[go: up one dir, main page]

DE102004021862A1 - Current sensor has two lead frames each having a magnetic field sensor chip that are attached to the frame opposite one another - Google Patents

Current sensor has two lead frames each having a magnetic field sensor chip that are attached to the frame opposite one another Download PDF

Info

Publication number
DE102004021862A1
DE102004021862A1 DE102004021862A DE102004021862A DE102004021862A1 DE 102004021862 A1 DE102004021862 A1 DE 102004021862A1 DE 102004021862 A DE102004021862 A DE 102004021862A DE 102004021862 A DE102004021862 A DE 102004021862A DE 102004021862 A1 DE102004021862 A1 DE 102004021862A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
magnetic field
field sensor
lead frame
sensor chip
current
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102004021862A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102004021862B4 (en
Inventor
Udo Ausserlechner
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Infineon Technologies AG
Original Assignee
Infineon Technologies AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Infineon Technologies AG filed Critical Infineon Technologies AG
Priority to DE102004021862.5A priority Critical patent/DE102004021862B4/en
Publication of DE102004021862A1 publication Critical patent/DE102004021862A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102004021862B4 publication Critical patent/DE102004021862B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/207Constructional details independent of the type of device used
    • H10W72/5363
    • H10W72/884
    • H10W90/736
    • H10W90/756

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)

Abstract

A current sensor comprises two lead frame (L1,L2) parts of a current conductor each having a magnetic field sensor chip (IC1,IC2) on one side. The two opposing sides of the lead frames are back-to-back so that the chips are opposite one another. Independent claims are also included for the following: (A) a production process for the above;and (B) an operating process for the above.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf das Gebiet der Halbleitersensorik und insbesondere bezieht sich die vorliegende Erfindung auf einen Magnetfeldsensor, der sich gegenüber dem Stand der Technik einfacher herstellen lässt.The The present invention relates to the field of semiconductor sensor technology and in particular, the present invention relates to a Magnetic field sensor, facing make the prior art easier.

Um ein Magnetfeld eines stromdurchflossenen Leiters berührungslos messen zu können, können spezielle Magnetfeldsensoren verwendet werden, die in einer bestimmten Position in Bezug auf den Leiter angeordnet sind. Dabei kann der Leiter zugleich als Leadframe verwendet werden und eine Magnetfeldkomponente parallel zur Leiteroberfläche ausgewertet werden (z. B. mit einem GMR oder einer vertikalen Hallsonde). Weiter kann die Messung von äußeren Störfeldern unbeeinflusst bleiben, wozu das Feld über- und unter dem Leiterstreifen (das heißt dem Leadframe) gemessen wird. An beiden Orten hat das Feld unterschiedliches Vorzeichen, so dass sich sein Betrag durch Subtraktion verdoppelt. Fremdfelder sind jedoch in guter Näherung homogen, so dass sie durch die Subtraktion herausgekürzt werden.Around a magnetic field of a current-carrying conductor contactless to be able to measure can Special magnetic field sensors are used in a given Position are arranged with respect to the conductor. It can the Head can also be used as a leadframe and a magnetic field component evaluated parallel to the conductor surface (eg with a GMR or a vertical Hall probe). Further can be the measurement of external interference fields remain unaffected, including the field above and below the conductor strip (that is the Leadframe) is measured. In both places the field has different things Sign, so that its amount doubles by subtraction. foreign fields however, are in good approximation homogeneous, so that they are cut out by the subtraction.

Ein solches Problem wurde bereits in der Patentanmeldung mit dem deutschen Aktenzeichen 10315532.5 behandelt. In dieser Patentanmeldung wurde vorgeschlagen, dass zwei Magnetfeldsensorchips 502 und 504 am selben Leadframe 506 montiert werden können, wie es in 5 dargestellt ist. Der erste Magnetfeldsensorchip 502 wird in diesem Fall beispielsweise durch eine Klebeschicht 508 am Leadframe 506 befestigt, während der zweite Magnetfeldsensorchip 504 durch eine zweite Haftschicht 510 am Leadframe 506 befestigt wird. Der erste Magnetfeldsensorchip 502 ist durch einen ersten Bonddraht 512 mit einem externen Pin 514 verbunden, wogegen der zweite Magnetfeldsensorchip 504 mittels eines zweiten Bonddrahtes 516 entweder auch mit dem externen 514 oder einem vom externen Pin 514 elektrisch getrennten und lotrecht zur Zeichenebene festgesetzten weiteren Pin (der hier nicht dargestellt ist) verbunden ist. Viele anwendungsspezifische Details wurden bereits in der zuvor genannten Patentanmeldung aufgeführt und werden hiermit durch Referenz einbezogen. Insbesondere soll auf einen wesentlichen Aspekt verwiesen werden, der in der vorliegenden Patentanmeldung von Bedeutung ist, nämlich dass sich eine Möglichkeit schaffen lässt, wie elektrische Verbindungen zwischen den beiden Chips hergestellt werden können. In der zuvor genannten Patentanmeldung wurden dazu "interne Pins" eingeführt. Nachteilig bei der zuvor genannten Patentanmeldung erweist sich, dass die Montagetechnik für einen derartigen Stromsensor von bestehenden Einrichtungen erheblich abweicht und daher umständlich, kostspielig, risikoreich und zeitaufwendig ist.Such a problem has already been dealt with in the German patent application 10315532.5. In this patent application it has been suggested that two magnetic field sensor chips 502 and 504 on the same leadframe 506 can be mounted as it is in 5 is shown. The first magnetic field sensor chip 502 in this case, for example, by an adhesive layer 508 at the lead frame 506 attached while the second magnetic field sensor chip 504 through a second adhesive layer 510 at the lead frame 506 is attached. The first magnetic field sensor chip 502 is through a first bonding wire 512 with an external pin 514 while the second magnetic field sensor chip 504 by means of a second bonding wire 516 either with the external one 514 or one from the external pin 514 electrically separated and perpendicular to the plane set further pin (which is not shown here) is connected. Many application-specific details have already been given in the aforementioned patent application and are hereby incorporated by reference. In particular, reference should be made to an essential aspect, which is important in the present patent application, namely that it is possible to create a way of making electrical connections between the two chips. In the aforementioned patent application, "internal pins" were introduced. A disadvantage of the aforementioned patent application proves that the assembly technique for such a current sensor differs significantly from existing facilities and therefore cumbersome, costly, risky and time consuming.

Ferner ist in der DE 19815906 A1 ein Gehäuse für Leistungshalbleiter offenbart, das einen Chip auf einem Leadframe (= Leiterrahmen) mit mehreren Leads (= Leitern) umfasst, wobei der Chip mit einem oder mehreren Bonddrähten mit einzelnen der Leads verbunden ist. Durch das Anbringen von zwei Chips auf einander gegenüberliegenden Seiten des Leads weist der in der DE 19815906 A1 offenbarte Leistungshalbleiter wieder den Nachteil auf, dass sowohl der Chip auf der Leadframe-Unterseite als auch jener auf der Leadframe-Oberseite am Leadframe befestigt werden müssen. Üblicherweise verwendet man zu einer Befestigung der Chips auf den Leitern Hart- oder Weichlote oder Klebstoffe. Eine solche Chipmontage auf der Ober- und Unterseite von Leadframes wirft das Problem auf, dass der Vorgang der Befestigung der Chips die Haftung des anderen Chips am gleichen Leadframe nicht stören darf. Dazu gibt es folgende Möglichkeiten:

  • a) Beide Chips werden zugleich (d.h. simultan) auf der Leadframe-Ober- und -Unterseite befestigt, so dass beide Kleber/Lote zugleich aushärten. Während des Aushärtens darf sich dabei die Lage der Chips gegenüber dem Leadframe nicht unzulässig ändern. Dadurch, dass die Chips gleichzeitig zu beiden Seiten des Leadframes befestigt werden, kann dies ein schwieriges Problem darstellen. Herkömmlicherweise liegt der Chip auf dem Leadframe, so dass eine Position durch die Schwerkraft nicht verändert wird. Wenn nun allerdings der zweite Chip auf der Leadframe-Unterseite liegt, so kann es bei schlecht gewählten Prozessparametern dazu kommen, dass sich seine Lage während des Aushärtens ändert. Alternativ kann man aber das Leadframe während des Aushärtens auch senkrecht stellen, so dass beide Chips die Schwerkraft in derselben Richtung (parallel zur Chipebene bzw. Lötfläche/Klebefläche) wird. Die Chips werden solange gehalten, bis das Lot/der Kleber zu Folgeabkühlung hinlänglich zäh wird, so dass sich die Lage der Chips auch dann nicht mehr ändert, wenn sie losgelassen werden.
  • b) Die Chips werden zeitlich hintereinander am Leadframe befestigt, wobei man zwei Kleber/Lote verwenden muss, die unterschiedliche Aushärtungs- bzw. Erweichungstemperaturen haben. Zuerst wird dann ein Chip mit jenem Kleber/Lot befestigt, das die höhere Verarbeitungstemperatur benötigt, danach wird der andere Chip mit einem Kleber/Lot befestigt, dessen Verarbeitungstemperatur hinreichend niedrig ist, so dass die erste Kleb/Lötstelle nicht unzulässig erweicht wird.
Furthermore, in the DE 19815906 A1 discloses a package for power semiconductors comprising a chip on a leadframe (= leadframe) with multiple leads (= conductors), wherein the chip is connected to one or more bond wires to individual ones of the leads. By attaching two chips on opposite sides of the lead points in the DE 19815906 A1 Power semiconductors again revealed the disadvantage that both the chip on the leadframe bottom and those on the leadframe top must be attached to the leadframe. Usually, hard or soft solders or adhesives are used to secure the chips to the conductors. Such chip mounting on the top and bottom of leadframes raises the problem that the process of attaching the chips must not interfere with the adhesion of the other chip to the same leadframe. There are the following options:
  • a) Both chips are attached simultaneously (ie simultaneously) to the leadframe top and bottom so that both adhesives / solders cure at the same time. During curing, the position of the chips relative to the leadframe may not change inadmissibly. The fact that the chips are attached to both sides of the leadframe at the same time can be a difficult problem. Conventionally, the chip is located on the leadframe, so that a position is not changed by gravity. If, however, the second chip is located on the bottom side of the leadframe, it may happen that the situation changes during hardening in the case of poorly selected process parameters. Alternatively, however, one can also set the leadframe vertical during curing so that both chips become the force of gravity in the same direction (parallel to the chip plane or soldering surface / bonding surface). The chips are held until the solder / adhesive becomes reasonably choppy for follow-up cooling, so that the location of the chips does not change even when released.
  • b) The chips are attached one after the other to the leadframe using two adhesives / solders having different curing and softening temperatures, respectively. First, a chip is attached with that glue / solder that needs the higher processing temperature, then the other chip is attached with an adhesive / solder, the processing temperature is sufficiently low, so that the first adhesive / solder joint is not unduly softened.

Weiterhin offenbart die US 5783463 A ein Halbleiterelement, bei dem wieder ein erster Halbleiterchip auf einer Oberseite eines Leadframes angeordnet ist, während ein zweiter Halbleiterchip auf einer Unterseite des Leadframes angeordnet ist. Bei einer derartigen Anordnung stellt sich wieder das zuvor genannte Problem der Befestigung der beiden Chips auf den beiden Seiten des Leadframes, wodurch sich wieder der Herstellungsprozess eines solchen Halbleiterelements erschwert.Furthermore, the disclosure US 5783463 A a semiconductor element, in which again a first semiconductor chip is mounted on an upper side of a leadframe is arranged while a second semiconductor chip is disposed on a bottom of the leadframe. With such an arrangement, the aforementioned problem of fixing the two chips on the two sides of the leadframe arises again, which again makes the production process of such a semiconductor element more difficult.

Die Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, einen Stromsensor, ein Verfahren zum Herstellen eines Stromsensors und ein Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors zu schaffen, wobei sich der Stromsensor gegenüber dem Stand der Technik einfacher herstellen lässt.The The object of the present invention is to provide a current sensor, a method for manufacturing a current sensor and a method for To operate a current sensor, wherein the current sensor across from make the prior art easier.

Diese Aufgabe wird durch einen Stromsensor gemäß Anspruch 1, ein Verfahren zum Herstellen einer Stromsensors gemäß Anspruch 13 und ein Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors gemäß Anspruch 16 gelöst.These The object is achieved by a current sensor according to claim 1, a method for producing a current sensor according to claim 13 and a method for operating a current sensor according to claim 16.

Die vorliegende Erfindung schafft eine Stromsensorvorrichtung mit folgenden Merkmalen:
einem ersten Leiterrahmen, der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter aufweist;
einen ersten Magnetfeldsensor, der auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens angeordnet ist;
einen zweiten Leiterrahmen, der einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist;
einen zweiten Magnetfeldsensor, der auf dem zweiten Bereich einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens angeordnet ist; und
wobei zweite Seiten der Leiterrahmen, die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, einander zugewandt angeordnet sind, derart, dass die Magnetfeldsensoren einander im Wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.
The present invention provides a current sensor device having the following features:
a first lead frame having a first region with a current conductor;
a first magnetic field sensor disposed on the first region on a first side of the first lead frame;
a second lead frame having a second region with a current conductor;
a second magnetic field sensor disposed on the second region of a first side of the second lead frame; and
wherein second sides of the lead frames facing the first sides thereof are arranged facing each other, such that the magnetic field sensors are arranged substantially opposite to each other.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Herstellen eines Stromsensors mit folgenden Schritten:
Bereitstellen eines ersten und zweiten Leiterrahmens, wobei der erste Leiterrahmen einen ersten Bereich mit einem Stromleiter aufweist und der zweite Leiterrahmen einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist;
Anordnen eines ersten Magnetfeldsensors auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens;
Anordnen eines zweiten Magnetfeldsensors auf dem zweiten Bereich auf einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens; und
Anordnen von zweiten Seiten der Leiterrahmen, die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, derart, dass die zweiten Seiten einander zugewandt ausgerichtet werden und die Magnetfeldsensoren im Wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet werden, um den Stromsensor herzustellen.
Further, the present invention provides a method of manufacturing a current sensor, comprising the steps of:
Providing first and second leadframes, the first leadframe having a first region with a current conductor and the second leadframe having a second region with a current conductor;
Arranging a first magnetic field sensor on the first region on a first side of the first lead frame;
Arranging a second magnetic field sensor on the second region on a first side of the second lead frame; and
Arranging second sides of the lead frames opposed to the first sides thereof such that the second sides are aligned facing each other and the magnetic field sensors are arranged substantially opposite to each other to make the current sensor.

Ferner schafft die vorliegende Erfindung ein Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors, wobei der Stromsensor einen ersten Leiterrahmen, der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter, einen ersten Magnetfeldsensorchip, der auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des Leiterrahmens angeordnet ist, aufweist, einen zweiten Leiterrahmen, der einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist, einen zweiten Magnetfeldsensorchip, der auf dem zweiten Bereich einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens angeordnet ist, umfasst und wobei zweite Seiten der Leiterrahmen, die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, einander zugewandt angeordnet sind, derart, dass die Magnetfeldsensorchips einander im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Verfahren zum Betreiben des Stromsensors folgende Schritte aufweist:
Beaufschlagen des ersten Leiterrahmens oder des zweiten Leiterrahmens mit einem Strom; und
Erfassen eines Signals des ersten Magnetfeldsensorchips oder des zweiten Magnetfeldsensorchips.
Further, the present invention provides a method of operating a current sensor, wherein the current sensor comprises a first lead frame having a first region with a current conductor, a first magnetic field sensor chip disposed on the first region on a first side of the lead frame, a second lead frame comprising a second region having a current conductor, a second magnetic field sensor chip disposed on the second region of a first side of the second lead frame, and second faces of the lead frames facing the first sides thereof facing each other, in that the magnetic field sensor chips are arranged substantially opposite one another, the method for operating the current sensor having the following steps:
Applying a current to the first lead frame or the second lead frame; and
Detecting a signal of the first magnetic field sensor chip or the second magnetic field sensor chip.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Erkenntnis zugrunde, dass zuerst der erste Magnetfeldsensor auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens montiert wird, dann der zweite Magnetfeldsensor in herkömmlicher Weise auf der ersten Seite des zweiten Leiterrahmens montiert wird und dann beide Leiterrahmen mit dem Rücken, d.h. zweiten Seiten, die den ersten Seiten gegenüberliegen, zueinander fixiert werden. Dies bedeutet insbesondere, dass die Leiterrahmen in eine Position gebracht werden, bei denen die Seiten, auf denen die Magnetfeldsensoren nicht montiert sind, zueinander zugewandt sind. Um einen Schutz des ersten und zweiten Magnetfeldsensors bereitstellen zu können, lassen sich auch die beiden Magnetfeldsensoren vor dem Ausrichten der zweiten Seiten der Leiterrahmen zueinander beispielsweise durch eine Umspritzung in eine Vergussmasse absichern. Alternativ kann dieses Fixieren beispielsweise durch Kleben mit einem leitfähigen oder isolierenden Kleber erfolgen oder durch weiteres Vergießen realisiert werden.Of the The present invention is based on the finding that first the first magnetic field sensor mounted on a first side of the first lead frame is then the second magnetic field sensor in a conventional manner on the first Side of the second lead frame is mounted and then both lead frames with the back, i.e. second sides, which are opposite to the first sides, fixed to each other become. This means in particular that the ladder frames in one Position are brought where the sides on which the magnetic field sensors are not are mounted, facing each other. For a protection of the first and be able to provide second magnetic field sensor, the two can be Magnetic field sensors prior to aligning the second sides of the lead frames for example, by an encapsulation in a potting compound to secure. Alternatively, this fixing can be done by, for example Stick with a conductive or insulating adhesive or realized by further potting become.

Im Betrieb wird dann Strom durch die beiden Leiterrahmen geschickt, wobei der Strom tangentielle Felder auf der Oberfläche beider Magnetfeldsensoren erzeugt. Die Magnetfeldsensoren lassen sich dann beispielsweise über interne oder externe Pins derselben so verschalten, dass sie externe Felder subtrahieren und von dem Stromfluss durch einen oder beide Leiterrahmen erzeugte Felder addieren. Die wesentliche Erkenntnis der vorliegenden Erfindung besteht daher darin, dass ein Gesamtsignal, das sich aus einem Anteil von Signalen des ersten Magnetfeldsensors und einem Anteil von Signalen des zweiten Magnetfeldsensors ergibt, unabhängig von der Aufteilung des Stroms auf den ersten oder zweiten Leiterrahmen ist.In operation, current is then sent through the two lead frames, the current generating tangential fields on the surface of both magnetic field sensors. The magnetic field sensors can then be interconnected via internal or external pins, for example, so that they subtract external fields and add fields generated by the current flow through one or both leadframes. The essential finding of the present invention is therefore that a total signal, which results from a proportion of signals of the first magnetic field sensor and a proportion of signals of the second magnetic field sensor, regardless of the distribution of the current to the first or second lead frame is.

Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert.preferred embodiments The present invention will be described below with reference to the accompanying Drawings closer explained.

Es zeigen:It demonstrate:

1A eine Darstellung eines magnetischen Feldes, wie es sich bei einem Stromfluss durch einem Leiterrahmen ausbildet; 1A a representation of a magnetic field, as it forms in a current flow through a lead frame;

1B eine Darstellung von zwei nebeneinander angeordneten Leiterrahmen mit entsprechend angeordneten Magnetfeldsensoren; 1B a representation of two juxtaposed lead frame with appropriately arranged magnetic field sensors;

2 einen Zwischenschritt eines Ausführungsbeispiels des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen eines Stromsensors; 2 an intermediate step of an embodiment of the method according to the invention for producing a current sensor;

3 ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromsensors; 3 a first embodiment of a current sensor according to the invention;

4 ein weiteres Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Stromsensors; und 4 a further embodiment of a current sensor according to the invention; and

5 eine Darstellung eines herkömmlichen Stromsensors. 5 a representation of a conventional current sensor.

In der nachfolgenden Beschreibung der bevorzugten Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden für die in den verschiedenen Zeichnungen dargestellten und ähnlich wirkenden Elemente gleiche oder ähnliche Bezugszeichen verwendet, wobei eine wiederholte Beschreibung dieser Elemente verzichtet wird.In the following description of the preferred embodiments of the present invention are for those in the various Drawings shown and similar acting elements same or similar Reference numeral used, with a repeated description of this Elements is omitted.

Unter Zuhilfenahme der 1A und 1B soll an dieser Stelle bewiesen werden, dass ein vom Stromsensor ausgegebenes Signal unabhängig von der Aufteilung eines Stroms auf den ersten oder zweiten Leiterrahmen ist. Diese Aussage ist ein wesentlicher Aspekt, der die praktische Ausformung der vorliegenden Erfindung entscheidend beeinflusst. Da die beiden Leiterrahmen sehr niederohmig sind, können Kontaktwiderstände zwischen beiden Leiterrahmen nicht vernachlässigt werden. Sie führen dazu, dass sich der Gesamtstrom nicht gleichmäßig (das heißt 50 % des Gesamtstroms im ersten Leiterrahmen und 50 % des Gesamtstroms im zweiten Leiterrahmen) auf den ersten und zweiten Leiterrahmen aufteilt. Da der Kontaktwiderstand weiters einen anderen Temperaturgang haben kann wie der Widerstand des Leiterrahmenmaterials, ändert sich die Stromaufteilung auch noch über die Temperatur, so dass sich ein gravierendes Problem für die Genauigkeit dieser Stromsensoren ergeben könnte.With the help of 1A and 1B it should be proved at this point that a signal output by the current sensor is independent of the distribution of a current on the first or second lead frame. This statement is an essential aspect that decisively influences the practical embodiment of the present invention. Since the two lead frames are very low impedance, contact resistance between the two lead frames can not be neglected. They cause the total current not to divide equally (ie 50% of the total current in the first lead frame and 50% of the total current in the second lead frame) on the first and second lead frames. Further, since the contact resistance may have a different temperature response than the resistance of the lead frame material, the current split also changes over temperature, so that a serious problem could arise for the accuracy of these current sensors.

Im Folgenden wird daher gezeigt, dass die Stromaufteilung wegen der Symmetrie des Magnetfeldes zu keiner Beeinträchtigung der Genauigkeit führt. Das Magnetfeld eines Leiterrahmens L1, dessen Querschnitt in 1A gezeigt ist, genügt folgender Symmetriebedingung: By(–x', y')= – By(X', y') für alle x' und y'. Dabei fließt der Strom aus der in 1A dargestellten Zeichenebene heraus. Zu beachten ist, dass das Koordinatensystem x' und y' im Zentrum des in 1A dargestellte Leiters L1 angeordnet ist.In the following, therefore, it is shown that the current distribution due to the symmetry of the magnetic field leads to no impairment of the accuracy. The magnetic field of a lead frame L1, whose cross section in 1A is shown, the following symmetry condition suffices: B y (-x ', y') = - B y (X ', y') for all x 'and y'. The current flows from the in 1A out of the drawing plane. Note that the coordinate system x 'and y' is at the center of the in 1A shown conductor L1 is arranged.

Für die nähere Beschreibung der Wirkungsweise eines erfindungsgemäßen Stromsensors, wie er im Prinzipschaltbild aus 1B dargestellt ist, wird im weiteren die folgende Notation verwendet:

B1
y-Komponente am Ort des ersten Magnetfeldsensors (das heißt am ersten Chip IC1 am ersten Leiterrahmen L1),
B2
y-Komponente am Ort des zweiten Magnetfeldsensors (das heißt am zweiten Chip IC2 am zweiten Leiterrahmen L2),
I0
Gesamtstrom durch beide Leiterrahmen L1 und L2,
k·I0
Strom durch den Leiterrahmen 1,
(1–k)·I0
Strom durch den Leiterrahmen L2,
d
Chipdicke,
t
Leiterrahmendicke des ersten Leiterrahmens L1 und des zweiten Leiterrahmens L2, und
g
Normalabstand der beiden Leiterrahmen L1 und L2 (das heißt, ihrer zugewandten Innenfläche).
For a more detailed description of the operation of a current sensor according to the invention, as in the schematic diagram of 1B the following notation is used in the following:
B1
y component at the location of the first magnetic field sensor (that is, at the first chip IC1 on the first lead frame L1),
B2
y component at the location of the second magnetic field sensor (that is, at the second chip IC2 at the second lead frame L2),
I 0
Total current through both lead frames L1 and L2,
k · I 0
Current through the lead frame 1,
(1-k) · I 0
Current through the lead frame L2,
d
Chip thickness,
t
Conductor frame thickness of the first lead frame L1 and the second lead frame L2, and
G
Normal distance of the two lead frames L1 and L2 (that is, their facing inner surface).

Das erste Magnetfeld B1, das durch den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 gemessen werden kann, lässt sich durch den folgenden Ausdruck beschreiben: B1 =k·I0By(–t/2 – d, y) + (1–k)·I0·By (–t/2 – g – t – d, y). The first magnetic field B1 that can be measured by the first magnetic field sensor chip IC1 can be described by the following expression: B1 = k · I 0 B y (-T / 2 -d, y) + (1-k) · I 0 · B y (-T / 2-g -t -d, y).

Das Magnetfeld B2, das am zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 gemessen werden kann, lässt sich durch den folgenden Ausdruck beschreiben: B2 =k·I0·By (t2/ + g + t + d, y) + (1 – k)·I0·By(t/2 + d, y). The magnetic field B2 that can be measured at the second magnetic field sensor chip IC2 can be described by the following expression: B2 = k · I 0 · B y (t2 / + g + t + d, y) + (1 - k) · I 0 · B y (t / 2 + d, y).

In der oben bezeichneten Notation wird mit dem Ausdruck By jenes Feld bezeichnet, dass durch 1 Ampere Stromfluss zustande kommt.In the above notation, the expression B y designates that field that is due to 1 ampere current flow.

Mit der oben genannten Symmetriebedingung lässt sich leicht zeigen, dass für die Differenz aus B2 – B1 gilt: B2 – B1 = I0·By(t/2 + d, y) + I0·By(t/2 + g + t + d, y). With the symmetry condition mentioned above it is easy to show that the difference between B2 and B1 is : B2 - B1 = I 0 · B y (t / 2 + d, y) + I 0 · B y (t / 2 + g + t + d, y).

Die zuvor genannte Differenzbeziehung zeigt, dass B2 – B1 eine Funktion I0, nicht aber von k ist. Somit ist die Differenz der Felder am Ort der beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 unabhängig von der Stromaufteilung auf die beiden Leiterrahmen L1 und L2. Die Aufteilung des Gesamtstroms I0 auf die Leiter L1 und L2 beeinflusst das Signal B2 – B1 daher nicht. B2 – B1 misst somit die Summe des Gesamtstroms durch die Leiterrahmen L1 und L2. Dabei ist die genaue Geometrie des Leiterquerschnitts von dem ersten Leiterrahmen L1 und dem zweiten Leiterrahmen L2 nicht wesentlich. Der erste Leiterrahmen L1 kann sogar einen anderen Querschnitt haben als der zweite Leiterrahmen L2. Um eine optimale Messeigenschaft des Stromsensors bereitzustellen, sollte allerdings der Leiterquerschnitt eine gerade Funktion bezüglich der in 1A dargestellte x'-Koordinate sein, so dass der erste Leiterrahmen L1 und der zweite Leiterrahmen L2 somit bezüglich seiner Mittelebene als Symmetrieachse achsensymmetrisch sein sollte, damit die obige Symmetriebedingung gilt.The aforementioned difference relation shows that B2 - B1 is a function I 0 , but not k. Thus, the difference of the fields at the location is at the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 regardless of the current distribution on the two lead frames L1 and L2. The distribution of the total current I 0 on the conductors L1 and L2 therefore does not affect the signal B2 - B1. B2 - B1 thus measures the sum of the total current through the lead frames L1 and L2. The exact geometry of the conductor cross-section of the first lead frame L1 and the second lead frame L2 is not essential. The first lead frame L1 may even have a different cross section than the second lead frame L2. In order to provide an optimal measuring characteristic of the current sensor, however, the conductor cross-section should have an even function with respect to the in 1A represented x'-coordinate, so that the first lead frame L1 and the second lead frame L2 should thus be axially symmetric with respect to its center plane as the axis of symmetry, so that the above symmetry condition applies.

Für die Herstellung der oben beschriebenen Anordnung sind ferner die folgenden Montagemöglichkeiten denkbar:

  • 1. Verwendung eines einzelnen Grundleiterrahmens, wie beispielsweise dem in 2 dargestellte Leiterrahmen L12. Die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 werden nebeneinander am gleichen Leadframe (d.h. Leiterrahmen) L12 platziert. Zwischen den ICs befinden sich Ausstanzungen 202, die für eine Verbindung beider Magnetfeldsensorchips (das heißt ICs) als interne Pins, beispielsweise wie die Pins 204 oder als externe Pins 206 oder als optionale externe Pins 208 benutzt werden können. An der Außenseite zumindest eines der beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 befinden sich die Pins zur Stromversorgung beider Magnetfeldsensoren sowie zur Dateneingabe oder Datenausgabe. Als Dateneingabe für einen Magnetfeldsensor wäre in diesem Zusammenhang ein Eingangspin zum Kalibrieren des Sensors denkbar, die Datenausgabe kann die Ausgabe eines Messwerts umfassen. Die Stromflussrichtung in der in 2 dargestellten Applikation ist vertikal in beiden Teilen L1 und L2 des Leadframes gleich gerichtet. Zuerst werden die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 am Leiterrahmen L12 mit herkömmlichen Verfahren (beispielsweise durch Kleben oder Löten) befestigt. Dieses Befestigen kann dabei auf der gleichen Seite des Leiterrahmens L12 erfolgen, wodurch sich die herkömmlichen Herstellungsverfahren einsetzen lassen. Dabei kann je nach Bedarf eine leitende Verbindung oder eine elektrische Isolation zwischen den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 und dem Leiterrahmen L12, das heißt, den Primärstromleiter, geschaffen werden. Danach werden beispielsweise die Verbindungen der Magnetfelssensorchips untereinander sowie zur Außenwelt durch herkömmliche Bondverfahren hergestellt. Hieran anschließend gibt es die folgenden beiden Möglichkeiten: a) Der Leiterrahmen L12 wird an der in 2 dargestellten gestrichelten Linie 210 gefaltet, so dass die Leiterrahmenteile links und rechts von der gestrichelten Linie 210 mit der Rückseite zueinander stehen. Dies bedeutet beispielweise, dass die in 2 dargestellte Anordnung derart gefaltet wird, dass die beiden äußeren Enden 212 des Gesamtleiterrahmens L12 nach hinten geklappt werden, wodurch sich die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 auf den Außenseiten des Gesamtleiterrahmens L12 befinden. Dazu ist es notwendig, den Gesamtleiterrahmen L12 zumindest teilweise aus einem gesamten Leiterrahmenband (beispielsweise einem Endlosband) herauszustanzen. Dieses Endlosband lässt sich insbesondere aus produktionstechnischen Gründen vorteilhaft verwendet, da in einem solchen Band eine Montage der Magnetfeldsensorchips kostengünstig und einfach herstellbar ist. Danach kann die Anordnung des zusammengeklappten Leiterrahmens L12 vergossen werden, um ein Schutzgehäuse um die beiden Magnetfeldsensoren IC1 und IC2 bereitzustellen. Dieser Fertigungsschritt ist wohl aber sehr kompliziert und unhandlich. Daher wird in der Praxis meist die nachfolgend näher beschriebene Alternative bevorzugt. b) Die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 werden einzeln vergossen, um ein Schutzgehäuse um diese Magnetfeldsensorchips bereitzustellen. In diesem Fall werden die beiden Verbindungspins zwischen den beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 teilweise freistehend – das heißt, unvergossen – belassen. Danach erst werden die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 teilweise oder zur Gänze freigestanzt und die Faltung entlang der gestrichelten Linie 210 vorgenommen. Alternativ zur Faltung kann auch eine Trennung erfolgen: Danach werden die beiden Teile mit dem ersten Leiterrahmen L1 und dem zweiten Leiterrahmen L2 mit dem Rücken zueinander gebracht und verbunden, was beispielsweise durch ein Löten, Kleben oder Schweißen möglich ist. Dabei gibt es die Möglichkeit, dass beide Leiterrahmen-Rücken ganzflächig leitfähig miteinander (beispielsweise elektrisch leitfähig durch eine Haftschicht 302) verbunden werden, wie es in 3 dargestellt ist. Die Magentfeldsensorchips IC1 und IC2 mit den jeweiligen (Magnetfeld-) Elementarsensoren IC1' und IC2' können dann durch eine Haftschicht 304 (= die attach) auf den ersten Leiterrahmen L1 oder zweiten Leiterrahmen L2 befestigt werden, wie es in 3 dargestellt ist. Alternativ können auch die beiden Leiterrahmen-Rücken nicht ganzflächig verbunden werden, wie es beispielsweise durch die Haftschicht 302 in 4 dargestellt ist. In diesem Fall lässt sich auch als Verbindungsschicht eine Haftschicht mit einem isolierenden oder nicht-isolierenden Material verwenden. Alternativ ist auch denkbar, dass die beiden Magnetfeldsensorchips auf den Leiterrahmen mit einer Vergussmasse einzeln umspritzt werden, so dass diese Magnetfeldsensorchips und ein erster Bereich der Leiter L1 oder L2, auf dem die Magnetfeldsensorchips jeweils angeordnet sind von der Vergussmasse umschlossen werden. Beispielsweise kann dann die Vergussmasse bei Zusammenklappen auch die Rückseite beider Leiterrahmen L1 und L2 bedecken, so dass diese nur noch an ihren Pins miteinander verbunden sind. Ebenso ist es denkbar, dass die beiden Leiterrahmenteile L1 und L2 vollständig voneinander isoliert bleiben und damit die Summe der in dem Leiterrahmen L1 und dem Leiterrahmen L2 fließenden Ströme gemessen werden kann, ohne dass diese dabei galvanisch in Verbindung stehen.
  • 2. Verwendung zweiter getrennter Leiterrahmen: Diese Möglichkeit entspricht der in Punkt 1b aufgezeigten Möglichkeit bei Trennung der beiden Leiterrahmenteile L1 und L2. Insbesondere können dazu zwei (End-los-) Leiterrahmenbänder verwendet werden, wobei auf das erste Band nur Magnetfeldsensorchips vom Typ des ersten Magnetfeldsensorchips IC1 aufgebracht und auf das zweite Band nur Magnetfeldsensorchips vom Typ des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2 aufgebracht werden. Danach gibt es wieder die folgenden Möglichkeiten, dass a) beide Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 getrennt voneinander noch in ihrem Leiterrahmenband vergossen und anschließend mit dem Rücken zueinander montiert werden, oder b) einer der beiden Magnetfeldsensoren aus seinem Leiterrahmenband herausgestanzt und mit dem Rücken zum anderen Magnetfeldsensor montiert und danach erst vergossen wird. Um die beiden Leiterrahmen L1 und L2 in Deckung zu bringen, werden vorteilhafterweise Zentrierbohrungen wie die in 2 dargestellten Bohrungen 214 verwendet. Alternativ lassen sich auch ähnliche Zentriermarken verwenden. Ebenfalls vorstellbar sind Knipsverbindungen, das heißt Einrastverbindungen, bei denen z. B. die Magnetfeldsensoren IC1 und IC2 oder eine erste Vergussmasse 216, die den ersten Magnetfeldsensor IC1 und einen ersten Bereich des ersten Leiterrahmens L1, auf dem der erste Magnetfeldsensorchip IC1 angeordnet ist, umschließt und eine zweite Vergussmasse 218, die den zweiten Magnetfeldsensor IC2 und einen ersten Bereich, auch dem der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 angeordnet ist, umschließt, aufeinander „aufgeknipst" werden. Diese „Knipsverbindung" kann beispielsweise als mechanisch einfach herzustellende Plastik-Einrast-Verbindung ausgeführt sein.
For the production of the arrangement described above, the following mounting options are also conceivable:
  • 1. Use of a single base ladder frame, such as in 2 illustrated lead frame L12. The two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are placed side by side on the same leadframe L12. There are cutouts between the ICs 202 which is for connecting both magnetic field sensor chips (ie, ICs) as internal pins, such as the pins 204 or as external pins 206 or as optional external pins 208 can be used. On the outside of at least one of the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are the pins for the power supply of both magnetic field sensors and for data input or data output. In this context, an input pin for calibrating the sensor would be conceivable as data input for a magnetic field sensor, the data output may include the output of a measured value. The current flow direction in the in 2 The application shown is directed vertically vertically in both parts L1 and L2 of the leadframe. First, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are attached to the lead frame L12 by conventional methods (for example, by gluing or soldering). This fastening can take place on the same side of the lead frame L12, whereby the conventional manufacturing methods can be used. In this case, as required, a conductive connection or an electrical insulation between the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 and the lead frame L12, that is, the primary current conductor, are created. Thereafter, for example, the connections of the magnetic field sensor chips to each other and to the outside world are produced by conventional bonding methods. Following this, there are the following two possibilities: a) The lead frame L12 is connected to the in 2 shown dashed line 210 folded, leaving the ladder frame parts to the left and right of the dashed line 210 stand with the back to each other. This means, for example, that the in 2 shown arrangement is folded such that the two outer ends 212 of the Gesamtleiterrahmens L12 are folded backwards, whereby the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are on the outer sides of the Gesamtleiterrahmens L12. For this purpose, it is necessary to punch out the overall conductor frame L12 at least partially from an entire leadframe strip (for example, an endless strip). This endless belt can be advantageously used, in particular for reasons of production technology, since in such a belt assembly of the magnetic field sensor chips is inexpensive and easy to produce. Thereafter, the arrangement of the collapsed lead frame L12 may be potted to provide a protective package around the two magnetic field sensors IC1 and IC2. This production step is probably very complicated and unwieldy. Therefore, in practice usually the alternative described in more detail below is preferred. b) The two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are individually cast to provide a protective housing around these magnetic field sensor chips. In this case, the two connection pins between the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 partially free-standing - that is, non-pouring - left. Only then are the two magnetic field sensor IC1 and IC2 partially or completely punched free and the folding along the dashed line 210 performed. As an alternative to folding, a separation can also take place. Thereafter, the two parts are brought to the first lead frame L1 and the second lead frame L2 with their backs to each other and connected, which is possible for example by soldering, gluing or welding. There is the possibility that both leadframe backs over the entire surface conductive each other (for example, electrically conductive by an adhesive layer 302 ), as it is in 3 is shown. The magenta field sensor chips IC1 and IC2 with the respective (magnetic field) elementary sensors IC1 'and IC2' can then pass through an adhesive layer 304 (= the attach) are attached to the first lead frame L1 or second lead frame L2, as shown in 3 is shown. Alternatively, the two leadframe backs can not be connected over the entire surface, as for example by the adhesive layer 302 in 4 is shown. In this case, an adhesive layer having an insulating or non-insulating material can also be used as the bonding layer. Alternatively, too it is conceivable that the two magnetic field sensor chips are individually encapsulated on the lead frame with a potting compound, so that these magnetic field sensor chips and a first region of the conductors L1 or L2, on which the magnetic field sensor chips are respectively arranged, are enclosed by the potting compound. For example, then the potting compound when folding cover the back of both lead frames L1 and L2, so that they are connected to each other only at their pins. It is also conceivable that the two lead frame parts L1 and L2 remain completely isolated from one another and thus the sum of the currents flowing in the lead frame L1 and the lead frame L2 can be measured without them being electrically connected.
  • 2. Use of second separate leadframe: This possibility corresponds to the possibility shown in point 1b when the two leadframe parts L1 and L2 are separated. In particular, two (end-los-) lead frame bands can be used, wherein applied to the first band only magnetic field sensor chips of the type of the first magnetic field sensor chip IC1 and applied to the second band only magnetic field sensor chips of the type of the second magnetic field sensor chip IC2. Thereafter, there are again the following possibilities: a) both magnetic field sensor chips IC1 and IC2 are cast separately in their lead frame strip and then mounted with their backs to each other, or b) one of the two magnetic field sensors punched out of its lead frame tape and with his back to the other magnetic field sensor mounted and then shed first. In order to bring the two lead frames L1 and L2 in line, are advantageously centering holes as in 2 shown holes 214 used. Alternatively, similar centering marks can be used. Also conceivable Knipsverbindungen, that is snap-in connections, in which z. B. the magnetic field sensors IC1 and IC2 or a first potting compound 216 comprising the first magnetic field sensor IC1 and a first region of the first lead frame L1 on which the first magnetic field sensor chip IC1 is disposed, and a second potting compound 218 , which encloses the second magnetic field sensor IC2 and a first region, to which the second magnetic field sensor chip IC2 is arranged, are "snapped on one another." This "snap connection" can be embodied, for example, as a plastic snap-in connection which is easy to produce mechanically.

Ein besonderer Vorteil dieser Anordnung ist jener, dass man bei geringen Anforderungen an Störempfindlichkeit beispielsweise nur den in 3 oder 4 dargestellten linken Teil, bestehend aus den ersten Magnetfeldsensor IC1 und dem ersten Leiterrahmen L1 verwendet und die internen Pins je nach Schaltung offen lässt oder kurzschließt. Zu diesem Zweck lassen sich die internen Pins auch als externe Pins ausführen, die vom Kunden im Falle geringer EMV-Forderungen (EMV = Elektromagnetische Verträglichkeit) offen (= open) bzw. kurzgeschlossen (= short) betrieben werden können und im Falle hoher EMV-Forderungen mit dem zweiten Magnetfeldsensor (IC2 auf der gegenüberliegenden Seite des ersten Leiterrahmens L1 kombiniert werden können.A particular advantage of this arrangement is that with low requirements for susceptibility, for example, only in 3 or 4 shown left part, consisting of the first magnetic field sensor IC1 and the first lead frame L1 used and leaves the internal pins depending on the circuit open or short circuit. For this purpose, the internal pins can also be implemented as external pins which can be operated open (= open) or short-circuited (= short) by the customer in the case of low EMC requirements (EMC = Electromagnetic Compatibility) and in the case of high EMC Requirements can be combined with the second magnetic field sensor (IC2 on the opposite side of the first lead frame L1.

Ebenso ist es möglich, den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 ohne den zweiten Leiterrahmen L1 auszuführen. Dann fließt der zu messende Strom nur im ersten Leiterrahmen L1. Der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 kann nach dem Vergießen auf den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 aufgeknipst oder geklebt werden. Dabei sind dann die Dicken des Leiterrahmens L1 oder L2 und der Vergussmassen 216 und 218 idealerweise so zu bemaßen, dass der Normalabstand von der Oberfläche von dem ersten Leiterrahmen L1 zum Magnetfeldsensorchip in der Ausführung des ersten Magnetfeldsensorchips IC1 gleich groß ist, wie jener vom zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 zur Oberfläche des ersten Leiterrahmens L1. Das ist aber nicht unbedingt notwendig. Alternativ kann natürlich auch der erste Magnetfeldsensorchip IC1 ohne den ersten Leiterrahmen L1 ausgeführt werden. Dann fließt der zu messende Strom nur in dem zweiten Leiterrahmen L2. Als dritte Alternative kann eine dritter Leiter zum Leiten des zu messenden Stroms verwendet werden, so dass der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 zwar einen üblichen Leiterrahmen aufweisen, dieser jedoch nicht zum Leiten eines zu messenden Stromflusses verwendet wird. Es reicht also ein Leiter zwischen beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 aus.It is also possible to execute the second magnetic field sensor chip IC2 without the second lead frame L1. Then, the current to be measured flows only in the first lead frame L1. The second magnetic field sensor chip IC2 can be snapped or glued after casting onto the first magnetic field sensor chip IC1. In this case, then the thicknesses of the lead frame L1 or L2 and the potting compounds 216 and 218 ideally, to be dimensioned so that the normal distance from the surface of the first lead frame L1 to the magnetic field sensor chip in the embodiment of the first magnetic field sensor chip IC1 is the same as that of the second magnetic field sensor chip IC2 to the surface of the first lead frame L1. But that's not necessary. Alternatively, of course, the first magnetic field sensor chip IC1 can be performed without the first lead frame L1. Then, the current to be measured flows only in the second lead frame L2. As a third alternative, a third conductor may be used for conducting the current to be measured, so that the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 have a conventional lead frame, but this is not used to conduct a current flow to be measured. Thus, a conductor between both magnetic field sensor chips IC1 and IC2 is sufficient.

Die dritte Alternative ist wegen ihrer Modularität besonders günstig, da je nach Strombereich unterschiedlich dicke und breite Leiter einsetzbar sind. Die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 messen im eigentlichen Sinn ja nur die Stromdichte im Leiter; durch Änderung der Leiterquerschnittsfläche lässt sich bei gleichbleibender Stromdichte der Gesamtstrom skalieren. Vom Halbleiterhersteller wird dann ein Dublett von Magnetfeldsensorchips (das heißt, den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2) ausgeliefert. Dieses kann auf einem einzigen Leiterrahmenband hergestellt sein, wobei dann die elektrischen Verbindungen zwischen den Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2, das heißt, die internen Pins, bereits funktionsfertig ausgestaltet sind. Alternativ können die Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 aber auch physikalisch getrennt voneinander sein, so dass die elektrischen Verbindungen zwischen dem ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 noch durch eine Verbindung von zugehörigen Pins hergestellt werden sollte. In beiden Fällen ist das Dublette aber zusammengehörig und wurde als Einheit vom Halbleiterhersteller gemeinsam kalibriert.The third alternative is particularly favorable because of their modularity, since different thicknesses and widths can be used depending on the current range. The magnetic field sensor chips IC1 and IC2 actually measure only the current density in the conductor; By changing the conductor cross-sectional area, the total current can be scaled while the current density remains the same. From the semiconductor manufacturer is then a doublet of magnetic field sensor chips (that is, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2) shipped. This can be made on a single leadframe band, in which case the electrical connections between the magnetic field sensor chips IC1 and IC2, that is, the internal pins, are already configured to function. Alternatively, however, the magnetic field sensor chips IC1 and IC2 may be physically separate from each other so that the electrical connections between the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnet field sensor chip IC2 should still be made by a connection of associated pins. In both cases, however, the doublet is related and was calibrated as a unit by the semiconductor manufacturer.

Zu den internen Pins, wie sie beispielsweise in 2 durch die Bezugszeichen 204 gekennzeichnet sind, ist anzumerken, dass diese eine interne elektrische Verbindung zwischen dem ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 darstellen und keine elektrische Verbindung nach außen bieten. Allerdings können Sie eventuell von außen zugänglich sein. Dann steht die Anordnung durch Faltung, so sind die internen Pins inhärent miteinander verbunden. Wenn jedoch die beiden Leiterrahmenteile L1 und L2 voneinander vorerst getrennt sind, so können die internen Pins entweder vom Halbleiterhersteller miteinander verbunden werden (beispielsweise durch Löten oder Schweißen), oder aber sie sind einzeln für den Kunden zugänglich, der je nach Anwendung zu den zugehörigen Pins miteinander verbindet, um hohe EMV-Festigkeit zu erreichen, oder durch gezieltes Offenlassen bzw. Kurzschließen diverser interner Pins den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 nicht an den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 anzuschließen. Es ist auch denkbar, dass der Halbleiterhersteller zuerst die internen Pins miteinander verbindet und anschließend nochmals elektrisch nach außen hin isoliert (beispielsweise durch Aufbringen von Isolierlack oder abermaliges Vergießen des Verbundes).To the internal pins, such as those in 2 by the reference numerals 204 It should be noted that these constitute an internal electrical connection between the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 and do not provide an electrical connection to the outside. However, you may be accessible from the outside. Then the arrangement is convolution, so the internal pins are inherently connected. However, if the two leadframe parts L1 and L2 are initially disconnected from each other, the internal pins can either be interconnected (eg, by soldering or welding) by the semiconductor manufacturer, or they can be individually accessed by the customer, depending on the application to the associated pins interconnects in order to achieve high EMC strength, or not to connect the second magnetic field sensor chip IC2 to the first magnetic field sensor chip IC1 by deliberately leaving open or short-circuiting various internal pins. It is also conceivable that the semiconductor manufacturer first connects the internal pins with each other and then again electrically insulated to the outside (for example, by applying insulating varnish or re-casting the composite).

Ein wesentlicher Vorteil der Anordnung ist, dass der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 parallel ausgeliefert werden, das heißt, sie entstammen zumeist demselben Frontend-Produktionslos, oder auch demselben Montagelos. Im Idealfall entstammen sie demselben Wafer und sind auf diesem unmittelbar nebeneinander angeordnet. Daher ist ihre Paarungstoleranz optimal hinsichtlich magnetischer Empfindlichkeit und Temperaturgang, sowie auch optimal hinsichtlich einem Innenwiderstand, einem Alterungsverhalten, einer Magnetfeldempfindlichkeit, einem Temperaturgang dieser Parameter, etc.One An essential advantage of the arrangement is that the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 delivered in parallel be, that is, they usually come from the same front-end production lot, or else the same assembly lot. Ideally, they come from the same wafer and are placed on this side by side. Therefore their mating tolerance is optimal in terms of magnetic sensitivity and temperature response, as well as optimal with respect to an internal resistance, an aging behavior, a magnetic field sensitivity, a temperature gradient this parameter, etc.

Ferner ist noch ein weiterer Vorteil zu erwähnen: Wenn die Verbindung beider ICs mit internen Pins gemacht wird, so werden diese gebondet, bevor der Endtest ausgeführt wird. Deshalb kann man beim Kalibrieren anlässlich des Endtests den Einfluss der Bonddrähte und der internen Pins (z.B. Kontaktwiderstände) mit berücksichtigen und erhält somit genauer abgeglichene Teile.Further is yet another advantage to mention: if the connection of both ICs are made with internal pins, so these are bonded before the Final test performed becomes. Therefore, one can influence the calibration during the final test the bonding wires and internal pins (e.g., contact resistances) and receives thus more exactly balanced parts.

Weiters gibt es noch einen wichtigen Vorteil:
Die Elementarsensoren sind empfindlich auf Magnetfelder parallel zur Chipebene. Vor dem Falten bzw. Rücken-zu-Rücken-Montieren reagieren sie auf ein tangentielles Magnetfeld mit gleichem Vorzeichen. Nach dem Falten wird ja die Richtung des 2. Sensors umgedreht, sodass er mit unterschiedlichem Vorzeichen auf das angelegte Magnetfeld reagiert. Also kann man die Anordnung nach dem Falten nur noch durch ein differentielles Magnetfeld – wie es von einem dazwischenliegenden Leiter erzeugt wird – testen. Das ist u.U. ein Problem, wenn man z.B. eine sehr hohe Stromstärke bräuchte, um hinreichende Felder für Testzwecke zu erzeugen. Deshalb ist es ein Vorteil, wenn man die Sensoren vor dem Falten in üblichen homogenen Feldern – die gleiche Richtung auf beiden Sensoren haben – testen kann, denn diese lassen sich einfacher mit großer Feldstärke erzeugen.
There is another important advantage:
The elementary sensors are sensitive to magnetic fields parallel to the chip plane. Before folding or back-to-back mounting, they react to a tangential magnetic field of the same sign. After folding, the direction of the second sensor is reversed, so that it responds with different signs to the applied magnetic field. So you can test the arrangement after folding only by a differential magnetic field - as it is generated by an intermediate conductor - test. This may be a problem, for example, if you need a very high current to generate sufficient fields for testing purposes. Therefore, it is an advantage to be able to test the sensors before folding in common homogeneous fields - the same direction on both sensors - because these are easier to produce with high field strength.

Weiters erfolgt die Montage (das heißt, das Zusammenfügen von den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2, durch Kleben, Löten oder Knipsen) unmittelbar nach dem Prozess des Aufbringens des Gehäuses, das heißt, dem Vergießen und vor dem Endtest des Halbleiterherstellers. Durch die kleine thermische Masse der Anordnung in bezug auf herkömmliche Stromsensoren (insbesondere durch das Fehlen eines schweren Magnetkerns) ist es dabei möglich, den Endtest bei mehreren Temperaturen aufgrund des geringen Zeitbedarfs bei dem Testen ohne schweren Magnetkern auszuführen und das System bezüglich seines Temperaturgangs, insbesondere seines Offset-Fehlers und seiner Empfindlichkeit, zu kalibrieren. Dieses Kalibrieren kann dabei dadurch erfolgen, dass der Stromsensor zuerst in einer ersten Umgebungstemperatur gemessen wird, dann die ersten Umgebungstemperatur verändert wird, um eine zweite Umgebungstemperatur zu erhalten dann das Signal des ersten oder zweiten Magnetfeldsensorchips erfasst wird, wobei das Erfassen dann ausgeführt wird, wenn der erste oder zweite Magnetfeldsensorchip die zweite Umgebungstemperatur aufweist. Hier durch kann auch eine Auswerteeinrichtung in dem erste Magnetfeldsensorchip IC1 in einem ersten Kalibrierungszustand gebracht werden und eine weitere Auswerteeinrichtung in dem zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 in einem zweiten Kalibrierungszustand werden, der sich vom ersten Kalibrierungszustand unterscheidet und somit fertigungstechnische Toleranzen der Magnetfeldsensorchips bzw. der Auswerteeinrichtung in den Magnetfeldsensorchips ausgleicht. Durch ein solches Kalibrieren erhöht sich ferner die Genauigkeit und die Zuverlässigkeit des Stromsensors, da 100 Prozent der Teile im gesamten Temperaturbereich getestet werden können. Ein Kunde erhält somit ein fertig kalibriertes Bauteil maximaler Genauigkeit und braucht selbst keine Überlegungen hinsichtlich Leitergeometrie und Kalibrierung über Temperatur anstellen.Furthermore, the assembly takes place (that is, the joining together of the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2, by gluing, soldering or notching) immediately after the process of applying the housing, the is called, the casting and before the final test of the semiconductor manufacturer. By the small one thermal mass of the arrangement with respect to conventional current sensors (in particular by the lack of a heavy magnetic core), it is possible to Final test at several temperatures due to the short time required in testing without a heavy magnetic core and the system in terms of his Temperature response, in particular its offset error and its sensitivity, to calibrate. This calibration can be done thereby, that the current sensor first in a first ambient temperature is measured, then the first ambient temperature is changed, to get a second ambient temperature then the signal of the first or second magnetic field sensor chips is detected, wherein the Capture then executed is when the first or second magnetic field sensor chip the second Ambient temperature has. Here by can also be an evaluation in the first magnetic field sensor chip IC1 in a first calibration state and another evaluation device in the second magnetic field sensor chip IC2 in a second calibration state, different from the first Calibration state differs and thus manufacturing technology Tolerances of the magnetic field sensor chips or the evaluation in compensates for the magnetic field sensor chips. By such a calibration elevated Furthermore, the accuracy and reliability of the current sensor, because 100 percent of the parts tested throughout the temperature range can be. A customer receives Thus, a finished calibrated component of maximum accuracy and does not need to think about it with regard to conductor geometry and calibration over temperature.

Zu den beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 ist ferner noch die folgende Erweiterung denkbar. Bisher wurde angenommen, dass der zweite Magnetfeldsensor IC2 lediglich einen Elementarsensor IC2' zur Detektion der zur Chipoberfläche tangentiellen Magnetfeldkomponente aufweist. Dieser wird mit dem Elementarsensor IC1' im ersten Magnetfeldsensorchip IC1 geeignet verschaltet, so dass eine Differenz zwischen einem ersten Signal des Elementarsensors IC1' im ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und einem zweiten Signal eines Elementarsensors IC2' im zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 gebildet werden kann. Da die Leiterstücke – das heißt, die internen Pins – jedoch für Dimensionen eines integrierten Schaltkreises als zu lange zu bezeichnen sind, empfiehlt sich eine Vorverstärkung oder Impedanzwandlung oder sonstige Signalvorverarbeitung der Sensorsignale des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2 (oder auch des ersten Magnetfeldsensorchips IC1). Dies ist leicht möglich, da der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 aus Sicht der Montagetechnik eine Mindestgröße haben sollte, um handhabbar zu sein. Da der Elementarsesensor IC2' zumeist wesentlich kleiner ist als diese Mindestgröße, bliebe wertvolle Silizium- bzw. Halbleiterfläche ungenutzt. Auch ist der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 einem Wafertest zu unterziehen. Da aber das Testen des Elementarsensors IC2' weniger Zeit benötigt, als das Weitersteppen zum nächsten Magnetfeldsensor, ist es auch aus Gründen der Testzeit attraktiv, mehr Intelligenz auf den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 zu packen. Also kostet es in der Praxis wenig, auch den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 analog zum ersten Magnetfeldsensorchip IC1 mit Elektronik, das heißt, mit einer integrierten Schaltung zu versehen. Denkt man diesen Gedanken bis zu Ende, so kommt man zu dem Schluss, dass es sich anbietet, den ersten Magnetfeldsensorchip IC1 und den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2 identisch auszugestalten. Jeder der beiden Magnetfeldsensorchips erhält somit ein Signal vom entsprechenden Partnerchip und verarbeitet dieses entweder getrennt oder gemeinsam mit seinem eigenen Signal zum Ausgangssignal. Dieses Verarbeiten kann dabei beispielsweise eine Differenzbildung und/oder eine Verstärkung der jeweiligen Signale umfassen. Dadurch erzielt man eine Redundanz, die in sicherheitsrelevanten Systemen vorteilhaft eingesetzt werden kann. Zusätzlich ist es möglich, beispielsweise durch eine Schalteinrichtung ein Umschalten zwischen einer Signalauswertung auf der Basis eines einzigen Magnetfeldsensorchips oder eine Signalauswertung auf der Basis von Signalen der beiden Magnetfeldsensorchips durchzuführen. Die Schalteinrichtung zum Koppeln einer Auswerteeinrichtung des ersten Magnetfeldsensorchips mit einer weiteren Auswerteeinrichtung des zweiten Magnetfeldsensorchips kann dabei ausgebildet sein, um ansprechend auf ein erstes Schaltsignal die Auswerteeinrichtung mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln und ansprechend auf ein zweites Schaltsignal die Auswerteeinrichtung nicht mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln. Eine solche Idee ist interessant, da zumeist diese Aufdoppelung der Magnetfeldsensorchips weniger als doppelte Chipfläche und weniger als doppelte Testzeit eines Einzelchips kostet und somit diese technische Zusatzleistung ökonomisch keinen wesentlichen Kostenfaktor darstellt. Eine Schwachstelle in der Einfügung derartiger redundanter Strukturen ist allerdings in der Verbindungstechnik beider Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 zu sehen, wobei sich diese Verbindungstechnik der beiden Magnetfeldsensoren allerdings durch eine eventuelle Aufdoppelung jeder Verbindung zuverlässiger und robuster machen lässt. Als weiterer Vorteil ist ferner zu nennen, dass die Anordnung auch dann noch prinzipiell funktioniert, wenn einer der Magnetfeldsensorchips ausfällt und dabei eine offene Verbindung zum Partnerchip entsteht. Auf diese Weise sinkt zwar die Empfindlichkeit auf cirka die Hälfte, da nur noch ein Feld auf einer Leiteroberfläche gemessen wird. Der Stromfluss kann allerdings noch notdürftig erfasst werden. Durch übliche Plausibilitätsvergleiche der Ausgangssignale beider Magnetfeldsensorchips kann man dann leicht feststellen, ob eventuell einer der beiden Magnetfeldsensorchips nicht mehr funktioniert.For the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 is still the following extension conceivable. Previously, it was assumed that the second magnetic field sensor IC2 has only one elementary sensor IC2 'for detecting the magnetic field component that is tangent to the chip surface. This is appropriately connected to the elementary sensor IC1 'in the first magnetic field sensor chip IC1, so that a difference between a first signal of the elementary sensor IC1' in the first magnetic field sensor chip IC1 and a second signal of an elementary sensor IC2 'in the second magnetic field sensor chip IC2 can be formed. Since the conductor pieces - that is, the internal pins - but for dimensions of an integrated circuit to be described as too long, we recommend a pre-amplification or impedance conversion or other signal preprocessing of the sensor signals of the second magnetic field sensor chip IC2 (or the first magnetic field sensor chip IC1). This is easily possible, since the second magnetic field sensor chip IC2 should have a minimum size from the point of view of assembly technology in order to be manageable. Since the elementary sensor IC2 'is usually much smaller than this minimum size, would remain valuable silicon or semiconductor surface unused. Also, the second magnetic field sensor chip IC2 is subjected to a wafer test. However, since testing the elementary sensor IC2 'takes less time than further stepping to the next magnetic field sensor, it is also attractive for reasons of test time to pack more intelligence on the second magnetic field sensor chip IC2. So in practice, it costs little, even the second magnetic field sensor chip IC2 analog to the first magnetic field sensor chip IC1 with electronics, that is, to be provided with an integrated circuit. If one thinks this thought to the end, one comes to the conclusion that it is advisable to design the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 identically. Each of the two magnetic field sensor chips thus receives a signal from the corresponding partner chip and processes this either separately or together with its own signal to the output signal. This processing may include, for example, a difference formation and / or a gain of the respective signals. This achieves a redundancy that can be advantageously used in safety-relevant systems. In addition, it is possible, for example by a switching device, to perform a switchover between a signal evaluation based on a single magnetic field sensor chip or a signal evaluation on the basis of signals of the two magnetic field sensor chips. The switching device for coupling an evaluation device of the first magnetic field sensor chip with a further evaluation device of the second magnetic field sensor chip can be designed to couple the evaluation device to the further evaluation device in response to a first switching signal and not to couple the evaluation device to the further evaluation device in response to a second switching signal , Such an idea is interesting, since usually this doubling of the magnetic field sensor chips costs less than twice the chip area and less than twice the test time of a single chip, and thus this technical additional service does not represent a significant economic cost. However, a weak point in the insertion of such redundant structures is to be seen in the connection technology of both magnetic field sensor IC1 and IC2, although this connection technique of the two magnetic field sensors can be made more reliable and robust by a possible doubling of each connection. Another advantage is also to mention that the arrangement still works in principle, if one of the magnetic field sensor chips fails and thereby creates an open connection to the partner chip. In this way, although the sensitivity drops to about half, since only one field is measured on a conductor surface. However, the current flow can still be detected in a makeshift manner. By usual plausibility comparisons of the output signals of both magnetic field sensor chips, one can then easily determine whether possibly one of the two magnetic field sensor chips no longer works.

Zusammenfassend ist festzustellen, dass der Kern der Erfindung einen Stromsensor betrifft, der den elektrischen Stromgesamtfluss durch ein oder mehrere Leiterteile misst, wobei der Strom im Falle mehrerer elektrisch miteinander verbundener Leiterteile dieselbe Stromflussrichtung aufweist, indem zwei Magnetfeldsensoren, die zur Leiteroberfläche parallele Magnetfeldkomponenten auf der Oberseite des obersten Leiterteils und auf der Unterseite des untersten Leiterteils messen, die Differenz bilden und zur Bewertung der Summe der Ströme durch alle Leiterteile heranziehen. Der Unterschied zur eingangs erwähnten Patentanmeldung besteht darin, dass die Magnetfeldsensoren nicht auf beiden Seiten ein- und desselben Leiter eines Leiterrahmens aufgebracht werden brauchen. Statt dessen werden sie auf der Oberseite von Leiterrahmen in konventioneller Weise befestigt. Die Leiterrahmen können dann zugleich als Leiter dienen. Wenn ein Leiterrahmen (beispielsweise des ersten Magnetfeldsensorschips IC1 und/oder des zweiten Magnetfeldsensorchips IC2) nicht als Leiter dient, so wird sein Gehäuse vorzugsweise mit Vorrichtungen versehen, die seine Lage bezüglich des ihm zugeordneten Leiters eindeutig definieren. Weiterhin ist anzumerken, dass die beiden Magnetfeldsensorchips IC1 und IC2 zueinander zugeordnet sind und vorzugsweise aus demselben Wafer und/oder demselben Montagelos stammen können und ferner in einem Endtest aufeinander abgestimmt oder kalibriert werden können. Weiterhin können der erste Magnetfeldsensorchip IC1 und der zweite Magnetfeldsensorchip IC2 identisch ausgestaltet sein, so dass das System redundant wird.In summary It should be noted that the gist of the invention is a current sensor relates to the total electric flow through one or more Conductor pieces measures, with the electricity in case of multiple electric interconnected conductor parts the same direction of current flow by having two magnetic field sensors parallel to the conductor surface Magnetic field components on top of the top conductor part and measure on the underside of the lowest ladder part, the difference form and used to evaluate the sum of the currents through all ladder parts. The difference to the aforementioned Patent application is that the magnetic field sensors are not on both sides of one and the same ladder of a ladder frame need to be applied. Instead, they are on top fastened by ladder frame in a conventional manner. The ladder frames can then serve as a leader at the same time. If a leadframe (for example the first magnetic field sensor chip IC1 and / or the second magnetic field sensor chip IC2) does not serve as a conductor, so its housing is preferably with devices provided that its location regarding clearly define the manager assigned to him. Furthermore is Note that the two magnetic field sensor chips IC1 and IC2 to each other are assigned and preferably from the same wafer and / or the same Montagelos can come and further tuned or calibrated in a final test can be. Furthermore you can the first magnetic field sensor chip IC1 and the second magnetic field sensor chip IC2 be configured identically, so that the system becomes redundant.

By B y
Magnetfeldtast durch 1 Ampere Stromfluss zustande kommtMagnetfeldtast due to 1 ampere current flow
x'x '
x-Koordinatex-coordinate
y'y '
y-Koordinatey coordinate
L1L1
erster Leiterrahmenfirst leadframe
L2L2
zweiter Leiterrahmensecond leadframe
IC1IC1
erster Magnetfeldsensorchipfirst Magnetic field sensor chip
IC2IC2
zweiter Magnetfeldsensorchipsecond Magnetic field sensor chip
B1B1
y-Komponente am Ort des ersten Elementarsensory component at the location of the first elementary sensor
B2B2
y-Komponente am Ort des zweiten Elementarsensorsy component at the location of the second elementary sensor
I0 I 0
Gesamtstrom durch beide Leitertotal current through both conductors
k·I0 k · I 0
Strom durch den ersten Leiterrahmen L1electricity through the first lead frame L1
(1–k)·I0 (1-k) · I 0
Strom durch den zweiten Leiterrahmen L2electricity through the second lead frame L2
dd
Chipdickechip thickness
tt
Leiterrahmendicke des ersten Leiterrahmens L1 und desLeadframe thickness the first lead frame L1 and the
zweiten Leiterrahmens L2second Lead frame L2
gG
Normalabstand der beiden Leiterrahmen L1 und L2 (dasnormal distance the two lead frames L1 and L2 (the
heißt, der Abstand der zugewandten Innenflächeis called, the Distance of the facing inner surface
202202
Ausstanzungenouts
204204
interne Pinsinternal pins
206206
externe Pinsexternal pins
208208
optionale externe Pinsoptional external pins
210210
gestrichelte Linie (Faltungslinie)dashed Line (folding line)
212212
Außenseite des Gesamtleiterrahmens L12outside of the overall ladder frame L12
L12L12
GesamtleiterrahmenTotal leadframe
214214
Zentrierbohrungcentering
216216
erste Vergussmasse zum Bilden der erstenfirst Potting compound for forming the first
Gehäusestruktur für den Magnetfeldsensorchip IC1housing structure for the Magnetic field sensor chip IC1
218218
Gussmasse zum Bilden einer zweiten Gehäusestruktur umSealing compound for forming a second housing structure around
den zweiten Magnetfeldsensorchip IC2the second magnetic field sensor chip IC2
302302
Haftschicht (leitend oder isolierend)adhesive layer (conductive or insulating)
IC1'IC1 '
Elementarmagnetfeldsensor 1Elementary magnetic field sensor 1
IC2'IC2 '
Elementarmagnetfeldsensor 2Elementary magnetic field sensor 2
304304
Haftschicht zum Befestigen der Magnetfeldsensoren IC1adhesive layer for fixing the magnetic field sensors IC1
und IC2 (= die attach)and IC2 (= the attach)
502502
erster Magnetfeldsensorchipfirst Magnetic field sensor chip
504504
zweiter Magnetfeldsensorchipsecond Magnetic field sensor chip
506506
Leiterrahmenleadframe
508508
erste Haftschicht zwischen dem erstenfirst Adhesive layer between the first
Magnetfeldsensorchip 502 und dem Leiterrahmen 506 Magnetic field sensor chip 502 and the ladder frame 506
510510
zweite Haftschicht zwischen dem zweitensecond Adhesive layer between the second
Magnetfeldsensorchip 504 und dem Leiterrahmen 506 Magnetic field sensor chip 504 and the ladder frame 506
512512
Bonddraht zum Kontaktieren des erstenbonding wire for contacting the first
Magnetfeldsensorchips 502 mit einem externenMagnetic field sensor chips 502 with an external one
Anschlusspin 514 connector pin 514
514514
externer Anschlusspinexternal connector pin
516516
zweiter Bonddraht zum Kontaktieren des zweitensecond Bonding wire for contacting the second
Magnetfeldsensorchips 504 mit dem externen Pin 514 Magnetic field sensor chips 504 with the external pin 514

Claims (16)

Stromsensor mit folgenden Merkmalen: einem ersten Leiterrahmen (L1), der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter aufweist; einem ersten Magnetfeldsensorchip (IC1), der auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens (L1) angeordnet ist; einem zweiten Leiterrahmen (L2), der einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist; einen zweiten Magnetfeldsensorchip (IC2), der auf dem zweiten Bereich einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens angeordnet ist; und wobei zweite Seiten der Leiterrahmen (L1, L2), die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, einander zugewandt angeordnet sind, derart, dass die Magnetfeldsensorchips (IC1, IC2) einander im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind.Current sensor with the following features: one first lead frame (L1) having a first region with a current conductor having; a first magnetic field sensor chip (IC1) mounted on the first area on a first side of the first lead frame (L1) is arranged; a second lead frame (L2) having a second region having a current conductor; a second Magnetic field sensor chip (IC2) located on the second area of a first Side of the second lead frame is arranged; and where second Side of the lead frames (L1, L2), the first sides of the same opposed, are arranged facing each other, such that the magnetic field sensor chips (IC1, IC2) are arranged substantially opposite one another. Stromsensor gemäß Anspruch 1, bei dem der erste Leiterrahmen (L1) mit dem zweiten Leiterrahmen (L2) durch eine Haftschicht (302) verbunden ist.Current sensor according to Claim 1, in which the first leadframe (L1) is connected to the second leadframe (L2) by an adhesive layer ( 302 ) connected is. Stromsensor gemäß Anspruch 1 oder 2, bei dem erste Magnetfeldsensorchip (IC1) und der zweite Magnetfeldsensorchip (IC2) durch ein Verbindungselement miteinander verbunden sind, wobei das Verbindungselement eine mechanische Einrast-Verbindung ist.Current sensor according to claim 1 or 2, in the first magnetic field sensor chip (IC1) and the second Magnetic field sensor chip (IC2) by a connecting element with each other are connected, wherein the connecting element is a mechanical latching connection is. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, bei dem der erste Leiterrahmen (L1) eine Achsensymmetrie bezüglich einer ersten Symmetrieachse aufweist und bei dem der zweite Leiterrahmen (L2) eine Achsensymmetrie bezüglich einer zweiten Symmetrieachse aufweist.Current sensor according to a the claims 1 to 3, in which the first lead frame (L1) has an axis symmetry in terms of a first axis of symmetry and wherein the second lead frame (L2) an axis symmetry with respect having a second axis of symmetry. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, der eine erste Gehäusestruktur (216) aufweist, in der der erste Bereich des ersten Leiterrahmens (L1) und der erste Magnetfeldsensorchip (IC1) angeordnet ist und der eine zweite Gehäusestruktur (218) aufweist, in der der zweite Magnetfeldsensorchip (IC2) und der zweite Bereich des zweiten Leiterrahmens (L2) angeordnet sind.Current sensor according to one of claims 1 to 4, which has a first housing structure ( 216 ), in which the first region of the first lead frame (L1) and the first magnetic field sensor chip (IC1) is arranged and which has a second housing structure ( 218 ), in which the second magnetic field sensor chip (IC2) and the second region of the second leadframe (L2) are arranged. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, der ferner eine Auswerteeinrichtung aufweist, die mit dem ersten Magnetfeldsensorchip (IC1) und dem zweiten Magnetfeldsensorchip (IC2) verbunden ist.Current sensor according to one of claims 1 to 5, further comprising an evaluation device, which is connected to the first magnetic field sensor chip (IC1) and the second magnetic field sensor chip (IC2). Stromsensor gemäß Anspruch 6, bei dem der erste Magnetfeldsensorchip (IC1) ausgebildet ist, um ein erstes Signal auszugeben und bei dem der zweite Magnetfeldsensorchip (IC2) ausgebildet ist, um ein zweites Signal auszugeben, wobei die Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, um aus dem ersten und zweiten Signal eine Differenz zu bilden.Current sensor according to claim 6, in which the first magnetic field sensor chip (IC1) is formed, to output a first signal and wherein the second magnetic field sensor chip (IC2) is adapted to output a second signal, wherein the Evaluation device is designed to from the first and second Signal to form a difference. Stromsensor gemäß Anspruch 7, bei dem die Auswerteeinrichtung ferner ausgebildet ist, um das erste Signal, das zweite Signal oder die Differenz zwischen dem ersten Signal und dem zweiten Signal in ein verarbeitetes Signal umzuwandeln.Current sensor according to claim 7, wherein the evaluation device is further formed to the first Signal, the second signal or the difference between the first Convert signal and the second signal into a processed signal. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, der ferner eine zweite Auswerteeinrichtung umfasst, die in dem zweiten Magnetfeldsensorchip (IC2) angeordnet ist und mit der Auswerteeinrichtung koppelbar ist, wobei die zweite Auswerteeinrichtung ausgebildet ist, um die Differenz aus dem ersten Signal und dem zweiten Signal zu berücksichtigen, um ein Ausgangssignal des Stromsensors zu bestimmen.Current sensor according to a the claims 6 to 8, which further comprises a second evaluation device, the is arranged in the second magnetic field sensor chip (IC2) and with the evaluation device can be coupled, wherein the second evaluation device is formed to the difference from the first signal and the to consider the second signal, to determine an output signal of the current sensor. Stromsensor gemäß Anspruch 9, der ferner eine Schalteinrichtung zum Koppeln der Auswerteeinrichtung mit der weiteren Auswerteeinrichtung aufweist, wobei die Schalteinrichtung ausgebildet ist, um ansprechend auf ein erstes Schaltsignal die Auswerteeinrichtung mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln und ansprechend auf ein zweites Schaltsignal die Auswerteeinrichtung nicht mit der weiteren Auswerteeinrichtung zu koppeln.Current sensor according to claim 9, further comprising a switching device for coupling the evaluation device having the further evaluation device, wherein the switching device is configured to, in response to a first switching signal To couple evaluation with the other evaluation and in response to a second switching signal, the evaluation device not to be coupled with the further evaluation device. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 9 oder 10, bei dem die weitere Auswerteeinrichtung der Auswerteeinrichtung entspricht.Current sensor according to a the claims 9 or 10, in which the further evaluation of the evaluation equivalent. Stromsensor gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei der die Auswerteeinrichtung in einem ersten Kalibrierungszustand ist und die weitere Auswerteeinrichtung in einem zweiten Kalibrierungszustand ist, der sich vom ersten Kalibrierungszustand unterscheidet.Current sensor according to a the claims 8 to 10, in which the evaluation device in a first calibration state is and the further evaluation device is in a second calibration state, which differs from the first calibration state. Verfahren zum Herstellen eines Stromsensors mit folgenden Schritten: Bereitstellen eines ersten Leiterrahmens (L1) und eines zweiten Leiterrahmens (L2), wobei der erste Leiterrahmen (L1) in einem ersten Bereich einen Stromleiter aufweist, und der zweite Leiterrahmen (L2) in einem zweiten Bereich einen Stromleiter aufweist; Anordnen eines ersten Magnetfeldsensorchips (IC1) auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des ersten Leiterrahmens (L1); Anordnen eines zweiten Magnetfeldsensorchips (IC2) auf dem zweiten Bereich auf einer ersten Seite eines zweiten Leiterrahmens (L2); und Anordnen von zweiten Seiten der Leiterrahmen (L1, L2), die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, derart, dass die zweiten Seiten einander zugewandt ausgerichtet werden und die Magnetfeldsensorchips (IC1, IC2) im wesentlichen einander gegenüberliegend angeordnet werden, um den Stromsensor herzustellen.Method for producing a current sensor with following steps: Providing a first lead frame (L1) and a second lead frame (L2), wherein the first lead frame (L1) has a current conductor in a first region, and the second lead frame (L2) in a second region a current conductor having; Arranging a first magnetic field sensor chip (IC1) the first area on a first side of the first lead frame (L1); Arranging a second magnetic field sensor chip (IC2) the second area on a first side of a second leadframe (L2); and Arranging second sides of the lead frames (L1, L2), which oppose the first pages of the same, such that the second sides are facing each other and the magnetic field sensor chips (IC1, IC2) are arranged substantially opposite one another, to make the current sensor. Verfahren gemäß Anspruch 13, bei dem die Schritte des Anordnens in einer ersten Umgebungstemperatur ausgeführt werden und der erste Magnetfeldsensorchip (IC1) ausgebildet ist, um ein erstes Signal bereitzustellen, und der zweite Magnetfeldsensorchip (IC2) ausgebildet ist, um ein zweites Signal bereit zu stellen, wobei das Verfahren ferner folgende Schritte aufweist: Verändern der ersten Umgebungstemperatur, um eine zweite Umgebungstemperatur zu erhalten; Erfassen des ersten oder zweiten Signals, wobei das Erfassen dann ausgeführt wird, wenn der erste oder zweite Magnetfeldsensorchip die zweite Umgebungstemperatur aufweist.Method according to claim 13, wherein the steps of placing in a first ambient temperature accomplished and the first magnetic field sensor chip (IC1) is formed, to provide a first signal, and the second magnetic field sensor chip (IC2) is designed to provide a second signal, the method further comprising the steps of: Changing the first ambient temperature to a second ambient temperature receive; Detecting the first or second signal, wherein the detecting then executed is when the first or second magnetic field sensor chip the second Ambient temperature has. Verfahren gemäß einem der Ansprüche 13 oder 14, bei dem der erste Magnetfeldsensorchip (IC1) eine Auswerteeinrichtung mit einer ersten Funktionalität aufweist und der zweite Magnetfeldsensorchip (IC2) eine weitere Auswerteeinrichtung mit einer zweiten Funktionalität aufweist, wobei das Verfahren zum Herstellen ferner folgende Schritte umfasst: Testen der ersten Funktionalität der Auswerteeinrichtung; und Testen der zweiten Funktionalität der weiteren Auswerteeinrichtung.Method according to one the claims 13 or 14, wherein the first magnetic field sensor chip (IC1) an evaluation device with a first functionality and the second magnetic field sensor chip (IC2) has another Having evaluation device with a second functionality, the method of manufacturing further comprising the steps of: Testing the first functionality the evaluation device; and Testing the second functionality of the others Evaluation. Verfahren zum Betreiben eines Stromsensors, wobei der Stromsensor einen ersten Leiterrahmen (L1), der einen ersten Bereich mit einem Stromleiter, einen ersten Magnetfeldsensorchip (IC1), der auf dem ersten Bereich auf einer ersten Seite des Leiterrahmens angeordnet ist, aufweist, einen zweiten Leiterrahmen (L2), der einen zweiten Bereich mit einem Stromleiter aufweist, einen zweiten Magnetfeldsensorchip (IC2), der auf dem zweiten Bereich einer ersten Seite des zweiten Leiterrahmens (L2) angeordnet ist, umfasst und wobei zweite Seiten der Leiterrahmen (L1, L2), die den ersten Seiten derselben gegenüberliegen, einander zugewandt angeordnet sind, derart, dass die Magnetfeldsensorchips (IC1, IC2) einander im wesentlichen gegenüberliegend angeordnet sind, wobei das Verfahren zum Betreiben des Stromsensors folgende Schritte aufweist: Beaufschlagen des ersten Leiterrahmens (L1) oder des zweiten Leiterrahmens (L2) mit einem Strom; und Erfassen eines Signals des ersten Magnetfeldsensorchips (IC1) oder des zweiten Magnetfeldsensorchips (IC2).A method of operating a current sensor, wherein the current sensor comprises a first lead frame (L1) having a first region with a current conductor, a first magnetic field sensor chip (IC1) disposed on the first region on a first side of the lead frame, a second lead frame (L2) having a second region with a current conductor, a second magnetic field sensor chip (IC2) disposed on the second region of a first side of the second lead frame (L2), and wherein second sides of the lead frames (L1, L2), which are opposite to the first sides thereof, arranged facing each other, such that the magnetic field sensor chips (IC1, IC2) are arranged substantially opposite each other, the method for operating the current sensor comprising the steps of: applying the first lead frame (L1) or the second Lead frame (L2) with a current; and detecting a signal of the first magnetic field sensor chip (IC1) or the second magnetic field sensor Chips (IC2).
DE102004021862.5A 2004-05-04 2004-05-04 current Senor Expired - Fee Related DE102004021862B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021862.5A DE102004021862B4 (en) 2004-05-04 2004-05-04 current Senor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102004021862.5A DE102004021862B4 (en) 2004-05-04 2004-05-04 current Senor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102004021862A1 true DE102004021862A1 (en) 2005-12-01
DE102004021862B4 DE102004021862B4 (en) 2014-08-07

Family

ID=35267232

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102004021862.5A Expired - Fee Related DE102004021862B4 (en) 2004-05-04 2004-05-04 current Senor

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102004021862B4 (en)

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102331519A (en) * 2010-06-10 2012-01-25 英飞凌科技股份有限公司 Magnetic field current sensors
US8629520B2 (en) 2006-01-20 2014-01-14 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
DE102005060713B4 (en) 2005-12-19 2019-01-24 Austriamicrosystems Ag Magnetic field sensor arrangement and method for non-contact measurement of a magnetic field
CN112289921A (en) * 2019-07-22 2021-01-29 英飞凌科技股份有限公司 Sensor chip for calibration and associated lead frame
US10935612B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Allegro Microsystems, Llc Current sensor having multiple sensitivity ranges
US11567108B2 (en) 2021-03-31 2023-01-31 Allegro Microsystems, Llc Multi-gain channels for multi-range sensor
CN118884013A (en) * 2024-09-27 2024-11-01 苏州矩阵光电有限公司 Hall current sensor and preparation method thereof
US12196825B2 (en) 2021-12-01 2025-01-14 Infineon Technologies Ag Sensor devices, associated production methods and methods for determining a measurement current

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328587A1 (en) * 1973-06-05 1975-01-09 Siemens Ag ARRANGEMENT FOR MEASURING ELECTRIC AC POWER WITH THE AID OF AN ELECTRONIC MEASURING DEVICE
DE2630958B2 (en) * 1976-07-07 1978-07-27 Heliowatt Werke Elektrizitaets-Gesellschaft Mbh, 1000 Berlin Error compensation method
DE10011974A1 (en) * 2000-03-11 2001-09-27 Geyer Ag Micro-technological current sensor assembly, has conductors arranged closely in line on run-around frame and fixed by insulating plastic cover, after which run-around frame is removed
DE10051160A1 (en) * 2000-10-16 2002-05-02 Infineon Technologies Ag Sensor arrangement for contactless measurement of low currents positioned in loop formed by symmetrical conductor branches
DE10108640A1 (en) * 2001-02-22 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Contact-free current measurement device has an array of two similar magnetic field sensors for measuring equal currents flowing in opposite directions in parallel conductors, such that measurements are insensitive to position

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH650357A5 (en) * 1981-03-26 1985-07-15 Landis & Gyr Ag MAGNETIC CORE-FREE MEASURING CONVERTER FOR POTENTIAL-FREE MEASUREMENT OF A MEASURING CURRENT.

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE2328587A1 (en) * 1973-06-05 1975-01-09 Siemens Ag ARRANGEMENT FOR MEASURING ELECTRIC AC POWER WITH THE AID OF AN ELECTRONIC MEASURING DEVICE
DE2630958B2 (en) * 1976-07-07 1978-07-27 Heliowatt Werke Elektrizitaets-Gesellschaft Mbh, 1000 Berlin Error compensation method
DE10011974A1 (en) * 2000-03-11 2001-09-27 Geyer Ag Micro-technological current sensor assembly, has conductors arranged closely in line on run-around frame and fixed by insulating plastic cover, after which run-around frame is removed
DE10051160A1 (en) * 2000-10-16 2002-05-02 Infineon Technologies Ag Sensor arrangement for contactless measurement of low currents positioned in loop formed by symmetrical conductor branches
DE10108640A1 (en) * 2001-02-22 2002-09-19 Infineon Technologies Ag Contact-free current measurement device has an array of two similar magnetic field sensors for measuring equal currents flowing in opposite directions in parallel conductors, such that measurements are insensitive to position

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
LEMME,H.: Ein Modul für alle Strombereiche. In: Elektronik, 18, 1999, S. 71 ff *

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102005060713B4 (en) 2005-12-19 2019-01-24 Austriamicrosystems Ag Magnetic field sensor arrangement and method for non-contact measurement of a magnetic field
US8629520B2 (en) 2006-01-20 2014-01-14 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US8952471B2 (en) 2006-01-20 2015-02-10 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US9082957B2 (en) 2006-01-20 2015-07-14 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US9859489B2 (en) 2006-01-20 2018-01-02 Allegro Microsystems, Llc Integrated circuit having first and second magnetic field sensing elements
US10069063B2 (en) 2006-01-20 2018-09-04 Allegro Microsystems, Llc Integrated circuit having first and second magnetic field sensing elements
CN102331519A (en) * 2010-06-10 2012-01-25 英飞凌科技股份有限公司 Magnetic field current sensors
US10935612B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Allegro Microsystems, Llc Current sensor having multiple sensitivity ranges
CN112289921A (en) * 2019-07-22 2021-01-29 英飞凌科技股份有限公司 Sensor chip for calibration and associated lead frame
US11567108B2 (en) 2021-03-31 2023-01-31 Allegro Microsystems, Llc Multi-gain channels for multi-range sensor
US12196825B2 (en) 2021-12-01 2025-01-14 Infineon Technologies Ag Sensor devices, associated production methods and methods for determining a measurement current
CN118884013A (en) * 2024-09-27 2024-11-01 苏州矩阵光电有限公司 Hall current sensor and preparation method thereof

Also Published As

Publication number Publication date
DE102004021862B4 (en) 2014-08-07

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE69834043T2 (en) A POWER MONITORING DEVICE AND A METHOD OF MANUFACTURING THEM
EP0772046B1 (en) Magnetic field probe and current or energy probe
DE102008039568B4 (en) Current detection device
DE112009001350T5 (en) Arrangements for a current sensor circuit and integrated current sensor
DE10031115A1 (en) Semiconductor component and method for measuring its temperature
DE202008018152U1 (en) Sensor adapter circuit housing construction
WO2001023899A1 (en) Device for measuring current comprising differential sensors which are sensitive to magnetic fields and which are comprised of at least two hall sensors
DE10310503A1 (en) Current measurement arrangement has a test current source of known value that permits the calibration of a measurement resistance prior to, or during, current measurement processes
DE112016006539T5 (en) MAGNETIC SENSOR
DE102004021862B4 (en) current Senor
DE102022101970A1 (en) Magnetic core-free current sensor module
DE3017502A1 (en) METHOD FOR PRODUCING MONOLITHIC SEMICONDUCTOR COMPONENTS
DE19903585B4 (en) Semiconductor sensor and semiconductor sensor chip and semiconductor sensor housing
DE102015106168B4 (en) Current sensor devices and methods
DE102018207308B4 (en) SEMICONDUCTOR COMPONENT WITH INTEGRATED SHUNT RESISTANCE AND METHOD FOR THE PRODUCTION THEREOF
DE102019130088A1 (en) CURRENT SENSOR DEVICE WITH A ROUTING-CAPABLE, MOLDED LEAD FRAME
DE2518478A1 (en) HALL ELEMENT
DE102013205474A1 (en) Current measuring sensor
DE10357809B4 (en) Magnetic detection device and method for its production
DE102019210845B3 (en) Sensor chip with a lead frame and associated method of manufacturing
DE102019118545B3 (en) Sensor device with auxiliary structure for calibrating the sensor device
WO2017005359A1 (en) Electrical component and method for producing an electrical component of this type
DE112019005446T5 (en) SEMICONDUCTOR DEVICE HOUSING WITH ELECTRICAL GUIDANCE IMPROVEMENTS AND ASSOCIATED PROCEDURES
DE10315532B4 (en) Integrated-type current sensor device and method of manufacturing
DE20320473U1 (en) Electrical resistor assembly used to measure current from battery or generator for road vehicle electrical network has separate flat contact tags

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R018 Grant decision by examination section/examining division
R020 Patent grant now final
R082 Change of representative
R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee