[发明专利]应用于电流传感器的隔离结构及电流传感器

说明书

本发明揭示了一种应用于电流传感器的隔离结构及电流传感器，所述隔离结构自下向上依次包括：电流导体层、绝缘介质层和磁场感应电路层；所述绝缘介质层包括：粘结于所述电流导体层设置的第一粘结层、粘结于所述磁场感应电路层设置的第二粘结层，以及设置于所述第一粘结层和所述第二粘结层之间的增强型绝缘安全隔离层；本发明通过对隔离结构中的绝缘介质层进行替换，可以使得该绝缘介质层满足安全隔离性能要求的同时，提供较强的支撑力。

技术领域

本发明属于微电子机械制造领域，尤其涉及一种应用于电流传感器的隔离结构及电流传感器。

背景技术

电流传感器是一种检测装置，其能感受到被测电流的信息，并能将检测感受到的信息，按一定规律变换成为符合一定标准需要的电信号或其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。

如图1所示，现有的电流传感器结构包括：金属框架1，电性连接金属框架1的隔离结构2，以及设置于隔离结构正上方的且具有磁感应功能的霍尔传感器3；所述金属框架1通常使用裸铜为基材的金属材料。

所述隔离结构自下向上依次包括：电流导体层21、绝缘介质层22，粘结层23、感应电路层24；所述粘结层通常为具有粘合效果的胶水。结合图2所示，传统的绝缘介质层22采用双层胶带结构，每层胶带通常由聚酰亚胺材质的膜22a和粘合膜22b组成；如此，现有的隔离结构能实现电流导体通过大电流产生电场被磁感应电路感测，同时达到电流导体和磁感应电路之间电气隔离的目的。

然而，受技术局限性的影响，现有技术的隔离结构的隔离性能，如耐压和浪涌，取决于绝缘介质层的聚酰亚胺材质的膜的质量和层数；即：为了确保隔离性能，绝缘介质层的厚度需要达到一定的厚度。

如图2所示，现有技术的绝缘介质层使用双层胶带结构，在温度变化过程中，会导致电流传感器承受过大的应力，造成磁感应电路的翘曲，进而在使用过程中，会导致磁场感应电路的灵敏度偏移，影响电流传感器的性能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种应用于电流传感器的隔离结构及电流传感器；

为了实现上述发明目的之一，本发明一实施方式提供一种应用于电流传感器的隔离结构，所述隔离结构自下向上依次包括：电流导体层、绝缘介质层和磁场感应电路层；

所述绝缘介质层包括：粘结于所述电流导体层设置的第一粘结层、粘结于所述磁场感应电路层设置的第二粘结层，以及设置于所述第一粘结层和所述第二粘结层之间的增强型绝缘安全隔离层。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述增强型绝缘安全隔离层包括：靠近第一粘结层设置的硅基晶圆和设置于所述硅基晶圆之上的绝缘膜。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述硅基晶圆与所述磁场感应电路层具有相同的热膨胀系数。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述增强型绝缘安全隔离层为玻璃板。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述玻璃的热膨胀系数与所述磁场感应电路层的热膨胀系数的差值小于预设热膨胀系数阈值。

为了实现上述发明目的另一，本发明一实施方式提供一种电流传感器，包括：金属框架，电性连接所述金属框架、且如上所述的隔离结构，以及与所述隔离结构配合设置的霍尔传感器。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述霍尔传感器嵌设于所述磁场感应电路层、且贴近所述绝缘介质层设置，并位于所述电流导体层的电场集中区域。

作为本发明一实施方式的进一步改进，所述电流导体层包括：半圆形第一分区，以及连接所述第一分区并延伸至外部框架上的第二分区；

其中，在隔离结构叠装方向上，所述第一分区的投影完整映射在所述绝缘介质层内，且所述第一分区的边缘与所述绝缘介质层的相邻边缘之间形成距离差。