[发明专利]用于电流测量的设备

说明书

技术领域

本发明涉及用于电流测量的设备。

背景技术

有许多配置和变体的电流导体可用。电流传感器，例如从US7129691、WO2005026749、WO2006130393和US2010156394已知，这样的电流传感器检测由电流所生成的磁场，被封包在常规IC外壳内，并且要测量的电流所流经的电流导体在其中被引导穿过外壳。这样的电流传感器包含电流导体，该电流导体作为引线框架的一部分排列，引线框架用于安装和生产电气终端，电流传感器还包含安装在引线框架上的半导体芯片，该芯片包括至少一个磁场传感器和对于其操作以及对于其输出信号的处理所需的电子器件。

此外，封入常规IC外壳内的电流传感器也是已知的，例如，从JP2003302428，这种电流传感器安装在导电路径上方的印刷电路板上并测量流过导电路径的电流。

发明内容

根据本发明的用于电流测量的设备包括：

具有第一电流导体的衬底，以及

具有第二电流导体的电流传感器，其中所述电流传感器

被封入IC外壳中并安装在所述衬底上的所述第一电流导体上方，其中所述第二电流导体与附接的第一和第二终端引线整体地形成，并且包括第三电气终端引线和半导体芯片，所述半导体芯片具有带有磁场传感器的有效表面和用于所述磁场传感器的操作的电子电路，所述半导体芯片安装在所述第二电流导体上，其中

所述第一和第二终端引线在所述外壳的第一侧壁上从所述外壳伸出，并且与所述第一侧壁相对的所述外壳的侧壁上的所述第三终端引线，朝所述衬底弯曲，

所述半导体芯片安装在面向所述衬底的所述第二电流导体的侧面上，

所述半导体芯片的电气终端通过接合线连接到所述第三终端引线，

所述磁场传感器对平行于所述半导体芯片的所述有效表面并垂直于所述第二电流导体延伸的所述磁场的分量敏感，

所述第二电流导体在所述第一电流导体的上方并平行于所述第一电流导体延伸，其中在操作中，要测量的第一电流流过所述第一电流导体，要测量的第二电流流过所述第二电流导体。

根据第一方面，要测量的第一电流和要测量的第二电流是相同电流，且第二电流导体以这样的方式电气连接到第二终端引线，使得所述要测量的电流流过第一电流导体，并且以相反方向流过第二电流导体。

优选地，衬底包括至少又一个电流导体，该电流导体以这样的方式与所述第一电流导体串联连接，使得要测量的电流以相同方向流过所述第一电流导体和所述至少又一个电流导体。

根据第二方面，设备以这样的方式配置，使得在操作中，要测量的第一电流以预定方向流过所述第一电流导体，要测量的第二电流以相同方向流过所述第二电流导体，使得由第一电流所生成的磁场和由第二电流所生成的磁场在磁场传感器的位置指向相反的方向，并且以这样的方式彼此调节第一电流导体与磁场传感器的宽度和距离和第二电流导体与磁场传感器的宽度和距离，使得如果两个电流具有相同的强度，则在磁场传感器的位置处关于由第一电流所生成的磁场大小和由第二电流所生成的磁场大小一样强。

优选地，磁屏蔽被附接到半导体芯片反面的第二电流导体的侧面上。

优选地，磁场传感器包括至少一个磁场集中器和至少一个霍尔元件，其中霍尔元件是被布置在所述磁场集中器下方的所述磁场集中器的边缘区域中的水平霍尔元件，或者是被布置在与所述磁场集中器相邻的所述磁场集中器的边缘区域中的垂直霍尔元件。

可另选地，磁场传感器是AMR或GMR或磁通门传感器。

优选地，在半导体芯片和电流传感器的第二电流导体之间安置了陶瓷板，该陶瓷板被用作电绝缘体。

在一个实施例中，陶瓷板在所有四个侧面伸出半导体芯片以外至少0.1mm。

在另一个实施例中，陶瓷板在所有四个侧面伸出半导体芯片以外至少0.4mm。

附图说明

附图被纳入本说明书中并构成本说明书的一部分，示出了本发明的一个或多个实施例，用于与详细描述一起，说明本发明的原理和实现。附图不是按比例绘制的。在附图中：

图1和2示出了根据本发明的用于电流测量的设备的一实施例的截面和顶视图，

图3和4示出了根据本发明的用于电流测量的设备的进一步的实施例的截面图，以及

图5示出了另外配备有磁屏蔽的根据本发明的设备。

具体实施方式