DE10315532B4 - Stromsensorvorrichtung in integrierter Ausführung und Verfahren zum Herstellen - Google Patents

Stromsensorvorrichtung in integrierter Ausführung und Verfahren zum Herstellen Download PDF

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Abstract

Stromsensorvorrichtung mit folgenden Merkmalen: einem Leiterrahmen (100; 300), der einen ersten Bereich (101; 301; 401) mit einem Stromleiter und einen zweiten Bereich mit einem internen Pin (105; 305) aufweist, wobei der zweite Bereich des Leiterrahmens während der Herstellung der Stromsensorvorrichtung von dem ersten Bereich abgetrennt wurde; zwei Magnetfeldsensorchips (110, 210; 310), die auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens (100; 300; 400) im wesentlichen einander gegenüber angeordnet sind; und elektrische Verbindungen (121, 221, 321, 321'), die die Magnetfeldsensorchips über den internen Pin (105; 305) miteinander verbinden.

Description

  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Stromsensorvorrichtung, die einen zu messenden Strom über eine differentielle Magnetfeldmessung ermittelt und insbesondere auf eine integrierte Ausführung dieser Stromsensorvorrichtung in einem Stromsensor-IC sowie Verfahren zum Herstellen einer Stromsensorvorrichtung.
  • Ein in einem bandförmigen Leiter fließender Strom erzeugt ein Magnetfeld an einer Ober- und einer Unterseite des Leiters. Die Magnetfelder auf beiden Seiten des Leiters sind betragsmäßig gleich, unterscheiden sich allerdings im Vorzeichen. Diese Magnetfelder können mittels auf der Ober- und Unterseite des Leiters angeordneten Magnetfeldsensoren gemessen werden. Auf diesem Prinzip basiert eine Stromsensorvorrichtung, die den zu messenden Strom über eine differentielle Magnetfeldmessung ermittelt. Die Stromsensorvorrichtung weist dabei einen Sensorkreis auf, der galvanisch von dem zu messenden Strom in einem Primärstromkreis entkoppelt ist.
  • Als Magnetfeldsensoren können GMR-Widerstände (GMR = Giant-Magneto-Resistors) vom Spin-Valve-Typ verwendet werden. Das durch einen Stromfluss im Leiter erzeugte Magnetfeld erhöht den Widerstandswert des oberen Widerstand, während sich der untere vermindert. Dies wird im Sensorkreis genutzt, um eine Ausgangsspannung zu erzeugen, die von Größe und Richtung des zu messenden Stromflusses im Leiter abhängt.
  • Häufig wird der zu messende Strom in einem U-förmigen Leiter oder einer noch komplizierter geformten Leiterschleife geführt. Die Herstellung eines dermaßen geformten Leiters ist kompliziert und teuer, da die Genauigkeit der Stromsensorvorrichtung von der exakten Geometrie des Leiters abhängt. Darüber hinaus erhöht sich aufgrund der Ausformung des Leiters der Innenwiderstand für den zu messenden Strom, wodurch sich die Verlustleistung vergrößert. Dies ist einerseits nachteilig hinsichtlich des Energieverbrauchs, andererseits ist es schädlich für die Strommessung, da eine Erwärmung einen zusätzlichen Fehler mit sich bringt.
  • Herkömmlicherweise werden Stromsensorvorrichtungen unter Verwendung diskreter Magnetfeldsensoren aufgebaut. Die Magnetfeldsensoren werden einzeln gefertigt und unterliegen somit relativ starken Streuungen woraus sich eine schlechte Toleranz der Paarung von Magnetfeldsensoren ergibt. Aufgrund des diskreten Aufbaus der Stromsensorvorrichtung bewirken Temperaturänderungen eine geringförmige Veränderung der Position der Magnetfeldsensoren bezüglich des Leiters. Dadurch und durch den intrinsischen Temperaturgang der Magnetfeldsensoren ergibt sich ein Temperaturgang des Gesamtsystems, der unbedingt abgeglichen werden muß. In der Serienherstellung ist es für den Hersteller nicht wirtschaftlich den Temperaturgang derartiger diskreter Stromsensorvorrichtungen zu trimmen, da dazu alle Stromsensorvorrichtungen auf zumindest zwei Temperaturen gebracht werden müssen und dann erst kalibriert werden können. Da die Stromsensorvorrichtungen aufgrund des diskreten Aufbaus eine hohe thermische Masse haben, benötigen sie für die Temperaturfahrt lange, wodurch sich lange Test- und Kalibrierzeiten ergeben. Dies verteuert eine Massenfertigung.
  • Die Skalierung der Stromsensorvorrichtung erfolgt einerseits über die magnetische Empfindlichkeit der Magnetfeldsensoren und anderseits über die Empfindlichkeit bzw. Verstärkung der Auswertevorrichtung.
  • Die DE 198 15 906 A1 befaßt sich mit einem Gehäuse für Leistungshalbleiter. Die Struktur des darin beschriebenen Gehäuses umfasst einen Leiterrahmen, auf dessen Ober- und Unterseite ein oder mehrere Chips angeordnet sind, Pins, die über Bondkontakte und Bonddrähte mit den Chips verbunden sind und eine Pressmasse, die den Aufbau aus Leiterrahmen, Chips und Bonddrähten umgibt. Die Funktion der Gehäusestruktur liegt darin, die Oberfläche zum Anordnen von Halbleiterchips zu Vergrößern, so dass Chips mit größerer Oberfläche für höhere Leistungen oder mit zusätzlichen Funktionen eingesetzt werden können. Die Funktion des Leiterrahmens ist die elektrische Verbindung der Chips nach außen, die mechanische Stabilisierung des Aufbaus und die Abführung der erzeugten Wärme. Diese Schrift befasst sich nicht mit Stromsensorvorrichtungen.
  • Die Veröffentlichung Steiner R.: Fully Packaged CMOS Current Monitor Using Lead-ON-Chip Technology, in Micro Electro Mechanical Systems, 1998, MEMS 98, Proceedings, Seite 603 ff. beschreibt einen Stromsensorchip. Der Stromsensorchip weist einen Leiterrahmen auf, der als Strompfad genutzt wird. Zwei Magnetfeldsensoren in Form von Hallsensoren sind auf der Unterseite des Leiterrahmens beidseitig einander gegenüberliegend angeordnet. Der Stromsensor weist eine Gehäusestruktur auf, die die Hallsensoren, einen CMOS-Chip vollständig sowie den Leiterrahmen und Pins teilweise umschließt. Ein Teil der Pins dient zur elektrischen Verbindung der Hallsensoren.
  • Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Stromsensorvorrichtung mit einer einfachen Struktur sowie Verfahren zu deren Herstellung zu schaffen.
  • Diese Aufgabe wird durch eine Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 sowie Verfahren gemäß den Ansprüchen 12 oder 13 gelöst.
  • Der Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass die Anordnung von Magnetfeldsensoren direkt auf einem Leiterrahmen eine einfache und integrierte Ausformung einer Stromsensorvorrichtung ermöglicht.
  • Gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung weist die Stromsensorvorrichtung eine Auswertevorrichtung auf, die mit den Magnetfeldsensorchips verbunden ist.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Stromsensorvorrichtung einen externen Pin auf, der mit einem der Magnetfeldsensorchips verbunden ist.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Stromsensorvorrichtung eine Gehäusestruktur auf, die den ersten Bereich, die Magnetfeldsensorchips und die Auswertevorrichtung vollständig, sowie den externen Pin teilweise umschließt.
  • Der besondere Vorteil dieser integrierten Ausführung liegt darin, dass eine Stromsensorvorrichtung geschaffen wird, die wie übliche Widerstände, Transitoren oder andere ICs in eine Platine gelötet werden kann. Eine Kalibrierung der Stromsensorvorrichtung durch den Kunden ist nicht erforderlich.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der Leiterrahmen der Stromsensorvorrichtung eine Reliefstruktur auf.
  • Ein besonderer Vorteil dieser Reliefstruktur liegt darin, dass die Magnetfeldsensorchips exakt auf dem Leiterrahmen positioniert werden können.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel weist die Stromsensorvorrichtung vier Magnetfeldsensorchips auf, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind.
  • Der Vorteil der Anordnung der Magnetfeldsensorchips in einer Brückenschaltung liegt in der sehr guten Unterdrückung externer Störfelder.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist die Stromsensorvorrichtung einen internen Pin mit elektrischen Verbindungen zu den Magnetfeldsensorchips, die auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens angeordnet sind, auf.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel befindet sich der interne Pin der Stromsensorvorrichtung innerhalb der Gehäusestruktur.
  • Der besondere Vorteil des von außen nicht zugänglichen internen Pins liegt in der Ersparnis von Chipfläche und einer Verbesserung der Performance der Stromsensoreinrichtung.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel erstreckt sich der interne Pin aus der Gehäusestruktur und der sich außerhalb der Gehäusestruktur befindliche Teil weist eine elektrische Isolierung auf.
  • Dieses Ausführungsbeispiel bietet eine Kostenersparnis gegenüber dem Ausführungsbeispiel bei dem sich der interne Pin innerhalb der Gehäusestruktur befindet.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel weist der interne Pin der Stromsensorvorrichtung je eine Bondinsel auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite auf, die mit den beiden Magnetfeldsensorchips verbunden sind, und der interne Pin weist eine Form auf, derart, daß die Kontaktstellen nicht übereinander liegen.
  • Der Vorteil einer solchen Ausformung liegt in der Verbesserung der Zuverlässigkeit der elektrischen Verbindungen an den Kontaktstellen.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel wird einer der Magnetfeldsensorchips oder beide Magnetfeldsensorchips in Dünnschichttechnik aufgetragen.
  • Der besondere Vorteil einer solchen Ausführung liegt in der vereinfachten Fertigung der Stromsensoreinrichtung.
  • Gemäß einem weiteren bevorzugten Ausführungsbeispiel dieser Erfindung umfasst die Herstellung einer Stromsensorvorrichtung folgenden Schritte:
    • a) Bereitstellen eines Leiterrahmens, der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter und einen zweiten Bereich bestehend aus einem internen Pin sowie einem externen Pin aufweist;
    • b) Anordnen von zwei Magnetfeldsensorchips auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens;
    • c) Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Anschluß des Magnetfeldsensorchips und einem der Pins;
    • d) Befestigen einer inneren Gehäusestruktur an wenigstens einem Teil des ersten Bereichs und wenigstens einem Teil des internen Pins;
    • e) Trennen des Teils des internen Pins von dem ersten Bereich des Leiterrahmens;
    • f) Befestigen einer zweiten Gehäusestruktur, die den Teil des internen Pins vollkommen umschließt, an wenigstens einem Teil des externen Pins;
    • g) Trennen des Teils des externen Pins von dem ersten Teil des Leiterrahmens.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel umfasst die Herstellung einer Stromsensorvorrichtung folgende Schritte:
    • a) Bereitstellen eines Leiterrahmens, der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter und einen zweiten Bereich bestehend aus einem internen Pin sowie einem externen Pin aufweist;
    • b) Anordnen von zwei Magnetfeldsensorchips auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens;
    • c) Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Anschluß des Magnetfeldsensorchips und einem der Pins;
    • d) Befestigen einer inneren Gehäusestruktur an wenigstens einem Teil des ersten Bereichs des Leiterrahmens und wenigstens einem Teil des internen Pins und einem Teil des externen Pins;
    • e) Trennen des Teils des internen Pins von dem ersten Bereich des Leiterrahmens;
    • f) Aufbringen einer Isolierung auf dem Teil des internen Pins;
    • g) Trennen des Teils des externen Pins von dem ersten Teil des Leiterrahmens.
  • Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
  • 1 einen Grundriß eines Ausführungsbeispieles einer Stromsensorvorrichtung;
  • 2 einen Seitenriß des Ausführungsbeispieles der Stromsensorvorrichtung aus 1;
  • 3 einen Grundriß eines weiteren Ausführungsbeispieles der Stromsensorvorrichtung; und
  • 4 eine Ansicht eines Ausführungsbeispieles eines Leiterrahmens.
  • 1 zeigt ein Ausführungsbeispiel der Stromsensorvorrichtung im Grundriß. Dargestellt ist ein Leiterrahmen 100, der einen ersten Bereich 101, einen zweiten Bereich 102 einen ersten externen Pin 103, einen zweiten externen Pin 104 und einen internen Pin 105 aufweist. Auf dem ersten Bereich 101 ist ein oberer Magnetfeldsensorchip 110 angeordnet. Als Magnetfeldsensorchip 110 wird vorzugsweise ein GMR-Widerstand (Giant-Magneto-Resistors) vom Spin-Valve-Typ verwendet. Der Magnetfeldsensorchip 110 ist über elektrische Verbindungen 120–122, die durch Bonddrähte gebildet sein können, mit den Pins 103–105 verbunden. Die elektrischen Verbindungen 120–122 sind an Kontaktstellen 130–132 auf dem Magnetfeldsensorchip 110 sowie an Kontaktstellen 140–142 auf den Pins 103–105 kontaktiert. Vorzugsweise dient der erste Bereich 101 nicht nur als Chipinsel, sondern auch zum Leiten eines zu messenden Stroms. Über ein sich an jedem Ende des ersten Bereich 101 angeordnetes Befestigungsloch 150 und 151 kann der zu messende Strom zugeführt werden. In Abweichung von dem gezeigten Ausführungsbeispiel kann der Strom auch über die kürzere Seite des ersten Bereichs 101 geführt werden, so daß seine Erstreckungsrichtung in Längsrichtung geringer ist als quer dazu. Damit hat der erste Bereich 101 einen Widerstand R = (rho/t)·L/W, wobei rho/t der Squarewiderstand ist und L/W die Anzahl der Squares, die somit kleiner l ist. Das ist bei großen Stromstärken wichtig, um möglichst wenig Verlustleistung im Leiter zu erzeugen.
  • Die Pins 103–105 weisen jeweils einen inneren Bereich 103a–105a und einen äußeren Bereich 103b–105b auf. Die inneren Bereiche 103a–105a sind dadurch charakterisiert, dass sie sich innerhalb einer Gehäusestruktur 160 befinden, und die äußeren Bereiche 103b–105b dadurch, dass sie sich außerhalb der Gehäusestruktur 160 befinden. Ebenso ist der erste Bereich 101 unterteilt in einen inneren Bereich 101a, der sich innerhalb der Gehäusestruktur 160 befindet, sowie einen linken äußeren Bereich 101b und einen rechten äußeren Bereich 101c, die sich außerhalb der Gehäusestruktur 160 befinden.
  • Die Gehäusestruktur 160 umschließt damit den Magnetfeldsensorchip 110, die elektrischen Verbindungen 120–122, die Kontaktstellen 130–132 und 140–142, den inneren Bereich des ersten Bereich 101a sowie die inneren Bereiche der Pins 103a–105a vollständig. Der zweite Bereich 102 des Leiterrahmens 100 wird während der Herstellung der Stromsensorvorrichtung entlang Trennlinien 190–194 abgetrennt.
  • 2 zeigt das in 1 dargestellte Ausführungsbeispiel der Stromsensorvorrichtung im Aufriß. Der Schnitt verläuft durch den internen Pin 105. Dargestellt ist der erste Bereich 101 mit einer Oberseite 201 und einer Unterseite 202. Auf der Oberseite 201 ist der Magnetfeldsensorchip 110 und auf der Unterseite 202 ein unterer Magnetfeldsensorchip 210 angeordnet. Die beiden Magnetfeldsensorchips 110 und 210 liegen sich dabei im wesentlichen direkt gegenüber. Die Befestigung der Magnetfeldsensorchips 110, 210 erfolgt vorzugsweise mittels eines elektrisch isolierenden Klebers, da keine elektrische Verbindung zwischen den Magnetfeldsensorchips 110, 210 und dem ersten Bereich 101 des Leiterrahmens 100 erwünscht ist. Der obere Magnetfeldsensorchip 110 ist über die elektrische Verbindung 121 und der untere Magnetfeldsensorchip 210 über eine elektrische Verbindung 221 mit dem Pin 105 verbunden. Gezeigt sind auch der innere Bereich 105a und der äußere Bereich 105b des internen Pins 105 sowie die Gehäusestruktur 160.
  • 3 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Stromsensorvorrichtung. Im Unterschied zu 1 weist 3 einen andersartig geformten internen Pin 305 und neben einer Gehäusestruktur 360 eine zusätzliche äußere Gehäusestruktur 361 auf. Ein innerer Bereich des internen Pins 305a, der sich innerhalb der Gehäusestruktur 360 befindet, weist eine U-förmige Aufgabelung mit einem linken Bereich des internen Pin 305d und einem rechten Bereich des internen Pin 305e auf. Der linke Bereich 305d ist über eine zweite elektrische Verbindung 321 mit einem oberen Magnetfeldsensorchip 310 verbunden.
  • Kontaktiert wird die zweite elektrische Verbindung 321 über eine zweite Kontaktstelle 331 auf dem oberen Magnetfeldsensorchip 310 und eine fünfte Kontaktstelle 341 auf dem linken Bereich des internen Pins 305d. Eine von oben nicht vollständig sichtbare untere elektrische Verbindungen 321' führt von dem rechten Bereich des internen Pins 305e zu einem unteren Magnetfeldsensorchip auf der Unterseite des ersten Bereiches 101. Eine untere Kontaktstelle 341' auf dem rechten Bereich des internen Pins 305e dient zur Kontaktierung der unteren Verbindung 321'. Die äußere Gehäusestruktur 361 umschließt die innere Gehäusestruktur 360 und einen außerhalb der inneren Gehäusestruktur angeordneten äußeren Bereich des internen Pins 305b vollständig. Außerhalb der inneren Gehäusestruktur 360 angeordnete Bereiche, ein linker äußerer Bereich des ersten Bereich 301a sowie ein rechter äußerer Bereich des ersten Bereich 301b und ein äußerer Teil des ersten externen Pin 303b sowie ein äußerer Teil des zweiten externen Pin 304b werden von der äußeren Gehäusestruktur 361 nur teilweise umschlossen. Wie bereits in 1 beschrieben, weist der erste Bereich 301 zwei Befestigungslöcher 350 und 351 auf, und auf inneren Bereichen der externen Pins 303a, 304a sind Kontaktstellen 340, 342 angeordnet, die über elektrische Verbindungen 320, 322 mit Kontaktstellen 330, 332 auf dem Magnetfeldsensorchip 310 verbunden sind. Anstelle der U-förmigen Ausformung des intern Pins 105 sind zahlreiche andere Geometrien denkbar, mit denen vermieden wird, dass die Kontaktstellen 341, 341' auf dem internen Pin 305 direkt übereinander liegen.
  • Anhand von 3 wird außerdem ein Verfahren zum Herstellen des internen Pins 305 in einer Stromsensorvorrichtung entsprechend eines besonderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden Erfindung dargestellt. Vorzugsweise durch Vergießen wird die Gehäusestruktur 360 aufgebracht. Anschließend wird der äußere Teil des internen Pins 305b, der aus der Gehäusestruktur 360 heraussteht, von dem zweiten Bereich 302 des Leiterrahmen 300 an der Trennstelle 394 abgetrennt. Der interne Pin 305 wird nun ausschließlich durch die Gehäusestruktur 360 fixiert. Um die Gehäusestruktur 360 herum wird nun die äußere Gehäusestruktur 361 aufgebracht. Der interne Pin 305 befindet sich vollständig innerhalb der äußeren Gehäusestruktur 361. Vorzugsweise wird für die äußere Gehäusestruktur 361 eine Vergußmasse mit einer hinreichend niedrigen Verarbeitungstemperatur gewählt, so daß die innere Vergußmasse beim zweiten Vergussvorgang nicht unzulässig aufweicht. Erst nach dem zweiten Vergießen werden die äußeren Bereiche der externen Pins 303b und 304b von dem zweiten Bereich 302 des Leiterrahmen 300 an den Trennstellen 392 und 393 abgetrennt. Ebenso wird der zweite Bereich 302 entlang der Trennstellen 390 und 391 von dem ersten Bereich 301 des Leiterrahmens 300 abgetrennt. Vorzugsweise werden die Trennvorgänge durch Stanzen durchgeführt.
  • In 4 ist ein Ausführungsbeispiel eines ersten Bereichs des Leiterrahmens 401 dargestellt. Gezeigt sind zwei mögliche Ausformungen einer Laschenstruktur 411 und 412, die entlang ihrer Kanten 421 und 422 eine exakte Ausrichtung eines Magnetfeldsensorchips ermöglichen. Der Magnetfeldsensorchip ist in 4 nicht dargestellt. Eine erste Laschenstruktur 411 auf der linken Seite des ersten Bereiches 401 weist eine Kante 421 auf, an der ein in 4 nicht dargestellter Magnetfeldsensorchip exakt ausgerichtet wird. Ebenso weist die auf der rechten Seite gezeigte Laschenstruktur 412 eine Kante 422 auf, an deren Seite ebenfalls ein Magnetfeldsensorchip ausgerichtet werden kann.
  • Die in 4 dargestellten Laschenstrukturen 411 und 412 sind nur beispielhaft gewählt. Es können auch andere geometrische Ausformungen gewählt werden, die eine exakte Ausrichtung der Magnetfeldsensorchips ermöglichen.
  • Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen kann auf einem Leiterrahmen eine zusätzliche Auswertevorrichtung angeordnet sein, die mit Magnetfeldsensorchips elektrisch verbunden ist. Die Auswertevorrichtung ist vorzugsweise ein Halbleiterchip.
  • Abweichend von den gezeigten Ausführungsbeispielen können jeweils zwei Magnetfeldsensorchips auf einer Oberseite und einer Unterseite eines Leiterrahmens angeordnet werden. Die Magnetfeldsensorchips werden dabei in einer Brückenschaltung angeordnet, wobei die Magnetfeldsensorchips auf einer Seite des Leiterrahmens in der Hauptdiagonalen und die Magnetfeldsensorchips auf der anderen Seite des Leiterrahmens in der Nebendiagonale angeordnet sind.
  • Ein weiteres Ausführungsbeispiel eines internen Pins weist neben einer inneren Gehäusestruktur keine weiter äußere Gehäusestruktur auf. Ein sich außerhalb der inneren Gehäusestruktur befindlicher Teil des internen Pins weist eine Isolierschicht auf. Abweichend von dem oben beschriebenen Herstellungsverfahren für den internen Pin wird in diesem Fall keine äußere Gehäusestruktur aufgebracht. Stattdessen wird der außerhalb der inneren Gehäusestruktur angeordnete Teil des internen Pins nach dem Abtrennen von einem zweiten Bereich des Leiterrahmens mit einer Isolierschicht, vorzugsweise Isolierlack, umgeben.
  • Gemäß einem weitern Ausführungsbeispiel weist eine oder beide Seiten des Leiterrahmens Magnetfeldsensorchips auf, die mit Mitteln der Dünnschichttechnik aufgetragen sind.
  • Bezugszeichenliste
    • 100
    Leiterrahmen
    101
    erster Bereich
    101a
    innere Bereich des ersten Bereich
    101b
    linker äußerer Bereich des ersten Bereich
    101c
    rechter äußerer Bereich des ersten Bereich
    102
    zweiter Bereich
    103
    erster externer Pin
    103a
    innerer Bereich des ersten externen Pin
    103b
    äußerer Bereich des ersten externen Pin
    104
    zweiter externer Pin
    104a
    innerer Bereich des zweiten externen Pin
    104b
    äußerer Bereich des zweiten externen Pin
    105
    interner Pin
    105a
    innerer Bereich des internen Pin
    105b
    äußerer Bereich des internen Pin
    110
    oberer Magnetfeldsensorchip
    120
    erste elektrische Verbindung
    121
    zweite elektrische Verbindung
    122
    dritte elektrische Verbindung
    130
    erste Kontaktstelle
    131
    zweite Kontaktstelle
    132
    dritte Kontaktstelle
    140
    vierte Kontaktstelle
    141
    fünfte Kontaktstelle
    142
    sechste Kontaktstelle
    150
    erstes Befestigungsloch
    151
    zweites Befestigunsloch
    160
    Gehäusestruktur
    190
    erste Trennlinie
    191
    zweite Trennlinie
    192
    dritte Trennlinie
    193
    vierte Trennlinie
    194
    fünfte Trennlinie
    201
    Oberseite
    202
    Unterseite
    210
    unterer Magnetfeldsensorchip
    221
    untere elektrische Verbindung
    300
    Leiterrahmen
    301
    erster Bereich
    301a
    innere Bereich des ersten Bereich
    301b
    linker äußerer Bereich des ersten Bereich
    301c
    rechter äußerer Bereich des ersten Bereich
    302
    zweiter Bereich
    303
    erster externer Pin
    303a
    innerer Bereich des ersten externen Pin
    303b
    äußerer Bereich des ersten externen Pin
    304
    zweiter externer Pin
    304a
    innerer Bereich des zweiten externen Pin
    304b
    äußerer Bereich des zweiten externen Pin
    305
    interner Pin
    305a
    innerer Bereich des internen Pin
    305b
    äußerer Bereich des internen Pin
    305d
    linker Bereich des internen Pin
    305e
    rechter Bereich des internen Pin
    310
    oberer Magnetfeldsensorchip
    320
    erste elektrische Verbindung
    321
    zweite elektrische Verbindung
    321'
    untere elektrische Verbindung
    322
    zweite elektrische Verbindung
    330
    erste Kontaktstelle
    331
    zweite Kontaktstelle
    332
    dritte Kontaktstelle
    340
    vierte Kontaktstelle
    341
    fünfte Kontaktstelle
    341'
    erste untere Kontaktstelle
    342
    sechste Kontaktstelle
    350
    erstes Befestigungsloch
    351
    zweites Befestigunsloch
    360
    Gehäusestruktur
    361
    äußere Gehäusestruktur
    390
    erste Trennlinie
    391
    zweite Trennlinie
    392
    dritte Trennlinie
    393
    vierte Trennlinie
    394
    fünfte Trennlinie
    401
    erster Bereich
    411
    erste Laschenstruktur
    412
    zweite Laschenstruktur
    421
    erste Kante
    422
    zweite Kante

Claims (13)

  1. Stromsensorvorrichtung mit folgenden Merkmalen: einem Leiterrahmen (100; 300), der einen ersten Bereich (101; 301; 401) mit einem Stromleiter und einen zweiten Bereich mit einem internen Pin (105; 305) aufweist, wobei der zweite Bereich des Leiterrahmens während der Herstellung der Stromsensorvorrichtung von dem ersten Bereich abgetrennt wurde; zwei Magnetfeldsensorchips (110, 210; 310), die auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens (100; 300; 400) im wesentlichen einander gegenüber angeordnet sind; und elektrische Verbindungen (121, 221, 321, 321'), die die Magnetfeldsensorchips über den internen Pin (105; 305) miteinander verbinden.
  2. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 1, die ferner eine Auswertevorrichtung aufweist, die mit Magnetfeldsensorchips verbunden ist.
  3. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei der zweite Bereich des Leiterrahmens (100; 300) ferner einen externen Pin (103, 104; 303, 304), der mit einem der Magnetfeldsensorchips (110, 210; 310) verbunden ist, aufweist.
  4. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 3, die eine Gehäusestruktur (160; 360) aufweist, die die Magnetfeldsensorchips (110, 210; 310) und die Auswertevorrichtung vollständig, sowie den ersten Bereich (101; 301) und den externen Pin (103, 104; 303, 304) teilweise umschließt.
  5. Stromsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der der Leiterrahmen (400) eine Laschenstruktur (411, 412) aufweist.
  6. Stromsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die vier Magnetfeldsensorchips aufweist, die in einer Brückenschaltung angeordnet sind.
  7. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der sich der interne Pin (305) innerhalb der Gehäusestruktur (361) befindet.
  8. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der sich der interne Pin (105) aus der Gehäusestruktur (160) erstreckt und der sich außerhalb der Gehäusestruktur (160) befindliche Teil des internen Pins (105) eine elektrische Isolierung aufweist.
  9. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 4, bei der der interne Pin (105; 305) je eine Kontaktstelle (141; 341, 341') auf seiner Oberseite und auf seiner Unterseite aufweist, die mit den beiden Magnetfeldsensorchips (110, 210; 310) verbunden sind.
  10. Stromsensorvorrichtung gemäß Anspruch 9, bei der der interne Pin (305) eine Form aufweist, derart, daß die Kontaktstellen (341, 341') nicht übereinander liegen.
  11. Stromsensorvorrichtung gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der einer oder beide der Magnetfeldsensorchips mit Mitteln der Dünnschichttechnik aufgetragen sind.
  12. Verfahren zum Herstellen einer Stromsensorvorrichtung mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Leiterrahmens (300), der einen ersten Bereich (301) mit einem Stromleiter, einen internen Pin (305) sowie einen externen Pin (303, 304) aufweist; b) Anordnen von zwei Magnetfeldsensorchips (310) auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens (300); c) Herstellen einer elektrischen Verbindung (320, 321, 321', 322) zwischen einem Magnetfeldsensorchip (310) und einem Pin (303, 304, 305); d) Befestigen einer Gehäusestruktur (160; 360) an wenigstens einem Teil des ersten Bereichs (101; 301) und wenigstens einem Teil des internen Pins (105; 305); e) Trennen eines äußeren Bereiches des internen Pins (305b) von dem ersten Bereich (301) des Leiterrahmens (300); f) Befestigen einer äußeren Gehäusestruktur (361), die den internen Pin (305) vollkommen umschließt, an wenigstens einem Teil des externen Pins (303, 304); g) Trennen eines äußeren Bereich des externen Pin (303b, 304b) von dem ersten Teil (301) des Leiterrahmens.
  13. Verfahren zum Herstellen einer Stromsensorvorrichtung mit folgenden Schritten: a) Bereitstellen eines Leiterrahmens, der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter, einen internen Pin sowie einen externen Pin aufweist; b) Anordnen von zwei Magnetfeldsensorchips auf entgegengesetzten Seiten des Leiterrahmens; c) Herstellen einer elektrischen Verbindung zwischen einem Magnetfeldsensorchip und einem Pin; d) Befestigen einer Gehäusestruktur an wenigstens einem Teil des ersten Bereichs und wenigstens einem Teil des internen Pin; e) Trennen eines äußeren Bereichs des internen Pin von dem ersten Bereich des Leiterrahmens; f) Aufbringen einer Isolierung auf dem äußeren Bereichs des internen Pins; g) Trennen eines äußeren Bereichs des externen Pin von dem ersten Teil des Leiterrahmens.
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