引线框架电流传感器制造技术

公开了一种电流传感器。该电流传感器包括具有晶粒焊盘的引线框架，所述晶粒焊盘的一部分构造为电流所能够流过的电阻元件，并且集成电路(IC)晶粒安装到并且热耦合到该晶粒焊盘。所述IC晶粒包括：电流传感模块，所述电流传感模块被构造用以测量所述电阻元件两端的电压降并且将该电压降测量结果转换成为电流测量信号；和温度补偿模块，所述温度补偿模块电耦合到电流传感模块。温度补偿模块被构造用以调节电流测量信号以补偿电阻元件中依赖温度的变化。所述温度补偿模块包括温度敏感元件，所述温度敏感元件的一部分位于电阻元件的一部分的直接上方。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术总地涉及安装在引线框架上的集成电路(IC)晶粒，并且更特别地，涉及使用引线框架的一部分作为传感元件的电流传感。
技术介绍
IC器件已经被用以通过一些形式或另外的形式来完成几乎所有的电子功能。IC 器件的构件通常使用如图ι中所示的引线框架2，其中IC晶粒(未示出)安装在可以从如图1中所示的连接接头6的平面下移设置的晶粒焊盘(die paddle)4上。IC晶粒的电路可以通过焊丝(wirebonded)跳线(未示出)连接到接头6。一些应用比如马达速度控制或者定位系统经常需要IC器件来测量在电路中流着的电流的量。一种测量电流的方法是将低值电阻插入电路并且测量该电阻两端的电压降。 只要该电阻值不变，则测量的电压与电流成线性比例，这要求精确的测量，因为不期望在传感电阻器中耗散功率，因此传感电阻器的电阻值典型地小于一个欧姆，导致一个小的测量压降。该措施用以测量电流的一个不足在于传感电阻器中不可避免地耗散的功率升高了传感电阻器的温度并且该温度变化将导致电阻器的值发生变化。在图2中示出了一示例性设计(来自美国专利No. 6150714)，其中传感电阻器沈已经被形成为引线框架10邻近于安装在晶粒焊盘14上的IC晶粒12的部分。两个跳线30 将IC晶粒12上的焊点(pads)32连接到传感电阻器沈的端子28。在本示例中，电流从外部引线1、2和3流过左传导元件M、流过电阻器沈，并且接着流过右传导元件M并流出外部引线14、15和16。电阻器沈两端的电压降被IC晶粒12上的电路通过连接到端子28的引线30测量。某些时候使用温度补偿电路来改进电流测量的精度。这些电路可以包括能够用以产生补偿信号的一个或多个温度敏感元件，该补偿信号与从电阻器取得的测量结果组合， 可以提供更精确的测量结果。在图2所示的示例中，能够看出电阻器沈与IC晶粒12物理分离。因为将电阻器26连接到IC晶粒12的热路径通过塑料封装22，位于IC晶粒12上的任意温度补偿电路可以处于与电阻器沈不同的温度。这种温度补偿电路从传感电阻器沈的分离降低了补偿精度。
技术实现思路
存在对于精确地补偿IC器件中的电流传感元件中的与温度相关的变化的电流传感器的需求。在某些实施方式中，公开了电流传感器。该电流传感器包括引线框架，所述引线框架具有晶粒焊盘，所述晶粒焊盘的一部分被构造为电流能够流过的电阻元件；和集成电路(IC)晶粒，所述集成电路晶粒安装到并且热耦合到所述晶粒焊盘。所述IC晶粒包括电流传感模块，所述电流传感模块被构造用以测量所述电阻元件两端的电压降并且将该电压降测量结果转换成为电流测量信号；和温度补偿模块，所述温度补偿模块电耦合到所述电流传感模块。所述温度补偿模块被构造用以调节所述电流测量信号以补偿所述电阻元件中依赖温度的变化。所述温度补偿模块包括温度敏感元件，所述温度敏感元件的一部分位于所述电阻元件的一部分的直接上方。在某些实施方式中，公开了 IC封装。所述IC封装包括壳体，引线框架，所述引线框架具有晶粒焊盘，所述晶粒焊盘的一部分被构造为电流能够流过的电阻元件。所述引线框架安装在所述壳体内并且所述IC晶粒安装到并且热耦合到所述晶粒焊盘。所述IC晶粒包括电流传感模块，所述电流传感模块被构造用以测量所述电阻元件两端的电压降并且将该电压降测量结果转换成为电流测量信号；和温度补偿模块，所述温度补偿模块电耦合到所述电流传感模块。所述温度补偿模块被构造用以调节所述电流测量信号以补偿所述电阻元件中依赖温度的变化。所述温度补偿模块位于所述电阻元件的一部分的直接上方。在某些实施方式中，公开了一种测量电流的方法。该测量电流的方法包括如下步骤将IC晶粒安装到引线框架，所述引线框架具有如下的部分，该部分被构造为电流所能够流过的电阻元件，所述IC晶粒包括具有输出的温度补偿模块，所述温度补偿模块被构造用以补偿所述电阻元件中的温度相关的变化到所述引线框架，所述IC晶粒安装成使得所述温度补偿模块的温度敏感元件的一部分被定位在所述引线框架的电阻元件的一部分的直接上方，连接着所述电阻元件使得所述电阻元件形成待测电流的路径的一部分；测量所述电阻元件两端的电压降；将所述电压降测量结果转换成为电流测量信号；和至少部分地基于所述温度补偿模块的输出调节所述电流测量信号。附图说明附图被包括以提供进一步的理解并且被整合和构成本说明书的一部分，附图示出所揭示的实施方式并且与说明一起用以解释所揭示的实施方式的原理。在附图中图1是具有下移设置的晶粒焊盘的引线框架的透视图。图2是安装在引线框架上的IC晶粒的平面图，其中引线框架的一部分形成传感电阻器。图3是根据本专利技术的某些方面的引线框架电流传感器的实施方式的分解透视图。图4至图6是根据本专利技术的某些方面的包含有电流传感元件的晶粒焊盘的实施方式的平面图。图7是根据本专利技术的某些方面的包含有电流传感元件的晶粒焊盘的示例性实施方式的下侧的平面图。图8至图10是根据本专利技术的某些方面的包含有电流传感元件的晶粒焊盘的替代实施方式的平面图。具体实施例方式这里公开的电流传感器提供了测量电流同时补偿传感电阻器中的与温度相关的变化的能力。在下面的详细说明中，提出了若干具体细节以提供对于本专利技术的全面理解。但是显然，对于本领域技术人员，本专利技术的实施方式可以不采用所述具体细节中的某些细节而实践。在其它的示例中，未详细示出熟知的结构和技术，以不会模糊本专利技术。图3是根据本专利技术的某些方面的引线框架电流传感器34的实施方式的分解透视图。电流传感器；34包括IC晶粒35，IC晶粒35包括温度补偿模块36。IC晶粒35在虚线 38所示的区域中安装到晶粒焊盘37。晶粒35安装到晶粒焊盘37，在本示例中IC晶粒35 利用粘合膜35A安装到晶粒焊盘37，其中粘结膜35A在晶粒35和晶粒焊盘37之间提供了机械粘合及电隔离。在本实施方式中，电阻元件39形成在晶粒焊盘37中。该粘合膜35A 可以是在晶粒分割之前施加到晶粒35的下侧的分立的粘合片或者涂层。在本示例中，电流从焊点39A流到焊点39B，并且大的焊点37A上的电压降与电阻元件39两端的电压降相比可以忽略。如轮廓线36A所示，电阻元件39位于温度补偿模块36的直接下方，轮廓线36A 表示在装配时晶粒焊盘37被温度补偿模块36覆盖的区域。在某些实施方式中，完整的温度补偿模块36的物理尺寸可以大于电阻元件39的面积，并且温度补偿模块36的仅一部分可以在电阻元件39直接上方。在某些构造中，温度补偿模块36可以包括如下元件，该元件是温度敏感的并且向带有另外的温度不敏感的元件比如数字电路的温度补偿模块36提供温度输入。温度补偿模块36的温度不敏感的部分可以被置于IC晶粒35远离电阻元件39上方的位置的部分上，只要电路的温度敏感部分或者该部分的一部分位于电阻元件39上方，就不会对温度补偿的精度有负面影响。对于平的物体比如晶粒焊盘37，所使用的描述性词语比如“之上”、“上方”和“之下”是相对于物体沿与晶粒焊盘37的平面垂直的轴线的位移而言，其中晶粒焊盘被认为是 “水平”的。该术语作为方便的方式用于标识相对位置且并不隐含相对于重力参照系规定的定向。当IC晶粒35安装到晶粒焊盘37时，电流传感元件39和温度补偿模块36的协同定位提供了在电流传感元件39与温度补偿模块36之间本文档来自技高网...

【技术保护点】
１．一种电流传感器，包括：引线框架，所述引线框架具有晶粒焊盘，所述晶粒焊盘的一部分被构造作为电流所能够流过的电阻元件；和集成电路（ＩＣ）晶粒，所述集成电路晶粒安装到并且热耦合到所述晶粒焊盘，所述ＩＣ晶粒包括：电流传感模块，所述电流传感模块被构造用以测量所述电阻元件两端的电压降并且将该电压降测量转换成为电流测量信号；和温度补偿模块，所述温度补偿模块电耦合到所述电流传感模块，所述温度补偿模块被构造用以调节所述电流测量信号以补偿所述电阻元件中依赖温度的变化，所述温度补偿模块包括温度敏感元件，所述温度敏感元件的一部分位于所述电阻元件的一部分的直接上方。

【技术特征摘要】
...

【专利技术属性】
技术研发人员：埃德森·韦恩·波特，罗伯特C·齐亚科齐亚，万华·蕙，
申请(专利权)人：凌力尔特有限公司，
类型：发明
国别省市：US