DE102004021862B4 - current Senor - Google Patents
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Abstract
Stromsensor mit folgenden Merkmalen: einem ersten Leiterrahmen (L1), der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter aufweist; einem ersten Magnetfeldsensorchip (IC1), der auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens (L1) angeordnet ist; einem zweiten Leiterrahmen (L2), der einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist; einen zweiten Magnetfeldsensorchip (IC2), der auf dem zweiten Bereich einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens angeordnet ist; und wobei zweite Seiten der Leiterrahmen (L1, L2), die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, einander zugewandt angeordnet sind, derart, dass die Magnetfeldsensorchips (IC1, IC2) einander im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind, wobei der Stromsensor ausgelegt ist, um einen elektrischen Stromgesamtfluss durch die zwei Stromleiter zu messen, wobei die zwei Stromleiter elektrisch miteinander verbunden sind und diesselbe Stromflussrichtung aufweisen.Current sensor having the following features: a first lead frame (L1) which has a first area with a current conductor; a first magnetic field sensor chip (IC1) which is arranged on the first area on a first side of the first lead frame (L1); a second lead frame (L2) having a second area with a current conductor; a second magnetic field sensor chip (IC2) which is arranged on the second region of a first side of the second lead frame; and wherein second sides of the lead frames (L1, L2), which are opposite to the first sides thereof, are arranged facing one another, in such a way that the magnetic field sensor chips (IC1, IC2) are arranged substantially opposite one another, the current sensor being designed to an electrical To measure the total current flow through the two current conductors, the two current conductors being electrically connected to one another and having the same current flow direction.
Description
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleitersensorik und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Magnetfeldsensor, der sich gegenüber dem Stand der Technik einfacher herstellen lässt, sowie ein Verfahren zum Herstellen und ein Verfahren zum Betreiben desselben. The present invention relates to the field of semiconductor sensor technology, and more particularly, the present invention relates to a magnetic field sensor which is easier to manufacture than the prior art, and a method of manufacturing and a method of operating the same.
Um ein Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters berührungslos messen zu können, können spezielle Magnetfeldsensoren verwendet werden, die in einer bestimmten Position in Bezug auf den Leiter angeordnet sind. Dabei kann der Leiter zugleich als Leadframe verwendet werden und eine Magnetfeldkomponente parallel zur Leiteroberfläche ausgewertet werden (z. B. mit einem GMR oder einer vertikalen Hallsonde). Weiter kann die Messung von äußeren Störfeldern unbeeinflusst bleiben, wozu das Feld über- und unter dem Leiterstreifen (das heißt dem Leadframe) gemessen wird. An beiden Orten hat das Feld unterschiedliches Vorzeichen, so dass sich sein Betrag durch Subtraktion verdoppelt. Fremdfelder sind jedoch in guter Näherung homogen, so dass sie durch die Subtraktion herausgekürzt werden.In order to measure a magnetic field of a current-carrying conductor without contact, special magnetic field sensors can be used, which are arranged in a certain position with respect to the conductor. In this case, the conductor can also be used as a leadframe and a magnetic field component can be evaluated parallel to the conductor surface (eg with a GMR or a vertical Hall probe). Furthermore, the measurement of external interference fields can remain unaffected, for which purpose the field above and below the conductor strip (that is to say the leadframe) is measured. In both places, the field has different signs, so that its amount is doubled by subtraction. Foreign fields are, however, to a good approximation homogeneous, so that they are cut out by the subtraction.
Ein solches Problem wurde bereits in der Patentanmeldung mit dem
Ferner ist in der
- a) Seide Chips werden zugleich (d. h. simultan) auf der Leadframe-Ober- und -Unterseite befestigt, so dass beide Kleber/Lote zugleich aushärten. Wahrend des Aushärtens darf sich dabei die Lage der Chips gegenuber dem Leadframe nicht unzulässig ändern. Dadurch, dass die Chips gleichzeitig zu beiden Seiten des Leadframes befestigt werden, kann dies ein schwieriges Problem darstellen. Herkommlicherweise liegt der Chip auf dem Leadframe, so dass eine Position durch die Schwerkraft nicht verandert wird. Wenn nun allerdings der zweite Chip auf der Leadframe-Unterseite liegt, so kann es bei schlecht gewahlten Prozessparametern dazu kommen, dass sich seine Lage wahrend des Aushärtens andert. Alternativ kann man aber das Leadframe wahrend des Aushärtens auch senkrecht stellen, so dass beide Chips die Schwerkraft in derselben Richtung (parallel zur Chipebene bzw. Lötflache/Klebeflache) wird. Die Chips werden solange gehalten, bis das Lot/der Kleber zu Folgeabkühlung hinlänglich zäh wird, so dass sich die Lage der Chips auch dann nicht mehr ändert, wenn sie losgelassen werden.
- b) Die Chips werden zeitlich hintereinander am Leadframe befestigt, wobei man zwei Kleber/Lote verwenden muss, die unterschiedliche Aushartungs- bzw. Erweichungstemperaturen haben. Zuerst wird dann ein Chip mit jenem Kleber/Lot befestigt, das die höhere Verarbeitungstemperatur benötigt, danach wird der andere Chip mit einem Kleber/Lot befestigt, dessen Verarbeitungstemperatur hinreichend niedrig ist, so dass die erste Kleb/Lötstelle nicht unzulässig erweicht wird.
- a) Silk chips are simultaneously (ie simultaneously) attached to the leadframe top and bottom, so that both glue / solders harden at the same time. During curing, the position of the chips relative to the lead frame must not change inadmissibly. The fact that the chips are attached to both sides of the leadframe at the same time can be a difficult problem. Traditionally, the chip is located on the leadframe, so that a position is not changed by gravity. However, if the second chip is located on the bottom side of the leadframe, the process parameters may be poorly selected, causing it to change its position during curing. Alternatively, however, it is also possible to set the leadframe vertical during curing so that both chips become gravity in the same direction (parallel to the chip plane or soldering surface / adhesive surface). The chips are held until the solder / adhesive becomes reasonably choppy for follow-up cooling, so that the location of the chips does not change even when released.
- b) The chips are attached one after the other to the leadframe using two adhesives / solders having different cure temperatures. First, a chip is attached with that glue / solder that needs the higher processing temperature, then the other chip is attached with an adhesive / solder, the processing temperature is sufficiently low, so that the first adhesive / solder joint is not unduly softened.
Weiterhin offenbart die
Die
Die
Die
Die Druckschrift „Ein Modul für alle Strombereiche” von H. Lemme, veröffentlicht in: Elektronik, 18, 1999, Seiten 71 ff., zeigt einen magnetoresistiven Stromsensor, der nur für Differenzfelder, nicht aber für homogene Felder empfindlich ist. Hierzu werden diese magnetoresistiven Widerstände auf einen Isolator über einem Primärleiter angeordnet, entsprechend verschaltet und mit einer Auswerteelektronik verbunden.The publication "A module for all current ranges" by H. Lemme, published in: Elektronik, 18, 1999, pages 71 ff., Shows a magnetoresistive current sensor that is sensitive only to differential fields, but not to homogeneous fields. For this purpose, these magnetoresistive resistors are arranged on an insulator over a primary conductor, connected in accordance with and connected to an evaluation.
Die
Die
Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stromsensor, ein Verfahren zum Herstellen eines Stromsensors und ein Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors zu schaffen, wobei sich der Stromsensor gegenüber dem Stand der Technik einfacher herstellen lässt.The object of the present invention is to provide a current sensor, a method for producing a current sensor and a method for operating a current sensor, wherein the current sensor can be produced more easily than the prior art.
Diese Aufgabe wird durch einen Stromsensor gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Stromsensors gemäß Anspruch 12 und ein Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors gemäß Anspruch 14 gelöst.This object is achieved by a current sensor according to claim 1, a method for manufacturing a current sensor according to
Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zuerst der erste Magnetfeldsensor auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens montiert wird, dann der zweite Magnetfeldsensor in herkommlicher Weise auf der ersten Seite des zweiten Leiterrahmens montiert wird und dann beide Leiterrahmen mit dem Rücken, d. h. zweiten Seiten, die den ersten Seiten gegenüberliegen, zueinander fixiert werden. Dies bedeutet insbesondere, dass die Leiterrahmen in eine Position gebracht werden, bei denen die Seiten, auf denen die Magnetfeldsensoren nicht montiert sind, zueinander zugewandt sind. Um einen Schutz des ersten und zweiten Magnetfeldsensors bereitstellen zu können, lassen sich auch die beiden Magnetfeldsensoren vor dem Ausruhten der zweiten Seiten der Leiterrahmen zueinander beispielsweise durch eine Umspritzung in eine Vergussmasse absichern. Alternativ kann dieses Fixieren beispielsweise durch Kleben mit einem leitfahigen oder isolierenden Kleber erfolgen oder durch weiteres Vergießen realisiert werden.The present invention is based on the finding that first the first magnetic field sensor is mounted on a first side of the first lead frame, then the second magnetic field sensor is conventionally mounted on the first side of the second lead frame and then both lead frames with the back, ie second sides which are opposite to the first sides, fixed to each other. This means in particular that the lead frames are brought into a position in which the sides on which the magnetic field sensors are not mounted face each other. In order to be able to provide protection of the first and second magnetic field sensors, the two magnetic field sensors can also be secured against each other, for example by encapsulation in a potting compound, before restoring the second sides of the lead frames. Alternatively, this fixing, for example, by gluing with a conductive or insulating adhesive or realized by further potting.
Im Betrieb wird dann Strom durch die beiden Leiterrahmen geschickt, wobei der Strom tangentielle Felder auf der Oberfläche beider Magnetfeldsensoren erzeugt. Die Magnetfeldsensoren lassen sich dann beispielsweise über interne oder externe Pins derselben so verschalten, dass sie externe Felder subtrahieren und von dem Stromfluss durch einen oder beide Leiterrahmen erzeugte Felder addieren. Die wesentliche Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dass ein Gesamtsignal, das sich aus einem Anteil von Signalen des ersten Magnetfeldsensors und einem Anteil von Signalen des zweiten Magnetfeldsensors ergibt, unabhängig von der Aufteilung des Stroms auf den ersten oder zweiten Leiterrahmen ist.In operation, current is then sent through the two lead frames, the current generating tangential fields on the surface of both magnetic field sensors. The magnetic field sensors can then be interconnected via internal or external pins, for example, so that they subtract external fields and add fields generated by the current flow through one or both leadframes. The essential realization of the present invention is therefore that a total signal, which results from a proportion of signals of the first magnetic field sensor and a proportion of signals of the second magnetic field sensor, is independent of the distribution of the current to the first or second lead frame.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen naher erläutert. Es zeigen:Preferred embodiments of the present invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings. Show it:
In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ahnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of the preferred embodiments of the present invention, the same or similar reference numerals are used for the elements shown and similar in the various drawings, and a repeated description of these elements will be omitted.
Unter Zuhilfenahme der
Im Folgenden wird daher gezeigt, dass die Stromaufteilung wegen der Symmetrie des Magnetfeldes zu keiner Beeintrachtigung der Genauigkeit fuhrt. Das Magnetfeld eines Leiterrahmens L1, dessen Querschnitt in
Für die nähere Beschreibung der Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Stromsensors, wie er im Prinzipschaltbild aus
- B1
- y-Komponente am Ort des ersten Magnetfeldsensors (das heißt am ersten Chip IC1 am ersten Leiterrahmen L1),
- B2
- y-Komponente am Ort des zweiten Magnetfeldsensors (das heißt am zweiten Chip IC2 am zweiten Leiterrahmen L2),
- I0
- Gesamtstrom durch beide Leiterrahmen L1 und L2,
- k·I0
- Strom durch den Leiterrahmen 1,
- (1 – k)·I0
- Strom durch den Leiterrahmen L2,
- d
- Chipdicke,
- t
- Leiterrahmendicke des ersten Leiterrahmens L1 und des zweiten Leiterrahmens L2, und
- g
- Normalabstand der beiden Leiterrahmen L1 und L2 (das heißt, ihrer zugewandten Innenfläche).
- B1
- y component at the location of the first magnetic field sensor (that is, at the first chip IC1 on the first lead frame L1),
- B2
- y component at the location of the second magnetic field sensor (that is, at the second chip IC2 at the second lead frame L2),
- I 0
- Total current through both lead frames L1 and L2,
- k · I 0
- Current through the lead frame 1,
- (1 - k) · I 0
- Current through the lead frame L2,
- d
- Chip thickness,
- t
- Conductor frame thickness of the first lead frame L1 and the second lead frame L2, and
- G
- Normal distance of the two lead frames L1 and L2 (that is, their facing inner surface).
Das erste Magnetfeld B1, das durch den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 gemessen werden kann, lasst sich durch den folgenden Ausdruck beschreiben:
Das Magnetfeld B2, das am zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 gemessen werden kann, lässt sich durch den folgenden Ausdruck beschreiben:
In der oben bezeichneten Notation wird mit dem Ausdruck By jenes Feld bezeichnet, dass durch 1 Ampère Stromfluss zustande kommt.In the above notation, the expression B y designates that field that is due to 1 ampere current flow.
Mit der oben genannten Symmetriebedingung lässt sich leicht zeigen, dass für die Differenz aus B2 – B1 gilt:
Die zuvor genannte Differenzbeziehung zeigt, dass B2 – B1 eine Funktion I0, nicht aber von k ist. Somit ist die Differenz der Felder am Ort der beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 unabhangig von der Stromaufteilung auf die beiden Leiterrahmen L1 und L2. Die Aufteilung des Gesamtstroms I0 auf die Leiter L1 und L2 beeinflusst das Signal B2 – B1 daher nicht. B2 – B1 misst somit die Summe des Gesamtstroms durch die Leiterrahmen L1 und L2. Dabei ist die genaue Geometrie des Leiterquerschnitts von dem ersten Leiterrahmen L1 und dem zweiten Leiterrahmen L2 nicht wesentlich. Der erste Leiterrahmen L1 kann sogar einen anderen Querschnitt haben als der zweite Leiterrahmen L2. Um eine optimale Messeigenschaft des Stromsensors bereitzustellen, sollte allerdings der Leiterquerschnitt eine gerade Funktion bezüglich der in
Für die Herstellung der oben beschriebenen Anordnung sind ferner die folgenden Montagemöglichkeiten denkbar:
- 1. Verwendung eines einzelnen Grundleiterrahmens, wie beispielsweise dem in
2 dargestellte Leiterrahmen L12. Die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 werden nebeneinander am gleichen Leadframe (d. h. Leiterrahmen) L12 platziert. Zwischen den ICs befindensich Ausstanzungen 202 , die für eine Verbindung beider Magnetfeldsensorchips (das heißt ICs) als interne Pins, beispielsweise wie diePins 204 oder als externe Pins206 oder alsoptionale externe Pins 208 benutzt werden können. An der Außenseite zumindest eines der beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 befinden sich die Pins zur Stromversorgung beider Magnetfeldsensoren sowie zur Dateneingabe oder Datenausgabe. Als Dateneingabe für einen Magnetfeldsensor wäre in diesem Zusammenhang ein Eingangspin zum Kalibrieren des Sensors denkbar, die Datenausgabe kann die Ausgabe eines Messwerts umfassen. Die Stromflussrichtung in der in2 dargestellten Applikation ist vertikal in beiden Teilen L1 und L2 des Leadframes gleich gerichtet. Zuerst werden die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 am Leiterrahmen L12 mit herkömmlichen Verfahren (beispielsweise durch Kleben oder Löten) befestigt. Dieses Befestigen kann dabei auf der gleichen Seite des Leiterrahmens L12 erfolgen, wodurch sich die herkömmlichen Herstellungsverfahren einsetzen lassen. Dabei kann je nach Bedarf eine leitende Verbindung oder eine elektrische Isolation zwischen den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 und dem Leiterrahmen L12, das heißt, den Primärstromleiter, geschaffen werden. Danach werden beispielsweise die Verbindungen der Magnetfelssensorchips untereinander sowie zur Außenwelt durch herkömmliche Bondverfahren hergestellt. Hieran anschließend gibt es die folgenden beiden Möglichkeiten: - a) Der Leiterrahmen L12 wird an der in
2 dargestellten gestrichelten Linie210 gefaltet, so dass die Leiterrahmenteile links und rechts von der gestrichelten Linie210 mit der Rückseite zueinander stehen. Dies bedeutet beispielweise, dass die in2 dargestellte Anordnung derart gefaltet wird, dass die beiden äußerenEnden 212 des Gesamtleiterrahmens L12 nach hinten geklappt werden, wodurch sich die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 auf den Außenseiten des Gesamtleiterrahmens L12 befinden. Dazu ist es notwendig, den Gesamtleiterrahmen L12 zumindest teilweise aus einem gesamten Leiterrahmenband (beispielsweise einem Endlosband) herauszustanzen. Dieses Endlosband lässt sich insbesondere aus produktionstechnischen Gründen vorteilhaft verwendet, da in einem solchen Band eine Montage der Magnetfeldsensorchips kostengunstig und einfach herstellbar ist. Danach kann die Anordnung des zusammengeklappten Leiterrahmens L12 vergossen werden, um ein Schutzgehäuse um die beiden Magnetfeldsensoren IC1 und IC2 bereitzustellen. Dieser Fertigungsschritt ist wohl aber sehr kompliziert und unhandlich. Daher wird in der Praxis meist die nachfolgend naher beschriebene Alternative bevorzugt. - b) Die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 werden einzeln vergossen, um ein Schutzgehause um diese Magnetfeldsensorchips bereitzustellen. In diesem Fall werden die beiden Verbindungspins zwischen den beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 teilweise freistehend – das heißt, unvergossen – belassen. Danach erst werden die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 teilweise oder zur Gänze freigestanzt und die Faltung entlang der gestrichelten Linie
210 vorgenommen. Alternativ zur Faltung kann auch eine Trennung erfolgen: Danach werden die beiden Teile mit dem ersten Leiterrahmen L1 und dem zweiten Leiterrahmen L2 mit dem Rucken zueinander gebracht und verbunden, was beispielsweise durch ein Löten, Kleben oder Schweißen möglich ist. Dabei gibt es die Moglichkeit, dass beide Leiterrahmen-Rücken ganzflächig leitfahig miteinander (beispielsweise elektrisch leitfähig durch eine Haftschicht302 ) verbunden werden, wie es in3 dargestellt ist. Die Magentfeldsensorchips IC1 und IC2 mit den jeweiligen (Magnetfeld-)Elementarsensoren 'IC1' und IC2' können dann durch eine Haftschicht304 (= die attach) auf den ersten Leiterrahmen L1 oder zweiten Leiterrahmen L2 befestigt werden, wie es in3 dargestellt ist. Alternativ konnen auch die beiden Leiterrahmen-Rücken nicht ganzflachig verbunden werden, wie es beispielsweise durch dieHaftschicht 302 in4 dargestellt ist. In diesem Fall lässt sich auch als Verbindungsschicht eine Haftschicht mit einem isolierenden oder nicht-isolierenden Material verwenden. Alternativ ist auch denkbar, dass die beiden Magnetfeldsensorchips auf den Leiterrahmen mit einer Vergussmasse einzeln umspritzt werden, so dass diese Magnetfeldsensorchips und ein erster Bereich der Leiter L1 oder L2, auf dem die Magnetfeldsensorchips jeweils angeordnet sind von der Vergussmasse umschlossen werden. Beispielsweise kann dann die Vergussmasse bei Zusammenklappen auch die Ruckseite beider Leiterrahmen L1 und L2 bedecken, so dass diese nur noch an ihren Pins miteinander verbunden sind. Ebenso ist es denkbar, dass die beiden Leiterrahmenteile L1 und L2 vollständig voneinander isoliert bleiben und damit die Summe der in dem Leiterrahmen L1 und dem Leiterrahmen L2 fließenden Strome gemessen werden kann, ohne dass diese dabei galvanisch in Verbindung stehen. - 2. Verwendung zweiter getrennter Leiterrahmen:
Diese Möglichkeit entspricht der in Punkt 1b aufgezeigten Moglichkeit bei Trennung der beiden Leiterrahmenteile L1 und L2. Insbesondere konnen dazu zwei (End-los-)Leiterrahmenbänder verwendet werden, wobei auf das erste Band nur Magnetfeldsensorchips vom Typ des ersten Magnetfeldsensorchips IC1 aufgebracht und auf das zweite Band nur Magnetfeldsensorchips vom Typ des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2 aufgebracht werden. Danach gibt es wieder die folgenden Möglichkeiten, dass
a) beide Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 getrennt voneinander noch in ihrem Leiterrahmenband vergossen und anschließend mit dem Rücken zueinander montiert werden, oder
b) einer der beiden Magnetfeldsensoren aus seinem Leiterrahmenband herausgestanzt und mit dem Rücken zum anderen Magnetfeldsensor montiert und danach erst vergossen wird. Um die beiden Leiterrahmen L1 und L2 in Deckung zu bringen, werden vorteilhafterweise Zentrierbohrungen wie die in
2 dargestellten Bohrungen 214 verwendet. Alternativ lassen sich auch ähnliche Zentriermarken verwenden. Ebenfalls vorstellbar sind Knipsverbindungen, das heißt Einrastverbindungen, bei denen z. B. die Magnetfeldsensoren IC1 und IC2 oder eine erste Vergussmasse216 , die den ersten Magnetfeldsensor IC1 und einen ersten Bereich des ersten Leiterrahmens L1, auf dem der erste Magnetfeldsensorchip IC1 angeordnet ist, umschließt und eine zweite Vergussmasse218 , die den zweiten Magnetfeldsensor IC2 und einen ersten Bereich, auch dem der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 angeordnet ist, umschließt, aufeinander „aufgeknipst” werden. Diese „Knipsverbindung” kann beispielsweise als mechanisch einfach herzustellende Plastik-Einrast-Verbindung ausgeführt sein.
- 1. Use of a single base ladder frame, such as in
2 illustrated lead frame L12. The two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are placed side by side on the same leadframe L12. There are cutouts between theICs 202 which is for connecting both magnetic field sensor chips (ie, ICs) as internal pins, such as thepins 204 or asexternal pins 206 or as optionalexternal pins 208 can be used. On the outside of at least one of the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are the pins for the power supply of both magnetic field sensors and for data input or data output. In this context, an input pin for calibrating the sensor would be conceivable as data input for a magnetic field sensor, the data output may include the output of a measured value. The current flow direction in the in2 The application shown is directed vertically vertically in both parts L1 and L2 of the leadframe. First, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are attached to the lead frame L12 by conventional methods (for example, by gluing or soldering). This fastening can take place on the same side of the lead frame L12, whereby the conventional manufacturing methods can be used. In this case, as required, a conductive connection or an electrical insulation between the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 and the lead frame L12, that is, the primary current conductor, are created. Thereafter, for example, the connections of the magnetic field sensor chips to each other and to the outside world are produced by conventional bonding methods. Following this, there are the following two possibilities: - a) The ladder frame L12 is attached to the in
2 shown dashedline 210 folded, leaving the ladder frame parts to the left and right of the dashedline 210 stand with the back to each other. This means, for example, that the in2 shown arrangement is folded such that the twoouter ends 212 of the Gesamtleiterrahmens L12 are folded backwards, whereby the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are on the outer sides of the Gesamtleiterrahmens L12. For this purpose, it is necessary to punch out the overall conductor frame L12 at least partially from an entire leadframe strip (for example, an endless strip). This endless belt can be advantageously used, in particular for reasons of production technology, since in such a belt assembly of the magnetic field sensor chips can be inexpensively and easily produced. Thereafter, the arrangement of the collapsed lead frame L12 may be potted to provide a protective package around the two magnetic field sensors IC1 and IC2. This production step is probably very complicated and unwieldy. Therefore, in practice usually the alternative described below is preferred. - b) The two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are individually cast to provide a protective housing around these magnetic field sensor chips. In this case, the two connection pins between the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 partially free-standing - that is, non-pouring - left. Only then are the two magnetic field sensor IC1 and IC2 partially or completely punched free and the folding along the dashed
line 210 performed. Alternatively, the folding can also be a separation: then the two parts with the first lead frame L1 and the second lead frame L2 brought back and connected to each other with the jerk, which is possible for example by soldering, gluing or welding. There is the possibility that both leadframe backs over the entire surface conductive together (for example, electrically conductive by an adhesive layer302 ), as it is in3 is shown. The magenta field sensor chips IC1 and IC2 with the respective (magnetic field) elementary sensors' IC1 'and IC2' can then pass through an adhesive layer304 (= the attach) are attached to the first lead frame L1 or second lead frame L2, as shown in3 is shown. Alternatively, the two lead frame backs can not be connected flat, as for example by theadhesive layer 302 in4 is shown. In this case, an adhesive layer having an insulating or non-insulating material can also be used as the bonding layer. Alternatively, it is also conceivable that the two magnetic field sensor chips are individually encapsulated on the lead frame with a potting compound, so that these magnetic field sensor chips and a first region of the conductors L1 or L2, on which the magnetic field sensor chips are respectively arranged, are enclosed by the potting compound. For example, then the potting compound when folding cover the back of both lead frames L1 and L2, so that they are connected to each other only at their pins. It is also conceivable that the two lead frame parts L1 and L2 remain completely isolated from one another and thus the sum of the currents flowing in the lead frame L1 and the lead frame L2 can be measured without them being electrically connected. - 2. Use of second separate leadframe: This possibility corresponds to the possibility shown in point 1b when separating the two leadframe parts L1 and L2. In particular, two (end-los-) lead frame bands can be used, wherein applied to the first band only magnetic field sensor chips of the type of the first magnetic field sensor chip IC1 and applied to the second band only magnetic field sensor chips of the type of the second magnetic field sensor chip IC2. Thereafter, there are again the following possibilities: a) both magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are cast separately in their lead frame strip and then mounted with their backs to each other, or b) one of the two magnetic field sensors punched out of its lead frame tape and with his back to the other magnetic field sensor mounted and then shed first. In order to bring the two lead frames L1 and L2 in line, are advantageously centering holes as in
2 shownholes 214 used. Alternatively, similar centering marks can be used. Also conceivable Knipsverbindungen, that is snap-in connections, in which z. B. the magnetic field sensors IC1 and IC2 or afirst potting compound 216 comprising the first magnetic field sensor IC1 and a first region of the first lead frame L1 on which the first magnetic field sensor chip IC1 is disposed, and asecond potting compound 218 which encloses the second magnetic field sensor IC2 and a first region, to which the second magnetic field sensor chip IC2 is arranged, are "clipped" onto one another. This "Knipsverbindung" can be performed, for example, as a mechanically simple to produce plastic snap-in connection.
Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist jener, dass man bei geringen Anforderungen an Störempfindlichkeit beispielsweise nur den in
Als dritte Alternative kann eine dritter Leiter zum Leiten des zu messenden Stroms verwendet werden, so dass der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 zwar einen üblichen Leiterrahmen aufweisen, dieser jedoch nicht zum Leiten eines zu messenden Stromflusses verwendet wird. Es reicht also ein Leiter zwischen beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 aus.As a third alternative, a third conductor may be used for conducting the current to be measured, so that the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 have a conventional lead frame, but this is not used to conduct a current flow to be measured. Thus, a conductor between both magnetic field sensor chips IC1 and IC2 is sufficient.
Die dritte Alternative ist wegen ihrer Modularitat besonders günstig, da je nach Strombereich unterschiedlich dicke und breite Leiter einsetzbar sind. Die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 messen im eigentlichen Sinn ja nur die Stromdichte im Leiter; durch Anderung der Leiterquerschnittsfläche lässt sich bei gleichbleibender Stromdichte der Gesamtstrom skalieren. Vom Halbleiterhersteller wird dann ein Dublett von Magnetfeldsensorchips (das heißt, den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2) ausgeliefert. Dieses kann auf einem einzigen Leiterrahmenband hergestellt sein, wobei dann die elektrischen Verbindungen zwischen den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2, das heißt, die internen Pins, bereits funktionsfertig ausgestaltet sind. Alternativ können die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 aber auch physikalisch getrennt voneinander sein, so dass die elektrischen Verbindungen zwischen dem ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 noch durch eine Verbindung von zugehörigen Pins hergestellt werden sollte. In beiden Fällen ist das Dublette aber zusammengehörig und wurde als Einheit vom Halbleiterhersteller gemeinsam kalibriert.The third alternative is particularly favorable because of their modularity, since depending on the current range different thickness and width conductors can be used. The magnetic field sensor chips IC1 and IC2 actually measure only the current density in the conductor; By changing the conductor cross-sectional area, the total current can be scaled while the current density remains the same. From the semiconductor manufacturer is then a doublet of magnetic field sensor chips (that is, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2) shipped. This can be made on a single leadframe band, in which case the electrical connections between the magnetic field sensor chips IC1 and IC2, that is, the internal pins, are already configured to function. Alternatively, however, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 may also be physically separate from each other, such that the electrical connections between the first and second ICs Magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 should still be prepared by a combination of associated pins. In both cases, however, the doublet is related and was calibrated as a unit by the semiconductor manufacturer.
Zu den internen Pins, wie sie beispielsweise in
Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung ist, dass der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 parallel ausgeliefert werden, das heißt, sie entstammen zumeist demselben Frontend-Produktionslos, oder auch demselben Montagelos. Im Idealfall entstammen sie demselben Wafer und sind auf diesem unmittelbar nebeneinander angeordnet. Daher ist ihre Paarungstoleranz optimal hinsichtlich magnetischer Empfindlichkeit und Temperaturgang, sowie auch optimal hinsichtlich einem Innenwiderstand, einem Alterungsverhalten, einer Magnetfeldempfindlichkeit, einem Temperaturgang dieser Parameter, etc.An essential advantage of the arrangement is that the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 are delivered in parallel, that is, they usually come from the same front-end production lot, or the same Montagelos. Ideally, they originate from the same wafer and are arranged directly next to each other on this wafer. Therefore, their pairing tolerance is optimal in terms of magnetic sensitivity and temperature response, as well as optimal in terms of internal resistance, aging behavior, magnetic field sensitivity, temperature response of these parameters, etc.
Ferner ist noch ein weiterer Vorteil zu erwähnen: Wenn die Verbindung beider ICs mit internen Pins gemacht wird, so werden diese gebondet, bevor der Endtest ausgeführt wird. Deshalb kann man beim Kalibrieren anlässlich des Endtests den Einfluss der Bonddrähte und der internen Pins (z. B. Kontaktwiderstände) mit berucksichtigen und erhält somit genauer abgeglichene Teile.Another advantage to mention is that when connecting both ICs to internal pins, they are bonded before the final test is run. Therefore, when calibrating on the occasion of the final test, one can take into account the influence of the bonding wires and the internal pins (eg contact resistance) and thus obtain more precisely balanced parts.
Weiters gibt es noch einen wichtigen Vorteil:
Die Elementarsensoren sind empfindlich auf Magnetfelder parallel zur Chipebene. Vor dem Falten bzw. Rücken-zu-Rucken-Montieren reagieren sie auf ein tangentielles Magnetfeld mit gleichem Vorzeichen. Nach dem Falten wird ja die Richtung des 2. Sensors umgedreht, sodass er mit unterschiedlichem Vorzeichen auf das angelegte Magnetfeld reagiert. Also kann man die Anordnung nach dem Falten nur noch durch ein differentielles Magnetfeld – wie es von einem dazwischenliegenden Leiter erzeugt wird – testen. Das ist u. U. ein Problem, wenn man z. B. eine sehr hohe Stromstarke bräuchte, um hinreichende Felder für Testzwecke zu erzeugen. Deshalb ist es ein Vorteil, wenn man die Sensoren vor dem Falten in üblichen homogenen Feldern – die gleiche Richtung auf beiden Sensoren haben – testen kann, denn diese lassen sich einfacher mit großer Feldstarke erzeugen.There is another important advantage:
The elementary sensors are sensitive to magnetic fields parallel to the chip plane. Before folding or back-to-back mounting, they react to a tangential magnetic field of the same sign. After folding, the direction of the second sensor is reversed, so that it responds with different signs to the applied magnetic field. So you can test the arrangement after folding only by a differential magnetic field - as it is generated by an intermediate conductor - test. This is u. U. a problem when z. B. a very high current would need to generate sufficient fields for testing purposes. It is therefore an advantage to be able to test the sensors prior to folding in conventional homogeneous fields - the same direction on both sensors - because these are easier to produce with high field strength.
Weiters erfolgt die Montage (das heißt, das Zusammenfügen von den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2, durch Kleben, Löten oder Knipsen) unmittelbar nach dem Prozess des Aufbringens des Gehäuses, das heißt, dem Vergießen und vor dem Endtest des Halbleiterherstellers. Durch die kleine thermische Masse der Anordnung in bezug auf herkömmliche Stromsensoren (insbesondere durch das Fehlen eines schweren Magnetkerns) ist es dabei möglich, den Endtest bei mehreren Temperaturen aufgrund des geringen Zeitbedarfs bei dem Testen ohne schweren Magnetkern auszuführen und das System bezüglich seines Temperaturgangs, insbesondere seines Offset-Fehlers und seiner Empfindlichkeit, zu kalibrieren. Dieses Kalibrieren kann dabei dadurch erfolgen, dass der Stromsensor zuerst in einer ersten Umgebungstemperatur gemessen wird, dann die ersten Umgebungstemperatur verändert wird, um eine zweite Umgebungstemperatur zu erhalten dann das Signal des ersten oder zweiten Magnetfeldsensorchips erfasst wird, wobei das Erfassen dann ausgeführt wird, wenn der erste oder zweite Magnetfeldsensorchip die zweite Umgebungstemperatur aufweist. Hier durch kann auch eine Auswerteeinrichtung in dem erste Magnetfeldsensorchip IC1 in einem ersten Kalibrierungszustand gebracht werden und eine weitere Auswerteeinrichtung in dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 in einem zweiten Kalibrierungszustand werden, der sich vom ersten Kalibrierungszustand unterscheidet und somit fertigungstechnische Toleranzen der Magnetfeldsensorchips bzw. der Auswerteeinrichtung in den Magnetfeldsensorchips ausgleicht. Durch ein solches Kalibrieren erhöht sich ferner die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit des Stromsensors, da 100 Prozent der Teile im gesamten Temperaturbereich getestet werden können. Ein Kunde erhalt somit ein fertig kalibriertes Bauteil maximaler Genauigkeit und braucht selbst keine Überlegungen hinsichtlich Leitergeometrie und Kalibrierung über Temperatur anstellen.Further, the mounting (that is, the joining of the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 by gluing, soldering or notching) is performed immediately after the process of applying the package, that is, the potting and before the final test of the semiconductor manufacturer. Due to the small thermal mass of the arrangement with respect to conventional current sensors (in particular by the lack of a heavy magnetic core), it is possible to carry out the final test at several temperatures due to the short time required in testing without heavy magnetic core and the system with respect to its temperature coefficient, in particular its offset error and its sensitivity to calibrate. This calibration can be carried out by first measuring the current sensor in a first ambient temperature, then changing the first ambient temperature to obtain a second ambient temperature, then detecting the signal of the first or second magnetic field sensor chip, the detection then being carried out the first or second magnetic field sensor chip has the second ambient temperature. Here, an evaluation device in the first magnetic field sensor chip IC1 can be brought into a first calibration state and a further evaluation device in the second magnetic field sensor chip IC2 in a second calibration state, which differs from the first calibration state and thus manufacturing tolerances of the magnetic field sensor chips or the evaluation in the Magnetic field sensor chips compensates. Such calibration also increases the accuracy and reliability of the current sensor, as 100 percent of the parts can be tested over the entire temperature range. A customer thus receives a fully calibrated component of maximum accuracy and does not have to worry about conductor geometry and calibration over temperature.
Zu den beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 ist ferner noch die folgende Erweiterung denkbar. Bisher wurde angenommen, dass der zweite Magnetfeldsensor IC2 lediglich einen Elementarsensor IC2' zur Detektion der zur Chipoberflache tangentiellen Magnetfeldkomponente aufweist. Dieser wird mit dem Elementarsensor IC1' im ersten Magnetfeldsensorchip IC1 geeignet verschaltet, so dass eine Differenz zwischen einem ersten Signal des Elementarsensors IC1' im ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und einem zweiten Signal eines Elementarsensors IC2' im zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 gebildet werden kann. Da die Leiterstücke – das heißt, die internen Pins – jedoch für Dimensionen eines integrierten Schaltkreises als zu lange zu bezeichnen sind, empfiehlt sich eine Vorverstarkung oder Impedanzwandlung oder sonstige Signalvorverarbeitung der Sensorsignale des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2 (oder auch des ersten Magnetfeldsensorchips IC1). Dies ist leicht moglich, da der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 aus Sicht der Montagetechnik eine Mindestgröße haben sollte, um handhabbar zu sein. Da der Elementarsesensor IC2' zumeist wesentlich kleiner ist als diese Mindestgröße, bliebe wertvolle Silizium- bzw. Halbleiterfläche ungenutzt. Auch ist der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 einem Wafertest zu unterziehen. Da aber das Testen des Elementarsensors IC2' weniger Zeit benötigt, als das Weitersteppen zum nachsten Magnetfeldsensor, ist es auch aus Gründen der Testzeit attraktiv, mehr Intelligenz auf den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 zu packen. Also kostet es in der Praxis wenig, auch den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 analog zum ersten Magnetfeldsensorchip IC1 mit Elektronik, das heißt, mit einer integrierten Schaltung zu versehen. Denkt man diesen Gedanken bis zu Ende, so kommt man zu dem Schluss, dass es sich anbietet, den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 identisch auszugestalten. Jeder der beiden Magnetfeldsensorchips erhält somit ein Signal vom entsprechenden Partnerchip und verarbeitet dieses entweder getrennt oder gemeinsam mit seinem eigenen Signal zum Ausgangssignal. Dieses Verarbeiten kann dabei beispielsweise eine Differenzbildung und/oder eine Verstärkung der jeweiligen Signale umfassen. Dadurch erzielt man eine Redundanz, die in sicherheitsrelevanten Systemen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Zusatzlich ist es möglich, beispielsweise durch eine Schalteinrichtung ein Umschalten zwischen einer Signalauswertung auf der Basis eines einzigen Magnetfeldsensorchips oder eine Signalauswertung auf der Basis von Signalen der beiden Magnetfeldsensorchips durchzuführen. Die Schalteinrichtung zum Koppeln einer Auswerteeinrichtung des ersten Magnetfeldsensorchips mit einer weiteren Auswerteeinrichtung des zweiten Magnetfeldsensorchips kann dabei ausgebildet sein, um ansprechend auf ein erstes Schaltsignal die Auswerteeinrichtung mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln und ansprechend auf ein zweites Schaltsignal die Auswerteeinrichtung nicht mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln. Eine solche Idee ist interessant, da zumeist diese Aufdoppelung der Magnetfeldsensorchips weniger als doppelte Chipfläche und weniger als doppelte Testzeit eines Einzelchips kostet und somit diese technische Zusatzleistung ökonomisch keinen wesentlichen Kostenfaktor darstellt. Eine Schwachstelle in der Einfugung derartiger redundanter Strukturen ist allerdings in der Verbindungstechnik beider Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 zu sehen, wobei sich diese Verbindungstechnik der beiden Magnetfeldsensoren allerdings durch eine eventuelle Aufdoppelung jeder Verbindung zuverlassiger und robuster machen lasst. Als weiterer Vorteil ist ferner zu nennen, dass die Anordnung auch dann noch prinzipiell funktioniert, wenn einer der Magnetfeldsensorchips ausfällt und dabei eine offene Verbindung zum Partnerchip entsteht. Auf diese Weise sinkt zwar die Empfindlichkeit auf cirka die Halfte, da nur noch ein Feld auf einer Leiteroberflache gemessen wird. Der Stromfluss kann allerdings noch notdürftig erfasst werden. Durch ubliche Plausibilitätsvergleiche der Ausgangssignale beider Magnetfeldsensorchips kann man dann leicht feststellen, ob eventuell einer der beiden Magnetfeldsensorchips nicht mehr funktioniert. In addition to the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2, the following extension is also conceivable. So far, it has been assumed that the second magnetic field sensor IC2 has only one elementary sensor IC2 'for detecting the magnetic field component that is tangent to the chip surface. This is appropriately connected to the elementary sensor IC1 'in the first magnetic field sensor chip IC1, so that a difference between a first signal of the elementary sensor IC1' in the first magnetic field sensor chip IC1 and a second signal of an elementary sensor IC2 'in the second magnetic field sensor chip IC2 can be formed. Since the conductor pieces - that is, the internal pins - but for dimensions of an integrated circuit to be described as too long, it is recommended Vorverstarkung or impedance conversion or other signal pre-processing of the sensor signals of the second magnetic field sensor chip IC2 (or the first magnetic field sensor chip IC1). This is easily possible since the second magnetic field sensor chip IC2 should have a minimum size from the point of view of assembly technology in order to be manageable. Since the elementary sensor IC2 'is usually much smaller than this minimum size, would remain valuable silicon or semiconductor surface unused. Also, the second magnetic field sensor chip IC2 is subjected to a wafer test. However, since testing the elementary sensor IC2 'takes less time than further stepping to the next magnetic field sensor, it is also attractive for reasons of the test time to pack more intelligence on the second magnetic field sensor chip IC2. So in practice, it costs little, even the second magnetic field sensor chip IC2 analog to the first magnetic field sensor chip IC1 with electronics, that is, to be provided with an integrated circuit. If one thinks this thought to the end, one comes to the conclusion that it is advisable to design the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 identically. Each of the two magnetic field sensor chips thus receives a signal from the corresponding partner chip and processes this either separately or together with its own signal to the output signal. This processing may include, for example, a difference formation and / or a gain of the respective signals. This achieves a redundancy that can be advantageously used in safety-relevant systems. In addition, it is possible, for example, by switching means to perform a switching between a signal evaluation based on a single magnetic field sensor chip or a signal evaluation on the basis of signals of the two magnetic field sensor chips. The switching device for coupling an evaluation device of the first magnetic field sensor chip with a further evaluation device of the second magnetic field sensor chip can be designed to couple the evaluation device to the further evaluation device in response to a first switching signal and not to couple the evaluation device to the further evaluation device in response to a second switching signal , Such an idea is interesting, since usually this doubling of the magnetic field sensor chips costs less than twice the chip area and less than twice the test time of a single chip, and thus this technical additional service does not represent a significant economic cost. However, a weak point in the insertion of such redundant structures is to be seen in the connection technology of both magnetic field sensor IC1 and IC2, although this connection technique of the two magnetic field sensors can be made more reliable and reliable by a possible doubling of each connection. Another advantage is also to mention that the arrangement still works in principle, if one of the magnetic field sensor chips fails and thereby creates an open connection to the partner chip. In this way, although the sensitivity drops to about half, because only one field is measured on a conductor surface. However, the current flow can still be detected in a makeshift manner. By means of usual plausibility comparisons of the output signals of both magnetic field sensor chips, one can then easily determine whether possibly one of the two magnetic field sensor chips no longer functions.
Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Kern der Erfindung einen Stromsensor betrifft, der den elektrischen Stromgesamtfluss durch ein oder mehrere Leiterteile misst, wobei der Strom im Falle mehrerer elektrisch miteinander verbundener Leiterteile dieselbe Stromflussrichtung aufweist, indem zwei Magnetfeldsensoren, die zur Leiteroberfläche parallele Magnetfeldkomponenten auf der Oberseite des obersten Leiterteils und auf der Unterseite des untersten Leiterteils messen, die Differenz bilden und zur Bewertung der Summe der Strome durch alle Leiterteile heranziehen. Der Unterschied zur eingangs erwähnten Patentanmeldung besteht darin, dass die Magnetfeldsensoren nicht auf beiden Seiten ein- und desselben Leiter eines Leiterrahmens aufgebracht werden brauchen. Statt dessen werden sie auf der Oberseite von Leiterrahmen in konventioneller Weise befestigt. Die Leiterrahmen konnen dann zugleich als Leiter dienen. Wenn ein Leiterrahmen (beispielsweise des ersten Magnetfeldsensorschips IC1 und/oder des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2) nicht als Leiter dient, so wird sein Gehäuse vorzugsweise mit Vorrichtungen versehen, die seine Lage bezüglich des ihm zugeordneten Leiters eindeutig definieren. Weiterhin ist anzumerken, dass die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 zueinander zugeordnet sind und vorzugsweise aus demselben Wafer und/oder demselben Montagelos stammen können und ferner in einem Endtest aufeinander abgestimmt oder kalibriert werden können. Weiterhin können der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 identisch ausgestaltet sein, so dass das System redundant wird.In summary, the core of the invention relates to a current sensor which measures the total electrical current flow through one or more conductor parts, the current having the same current flow direction in the case of a plurality of electrically interconnected conductor parts, by two magnetic field sensors, the magnetic field components parallel to the conductor surface on top of the top ladder and on the underside of the bottom ladder, forming the difference and using it to evaluate the sum of the currents through all ladder parts. The difference to the aforementioned patent application is that the magnetic field sensors need not be applied on both sides of the same conductor of a leadframe. Instead, they are mounted on the top of leadframes in a conventional manner. The lead frames can then serve as conductors at the same time. If a leadframe (for example, the first magnetic field sensor chip IC1 and / or the second magnetic field sensor chip IC2) does not serve as a conductor, its housing is preferably provided with devices which uniquely define its position with respect to the conductor associated therewith. It should also be noted that the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are assigned to each other and can preferably originate from the same wafer and / or the same assembly and furthermore can be matched or calibrated in a final test. Furthermore, the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 can be configured identically, so that the system becomes redundant.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- By B y
- Magnetfeldtast durch 1 Ampere Stromfluss zustande kommtMagnetic field by 1 ampere current flow comes about
- x'x '
- x-Koordinatex-coordinate
- y'y '
- y-Koordinatey coordinate
- L1L1
- erster Leiterrahmenfirst ladder frame
- L2L2
- zweiter Leiterrahmensecond ladder frame
- IC1IC1
- erster Magnetfeldsensorchipfirst magnetic field sensor chip
- IC2IC2
- zweiter Magnetfeldsensorchipsecond magnetic field sensor chip
- B1B1
- y-Komponente am Ort des ersten Elementarsensory component at the location of the first elementary sensor
- B2B2
- y-Komponente am Ort des zweiten Elementarsensorsy component at the location of the second elementary sensor
- I0 I 0
- Gesamtstrom durch beide LeiterTotal current through both conductors
- k·I0 k · I 0
- Strom durch den ersten Leiterrahmen L1Current through the first lead frame L1
- (1–k)·I0 (1-k) · I 0
- Strom durch den zweiten Leiterrahmen L2Current through the second lead frame L2
- dd
- Chipdickechip thickness
- tt
- Leiterrahmendicke des ersten Leiterrahmens L1 und des zweiten Leiterrahmens L2Conductor frame thickness of the first lead frame L1 and the second lead frame L2
- gG
- Normalabstand der beiden Leiterrahmen L1 und L2 (das heißt, der Abstand der zugewandten InnenflächeNormal distance between the two lead frames L1 and L2 (that is, the distance of the facing inner surface
- 202202
- Ausstanzungenouts
- 204204
- interne Pinsinternal pins
- 206206
- externe Pinsexternal pins
- 208208
- optionale externe Pinsoptional external pins
- 210210
- gestrichelte Linie (Faltungslinie)dashed line (folding line)
- 212212
- Außenseite des Gesamtleiterrahmens L12Outside of the whole ladder frame L12
- L12L12
- GesamtleiterrahmenTotal leadframe
- 214214
- Zentrierbohrungcentering
- 216216
- erste Vergussmasse zum Bilden der ersten Gehäusestruktur für den Magnetfeldsensorchip IC1first potting compound for forming the first housing structure for the magnetic field sensor chip IC1
- 218218
- Gussmasse zum Bilden einer zweiten Gehäusestruktur um den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2Casting compound for forming a second housing structure around the second magnetic field sensor chip IC2
- 302302
- Haftschicht (leitend oder isolierend)Adhesive layer (conductive or insulating)
- IC1'IC1 '
- Elementarmagnetfeldsensor 1Elementary magnetic field sensor 1
- IC2'IC2 '
- Elementarmagnetfeldsensor 2Elementary magnetic field sensor 2
- 304304
- Haftschicht zum Befestigen der Magnetfeldsensoren IC1 und IC2 (= die attach)Adhesive layer for attaching the magnetic field sensors IC1 and IC2 (= the attach)
- 502502
- erster Magnetfeldsensorchipfirst magnetic field sensor chip
- 504504
- zweiter Magnetfeldsensorchipsecond magnetic field sensor chip
- 506506
- Leiterrahmenleadframe
- 508508
-
erste Haftschicht zwischen dem ersten Magnetfeldsensorchip
502 und dem Leiterrahmen506 first adhesive layer between the first magneticfield sensor chip 502 and theladder frame 506 - 510510
-
zweite Haftschicht zwischen dem zweiten Magnetfeldsensorchip
504 und dem Leiterrahmen506 second adhesive layer between the second magneticfield sensor chip 504 and theladder frame 506 - 512512
-
Bonddraht zum Kontaktieren des ersten Magnetfeldsensorchips
502 mit einem externen Anschlusspin514 Bonding wire for contacting the first magneticfield sensor chip 502 with anexternal connection pin 514 - 514514
- externer Anschlusspinexternal connection pin
- 516516
-
zweiter Bonddraht zum Kontaktieren des zweiten Magnetfeldsensorchips
504 mit dem externen Pin514 second bonding wire for contacting the second magneticfield sensor chip 504 with theexternal pin 514
Claims (14)
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2004
- 2004-05-04 DE DE102004021862.5A patent/DE102004021862B4/en not_active Expired - Fee Related
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