一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构技术

本发明专利技术公开了一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构，在满足低电阻、大量程、可靠性高、体积尺寸小以及功能引脚多的基础上，本发明专利技术提供的封装方式包括封入具有电磁屏蔽功能的FPC隔离器件结构，其位置置于引线框架基岛和管芯之间，并使管芯霍尔点对应在FPC隔离器件结构开槽口位置，能避免金属薄膜在高频磁场下形成涡流,进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽，同时满足隔离耐压要求。同时满足隔离耐压要求。同时满足隔离耐压要求。

【技术实现步骤摘要】
一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构


[0001]本专利技术涉及半导体芯片封装
，具体涉及一种霍尔电流传感器芯片的封装方法及芯片结构。

技术介绍

[0002]霍尔传感器芯片是利用霍尔效应原理将霍尔感应元件、放大器、补偿电路和其他电子线路采用集成电路工艺技术集成在一个管芯上而制成。其具有体积小、寿命长、结构简单以及频率高等优点，不仅在传统电力电子、家用电器、计算机、汽车等多个方面有广泛应用，在航空航天、船舶等国防工业领域也获得大量应用。但霍尔电流传感器芯片若需满足封装体积小、电阻小、检测量程大并且符合高隔离耐压的要求，则需要开发新的封装方法以达到市场应用。
[0003]传统的封装方式是表面贴装封装，广泛用于功率晶体管和稳压芯片等的封装，其具有引线框架基岛与中间引脚相连的特性。但对于霍尔电流传感器芯片，由于散热片处作为检测电流输入端导通回路，而管芯输出端则通过打线与引脚焊合，因此内部引线框架基岛同引脚不能相连，导致导通电阻大，检测电流量程小，并且塑封体厚度也较薄，通入大电流时可靠性较差。

技术实现思路

[0004]第一方面，本专利技术目的在于提供一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，来获得在满足低电阻，大量程的同时能够获得体积尺寸小，工艺制作方便的霍尔电流传感器芯片。
[0005]第二方面，本专利技术目的在于提供一种霍尔电流传感器的芯片结构，其具有低电阻，大量程的优势，并且通过塑封体对散热片和基岛的半包围设置减少其整体尺寸。
[0006]本专利技术通过下述技术方案实现：r/>[0007]一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，包括：
[0008]制作引线框架，引线框架包括至少两个，任一引线框架上设置有基岛；引线框架呈单列排布并间隔设置；
[0009]在引线框架上放置散热片对基岛以外的区域进行补全；
[0010]制作FPC隔离器件结构，FPC隔离器件结构包括两个金属层以及夹在两个金属层之间的中间层；对金属层进行开槽，使得金属层的开槽能够与管芯的霍尔点对应；
[0011]FPC隔离器件结构布置在基岛上，FPC隔离器件结构的另一面用于铺设管芯；
[0012]通过烘烤键合将管芯、FPC隔离器件结构与基岛依次固定连接；再将任一金属层进行接地。
[0013]作为一种可选方式，沿着引线框架的延伸方向，通过连杆将每一个相邻的引线框架连接。
[0014]作为一种可选方式，还包括对基岛的冲压操作，冲压操作包括如下步骤：
[0015]对基岛相对的两面进行冲压生成第一台阶与第二台阶，第一台阶与第二台阶的冲
压深度相等；再在其冲压有第一台阶的一侧继续冲压形成燕尾槽，并在基岛该面其他未冲压的区域继续冲压形成多个呈预设距离间隔排列的钉孔。
[0016]作为一种可选方式，第一台阶与第二台阶的冲压深度均为0.3mm，燕尾槽的冲压深度也为0.3mm；第一台阶与第二台阶用于与散热片形成卡接。
[0017]作为一种可选方式，金属层采用电解铜制作而成，中间层为PI膜；PI膜通过TPI方式分别与两层金属层粘合。
[0018]作为一种可选方式，对金属层进行冲压开口形成槽口，使得槽口与管芯的霍尔点对应。
[0019]作为一种可选方式，FPC隔离器件结构的两侧均设置有DAF膜，将DAF膜粘合在FPC隔离器件结构两侧后，分别使其靠近引线框架和管芯，分别对FPC隔离器件结构两侧的DAF膜进行高温烘烤使其固化后，将FPC隔离器件结构分别与引线框架和管芯键合。
[0020]作为一种可选方式，从管芯到基岛的方向上，在基岛所在的平面上管芯的投影面积小于FPC隔离器件结构的投影面积；FPC隔离器件结构一端边沿超出基岛所在的平面。
[0021]作为一种可选方式，散热片包括检测电流接入面、检测电流接出面与检测电流流经面，检测电流接入面和检测电流接出面焊接在PCB板焊盘上；监测电流流经面的宽度能够使得检测电流的通入达到预设值。
[0022]另一方面，本专利技术还提供了一种霍尔电流传感器芯片的结构，采用上述霍尔电流传感器芯片的封装方法制作而成，其包括：
[0023]引线框架及设置在引线框架上的基岛，基岛包括呈相对设置的第一面与第二面；第一面上贴合有FPC隔离器件结构；FPC隔离器件结构上铺设有管芯，管芯用于通过键合引线与引线框架的引脚形成连接；在基岛的第一面上呈预设位置排列有多个基岛钉孔；引线框架的引脚上还开设有V型槽；
[0024]基岛还包括方向呈相对设置的第一冲压台阶与第二冲压台阶；在基岛第一面还开设有燕尾槽；以及
[0025]塑封体，塑封体呈中空设置，其具有容纳空腔，容纳空腔用于套设基岛形成包围结构；塑封体与基岛的第二面接触的一侧还设置有芯片散热片，芯片散热片通过第一冲压台阶与第二冲压台阶与基岛贴合。
[0026]本专利技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0027]本专利技术在满足低电阻、大量程、可靠性高、体积尺寸小以及功能引脚多的基础上，本专利技术提供的封装方式包括封入具有电磁屏蔽功能的FPC隔离器件结构，其位置置于引线框架基岛和管芯之间，并使管芯霍尔点对应在FPC隔离器件结构开槽口位置，能避免金属薄膜在高频磁场下形成涡流,进而干扰传感器硅芯片的霍尔感应点的正常工作，降低差分霍尔传感器的带宽，同时满足隔离耐压要求。
附图说明
[0028]此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。在附图中：
[0029]图1是本专利技术实施例2提供的封装单排引线框架结构示意图；
[0030]图2是本专利技术实施例2提供的封装单排引线框架局部放大示意图；
[0031]图3是本专利技术实施例2提供的封装芯片内部结构俯视示意图；
[0032]图4是本专利技术实施例2提供的封装芯片内部结构正视示意图；
[0033]图5是本专利技术实施例2提供的封装芯片内部结构三维示意图；
[0034]图6是本专利技术实施例2提供的封装芯片外部结构三维示意图；
[0035]图7是本专利技术实施例2提供的封入的FPC隔离器件结构正视示意图；
[0036]图8是本专利技术实施例2提供的封入的FPC隔离器件结构俯视示意图；
[0037]图9是本专利技术实施例1提供的新型封装技术方法流程图。
[0038]附图中标记及对应的零部件名称：
[0039]1‑
连杆，2
‑
引线框架基岛，3
‑
引线框架引脚，4
‑
基岛背面冲压台阶，5
‑
基岛正面冲压台阶，6
‑
基岛燕尾槽，7
‑
基岛钉孔，8
‑
引脚V型槽，9
‑
FPC隔离器件结构，10
‑
管芯，11
‑
键合引线，12
‑
DAF膜，13
‑
塑封体，14
‑
芯片散热片，15本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，包括：制作引线框架，所述引线框架包括至少两个，任一所述引线框架上设置有基岛；所述引线框架呈单列排布并间隔设置；在所述引线框架上放置散热片对所述基岛以外的区域进行补全；制作FPC隔离器件结构，所述FPC隔离器件结构包括两个金属层以及夹在两个所述金属层之间的中间层；对所述金属层进行开槽，使得所述金属层的开槽能够与管芯的霍尔点对应；所述FPC隔离器件结构布置在所述基岛上，所述FPC隔离器件结构的另一面用于铺设管芯；通过烘烤键合将所述管芯、FPC隔离器件结构与基岛依次固定连接；再将任一所述金属层进行接地。2.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，沿着所述引线框架的延伸方向，通过连杆将每一个相邻的所述引线框架连接。3.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，还包括对基岛的冲压操作，所述冲压操作包括如下步骤：对所述基岛相对的两面进行冲压生成第一台阶与第二台阶，所述第一台阶与第二台阶的冲压深度相等；再在其冲压有第一台阶的一侧继续冲压形成燕尾槽，并在所述基岛该面其他未冲压的区域继续冲压形成多个呈预设距离间隔排列的钉孔。4.根据权利要求3所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述第一台阶与第二台阶的冲压深度均为0.3mm，所述燕尾槽的冲压深度也为0.3mm；所述第一台阶与第二台阶用于与所述散热片形成卡接。5.根据权利要求1所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，所述金属层采用电解铜制作而成，所述中间层为PI膜；所述PI膜通过TPI方式分别与两层所述金属层粘合。6.根据权利要求5所述的一种霍尔电流传感器芯片的封装方法，其特征在于，对所述金属层进行冲压开口形成槽口，使得所述槽口与所述管芯的霍尔点对应。7.根据权利要求1...

【专利技术属性】
技术研发人员：曹开，陈忠志，刘学，赵翔，彭卓，张楚，
申请(专利权)人：成都芯进电子有限公司，
类型：发明
国别省市：