电流感测装置的制作方法

本技术涉及电路，尤其涉及一种电流感测装置。

背景技术：

1、电流量测在许多应用领域中扮演重要角色，如各种马达伺服控制、电路保护、功率控制，与温度调整等。传统接触式电流量测方式为在载流导线上串联一电阻，在该电阻两端配置采样电路，以得到电阻跨压再计算得到电流值，最后通过隔离芯片输出。此方法的优点为反应速度快且精准度高，但缺点为整体装置架构较复杂(低温飘电阻、采样芯片，与隔离芯片)，导致成本较高。然而在大功率电路系统中，例如电机或负载控制、逆变电路、功率因数校正及功率监控系统等等，这些系统中需要监测几安培到几百甚至千、万安培的电流，传统串联电阻监测方法会带来很大的能量损耗，为一项不可避免的缺点。

2、非接触式电流量测则是通过磁场实现。通过并联将载流导线上一部份电流引至磁传感器附近，通过量测该电流所产生的磁场，而得到导线中的电流值。由于电流与信号产生的芯片为电气绝缘，故此方式的信号输出端不需要隔离芯片即可输出；且此磁场的检测方式对于并联所用导体电阻的温度效应不敏感，不需选用特别导体材料，故整体装置架构简单且具成本竞争力。

3、但磁传感器所处工作环境的磁场会对感测结果带来影响，现有方案一般是配置两个独立的磁传感器，分别采样取得输出信号后通过二信号的相减，将来自环境均匀磁场产生的信号量消除。此作法将不可避免的需要二次独立的采样过程，若信号处理电路中仅有一套放大与采样电路，即需要在不同时间点下对该二磁传感器进行轮流采样，完成一次量测需要二次采样，此种工作方式将导致该电流量测装置的反应速度受到限制，无法满足高速量测的应用需求；若信号处理电路中有二套彼此独立的放大与采样电路，虽可同时获取该二磁传感器的输出信号，但装置整体的功耗则会较大，电路结构较复杂，且两套放大与采样电路间的不匹配度亦是一必须处理的问题。

技术实现思路

1、基于前述的背景技术缺陷，本技术的目的在于提供一种电流感测装置，采用单一的磁传感器，输出的信号即已去除环境磁场的影响，结构简单，便于使用，而且降低成本。

2、为了实现上述目的，本技术提供了一种电流感测装置，其包括：磁传感器芯片、用于承载所述磁传感器芯片的支架引脚以及用于封装所述磁传感器芯片和支架引脚的封装体，所述磁传感器芯片用于对一导体中流过的电流进行检测，所述磁传感器芯片包括磁传感器模块，所述磁传感器模块包括相分离但电性连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的排列方向与所述导体中电流的流动方向相垂直，且所述第一部分和第二部分分别位于所述导体沿电流的流动方向的相对两侧。

3、在一实施方式中，所述第一部分和第二部分大小相同，对称分布于所述导体沿电流的流动方向的相对两侧。

4、在一实施方式中，所述磁传感器芯片与支架引脚之间为金属打线连接或金属凸块覆晶连接。

5、在一实施方式中，所述电流感测装置还包括绝缘隔板，所述绝缘隔板配置于所述磁传感器芯片和支架引脚之间。

6、在一实施方式中，所述绝缘隔板为玻璃材料的隔离介质层或晶圆加聚亚酰胺的隔离介质层，所述玻璃材料为肖特af32。

7、在一实施方式中，所述绝缘隔板的面积大于所述磁传感器芯片的面积。

8、在一实施方式中，所述电流感测装置还包括电路板，所述电路板上设有电路引脚，所述支架引脚与所述电路引脚电性连接并固定。

9、在一实施方式中，所述导体设置于所述电路板中。

10、在一实施方式中，所述导体为配置于所述电路板中的一层金属层形成，或由所述电路板中的多层金属层彼此连接而形成。

11、在一实施方式中，所述电流感测装置相对于所述导体为悬空设置。

12、在一实施方式中，所述导体沿电流的流动方向上，正对于所述磁传感器模块的区域的宽度小于其他区域的宽度。

13、在一实施方式中，所述第一部分和第二部分并列设置，均为方形，在相应的四个角落均依次具有第一接点、第二接点、第三接点和第四接点，所述第一部分的第一接点与所述第二部分的第四接点连接形成磁传感器模块的第一端口，所述第一部分的第二接点与所述第二部分的第三接点连接形成磁传感器模块的第四端口，所述第一部分的第三接点与所述第二部分的第二接点连接形成磁传感器模块的第三端口，所述第一部分的第四接点与所述第二部分的第一接点连接形成磁传感器模块的第二端口；所述第一端口、第三端口为驱动端，所述第二端口、第四端口为信号输出端，反之亦可。

14、在一实施方式中，所述第一部分包括第一霍尔单元和第二霍尔单元，所述第一霍尔单元和第二霍尔单元并列设置，大小相同，均为方形，在相应的四个角落均依次具有第一电极、第二电极、第三电极和第四电极，所述第一霍尔单元的第一电极与所述第二霍尔单元的第二电极连接形成所述第一部分的第一接点，所述第一霍尔单元的第二电极与所述第二霍尔单元的第三电极连接形成所述第一部分的第二接点，所述第一霍尔单元的第三电极与所述第二霍尔单元的第四电极连接形成所述第一部分的第三接点，所述第一霍尔单元的第四电极与所述第二霍尔单元的第一电极连接形成所述第一部分的第四接点；所述第二部分与所述第一部分结构相同。

15、在一实施方式中，所述第一部分包括第一霍尔单元、第二霍尔单元、第三霍尔单元和第四霍尔单元，所述第一霍尔单元、第二霍尔单元、第三霍尔单元和第四霍尔单元依次呈田字格设置，大小相同，均为方形，在相应的四个角落均依次具有第一电极、第二电极、第三电极和第四电极，所述第一霍尔单元的第一电极与所述第二霍尔单元的第二电极与所述第三霍尔单元的第三电极与所述第四霍尔单元的第四电极连接形成所述第一部分的第一接点，所述第一霍尔单元的第二电极与所述第二霍尔单元的第三电极与所述第三霍尔单元的第四电极与所述第四霍尔单元的第一电极连接形成所述第一部分的第二接点，所述第一霍尔单元的第三电极与所述第二霍尔单元的第四电极与所述第三霍尔单元的第一电极与所述第四霍尔单元的第二电极连接形成所述第一部分的第三接点，所述第一霍尔单元的第四电极与所述第二霍尔单元的第一电极与所述第三霍尔单元的第二电极与所述第四霍尔单元的第三电极连接形成所述第一部分的第四接点；所述第二部分与所述第一部分结构相同。

16、在一实施方式中，所述磁传感器模块为磁阻式传感器，所述第一部分和第二部分均为半桥结构并相互连接为全桥结构，所述第一部分包括串联的第一磁阻和第二磁阻，所述第二部分包括串联的第三磁阻和第四磁阻；所述第一磁阻的自由端与所述第四磁阻的自由端连接形成磁传感器模块的第一端口，所述第一磁阻、第二磁阻的连接点形成磁传感器模块的第二端口，所述第二磁阻的自由端与所述第三磁阻的自由端连接形成磁传感器模块的第三端口，所述第三磁阻、第四磁阻的连接点形成磁传感器模块的第四端口；所述第一端口、第三端口为驱动端，所述第二端口、第四端口为信号输出端，反之亦可。

17、在一实施方式中，所述磁传感器模块的数量为多个，多个所述磁传感器模块沿导体中电流的流动方向相邻排列。

18、本技术所述电流感测装置，其中磁传感器模块包括相分离但电性连接的第一部分和第二部分，所述第一部分和第二部分的排列方向与所述导体中电流的流动方向相垂直，且所述第一部分和第二部分分别位于所述导体沿电流的流动方向的相对两侧。只需要单一的磁传感器，即可达到仅针对待测电流所产生磁场的选择性输出，达到抗环境磁场干扰的功效。而且还具有以下优点：

19、磁场感度高，产品效能高；

20、反应速度较快，可支持高速应用场景；

21、后端的信号处理电路可以单纯化；

22、整个结构比较简单，面积较小，成本可以得到优化；

23、能适用于各种型态的待测电流导体；

24、也可以二个或二个以上的磁传感器模块自由拓展组合配置使用。