过程中可不经过排列步骤而形成足够的磁体(sufficient magnet)。将了解NdFeB或SmCo合金可包含用于提高温度性能、磁性矫顽性、或对磁体设计有用的其它磁性特性的其它元素。
在其它实施例中，铁磁性模制材料30由软铁磁性材料组成以形成集中器。对于本领域内的那些技术人员来说很显然，许多材料适于提供软铁磁性材料形式的铁磁性模制材料30。在一些实施例中，可以预期软铁磁性模制材料具有相对低矫顽性和高磁导率。适当的软铁磁性材料包括，但不限制于，坡莫合金，NiCo合金，NiFe合金，钢，镍，和软磁性铁氧体。
铁磁性模制材料30被固定到非导电模制材料20，比如在第二模制步骤中(图8)。铁磁性模制材料接触非导电模制材料的第二表面20b以及非导电模制材料在第一和第二表面20a，20b之间的侧面的一部分，如图所示。将了解虽然在图8和8A中模制过程被描述为铁磁性模制材料30被固定到非导电模制材料20的过程，但铁磁性模制材料可(附加地或可选地)被使用粘接剂比如热固性粘接剂(例如，两部分环氧树脂(two partepoxy))固定到非导电模制材料20。
在一些实施例中，非导电模制材料20的接触铁磁性模制材料30的一部分和/或铁磁性模制材料的接触非导电模制材料的一部分具有固定机构，以改进这两种材料之间的粘接，并且防止和减小这两种材料之间的横向滑动或剪切。作为一个例子，引线框18具有延伸部18c，延伸部18c延伸超出非导电模制材料并且被铁磁性模制材料封装，如图所示。这些引线框的延伸部另外改进铁磁性模制材料到引线框自身的粘接。在这种实施例中，使用引线框部分作为固定机构使得铁磁性模制材料接触这些引线框部分，将了解铁磁性模制材料应该是非导电的或具有相对低的导电率，以防止引线发生电电路，否则电短路将导致器件不能预期操作。在其它实施例中示出了固定机构的可选形式。
如图1B中所示，引线24a-24c的一部分被非导电模制材料20封装。非导电模制材料包围引线使其与封装的边缘隔离开，以便铁磁性模制材料30与引线隔离(因为铁磁性模制材料可能是导电的)。
根据图1C的可选剖视图，非导电模制材料20的邻近引线24a-24c的部分在引线周围可被“切掉”，以遵从引线的轮廓，如图所示。在一些应用中，出于磁性性能的原因，此结构是可以预期的，以增加换能器22附近的铁磁性模制材料的硬铁磁性材料的量。在图1C中还示出了引线框凸部18c'形式的可选固定机构。凸部18c'可以是平面的并且可以如图所示具有眼孔。利用此结构，铁磁性模制材料30流经凸部的眼孔以及凸部四周，以改进铁磁性模制材料到引线框和非导电模制材料的粘接。
本领域内的那些技术人员应了解，许多类型的工艺可被用于形成模制材料，包括但不限于模制，比如压缩成型，注射成型，和传递模塑成型，和灌封。此外，不同技术的组合用于形成模制材料是可能的。
用于限定铁磁性模制材料30的模腔可包括芯轴，使铁磁性模制材料形成具有中心孔隙40的环形结构，在这里中心孔隙从非导电模制材料的第二表面20b延伸到铁磁性模制材料的第二端30b。模制材料30可形成传统的O形环结构或D-形结构。可选地，铁磁性模制材料30可形成仅仅局部环形结构，如可被描述为“C”或“U”形结构。更具体地，铁磁性模制材料30包括不连续中心区域，使得中心区域不与其外部区域一体地形成。这种中心区域可以是敞开的区域，比如图1中的孔隙40的情况，或可包含铁磁性材料，比如在图2的实施例中，例如。
在图1的侧视图中很明显，铁磁性模制材料30从其第一端30a(或靠近其第一端的位置)渐缩至第二端30b。具体地，铁磁性模制材料具有至其外周面32a的第一锥度和至其内部中心孔隙表面32b的第二锥度。渐缩的目的是便于传感器10从模腔移除。表面32a，32b的锥度可彼此相同或类似，并且一般来说，表面32a，32b的锥度小于约15至20度。在一些实施例中，锥度约为2-7度。
从图1B和1C的视图中可以看到，被封装的磁场传感器10可具有截头圆锥形边缘42以便于组装，例如便于弯曲引线以及帮助相对于其它结构，比如电路板或在使用过程中保持传感器的壳体，机械地定位传感器10。在这种情况下，铁磁性模制材料30可被更加精确地描述为D-环结构或磁体。
还参考图2，可选的磁场传感器50，其中与图1类似的元件用类似的参考字母表示，包括半导体裸片14，磁场感测元件22，引线框18，非导电模制材料20，和铁磁性模制材料30。传感器50不同于传感器10(图1)在于在铁磁性模制材料30的中心区域中添加了第三模制材料54。
第三模制材料54可通过第三模制步骤(图8)或其它适当的制造工艺形成，以被固定到铁磁性模制材料30。第三模制材料54可由硬铁磁性材料，软铁磁性材料，或非铁磁性模制化合物组成。
在一个实施例中，铁磁性模制材料30由硬铁磁性材料组成，而第三模制材料54由软铁磁性材料组成并且提供磁性化的集中器以便两个磁极邻近非导电模制材料的第二表面20b。如在上述美国专利No.5,781,005中公开的，相反的磁极位于磁场换能器22附近用于当没有铁磁性目标存在时短路通量线，从而与气隙无关地降低通量密度分布(map)的基准，并且提高识别目标存在与目标不存在的情形的能力。
传感器50包括位于第一铁磁性模制材料和第三模制材料之间的可选固定机构，这里为脊部18c″的形式。固定机构的其它例子包括使用粘接剂材料和/或被设计用于在这些模制材料之间提供干涉和/或互锁机构的许多其它特征。
还参考图2A，可选的磁场传感器56，其中与图2类似的元件用类似的参考字母表示，包括半导体裸片14，磁场感测元件22，引线框18，非导电模制材料20，铁磁性模制材料30，和位于铁磁性模制材料的中心区域中的第三模制材料54。传感器56不同于图2的传感器50在于传感器被布置于芯片结构的引线中，同时引线框18被定位于裸片14上。粘接剂58可被用于将引线框18固定到裸片的有源表面14a。这里引线24a和24b被通过相应焊线26a，26b电耦合到裸片14。
参考图3，又一可选的磁场传感器60包括半导体裸片62，其具有磁场感测元件64设置于其中的第一有源表面62a和附接到引线框70的第一表面70a上的裸片附接区域66的相反的第二表面62b；包围裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料74；和被固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料80。固定机构，比如图1的倒钩18c，图1C的凸部18c'，图2的脊部18c″或其它适当的机构，可被提供用于增强非导电模制材料和铁磁性模制材料之间的粘接。
铁磁性模制材料80包括铁磁性材料并且从靠近引线框70的第一端80a渐缩至远离引线框的第二端80b。有源裸片表面62a与附接到裸片附接区域66的裸片表面62b相反，并且因此，此结构可被称为“裸片向上”结构。
铁磁性模制材料80被沿其外周面82a和其内表面82b两者从其第一端80a向其第二端80b渐缩。而且，表面82a的锥度可大约小于15-20度。内表面82b的锥度可与外表面82a的锥度相同或类似。
非导电模制材料74具有背离引线框70的第二表面70b延伸的突伸部76，如图所示。突伸部76防止在传感器60的底表面(邻近铁磁性模制材料的第二端80b)中出现空隙，因为空隙的存在可使包覆成型(如下所述)更困难。本领域内的技术人员将了解突伸部可延伸至铁磁性模制材料的第二端80b的整个或仅仅部分路径(还参考图3A)。
铁磁性模制材料80具有不连续中心区域，在这里是由内周面80a限定并且形成环形或O形磁体80的中心孔隙的形式。然而，将了解铁磁性模制材料80的不连续中心区域可采用其它形状，以形成D形，C形，或U-结构，作为例子。
铁磁性模制材料80可由硬铁磁性材料组成以形成偏磁体。可选地，将了解铁磁性模制材料80可由软铁磁性材料组成以形成集中器。
可选地，传感器60可包括包覆成型体形式的第三模制材料90以保护和电隔离本器件。第三模制材料90可在第三模制步骤(图8和8A)期间或可选地通过何适当的制造方法施加。包覆成型材料90被认为是可选的，因为其目的是提供电绝缘，并且，在其中铁磁性模制材料80充分电绝缘(例如，在某些应用中提供大于约1兆欧的电阻)的实施例中，包覆成型材料90可被消去。将了解包覆成型材料90可被提供用于图1-2和其它实施例的传感器10，50。
用于提供包覆成型材料90的适当材料包括，但不限制于，标准的裸片封装模制化合物，比如PPS，尼龙，Sumitomo Bakelite Co.,Ltd.的EME，或Henkel AG&Co.KGaA的模制化合物。
还参考图3A，另一磁场传感器84被示出了，类似的特征具有类似的参考字母。很明显，图3A的传感器84不同于图3的传感器60仅在于突伸部86终止于铁磁性模制材料80的第二端80b前面。因此，在图3A的实施例中，突伸部的远侧端86a被铁磁性模制材料80覆盖，如图所示。
还参考图4和4A，在可选IC SIP封装中提供的磁场传感器100分别包括非导电模制材料和铁磁性模制材料104，108，并且还包括至少一个，在这里为两个，集成的无源部件，比如电阻器，电感器，或电容器，在这里为附接到引线框110的电容器102a，102b。传感器100包括具有裸片附接区域112的引线框110，半导体裸片116被固定到裸片附接区域112。磁场感测元件122设置于裸片116的有源表面116a中。而且，有源裸片表面116a与固定到引线框110的裸片附接区域112的裸片表面116b相反。因此，此结构可被称为“裸片向上”结构。很显然地，使图4A中的铁磁性模制材料108的厚度与图1-3中的厚度相比较，根据特殊实施例，许多厚度是可能的。作为一个例子，在其中铁磁性模制材料包括软铁磁性材料以提供集中器的一些实施例中，可以预期铁磁性模制材料比当铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料以提供永久磁体时稍薄一些。类似地，许多封装形状是可能的。
引线框的多个引线120a-120h被电耦合到由裸片支撑的电路，这里用焊线118a-118d(如图所示分别用于引线120e-120h)电耦合。电容器102a，102b可用于降低EMC，ESD或解决传感器100的其它电问题。例如，利用电容器102a，102b，对传感器的供电可被保持更长，以在线断开或破损的情况下通过保持输出状态而防止在重设状态下的供电。还可以具有其它数目的电容器，例如一个电容器可被提供于供电引脚和接地引脚或输出引脚和接地引脚之间。
引线框110可具有切除、压印或凹进区域114(图4A)，其中电容器102a，102b可被定位于引线框的定位裸片116的表面110a下方。电容器被定位于引线框表面110a下方，与电容器安装在引线框表面110a上相比，传感器的“有源区域深度”和整体封装厚度被有利地减小。有源区域深度是指从磁场换能器122到非导电模制材料的“顶”表面104a的距离。包括集成电容器的传感器100的附加方面在被转让给本申请的受让人的题为“Methods and Apparatus for Passive Attachment of Components for IntegratedCircuits”的美国专利申请公开No.US-2008-0013298-A1中公开了。
非导电模制材料104和铁磁性模制材料108可与如在上面关于图1-3讨论的非导电和铁磁性模制材料相同或不同。非导电模制材料104包围半导体裸片116，引线框110的至少一部分，和电容器102a，102b。铁磁性模制材料108被固定到非导电模制材料104的一部分，并且固定机构可被提供于非导电和铁磁性模制材料之间以增强粘接。
铁磁性模制材料108由铁磁性材料组成。而且，包括铁磁性模制材料108的铁磁性材料可以是上述类型的软铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成集中器。可选地，包括铁磁性模制材料108的铁磁性材料可以是上述类型的硬铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成例如偏磁体。
再参考图5和5A，具有另一可选的IC封装的磁场传感器130分别包括非导电和铁磁性模制材料134，138，并且还包括至少一个，在这里为三个，集成的无源部件，这里是电容器132a，132b和132c。传感器130包括引线框140，引线框140在第一表面140a上具有裸片附接区域148以接收半导体裸片146，并且具有相反的第二表面140b。磁性感测元件136被设置在裸片146的有源表面146a中。而且，裸片146的有源表面146a与固定到裸片附接区域的裸片表面146b相反。因此，此结构可被称为“裸片向上”结构。
引线框的多个引线142a-142f，在这里是表面安装引线的形式，被电耦合到裸片支撑的电路，在这里是用焊线144a-144d(如图所示分别用于引线142c-142f)电耦合。电容器132a-132c在引线框的与设置裸片附接区域148的表面140a相反的第二表面140b上附接到引线框140，如在图5A的剖视图中关于电容器132b所示的。电容器被以这种形式定位于引线框140下面，与电容器安装在引线框的“顶”表面140a上的封装相比，有源区域深度和该封装的整个厚度被有利地减小了。包括集成电容器的传感器130的附加方面在被转让给本申请的受让人的题为“Methods and Apparatus forPassive Attachment of Components for Integrated Circuits”的美国专利申请公开No.US-2008-0013298-A1中公开了。
非导电模制材料134和铁磁性模制材料138可与如在上面关于图1-3所讨论的非导电和铁磁性模制材料相同或不同。非导电模制材料134封装半导体裸片146，引线框140的至少一部分，和电容器132a-132c。铁磁性模制材料138被固定到非导电模制材料134的一部分，并且固定机构可被提供于非导电和铁磁性模制材料之间以增强粘性。
铁磁性模制材料138由铁磁性材料组成。而且，包括铁磁性模制材料138的铁磁性材料可以是如上所述类型的软铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成集中器或磁导。可选地，包括铁磁性模制材料138的铁磁性材料可以是如上所述类型的硬铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成偏磁体。
再参考图5B，传感器130的可选剖视图被示出，其中非导电和铁磁性模制材料134，138的形状被特殊设计为遵循引线框的表面140b和电容器132b的轮廓。更具体地，非导电模制材料134封装磁场传感器裸片146，引线框140的一部分，和电容器132b，并且还在引线框的表面140b附近具有减小的厚度，如图所示。利用此结构，与图5A的剖视图相比，铁磁性模制材料138更靠近半导体裸片146。铁磁性模制材料138和磁场感测元件136之间的更加靠近增强了集中器的有效性和/或由铁磁性模制材料提供的偏磁体的有效性。
参考图6，磁场传感器150，因为可提供电流传感器，分别包括非导电和铁磁性模制材料174，178，并且还包括至少一个集成部件，在这里为电容器172。传感器150包括具有第一表面156a和相反的第二表面156b的引线框156。引线框156包括多个引线152a-152h和电流导体部分154。这里，电容器172在引线框的底(参考图6的视图)表面156b上被固定到引线框156。
传感器150还包括具有第一表面166a和相反的第二表面166b的半导体裸片166。裸片166具有设置于第一表面166a中的磁场感测元件158。裸片166被设置于引线框156上使得磁场感测元件158紧密靠近电流导体部分154。裸片166具有相对于传统定向颠倒了的定向(即，第一表面166a指向下)，其中裸片被安装于集成电路封装中，并且可被称为“倒装芯片”结构。
第一表面166a上的焊料球160a-160c被直接耦合到引线152e-152h，如图所示。绝缘器164使裸片166从引线框156分离。绝缘器164可被以各种方式提供。例如，在一个实施例中，绝缘器164的第一部分包括被直接沉积到裸片166的第一表面166a上的BCB树脂材料层。绝缘器164的第二部分可包括被沉积在引线框156上的底部填充材料层或胶带材料，包括但不仅限于聚合物胶带比如
利用此小外形集成电路(SOIC)封装结构，霍尔效应元件158被设置为紧密靠近电流导体部分154并且设置于相对于导体部分154的预定位置处，使得经过电流导体部分154的电流产生的磁场位于与磁场感测元件158的最大响应轴向大致共线的方向上。传感器150的附加方面在被转让给本申请的受让人的题为“Current Sensor”的美国专利申请公开No.US2008/0297138中公开了。
虽然示出了三个焊料球160a-160c，但任意数目的焊料球可被提供，包括用于稳定裸片166的假焊料球。而且，虽然焊料球160a-160c被示出，但其它连接方法也可以使用，包括但不限制于金色凸块，共晶或高铅焊料凸块，无铅焊料凸块，金色短柱凸块，聚合物导电凸块，各向异性导电膏，或导电膜。
非导电模制材料174和铁磁性模制材料178可与如上面关于图1-3讨论的非导电和铁磁性模制材料相同或不同。因此，非导电模制材料174封装磁场传感器裸片166，引线框152的至少一部分，和电容器172。铁磁性模制材料178被固定到非导电模制材料174的一部分，并且固定机构可被提供于非导电和铁磁性模制材料之间以增强粘性。
铁磁性模制材料178由铁磁性材料组成。而且，包括铁磁性模制材料178的铁磁性材料可以是上述类型的软铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成集中器或磁通屏蔽。操作过程中，通量集中器178趋于使通过流经电流导体部分154的电流产生的磁通集中，以致使电流传感器150具有比其它可能形式灵敏性更高的灵敏性。在某些结构中，通量集中器178还趋于背离磁性传感器元件引导小磁场，并且因此屏蔽传感器使其不受外部施加的杂散场的影响。可选地，包括铁磁性模制材料178的铁磁性材料可以是上述类型的硬铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成偏磁体。
参考图7，另一可选的磁场传感器180包括半导体裸片182，其具有多个磁场感测元件184a-184b设置于其中的第一表面182a和附接到引线框188的第一表面188a上的裸片附接区域186的相反的第二表面182b；封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料190；和被固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料194。很显然，磁场感测元件184a-184b在这里被示出为以磁阻元件的形式设置于第一裸片表面182a“上”。然而，如上所述，将了解这里描述的本和其它实施例可利用任何磁场感测器件类型。
非导电模制材料190和铁磁性模制材料194可与如上面关于图1-3讨论的非导电和铁磁性模制材料相同或类似。铁磁性模制材料194由铁磁性材料组成。而且，包括铁磁性模制材料194的铁磁性材料可以是上述类型的软铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成集中器。可选地，包括铁磁性模制材料194的铁磁性材料可以是上述类型的硬铁磁性材料，在这种情况下铁磁性模制材料形成偏磁体。
铁磁性模制材料194接触非导电模制材料190的若干表面，包括非导电模制材料的顶表面190a的一部分，如图所示。利用铁磁性模制材料194邻近磁场感测元件184a，184b的这种结构，与其中铁磁性模制材料不延伸到非导电模制材料的顶表面190a上方的实施例(例如，图1-3)相比，可以实现更低的磁场，在其中磁场感测元件是GMR元件的实施例中这是特别希望的。此外，在顶表面190a的一部分上提供铁磁性模制材料也可作为固定机构的形式操作，从而增强非导电和铁磁性模制材料之间的粘接。
参考图8，流程图示出了用于制造图1-7的传感器的示例性过程。在步骤200中，引线框(例如，图1的引线框18)被形成。许多材料和工艺可被用于形成此线框。作为例子，引线框可以是被压印或蚀刻的金属，比如铜或铜合金。
在步骤204中，半导体裸片(例如，图1的裸片14)被附接到引线框。例如，裸片可通过传统的技术被附接到裸片附接区域(例如，图1的裸片附接区域16)，比如通过焊接或利用环氧树脂(根据需要，可使用导电或非导电环氧树脂)或胶带。可选地，在倒装芯片结构的示例中，裸片可以利用例如焊料球附接到引线框。
在可选步骤206中，集成部件(例如，图4的电容器102a-102b)被提供于引线框上。电容器可通过焊接过程或导电环氧树脂过程附接到引线框上。此外，步骤206可与步骤204结合，以便单一的焊料回流或环氧树脂固化热循环可被使用用于将裸片固定到裸片附接区域并且还将电容器固定到引线框。
在又一可选的步骤208中，由裸片支撑的电路，包括但不限制于磁场感测元件，被电耦合到引线框的引线，比如通过焊线焊接。步骤208是可选的，因为，在某些结构中，比如在图6的倒装芯片结构中，在步骤204中将裸片附接到引线框包括将电路耦合到引线，比如使用焊料凸块。
非导电模制材料在步骤212和216中形成，其中裸片/引线框子组件被置于模腔中，非导电模制材料被引入模腔内，比如通过注射成型，压缩成型，传递模塑成型或灌封。
在步骤218中，当前包括非导电模制材料的子组件被从第一模腔移除(可选地，根据非导电模制材料的组成成分，在适合固化的时间段之后)并且被置于第二模腔内。在步骤222中，铁磁性模制材料被引入第二模腔内以形成偏磁体或集中器。
如上述，在一些实施例中，铁磁性模制材料可使用粘接剂比如热固性粘接剂(例如，两部分环氧树脂)被固定到非导电模制材料。根据一个这种例子，在步骤222之前(例如在步骤218和222之间)，环氧树脂被应用到非导电模制材料20的底表面20b和下侧部分(图1)，并且，在铁磁性模制材料的模制过程中，作为在步骤222中加热的结果，环氧树脂固化。
如果传感器包括第三模制材料(例如，图2的第三模制材料54或图3的包覆成型材料90)，那么在步骤226中(可选地，根据第三或包覆成型材料，在适合固化的时间段之后)，包括非导电和铁磁性模制材料的子组件被从第二模腔移除并且被置于第三模腔内，然后在步骤228中，第三模制材料或包覆成型材料被引入第三模腔内。本领域内的那些技术人员应了解使用其它的模制材料是可能的。在步骤230中，子组件被从最终模腔(即，在不使用第三模制材料的实施例中为第二模腔，或在使用第三模制材料的实施例中为第三模腔)移除。
还参考图8A，流程图示出了用于制造图1-7的传感器的可选过程。在步骤232中，引线框被形成。在步骤234中，引线框被置于模腔内。在步骤236中，铁磁性模制材料(例如，图1的模制材料30)被引入模腔内以形成磁体或集中器。
在步骤238中，包括引线框和铁磁性模制材料的子组件被从模腔移除，并且半导体裸片被附接到引线框裸片附接区域，比如通过焊接或使用环氧树脂或胶带。在可选步骤240中，集成部件，比如图4的电容器102a-102b，被附接到引线框。这里步骤238和240也可结合，以便单一的焊料回流或环氧树脂固化可被使用用于将裸片固定到裸片附接区域并且还将电容器固定到引线框。
在又一可选步骤242中，裸片支撑的电路被电耦合到引线框的引线，比如通过焊线焊接。步骤242是可选的，因为在某些结构中，比如在图6的倒装芯片结构中，在步骤238中将裸片附接到引线框包括将电路耦合到引线，比如使用焊料凸块。
非导电模制材料(比如图1的模制材料20)在步骤244中形成，其中裸片/引线框子组件被置于模腔内，非导电模制材料被引入该模腔内，比如通过注射成型，压缩成型，传递模塑或灌封。
在传感器包括第三模制材料(例如，图2的第三模制材料54或图3的包覆成型材料90)的实施例中，在步骤246中(可选地，根据第三或包覆成型材料，在适合固化的时间段之后)，包括非导电和铁磁性模制材料的子组件被从第二模腔移除并且被置于第三模腔内，并且在步骤248中，第三模制材料或包覆成型材料被引入第三模腔内。在步骤249中，子组件被从最终模腔(即，第二模腔或第三模腔，取决于是否进行可选步骤246，248)移除。
如关于图8和8A描述的制造过程的模制步骤可通过相同或不同模制工艺实现。例如，所有模制步骤216，222和230可通过同一模制工艺实现，比如传递模塑。可选地，一个或多个步骤可通过传递模塑而其它步骤可通过注射成型。因此，本领域内的那些技术人员还应了解，不同的模具步骤可以是相同或不同的模制工艺并且因此具有相同或不同的速度和/或压力，例如。总体上，模具设置和固化时间可以基于模制工艺(例如，考虑模制压力，速度和温度)，模制材料和模具几何形状进行选择。
在一些应用中，传递模塑是可预期的，由于(例如与注射成型相比)相对较低的压力和较细的模腔要求。由于压力较低，传递模塑通常可导致传感器上较低的应力，并且使用较细的模腔的能力可以增加每次模制注射的输出量，因而降低制造成本。
还参考图9，根据另一方面，偏磁体或集中器可通过形成在半导体晶圆250的第一表面250a上的铁磁性材料层254提供。许多传统的晶圆级封装技术可被用于提供该层254，比如浇注，模制，或涂覆。图10-13的磁场传感器实施例被从晶圆250形成。在层254提供偏磁体的实施例中，该层由包含硬磁性材料颗粒的材料组成，比如硬铁氧体，NdFeB合金，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。在层254提供集中器的实施例中，该层由软铁磁性材料组成，比如NiFe，Ni，Ni合金，钢或铁氧体。
铁磁性层254的厚度可进行特殊设计用于特殊的应用和特殊的传感器特征，包括但不限制于磁场感测元件的灵敏性和气隙。用于层254的示意性厚度为约100至500微米。
还参考图10，磁场传感器260包括设置于裸片264的第一表面264a中的磁场感测元件262和形成在裸片264的相反的第二表面264b上的铁磁性材料层266。裸片264和层266可通过将晶圆250(图9)切割成单个的IC器件裸片而形成。引线框268包括引线268a，268b和附接裸片的第二表面264b的裸片附接区域(在图10的视图中不可见)。引线框268的一些部分(为清楚起见在图10中未示出)可扩展，用于以其它引线框实施例的方式支撑裸片。感测元件262和由裸片的第一表面264a支撑的其它电路可通过各种技术被耦合到引线，比如通过如图示的焊线。裸片/引线框子组件可用如图所示的包覆成型材料270包覆成型，以提供被封装的磁场传感器器件260。
还参考图11，示出了如可以通过将图9的晶圆250分离成单个的IC器件裸片而形成的又一可选的磁场传感器300。传感器300包括设置于裸片308的第一表面308a中的磁场感测元件304和形成在裸片308的相反的第二表面308b上的铁磁性材料层310。焊料球312被提供于裸片的第一表面308a上，用于将磁场感测元件304和关联电路(未示出)耦合至引线框，比如在与图6中示出的结构类似的倒装芯片结构中。因此，本引线框可与图6的引线框相同或类似。
还参考图12，另一可选的磁场传感器320，也可以通过将图9的半导体晶圆250分离成单个的裸片而形成，包括设置于裸片328的第一表面328a中的磁场感测元件324和形成在裸片308的相反的第二表面328b上的铁磁性材料层330。
焊料球334被形成，用于将磁场感测元件324和关联电路耦合至引线框，比如上述引线框中的任一个，印刷电路板(PCB)，或带有裸片和部件的其它基板，比如可采用多芯片模块(MCM)的形式。虽然焊料球334可形成在铁磁性层330上，然而在这里，层330的一些区域被敞开，比如通过激光烧蚀，以允许焊料球接触裸片328，如图所示。硅通孔(TSV)338被形成为穿过裸片328以将磁场感测元件324和关联电路耦合到焊料球334，如图所示，以进一步耦合到引线框。TSV可在将铁磁性材料330施加到晶圆之前形成，以使铁磁性材料与晶圆制造过程隔离并且减少TSV工具的潜在交叉污染。
在图13中示出了通过将图9的半导体晶圆250切割成单个的裸片而形成的另一磁场传感器实施例340，其包括半导体裸片344，半导体裸片具有上面形成铁磁性材料层346的第一表面344a和相反的第二表面344b。磁场感测元件348(被示出为基板或外延层中的霍尔传感器)和关联电路(未示出)被设置在裸片的第一表面344a中。TSV 350被形成穿过裸片344以将磁场感测元件348耦合到焊料球352，如图所示，以进一步耦合到可与上述引线框中任一个相同或类似的引线框。可选的层354可被设置于裸片表面344a和层346之间，以保护裸片不受层346中的颗粒影响。在这种实施例中，层354可包括但不仅限于在晶圆级沉积的聚酰亚胺或BCB层，或胶带或其它绝缘体。
还参考图14，用于制造图10-13的传感器260，300，320，340的示意性过程被示出了。在步骤370中，一个或多个磁场感测元件和关联电路被形成在晶圆的第一有源表面中。在磁场传感器和形成在裸片的第一表面中的其它电路被从裸片的相反的第二表面耦合到引线框或其它结构的实施例中，在步骤370中，TSV被形成穿过晶圆并且焊料球(例如，图12的焊料球334)被形成在晶圆上或被施加到晶圆。
在步骤374中，铁磁性材料的层，比如图11的层310，被通过各种晶圆级封装技术的任一种形成在半导体晶圆的表面上，比如通过浇注，模制，或涂覆。
引线框可以在可选步骤378中形成。许多材料和工艺可被用于形成引线框。作为例子，本引线框可以是被压印或蚀刻的金属，比如铜，铜合金，或在一些应用中是软磁性材料比如KovarTM。
在可选步骤386中，裸片和磁场感测元件和关联电路被附接到引线框。在可选步骤390中裸片/引线框子组件被置于模腔内，并且在可选步骤394中包覆成型材料被引入模腔内以封装裸片和引线框的一部分。步骤378-394被认为是可选的，因为例如如在上面关于图13所述的，在一些实施例中，裸片可不使用引线框而被附接到PCB，MCM，或其它结构。
在图15中另一磁场传感器实施例400被示出为包括半导体裸片402，半导体裸片具有磁场感测元件404形成于其中的第一有源表面402a和相反的第二表面402b。具有引线406a-406c的引线框406被提供有附接裸片402的表面402b的裸片附接区域406d，比如使用粘接剂，比如环氧树脂或胶带。
偏磁体410被提供有不连续中心区域410a。如在上述实施例中，偏磁体410可采用环形结构形式，在这些示例中，不连续中心区域是孔隙或可选地可仅形成局部的或可选的环形结构，比如D-形结构，C-形结构，或U-形结构。
磁体410包括从中心区域410a侧向伸出的一个或多个通道410b。裸片/引线框/磁体子组件被用包覆成型材料412包覆成型，以封装裸片，磁体，和引线框的一部分。这里，磁体通道410b被提供用于方便包覆成型步骤的目的，下面将进行描述。
偏磁体410可通过模制过程形成，比如注射成型或传递模塑，如在上面关于不同实施例中的铁磁性模制材料描述的。在这种情况下，磁体410可被模制到引线框406(例如，以在上面关于图8A所描述的方式)。可选地，磁体410可以是单独模制的结构或可以是烧结磁体并且可用环氧树脂或胶带被附接到引线框。
还参考图16，用于制造图15的磁场传感器400的示意过程被示出了。引线框406被在步骤420中通过任何传统的方法形成。在步骤424中，一个或多个磁场感测元件和相关处理电路被形成于半导体裸片402的第一表面402a中。在步骤428中，具有不连续中心区域410a和一个或多个侧向伸出的通道410b的偏磁体410被形成。在磁体410通过模制过程形成的实施例中，模腔可被提供有用于形成铁磁性模制材料中的一个或多个通道的结构。在步骤432中，磁体410被附接到引线框，比如使用环氧树脂或胶带。在磁体410被模制到引线框的实施例中，步骤428和432可被组合。
在步骤436中，裸片/引线框子组件被置于模腔内，以在步骤440中用包覆成型材料412(图15)包覆成型。在步骤444中，器件400被通过一个或多个通道410b抽空。例如，空气可利用被接合到通道410b的真空系统(未示出)从中心区域410a移除。还应了解用于允许抽空不连续中心区域的一个或多个通道可被应用于上面描述的实施例中。例如，在图8的步骤222中，第二模腔可具有其尺寸和结构设置为使得第二模制材料被形成为具有一个或多个通道的一个或多个结构。
还参考图17，可选的磁场传感器450包括半导体裸片452，磁场感测元件462，引线框454，非导电模制材料456，和铁磁性模制材料458。传感器可包括可增大封装超出458的尺寸的第三包覆成型材料，在这里未示出，但在上面在其它实施例中描述了。非导电模制材料456和铁磁性模制材料458可与在上面关于其它实施例描述的类似材料相同或类似。传感器450还包括集成的无源部件，在这里为电容器464a，464b的形式，所述集成的无源部件被附接到终止于对应引线中的引线框部分454a，454b和454c，如图所示。同样，非导电模制材料456封装裸片452，引线框454的至少一部分，和电容器464a，464b。
这里，裸片452被附接到引线框454的顶部。粘接剂可被用于将裸片固定到引线框454并且更具体地固定到引线框部分454a，454b和454c。因此，在本实施例中，因为引线框454的裸片附接区域延伸横跨多个引线454a-454c，所以将裸片附接到引线框的粘接剂必须由非导电材料组成，比如非导电环氧树脂，或裸片附接带比如带。这里，引线454a-454c通过焊线480电耦合到裸片452。传感器450可按照上述示意性过程制造，比如如图8和8A中示出的。
传感器450包括两个固定机构。第一固定机构被提供为引线框中的狭槽484的形式，用于增强非导电模制材料456到引线框454的粘接。第二固定机构是引线框的延伸超出非导电模制材料的悬伸部分486的形式，用于增强非导电模制材料456到铁磁性模制材料458和引线框的粘接。如上面结合图1描述的，因为引线框的悬伸部分486延伸到铁磁性模制材料中，所以将了解铁磁性模制材料应该是非导电的或具有充分低的导电率，以防止引线电短路，否则电短路将导致器件不能预期操作。
参考图18，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选的磁场传感器500包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面18a上的裸片附接区域16的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。
如在图1的传感器10中，传感器500的铁磁性模制材料30具有从非导电模制材料20的第二表面20b延伸到铁磁性模制材料30的第二端30b的中心孔隙40。如与传感器10相同的方式，传感器500的铁磁性模制材料30从其第一端30a(或靠近其第一端的位置)向其第二端30b渐缩。具体地，铁磁性模制材料具有至其外周面32a的第一锥度和至其内部中心孔隙表面32b'的第二锥度。
传感器500不同于传感器10(图1)在于内部中心孔隙表面32b'的锥度具有多个斜度，而不是单一斜度。如图所示，表面32b'可具有第一斜度部分504和第二斜度部分508。将了解，关于表面32a和32b'的锥度，各锥度的特殊角度以及各锥度是具有单一斜度还是多个斜度部分可以相同或不同，并且可被选择为适应特殊的传感器/制造。虽然表面32b'在图18中示出为具有两个斜度部分，但将了解多于两个斜度是可能的。
参考图19，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器510包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面18a上的裸片附接区域16的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。
如在图1的传感器10中那样，传感器500的铁磁性模制材料30具有不连续中心区域，此处标注为512，其从非导电模制材料20的第二表面20b延伸到铁磁性模制材料30的第二端30b。
传感器510不同于传感器10(图1)在于单独形成的元件514被设置于铁磁性模制材料30的中心区域512中并且被固定到中心区域512。此结构与图1中示出的开放区域中心孔隙40形成比较并且还与图2的模制材料30的中心区域包含第三模制材料54的结构形成比较。
更具体地，单独形成的元件514不是通过模制步骤与传感器510的其它元件共同形成。作为例子，该元件514可以是机加工的或烧结的元件或者它可以是单独模制的零件。
该元件514可通过各种技术固定到模制材料30的区域512。例如，该元件514可利用粘接剂或利用压配合结构固定到模制材料30的表面32b。作为另一个例子，该单独形成的元件514可被置于模腔中，例如模制材料30被注入该模腔中，在这种情况下，该元件可利用干涉特征，比如从该元件伸出的倒钩，而被固定到模制材料30。作为又另一例子，材料30可被用可填充铁磁性材料的灌封材料灌封。本领域内的那些技术人员应了解虽然图示的元件514的锥度与模制材料30的区域512的锥度互补，但在一些实施例中本元件514和/或区域512可不被制成锥形或被制成具有不同斜度或多个斜度的锥形。
元件514可由硬铁磁性材料，软铁磁性材料，或非铁磁性非导电材料组成。作为一个例子，单独形成的元件514可由填充有软铁磁性材料比如软铁氧体的灌封化合物组成。作为另一个例子，单独形成的元件514可以是其尺寸和形状被设置成安装在区域512中的烧结钢杆。在组装过程中，元件514可被定位于区域512中并且用粘接剂固定到模制材料30的表面32b。可选地，模制材料30可被模制在钢杆元件514周围。
参考图20，其中与图4类似的元件用类似的参考字母标记，与图4的传感器100类似形式的可选磁场传感器520包括非导电和铁磁性模制材料104，108，并且还包括附接到引线框524的至少一个，在这里为两个，集成的无源部件，比如电阻器，电感器，或电容器，在这里为电容器102a，102b。引线框524具有固定半导体裸片116的裸片附接区域。磁场感测元件122被设置于裸片116的有源表面中。
传感器520不同于图4的传感器100在于引线框524包含一个或多个狭槽，在这里包含三个狭槽524a，524b和524c。如本领域内已知的，在存在变化的AC或瞬态磁场(例如，围绕承载着电流的导体的磁场)的情况下，在导电引线框524中可诱导涡电流。狭槽的存在可以移动涡电流的位置以及涡电流的影响，以产生较小的磁场误差，使得霍尔效应元件承受的来自涡电流的磁场比在其它情况下承受的磁场更小，从而所测量的磁场的误差更小。此外，如果与涡电流关联的磁场在霍尔效应元件周围不一致或不对称，则霍尔效应元件可能产生不希望的失调电压(offsetvoltage)。
引线框狭槽524a，524b，和524c趋于减小闭合环的尺寸(例如，直径或路径长度)以及这些环相对于感测元件的位置，其中涡电流在在引线框524内流动。将理解减小涡电流在其中流动的闭合环的尺寸导致涡电流更小，对诱导涡电流的变化磁场的局部影响更小。因此，由于存在狭槽524a–524c，具有霍尔效应元件122的传感器的所测量的磁场更少地受涡电流的影响。
不再是涡电流围绕着霍尔效应元件122旋转，而是狭槽524a-524c导致涡电流位于霍尔元件的每一侧上。虽然由涡电流产生的磁场是附加的，但是，由于涡电流至感测元件的距离增加，与没有狭槽的单一涡电流相比，场强总量值更小。虽然示出了三个狭槽524a-c，但是通过在感测元件122下面仅有狭槽524c，涡电流对霍尔效应元件122的影响被降低。
应理解任意数目的狭槽可以各种各样的布置形成，以满足特殊应用的需要。在图20的示意实施例中，相对于被居中地定位于裸片中的霍尔效应元件122来说，第一、第二和第三狭槽524a，524b和524c被形成在引线框524中。狭槽减小涡电流流动并且增强传感器的总性能。
应理解术语狭槽应做宽泛解释，以含盖引线框的传导的中断器。例如，狭槽可包括若干相对大的孔以及相对高密度的较小孔。另外，术语狭槽不意于涉及任何特殊的几何形状。例如，狭槽包括各种规则和不规则形状，比如锥形、椭圆形等。此外，应理解，狭槽的方向可能不同。而且，很明显地可以预期根据传感器的类型来定位狭槽。
带狭槽的引线框524可由适当导电材料的金属层形成，包括但不限制于，例如，铜，铜合金，铝，铜，钛，钨，铬，KovarTM和/或镍或金属的合金。例如，带狭槽的引线框524的其它细节可在美国专利申请公开No.US-2012-0086090-A1中看到，该申请被转让给本发明的受让人并且被整体通过引用方式并入本文。
传感器520不同于图4的传感器100还在于引线框的至少一个引线具有串联或“在一直线上(in line)”耦合的无源部件。为此，通过连续的或相耦合的引线或引线部分120a和120e形成的引线被分开或断开，并且各部分通过一个或多个无源部件106耦合。更具体地，引线部分120a和120e中的每一个具有与另一个引线的端部间隔开并且靠近该端部的端部。无源部件106被耦合到引线部分120a并且耦合到引线部分120e，因而被与引线串联电连接。这种结构可有利地允许无源部件与一个或多个引线串联耦合。
无源部件106可呈现多种形式，作为例子比如电阻器、电容器、或电感器，这些部件被提供用于各种目的，比如在元件106是电阻器的实施例中用于改进EMC性能。而且，将了解虽然仅仅一个引线被示出为具有在一直线上的无源部件106，但相同或不同类型的无源部件可被与一个以上的引线类似地在一直线上耦合。而且，单一引线，比如通过引线部分120a和120e形成的单一引线，可具有一个以上断点以及横跨这些断点耦合的一个以上无源部件，以形成其中一个以上无源部件被与相应引线串联耦合的结构。
参考图21，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器540包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电、通常为非铁磁性的模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。
还参考图21A中传感器540的俯视图，引线框18具有多个引线24a，24b和24c。虽然示出了三个引线24a-24c，但将了解各种不同数目的引线是可能的，比如两个引线和八个引线之间的数目的引线。
根据本发明的方面，传感器540包含抑制器件544。抑制器件544被提供以提高传感器540的电磁兼容性(EMC)以及减少静电放电(ESD)。为此，抑制器件544包括铁磁性材料。
抑制器件544可以不同的几何形态(即尺寸和形状)提供在传感器的不同位置，并且可通过不同技术制造，包括模制。更具体地，抑制器件544是与传感器540一体的。
模制的铁磁性抑制器件544被定位成将一个或多个引线的一部分封装在相应引线上的与非导电模制材料20隔开的位置。抑制器件544沿引线长度的特定位置可以很容易改变，并且可能与引线是否被弯曲以进行组装有关，例如。
抑制器件544包括可与铁磁性模制材料30相同或类似的铁磁性模制材料。由于抑制器件544放置于引线上，所以包括器件544的模制材料必须具有足够的电阻率，以防止不希望的电信号传递经过引线之间。模制的铁磁性抑制器件544可由硬磁性或永久磁性材料组成。在一些实施例中，可以希望在模制过程中排列硬铁磁性颗粒，以通过在存在磁场时进行模制而形成更加各向异性的或定向的磁性材料；而在其它实施例中，对于各向同性材料来说在模制过程中不需要排列步骤，充分的铁磁性材料也可生成。将了解NdFeB或SmCo合金可包含用于提高温度性能，磁性矫顽性，或对磁性设计有用的其它磁性性能的其它元素。
在其它实施例中，抑制器件544由软铁磁性材料组成。在一些实施例中，可以预期模制的软铁磁性元件544具有相对低的矫顽性和高磁导率。合适的软铁磁性材料包括，但不限制于，坡莫合金，NiCo合金，NiFe合金，钢，镍，和软铁磁性铁氧体。如上面关于硬铁磁性材料所描述的，还可以预期，对于更加各向异性的铁磁性材料来说，在存在磁场的情况下形成软铁磁性抑制器件544。在另一实施例中，可以预期在模制过程中在不使用被应用磁场的情况下而形成各向同性的软铁磁性抑制体。
模制的抑制器件544可与铁磁性模制材料30在相同时间并且用相同制造技术形成，比如在图8的步骤222中或在图8A的步骤236中，在这种情况下，工艺步骤另外用于形成模制的铁磁性抑制器件以封装至少一个引线的一部分。可选地，模制的抑制器件544可与铁磁性模制材料30在不同的时间和/或用不同的制造技术形成。
抑制器件544从引线24a开始在第一方向上(例如，在引线上方)延伸高度“a”并且从引线24a开始在第二方向上(例如，在引线下面)延伸高度“b”。这里，高度a和b被示出为近似相同；然而，将了解这不是必须的。因而，抑制器件544的总高度是a+b，另外加上引线的厚度。抑制器件的总高度可以(但不要求)小于非导电模制材料20的总高度(假定是c+d，另外加上引线的厚度)，使得抑制器件不延伸超出由模制材料20单独或与模制材料30组合限定的封装主体。
再参考图21A的俯视图，抑制器件544可包括多个单个模制的铁磁性器件544a，544b，544c，它们中每一个封装相应引线24a，24b和24c的一部分并且分别具有被选择用于确保相邻的器件和/或引线之间的名义间距的宽度“e”。可选地，并且如图21B的可选俯视图中所示，抑制器件544可被提供为共用的模制器件的形式，所述共用的模制器件被形成用于封装一个以上引线的一部分，在这里为所有的三个引线24a，24b和24c。本领域内的那些技术人员应理解，在抑制器件544封装一个以上引线的一部分的实施例中，包括器件544的模制材料是非导电的或高电阻率铁氧体型的软或硬铁磁性材料或其它高电阻率铁磁性材料。此外，将了解封装单一相应引线的一部分的单个模制的铁磁性器件与封装一个以上引线的一部分的共用的模制铁磁性器件的组合也是可能的。
还参考图22，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器550包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。引线框18具有多个引线(在图22中通过示意性引线24表示)并且传感器540包含可选的模制的铁磁性抑制器件554。
抑制器件554包括第一模制元件558和第二模制元件560。第一模制元件558封装至少一个引线的一部分，而第二模制元件560封装第一模制元件的至少一部分。
第一模制元件558可与非导电模制材料20相同或类似，并且因此，可包括热固性和热塑性模制化合物和其它商业上可得到的IC模制化合物。将了解第一模制元件558可包含铁磁性材料，比如铁磁性颗粒的形式，只要这些材料是非导电的即可。抑制器件554的第二模制元件560可与铁磁性模制材料30相同或类似，如上所述，或可由软铁磁性材料组成。第三模制元件也可被提供。
第一和第二模制元件558，560可分别通过与非导电和铁磁性模制材料20，30相同或不同的技术并且在相同或不同的时间制造，第一和第二模制元件558，560相互之间也是如此。在一个实施例中，第一模制元件558通过传递模塑与非导电模制材料20同时形成(例如，在图8的步骤216中或在图8A的步骤244中)，而第二模制元件560通过注射成型与铁磁性模制材料30同时形成(例如，在图8的步骤222中或在图8A的步骤236中)。使用第一非导电模制元件558的好处可包括消除了可能由第二铁磁性模制元件560接触引线而造成的任何电性能的降低或变化，和/或减小了由于形成铁磁性模制元件560的制造技术(例如，注射成型)而引起的引线上的应力。
虽然第二模制元件560被示出为与引线24间隔开或不接触，但本领域内的那些技术人员应理解，在某些实施例中，可以预期允许第二模制元件接触引线。事实上，如果第二模制元件560是充分不导电的以不会讨厌地改变引线的电性能，那么第二模制元件可以封装第一模制元件558并且因此接触引线。
抑制器件554从引线24开始在第一方向上(例如，在引线上方)延伸高度f+a(分别是第一和第二模制元件的高度)并且从引线24开始在第二方向上(例如，在引线下面)延伸高度g+b(分别是第一和第二模制元件的高度)。这里，高度a和b被示出为近似相同，并且高度f和g被示出为近似相同；然而，将了解这不是必须的。换句话说，第一和/或第二模制元件可以从该引线开始在一个方向上延伸的高度多于另一个方向上延伸的高度。而且，在图示实施例中，虽然第一模制元件558的厚度被示出为与第二模制元件的厚度近似相同，但这不是必须的。
抑制器件544的总高度(即，a+b+f+g，另外加上引线的厚度)可以(但不要求)小于通过模制材料20的高度与模制材料30的高度组合而限定的封装主体的总高度。
参考图23并且根据本发明的又一方面，磁场传感器570被提供有封装无源部件576的模制的铁磁性抑制器件572。传感器570是与图1的传感器10类似的形式，其中类似的元件用类似的参考字母表示，并且包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。
如在上述美国专利申请公开No.US-2012-0086090-A1中已知和描述的，有时希望在集成电路引线框上集成一个或多个无源部件，比如电容器，电阻器，电感器，用于滤波和/或其它功能。无源部件576，比如表面安装电容器，可通过在上述美国专利申请公开No.US-2012-0086090-A1中描述的技术制造。
抑制器件572可包括与铁磁性模制材料30相同或类似并且可与铁磁性模制材料30在相同或不同时间和/或通过相同或不同制造技术形成的铁磁性模制材料。在一个实施例中，模制的铁磁性抑制器件572被通过注射成型工艺与铁磁性模制材料30的形成同时形成。包括器件572的模制材料必须具有足够的电阻率以防止不希望的电信号在引线之间传递。
在另一实施例中，元件572可由与非导电模制材料20相同的材料并且同时制成。传递模塑与注射成型相比，模制压力通常较低，并且因此，对于无源部件576到引线框24的附接的可靠性来讲，在非导电模制材料20与抑制器件572同时模制的过程中，模制过程的较低的压力可能是希望的。
模制器件572的尺寸和形状被设置用于封装无源部件576，如图所示。抑制器件572从引线24a开始在第一方向上(例如，在引线上方)延伸高度“a”并且从引线24a开始在第二方向上(例如，在引线下面)延伸高度“b”。这里，高度a和b被示出为稍稍不同，高度a大于高度b以封装无源部件576；然而，将了解高度a和b可以基本上相等，只要高度a足以封装无源部件。抑制器件572的总高度a+b，另外加上引线的厚度，可以(但不要求)小于非导电模制材料20的总高度(假定是c+d，另外加上引线的厚度)，使得抑制器件572不延伸超出由模制材料20单独或与模制材料30组合而限定的封装主体。无源元件576被示出为与裸片14位于引线框的同一侧，但在另一实施例中，电容器可以位于引线框的相反侧上。在这种实施例中，距离a可以小于在图23中示出的距引线框的距离b。
再参考图23A中传感器570的俯视图，在示意性实施例中，引线24a，24b和24c具有扩展区域28，以便于将一个或多个扩展无源部件576，578耦合在相应的引线对之间，如图示，比如通过焊接或导电粘接剂或导电环氧树脂。可选地，并且如在图23B的可选俯视图中所示，引线的扩展区域28可被省略并且无源部件可横跨相应的引线对直接进行耦合，如图所示。图23B的结构可形成更小的模制铁磁性抑制器件572，因为无源部件576和578没有如在图23A的实施例中那样彼此偏置。更具体地，在图23B的结构中，无源部件576和578被横跨相应的引线对24a，24b和24b，24c并列布置，从而使模制元件572的宽度“W”小于在图23A中示出的模制元件572的相同尺寸。本领域内的那些技术人员应理解，虽然在这里抑制器件572封装着无源器件576和578；但可选地，该器件可包括多个模制器件，每个模制器件封装一个或多个相应的扩展无源部件和引线部分。
参考图24，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器590包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。引线框18包括多个引线(在图24中用示意性引线24a表示)，并且传感器590包含可选的模制的铁磁性抑制器件594。
抑制器件594封装着一个或多个无源部件，在这里用电容器576表示，以及一个或多个模制元件，这里为第一模制元件596和第二模制元件598。第一模制元件596封装至少一个无源部件576和引线的耦合无源部件的那一部分，并且第二模制元件598封装第一模制元件的至少一部分。
第一模制元件596，类似于图22的模制元件558，可包括可与非导电模制材料20相同或类似的非导电材料，并且因此可包括热固性和热塑性模制化合物和其它市场上可得到的IC模制化合物。将了解第一模制元件596可包含铁磁性材料，比如铁磁性颗粒的形式，只要这种材料是足够不导电的即可。抑制器件594的第二模制元件598，类似于图22的模制元件560，可与如上讨论的铁磁性模制材料30相同或类似。
在另一实施例中，元件598可在第三模制过程中形成，以允许当元件30由硬铁磁性材料制成并且本体20由铁磁性的或非铁磁性的非导电材料制成的情况下元件598使用软铁磁性材料。
第一和第二模制元件596，598可通过与非导电和铁磁性模制材料20，30相同或不同的技术并且与其在相同或不同的时间制造，相互之间也是一样。在一个实施例中，第一模制元件596通过传递模塑与非导电模制材料20同时形成(例如，在图8的步骤216中或在图8A的步骤244中)并且第二模制元件598通过注射成型与铁磁性模制材料30同时形成(例如，在图8的步骤222中或在图8A的步骤236中)。使用第一非导电模制元件596的益处可包括消除了可能由第二铁磁性模制元件598接触引线而造成的任何电性能的降低或变化，和/或减小了由于形成铁磁性模制元件598的制造技术(例如，注射成型)而引起的引线上的应力。
在第三模制材料被用于形成元件598的情况下，第三模制材料可以是软铁磁性模制材料并且与元件30的注射成型在不同时间形成。此第三模制步骤不必须是顺序中的第三个步骤，因为它可能在非导电模制材料20的模制之后铁磁性模制材料30的模制之前进行。虽然在许多情况下第三模制材料是软铁磁性材料，但在其它实施例中此第三模制材料也可以是硬铁磁性材料。
虽然第二模制元件598被示出为与引线24间隔开并且因此不与其接触，但本领域内的那些技术人员应了解，在某些实施例中，可能希望允许第二模制元件接触引线。事实上，如果第二模制元件598是充分不导电的，因而不会讨厌地改变引线的电性能，那么第二模制元件可以封装第一模制元件596并且因此接触引线。
抑制器件594从引线24a开始在第一方向上(例如，在引线上方)延伸高度f+a(分别是第一和第二模制元件的高度)并且从引线24开始在第二方向上(例如，在引线下面)延伸高度g+b(分别是第一和第二模制元件的高度)。这里，高度a和b被示出为近似相同，并且高度f和g被示出为近似相同；然而，将了解这不是必须的。高度a被选择用于封装无源部件576。而且，在图示实施例中，虽然第一模制元件596的厚度被示出为与第二模制元件的厚度近似相同，但这不是必须的。
抑制器件594的总高度，a+b+f+g，另外加上引线的厚度，可以(但不要求)小于由模制材料20的高度与模制材料30的高度组合而限定的封装主体的总高度。。
参考图25，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器600包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。引线框18具有多个引线(在图25中用示意性引线24表示)，并且传感器600包含可选抑制器件604。
抑制器件604被提供为铁磁性珠的形式，所述铁磁性珠在制造过程中在制造非导电模制材料20之前被插装到引线24上或引线24周围，使所述珠被非导电模制材料封装，如图所示。
珠604具有尺寸被设置用于安装到引线24上的中心孔隙。珠可以是可变形的并且具有中心孔隙尺寸，所述中心孔隙尺寸被选择用于形成相对于引线的轻压配合。利用此结构，在制造过程中，珠可被滑到引线24上并且被沿着引线的长度滑到或推动到靠近裸片14的位置。此压配合致使引线保持位于靠近裸片的位置，以便于非导电模制材料20模制在引线框的一部分、裸片和珠上。
作为例子，珠可以是球状的或管状的，并且可以是关于其中心孔隙对称的以具有大致圆形的横截面，或可选地，珠可关于其中心孔隙偏置，并且可具有可选的横截面，比如椭圆形或矩形的横截面。
抑制器件604的总体直径被选择用于提供希望的EMC和EMI性能，这与传感器类型和应用和包括珠的铁磁性材料有关。用于铁磁性珠的适当材料包括但不限制于软铁氧体材料。
参考图26，其中与图1类似的元件用类似的参考字母标记，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器620包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面上的裸片附接区域的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30。再参考图26A中的传感器620的俯视图，引线框18具有多个引线24a，24b和24c，并且传感器620包含可选的抑制器件624。
抑制器件624封装一个或多个无源部件，比如电容器576，并且包括一个或多个铁磁性珠628和模制元件630。无源部件576可与图23的无源部件576相同或类似。铁磁性珠628可与图25的珠604相同或类似。
例如，模制元件630例如可与非导电模制材料20相同或类似。然而，模制元件630的尺寸和形状被设置用于封装无源部件576和珠628，如图所示。影响模制元件630的高度和宽度的因素可与上述考虑相同或类似。
模制元件630可通过与非导电模制材料20相同或不同的技术并且与其在相同或不同的时间制造。作为可选方案，模制元件630可与铁磁性模制材料30相同或类似，或可以是第三模制材料，所述第三模制材料例如包括如上所述的软铁磁性材料。
还参考图26A的俯视图，横跨其耦合无源部件576的引线24b和24c具有扩展区域28，以便于将部件576固定在位，比如通过焊接或用导电粘接剂或导电环氧树脂。扩展区域28也可被添加到引线，例如在引线24a的一侧或两侧上，没有扩展无源部件但带有铁磁性珠628a，以允许将铁磁性珠定位在引线上的预定位置。引线24b和24c上用于附接无源部件576的扩展区域28也可用于帮助沿相应引线的长度设置珠628b，628c。在这里传感器620被示出为具有三个铁磁性珠628a，628b和628c，每一个与相应引线24a，24b和24c相关联并且围绕着其固定，如图所示。然而，本领域内的那些技术人员应理解，可能希望更多或更少的珠和扩展无源部件来适应特殊的传感器类型/应用。还应了解珠628a-628c中的一个或多个可被定位在沿着相应引线的不同位置，比如靠近裸片14(如果扩展部28不存在或不防止珠更靠近裸片定位)，以被封装在传感器主体20中(例如，类似于图25中的结构)。此外，一个以上珠可被固定到同一引线。在实施例中，粘接剂材料可被用于在模制元件630的模制步骤之前将珠固定到引线。
参考图27，其中与图1类似的元件用相同的参考字母表示，与图1的传感器10类似形式的可选磁场传感器640包括半导体裸片14，半导体裸片具有磁场感测元件或换能器22形成于其中的第一有源表面14a和附接到引线框18的第一表面18a上的裸片附接区域16的相反的第二表面14b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料20，和固定到非导电模制材料的铁磁性模制材料30，在这里具有倒钩18c形式的固定机构。
根据本发明的方面，传感器640包括导电线圈644。出于各种原因，线圈被用于磁场传感器中，例如用于产生如在美国专利申请No.2010/00211347中描述的用于诊断或自身测试功能的磁场，用于产生如在美国专利No.8,030,918中描述的用于校准的磁场，以及用于产生如在美国专利No.8,063,634中所述的用于重设GMR磁场感测元件的磁场，这些专利中的每一个被转让给本申请的受让人并且被整体通过引用方式并入本文。在许多情况下，这些导电线圈被形成于半导体裸片自身上。
另一方面，示意性的线圈644被相对于磁场感测元件22定位以用作反偏磁体，以提供能够用于检测近处目标运动的磁场。为此目的，线圈644被定位成邻近非导电模制材料20的第二表面20b，使得换能器22比线圈644更靠近目标12，如图所示。再次，将了解在某些应用中可以希望使传感器640转动180°使线圈644比换能器更靠近目标或使传感器旋转90°使换能器的主表面正交于目标，从而获得不同类型的磁灵敏传感器，当换能器是例如具有与平面霍尔元件不同的感测元件敏感轴线的磁阻元件时可能希望这样。在某一实施例中还可以预期旋转线圈644使得对于某些传感器配置和和感测元件组合来说其中心轴线平行于裸片14的表面。
许多技术和材料可被用于形成线圈644。例如，线圈可由各种尺寸的铜线并且利用多同自动工艺形成，以在线圈绕组之间提供绝缘。线圈材料选择，线规选择，匝数，和其它设计选项可很容易被改变，以适应特殊应用，从而产生预期强度的磁场。线圈644可被形成为使得每一匝都具有圆形、矩形或根据需要具有其它形状比如椭圆形以适应特殊的应用和封装结构。
线圈644可通过各种手段固定到非导电模制材料20的第二表面20b。作为例子，粘接剂，比如环氧树脂，可被用于将线圈固定在位。一旦被固定在位，模制材料30可被以如上所述的方式形成，比如通过注射成型。更具体地，例如根据图8的图示工艺，步骤218可被修改，以便在包括裸片和引线框的子组件从模腔移除之后，在该子组件被移动到第二模腔以用于形成模制材料30之前，线圈644被附接到模制材料表面20b。利用此结构，模制材料30可由流进线圈的中心，如图所示。
操作过程中，偏置电流被应用到线圈644，导致产生偏置磁场。换能器22响应于通过目标12的移动而引起的磁场的扰动。本领域内的那些技术人员应了解模制材料30可被提供为硬铁磁性材料，软铁磁性材料，或甚至非导电材料的形式。例如，在材料30是软铁磁性材料的实施例中，由线圈644产生的磁场可被聚焦或根据需要以其它方式通过软铁磁性模制材料30集中。可选地，在材料30是硬铁磁性材料的实施例中，由线圈644产生的磁场被用于调节由硬铁磁性材料30提供的磁场，以降低峰值电流，否则需要提供与线圈单独存在(即，如果硬铁磁性模制材料30不存在的话)的情况下相比相同的磁场强度峰值。在另一实施例中，单独形成的元件比如图19的元件514可被置于中心孔隙40中。
在一些实施例中，因为反偏置功能由线圈提供，所以模制材料30可被整个除去(如图29中所示)，在这种情况下，线圈644被附接到其第二表面20b的非导电模制材料20可被封装以提供生成的传感器IC。这种结构可被提供于在美国专利No.6,265,865或美国专利No.5,581,179中描述的类型的封装中，这些专利中的每一个都被转让给本申请的受让人和整体通过引用方式并入本文。
再参考图28，其中与图3A类似的元件用相同的参考字母表示，与图3A的传感器60类似形式的可选磁场传感器650包括半导体裸片62，半导体裸片具有磁场感测元件64形成于其中的第一有源表面62a和附接到引线框70的第一表面70a上的裸片附接区域66的相反的第二表面62b，封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料74，和被固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料80。
非导电模制材料74具有背离引线框70的第二表面70b延伸的突伸部86，如图所示。如上面解释的，突伸部86防止在传感器650的底表面(邻近铁磁性模制材料的第二端80b)中出现空隙，因为空隙的存在可使包覆成型更困难。本领域内的技术人员将了解突伸部可延伸至铁磁性模制材料的第二端80b的整个或仅仅部分路径。
传感器650包括可与图27的线圈644相同或类似的线圈654。在这里，线圈654被关于非导电模制材料74的突伸部86同心定位，但将了解同心定位不是必须的。将了解对于特殊的应用来说如果适当的话至突伸部86的锥度可被消去或改变。而且，线圈654可通过粘接剂被固定到模制材料74。然而可选地，线圈654可设置尺寸和形状为提供关于突伸部86的干涉配合，从而粘接剂不再必须，并且当包括模制材料74、引线框70和裸片62的子组件被置于模腔内以形成模制材料80时，线圈654可以通过干涉配合而被相对于模制材料74充分地保持在位(例如，在图8的修改的步骤218中，在该子组件从第一模腔移除之后并且在其被置于第二模腔内之前线圈被置于突伸部86上方)。
虽然传感器650被示出为具有如图3A中所示类型的突伸部76，该突伸部仅仅部分延伸穿过模制材料80而终止于模制材料的第二端80b前面，但将了解包括可以(但不需要)关于非导电模制材料的突伸部同心设置的线圈的类似传感器可被提供有如图3中示出的类型的突伸部，该突伸部延伸至模制材料80的第二端80b。
操作过程中，偏置电流被应用到线圈654，导致产生偏置磁场。换能器64响应于通过目标的移动而引起的磁场的扰动。本领域内的那些技术人员应了解模制材料80可被提供为硬铁磁性材料，软铁磁性材料，或甚至非导电材料的形式。例如，在材料80是软铁磁性材料的实施例中，由线圈654产生的磁场可被聚焦或根据需要以其它方式通过软铁磁性模制材料80集中。可选地，在材料80是硬铁磁性材料的实施例中，由线圈产生的磁场被用于调节由硬铁磁性材料80提供的磁场，以降低峰值电流，否则需要提供与线圈单独存在(即，如果硬铁磁性模制材料80不存在的话)的情况下相比相同的的磁场强度。
而且，因为反偏置功能由线圈提供，模制材料80可整体被消除(如图29中所示)，在上述情况下，线圈654被附接到其表面的非导电模制材料74可被封装以提供生成的传感器IC。这种结构可以在上述参考的美国专利之一中公开的类型的封装中提供。
在包括模制材料80的应用中，这种模制材料可从靠近引线框70的第一端80a渐缩至远离引线框的第二端80b，(或者对于同一部分而言)类似于图3A的实施例，并且传感器650可可选地包括包覆成型材料的第三模制材料90，以保护和电绝缘该器件。
参考图29，其中与图3A类似的元件用相同的参考字母表示，与图3A的传感器60类似形式的可选磁场传感器660包括半导体裸片62，半导体裸片具有磁场感测元件64形成于其中的第一有源表面62a和附接到引线框70的第一表面70a上的裸片附接区域66的相反的第二表面62b，和封装裸片和引线框的至少一部分的非导电模制材料74。
传感器660包括可与图27的线圈644相同或类似的线圈664。线圈644被固定到非导电模制材料74，并且更具体地在图29的实施例中被非导电模制材料74封装。线圈664的线可被缠绕在芯轴或线轴656上，如图所示。在一个示例性实施例中，芯轴656可由软铁磁性材料或塑料组成并且仍是最终器件的一部分。在其它实施例中，芯轴656在线圈缠绕过程中被使用，但不构成最终封装的一部分，例如在图27和28的示例中。芯轴656和线圈664可利用粘接剂或其它固定机构被固定到引线框70与裸片62相反的表面70b，从而当在步骤212(图8)中该子组件被放置于模腔内并且在步骤216(图8)中非导电模制材料74被形成时线圈被固定到引线框。
操作过程中，偏置电流被应用到线圈664，导致产生偏置磁场，并且换能器64响应于通过近侧目标的移动而引起的磁场的扰动。虽然铁磁性模制材料(比如图3A的模制材料80)在图29的传感器660中被消除，但本领域内的那些技术人员应理解铁磁性模制材料可被提供，如结合任何前述实施例所解释的，用于集中由线圈产生的磁场(在软铁磁性模制材料情况下)或用于提供磁场以通过线圈产生的磁场进行调节(在硬铁磁性模制材料的情况下)。
已经描述了本发明的优选实施例，但对于本领域内的那些技术人员来讲，很显然引入了这些理念的其它实施例可被使用。
例如，本领域内的那些技术人员应理解封装类型、形状和尺寸，包括但不限制于模制材料的厚度，可以很容易改变以在电需求和磁性需求方面以及在任何封装考虑因素方面适应特殊的应用。
还应了解在这里与不同实施例相结合示出和描述的各种特征可进行选择性组合。作为许多例子中的几个，在图1中示出的倒钩，在图15的偏磁体中提供的通道，图23-24的附接到引线的无源部件，和图27-29的线圈可在其它实施例中实施。
因此，应声明本发明不应限制于所描述的实施例，而是应当通过附属权利要求的实质和范围进行限制。这里引用的所有出版物和参考资料都被整体以引用方式并入本文。

Claims (86)

1.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料从靠近引线框的第一端向远离引线框的第二端渐缩，其中，所述非导电模制材料和铁磁性模制材料中的至少一个包括用于接合所述非导电模制材料和铁磁性模制材料中的另一个的固定机构。
2.根据权利要求1所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料以形成偏磁体。
3.根据权利要求2所述的磁场传感器，其中，所述硬铁磁性材料包括下述中的至少一个：铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。
4.根据权利要求1所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括软铁磁性材料以形成集中器。
5.根据权利要求4所述的磁场传感器，其中，所述软铁磁性材料包括下述中的至少一个：NiFe，Ni，Ni合金，钢，或铁氧体。
6.根据权利要求1所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料具有从所述铁磁性模制材料的第一端附近延伸至所述铁磁性模制材料的第二端的不连续中心区域。
7.根据权利要求6所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料形成大致D形，O形，U形，或C-形结构。
8.根据权利要求6所述的磁场传感器，其中，所述非导电模制材料包括延伸到所述铁磁性模制材料的中心区域内的突伸部。
9.根据权利要求8所述的磁场传感器，其中，所述突伸部从所述铁磁性模制材料的第一端附近延伸至所述铁磁性模制材料的第二端。
10.根据权利要求9所述的磁场传感器，其中，所述突伸部从所述铁磁性模制材料的第一端附近延伸，终止于所述铁磁性模制材料的第二端前面，并且其中，所述铁磁性模制材料覆盖突伸部。
11.根据权利要求6所述的磁场传感器，还包括设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的第三模制材料，其中，所述第三模制材料由软铁磁性材料组成。
12.根据权利要求1所述的磁场传感器，还包括热固性粘接剂，其中，所述铁磁性模制材料被用所述热固性粘接剂固定到所述非导电模制材料的一部分。
13.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到所述非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料包括从靠近引线框的第一端延伸到远离引线框的第二端的不连续中心区域。
14.根据权利要求13所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料被固定到所述非导电模制材料的一部分以及引线框的延伸超出所述非导电模制材料的第二部分。
15.根据权利要求13所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料是硬铁磁性材料。
16.根据权利要求15所述的磁场传感器，其中，所述硬铁磁性材料包括下述中的至少一个：铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。
17.根据权利要求13所述的磁场传感器，其中，所述非导电模制材料包括延伸到所述铁磁性模制材料的不连续中心区域内的突伸部。
18.根据权利要求17所述的磁场传感器，其中，所述突伸部从所述铁磁性模制材料的第一端附近延伸至所述铁磁性模制材料的第二端。
19.根据权利要求15所述的磁场传感器，还包括设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的第三模制材料，其中，所述第三模制材料由软铁磁性材料组成。
20.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；
至少一个电容器，其被耦合到所述多个引线中的至少一个引线；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片，引线框的至少一部分，以及所述至少一个电容器；和
铁磁性模制材料，其被固定到所述非导电模制材料的一部分。
21.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料。
22.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括软铁磁性材料。
23.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述至少一个电容器与引线框的第一表面相邻。
24.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述至少一个电容器与引线框的第二表面相邻。
25.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述裸片的第一表面被附接到引线框的第一表面。
26.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述裸片的第二表面被附接到引线框的第一表面。
27.根据权利要求20所述的磁场传感器，其中，所述引线框具有凹陷区域并且所述至少一个电容器被定位于所述凹陷区域内。
28.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有包括裸片附接区域的第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有第一表面，所述半导体裸片的第一表面被附接到所述裸片附接区域，并且磁场感测元件被设置于所述半导体裸片的第一表面中；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到所述非导电模制材料的一部分。
29.根据权利要求28所述的磁场传感器，其中，所述引线框包括多个引线，并且其中，所述传感器还包括耦合到所述多个引线中的至少一个引线的至少一个电容器。
30.根据权利要求29所述的磁场传感器，其中，所述至少一个电容器与引线框的第一表面相邻。
31.根据权利要求29所述的磁场传感器，其中，所述至少一个电容器与引线框的第二表面相邻。
32.根据权利要求28所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料。
33.根据权利要求28所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括软铁磁性材料。
34.一种磁场传感器，包括：
引线框；
半导体裸片，其被附接到引线框并且具有第一表面和相反的第二表面，其中，磁场感测元件被设置于所述第一表面和所述相反的第二表面之一中；和
铁磁性材料层，其被通过晶圆级技术应用到所述半导体裸片的第二表面。
35.根据权利要求34所述的磁场传感器，其中，所述磁场感测元件被设置于裸片的第一表面中并且被从裸片的第一表面耦合到引线框。
36.根据权利要求34所述的磁场传感器，其中，所述磁场感测元件被设置于裸片的第一表面中并且被从裸片的第二表面耦合到引线框。
37.根据权利要求34所述的磁场传感器，其中，所述磁场感测元件被设置于裸片的第二表面中。
38.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
磁体，其被附接到引线框的第二表面，并且具有不连续中心区域和从所述中心区域侧向伸出的至少一个通道；和
包覆成型材料，其形成包围所述磁体、所述半导体裸片和所述引线框的一部分的封装。
39.根据权利要求38所述的磁场传感器，其中，所述磁体包括模制材料。
40.根据权利要求38所述的磁场传感器，其中，所述磁体包括从所述中心孔隙侧向伸出的多个通道。
41.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料包括从靠近引线框的第一端向远离引线框的第二端延伸的不连续中心区域，其中，所述中心区域具有内表面，所述内表面具有通过至少两个不同斜度的部分形成的锥形部。
42.根据权利要求41所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料被固定到非导电模制材料的一部分和引线框的延伸超出非导电模制材料的第二部分。
43.根据权利要求41所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料是硬铁磁性材料。
44.根据权利要求43所述的磁场传感器，其中，所述硬铁磁性材料包括下述中的至少一个：铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。
45.根据权利要求41所述的磁场传感器，还包括设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的第三模制材料，其中，所述第三模制材料由软铁磁性材料组成。
46.根据权利要求41所述的磁场传感器，还包括设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的单独形成的元件。
47.根据权利要求46所述的磁场传感器，其中，所述单独形成的元件由硬铁磁性材料，软铁磁性材料，或非铁磁性材料组成。
48.根据权利要求41所述的磁场传感器，其中，所述引线框包括至少一个狭槽。
49.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分，其中，所述铁磁性模制材料包括从靠近引线框的第一端向远离引线框的第二端延伸的不连续中心区域；和
被设置于所述铁磁性模制材料的中心区域中并且固定于其上的单独形成的元件。
50.根据权利要求49所述的磁场传感器，其中，所述单独形成的元件由硬铁磁性材料，软铁磁性材料或非铁磁性材料组成。
51.根据权利要求49所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料被固定到所述非导电模制材料的一部分以及引线框的延伸超出所述非导电模制材料的第二部分。
52.根据权利要求49所述的磁场传感器，其中，所述单独形成的元件和所述铁磁性模制材料中的至少一个是硬铁磁性材料。
53.根据权利要求52所述的磁场传感器，其中，所述硬铁磁性材料包括下述中的至少一个：铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。
54.根据权利要求49所述的磁场传感器，其中，所述引线框包括至少一个狭槽。
55.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和至少一个狭槽；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分。
56.根据权利要求55所述的磁场传感器，其中，所述铁磁性模制材料包括硬铁磁性材料以形成偏磁体。
57.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
模制的铁磁性抑制器件，其被从非导电模制材料间隔开并且封装所述多个引线中至少一个引线的一部分。
58.根据权利要求57所述的磁场传感器，还包括被固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料。
59.根据权利要求58所述的磁场传感器，其中，所述模制的铁磁性抑制器件和所述铁磁性模制材料中的至少一个包括硬铁磁性材料。
60.根据权利要求59所述的磁场传感器，其中，所述硬铁磁性材料包括下述中的至少一个：铁氧体，SmCo合金，NdFeB合金，带有硬磁性颗粒的热塑性聚合物，或带有硬磁性颗粒的热固性聚合物。
61.根据权利要求58所述的磁场传感器，其中，所述模制的铁磁性抑制器件和所述铁磁性模制材料中的至少一个包括软铁磁性材料。
62.根据权利要求61所述的磁场传感器，其中，所述软铁磁性材料包括下述中的至少一个：NiFe，Ni，Ni合金，钢，或铁氧体。
63.根据权利要求57所述的磁场传感器，其中，所述模制的铁磁性抑制器件包括封装所述至少一个引线的所述一部分的第一模制元件和封装所述第一模制元件的至少一部分的第二模制元件。
64.根据权利要求63所述的磁场传感器，其中，所述第一模制元件包括非导电模制材料而所述第二模制元件包括铁磁性材料。
65.根据权利要求57所述的磁场传感器，还包括无源部件或被耦合到所述至少一个引线并且被所述模制的铁磁性抑制器件封装的铁磁性珠中的至少一个。
66.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分；和
至少一个电容器，其被耦合到所述多个引线中的至少两个引线并且被与非导电模制材料间隔开。
67.根据权利要求66所述的磁场传感器，还包括封装所述至少一个电容器的模制的铁磁性抑制器件。
68.根据权利要求67所述的磁场传感器，其中，所述模制的铁磁性抑制器件和所述铁磁性模制材料中的至少一个包括硬铁磁性材料。
69.根据权利要求67所述的磁场传感器，其中，所述模制的铁磁性抑制器件和所述铁磁性模制材料中的至少一个包括软铁磁性材料。
70.根据权利要求66所述的磁场传感器，其中，所述引线框包括至少一个狭槽。
71.根据权利要求66所述的磁场传感器，还包括被耦合到所述多个引线中至少一个引线的至少一个铁磁性珠。
72.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面，相反的第二表面，和多个引线；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；
铁磁性模制材料，其被固定到非导电模制材料的一部分；和
被耦合到所述多个引线中至少一个引线的至少一个铁磁性珠。
73.根据权利要求72所述的磁场传感器，其中，所述至少一个铁磁性珠被所述非导电模制材料封装。
74.根据权利要求72所述的磁场传感器，还包括模制的铁磁性抑制器件，其被从非导电模制材料间隔开并且封装所述多个引线中至少一个引线的一部分。
75.根据权利要求74所述的磁场传感器，其中，所述至少一个铁磁性珠被所述模制的铁磁性抑制器件封装。
76.一种磁场传感器，包括：
引线框，其具有第一表面和相反的第二表面；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
导电线圈，其被固定到所述非导电模制材料。
77.根据权利要求76所述的磁场传感器，其中，所述非导电模制材料封装所述线圈。
78.根据权利要求77所述的磁场传感器，还包括被所述非导电模制材料封装的至少一个铁磁性珠封装。
79.根据权利要求77所述的磁场传感器，还包括被耦合到所述多个引线中的至少两个引线并且被从非导电模制材料间隔开的至少一个无源部件。
80.根据权利要求77所述的磁场传感器，其中，所述引线框包括至少一个狭槽。
81.根据权利要求77所述的磁场传感器，还包括模制的铁磁性抑制器件，其被从非导电模制材料间隔开并且封装所述多个引线中至少一个引线的一部分。
82.根据权利要求76所述的磁场传感器，还包括被固定到非导电模制材料的一部分的第二模制材料，其中，所述第二模制材料封装线圈。
83.根据权利要求76所述的磁场传感器，其中，所述非导电模制材料包括突伸部，并且其中，所述线圈被关于突伸部同心定位。
84.一种磁场传感器，包括：
引线框，其第一表面，相反的第二表面，和至少一个引线，所述引线包括具有端部的第一引线部分和具有端部的第二引线部分，所述第二引线部分的端部被与所述第一引线部分的端部间隔开并且靠近所述第一引线部分的端部；
半导体裸片，其具有磁场感测元件设置于其中的第一表面和被附接到所述引线框的第一表面的相反的第二表面；
非导电模制材料，其封装裸片和引线框的至少一部分；和
被耦合在所述第一引线部分的端部和所述第二引线部分的端部之间的无源部件。
85.根据权利要求84所述的磁场传感器，还包括被固定到非导电模制材料的一部分的铁磁性模制材料。
86.根据权利要求85所述的磁场传感器，其中，所述无源部件是电阻器。
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