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Hintergrund der Erfindung
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Gebiet der Erfindung
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Die vorliegende Erfindung betrifft Magnetsensoranordnungen und Verfahren zum Herstellen einer Magnetsensoranordnung.
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Beschreibung des Standes der Technik
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Magnetsensoranordnungen des Standes der Technik umfassen zwei magnetische Teile, die an einer Welle montiert und entlang einer Rotationsachse der Welle beabstandet sind. Ein Magnetfeld-Sensorelement kann zwischen den beiden Teilen platziert sein. Solche Typen von magnetischen Teilen sind nützlich, um Magnetfelder mit hoher Symmetrie zu erzeugen. Die erwähnte Anordnung kann als ein Winkelsensor betrieben werden. Eine angemessene Winkelgenauigkeit kann trotz Zusammenbautoleranzen aller Komponenten erlangt werden.
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Es besteht jedoch noch Spielraum, um die Genauigkeit solcher und anderer Typen von Sensoren weiter zu erhöhen.
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Zusammenfassung der Erfindung
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Es kann ein Bedarf nach einer Magnetsensoranordnung mit einer hohen Erfassungsgenauigkeit bestehen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Magnetsensoranordnung bereitgestellt, die eine Komponentenplatte, die durch zwei gegenüberliegende Hauptoberflächen begrenzt ist und ein Aufnahmeloch (wobei es sich bei dem Loch zum Beispiel um ein Durchgangsloch, eine Öffnung oder eine Aussparung der Komponentenplatte handeln kann) zum Aufnehmen von mindestens einem Teil einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur aufweist, und eine Magnetsensorpackung umfasst, die sich mindestens teilweise zwischen den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen befindet und zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes konfiguriert ist.
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Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Magnetsensoranordnung bereitgestellt, die eine Komponentenplatte mit einem Aufnahmeloch (wobei es sich bei dem Loch zum Beispiel um ein Durchgangsloch, eine Öffnung oder einer Aussparung der Komponentenplatte handeln kann) zum Aufnehmen von mindestens einem Teil einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur und eine Magnetsensorpackung umfasst, die auf und/oder in der Komponentenplatte montiert und zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes konfiguriert ist, wobei die Magnetsensorpackung ein Erfassungselement auf einem Träger umfasst, und wobei sich das Erfassungselement von dem Träger zu der Komponentenplatte hin erstreckt.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Herstellen einer Magnetsensoranordnung bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Bereitstellen einer durch zwei gegenüberliegende Hauptoberflächen begrenzten Komponentenplatte mit einem Aufnahmeloch zum Aufnehmen von mindestens einem Teil einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur und Anordnen einer Magnetfeldpackung mindestens teilweise zwischen den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen und zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes konfiguriert umfasst.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein Verfahren zum Herstellen einer Magnetsensoranordnung bereitgestellt, wobei das Verfahren ein Bereitstellen einer Komponentenplatte mit einem Aufnahmeloch zum Aufnehmen von mindestens einem Teil einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur, Montieren einer Magnetsensorpackung auf und/oder in der Komponentenplatte, Konfigurieren der Magnetsensorpackung zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes, Ausrüsten der Magnetsensorpackung mit einem Erfassungselement auf einem Träger und Anordnen des Erfassungselementes auf dem Träger derart umfasst, dass es sich von dem Träger zu der Komponentenplatte hin erstreckt.
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Gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel wird eine Magnetsensoranordnung bereitgestellt, die eine Komponentenplatte mit einer ersten vertikalen Dicke und mit einem Aufnahmeloch zum Aufnehmen von mindestens einem Teil einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur und eine Magnetsensorpackung oder einen nackten Halbleiterchip umfasst, die oder der eine zweite vertikale Dicke aufweist, auf der Komponentenplatte montiert ist und ein Erfassungselement umfasst, das zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes konfiguriert ist, wobei sich das Erfassungselement vertikal nicht mehr als ein Drittel der Summe der ersten vertikalen Dicke und der zweiten vertikalen Dicke von einem vertikalen Zentrum vertikal in der Mitte zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende einer Baugruppe weg befindet, die aus der Komponentenplatte und der darauf montierten Magnetsensorpackung oder dem darauf montierten nackten Halbleiterchip zusammengesetzt ist.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird eine hoch kompakte Magnetsensoranordnung mit einer kleinen Ausdehnung eines Erfassungsabschnitts in einer vertikalen Richtung bereitgestellt.
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Gemäß einem Aspekt kann dies erreicht werden, indem eine Magnetsensorpackung teilweise oder ganz innerhalb einer Komponentenplatte anstatt vollständig außerhalb der Komponentenplatte oder vollständig darauf oberflächenmontiert angeordnet wird. In anderen Worten ist es möglich, mindestens einen Teil der Magnetsensorpackung in der Komponentenplatte zu versenken, um dadurch eine kompakte Konfiguration zu erlangen, während ein Erfassungselement nahe an einer axialen Zentrumsposition angeordnet ist. Wenn sich mindestens ein Teil der Magnetsensorpackung, insbesondere mindestens ein Erfassungselement davon, mindestens teilweise in die Komponentenplatte erstreckt, fügt der Erfassungsabschnitt zu der Gesamtstärke der Anordnung eine sich ergebende vertikale Ausdehnung hinzu, die weniger als die Dicke der Magnetsensorpackung beträgt. Im Beispiel eines Winkelsensors, der ein oder mehrere magnetische Elemente mit asymmetrischen magnetischen Eigenschaften an einer drehbaren Welle verwendet, verringert dies den Abstand zwischen dem Erfassungselement der Magnetsensorpackung und dem einen oder den mehreren magnetischen Elementen, und erhöht daher die Genauigkeit des magnetischen Erfassens als eine Folge des kleineren Abstandes zwischen dem Erfassungselement und dem oder den magnetischen Elementen und somit ein erhöhtes durch das Erfassungselement erfasstes Magnetfeld. Darüber hinaus kann eine verringerte vertikale Dicke der Sensoranordnung und somit eine höhere Kompaktheit erzielt werden.
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In einem weiteren Aspekt, der mit dem zuvor beschriebenen Aspekt kombiniert werden kann oder der alternativ dazu verwirklicht werden kann, ist es möglich, dass der interne Aufbau der Magnetsensorpackung so konfiguriert ist, dass eine geringe vertikale Dicke des Sensorabschnitts der Magnetsensoranordnung erzielt werden kann. Insbesondere kann dies erreicht werden, indem ein Erfassungselement der Magnetsensorpackung auf einem Träger davon montiert wird und das Erfassungselement so ausgerichtet wird, dass es zur Komponentenplatte weist, anstatt von der Komponentenplatte weg gerichtet zu sein. Dies hält zudem eine axiale Abmessung des Erfassungsabschnitts der Magnetsensoranordnung klein, da übermäßige Vorsprünge des Erfassungselements in einer vertikalen Richtung vermieden werden können. Somit trägt auch der andere Aspekt zu einem Anstieg der Präzision des magnetischen Erfassens und zu einer kleineren Gestaltung bei. Folglich kann eine kompakte Magnetsensoranordnung erlangt werden, die gleichzeitig eine hohe Messgenauigkeit aufweist.
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Beschreibung weiterer Ausführungsbeispiele
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Im Folgenden werden weitere Ausführungsbeispiele der Magnetsensoranordnungen und der Verfahren erklärt.
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In einer Ausführungsform befindet sich die Magnetsensorpackung (insbesondere ein Erfassungselement davon) mindestens teilweise innerhalb des Aufnahmelochs. Dadurch kann eine besonders kompakte Anordnung erlangt werden, die es auch der Magnetsensorpackung und im Besonderen einem Erfassungselement davon erlaubt, sich sehr nahe an einem axialen Zentrum der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur zu befinden, das einer Zentrumsebene der Komponentenplatte entspricht. Dies führt zu einer besonders hohen Erfassungsgenauigkeit.
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In einer Ausführungsform ist die Magnetsensorpackung an einer der Hauptoberflächen der Komponentenplatte montiert und erstreckt sich in das Aufnahmeloch. In dieser Konfiguration ist die Magnetsensorpackung mit einer stabilen Montierbasis bereitgestellt und kann nichtsdestoweniger mit einer kleinen vertikalen Dicke in Kombination mit der Komponentenplatte konfiguriert sein.
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In einer Ausführungsform umfasst die Magnetsensorpackung ein Erfassungselement (insbesondere einen Halbleiterchip oder einen Teil davon) auf einem Träger, wobei mindestens eines von dem Erfassungselement und dem Träger mindestens teilweise durch ein Kapselungsmittel gekapselt ist.
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Bei dem Kapselungsmittel kann es sich um eine Moldmasse (oder Formmasse, engl. mold compound) oder ein Laminat handeln.
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Der Begriff „Erfassungselement” kann insbesondere eine physische Struktur bezeichnen, die mindestens eine messbare Eigenschaft aufweist, die charakteristisch durch das Magnetfeld an der Position des Erfassungselementes beeinflusst wird. Beispiele für solch ein Erfassungselement stellen ein Hall-Sensor (insbesondere eine Hall-Platte oder eine vertikale Hall-Effekt-Vorrichtung) oder ein magnetoresistiver Sensor (insbesondere ein anisotroper magnetoresistiver (Anisotropic Magneto-Resistive (AMR)), riesenmagnetoresistiver (Giant Magneto-Resistive (GMR)) oder tunnelmagnetoresistiver (Tunnel Magneto-Resistive (TMR)) Sensor) dar. Ein Hall-Sensor kann das Magnetfeld auf Grundlage eines Hall-Effekts erfassen. Ein magnetoresistiver Sensor kann das Magnetfeld auf Grundlage des Phänomens der Änderung des elektrischen Widerstandes eines Sensormaterials abhängig vom Magnetfeld erfassen. Es ist auch möglich, das Erfassungselement als eine Anordnung von zwei oder mehr der vorstehend erwähnten oder anderer Sensortypen bereitzustellen. Zum Beispiel können mehrere magnetoresistive Sensoren in einer Wheatstone-Brücke angeordnet sein.
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Bei dem Träger kann es sich um einen Chipträger, wie beispielsweise einen Leadframe, einen Interposer, ein Substrat usw. handeln.
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In einer Ausführungsform befinden sich mindestens ein Teil des Erfassungselementes und mindestens ein Teil des Kapselungsmittels im Aufnahmeloch oder können in der Komponentenplatte eingebettet sein. Insbesondere kann es sich bei dem Träger in einer bestimmten Ausführungsform um eine flache Struktur handeln. Bei dem Erfassungselement einschließlich des Kapselungsmittels kann es sich um eine sperrige Struktur mit Anschlüssen handeln, die sich von einer bestimmten Hauptoberfläche des Trägers aus erstrecken. In einer bevorzugten Ausführungsform kann sich solch eine hervorstehende Erfassungselement-Kapselungsmittel-Baugruppe mindestens teilweise im Aufnahmeloch befinden, um eine kompakte und hoch genaue Magnetsensoranordnung zu erlangen.
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In einer Ausführungsform ist mindestens ein Teil des Trägers an einer der Hauptoberflächen der Komponentenplatte montiert. Bei Montage auf einer Hauptoberfläche der Komponentenplatte kann der Träger direkt elektrisch mit elektrisch leitfähigen Bahnen auf dieser Oberfläche der Komponentenplatte gekoppelt sein, was nicht nur eine mechanische Verbindung, sondern auch eine elektrische Verbindung, erreicht.
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In einer Ausführungsform ist der Träger im Wesentlichen flach und befindet sich ganz außerhalb des Aufnahmelochs (vergleiche zum Beispiel 1). Im Kontext dieser Anmeldung kann der Begriff „im Wesentlichen flach” besonders bezeichnen, dass leichte Abweichungen von einer komplett flachen Geometrie noch abgedeckt sind. Insbesondere können ein Stanzen des Trägers (insbesondere eines Leadframe), ein Halbätzen des Trägers oder ein Profil im Träger von weniger als dem Zweifachen der Dicke des Trägers noch als ein im Wesentlichen flacher Träger betrachtet werden. Zum Zwecke der Erklärung noch Bezug nehmend auf die beschriebene Ausführungsform und 1, kann ein Träger als „sich ganz außerhalb des Aufnahmelochs befindend” betrachtet werden, wenn er sich in einer axialen Richtung außerhalb der zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Komponentenplatte befindet, selbst wenn er sich teilweise innerhalb des radialen Bereichs des Aufnahmelochs befindet.
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In solch einer Ausführungsform dient der platten- oder plattenartige Träger als ein Kragbalken, der im Wesentlichen nichts zur vertikalen Dicke der Magnetsensoranordnung beiträgt. Mindestens ein wichtiger Abschnitt des Erfassungselementes im Kapselungsmittel erstreckt sich jedoch von diesem platten- oder plattenartigen Träger in das Aufnahmeloch und kann daher eine Position nahe zu einem vertikalen und axialen Zentrum der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur einnehmen. Dies hat eine positive Auswirkung auf die Erfassungsgenauigkeit und die Kompaktheit.
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In einer Ausführungsform ist mindestens ein Abschnitt von, insbesondere ein Anschlussabschnitt, des Trägers gekrümmt oder gebogen und befindet sich teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Aufnahmelochs. In solch einer Ausführungsform kann ein konkaver Abschnitt des dreidimensional gekrümmten Trägers zum Aufnehmen des Erfassungselements und des Kapselungsmittels in einer platzsparenden Weise verwendet werden. Erneut ist diese Packungsarchitektur hoch kompatibel mit einer hohen Präzision der Erfassung des Magnetfeldes und fügt dem Volumen der Magnetsensoranordnung nur eine kleine Menge hinzu.
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In einer Ausführungsform ist die Magnetsensorpackung in einem Hohlraum an einer dritten Oberfläche der Komponentenplatte zwischen den gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Komponentenplatte montiert. Durch Einbetten der Magnetsensorpackung mindestens teilweise in einem Hohlraum der Komponentenplatte, d. h. in einem Sackloch davon, kann eine ebenfalls hoch kompakte Magnetsensoranordnung mit einfacher Gestaltung erlangt werden.
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In einer Ausführungsform ist das Erfassungselement zwischen dem Träger und der Komponentenplatte angeordnet (im Gegensatz zu einer anderen Gestaltung, bei welcher sich der Träger zwischen dem Erfassungselement und der Komponentenplatte befindet). Zwischen dem Träger und der Komponentenplatte wird das winzige Erfassungselement zusammen mit mindestens einem wichtigen Abschnitt seines Kapselungsmittels mechanisch sicher geschützt und ist so angeordnet, dass sein Beitrag zur vertikalen Dicke der Magnetsensoranordnung sehr klein ist.
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In einer Ausführungsform ist der Träger gekrümmt, um dadurch einen Hohlraum auszubilden, in dem das Erfassungselement mindestens teilweise aufgenommen ist. Ein Anordnen des Erfassungselementes und des Kapselungsmittels in einem konkaven Abschnitt eines dreidimensional gekrümmten Trägers (wie beispielsweise eines gebogenen Leadframe), anstatt weiter aus einem konvexen Abschnitt des Trägers hervorzustehen, erlaubt es, die Magnetsensoranordnung mit kleinem Platzverbrauch und mit hoher Erfassungsgenauigkeit zu verwirklichen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Magnetsensorpackung ein Kapselungsmittel, wobei mindestens eines von dem Erfassungselement und dem Träger mindestens teilweise durch das Kapselungsmittel gekapselt ist. Solch ein Kapselungsmittel stellt einen mechanischen Schutz und eine elektrische Isolierung des Erfassungselementes bereit, während es dem Magnetfeld erlaubt wird, in die Magnetsensorpackung einzudringen. Dies kann durch ein Kapselungsmittel des Moldtyps oder durch ein Kapselungsmittel des Laminattyps erreicht werden.
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In einer Ausführungsform ist das Kapselungsmittel mindestens teilweise zwischen dem Träger und der Komponentenplatte angeordnet. Somit kann auch ein ziemlich sperriges Kapselungsmittel zur Komponentenplatte weisend angeordnet sein, wodurch die Kompaktheit weiter gesteigert wird.
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In einer Ausführungsform ist der Träger auf einer der zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen der Komponentenplatte montiert. Diese Geometrie erlaubt es, das Erfassungselement nahe an ein radiales und axiales Zentrum der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur zu bringen.
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In einer Ausführungsform befindet sich das Erfassungselement innerhalb der Magnetsensorpackung, damit es sich näher an einer Montieroberfläche der Magnetsensorpackung als an einer der Montieroberfläche gegenüberliegenden anderen Magnetsensorpackungsoberfläche befindet.
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In einer Ausführungsform befindet sich die Magnetsensorpackung innerhalb oder neben einer Symmetrieebene der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur (die einer Symmetrieebene der Komponentenplatte entsprechen kann). Zum Beispiel kann es sich bei einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur um eine drehbare Welle mit zwei axial symmetrisch beabstandeten magnetischen Elementen mit radial asymmetrischen Eigenschaften handeln. Ein Anordnen des Erfassungselementes in der Symmetrieebene zwischen zwei solchen axial beabstandeten magnetischen Elementen erlaubt es, eine außerordentlich hohe Genauigkeit der Erfassung einer Winkelposition oder Ähnlichem zu erlangen.
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In einer Ausführungsform ist die Magnetsensorpackung so auf der Komponentenplatte montiert, dass eine axiale Beabstandung zwischen dem Erfassungselement und einem am nächsten liegenden drehbaren Abschnitt der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur größer ist als eine axiale Beabstandung zwischen dem Träger und dem am nächsten liegenden drehbaren Abschnitt. Diese Konfiguration führt zu einer sehr hohen Messgenauigkeit.
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In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Magnetsensorpackung um eine Sensorpackung des Leaded-Typs. Solch eine Ausführungsform ist in 1 und 2 gezeigt. In einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Magnetsensorpackung um eine oberflächenmontierte (Surface Mounted Device (SMD)) Sensorpackung. Solch eine Ausführungsform ist in 3 bis 5 gezeigt. In noch einer weiteren Ausführungsform handelt es sich bei der Magnetsensorpackung um eine Sensorpackung des Leadless-Typs. Solch eine Ausführungsform ist in 6 gezeigt. Somit ist die Architektur von Ausführungsbeispielen mit sehr unterschiedlichen Packungstypen kompatibel.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich mindesten einer von mindestens einem Anschluss (der einen Endabschnitt eines Trägers, wie beispielsweise eines Leadframe, ausbilden kann) aus der Magnetsensorpackung und erstreckt sich entlang einer der Hauptoberflächen. Dies führt zu einer vertikal kompakten Konfiguration.
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In einer Ausführungsform erstrecken sich alle der Mehrzahl von Anschlüssen aus demselben Seitenrand der Magnetsensorpackung (siehe zum Beispiel 2). Solch eine Konfiguration, die einer Sensorpackungsgestaltung des Leaded-Typs entsprechen kann, erlaubt es, Signale zwischen der Magnetsensorpackung und einer elektronischen Peripherie in einer kompakten Weise zu transportieren.
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In einer Ausführungsform erstreckt sich eine Mehrzahl von Anschlüssen aus mindestens zwei, insbesondere mindestens zwei gegenüberliegenden, Seitenrändern der Magnetsensorpackung (siehe zum Beispiel 3). Solch eine Gestaltung von Anschlüssen erlaubt es, eine große Anzahl von Signalen zwischen der Magnetsensorpackung und der elektronischen Peripherie zu transportieren.
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In einer Ausführungsform umfasst die Magnetsensoranordnung mindestens eine weitere Magnetsensorpackung, die sich mindestens teilweise zwischen den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen befindet und zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur erzeugten Magnetfeldes konfiguriert ist, wobei die Magnetsensorpackungen zum Erfassen eines Magnetfeldes an unterschiedlichen Umfangspositionen um die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur herum konfiguriert sind. Somit ist die beschriebene Architektur mit der Anordnung von mehreren umfänglich verteilten Magnetsensorpackungen kompatibel, von denen jede fähig ist, ein lokales Magnetfeld zu erfassen. Somit kann die Genauigkeit eines Erfassens von Informationen, die eine Winkelposition einer drehbaren Magnetfelderzeugungsquelle oder einen durch eine Magnetfelderzeugungsquelle eines Leitertyps fließenden Strom angegeben, erlangt werden, ohne etwas zur vertikalen Dicke der Magnetsensoranordnung hinzuzufügen.
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In einer Ausführungsform umfasst die Magnetsensoranordnung die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur, die mindestens teilweise innerhalb des Aufnahmelochs angeordnet sein kann. Zum Beispiel kann solch eine Magnetfeld-Erzeugungsstruktur einen Permanentmagneten oder einen Elektromagneten umfassen. Es ist auch möglich, dass es sich bei der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur um einen Leiter handelt, durch den ein hoher elektrischer Strom fließt. In letzterer Konfiguration wird das zu erfassende Magnetfeld aufgrund der Tatsache erzeugt, dass sich ein Magnetfeld um einen Leiter ausbildet, durch den ein elektrischer Strom fließt.
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In einer Ausführungsform umfasst die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur eine drehbare Welle, die relativ zur Magnetsensorpackung drehbar ist, und umfasst mindestens ein magnetisches Element, das an der Welle montiert ist und asymmetrische magnetische Eigenschaften in Hinsicht auf einen Rotationswinkel der Welle aufweist, der zu erfassen ist. Zum Beispiel kann die Welle nicht-magnetische Eigenschaften besitzen oder kann magnetische Eigenschaften besitzen (zum Beispiel kann sie aus Eisenmaterial oder magnetischem Stahl sein). Die vorzugsweise zwei axial beabstandeten magnetischen Elemente an dieser Welle besitzen vorzugsweise eine winkelbezogen asymmetrische Konfiguration (die zum Beispiel durch eine winkelbezogen variierende Dicke der magnetischen Elemente erlangt wird). Das durch ein Erfassungselement in einer Magnetsensorpackung der Magnetsensoranordnung erfasste Magnetfeld kann präzise von der derzeitigen Winkelposition der magnetischen Elemente abhängen. Somit kann solch eine Konfiguration als Winkelsensor verwendet werden.
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In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur eine elektrisch leitfähige Struktur, durch die ein elektrischer Strom fließen kann, der zu erfassen ist. In solch einer Konfiguration kann die Magnetsensoranordnung als ein Stromdetektor konfiguriert sein, da das durch das Erfassungselement erfasste Magnetfeld charakteristisch vom Wert des durch den elektrischen Leiter fließenden Stroms abhängt.
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In einer Ausführungsform handelt es sich bei dem Aufnahmeloch um eines aus der Gruppe bestehend aus einem Sackloch, einer Nut, einem platteninternen Durchgangsloch und einer Aussparung an einem Rand der Platte. Andere Konfigurationen sind ebenfalls möglich.
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In einer Ausführungsform handelt es sich bei der Komponentenplatte um eine Leiterplatte (printed circuit board (PCB)). Solch eine PCB kann nicht nur als eine stabile Montierbasis dienen, sondern kann auch die gewünschte elektrische Schaltlogik bereitstellen. Andere platinenförmige Komponentenplatten sind ebenfalls möglich.
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In einer Ausführungsform ist die Magnetsensoranordnung als eines konfiguriert aus der Gruppe bestehend aus einem Winkelsensor und einem Stromsensor. Andere Sensoranwendungen sind jedoch ebenfalls möglich.
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Die vorstehenden und weitere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden anhand der folgenden Beschreibung und der angehängten Ansprüche in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen ersichtlich, in denen gleiche Teile oder Elemente mit gleichen Bezugsziffern bezeichnet sind.
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Kurze Beschreibung der Zeichnungen
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Die begleitenden Zeichnungen, die eingeschlossen sind, um ein weitergehendes Verständnis von Ausführungsbeispielen der Erfindung bereitzustellen, und die einen Teil der Patentschrift darstellen, veranschaulichen Ausführungsbeispiele der Erfindung.
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In den Zeichnungen:
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veranschaulicht 1 gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Querschnitt einer Magnetsensoranordnung, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist,
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veranschaulicht 2 eine andere Ansicht der Magnetsensoranordnung gemäß 1,
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veranschaulicht 3 gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer Magnetsensoranordnung, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist,
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veranschaulicht 4 eine Querschnittsansicht der Magnetsensoranordnung von 3 entlang einer Linie B-B',
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veranschaulicht 5 eine Querschnittsansicht der Magnetsensoranordnung von 3 entlang einer Linie A-A',
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veranschaulicht 6 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist,
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veranschaulicht 7 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dreidimensionale Ansicht einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur einer Magnetsensoranordnung,
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veranschaulicht 8 gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist,
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veranschaulicht 9 gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dreidimensionale Ansicht einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur einer Magnetsensoranordnung, die als ein Stromsensor konfiguriert ist,
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veranschaulichen 10 bis 13 gemäß Ausführungsbeispielen Querschnittsansichten von Magnetsensoranordnungen mit Magnetsensorpackungen,
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veranschaulichen 14 und 15 gemäß Ausführungsbeispielen Querschnittsansichten von Magnetsensoranordnungen mit nackten Bauteilen, die ein Erfassungselement besitzen.
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Detaillierte Beschreibung von Ausführungsbeispielen
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Die Veranschaulichung in der Zeichnung ist schematisch und nicht maßstabsgetreu.
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Bevor Ausführungsbeispiele Bezug nehmend auf die Figuren detaillierter beschrieben werden, werden einige allgemeine Überlegungen kurz zusammengefasst, auf deren Grundlage die Ausführungsbeispiele entwickelt wurden.
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Es wäre vorteilhaft, wenn ein oder mehrere Erfassungselemente einer Magnetsensorpackung in einer Symmetrieebene (z = 0) zwischen zwei magnetischen Elementen einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur oder mindestens nahe der Symmetrieebene platziert werden könnten. Andererseits sollte die Beabstandung von magnetischen Elementen einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur nahe sein, um das Magnetfeld zwischen ihnen zu erhöhen und das Magnetfeld weit weg von den Magneten zu verringern (das andernfalls nahe andere Ausrüstung stören kann).
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Magnetische Erfassungselemente können in einer Magnetsensorpackung beherbergt sein, die an einer Komponentenplatte (zum Beispiel einer Leiterplatte, PCB) montiert sein kann. Die Komponentenplatte kann ein Aufnahmeloch besitzen, um eine Welle der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur aufzunehmen. Es ist zum Beispiel auch möglich, dass die Komponentenplatte die Form einer Gabel aufweist, um das Aufnahmeloch zu definieren. Darüber hinaus kann die Komponentenplatte zwischen zwei magnetischen Elementen platziert sein; daher sollte die Beabstandung der magnetischen Elemente groß genug sein, um die Komponentenplatte und die eine oder mehreren Sensorpackungen aufzunehmen. Wenn die Komponentenplatte zum Beispiel 1 mm stark ist und die Magnetsensorpackung 1 mm stark ist, bedeutet dies 2 mm plus etwas Zwischenraum von 1 mm darüber und darunter, was eine Mindestbeabstandung zwischen den Magneten von um die 4 mm ergibt.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung können eine oder mehrere der vorstehenden und weiterer Randbedingungen berücksichtigen, um eine Magnetsensoranordnung mit hoher Erfassungsgenauigkeit bereitzustellen.
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Ein erster Aspekt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung erlaubt es, den axialen Platzverbrauch der Magnetsensoranordnung oder -baugruppe zu verringern. Dies kann eine spezifische Gestaltung eines zur Achse versetzten/eine durchgehende Welle besitzenden magnetischen Winkelsensors mit sich bringen, bei der die Erfassungselemente um eine drehbare Welle platziert sind. Vorteilhafterweise ist es möglich, eine Magnetsensorpackung mit der Oberseite nach unten auf der Komponentenplatte zu montieren, sodass sich das Magnetfeld-Erfassungselement unter der oberen Oberfläche der Komponentenplatte befindet, an der die Magnetsensorpackung angebracht ist. In diesem Kontext ist es möglich, eine durchgehende Welle, an der zwei magnetische Elemente montiert sind, bereitzustellen, und eine Komponentenplatte ist zwischen beiden magnetischen Elementen platziert (vergleiche zum Beispiel 1). Die Welle und die magnetischen Elemente können als ein Ganzes drehbar sein, wohingegen die Komponentenplatte stationär sein kann. Mindestens eine Magnetsensorpackung kann an der Komponentenplatte montiert sein (zum Beispiel ist es möglich, drei Magnetsensorpackungen in ganzzahligen Vielfachen von 120° auf demselben Radius zu montieren, der mit der Rotationsachse konzentrisch ist). Die Komponentenplatte kann mit einer Form einer Gabel konfiguriert sein, sodass es möglich ist, sie zwischen den magnetischen Elementen einzufügen, ohne ein magnetisches Element von der Welle zu nehmen. Es ist jedoch auch möglich, dass die Komponentenplatte nur ein inneres Aufnahmeloch aufweist, das die Welle aufnimmt.
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Allgemein gibt es einen radialen und einen axialen Zwischenraum zwischen stationären Teilen und drehbaren Teilen der beschriebenen Magnetsensoranordnung. Angesichts dieser Überlegung kann es eine Aufgabe sein, eine oder mehrere Magnetsensorpackungen und die Komponentenplatte so anzuordnen, das die Zwischenräume von ausreichender Abmessung sind, wenn die Beabstandung der zwei Magnetelemente einen vorbestimmten Wert aufweist. Eine kleine Beabstandung kann für große Signale und kleinen Platzverbrauch förderlich sein. In vielen Fällen skaliert sich der Durchmesser der magnetischen Elemente mit der Beabstandung zwischen ihnen: kleinere Durchmesser entsprechen einer kleineren axialen Lücke zwischen ihnen und umgekehrt. Dann kann es insbesondere für kleine Durchmesser herausfordernd werden, eine Komponentenplatte plus eine oder mehrere Magnetsensorpackungen einzufügen und genug Zwischenraum bereitzustellen, um eine Kollision zu vermeiden.
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Ein Vorteil eines Ausführungsbeispiels der Erfindung liegt darin, dass die axiale Position des Erfassungselements so ausgewählt werden kann, dass es zwischen beiden äußeren Oberflächen liegt (d. h. der unteren Oberfläche der Komponentenplatte und der oberen Oberfläche der Magnetsensorpackung). Insbesondere die z-Koordinate (d. h. die vertikale Koordinate in einer Richtung senkrecht zu einer Symmetrieebene der Komponentenplatte, wobei diese senkrechte Richtung im Kontext dieser Beschreibung auch als eine axiale Richtung bezeichnet werden kann) des Erfassungselementes kann niedriger sein als die obere Oberfläche der Komponentenplatte. Dies kann dabei helfen, das Sensorelement in der Symmetrieebene der magnetischen Elemente (die einer Zentrumsebene entspricht) so zu platzieren, dass die axialen Zwischenräume über und unter der Komponentenplatte erhöht werden können, insbesondere maximiert werden können.
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Das folgende Ausführungsbeispiel zeigt, wie dieser Grundsatz für eine oberflächenmontierte (SMD) Packung implementiert werden kann, die mit der Oberseite nach unten in ein Aufnahmeloch oder eine Aussparung in der Komponentenplatte platziert ist (es ist möglich, eine einzige Magnetsensorpackung bereitzustellen, obwohl mehrere um die drehbare Welle herum platziert oder verteilt sein können). Wenn die Dicke der Komponentenplatte so gewählt wird, dass die Magnetsensorpackung an der unteren Seite der Komponentenplatte oder des Trägers nicht hervorsteht, ist dies hoch vorteilhaft, weil dann die Komponentenplatte die Magnetsensorpackung vor einer Kollision mit drehbaren Teilen schützt. Insbesondere kann eine empfindliche Oberfläche (zum Beispiel die untere Oberfläche des Packungsabschnitts in dem Aufnahmeloch in 1) eines Halbleiterchips der Magnetsensorpackung vor solchen Kollisionen geschützt werden, wohingegen eine weniger empfindliche Gegenoberfläche (zum Beispiel die obere Oberfläche des Packungsabschnitts außerhalb des Aufnahmelochs in 1) der Magnetsensorpackung, an der sich der robuste Träger befindet, näher an drehbaren Teilen freiliegen kann. Die empfindliche Oberfläche kann Bonddrähte und eine Siliciumoberfläche einschließlich eines Erfassungselementes einschließen. Die weniger empfindliche Oberfläche kann eine Leadframe-Rückseite des Trägers einschließen.
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Es muss verstanden werden, dass Ausführungsformen der Erfindung auch für Packungen des Leadless-Typs funktionieren, zum Beispiel wenn die Komponentenplatte kein Durchgangsloch aufweist, sondern im Gegensatz hierzu eine Aussparung, die einen Hohlraum ausbildet (vergleiche zum Beispiel 6).
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Es sollte ferner erwähnt werden, dass Ausführungsformen der Erfindung ungeachtet der Ausrichtung eines Halbleiterchips funktionieren können (d. h. ungeachtet einer nach oben weisenden Geometrie, einer nach unten weisenden Geometrie, einer Flip-Chip-Geometrie usw.).
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Ausführungsbeispiele der Erfindung können auch für Strommagnetsensoren implementiert sein (sodass Anwendungen von Ausführungsformen der Erfindung nicht auf Winkelsensoren beschränkt sind). In solch einem Szenario kann die Welle, die das oder die magnetischen Elemente trägt, durch einen dicken Leiter ersetzt werden, und der oder die Magnetfeldsensoren auf der Komponentenplatte können das durch einen durch den Leiter fließenden Strom erzeugte Magnetfeld erfassen. Somit kann es möglich sein, daraus einen geschätzten Strom abzuleiten. Ausführungsbeispiele der Erfindung sind jedoch besonders nützlich für zur Achse versetzte/eine durchgehende Welle besitzende Winkelmagnetsensoren mit zwei Magneten, die eine schmale Lücke dazwischen besitzen.
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Gemäß einem Ausführungsbeispiel wird eine Magnetsensoranordnung bereitgestellt, die eine Komponentenplatte umfasst, die zwei Hauptoberflächen umfasst, die vorzugsweise senkrecht zu einer vertikalen Achse sind (d. h. eine obere und eine untere Oberfläche). Die Komponentenplatte kann ein Aufnahmeloch (wie beispielsweise eine Öffnung oder eine Aussparung) umfassen. Mindestens ein Magnetfeld-Erfassungselement kann sich in und/oder auf einem Bauteil befinden, wobei das Bauteil in einer Magnetsensorpackung beherbergt sein kann, die elektrische Anschlüsse umfasst. Die Magnetsensorpackung kann an der Komponentenplatte nahe dem Aufnahmeloch in solch einer Weise montiert sein, dass die elektrischen Anschlüsse der Magnetsensorpackung näher an der ersten der zwei Hauptoberflächen als an der zweiten der zwei Hauptoberflächen liegen, sodass die Beabstandung zwischen dem mindestens einen Magnetfeld-Erfassungselement und der zweiten der zwei Hauptoberflächen kleiner ist als die axiale Beabstandung zwischen den elektrischen Anschlüssen und der zweiten der zwei Hauptoberflächen.
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Die beschriebene Anordnung kann als ein Strommagnetsensor konfiguriert sein, in dem ein Leiter durch das Aufnahmeloch in der Komponentenplatte geführt ist.
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In einem Ausführungsbeispiel kann das Bauteil, welches das Erfassungselement ausbilden kann, in einer Draufsicht entlang der vertikalen Achse in das Aufnahmeloch hervorstehen.
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In einer bestimmten Ausführungsform handelt es sich bei der Magnetsensorpackung um eine Sensorpackung des Leadless-Typs. Mindestens einer der Anschlüsse kann seitlich (d. h. in der xy-Ebene) aus der Magnetsensorpackung hervorstehen.
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In einer weiteren Ausführungsform können alle Anschlüsse seitlich aus derselben Oberfläche der Magnetsensorpackung hervorstehen (was einer Packungsarchitektur des Leaded-Typs entsprechen kann).
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Es ist auch möglich, dass alle Anschlüsse seitlich aus zwei gegenüberliegenden Oberflächen der Sensorpackung hervorstehen (was einer SMD-Packung entsprechen kann).
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Gemäß einer Ausführungsform kann das Aufnahmeloch konfiguriert sein, eine Welle aufzunehmen, die um eine z-Achse drehbar ist, oder einen Leiter, der durch das Aufnahmeloch verläuft.
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Eine Magnetfeldquelle oder eine Magnetfeld-Erzeugungsstruktur kann an der Welle angebracht sein oder kann einen integralen Teil davon ausbilden.
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Es ist möglich, dass das Bauteil an einer Bauteilgrundplatte eines Leadframe montiert und mit elektrischen Anschlüssen verbunden ist, die aus dem Leadframe aufgebaut sind. Bei einer Bauteilgrundplatte kann es sich um ein Teil eines Leadframe handeln. Ein vereinzeltes Bauteil oder ein vereinzelter Chip kann an solch eine Bauteilgrundplatte lötbar oder klebbar sein.
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Ein zweiter Aspekt eines Ausführungsbeispiels der Erfindung (der mit dem ersten Aspekt kombiniert werden kann) erlaubt es zudem, den axialen Platzverbrauch der Magnetsensorbaugruppe zu verringern. In solch einer Ausführungsform kann ein zur Achse versetzter/eine durchgehende Welle besitzender Winkelmagnetsensor bereitgestellt sein, bei dem die Sensorelemente um eine drehbare Welle herum platziert sein können.
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Im Stand der Technik kann eine SMD-Packung auf der Komponentenplatte montiert sein, wobei sich das Sensorbauteil auf derjenigen Seite der Magnetsensorpackung befinden kann, die den Anschlüssen gegenüberliegt, die an die Komponentenplatte (wie beispielsweise eine PCB) gelötet sind. Da die Dicke der Magnetsensorpackung grob gleich der Dicke der Komponentenplatte ist, ist die axiale Position des oder der Magnetfeld-Erfassungselemente nach oben verschoben, weg vom Symmetriezentrum, sodass ein axialer Abstand z in 8 viel kleiner sein kann als ein axialer Abstand y. Falls gewünscht wird, sie im Symmetriezentrum zu platzieren, wäre es erforderlich, die magnetischen Elemente weiter auseinanderzuziehen, und dann wäre der Zwischenraum zwischen der Komponentenplatte und dem unteren magnetischen Element kleiner als der Zwischenraum zwischen der Magnetsensorpackung und dem oberen magnetischen Element, was eine Verschwendung von Konstruktionsraum darstellt. Wenn darüber hinaus die Welle ein axiales Spiel aufweist, besteht im Stand der Technik ein gewisses Risiko, dass das magnetische Element mit der zerbrechlichen oberen Oberfläche der Magnetsensorpackung kollidiert. Dies kann zu einer Fehlfunktion der Magnetsensoranordnung führen.
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In einem Ausführungsbeispiel der Erfindung kann ein Sensorchip der Magnetsensorpackung unter dem Chipträger (wie beispielsweise einem Leadframe) so platziert sein, dass das oder die Erfassungselemente zur selben Seite hin ausgerichtet sind wie die lötbaren Kontaktabschnitte der Anschlusspunkte oder Anschlüsse. Die Packung kann an der Komponentenplatte montiert sein. So kann sich das oder die Erfassungselemente grob mittig in einer Sandwichstruktur befinden, welche die Komponentenplatte und die Magnetsensorpackung umfasst, sodass ein axialer Abstand x (zum Beispiel ein Abstand zwischen Erfassungselement und Magnet) über und unter dem oder den Magnetfeld-Erfassungselementen identisch oder mindestens ähnlich (zum Beispiel bis zu 33%) ist. Allgemeiner kann ein Abstand zwischen dem Erfassungselement und der oberen Seite der Packung derselbe oder annähernd derselbe sein wie ein Abstand zwischen dem Erfassungselement und der unteren Seite der Komponentenplatte. Da die Komponentenplatte und die Magnetsensorpackung grob gleich stark sein können, ist es möglich, das Erfassungselement oder die Erfassungselemente in der Zentrumsebene (z = 0) oder nahe an der Zentrumsebene zu platzieren und immer noch von gleichen Zwischenräumen zwischen der Komponentenplatte und dem unteren magnetischen Element und dem Sensor und dem oberen magnetischen Element zu profitieren. Wenn (zum Beispiel aufgrund eines axialen Spiels der Welle) ein magnetisches Element mit der Magnetsensorpackung kollidiert, können der zerbrechliche Halbleiterchip und seine Bonddrähte (die sich auf der Chipoberfläche befinden können, welche die Magnetfeld-Sensorelemente enthält) vor den drehenden Teilen geschützt sein, weil sie sich zwischen dem Sandwich der Komponentenplatte und der Magnetsensorpackung befinden.
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In manchen Ausführungsformen gibt es nur einen einzigen Magnetabschnitt, und statt des zweiten Magnetabschnitts kann es irgendein Eisenteil geben, das an der Welle angebracht ist, zum Beispiel wie eine Scheibe, die als ein magnetischer Schirm agiert, der externe magnetische Störungen (die von der Netzversorgung oder anderer naher Ausrüstung kommen) von den Magnetsensorelementen abhält.
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Ein Vorteil eines Schützens des oder der zerbrechlichen Erfassungselemente vor drehenden Teilen gilt ebenso, wenn es nur einen einzigen Magnetabschnitt ohne zweiten Magnetabschnitt und ohne zweiten Eisenschirm gibt. Es ist auch möglich, den einzelnen drehenden Magnetabschnitt unter der Komponentenplatte zu platzieren, um die Magnetsensorpackung vor dem drehenden magnetischen Element zu schützen.
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Ein Vorteil von Ausführungsbeispielen der Erfindung kann für kleinere magnetische Elemente mit zum Beispiel Außendurchmessern von grob 25 mm bedeutender sein, weil es dann gewünscht sein kann, kleine axiale Beabstandungen zwischen dem oder den magnetischen Elementen und dem oder den Erfassungselementen in der Größenordnung von grob 2 mm zu besitzen.
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In einer Ausführungsform kann die Magnetsensorpackung Anschlüsse/Pins auf allen vier Seiten entlang ihres Umfangs besitzen, oder es kann sich um einen zweireihigen (dual in-line) Typ von Magnetsensorpackung handeln, die Anschlüsse/Pins nur auf zwei gegenüberliegenden Seiten entlang ihres Umfangs aufweist. Ferner alternativ dazu kann es sich bei der Magnetsensorpackung um einen mit Anschlüssen versehenen Packungstyp handeln, der Anschlüsse nur auf einer einzigen Seite entlang seines Umfangs aufweist. Es kann sich auch um eine Packung des Leadless-Typs handeln, die Lot-Pads auf ihrer Montieroberfläche aufweist. Mit diesen Pads kann die gesamte Montieroberfläche oder nur ein Abschnitt des Umfangs der Montieroberfläche bestückt sein. Insbesondere kann sie Pads nur auf einer, zwei oder drei Seiten des Umfangs besitzen. In all diesen Fällen kann es förderlich sein, wenn es keine Anschlüsse/Pins/Pads nahe mindestens einer Seite der Magnetsensorpackung gibt, namentlich derjenigen Seite, die der drehenden Welle am nächsten ist. Dies erhöht oder maximiert sogar den Zwischenraum zwischen der drehenden Welle und der Magnetsensorpackung, obwohl sogar ein gewisser radialer Abstand des oder der Sensorelemente vorteilhaft sein kann, um eine ordnungsgemäße Leistung zu erlangen (indem die magnetischen Elemente an einer radialen Position platziert sind, wo das Magnetfeld stark genug ist, um mit hoher Genauigkeit erfasst zu werden, und noch symmetrisch genug ist, um Fehler aufgrund von Montagetoleranzen klein zu halten).
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In einem Ausführungsbeispiel wird eine Winkelsensoranordnung bereitgestellt, die eine um eine Rotationsachse drehbare Welle und eine Komponentenplatte mit einem Aufnahmeloch (wie beispielsweise einer Öffnung oder irgendeinem anderen Lochtyp, der die Welle aufnimmt) umfasst. Eine Magnetfeldquelle kann an der Welle angebracht sein. Mindestens ein Magnetfeld-Erfassungselement kann sich in und/oder auf einem Substrat befinden, das in mindestens einer auf der Komponentenplatte montierten Magnetsensorpackung beherbergt ist. Eine axiale Beabstandung kann zwischen dem mindestens einen Magnetfeld-Sensorelement und der Magnetfeldquelle bereitgestellt sein, wobei das Magnetfeld-Sensorelement im Inneren der Magnetsensorpackung platziert sein kann, sodass es näher am der Montieroberfläche der Magnetsensorpackung liegt als eine zweite Packungsoberfläche, die der Montieroberfläche der Packung gegenüberliegt.
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Gemäß einer Ausführungsform kann sich die mindestens eine Magnetsensorpackung in einer Symmetrieebene der Magnetfeldquelle befinden, die senkrecht zur Rotationsachse sein kann.
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In einer Ausführungsform kann es sich bei dem Substrat um ein Siliciumbauteil handeln.
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Es ist möglich, dass die Magnetsensoranordnung mindestens ein Magnetfeld-Erfassungselement und eine Schaltlogik umfasst, um ihr Ausgangssignal auszulesen (zum Beispiel hinsichtlich einer Signalaufbereitung).
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In einer Ausführungsform kann die mindestens eine Magnetsensorpackung einen Leadframe umfassen, an dem das Sensorsubstrat montiert sein kann. Die Magnetsensorpackung kann so auf der Komponentenplatte montiert sein, dass die axiale Beabstandung zwischen Substrat und einem am nächsten liegenden drehbaren Teil größer ist als eine axiale Beabstandung zwischen Leadframe und dem am nächsten liegenden drehbaren Teil.
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1 veranschaulicht gemäß einem Ausführungsbeispiel einen Querschnitt einer Magnetsensoranordnung 100, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist. 2 veranschaulicht eine andere Ansicht der Magnetsensoranordnung 100 gemäß 1.
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Die Magnetsensoranordnung 100 umfasst eine platinenförmige Komponentenplatte 104, die hier als eine Leiterplatte (PCB) ausgeführt ist. Die Komponentenplatte 104 ist durch zwei gegenüberliegende Hauptoberflächen 110, 112 begrenzt und weist ein Aufnahmeloch 106 auf, hier als ein Durchgangsloch ausgeführt. Bei der Komponentenplatte 104 kann es sich um ein Laminat von elektrisch leitfähigen Bahnen in einer dielektrischen Matrix handeln. Das Aufnahmeloch 106 nimmt eine drehbare (siehe Rotationsachse 199 und Rotationspfeil 197) Welle 130 einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 auf. Darüber hinaus sind drei Magnetsensorpackungen 108 (vergleiche 2) vorgesehen, die sich teilweise zwischen den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 und innerhalb des Aufnahmelochs 106 befinden. Ein weiterer Teil der Magnetsensorpackungen 108 steht in einer vertikalen Richtung leicht über die Hauptoberfläche 110 hinaus. Die Magnetsensorpackungen 108 sind zum Erfassen eines jeweiligen lokalen Wertes eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 erzeugten Magnetfeldes konfiguriert, spezifischer durch zwei axial beabstandete magnetische Elemente 132 davon erzeugt, die fest an der Welle 130 montiert sind. Die magnetischen Elemente 132 sind in Hinsicht auf eine axiale Symmetrieebene 195 vertikal symmetrisch beabstandet. Die Magnetsensorpackungen 108 sind an der Hauptoberfläche 110 montiert und erstrecken sich in das Aufnahmeloch 106. Jede der Magnetsensorpackungen 108 umfasst ein auf einem elektrisch leitfähigen Träger 116 montiertes Erfassungselement 114 (das auf einem Halbleiterchip 189 bereitgestellt ist oder einen Teil davon bildet). Sowohl das Erfassungselement 114 (vollständig) als auch der Träger 116 (teilweise) sind durch ein Kapselungsmittel 118 gekapselt, bei dem es sich um eine dielektrische Moldmasse handeln kann. Die Erfassungselemente 114 und ein Teil der Kapselungsmittel 118 befinden sich in dem Aufnahmeloch 106. Die Träger 116 sind an der Hauptoberfläche 110 montiert. Wie am besten in 1 zu ersehen ist, sind die Träger 116 (d. h. die Leadframes) als flache Leiter ausgeführt und befinden sich ganz außerhalb des Aufnahmelochs 106 (wobei das Aufnahmeloch 106 seitlich durch die vertikale Wand der Komponentenplatte 104 begrenzt ist und vertikal durch die Fluchtlinien der oberen Hauptoberfläche 110 und der unteren Hauptoberfläche 112 begrenzt ist). In einer Ausführungsform handelt es sich bei den Magnetsensorpackungen 108 um Sensorpackungen des Leaded-Typs. Anschlüsse 124 erstrecken sich aus der jeweiligen Magnetsensorpackung 108 und erstrecken sich entlang und parallel zur Hauptoberfläche 110. Spezifischer erstrecken sich alle Anschlüsse 124 aus dem jeweiligen selben Seitenrand 150 der jeweiligen Magnetsensorpackung 108.
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Wie 1 entnommen werden kann (während ebenso auf 7 Bezug genommen werden sollte), umfasst die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 die drehbare Welle 130, die relativ zur Komponentenplatte 104 und den Magnetsensorpackungen 108 drehbar ist. Des Weiteren umfasst die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 die zwei symmetrisch positionierten magnetischen Elemente 132, die aus einem permanentmagnetischen Material mit asymmetrischen magnetischen Eigenschaften in Hinsicht auf einen zu erfassenden Rotationswinkel sein können. Die magnetischen Elemente 132 sind scheibenförmig mit einer Dicke, die innerhalb einer Ebene senkrecht zur Wellenachse variiert.
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Wie 2 entnommen werden kann, befinden sich insgesamt drei Magnetsensorpackungen 108 teilweise zwischen den zwei gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 und sind jeweils zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 erzeugten Magnetfeldes konfiguriert. Die Magnetsensorpackungen 108 sind somit zum Erfassen eines Magnetfeldes an unterschiedlichen umfänglichen Positionen um die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 herum konfiguriert. Dies stellt ein räumliches Magnetfeldprofil bereit und erhöht somit die Genauigkeit der Erfassung.
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Die Aufrissansicht von 1 zeigt eine in einer vertikalen Richtung gleiche Beabstandung d zwischen den magnetischen Elementen 132 und einer vertikalen Position des Erfassungselementes 114 der jeweiligen Magnetsensorpackung 108. Ein axialer Abstand s zwischen einem oberen Ende der jeweiligen Magnetsensorpackung 108 und einer unteren Oberfläche des oberen magnetischen Elementes 132 kann aufgrund der räumlichen Anordnung der einzelnen Komponenten der Magnetsensoranordnung 100 von 1 sehr klein gehalten werden. Zudem kann ein kleiner radialer Zwischenraum 1, d. h. ein radialer Abstand zwischen einer zylindrischen Oberfläche der drehbaren Welle 130 und dem radial inneren Ende der jeweiligen Magnetsensorpackung 108 sehr klein gehalten werden. Zudem kann ein axialer Abstand b zwischen einer oberen Oberfläche des unteren magnetischen Elementes 132 und der unteren Hauptoberfläche 112 der Komponentenplatte 104 ziemlich klein und zum Beispiel identisch oder sehr ähnlich zu dem axialen Zwischenraum s gehalten werden. Vorteilhafterweise erstreckt sich ein sperriger Abschnitt einer jeweiligen Magnetsensorpackung 108, der sich von dem freiliegenden Abschnitt des flachen oder plattenartigen Trägers 116 nach unten erstreckt, in das Aufnahmeloch 106 und trägt daher nicht signifikant zur vertikalen Dicke des Erfassungsabschnitts der Magnetsensoranordnung 100 gemäß 1 bei. Somit kann eine kompakte und hoch symmetrische Anordnung erlangt werden, die es erlaubt, ein Magnetfeld durch die Erfassungselemente 114 mit hoher Genauigkeit zu erfassen. Die Packungen des Leaded-Typs, welche die Magnetsensorpackungen 108 gemäß 1 bilden, stehen in die Öffnung oder das Aufnahmeloch 106 der Komponentenplatte 104 des PCB-Typs hervor und sind nach unten weisend ausgerichtet.
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Die Draufsicht von 2 zeigt, wie die drei Magnetsensorpackungen 108 des Leaded-Typs um einen Umfang der zylindrischen Welle 130 verteilt sind, wobei jeweils zwei benachbarte Magnetsensorpackungen 108 in Hinsicht aufeinander um 120° beabstandet sind. Dies erlaubt es, das magnetische Profil um die Welle 130 ordnungsgemäß zu erfassen.
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Während eines Betriebs der Magnetsensoranordnung 100 gemäß 1 und 2 dreht sich die Welle 130 mit einer gewissen Winkelgeschwindigkeit. Aufgrund der winkelbezogen asymmetrischen Konfiguration der magnetischen Elemente 132 (vergleiche 7) erfassen die Erfassungselemente 114 einen jeweiligen Magnetfeldwert, bei dem es sich um einen klaren Fingerabdruck für die derzeitige Winkelposition der magnetischen Elemente 132 und daher der Welle 130 handelt, an der die magnetischen Elemente 132 starr montiert sind, damit sie sich zusammen mit der Welle 130 drehen. Da die Position des jeweiligen Erfassungselementes 114 ziemlich nahe an dem radialen Zentrum der Welle 132 liegt und in Hinsicht auf die zwei magnetischen Elemente 132 symmetrisch angeordnet ist, kann eine hohe Genauigkeit des Erfassungsergebnisses erlangt werden.
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Bei der Anordnung gemäß 1 und 2 wird eine axial zentrale Positionierung der Erfassungselemente 114 erzielt. Solch eine symmetrische Geometrie erlaubt es, den absoluten Abstand zwischen den Erfassungselementen 114 und den magnetischen Elementen 132 klein zu halten, was zu einer hohen Erfassungsgenauigkeit führt. Mit diesem ausreichend kleinen absoluten Abstand, der gleichzeitig ausreichend ist, um eine Kollision der verschiedenen Elemente der Magnetsensoranordnung 100 während des Betriebs zu vermeiden, wird auch eine kompakte Gestaltung verwirklicht. Bei der Packungskonfiguration des Leaded-Typs gemäß 1 und 2 ist es möglich, dass die Anschlüsse 124 auf dem einen, den zwei, drei oder allen vier Seitenrändern der jeweiligen Magnetsensorpackung 108 freiliegen.
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3 veranschaulicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Draufsicht einer Magnetsensoranordnung 100, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist. 4 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Magnetsensoranordnung 100 von 3 entlang einer Linie B-B'. 5 veranschaulicht eine Querschnittsansicht der Magnetsensoranordnung 100 von 3 entlang einer Linie A-A'.
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In der Ausführungsform gemäß 3 bis 5 handelt es sich bei der Magnetsensorpackung 108 um eine oberflächenmontierte (SMD) Sensorpackung. In dieser Ausführungsform erstreckt sich eine Mehrzahl von Anschlüssen 124 aus zwei gegenüberliegenden Seitenrändern 150, 152 der Magnetsensorpackung 108. Wie am besten in 5 zu sehen ist, ist der Träger 116 hier ein gekrümmter Leadframe und befindet sich teilweise innerhalb und teilweise außerhalb des Aufnahmelochs 106.
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Wie 3 zu entnehmen ist, ist hier das Aufnahmeloch 106 so konfiguriert, dass die Komponentenplatte 104 eine gabelförmige Gestaltung aufweist. Dies vereinfacht das Einsetzen der Welle 102 in das Aufnahmeloch 106 an eine gewünschte Position. Wie 3 des Weiteren entnommen werden kann, erstreckt sich die Magnetsensorpackung 108 vertikal in eine schmale Lochsektion an einer innersten Position des Aufnahmelochs 106. Mit dieser Geometrie wird eine Montage oder Demontage der Welle 102 nicht durch die Magnetsensorpackung 108 gestört. Wie mit Bezugsziffer 180 in 5 gezeigt, können Endabschnitte des Trägers 116 an die Hauptoberfläche 110 der Komponentenplatte 104 gelötet sein. Auf einer Bauteilgrundplatte 182 des Trägers 116 ist das Erfassungselement 114 auf dem Halbleiterchip 189 montiert. Die Elemente 182, 114, 189 sind durch das Kapselungsmittel 118 gekapselt. Somit befinden sich ein gebogener Abschnitt des Trägers 116 sowie das Erfassungselement 114 und ein größerer Abschnitt des Kapselungsmittels 118 in dem Aufnahmeloch 106 und tragen daher nicht signifikant zur Dicke des Sensorabschnitts der Magnetsensoranordnung 100 gemäß 3 bis 5 bei.
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Mit der SMD(surface mounted device)-Konfiguration gemäß 3 bis 5 ist es möglich, dass die Anschlüsse 124 eines gebogenen Leadframe auf zwei gegenüberliegenden Seitenrändern 150, 152 der Magnetsensorpackung 108 freiliegen.
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6 veranschaulicht gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist. In der Ausführungsform gemäß 6 ist die Magnetsensorpackung 108 in einem Hohlraum 120 und auf einer dritten Oberfläche 122 montiert, die sich zwischen und parallel zu den gegenüberliegenden Hauptoberflächen 110, 112 der Komponentenplatte 104 befindet. Die Architektur gemäß 6 entspricht einer Leadless-Sensorpackungskonfiguration der Magnetsensorpackung 108. Der Träger 116 des in 6 gezeigten Leadframe-Typs kann durch Halbätzen herstellt werden.
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In der Konfiguration gemäß 6 erstreckt sich eine Unterseite der Magnetsensorpackung 108 nicht oder nicht signifikant über eine Unterseite der Komponentenplatte 104 hinaus. In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Dicke der Komponentenplatte 104 derart, dass die axiale Position des Erfassungselementes 114 in der Mitte zwischen der oberen Oberfläche 110 und der unteren Oberfläche 112 der Komponentenplatte 104 liegt.
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Mit der Packungskonfiguration des Leadless-Typs gemäß 6 ist es möglich, dass die externen Anschlüsse 124 weggelassen werden und durch plane externe Kontaktbereiche an einem bestimmten Seitenrand der Magnetsensorpackung 108 ersetzt werden.
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7 veranschaulicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dreidimensionale Ansicht einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 einer Magnetsensoranordnung 100.
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Die in 7 gezeigte dreidimensionale Ansicht der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 veranschaulicht, dass die letztere aus einer zum Beispiel drehbaren zylindrischen Eisenwelle 130 gebildet ist, an der, axial beabstandet, zwei magnetische Elemente 132 starr montiert sind, damit sie sich zusammen mit der Welle 130 drehen. Wie des Weiteren aus 7 entnommen werden kann, variiert die Dicke der beiden magnetischen Elemente 132 entlang eines Umfangs der Welle 130, wobei eine Dicke von einem der magnetischen Elemente 132 an einer bestimmten Winkelposition einer Dicke des anderen der magnetischen Elemente 132 an dieser Winkelposition entspricht. Die zwei magnetischen Elemente 132 sind scheibenförmig mit umfänglich variierender Dicke. Dies erlaubt es einem in oder nahe einer Symmetrieebene der magnetischen Elemente 132 angeordneten Erfassungselement 114 (in 7 nicht gezeigt), einen hohen Magnetfeldwert zu erfassen, wenn es sich gerade beim stärksten Teil der magnetischen Elemente 132 befindet. Wenn sich entsprechend das Erfassungselement 114 derzeit nahe beim dünnsten Abschnitt der magnetischen Elemente 132 befindet, hat das Magnetfeld einen Nulldurchgang.
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Zwischen den Abschnitten der magnetischen Elemente 132, die auf der rechten Seite von 7 gezeigt sind und zur rechten Seite von 7 dicker werden, kann das maximale Magnetfeld zum Beispiel +50 mT betragen. Entsprechend kann zwischen den Abschnitten der magnetischen Elemente 132, die auf der linken Seite von 7 gezeigt sind und zur linken Seite von 7 dicker werden, das maximale Magnetfeld zum Beispiel –50 mT betragen. Zwischen den dünnsten Abschnitten der magnetischen Elemente 132 kann das Magnetfeld zum Beispiel 0 mT betragen. Die auf der rechten Seite von 7 gezeigten Abschnitte der magnetischen Elemente 132 sind in einer positiven z-Richtung magnetisiert, wohingegen die auf der linken Seite von 7 gezeigten Abschnitte der magnetischen Elemente 132 in einer negativen z-Richtung magnetisiert sind. Die Rotationsachse entspricht der vertikalen Achse gemäß 7.
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Gemäß 7 stellt die umfänglich variierende Dicke des magnetischen Elements 132 eine umfängliche Modulation der Intensität des axialen Magnetfeldes bereit. Eine alternative Konfiguration der magnetischen Elemente 132 stellt die Bereitstellung der scheibenförmigen magnetischen Elemente 132 mit einer umfänglich homogene Dicke, jedoch einer umfänglich inhomogenen Magnetisierung, dar.
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8 veranschaulicht gemäß noch einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100, die als ein Winkelsensor konfiguriert ist.
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Der Einfachheit willen vergleicht 8 eine Magnetsensoranordnung 200 des Standes der Technik auf der linken Seite mit einer Magnetsensoranordnung 100 gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der rechten Seite.
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Auf der linken Seite von 8 kann ersehen werden, dass ein Erfassungselement 202 und ein Kapselungsmittel 204 in einem konvexen Abschnitt eines gekrümmten Trägers 208 so angeordnet sind, dass das Erfassungselement 202 von einer Komponentenplatte 210 weg weist. Dies führt zu einer großen vertikalen Dicke des Sensorabschnitts der Magnetsensoranordnung 220. Daher müssen magnetische Elemente 222 weit von der Komponentenplatte 204 weg liegen, was die Genauigkeit der Erfassung verringert.
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Als Nächstes wird ein in 8 auf der rechten Seite gezeigtes Ausführungsbeispiel der Erfindung erklärt. Diese Ausführungsform betrifft die gezeigte Magnetsensoranordnung 100, welche die als eine PCB ausgeführte Komponentenplatte 104 umfasst. Die Komponentenplatte 104 weist ein Aufnahmeloch 106 zum Aufnehmen eines Teils einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 auf, d. h. eines Teils der Welle 130. Bei der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 sind die magnetischen Elemente 132 über einen Halter 183 und Befestigungselemente 181, wie beispielsweise Schrauben, an der Welle 130 montiert. Darüber hinaus ist eine Magnetsensorpackung 108 an der Komponentenplatte 104 montiert und ist zum Erfassen eines durch die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 erzeugten Magnetfeldes konfiguriert. Die Magnetsensorpackung 108 umfasst das Erfassungselement 114 auf dem Träger 116. Das Erfassungselement 114 erstreckt sich von dem Träger 116 zu der Komponentenplatte 104 hin. Darüber hinaus ist das Erfassungselement 114 zwischen dem Träger 116 und der Komponentenplatte 104 angeordnet. Gemäß der Ausführungsform von 8 ist der Träger 116 gekrümmt, um dadurch einen Hohlraum 185 auszubilden, in dem das Erfassungselement 114 mindestens teilweise aufgenommen ist.
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Die Magnetsensoranordnung 100 von 8 umfasst ein Kapselungsmittel 118, in dem das Erfassungselement 114 und der Teil des Trägers 116 gekapselt sind, zum Beispiel eine Moldmasse. Das Kapselungsmittel 118 ist teilweise zwischen dem Träger 116 und der Komponentenplatte 104 angeordnet und erstreckt sich teilweise in einer Richtung nach oben über den Träger 116 hinaus.
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Der Träger 116 ist auf der Hauptoberfläche 110 der Komponentenplatte 104 montiert. Das Erfassungselement 114 kann sich zum Beispiel innerhalb der Magnetsensorpackung 108 befinden, damit es sich näher an einer Montieroberfläche 110 der Magnetsensorpackung 108 als an einer der Montieroberfläche 110 gegenüberliegenden anderen Magnetsensorpackungsoberfläche befindet. Die Magnetsensorpackung 108 kann sich auch in oder nahe an einer Symmetrieebene der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 befinden. Sie kann zum Beispiel so auf der Komponentenplatte 104 montiert sein, dass eine axiale Beabstandung zwischen dem Erfassungselement 114 und einem am nächsten liegenden drehbaren Abschnitt der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 größer ist als eine axiale Beabstandung zwischen dem Träger 116 und dem am nächsten liegenden drehbaren Abschnitt.
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Gemäß dem in 8 auf der rechten Seite gezeigten Ausführungsbeispiel der Erfindung ist das Erfassungselement 114 auf seinem Halbleiterchip 189 in einem konkaven Abschnitt des zweidimensional gekrümmten Trägers 116 montiert und ist daher in dem Hohlraum 185 angeordnet, sodass es nicht zur vertikalen Dicke des Sensorabschnitts der Magnetsensoranordnung 100 gemäß 8 beiträgt. Dies erlaubt es den magnetischen Elementen 132, axial mit einem kleineren Abstand beabstandet zu sein, was wiederum die Erfassungsgenauigkeit erhöht.
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Die Anordnung des Standes der Technik auf der linken Seite mit der Anordnung gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung auf der rechten Seite vergleichend, ist der Halbleiterchip (siehe Bezugsziffer 189 auf der rechten Seite) auf der linken Seite über dem Träger 208 montiert und ist auf der rechten Seite unter dem Träger 116 montiert. Schon aus diesem Grund unterscheidet sich die Dicke der Magnetsensorpackung (siehe Bezugsziffer 108 auf der rechten Seite) um die Dicke des Halbleiterchips 189, d. h. um ca. 0,2 mm.
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Jedoch noch wichtiger, ist unter der Annahme derselben axialen Abstandes der zwei magnetischen Elemente 132/222 das Erfassungselement 202 in der Anordnung auf der linken Seite signifikant weiter weg von der Symmetrieebene des Magnetfeldes als auf der rechten Seite, wo das Erfassungselement 114 sehr nahe an oder exakt in der Symmetrieebene liegt.
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Zusammengefasst kann die Konfiguration des Standes der Technik auf der linken Seite von 8 erlangt werden, indem Beine eines Leadframe von dem Erfassungselement 202 weg gebogen sind, wohingegen in der Konfiguration auf der rechten Seite von 8 gemäß einem Ausführungsbeispiel erlangt werden kann, indem Beine eines Leadframe in Richtung des Erfassungselementes 114 gebogen sind.
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9 veranschaulicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine dreidimensionale Ansicht einer Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 einer Magnetsensoranordnung 100, die als ein Stromsensor konfiguriert ist. Gemäß 9 umfasst die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 eine elektrisch leitfähige Struktur 140, durch die ein elektrischer Strom fließen kann, der zu erfassen ist.
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9 zeigt somit eine Konfiguration, in der ein elektrischer Strom I durch einen elektrisch leitfähigen Leiter als die Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 fließt. Folglich wird im Falle eines Stromflusses ein Magnetfeld B erzeugt. Der Wert dieses Magnetfeldes kann durch das Erfassungselement 114 der Magnetsensorpackung 108 erfasst werden.
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Wenn die Magnetsensorpackung 108 und die Komponentenplatte 104 in einer geeigneten Weise eingebettet oder versenkt sind, kann ein elektrischer Durchbruch von dem Primärleiter in Form der Magnetfeld-Erzeugungsstruktur 102 zur Sensorschaltlogik unterdrückt werden. Somit kann eine elektrische Zuverlässigkeit der Magnetsensoranordnung 100 verbessert werden.
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10 veranschaulicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einer Magnetsensorpackung 108. Die in 10 gezeigte Magnetsensoranordnung 100 umfasst eine Komponentenplatte 104, die eine erste vertikale Dicke T1 aufweist. Eine Magnetsensorpackung 108 ist mit einer zweiten Dicke T2 bereitgestellt und ist auf der Komponentenplatte 104 montiert. Ein Erfassungselement 114 der Magnetsensorpackung 108 ist zum Erfassen eines durch eine Magnetfeld-Erzeugungsstruktur (in 10 nicht gezeigt) erzeugten Magnetfeldes konfiguriert. In der gezeigten Ausführungsform befindet sich das Erfassungselement 114 vertikal nicht mehr als ein Drittel der Summe der ersten vertikalen Dicke T1 und der zweiten vertikalen Dicke T2 von einem vertikalen Zentrum M vertikal in der Mitte zwischen einem oberen Ende und einem unteren Ende der gezeigten Baugruppe weg, die aus der Komponentenplatte 104 und der darauf montierten Magnetsensorpackung 108 zusammengesetzt ist. T bezeichnet die gesamte vertikale Dicke der in 10 gezeigten Anordnung. Vorteilhafterweise beträgt die vertikale Verschiebung h des Erfassungselementes 114 von der Mitte oder dem vertikalen Zentrum M weniger als ein Drittel (beträgt vorzugsweise weniger als ein Viertel) der Summe der einzelnen vertikalen Dicken T1 plus T2. Z1 und Z2 bezeichnen die vertikale Beabstandung des Erfassungselementes 114 von einem oberen Ende bzw. einem unteren Ende der in 10 gezeigten Anordnung.
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11 veranschaulicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einer Magnetsensorpackung 108. 11 zeigt eine ähnliche Situation wie 10 für eine Packung des Leaded-Typs.
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12 veranschaulicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einer Magnetsensorpackung 108. 12 zeigt eine ähnliche Situation wie 10 für eine SMD-Packung.
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13 veranschaulicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einer Magnetsensorpackung 108. 13 zeigt eine ähnliche Situation wie 10 für eine Packung des Leadless-Typs.
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14 veranschaulicht gemäß einem Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einem nackten Bauteil in Form des Halbleiterchips 189 mit einem Erfassungselement 114. Gemäß der Architektur eines nackten Bauteils von 14 wird ein nackter Halbleiterchip 189 anstatt einer Packung bereitgestellt. Bälle oder Höcker zum Bereitstellen einer Verbindung mit der Komponentenplatte 104 sind mit Bezugsziffer 111 bezeichnet. Eine Unterfüllung ist mit Bezugsziffer 113 bezeichnet. 14 betrifft eine Flip-Chip-Anordnung.
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15 veranschaulicht gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel eine Querschnittsansicht einer Magnetsensoranordnung 100 mit einem nackten Bauteil in Form des Halbleiterchips 189 mit einem Erfassungselement 114.
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Es sollte beachtet werden, dass der Begriff „umfassend” andere Elemente oder Merkmale nicht ausschließt, und der „ein” oder „eine” sowie deren Deklinationen eine Mehrzahl nicht ausschließen. Es können auch Elemente kombiniert werden, die in Zusammenhang mit unterschiedlichen Ausführungsformen beschrieben werden. Es sollte ebenfalls beachtet werden, dass Bezugszeichen nicht als den Umfang der Ansprüche einschränkend zu betrachten sind. Darüber hinaus soll der Umfang der vorliegenden Anmeldung nicht auf die bestimmten, in der Patentschrift beschriebenen Ausführungsformen des Prozesses, der Maschine, Herstellungsweise, gegenständlichen Zusammensetzung, Mittel, Verfahren und Schritte beschränkt sein. Dementsprechend sollen die angehängten Ansprüche innerhalb ihres Umfangs solche Prozesse, Maschinen, Herstellungsweisen, gegenständliche Zusammensetzungen, Mittel, Verfahren oder Schritte einschließen.
