CN116110797A - 一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构，在满足低电阻、大量程、可靠性高、体积尺寸小以及功能引脚多的基础上，本发明提供的封装方式包括封入具有电磁屏蔽功能的FPC隔离器件结构，其位置置于引线框架基岛和管芯之间，并使管芯霍尔点对应在FPC隔离器件结构开槽口位置，能避免金属薄膜在高频磁场下形成涡流,进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽，同时满足隔离耐压要求。

Description

一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构
技术领域
本发明涉及半导体芯片封装技术领域，具体涉及一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构。
背景技术
霍尔传感器芯片是利用霍尔效应原理将霍尔感应元件、放大器、补偿电路和其他电子线路采用集成电路工艺技术集成在一个管芯上而制成。其具有体积小、寿命长、结构简单以及频率高等优点，不仅在传统电力电子、家用电器、计算机、汽车等多个方面有广泛应用，在航空航天、船舶等国防工业领域也获得大量应用。但霍尔电流传感器芯片若需满足封装体积小、电阻小、检测量程大并且符合高隔离耐压的要求，则需要开发新的封装方法以达到市场应用。
传统的封装方式是表面贴装封装，广泛用于功率晶体管和稳压芯片等的封装，其具有引线框架基岛与中间引脚相连的特性。但对于霍尔电流传感器芯片，由于散热片处作为检测电流输入端导通回路，而管芯输出端则通过打线与引脚焊合，因此内部引线框架基岛同引脚不能相连，导致导通电阻大，检测电流量程小，并且塑封体厚度也较薄，通入大电流时可靠性较差。
发明内容
第一方面，本发明目的在于提供一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，来获得在满足低电阻，大量程的同时能够获得体积尺寸小，工艺制作方便的霍尔电流传感器芯片。
第二方面，本发明目的在于提供一种霍尔电流传感器的芯片结构，其具有低电阻，大量程的优势，并且通过塑封体对散热片和基岛的半包围设置减少其整体尺寸。
本发明通过下述技术方案实现：
一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，包括：
制作引线框架，引线框架包括至少两个，任一引线框架上设置有基岛；引线框架呈单列排布并间隔设置；
在引线框架上放置散热片对基岛以外的区域进行补全；
制作FPC隔离器件结构，FPC隔离器件结构包括两个金属层以及夹在两个金属层之间的中间层；对金属层进行开槽，使得金属层的开槽能够与管芯的霍尔点对应；
FPC隔离器件结构布置在基岛上，FPC隔离器件结构的另一面用于铺设管芯；
通过烘烤键合将管芯、FPC隔离器件结构与基岛依次固定连接；再将任一金属层进行接地。
作为一种可选方式，沿着引线框架的延伸方向，通过连杆将每一个相邻的引线框架连接。
作为一种可选方式，还包括对基岛的冲压操作，冲压操作包括如下步骤：
对基岛相对的两面进行冲压生成第一台阶与第二台阶，第一台阶与第二台阶的冲压深度相等；再在其冲压有第一台阶的一侧继续冲压形成燕尾槽，并在基岛该面其他未冲压的区域继续冲压形成多个呈预设距离间隔排列的钉孔。
作为一种可选方式，第一台阶与第二台阶的冲压深度均为0.3mm，燕尾槽的冲压深度也为0.3mm；第一台阶与第二台阶用于与散热片形成卡接。
作为一种可选方式，金属层采用电解铜制作而成，中间层为PI膜；PI膜通过TPI方式分别与两层金属层粘合。
作为一种可选方式，对金属层进行冲压开口形成槽口，使得槽口与管芯的霍尔点对应。
作为一种可选方式，FPC隔离器件结构的两侧均设置有DAF膜，将DAF膜粘合在FPC隔离器件结构两侧后，分别使其靠近引线框架和管芯，分别对FPC隔离器件结构两侧的DAF膜进行高温烘烤使其固化后，将FPC隔离器件结构分别与引线框架和管芯键合。
作为一种可选方式，从管芯到基岛的方向上，在基岛所在的平面上管芯的投影面积小于FPC隔离器件结构的投影面积；FPC隔离器件结构一端边沿超出基岛所在的平面。
作为一种可选方式，散热片包括检测电流接入面、检测电流接出面与检测电流流经面，检测电流接入面和检测电流接出面焊接在PCB板焊盘上；监测电流流经面的宽度能够使得检测电流的通入达到预设值。
另一方面，本发明还提供了一种霍尔电流传感器芯片的结构，采用上述霍尔电流传感器芯片的封装方法制作而成，其包括：
引线框架及设置在引线框架上的基岛，基岛包括呈相对设置的第一面与第二面；第一面上贴合有FPC隔离器件结构；FPC隔离器件结构上铺设有管芯，管芯用于通过键合引线与引线框架的引脚形成连接；在基岛的第一面上呈预设位置排列有多个基岛钉孔；引线框架的引脚上还开设有V型槽；
基岛还包括方向呈相对设置的第一冲压台阶与第二冲压台阶；在基岛第一面还开设有燕尾槽；以及
塑封体，塑封体呈中空设置，其具有容纳空腔，容纳空腔用于套设基岛形成包围结构；塑封体与基岛的第二面接触的一侧还设置有芯片散热片，芯片散热片通过第一冲压台阶与第二冲压台阶与基岛贴合。
本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
本发明在满足低电阻、大量程、可靠性高、体积尺寸小以及功能引脚多的基础上，本发明提供的封装方式包括封入具有电磁屏蔽功能的FPC隔离器件结构，其位置置于引线框架基岛和管芯之间，并使管芯霍尔点对应在FPC隔离器件结构开槽口位置，能避免金属薄膜在高频磁场下形成涡流,进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽，同时满足隔离耐压要求。
附图说明
此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：
图1是本发明实施例2提供的封装单排引线框架结构示意图；
图2是本发明实施例2提供的封装单排引线框架局部放大示意图；
图3是本发明实施例2提供的封装芯片内部结构俯视示意图；
图4是本发明实施例2提供的封装芯片内部结构正视示意图；
图5是本发明实施例2提供的封装芯片内部结构三维示意图；
图6是本发明实施例2提供的封装芯片外部结构三维示意图；
图7是本发明实施例2提供的封入的FPC隔离器件结构正视示意图；
图8是本发明实施例2提供的封入的FPC隔离器件结构俯视示意图；
图9是本发明实施例1提供的新型封装技术方法流程图。
附图中标记及对应的零部件名称：
1-连杆，2-引线框架基岛，3-引线框架引脚，4-基岛背面冲压台阶，5-基岛正面冲压台阶，6-基岛燕尾槽，7-基岛钉孔，8-引脚V型槽，9-FPC隔离器件结构，10-管芯，11-键合引线，12-DAF膜，13-塑封体，14-芯片散热片，15-电解铜屏蔽层，16-PI膜，17-屏蔽层开槽口。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明实施例提供的的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明实施例提供的的具体含义。
实施例1
请参阅图9，本实施例提供了一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其基于TO263-7方法进行改进引线框架的优化设计，具有电阻更低、检测电流量程更大的特性，并且通过封入FPC隔离器件结构，增加芯片电磁屏蔽功能，同时增强隔离耐压性能。本实施例是这样实现的：
本实施例的封装方法的流程工序为：设计引线框架——准备引线框架——封入FPC隔离器件结构——第一道光检——准备晶圆——磨片——晶圆切割——晶圆清洗——第二道光检——管芯粘接——引线焊接——第三道光检——注塑——高温固化——去溢料/电镀——激光打字——切筋/成型——第四道光检。在此流程工序中专有的设计引线框架方法和加入了一种封入FPC隔离器件结构的方法，为相较于传统TO263-7封装的创造性发明。其引线框架设计包括以下子步骤：
S1：引线框架的连杆设计：所述引线框架连杆处设计需要保证满足结构强度要求和塑封工艺要求，传统TO263-7封装引线框架的相邻基岛连接处无连杆，通过基岛与中间引脚相连，起到引线框架支撑作用来满足结构强度要求。而新型TO263-7封装由于功能要求，引线框架基岛不能与引脚连接，因此为满足结构强度要求，则需在相邻基岛间增加间距，并增加连杆来起到支撑作用，连杆宽度为3.3mm，同时引线框架设计单排结构，一排16个引线框架单元，引线框架长度为258.4mm，宽度为32mm。
S2：引线框架基岛形状的设计：首先基岛处冲压两个上下开槽口，开槽口形状为半圆弧，直径为1.3mm，位置与管芯的两个霍尔点PAD相对应；其次基岛背面部分冲压台阶，未冲压部分为外置散热片，冲压部分置于塑封体内部，并在冲压台阶部分开下槽口，此处理可提升磁灵敏度至1.7GS，并有助于提高框架和塑封胶结合强度；最后基岛外置散热片区域横向补全，基岛两侧据塑封体边缘0.542mm，满足工艺要求前提下大幅度减小导通电阻，据仿真和试样实测结果，此种方式导通电阻可低至30uΩ以下。
S3：引线框架散热片尺寸的设计：所述引线框架散热片尺寸应保证三方面要求，首先散热片分为检测电流接入面、检测电流接出面和检测电流途经区域，其中接入面和接出面焊在PCB板焊盘上，为有效防止爬锡的工艺缺陷，检测电流途径区域的宽度设计为1.3mm；其次为满足检测电流最高可通入300A，接入面和接出面面积应大于16mm2，设计面积为17.72mm2；最后为满足隔离耐压要求，并实现4800V的电气绝缘能力，散热片下边缘延塑封体至引脚处的爬坡距离应大于8mm，设计爬坡距离为8.24mm。
S4：引线框架防分层设计：所述引线框架防分层设计主要通过对框架进行表面处理，包括对引线框架基岛正面和背面冲压台阶，表面开燕尾槽和钉孔，在引脚处开V型孔来增强引线框架同塑封料间的结合强度，其中正面台阶、背面台阶和燕尾槽冲压深度均为0.3mm，钉孔和V型孔的冲压深度为0.05mm，有效防止分层开裂的发生。
此外本实施例在接收引线框架之后，在第一次光检、准备晶圆之前，还加入了一种封入FPC隔离器件结构的方法，子步骤如下：
S1：接收引线框架：准备按照设计要求已完成制备的新型TO263-7引线框架，框架材料选择19210铜合金，框架厚度制作分别为1.27mm，并在引线框架基岛设计FPC隔离器件结构应胶合的位置。接收引线框架后，对来料进行检验，异常的退回供应商，正常的则准备用来装片；
S2：DAF膜粘合隔离器件结构：接收厚度为99um的FPC隔离器件结构，并准备厚度为10um的DAF膜，通过全自动晶圆贴膜机将DAF膜粘合在FPC隔离器件结构背面，等待下一步操作；
S3：切割隔离器件结构：根据设计方案，将已粘合DAF膜的FPC隔离器件结构按照要求切成4.6mm*3.4mm的规则形状，在切割完成后，通过Nikon对其进行外观检测，在质检合格后，继续后续装片制程；
S4：隔离器件结构装片：在完成质检后，将合格的并已切成要求尺寸的FPC隔离器件结构，通过DB机台，放置在引线框架基岛上设计要求的位置FPC隔离器件结构下边缘长于基岛下边缘0.3mm，满足覆盖引线路过区域的引线框架基岛；
S5：隔离器件结构烘烤键合：FPC隔离器件结构装片后，在Bake机台对已装片的引线框架和FPC隔离器件结构进行高温烘烤，烘烤的工艺参数是180℃、24h，使FPC隔离器件结构的引线框架间的DAF膜完成固化，FPC隔离器件结构与引线框架基岛间则进而完成键合。
作为一种可选方式，基于上述的步骤与方法，为减小导通电阻，引线框架材料选择电阻率更低的19210型号铜合金，在相同尺寸外形的条件下，具有更低的电阻；为满足隔离耐压的要求，FPC隔离器件结构尺寸应大于管芯尺寸，同时其应满足覆盖后续引线键合工艺途经的内部框架区域；选用的FPC隔离器件结构由金属层电解铜+PI层+金属层电解铜组成，其中PI层的厚度为30um-150um，金属层开上下开槽口，避免金属薄膜在高频磁场下形成涡流,进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽，起到电磁屏蔽作用；此外FPC隔离器件结构屏蔽层可以通过打线连接到地，降低电磁干扰对传感器芯片的影响。
本发明通过上述实施例制备的新型TO263-7封装方式霍尔电流传感器芯片，具有更低的导通电阻和更大的电流检测量程，优于传统的SOW16封装方式和SOP8封装方式；同时还具有体积尺寸小和功能引脚多的优势，相比于Allegro的CB封装方式，优势明显；此外，此新型TO263-7封装方式还封入了具有电磁屏蔽功能的FPC隔离器件结构，既能避免内部产生涡流，抵消磁场的响应，也能增加隔离耐压功能，可以满足大于5KV隔离耐压要求。
实施例2
请参阅图1-图8，本实施例基于上述实施例的芯片封装方法，制作了一种霍尔电流传感器芯片，请再次参阅图1与图2，封装引线框架为单排结构，一排共16个引线框架单元。连杆1用于满足整版引线框架结构的强度要求，对于传统的TO263-7封装引线框架无连杆1结构，而在基岛和中间引脚处相连，满足结构要求。
请再次参阅图3-图5，第一台阶与第二台阶分别是基岛的背面冲压台阶与正面冲压台阶。基岛背面冲压台阶4的冲压深度为0.3mm，此设计提升芯片检测电流的磁灵敏度的同时增强塑封料和框架的结合强度，基岛正面冲压台阶5其冲压深度为0.3mm。基岛燕尾槽6的冲压深度为0.3mm。基岛钉孔7的冲压深度为0.05mm，引脚V型槽8的冲压深度为0.05mm，上述四处设计均为增强塑封料和框架的结合强度。
作为本实施的一种可选方式，FPC隔离器件结构9的尺寸为4.6mm*3.4mm*0.099mm，下面粘合DAF膜12烘烤键合在引线框架基岛2上。管芯10厚度为140um，下面粘合DAF膜12烘烤键合在FPC隔离器件结构9上。引线满足隔离器件结构粘合的位置应覆盖引线路过区域的引线框架基岛2，更好的起到隔离耐压作用。DAF膜12用于实现绝缘作用。塑封体13采用环氧树脂型塑封料。
请再次参阅图6，本实施例中散热片的检测电流导入面和检测电流导出面面积为17.72mm2，检测电流途径区域宽度为1.3mm，散热片下边缘延塑封体13距离引脚处的爬坡距离为8.24mm，满足散热、防止爬锡和隔离耐压三方面要求。请再次参阅图7与图8，为本实施例中的FPC隔离器件结构9，由金属层电解铜+中间层PI+金属层电解铜结构组成。上下两层金属层电解铜，厚度为12um，起到电磁屏蔽作用。中间层PI的厚度为75um，中间层PI和上下两屏蔽层电解铜采用TPI方式粘合，此外在上下两屏蔽层开槽口17，用于满足管芯10霍尔点对应在开槽口位置，以避免内部产生涡流，进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽。
以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，包括：
制作引线框架，所述引线框架包括至少两个，任一所述引线框架上设置有基岛；所述引线框架呈单列排布并间隔设置；
在所述引线框架上放置散热片对所述基岛以外的区域进行补全；
制作FPC隔离器件结构，所述FPC隔离器件结构包括两个金属层以及夹在两个所述金属层之间的中间层；对所述金属层进行开槽，使得所述金属层的开槽能够与管芯的霍尔点对应；
所述FPC隔离器件结构布置在所述基岛上，所述FPC隔离器件结构的另一面用于铺设管芯；
通过烘烤键合将所述管芯、FPC隔离器件结构与基岛依次固定连接；再将任一所述金属层进行接地。
2.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，沿着所述引线框架的延伸方向，通过连杆将每一个相邻的所述引线框架连接。
3.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，还包括对基岛的冲压操作，所述冲压操作包括如下步骤：
对所述基岛相对的两面进行冲压生成第一台阶与第二台阶，所述第一台阶与第二台阶的冲压深度相等；再在其冲压有第一台阶的一侧继续冲压形成燕尾槽，并在所述基岛该面其他未冲压的区域继续冲压形成多个呈预设距离间隔排列的钉孔。
4.根据权利要求3所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述第一台阶与第二台阶的冲压深度均为0.3mm，所述燕尾槽的冲压深度也为0.3mm；所述第一台阶与第二台阶用于与所述散热片形成卡接。
5.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述金属层采用电解铜制作而成，所述中间层为PI膜；所述PI膜通过TPI方式分别与两层所述金属层粘合。
6.根据权利要求5所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，对所述金属层进行冲压开口形成槽口，使得所述槽口与所述管芯的霍尔点对应。
7.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述FPC隔离器件结构的两侧均设置有DAF膜，将DAF膜粘合在所述FPC隔离器件结构两侧后，分别使其靠近所述引线框架和管芯，分别对所述FPC隔离器件结构两侧的DAF膜进行高温烘烤使其固化后，将所述FPC隔离器件结构分别与所述引线框架和管芯键合。
8.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，从所述管芯到所述基岛的方向上，在所述基岛所在的平面上所述管芯的投影面积小于所述FPC隔离器件结构的投影面积；所述FPC隔离器件结构一端边沿超出所述基岛所在的平面。
9.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述散热片包括检测电流接入面、检测电流接出面与检测电流流经面，所述检测电流接入面和检测电流接出面焊接在PCB板焊盘上；所述监测电流流经面的宽度能够使得检测电流的通入达到预设值。
10.一种霍尔电流传感器芯片的结构，其特征在于，采用上述权利要求1-9任意一项所述的霍尔电流传感器芯片的封装方法制作而成，其包括：
引线框架及设置在所述引线框架上的基岛，所述基岛包括呈相对设置的第一面与第二面；所述第一面上贴合有FPC隔离器件结构；所述FPC隔离器件结构上铺设有管芯，所述管芯用于通过键合引线与引线框架的引脚形成连接；在所述基岛的第一面上呈预设位置排列有多个基岛钉孔；所述引线框架的引脚上还开设有V型槽；
所述基岛还包括方向呈相对设置的第一冲压台阶与第二冲压台阶；在所述基岛第一面还开设有燕尾槽；以及
塑封体，所述塑封体呈中空设置，其具有容纳空腔，所述容纳空腔用于套设所述基岛形成包围结构；所述塑封体与所述基岛的第二面接触的一侧还设置有芯片散热片，所述芯片散热片通过所述第一冲压台阶与第二冲压台阶与所述基岛贴合。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN116373209A (zh) * 2023-06-05 2023-07-04 宁波中车时代传感技术有限公司 一种塑封电流检测装置的制作方法及塑封电流检测装置
CN117133743A (zh) * 2023-10-25 2023-11-28 宁波中车时代传感技术有限公司 一种减弱涡流效应的焊盘、引线框架及传感器封装结构

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN116373209A (zh) * 2023-06-05 2023-07-04 宁波中车时代传感技术有限公司 一种塑封电流检测装置的制作方法及塑封电流检测装置
CN117133743A (zh) * 2023-10-25 2023-11-28 宁波中车时代传感技术有限公司 一种减弱涡流效应的焊盘、引线框架及传感器封装结构
CN117133743B (zh) * 2023-10-25 2024-02-20 宁波中车时代传感技术有限公司 一种减弱涡流效应的焊盘、引线框架及传感器封装结构

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