CN109541281A - 玻璃隔离器件及其制造方法、电流传感器 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种玻璃隔离器件及其制造方法、电流传感器。所述电流传感器包括：导体，其包括电流输入端、电流输出端、与电流输入端相连的第一腿部、与电流输出端相连的第二腿部和连接第一腿部和第二腿部的连接部，其中第一腿部和第二腿部上的电流的方向相反；位于第一腿部和第二腿部一侧的磁电阻传感装置；设置于磁电阻传感装置和所述导体之间的玻璃隔离器件，所述玻璃隔离器件包括玻璃衬底和形成于所述玻璃衬底上的导电薄膜，其中所述导电薄膜通过打线接地。本发明的玻璃隔离器件原料和制备成本低，同时可以有效地实现电流侧和信号侧之间的电气隔离。

Description

玻璃隔离器件及其制造方法、电流传感器
【技术领域】
本发明涉及隔离器件技术领域，尤其涉及一种玻璃隔离器件及其制造方法，以及采用该隔离器件的电流传感器。
【背景技术】
对于电流传感器，尤其是集成的电流传感器，如何有效地实现电流侧和信号侧之间的电气隔离，一直是个难点。
因此，有必要提出一种改进方案来克服上述问题。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种玻璃隔离器件，其可以有效实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离。
本发明的目的之二在于提供一种玻璃隔离器件的制造方法，其可以制造出能够有效实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离的玻璃隔离器件。
本发明的目的之三在于提供一种采用隔离器件的电流传感器，其中所述隔离器件可以有效实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离。
根据本发明的一个方面，本发明提供一种玻璃隔离器件，其包括：玻璃衬底；形成于所述玻璃衬底上的导电薄膜。
进一步的，所述玻璃衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘对齐，或者，所述玻璃衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘间隔预定距离。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种电流传感器，其包括：导体，其包括电流输入端、电流输出端、与电流输入端相连的第一腿部、与电流输出端相连的第二腿部和连接第一腿部和第二腿部的连接部，其中第一腿部和第二腿部上的电流的方向相反；位于第一腿部和第二腿部一侧的磁电阻传感装置；设置于磁电阻传感装置和所述导体之间的隔离器件，所述隔离器件包括绝缘衬底和形成于所述绝缘衬底上的导电薄膜，其中所述导电薄膜通过打线接地。
进一步的，所述导体为U型导体，所述绝缘衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘对齐，或者，所述绝缘衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘间隔预定距离。
进一步的，所述磁电阻传感装置包括设置于第一腿部一侧的第一磁电阻传感器和设置于第二腿部一侧的第二磁电阻传感器，第一磁电阻传感器和第二磁电阻传感器集成在同一芯片上，所述磁电阻传感器为各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻或霍尔传感器。
进一步的，所述绝缘衬底为氧化镁衬底、陶瓷衬底或氮化硅衬底。
根据本发明的另一个方面，本发明提供一种玻璃隔离器件的制造方法，其包括：提供玻璃晶圆；在所述玻璃晶圆上形成导电薄膜；沿着划片道切割所述玻璃晶圆得到多个玻璃隔离器件，其中所述玻璃隔离器件包括玻璃衬底、形成于所述玻璃衬底上的导电薄膜。
进一步的，在所述玻璃晶圆上形成导电薄膜后，在沿着划片道切割所述玻璃晶圆前，所述制造方法还包括：通过曝光和刻蚀工艺得到图形化的导电薄膜。
与现有技术相比，本发明的玻璃隔离器件原料和制备成本低，同时可以有效地实现电流侧和信号侧之间的电气隔离。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明中的玻璃隔离器件在第一实施例中的结构图以及其制备流程；
图2为本发明中的具有图1所示的玻璃隔离器件的电流传感器的实施方案；
图3为本发明中的玻璃隔离器件在第二实施例中的结构图以及其制备流程；
图4为本发明中的具有图3所示的玻璃隔离器件的电流传感器的实施方案。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连。
本发明提供一种玻璃隔离器件，该玻璃隔离器件可以有效实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离。
图1为本发明中的玻璃隔离器件在第一实施例中的结构图以及其制备流程。图2为本发明中的具有图1所示的玻璃隔离器件的电流传感器的实施方案。图1中的104a为单颗玻璃隔离器件的俯视示意图，104b为沿着EE剖面线的剖面示意图。如图1中的104a和104b，所述玻璃隔离器件包括：玻璃衬底108；形成于所述玻璃衬底108上的导电薄膜107。结合图2所示的，所述玻璃衬底108的边缘和所述导电薄膜107的边缘间隔预定距离s。
本发明还提供所述玻璃隔离器件在第一实施例中的制造方法，其可以制造出能够很好的实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离的玻璃隔离器件。如图1所示的，所述玻璃隔离器件的制造方法，包括如下步骤。
步骤一、提供玻璃晶圆105，其中图1中的100a为玻璃晶圆105的俯视图，100b为玻璃晶圆105的沿AA线的剖视图；
步骤二、在所述玻璃晶圆105上形成导电薄膜106，其中图1中的101a为形成有导电薄膜106的玻璃晶圆105的俯视图，101b为101a中玻璃晶圆105的沿BB线的剖视图。
步骤三、通过曝光和刻蚀工艺得到图形化的导电薄膜107，其中图1中的102a为带有图形化的导电薄膜107的玻璃晶圆105的俯视图，102b为102a为沿CC线的剖视图。
步骤四、沿着划片道109切割所述玻璃晶圆105得到多个玻璃隔离器件，每个玻璃隔离器件包括玻璃衬底108、形成于所述玻璃衬底108上的导电薄膜107，其中图1中的103a为切割后的俯视图，103b为103a为沿DD线的剖视图。
本发明还提供采用了图1所示的玻璃隔离器件的电流传感器，该玻璃隔离器件可以很好的实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离。
图2中的200a为所述电流传感器的俯视图，图2中的200b为沿着FF剖面线的剖面示意图。如图2中的200a和200b，所述电流传感器包括：导体202、磁电阻传感装置201和玻璃隔离器件。所述导体202包括电流输入端2021、电流输出端2022、与电流输入端相连的第一腿部2023、与电流输出端相连的第二腿部2024和连接第一腿部和第二腿部的连接部2025，其中第一腿部和第二腿部上的电流的方向相反。具体的，所述导体202为U型导体。所述磁电阻传感装置201位于所述导体202的一侧，所述玻璃隔离器件设置于磁电阻传感装置201和所述导体202之间。所述玻璃隔离器件的结构与图1所示的玻璃隔离器件的结构一致。所述导电薄膜107通过打线203接地，这样可以消除U型导体202电压波动对磁电阻传感装置201输出的影响。所述玻璃衬底108的边缘和所述导电薄膜107的边缘间隔预定距离s，玻璃衬底108厚度为t，因而，U型导体202和磁电阻传感装置201之间的介电距离为t+s，U型导体202和磁电阻传感装置201之间的介电强度超过5000V。介电距离越长，其能够实现的介电强度越高。所述磁电阻传感器为各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻或霍尔传感器。
图3为本发明中的玻璃隔离器件在第二实施例中的结构图以及其制备流程。图4为本发明中的具有图3所示的玻璃隔离器件的电流传感器的实施方案。图3中的303a为单颗玻璃隔离器件的俯视示意图，303b为沿着KK剖面线的剖面示意图。如图3中的303a和303b，所述玻璃隔离器件包括：玻璃衬底308；形成于所述玻璃衬底308上的导电薄膜307，所述导电薄膜307能够通过打线接地。如图4所示的，所述玻璃衬底308的边缘和所述导电薄膜307的边缘对齐，即在第二实施例中，并未对导电薄膜306进行图形化。
本发明还提供所述玻璃隔离器件在第二实施例中的制造方法。如图3所示的，所述玻璃隔离器件的制造方法包括如下步骤。
步骤一、提供玻璃晶圆305，其中图3中的300a为玻璃晶圆305的俯视图，300b为玻璃晶圆305的沿GG线的剖视图；
步骤二、在所述玻璃晶圆305上形成导电薄膜306，其中图3中的301a为形成有导电薄膜306的玻璃晶圆305的俯视图，301b为301a中玻璃晶圆305的沿HH线的剖视图。
步骤三、沿着划片道309切割所述玻璃晶圆305得到多个玻璃隔离器件，每个玻璃隔离器件包括玻璃衬底308、形成于所述玻璃衬底308上的导电薄膜307，其中图3中的303a为切割后的俯视图，303b为303a中的玻璃隔离器件沿KK线的剖视图。
图4中的400a为所述电流传感器的俯视图，图4中的400b为沿着LL剖面线的剖面示意图。如图4中的400a和400b，所述电流传感器包括：导体402、磁电阻传感装置401和玻璃隔离器件。图4中的所述导体402与图2中的所述导体202结构相同，这里就不再重复了，所述导体402为U型导体。所述玻璃隔离器件设置于磁电阻传感装置401和所述导体402之间。所述导电薄膜307通过打线403接地，这样可以消除U型导体402电压波动对磁电阻传感装置401输出的影响。所述玻璃衬底408的边缘和所述导电薄膜407的边缘对齐，玻璃衬底408厚度为t，因而，U型导体402和磁电阻传感装置401之间的介电距离为t，U型导体402和磁电阻传感装置401之间的介电强度超过5000V。所述磁电阻传感器为各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻或霍尔传感器。
在一个替换的实施例中，图2和图4中的所述电流传感器也可以采用非玻璃隔离器件，比如可以采用氧化镁衬底、陶瓷衬底或氮化硅衬底取代玻璃衬底作为隔离器件的绝缘衬底，同样也可以有效实现电流传感器的电流侧和信号侧的电气隔离。相对于其他材质的绝缘衬底，玻璃衬底具有成本低，易制造、隔离好等优点。
在本发明中，“连接”、“相连”、“连”、“接”等表示电性连接的词语，如无特别说明，则表示直接或间接的电性连接。
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (8)

1.一种玻璃隔离器件，其特征在于，其包括：
玻璃衬底；
形成于所述玻璃衬底上的导电薄膜。
2.根据权利要求1所述的玻璃隔离器件，其特征在于，
所述玻璃衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘对齐，或者，
所述玻璃衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘间隔预定距离。
3.一种电流传感器，其特征在于，其包括：
导体，其包括电流输入端、电流输出端、与电流输入端相连的第一腿部、与电流输出端相连的第二腿部和连接第一腿部和第二腿部的连接部，其中第一腿部和第二腿部上的电流的方向相反；
位于第一腿部和第二腿部一侧的磁电阻传感装置；
设置于磁电阻传感装置和所述导体之间的隔离器件，所述隔离器件包括绝缘衬底和形成于所述绝缘衬底上的导电薄膜，其中所述导电薄膜通过打线接地。
4.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，
所述导体为U型导体，
所述绝缘衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘对齐，或者，
所述绝缘衬底的边缘和所述导电薄膜的边缘间隔预定距离。
5.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，
所述磁电阻传感装置包括设置于第一腿部一侧的第一磁电阻传感器和设置于第二腿部一侧的第二磁电阻传感器，第一磁电阻传感器和第二磁电阻传感器集成在同一芯片上，
所述磁电阻传感器为各向异性磁阻、巨磁阻、隧穿磁阻或霍尔传感器。
6.根据权利要求3所述的电流传感器，其特征在于，
所述绝缘衬底为玻璃衬底、氧化镁衬底、陶瓷衬底或氮化硅衬底。
7.一种玻璃隔离器件的制造方法，其特征在于，其包括：
提供玻璃晶圆；
在所述玻璃晶圆上形成导电薄膜；
沿着划片道切割所述玻璃晶圆得到多个玻璃隔离器件，其中所述玻璃隔离器件包括玻璃衬底、形成于所述玻璃衬底上的导电薄膜。
8.根据权利要求7所述的制造方法，其特征在于，在所述玻璃晶圆上形成导电薄膜后，在沿着划片道切割所述玻璃晶圆前，所述制造方法还包括：
通过曝光和刻蚀工艺得到图形化的导电薄膜。
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