[实用新型]一种一体式电流传感器

说明书

本实用新型涉及半导体传感器技术领域，提供了一种一体式电流传感器，包括：基板、软磁结构层、金属导线层、磁敏感元件及绝缘材料；软磁结构层为U型结构用于聚磁，U型结构生长在基板上且具有一定厚度；金属导线层的部分位于软磁结构层的U型口内空间、且金属导线层整体垂直于软磁结构层的U型平面贯穿软磁结构层；磁敏感元件生长在软磁结构层的U型口内空间，紧挨金属导线层或位于U型结构的开口处，用于感测磁场变化；绝缘材料用于填充软磁结构层的U型口内空间未被金属导线层与磁敏感元件占据的剩余空间。本实用新型利用半导体集成技术一体形成含聚磁结构的电流传感器芯片，实现了电流传感器的高度集成化与小型化。

技术领域

本实用新型属于半导体技术领域，涉及一种一体式电流传感器。

背景技术

现有的电流传感器包括聚磁环、TMR芯片以及电流生成模块。待测导线穿过聚磁环，TMR芯片设置于聚磁环的气隙并用于输出电信号。现有电流传感器存在的问题是其聚磁结构和磁电阻的制造工艺不在同一道工序，往往是在磁电阻形成之后在额外制造聚磁结构，不利于器件的集成小型化发展。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种一体式电流传感器，以解决了现有技术中存在的电流传感器不能集成小型化的技术问题。

本实用新型实施例提供了一种一体式电流传感器，包括：基板，所述基板用于承载各功能部件；软磁结构层，所述软磁结构层为U型结构用于聚磁，所述U型结构包括生长在所述基板上且具有预设厚度；金属导线层，以生长的方式成型，其部分位于所述软磁结构层的U型口内空间、且所述金属导线层整体垂直于所述软磁结构层的U型平面贯穿所述软磁结构层，所述金属导线层用于接入外部电流；磁敏感元件，所述磁敏感元件生长在所述软磁结构层的U型口内空间，紧挨所述金属导线层或位于所述U结构的开口处，所述磁敏感元件用于感测磁场变化；绝缘材料，所述绝缘材料用于填充所述软磁结构层的U型口内空间未被所述金属导线层与所述磁敏感元件占据的剩余空间。

进一步的，所述U型结构包括外面和内面，所述外面包括第一U形面、第二U形面、第一外侧面、第二外侧面、第一外平面、第二外平面，所述内面包括第一内侧面、第二内侧面、第一内平面；所述第一外侧面与所述第二外侧面为所述U型结构的U字外两侧面，所述第一外平面为所述U型结构的U字外侧底面，所述第二外平面为所述U型结构的U字顶面，所述第一内侧面与所述第二内侧面为所述U型结构的U字内两侧面，所述第一内平面为所述U型结构的U字内侧底面；所述外面中的任意其中一面与所述基板接触，所述软磁结构层基于所述外面中的任意其中一面生长在所述基板上。

进一步的，所述软磁结构层基于所述第一外侧面、所述第二外侧面、所述第一外平面及所述第二外平面中的任意一面生长在所述基板上，所述金属导线层中的电流方向垂直于所述第一U形面所在的平面。

进一步的，所述软磁结构层基于所述第一U形面及所述第二U形面中的任意一面生长在所述基板上。

进一步的，所述金属导线层包括导线本体层及引线层，所述引线层包括第一引线层及第二引线层；所述第一引线层生长在所述基板与所述软磁结构层之间，向所述软磁结构层外延伸；所述导线本体层生长在所述第一引线层上，所述导线本体层位于所述U形柱体结构半围而成的空间内；所述第二引线层生长在所述导线本体层上，向所述软磁结构层外延伸；所述导线本体层中的电流方向垂直于所述第一U形面所在的平面，所述引线层中的电流方向平行于所述第一U形面所在的平面。

进一步的，所述基板为硅基板，或陶瓷基板，或玻璃基板。

进一步的，所述磁敏感元件为磁电阻效应元件，或霍尔元件，或磁通门。

进一步的，所述绝缘材料为无机绝缘材料。

本实用新型实施例至少具有以下技术效果：