[发明专利]多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块

说明书

技术领域

本发明涉及电流传感技术领域，特别是涉及一种多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块。

背景技术

霍尔效应电流传感器是一种常用的电流测量装置，它利用半导体元件在磁场中的霍尔效应，通过感知被测电流产生的磁场大小对电流实现间接测量。与线圈式电流互感器相比，霍尔效应电流传感器具有响应快，交直流通用，无二次端开路危险等优点。

传统的霍尔效应电流传感器通常需要使用铁磁材料作为铁芯并将霍尔元件置于铁芯的开口气隙中。铁芯提供了一个磁路，可以起到聚磁作用，由此可以弥补霍尔元件磁灵敏度偏小的不足。然而铁磁材料存在磁滞效应，并且需要损失一定的励磁电流，由此引入一定的测量误差。同时增加了器件的重量、体积以及制造成本。

针对这些缺点，美国专利US7,253,601和申请号201010224619.2、专利名称“霍尔效应电流传感器和电流检测方法”中各自公开了一种无需铁芯的霍尔电流传感器。以上两种方案都是将霍尔传感器同其它处理单元一起制作于同一块半导体材料上。

而要在诸如砷化镓、锑化铟等适合用来制作霍尔元件的材料上制作集成电路成本很高，技术不成熟甚至根本不可能。若将所有部件都制作在硅片上则霍尔元件本身的性能将受到严重影响，因为硅材料制作的霍尔元件的灵敏度很小，且输出电阻很大，不利于信号的提取。

发明内容

(一)要解决的技术问题

有鉴于此，本发明的主要目的在于提出一种多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块，以克服含铁芯的传统电流传感器因磁滞效应而引入的测量误差，以及器件的重量和体积大、制造成本高等缺陷。

(二)技术方案

为达到目的，本发明提供了一种多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块，包括：基片、霍尔芯片、控制处理芯片和多个引脚，所述霍尔芯片和所述控制处理芯片固定于所述基片之上，所述基片之上印刷有电路互连线，为所述霍尔芯片和所述控制处理芯片提供机械支撑和电路互连，且在所述基片上还印刷有能够通过其中一对引脚串联入被测电路的通电导线，该通电导线置于霍尔芯片附近。

上述方案中，所述基片上还印刷有厚膜元件或贴装元件。

上述方案中，所述控制处理芯片采用的材料为硅基材料，由硅基集成电路工艺制造。

上述方案中，所述霍尔芯片采用的材料为砷化镓或锑化铟，其不同于控制处理芯片采用的材料。

上述方案中，所述控制处理芯片至少为一个。

上述方案中，所述控制处理芯片用于实现模拟信号调理、A/D转换、电源管理、时钟电路或收发通讯。

上述方案中，所述霍尔芯片和所述控制处理芯片之间以线焊或倒装焊的方式通过所述电路互连线连接。

上述方案中，所述基片、霍尔芯片和控制处理芯片均包封于封装壳体中。

(三)有益效果

本发明提供的这种多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块，不仅能兼顾霍尔芯片与处理芯片不同的材料需要，而且使电路功能模块化，使得设计开发灵活简便，克服了含铁芯的传统电流传感器因磁滞效应而引入的测量误差，以及器件的重量和体积大、制造成本高等缺陷。

附图说明

图1是依照本发明实施例的多芯片霍尔效应电流传感模块的功能框图；

图2是依照本发明实施例的多芯片霍尔效应电流传感模块的内部结构俯视图。

其中：

21——基片

22——霍尔芯片

23——控制处理芯片

24——通电导线

251～258——引脚

26——金丝

271～272——焊盘

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明进一步详细说明。

本发明提供的这种多芯片混合封装的霍尔效应电流传感模块，包括：基片、霍尔芯片、控制处理芯片和多个引脚，所述霍尔芯片和所述控制处理芯片固定于所述基片之上，所述基片之上印刷有电路互连线，为所述霍尔芯片和所述控制处理芯片提供机械支撑和电路互连，且在所述基片上还印刷有能够通过其中一对引脚串联入被测电路的通电导线，该通电导线置于霍尔芯片附近。