CN117907657A - 磁场电流传感器的磁场整形 - Google Patents

Abstract

本公开的实施例涉及磁场电流传感器的磁场整形。电流传感器***包括磁场传感器和三个导体结构，磁场传感器包括芯片平面、对在平行于芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感的第一传感器元件集合，以及对在垂直于芯片平面的第二方向上对齐的第二磁场分量敏感的第二传感器元件集合；三个导体结构彼此平行布置，并且被配置成承载平行于或反平行于第三方向的电流，第三方向垂直于第一方向和第二方向。三个导体结构基于流过其中的电流生成三个磁场，其中三个磁场产生第一磁场分量的第一磁场分布和第二磁场分量的第二磁场分布。

Description

磁场电流传感器的磁场整形

技术领域

本发明涉及对磁场的磁场分布进行整形(shaping)的电流传感器***。

背景技术

存在许多需要测量电流的应用。作为一个示例，可能需要测量电动交通工具的电池***的一个或多个电流。在另一个示例中，可能需要测量提供给负载(诸如电机)的一个或多个电流。在又一个示例中，可能需要测量功率分配***的一个或多个电流或者电路中的一个或多个电流。

因为流过电流承载导体的电流产生磁场，该磁场具有与电流的大小成比例的磁场通量密度，所以磁场传感器可以被用作电流传感器。通过将磁场传感器放置在电流承载导体附近，磁场传感器可以生成与由磁场传感器感测到的磁场成比例的可测量的量，诸如电压。然而，注意，电流承载导体周围的空间中的磁场通量密度随着距电流承载导体的距离的增加而相反地减小。因此，磁场传感器的传感器元件被放置为紧邻电流承载导体。

发明内容

在一些实施方式中，电流传感器***包括：磁场存储器，该磁场传感器包括芯片平面、第一传感器元件集合以及第二传感器元件集合，第一传感器元件集合对在平行于芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，第二传感器元件集合对在垂直于芯片平面的第二方向上对齐的第二磁场分量敏感，其中第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件，并且其中第二传感器元件集合包括第三传感器元件和第四传感器元件；第一导体结构，在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上穿过电流传感器***的第一部分，其中第一导体结构被配置成承载平行于第三方向的电流；第二导体结构，被电连接到第一导体结构，其中第二导体结构在第三方向上穿过电流传感器***的第二部分，其中第二导体结构被配置成承载反平行于第三方向的电流；以及第三导体结构，被电连接到第二导体结构，其中第三导体结构在第三方向上穿过电流传感器***的第三部分，其中第三导体结构被配置成承载平行于第三方向的电流，其中第一导体结构基于流过其的电流产生第一磁场，其中第二导体结构基于流过其的电流产生第二磁场，其中第三导体结构基于流过其的电流产生第三磁场，并且其中第一磁场、第二磁场和第三磁场产生第一磁场分量的第一磁场分布和第二磁场分量的第二磁场分布。

在一些实施方式中，电流传感器***包括：磁场传感器，该磁场传感器包括芯片平面、第一传感器元件集合以及第二传感器元件集合，第一传感器元件集合对在平行于芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，第二传感器元件集合对在垂直于芯片平面的第二方向上对齐的第二磁场分量敏感第二传感器元件集合，其中第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件，并且其中第二传感器元件集合包括第三传感器元件和第四传感器元件；第一导体结构，在垂直于第一方向和第二方向的第三方向上穿过电流传感器***的第一部分，其中第一导体结构被配置成承载平行于第三方向的电流；第二导体结构，被电连接到第一导体结构，其中第二导体结构在第一方向上穿过电流传感器***的第二部分，其中第二导体结构被配置成承载平行于第一方向的电流；以及第三导体结构，被电连接到第二导体结构，其中第三导体结构在第三方向上穿过电流传感器***的第三部分，其中第三导体结构被配置成承载反平行于第三方向的电流，其中第一导体结构基于流过其的电流产生第一磁场，其中第二导体结构基于流过其的电流产生第二磁场，其中第三导体结构基于流过其的电流产生第三磁场，并且其中第一磁场、第二磁场和第三磁场产生第一磁场分量的第一磁场分布和第二磁场分量的第二磁场分布。

在一些实施方式中，电流传感器***包括：磁场传感器，该磁场传感器包括芯片平面和第一传感器元件集合，第一传感器元件集合被布置在芯片平面中，并且对在垂直于芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，其中第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件；第一导体结构，在平行于芯片平面的导体平面中穿过电流传感器***的第一部分，其中第一导体结构被配置成承载平行于芯片平面的电流；第二导体结构，穿过电流传感器***的第二部分，其中第二导体结构被配置成承载平行于芯片平面的电流；以及第三导体结构，被电耦合到第一导体结构和第二导体结构，并且在第一导体结构和第二导体结构之间，其中第三导体结构被配置成从第一导体结构接收电流，并且向第二导体结构提供电流，其中第三导体结构包括：第一导体段，从第一导体结构的一端在第一方向上延伸；第二导体段，从第二导体结构的一端在第一方向上延伸；以及第三导体段，在垂直于第一方向的第二方向上从第一导体段延伸到第二导体段，使得第三导体段延伸经过磁场传感器。

附图说明

在本文中，参考附图描述实施方式。

图1A和图1B图示了根据一种或多种实施方式的磁场整形原理。

图2A至图2C图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图3图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图4图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图5A和图5B图示了根据一种或多种实施方式的使用平面导体的磁感测原理。

图5C和图5D图示了根据一种或多种实施方式的使用垂直导体的磁感测原理。

图6A图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图6B图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图6C图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图6D图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

图7图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***。

具体实施方式

在下文中，阐述了细节以提供示例实施方式的更透彻解释。然而，对于本领域技术人员来说明显的是，可以在没有这些具体细节的情况下实践这些实施方式。在其他情况下，众所周知的结构和设备以框图形式或以示意图的形式被示出，而没有被详细示出，以避免使实施方式变得模糊。此外，除非另有特别说明，下文描述的不同实施方式的特征可以被彼此组合。

此外，在下面的说明中利用等同或相似的附图标记来表示等同或相似的元件或者具有等同或相似功能的元件。由于在附图中相同或功能等同的元件被赋予相同的附图标记，因此可以省略对提供有相同附图标记的元件的重复说明。因此，对具有相同或相似附图标记的元件所提供的说明是可相互互换的。

在这方面，方向术语，诸如“顶部”、“底部”、“下方”、“上方”、“前面”、“后面”、“背部”、“前沿”、“后沿”等，可以参考所描述的附图的定向来使用。因为本文中描述的实施方式的部件可以被定位在多个不同的定向上，所以方向术语用于说明的目的，并且决不进行限制。应当理解，在不脱离权利要求限定的范围的情况下，可以利用其他实施方式，并且可以进行结构或逻辑改变。因此，下面的详细说明不应被理解为限制性含义。

应当理解，当元件被称为“连接”或“耦合”到另一个元件时，它可以直接连接或耦合到另一个元件，或者可以存在中间元件。相比之下，当元件被称为“直接连接”或“直接耦合”到另一个元件时，不存在中间元件。用于描述元件之间关系的其他词语应当以类似的方式进行解释(例如，“之间”与“直接在...之间”、“相邻”与“直接相邻”等)。

在本文中描述的或附图中示出的实施方式中，任何直接电连接或耦合(例如，没有附加中间元件的任何连接或耦合)也可以通过间接连接或耦合来实现，例如，与一个或多个附加中间元件的连接或耦合，或者反之亦然，只要基本维持连接或耦合的一般目的即可，例如发送某种类型的信号或发送某种类型的信息。来自不同实施方式的特征可以被组合以形成进一步的实施方式。例如，除非相反地指出，否则关于实施方式中的实施方式中的一个描述的变化或修改也可以适用于其他实施方式。

本文可以使用术语“基本”和“大约”来说明在工业中被认为可接受的小制造公差(例如，在5％内)，而不背离本文描述的实施方式的方面。例如，具有近似电阻值的电阻器实际上可能具有该近似电阻值的5％以内的电阻。

在本公开中，包括序数词(诸如“第一”、“第二”等)的表述可以修饰各种元件。然而，这种元件不被上述表述限制。例如，上述表述不限制元件的顺序和/或重要性。仅出于将一个元件与其他元件区分开的目的而使用上述表述。例如，第一框和第二框指示不同的框，尽管两者都是框。对于另外的示例，在不脱离本公开的范围的情况下，第一元件可以被称为第二元件，并且类似地，第二元件也可以被称为第一元件。

传感器可以指代将待测量的性质转换为电信号(例如，电流信号或电压信号)的组件。该性质可以例如包括磁场、电场、压力、力、电流或电压，但不限于此。应当理解，存在用于测量电流的各种传感器技术，如下文将描述的。

例如，磁场传感器是一种半导体芯片(例如，传感器芯片)，其包括一个或多个磁场传感器元件(在本文中被简称为“传感器元件”)，磁场传感器元件测量磁场的一个或多个特性(例如，磁场通量密度的量、场强度、场角度、场方向、场定向等)。传感器元件被配置成：响应于撞击在传感器元件上的一个或多个磁场而生成传感器信号(例如，电压)。因此，传感器信号指示撞击在传感器元件上的至少一个磁场的大小和/或场定向。半导体芯片还可以包括用于处理和输出由一个或多个传感器元件生成的一个或多个传感器信号的电路装置。

磁场可以由磁体、电流承载导体(例如，导线、引线框架或母线)、地球或另一磁场源产生。传感器元件具有“敏感轴”或“感测轴”。传感器元件对投射到敏感轴上或与敏感轴对齐的磁场的磁场分量敏感。磁场分量可以是例如x磁场分量Bx、y磁场分量By或z磁场分量Bz。在本文提供的示例中，x磁场分量Bx和y磁场分量By与半导体芯片面内对齐，并且z磁场分量Bz与半导体芯片面外对齐。

例如，磁场传感器包括磁阻传感器和霍尔效应传感器(霍尔传感器)。磁阻是当外部磁场被施加到材料时，材料会改变其电阻值的材料的一种性质。各种磁阻效应的一些示例包括：巨磁阻(GMR)，它是在由交替的铁磁层和非磁导电层组成的薄膜结构中观察到的量子力学磁阻效应；隧道磁阻(TMR)，它是磁隧道结(MTJ)中出现的磁阻效应，磁隧道结是包括由薄绝缘体分离的两个铁磁体的组件；或各向异性磁阻(AMR)，它是观察到电阻对电流方向和磁化方向之间的角度的依赖性的材料的性质。例如，在AMR传感器的情况下，AMR传感器元件的电阻根据投射在ARM传感器元件的敏感轴上的磁场分量的角度的正弦的平方而改变。

各种磁阻效应通常被缩写为xMR，其中“x”充当各种磁阻效应的占位符。xMR传感器可以通过利用单片集成磁阻传感器元件测量正弦和余弦角度分量，来检测所施加磁场的场定向。

这种xMR传感器的磁阻传感器元件通常包括多个层，多个层中的至少一个层是具有基准磁化(例如，基准方向)的基准层。基准磁化提供感测方向，感测方向定义了磁阻传感器元件的敏感轴。这通常意味着，磁阻传感器元件的敏感轴平行于芯片平面，芯片平面由集成有磁阻传感器元件的半导体芯片的主表面限定。因此，磁阻传感器元件对平行于半导体芯片的主表面延伸或与半导体芯片的主表面共面延伸的磁场分量敏感。因此，如果磁场分量与基准方向正好指向相同方向，则磁阻传感器元件的电阻处于最大值，并且如果磁场分量与基准方向正好指向相反方向，则磁阻传感器元件的电阻处于最小值。

结果，电阻或由电阻引起的跨磁阻传感器元件的电压降与磁场成比例，并且可以被用作磁阻传感器元件的传感器信号。此外，在一些应用中，xMR传感器包括多个磁阻传感器元件，该多个磁阻传感器元件可以具有相同或不同的基准磁化。

霍尔效应传感器(或简称为“霍尔传感器”)是响应于磁场而使其输出电压(霍尔电压)变化的换能器。它是基于利用洛伦兹力的霍尔效应。在存在与流过霍尔传感器的传感器元件(例如，霍尔板)的电流垂直的磁场的情况下，洛伦兹力使移动的电荷偏转。由此，传感器元件可以是半导体材料或金属的薄片。偏转引起电荷分离，电荷分离引起霍尔电场。该霍尔电场以与洛伦兹力相反的方向作用于电荷。两种力相互平衡，并且产生垂直于电流流动方向的电势差。该电势差可以被测量为霍尔电压，并且与磁场呈线性关系地变化。

通常存在两种类型的霍尔传感器，包括垂直霍尔传感器和横向霍尔传感器。垂直霍尔传感器是一种磁场传感器，该磁场传感器被构造为其传感器元件被布置成垂直于由半导体芯片的主表面限定的芯片平面。具体地，垂直霍尔传感器的传感器元件可以是具有传感器平面的导电板，传感器平面从半导体芯片的主表面“垂直”延伸到半导体芯片的芯片主体中。垂直霍尔传感器的传感器元件的敏感轴垂直于传感器平面。这通常意味着，垂直霍尔传感器的传感器元件对与集成了传感器元件的半导体芯片的主表面平行或共面延伸的磁场分量敏感。对于垂直霍尔传感器的传感器元件，根据在其敏感轴方向上的磁场通量密度来输出电压值。

另一方面，横向(平面)霍尔传感器由以下传感器元件(例如，霍尔板)构造，该传感器元件具有与由半导体芯片的主表面限定的芯片平面平行的传感器平面。具体地，横向霍尔传感器的传感器元件可以是具有沿着或平行于半导体芯片的主表面“横向”延伸的传感器平面的导电板。由于横向霍尔传感器的传感器元件的敏感轴垂直于传感器平面，这通常意味着，横向霍尔传感器的传感器元件对与半导体芯片的主表面垂直或面外的磁场敏感。对于横向霍尔传感器的传感器元件，根据在其敏感轴方向上的磁场通量密度来输出电压值。

磁阻传感器元件和垂直霍尔传感器元件可以用于测量平行于芯片平面的磁场，并且横向霍尔传感器元件可以用于测量垂直于芯片平面的磁场。两个或更多个传感器元件和对应的传感器电路装置可以被容纳(例如，被集成)在相同的半导体芯片中。传感器电路装置可以被称为信号处理电路和/或信号调节电路，其以原始测量数据的形式从一个或多个传感器元件接收一个或多个信号(例如，传感器信号)，并且从该一个或多个信号导出表示磁场的测量信号。在一些情况下，传感器电路装置可以使用差分计算、从由具有相同感测轴的两个传感器元件(例如，对相同磁场分量敏感的两个传感器元件)生成的信号生成差分测量信号。差分测量信号提供了对均匀外部杂散磁场的鲁棒性。

如本文中使用的，信号调节指代以使得信号满足下一阶段的要求的方式操纵模拟信号，以进行进一步处理。信号调节可以包括从模拟到数字的转换(例如，通过模数转换器)、放大、滤波、转换、偏置、范围匹配、隔离或用于使传感器输出在调节后适于处理的任何其他过程。

因此，传感器电路装置可以包括模数转换器(ADC)，模数转换器将来自一个或多个传感器元件的模拟信号转换为数字信号。传感器电路装置还可以包括对数字信号执行一些处理的数字信号处理器(DSP)。因此，半导体芯片(也可以被称为集成电路(IC))可以包括经由信号处理和/或调节来调节和放大一个或多个传感器元件的传感器信号的电路。

***可以包括承载待测量电流的电流承载导体。磁场传感器检测由电流产生的磁场，并且生成与磁场成比例的传感器信号。因此，传感器信号是电流的度量。如果电流承载导体被集成在传感器组件(例如，容纳磁场传感器的传感器封装件)内，则电流承载导体被称为传感器组件的内部电流轨。相比之下，如果电流承载导体没有被集成在传感器组件(例如，容纳磁场传感器的传感器封装件)内，则电流承载导体被称为传感器组件的外部电流轨。应当针对内部电流轨配置和外部电流轨配置考虑磁场的磁场分布，以便通过磁场传感器提供对磁场的准确感测。

当电流承载导体是传感器组件的内部电流轨时，电流被引导通过传感器组件。电流承载导体可以是传感器组件的引线框架或另一种衬底的一部分。电流承载导体被构造在传感器组件内，使得电流承载导体承载经过或至少临近磁场传感器的电流。电流承载导体可以以特定方式整形，以便在磁场传感器的传感器元件的传感器位置处产生优化感测准确性的磁场分布。例如，电流承载导体可以在临近传感器位置的区域中变窄，以便增加磁场在传感器位置处的磁场通量密度。电流承载导体的这种变窄实现了传感器位置处的更高感测准确性，但是导致电流承载导体的电阻更高，并且会限制电流承载导体可以用于承载的电流量(例如，由于过热)。较高的电阻导致传感器组件内出现不期望的较高功率损耗和较高温度，这可能导致过热问题。

然而，芯片封装件的设计规则限制了被用作内部电流轨的电流承载导体的设计，这限制了磁场分布的整形，并且限制了传感器元件可以被放置在芯片封装件内的传感器位置。此外，传感器元件之间的距离可以取决于磁场分布的形状和芯片封装件内的芯片组件的布置，其中传感器元件之间的较大距离使得磁场传感器具有较大的芯片尺寸。较大的芯片尺寸通常由于增加用于制造芯片的材料的量以及增加其中实现芯片的***的尺寸而增加了制造成本。

类似地，外部电流轨的配置可能影响磁场分布的整形，这可以限制传感器元件可以被放置在***内的传感器位置。通过限制传感器位置，磁场分布的形状可以导致磁场传感器的芯片尺寸增加，并且可以导致其中实现磁场传感器的***的尺寸增加。

此外，不想要的杂散磁场可能由另一个磁场源生成，诸如位于磁场传感器附近的另一个电流承载导体。不想要的杂散磁场会对由磁场传感器执行的对关注的电流承载导体的测量的准确性产生负面影响。

因此，本文公开的一些实施方式涉及对磁场的磁场分布进行整形，这优化了磁场传感器的传感器元件的感测准确性，同时实现了磁场传感器的芯片尺寸的减小。此外，本文公开的一些实施方式提供了一种电流承载导体，电流承载导体被整形为增加在一个或多个传感器位置处的磁场通量密度，以改进感测准确性，而不会引入因使电流承载导体的形状变窄而导致的不期望的较高功率损耗和温度增加。此外，本文公开的一些实施方式提供了电流承载导体的更高电流承载能力和更小的芯片尺寸，这增加了用例的数目，防止过热并且降低了制造成本。

本文公开的一些实施方式涉及将磁场分布整形为对不想要的杂散磁场具有鲁棒性并且抑制不想要的杂散磁场。对不想要的杂散磁场的抑制导致磁场传感器获取的磁场测量结果的准确性更高。例如，在本文公开的一些实施方式中，可以使用至少两个传感器元件，经由差分感测，来补偿均匀杂散磁场。在本文公开的一些实施方式中，电流承载导体的几何形状可以被整形为确保磁场传感器的第一传感器元件接收电流的正磁场，并且磁场传感器的第二传感器元件接收电流的负磁场。换句话说，第一传感器元件和第二传感器元件被定位成使得第一传感器元件和第二传感器元件测量相同的磁场，但是具有不同的符号(例如，第一传感器元件和第二传感器元件测量差分磁场)。从第二传感器生成的传感器信号减去第一传感器元件生成的传感器信号，消除了添加到待感测磁场的任何均匀杂散磁场。因此，在本文公开的一些实施方式中，电流承载导体的几何形状可以被配置成对磁场分布进行整形，以不仅抑制不想要的均匀杂散磁场，而且还使得能够使用两个以上传感器元件进行差分感测。此外，在本文公开的一些实施方式中，电流承载导体的几何形状被整形为增加第一传感器元件和第二传感器元件的传感器位置处的磁场通量密度，以改进感测准确性，而不引入由于使电流承载导体的形状变窄而导致的不期望的较高功率损耗和温度增加。

此外，本文公开的一些实施方式涉及冗余电流感测，冗余电流感测提供多个传感器元件或传感器元件的多个集合，来沿着电流承载导体的电流路径执行多个测量。例如，可以沿着电流承载导体的电流路径提供传感器元件的两个集合，以使得能够获取两个差分感测测量结果。两个差分感测测量结果可以相互交叉检查，以确保传感器元件的两个集合正常操作。此外，如果确定传感器元件的两个集合中的一个集合故障，则传感器元件的另一个集合可以接管。因此，本文公开的一些实施方式涉及以使得磁场分布的形状抑制传感器元件的传感器位置处的不想要的均匀杂散磁场、增强传感器元件的传感器位置处的准确性的方式来对电流承载导体的几何形状进行整形(例如，通过优化传感器位置处的磁场通量密度以在传感器位置处产生足够高的磁场)，和/或涉及使用传感器元件的至少两个集合来实现冗余差分感测。

图1A和图1B图示了根据一种或多种实施方式的磁场整形原理。图1A图示了三个导体结构，包括第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103。在下面的示例中，磁场传感器的芯片平面由x轴和y轴(例如，x-y平面)限定。z轴垂直平分芯片平面。因此，x方向和y方向被认为是在芯片平面“面内”(例如，平行)延伸，并且z方向被认为是在芯片平面“面外”(例如，垂直)延伸。第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103沿着y轴延伸，平行于芯片平面。第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103也彼此平行延伸。

虽然图1A中未图示电连接，但是第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103彼此电连接(例如，串联)以承载待测量的电流I。例如，第二导体结构102可以电耦合到第一导体结构101和第三导体结构103，并且在第一导体结构101和第三导体结构103之间，使得电流I经由第二导体结构102从第一导体结构101流到第三导体结构103。在该示例中，叉(X)表示流入页面的电流I，并且点(●)表示流出页面的电流I。因此，当电流I依次流过第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103时，电流I使流动方向交替。例如，电流I可以在负y方向上流过第一导体结构101，电流I可以在正y方向上流过第二导体结构102，并且电流I可以再次在负y方向上流过第三导体结构103。换句话说，当电流I流过第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103时，与y方向平行或反平行地承载电流I。

第一导体结构101基于流过其的电流I产生第一磁场B1。第一磁场B1具有横向磁场分量和垂直磁场分量，两者都垂直于电流I的电流流动的方向。由于电流I平行于或反平行于y方向流动，因此第一磁场B1的横向磁场分量(例如，面内磁场分量)是平行于x轴对齐的x磁场分量Bx，并且第一磁场B1的垂直磁场分量(例如，面外磁场分量)是平行于z轴对齐的z磁场分量Bz。

类似地，第二导体结构102基于流过其的电流I产生第二磁场B2。第二磁场B2具有平行于x轴对齐的x磁场分量Bx，并且具有平行于z轴对齐的z磁场分量Bz。

类似地，第三导体结构103基于流过其的电流I产生第三磁场B3。第三磁场B3具有平行于x轴对齐的x磁场分量Bx，并且具有平行于z轴对齐的z磁场分量Bz。

注意，第二磁场B2的场定向与第一磁场B1的场定向和第三磁场B3的场定向相反，因为当电流I流过第二导体结构102时，电流I在相反的方向上流动。相比之下，第一磁场B1的场定向和第三磁场B3的场定向相同，因为当电流I流过第一导体结构101和第三导体结构103时，电流I在相同方向上流动。

组合第一磁场B1、第二磁场B2和第三磁场B3以产生x磁场分量Bx的第一磁场分布，并且组合以产生z磁场分量Bz的第二磁场分布。换句话说，组合第一磁场B1、第二磁场B2和第三磁场B3的x磁场分量Bx以产生x磁场分量Bx的第一磁场分布。同样地，组合第一磁场B1、第二磁场B2和第三磁场B3的z磁场分量Bz以产生z磁场分量Bz的第二磁场分布。

图1B图示了x磁场分量Bx的第一磁场分布和z磁场分量Bz的第二磁场分布。由于第一磁场B1、第二磁场B2和第三磁场B3的x磁场分量Bx的相互作用，x磁场分量Bx的第一磁场分布以优化第一传感器位置104和第二传感器位置105处的测量准确性和抑制均匀杂散磁场的方式被整形。x磁场分量Bx的第一磁场分布的局部最小值(例如，第一极值或负峰值)存在于第一传感器位置104处，并且x磁场分量Bx的第一磁场分布的局部最大值(例如，第二极值或正峰值)存在于第二传感器位置105处。因此，通过在第一传感器位置104处提供对x磁场分量Bx敏感的第一传感器元件，以及通过在第二传感器位置105处提供对x磁场分量Bx敏感的第二传感器元件，电流传感器***可以利用第一传感器位置104和第二传感器位置105处的峰值磁场通量密度。如上所述，对x磁场分量Bx敏感的传感器元件包括xMR传感器元件和垂直霍尔传感器元件。此外，xMR传感器元件和垂直霍尔传感器元件对z磁场分量Bz不敏感。

此外，由于第一磁场分布的第一极值是负峰值，并且第一磁场分布的第二极值是正峰值，因此可以利用分别被放置在第一传感器位置104和第二传感器位置105处的第一传感器元件和第二传感器元件来获取差分测量结果，以抵消任何均匀杂散磁场。

同样地，由于第一磁场B1、第二磁场B2和第三磁场B3的z磁场分量Bz的相互作用，z磁场分量Bz的第二磁场分布以优化第三传感器位置106和第四传感器位置107处的测量准确性和抑制均匀杂散磁场的方式被整形。z磁场分量Bz的第二磁场分布的局部最小值(例如，第一极值或负峰值)存在于第三传感器位置106处，并且z磁场分量Bz的第二磁场分布的局部最大值(例如，第二极值或正峰值)存在于第四传感器位置107处。因此，通过在第三传感器位置106处提供对z磁场分量Bz敏感的第三传感器元件，以及通过在第四传感器位置107处提供对z磁场分量Bz敏感的第四传感器元件，电流传感器***可以利用第三传感器位置106和第四传感器位置107处的峰值磁场通量密度。如上所述，对z磁场分量Bz敏感的传感器元件包括横向霍尔传感器元件。此外，横向霍尔传感器元件对x磁场分量Bx不敏感。

此外，由于第二磁场分布的第一极值是负峰值，并且第二磁场分布的第二极值是正峰值，因此可以利用分别被放置在第三传感器位置106和第四传感器位置107处的第三传感器元件和第四传感器元件来获取差分测量结果，以抵消任何均匀杂散磁场。

此外，在一些实施方式中，x磁场分量Bx和z磁场分量Bz的测量结果(两者都表示单个电流的测量)可以通过传感器元件的冗余集合独立地获得，以确保准确性以及电流传感器***的正常操作性。

如上所述，图1A和图1B仅作为示例被提供。其他示例是可能的，并且可以与关于图1A和图1B描述的不同。例如，在一些实施方式中，电流可以不背离本文提供的公开内容的情况下是反向的。在一些实施方式中，x磁场分量Bx的第一磁场分布的形状可以与图1B中所示的形状不同。在一些实施方式中，z磁场分量Bz的第二磁场分布的形状可以与图1B中所示的形状不同。在一些实施方式中，第一导体结构101、第二导体结构和第三导体结构103可以沿不同的轴定向，并且因此，第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103的定向可以与图1A中所示的定向不同。

图2A至图2C图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***200。具体地，图2A图示了电流传感器***200的俯视图，图2B图示了电流传感器***200的截面图，并且图2C图示了电流传感器***200的透视图。传感器***200包括彼此平行并且平行于y轴延伸的第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103。第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103在x方向上横向间隔开。

电流传感器***200可以包括芯片封装件(例如，传感器封装件)，芯片封装件包括引线框架和壳体210(诸如模制化合物或其他密封剂)。引线框架可以包括裸片焊盘211和导电互连结构212-221。导电互连结构212-221可以是引线或导电焊盘(例如，键合焊盘)。在该示例中，第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103可以是接线键合互连，或者简单地为键合线。第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103被集成在芯片封装件内。因此，由第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103形成的导电路径是电流传感器***200的内部电流轨。壳体210不仅保护电流传感器***200的内部组件免受外部环境的影响，而且壳体210还提供电流传感器***200的内部组件之间的电隔离。

电流传感器***200包括布置在裸片焊盘211上的第一磁场传感器230(例如，第一传感器芯片)。第一磁场传感器230包括布置在第一传感器位置104处的第一传感器元件231和布置在第二传感器位置105处的第二传感器元件232。根据第一磁场分布的形状，第一传感器位置104在z方向上与第一导体结构101重叠，并且第二传感器位置105在z方向上与第二导体结构102重叠。

第一磁场传感器230还包括主表面236(例如，上表面)，在主表面236处布置有第一传感器元件231和第二传感器元件232。图2B中所示的主表面236限定了第一磁场传感器230的芯片平面(例如，x-y平面)。第一传感器元件231被配置成基于测量由电流I产生的磁场的x磁场分量Bx来生成第一传感器信号，并且第二传感器元件232被配置成基于测量由电流I产生的磁场的x磁场分量Bx来生成第二传感器信号。

电流传感器***200还包括键合线233-235，键合线233-235将第一磁场传感器230电连接到导电互连结构215-217。导电互连结构215可以向第一磁场传感器230提供第一电源电势(例如，正电源电势VCC)，并且导电互连结构216可以向第一磁场传感器230提供第二电源电势(例如，接地GND)。导电互连结构217可以从第一磁场传感器230接收第一差分测量信号，以用于从电流传感器***200输出。第一差分测量信号可以由第一磁场传感器230的第一传感器电路生成。例如，第一传感器电路可以从第二传感器元件232生成的第二传感器信号减去第一传感器元件231生成的第一传感器信号，或者反之，以生成第一差分测量信号。

电流传感器***200包括布置在裸片焊盘211上的第二磁场传感器240(例如，第二传感器芯片)。第二磁场传感器240包括布置在第三传感器位置106处的第三传感器元件241以及布置在第四传感器位置107处的第四传感器元件242。根据第二磁场分布的形状，第三传感器位置106在x方向上位于第一导体结构101和第二导体结构102之间。根据第二磁场分布的形状，第四传感器位置107在x方向上位于第二导体结构102和第三导体结构103之间。

第二磁场传感器240还包括主表面246(例如，上表面)，在主表面246处布置第三传感器元件241和第四传感器元件242。图2B中所示的主表面246限定了第二磁场传感器240的芯片平面(例如，x-y平面)。第三传感器元件241被配置成：基于测量由电流I产生的磁场的z磁场分量Bz来生成第三传感器信号，并且第四传感器元件242被配置成：基于测量由电流I产生的磁场的z磁场分量Bz来生成第四传感器信号。

电流传感器***200还包括键合线243-245，键合线243-245将第二磁场传感器240电连接到导电互连结构212-214。导电互连结构212可以向第二磁场传感器240提供第一电源电势(例如，正电源电势VCC)，并且导电互连结构213可以向第二磁场传感器240提供第二电源电势(例如，接地GND)。导电互连结构214可以从第二磁场传感器240接收第二差分测量信号以用于输出。第二差分测量信号可以由第二磁场传感器240的第二传感器电路生成。例如，第二传感器电路可以从第四传感器元件242生成的第四传感器信号减去第三传感器元件241生成的第三传感器信号，或者反之，以生成第二差分测量信号。

为了生成如图1B中所示的x磁场分量Bx的第一磁场分布和z磁场分量Bz的第二磁场分布，导电互连结构218可以被配置为电流I的电流输入，并且导电互连结构221可以被配置为电流I的电流输出。电流I可以在导电互连结构218处进入电流传感器***200，在该处，电流I被提供给第一导体结构101。电流I可以继续流过第一导体结构101到导电互连结构219。导电互连结构219可以是键合焊盘，该键合焊盘将第一导体结构101电连接到第二导体结构102，以便将电流I从第一导体结构101提供到第二导体结构102。电流I可以继续流过第二导体结构102到导电互连结构220。导电互连结构220可以是键合焊盘，该键合焊盘将第二导体结构102电连接到第三导体结构103，以便将电流I从第二导体结构102提供到第三导体结构103。电流I可以继续流过第三导体结构103到导电互连结构221。导电互连结构221可以是电流传感器***200的电流输出，在该处，电流I离开电流传感器***200。

因此，第一导体结构101在y方向上穿过电流传感器***200的第一部分，以承载平行于y方向的电流I，第二导体结构102在y方向上穿过电流传感器***200的第二部分，以承载反平行于y方向的电流I，并且第三导体结构103在y方向上穿过电流传感器***200的第三部分，以承载平行于y方向的电流I。导电互连结构218-221被布置成使得电流I以“S”图案流过电流传感器***200，以产生第一磁场分布和第二磁场分布。

第一传感器元件231(例如，xMR传感器元件或垂直霍尔效应传感器元件)被布置在x磁场分量Bx的第一磁场分布的第一极值处，第二传感器元件232(例如，xMR传感器元件或垂直霍尔效应传感器元件)被布置在x磁场分量Bx的第一磁场分布的第二极值处，第三传感器元件241(例如，横向霍尔效应传感器元件)被布置在z磁场分量Bz的第二磁场分布的第一极值处，并且第四传感器元件242(例如，横向霍尔效应传感器元件)被布置在z磁场分量Bz的第二磁场分布的第二极值处。

此外，第一传感器元件231和第二传感器元件232分别被布置在第一传感器位置104和第二传感器位置105处，在该处，z磁场分量Bz的第二磁场分布为零或基本为零，并且第三传感器元件241和第四传感器元件242被布置在第三传感器位置106和第四传感器位置107处，在该处，x磁场分量Bx的第一磁场分布为零或基本为零。因此，在第一传感器位置104、第二传感器位置105、第三传感器位置106和第四传感器位置107处，x磁场分量Bx和z磁场分量Bz之间没有或基本没有磁串扰，这导致更少的干扰，并且有助于磁场测量的准确性。

第一传感器元件231和第二传感器元件232用于生成对均匀杂散磁场具有鲁棒性的第一差分测量信号。类似地，第三传感器元件241和第四传感器元件242用于生成对均匀杂散磁场具有鲁棒性的第二差分测量信号。此外，使用传感器元件的两个集合来测量相同的电流I。因此，可以通过监测由传感器元件231、232、241和242生成的各个传感器信号和/或监测第一差分测量信号和第二差分测量信号，来监测第一传感器元件231、第二传感器元件232、第三传感器元件241和第四传感器元件242的可操作性。例如，如果第一差分测量信号和第二差分测量信号彼此偏差一阈值以上，则可以检测到故障。如果检测到故障，则电流传感器***200可以确定传感器元件的两个集合中的哪个集合操作正常以及传感器元件的两个集合中的哪个集合有故障，并且仅使用正确操作的传感器元件的集合来进行电流感测操作。

因此，电流传感器***200使用两种不同的传感器技术(例如，xMR和横向霍尔效应，或者垂直霍尔效应和横向霍尔效应)来提供冗余电流感测。使用两种不同的传感器技术提供了独立的电流感测功能，并且提供了对故障和外部因素的增加的弹性。例如，两种不同的传感器技术不太可能出现相同的错误。此外，外部干扰不太可能影响传感器元件的两个集合，因为传感器元件的一个集合对面内场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感，而传感器元件的另一个集合对面外场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感。

此外，由第一导体结构101、第二导体结构102、第三导体结构103、导电互连结构219和导电互连结构220形成的电流路径不受变窄的电流限制区域(这会增加功率损耗)的限制。因此，电流路径的几何形状能够在传感器位置104-107处提供可检测的磁场，而不引入附加的功率损耗。第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103在电流传感器***200的最小区域上(例如，在芯片封装件的最小区域内)提供第一磁场分布和第二磁场分布的磁场整形。因此，可以将芯片封装件做得更小以降低制造成本，同时还实现上述益处，包括增加的准确性和对均匀杂散磁场的鲁棒性。

如上所述，图2A至图2C仅作为示例被提供。其他示例是可能的，并且可以与关于图2A至图2C描述的不同。例如，在一些实施方式中，第一传感器元件231、第二传感器元件232、第三传感器元件241和第四传感器元件242可以被集成在单个磁场传感器上(例如，在单个芯片上)。第一传感器位置104在z方向上可以与第二导体结构102重叠，并且第二传感器位置105在z方向上可以与第三导体结构103重叠。在一些实施方式中，芯片封装件可以包括比图2A至图2C中所示的数量更多或更少的引线。在一些实施方式中，不同类型的导电结构可以用于第一导体结构101、第二导体结构102或第三导体结构103中的一个或多个。在一些实施方式中，不同类型的导电互连结构可以用于导电互连结构218-221中的一个或多个。在一些实施方式中，芯片封装件可以是使用倒装芯片互连代替键合线233-235和243-245的倒装芯片封装件。在一些实施方式中，附加电路组件可以被集成在电流传感器***200内或被附接到电流传感器***200，而不偏离上面提供的公开内容。

图3图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***300。电流传感器***300类似于电流传感器***200，不同之处在于电流传感器***300包括共用导体结构301，共用导体结构301包括第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103。如图3中所示，共用导体结构301是一体式结构。共用导体结构301可以由层压衬底(例如，印刷电路板(PCB))的一个或多个导体层制成。层压衬底可以是有机基衬底或陶瓷基衬底。备选地，共用导体结构301可以是芯片封装件的引线框架的一部分。在任一情况下，共用导体结构301是电流传感器***300的内部电流轨。第一磁场传感器230和第二磁场传感器240可以被布置在共用导体结构301上。

共用导体结构301的几何形状具有曲折穿过电流传感器***300的芯片封装件的“S”形。共用导体结构301包括在x方向上、垂直于第一导体结构101、第二导体结构102和第三导体结构103延伸的互连段302和303。互连段302电连接到第一导体结构101和第二导体结构102。互连段303电连接到第二导体结构102和第三导体结构103。共用导体结构301在导电互连结构218和导电互连结构221之间，将电流I路由通过电流传感器***300。导电互连结构218和导电互连结构221可以是共用导体结构301的一部分。

图3中所示的组件的数目和布置作为示例被提供。实际上，与图3中所示的那些相比，电流传感器***300可以包括附加的组件、更少的组件、不同的组件或不同布置的组件。图3中所示的两个以上设备可以在单个设备内实现，或者图3中所示的单个设备可以被实现为多个、分布式设备。附加地或备选地，电流传感器***300的组件的集合(例如，一个或多个组件)可以执行被描述为由电流传感器***300的组件的另一个集合执行的一个或多个功能。

图4图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***400。电流传感器***400可以是具有与电流传感器***300的组件类似的组件的芯片封装件。然而，电流传感器***400包括具有“U”形的共用导体结构401，而不是具有“S”形的共用导体结构301。共用导体结构401可以是电流传感器***400的引线框架或电路衬底中的导电路线的一部分。共用导体结构401包括平行于y轴延伸的第一导体结构101和第二导体结构102。共用导体结构401还包括作为平行于x轴延伸的附加导体结构的互连段402。互连段402电连接到第一导体结构101和第二导体结构102，以在导电互连结构218和导电互连结构221之间形成“U”形导电路径。

因此，第一导体结构101在y方向上穿过电流传感器***400的第一部分，使得第一导体结构101承载平行于y方向的电流I。互连段402电连接到第一导体结构101，使得互连段402在x方向上穿过电流传感器***400的第二部分，以承载平行于x方向的电流I。第二导体结构102电连接到互连段402，使得第二导体结构在y方向上穿过电流传感器***400的第三部分。第二导体结构102被配置成承载反平行于y方向的电流I。电连接到第一导体结构101的导电互连结构218可以被配置为电流I的电流输入。电连接到第二导体结构102的导电互连结构221可以被配置为电流I的电流输出。导电互连结构218和导电互连结构221可以是共用导体结构401的一部分。

第一导体结构101、第二导体结构102和互连段402基于流过其中的电流生成相应的磁场。第一导体结构101产生具有x磁场分量Bx和z磁场分量Bz的第一磁场，第二导体结构102产生具有x磁场分量-Bx和z磁场分量-Bz的第二磁场，第二磁场具有与第一磁场相反的场定向。互连段402生成具有y磁场分量By和z磁场分量Bz的第三磁场。

电流传感器***400包括第一磁场传感器230(例如，第一传感器芯片)和第二磁场传感器240(例如，第二传感器芯片)。第一磁场传感器230和第二磁场传感器240可以被布置在共用导体结构401上。第一传感器元件231在z方向上与第一导体结构101重叠，并且第二传感器元件232在z方向上与第二导体结构102重叠。结果，第一传感器元件231被放置在x磁场分量Bx的第一磁场分布的第一极值(例如，局部最小值或负峰值)处，以测量x磁场分量Bx，并且第二传感器元件232被放置在x磁场分量Bx的第一磁场分布的第二极值(例如，局部最大值或正峰值)处，以测量x磁场分量Bx。

第三传感器元件241和第四传感器元件242在x方向上被布置在第一导体结构101和第二导体结构102之间。此外，第三传感器元件241和第四传感器元件242在y方向上偏离互连段402。结果，第三传感器元件241被放置在z磁场分量Bz的第二磁场分布的第一极值(例如，局部最小值或负峰值)处，以测量z磁场分量Bz，并且第四传感器元件242被放置在z磁场分量Bz的第二磁场分布的第二极值(例如，局部最大值或正峰值)处，以测量z磁场分量Bz。

x磁场分量Bx的第一磁场分布以优化第一传感器元件231和第二传感器元件232处的测量准确性和抑制均匀杂散磁场的方式被整形。z磁场分量Bz的第二磁场分布以优化第三传感器元件241和第四传感器元件242处的测量准确性和抑制均匀杂散磁场的方式被整形。

此外，由于第一磁场分布的第一极值是负峰值，并且第一磁场分布的第二极值是正峰值，因此可以利用第一传感器元件231和第二传感器元件232来获取差分测量结果，以抵消任何均匀杂散磁场。类似地，由于第二磁场分布的第一极值是负峰值，并且第二磁场分布的第二极值是正峰值，因此可以利用第三传感器元件241和第四传感器元件242获取差分测量结果，以抵消任何均匀杂散磁场。

电流传感器***400还包括导电互连结构212-217以及附加导电互连结构222和223，以经由键合线向第一磁场传感器230和第二磁场传感器240提供电源电势，并且经由一条或多条键合线接收来自第一磁场传感器230和第二磁场传感器240的传感器信号或差分测量信号，以用于从电流传感器***400输出。

电流传感器***400实现了上面结合电流传感器***200描述的类似优点。例如，电流传感器***400使用两种不同的传感器技术(例如，xMR和横向霍尔效应，或者垂直霍尔效应和横向霍尔效应)来提供冗余电流感测。使用两种不同的传感器技术提供了独立的电流感测功能，并且提供了对故障和外部因素的增加的弹性。例如，两种不同的传感器技术不太可能出现相同的错误。此外，外部干扰不太可能影响传感器元件的两个集合，因为传感器元件的一个集合对面内场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感，而传感器元件的另一个集合对面外场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感。

此外，由第一导体结构101、第二导体结构102和互连段402形成的电流路径不受变窄的电流限制区域(这会增加功率损耗)的限制。因此，电流路径的几何形状能够在传感器位置104-107处提供可检测的磁场，而不会引入附加的功率损耗。第一导体结构101、第二导体结构102和互连段402在电流传感器***400的最小区域上(例如，在芯片封装件的最小区域内)提供第一磁场分布和第二磁场分布的磁场整形。因此，可以使芯片封装件变得更小以降低成本，同时还实现上述优点。

如上所述，图4仅作为示例被提供。其他示例是可能的，并且可以与关于图4描述的不同。例如，在一些实施方式中，第一传感器元件231、第二传感器元件232、第三传感器元件241和第四传感器元件242可以被集成在单个磁场传感器上(例如，在单个芯片上)。在一些实施方式中，芯片封装件可以包括比图4中所示的数量更多或更少的引线。在一些实施方式中，不同类型的导电结构可以用于第一导体结构101、第二导体结构102或互连段402中的一个或多个。在一些实施方式中，芯片封装件可以是使用倒装芯片互连代替键合线的倒装芯片封装件。在一些实施方式中，附加电路组件可以被集成在电流传感器***400内或被附接到电流传感器***400，而不偏离上面提供的公开内容。

图5A和图5B图示了根据一种或多种实施方式的使用平面导体501的磁感测原理。平面导体501具有平行于x-y平面横向(例如水平)延伸的主表面502。磁场传感器503(例如，传感器芯片)被布置在平面导体501上或临***面导体501，并且具有平行于x-y平面横向(例如水平)延伸的主表面504。磁场传感器503包括对磁场B的面外磁场分量(例如，z磁场分量Bz)敏感的第一传感器元件505和第二传感器元件506。当电流I流过平面导体501时，电流I产生磁场B。为了执行差分感测以抵消任何均匀杂散磁场，第一传感器元件505可以被放置在磁场B的负值中，并且第二传感器元件506可以被放置在磁场B的正值中，或者反之。换句话说，在第一传感器元件505和第二传感器元件506的传感器位置处产生差分磁场。因此，第一传感器元件505和第二传感器元件506测量相同的磁场，但具有不同的符号。为了使第一传感器元件505和第二传感器元件506测量相同的磁场，但是具有不同的符号，第一传感器元件505和第二传感器元件506可以被放置为相距一定的横向距离。

如图5B中所示，第一传感器元件505和第二传感器元件506分离横向距离D1(例如，1.6毫米)。z磁场分量Bz在第一传感器元件505和第二传感器元件506的传感器位置之间具有Δ毫特斯拉(mT)(例如6mT)的磁场差。磁场差ΔmT的值足以使磁场传感器503的传感器电路在第一传感器元件505和第二传感器元件506处获取磁场B的准确测量结果，并且使得能够通过差分感测进行杂散场补偿。在该示例中，横向距离D1表示提供磁场差ΔmT的最小距离，该磁场差ΔmT足以在第一传感器元件505和第二传感器元件506处准确测量磁场B。因此，缩小磁场传感器503的横向芯片尺寸受横向距离D1的限制。较大的芯片尺寸导致较高的制造成本，并且会限制芯片在***内的放置或限制组件在芯片周围的放置，这对***设计灵活性产生负面影响。因此，缩小芯片的芯片尺寸有利于降低制造成本以及增加***设计灵活性。同时，传感器元件之间可以维持足够的磁场差，以确保准确的测量结果和杂散场补偿。

图5C和图5D图示了根据一种或多种实施方式的使用垂直导体511的磁感测原理。垂直导体511具有平行于y-z平面垂直延伸的主表面512。磁场传感器503(例如，传感器芯片)被布置在垂直导体511上或临近垂直导体511，并且具有平行于x-y平面横向(例如，水平)延伸的主表面504。因此，与平面导体501的定向相比，垂直导体511的定向相对于主表面504旋转90°。

当电流I流过垂直导体511时，电流I产生磁场B。当与平面导体501产生的磁场B的场定向相比时，由垂直导体511产生的磁场B的场定向也相对于主表面504旋转90°。具体地，在图5C中，当与图5A中所示的磁场B相比时，磁场B的较窄部分以更陡的角度入射到磁场传感器503上。由于图5C中的磁场B更窄，因此可以使第一传感器元件505和第二传感器元件506的传感器位置更靠近在一起。此外，在图5C中，由于磁场B以更陡的角度入射到磁场传感器503上，因此可以向第一传感器元件505和第二传感器元件505提供足够大小的磁场通量密度，以用于准确感测。换句话说，可以减小第一传感器元件505和第二传感器元件506之间的横向距离，这减小了芯片尺寸，同时在传感器位置处提供了具有与图5A中提供的相同的磁场差ΔmT的差分磁场。

如图5D中所示，第一传感器元件505和第二传感器元件506分离横向距离D2(例如，0.6毫米)，该横向距离D2小于横向距离D1。z磁场分量Bz在第一传感器元件505和第二传感器元件506的传感器位置之间具有磁场差ΔmT(例如，6mT)。横向距离D2表示该布置中的提供磁场差ΔmT的最小距离，该磁场差ΔmT足以在第一传感器元件505和第二传感器元件506处准确测量磁场B。因此，垂直导体511的垂直定向实现了第一传感器元件505和第二传感器元件506之间的横向距离的减小，这使得磁场传感器503的芯片尺寸的减小。同时，尽管横向距离减小，但实现了相同的磁场差ΔmT，这提供了准确的测量结果并且实现了杂散场补偿。

如上所述，图5A至图5D仅作为示例被提供。其他示例是可能的，并且可以与关于图5A至图5D描述的不同。例如，距离、尺寸或毫特斯拉的任何值仅旨在作为示例，用于说明的目的，并且本文描述的实施方式不限于任何特定值或值范围。

图6A图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***600A。图6B图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***600B。具体地，电流传感器***600B类似于电流传感器***600A，但被实现在芯片封装件中。图6C图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***600C。电流传感器***600C是电流传感器***600A的变型，电流传感器***600C包括冗余电流感测。图6D图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***600D。具体地，电流传感器***600D类似于电流传感器***600C，但被实现在芯片封装件中。

电流传感器***600A包括第一磁场传感器601。第一磁场传感器601包括布置在第一磁场传感器601的芯片平面(例如，第一x-y平面)中的第一传感器元件602和第二传感器元件603。第一传感器元件602和第二传感器元件603在y方向上彼此差分地间隔开。此外，第一传感器元件602和第二传感器元件603对由流过电流承载导体604的电流I产生的磁场B4的面外磁场分量(例如，z磁场分量Bz)敏感。例如，第一传感器元件602和第二传感器元件603可以是垂直霍尔效应传感器元件。

电流承载导体604包括第一导体结构605、第二导体结构606和第三导体结构607，第一导体结构605在平行于芯片平面的导体平面(例如，第二x-y平面)中穿过电流传感器***600A的第一部分，第二导体结构606在导体平面中穿过电流传感器***600A的第二部分606，并且第三导体结构607电耦合到第一导体结构605和第二导体结构606并且在第一导体结构605和第二导体结构606之间。第一导体结构605被配置成承载平行于芯片平面(例如，在负y方向上)的电流I，第二导体结构606也被配置成承载平行于芯片平面(例如，在正y方向上)的电流I，并且第三导体结构607被配置成：接收来自第一导体结构605的电流I，并且向第二导体结构606提供电流I。在x方向上，第一磁场传感器601被布置在第一导体结构605和第二导体结构606之间。

此外，第三导体结构607包括从第一导体结构605的一端605a在z方向上延伸的第一导体段608、从第二导体结构606的一端606a在z方向上延伸的第二导体段609，以及在垂直于y方向和z方向的x方向上从第一导体段608延伸到第二导体段609的第三导体段610，使得第三导体该段在第一磁场传感器601之上延伸。因此，电流承载导体604被弯曲到x-z平面中，以在第一磁场传感器601之上垂直延伸。以该方式，第三导体结构607和流过第三导体结构607的电流I，相对于第一磁场传感器601的芯片平面具有如类似于图5C和图5D中所示的定向。

虽然电流承载导体604被示出为向上弯曲，但是电流承载导体604也可以向下弯曲，使得第三导体段610在第一磁场传感器601之下延伸，而不是在第一磁场传感器601之上延伸。在电流承载导体604向上弯曲或向下弯曲的任一情况下，第三导体结构607和流过第三导体结构607的电流I相对于第一磁场传感器601的芯片平面都具有如类似于图5C和图5D中所示的定向。

因此，可以减小第一传感器元件602和第二传感器元件603之间在y方向上的间隙，这导致第一磁场传感器601在y方向上的芯片尺寸的减小。第三导体段610可以被布置成在z方向上与间隙重叠，使得第一传感器元件602和第二传感器元件603在y方向上从第三导体段610的中心相等地或基本相等地偏移。

电流承载导体604可以是共用导体结构(诸如引线框架或电流轨)，其中共用导体结构是具有U形的一体式结构。结果，第一导体结构605和第二导体结构606承载在相反方向(例如，反平行方向)上的电流I，以便提供更紧凑的配置。

第一磁场传感器601可以包括用于生成差分测量信号的传感器电路。具体地，第一传感器元件602被配置成：基于测量磁场B4来生成第一传感器信号，并且第二传感器元件603被配置成：基于测量磁场B4来生成第二传感器信号。传感器电路被配置成：通过对第一传感器信号和第二传感器信号应用差分计算，来基于第一传感器信号和第二传感器信号来生成差分测量信号。

图6B图示了包括芯片封装件(例如，传感器封装件)的电流传感器***600B，其中集成有电流传感器***600A的第一磁场传感器601和电流承载导体604。芯片封装件可以包括壳体611(诸如模制化合物或其他密封剂)以及包括多条引线612-615的引线框架，多条引线612-615电耦合到第一磁场传感器601，以经由键合线向第一磁场传感器601提供电源电势，并且经由一条或多条键合线从第一磁场传感器601接收传感器信号或差分测量信号，以从电流传感器***600B输出。如上所述，电流承载导体604也可以是引线框架的一部分。

第一传感器元件602和第二传感器元件603表示第一传感器元件集合，该第一集合对磁场B4的z磁场分量Bz敏感，并且可以用于导出将均匀杂散磁场抵消的差分测量信号。为了提供冗余电流感测，可以提供传感器元件的附加集合。例如，图6C图示了具有第二磁场传感器621的电流传感器***600C，第二磁场传感器621作为第一磁场传感器601的补充被提供。第二磁场传感器621包括第二传感器元件集合，第二传感器元件集合包括对面内磁场分量(例如，x磁场分量)敏感的第三传感器元件622和第四传感器元件623。因此，第三传感器元件622和第四传感器元件623可以是xMR传感器元件或垂直霍尔效应传感器元件。

第二磁场传感器621被布置成使得第三传感器元件622被布置在第一导体结构605之上，并且第四传感器元件623被布置在第二导体结构606之上。第一导体结构605和第二导体结构606在第二磁场传感器621的区域中可以均朝向彼此向内延伸，以便不影响第二磁场传感器621的芯片尺寸。这允许第二磁场传感器621的芯片尺寸保持较小。然而，应当理解，在一些实施方式中，电流承载导体604的形状可以不同，同时仍容纳第二磁场传感器621的芯片尺寸。

当电流I流过第一导体结构605时，电流I产生磁场B5，并且当电流I流过第二导体结构606时，电流I产生磁场B6。由于电流I在第一导体结构605中的流动方向与电流I在第二导体结构606中的流动方向相反，因此磁场B5和磁场B6在第二磁场传感器621处具有相等的磁场通量密度，但场定向相反。因此，第三传感器元件622和第四传感器元件623感测相同或基本相同、但具有不同符号的磁场通量密度。这使得第三传感器元件622和第四传感器元件623能够用于差分感测。具体地，第二磁场传感器621可以包括用于生成另一个差分测量信号的另一个传感器电路。第三传感器元件622被配置成：基于测量磁场B5来生成第三传感器信号，并且第四传感器元件623被配置成：基于测量磁场B6来生成第四传感器信号。该另一个传感器电路被配置成：通过对第三传感器信号和第四传感器信号应用差分计算，来基于第三传感器信号和第四传感器信号来生成另一个差分测量信号。

因此，电流传感器***600C使用两种不同的传感器技术(例如，xMR和横向霍尔效应，或者垂直霍尔效应和横向霍尔效应)来提供冗余电流感测。使用两种不同的传感器技术提供了独立的电流感测功能，并且提供了对故障和外部因素的增加的弹性。例如，两种不同的传感器技术不太可能出现相同的错误。此外，外部干扰不太可能影响传感器元件的两个集合，因为传感器元件的一个集合对面内场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感，而传感器元件的另一个集合对面外场分量敏感并且对其他磁场分量不敏感。

此外，由电流承载导体604形成的电流路径不受变窄的电流限制区域(这会增加功率损耗)的限制。因此，电流路径的几何形状能够提供可检测的磁场，而不会引入附加的功率损耗。

图6D图示了包括芯片封装件(例如，传感器封装件)的电流传感器***600D，其中集成了第一磁场传感器601和电流承载导体604。芯片封装件可以包括壳体611(诸如，模制化合物或其他密封剂)以及引线框架，引线框架包括电耦合到第一磁场传感器601的多条引线612-614，并且包括电耦合到第二磁场传感器621的多条引线616-618。多条引线612-614可以经由键合线向第一磁场传感器601提供电源电势，并且可以经由一条或多条键合线从第一磁场传感器601接收传感器信号或差分测量信号，以用于从电流传感器***600输出。类似地，多条引线616-618可以经由键合线向第二磁场传感器621提供电源电势，并且可以经由一条或多条键合线从第二磁场传感器621接收传感器信号或差分测量信号，以用于从电流传感器***600输出。电流承载导体604也可以是引线框架的一部分。

如上所述，图6A至图6D仅作为示例被提供。其他示例是可能的，并且可以与关于图6A至图6D描述的不同。例如，在一些实施方式中，芯片封装件可以包括比图6B和图6D中所示的数量更多或更少的引线。在一些实施方式中，可以使用不同类型的导电结构。在一些实施方式中，芯片封装件可以是使用倒装芯片互连代替键合线的倒装芯片封装件。在一些实施方式中，附加电路组件可以被集成在电流传感器***600A-600D内或被附接到电流传感器***600A-600D，而不背离上面提供的公开内容。

图7图示了根据一种或多种实施方式的电流传感器***700。电流传感器***700包括芯片封装件701，芯片封装件701包括磁场传感器。电流传感器***700还包括在芯片封装件701之上垂直延伸的电流承载导体702。集成在芯片封装件701内部的磁场传感器，以与上面关于图6A描述类似的方式，相对于电流承载导体702进行布置。然而，因为电流承载导体702被布置在芯片封装件701外部，所以电流承载导体702是外部电流轨。磁场传感器包括两个传感器元件(未图示)，该两个传感器元件对由流过电流承载导体702的电流I生成的磁场的面外磁场分量(例如，z磁场分量Bz)敏感。两个传感器元件相对于电流承载导体702差分地间隔开，以实现对磁场的差分感测。电流传感器***700还包括其上安装有芯片封装件701和电流承载导体702的电路衬底703(例如，PCB)。

图7中所示的组件的数目和布置作为示例被提供。实际上，电流传感器***700可以包括与图7中所示的那些相比附加的组件、更少的组件、不同的组件或不同布置的组件。

前述公开提供了图示和说明，但并不旨在穷举或将实施方式限制为所公开的确切形式。根据上述公开，修改和变化是可能的，或者可以从实施方式的实践中获得。

如本文中使用的，术语“组件”旨在被广义地解释为硬件、固件或硬件和软件的组合。

显然，本文描述的***和/或方法可以以不同形式的硬件、固件或硬件和软件的组合实现。用于实现这些***和/或方法的实际专用控制硬件或软件代码不限制这些实现。因此，本文描述了***和/或方法的操作和行为，而没有参考特定软件代码——应当理解，软件和硬件可以被设计成基于本文的说明来实现***和/或方法。

任何处理组件可以被实现为中央处理单元(CPU)，或从非暂态计算机可读记录介质(诸如硬盘或半导体存储设备)读取和执行软件程序的其他处理器。例如，指令可以由一个或多个处理器执行，诸如一个或多个CPU、数字信号处理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)、现场可编程逻辑阵列(FPLA)、可编程逻辑控制器(PLC)或其他等效的集成或分立逻辑电路装置。因此，本文中使用的术语“处理器”指代任何前述结构或适于实现本文描述的技术的任何其他结构。

包括硬件的控制器也可以执行本公开的技术中的一项或多项。包括一个或多个处理器的控制器可以使用电信号和数字算法来执行其接收、分析和控制功能(其还可以包括校正功能)。这种硬件、软件和固件可以被实现在相同设备内或被实现在分离的设备内，以支持本公开中描述的各种技术。

信号处理电路和/或信号调节电路可以从一个或多个组件以原始测量数据的形式接收一个或多个信号(例如，测量信号)，并且可以从测量信号导出进一步的信息。如本文中使用的，信号调节指代以使得信号满足下一阶段的要求的方式操纵模拟信号，以用于进一步处理。信号调节可以包括从模拟到数字的转换(例如，经由模数转换器)、放大、滤波、转换、偏置、范围匹配、隔离以及在调节后使信号适于处理所需的任何其他过程。

尽管在权利要求中叙述和/或在说明书中公开了特征的特定组合，但这些组合不旨在限制可能实施方式的公开。事实上，这些特征中的许多特征可以以权利要求中未具体叙述和/或说明书中未具体公开的方式进行组合。尽管所列出的每个从属权利要求可以仅直接依赖于一个权利要求，但是可能的实施方式的公开包括每个从属权利要求与权利要求集中的每个其他权利要求的组合。

此外，应当理解，在说明书或权利要求中公开的多个动作或功能的公开不能被解释为具有特定顺序。因此，多个动作或功能的公开不会将其限制为特定顺序，除非这些动作或功能由于技术原因而不可互换。此外，在一些实施方式中，单个动作可以包括或者可以被拆分为多个子动作。除非明确排除，否则这种子动作可以被包括在内并且成为该单个行为的公开的一部分。

本文中使用的任何元件、动作或指令都不应当被解释为关键或必要，除非明确地如此描述。此外，如本文中使用的，冠词“一”和“一个”旨在包括一个或多个项目，并且可以与“一个或多个”互换使用。此外，如本文中使用的，术语“集合”旨在包括一个或多个项目(例如，相关项目、不相关项目、相关和不相关项目的组合等)，并且可以与“一个或多个”互换使用。如果仅指一个项目，则使用术语“一个”或类似语言。此外，如本文中使用的，术语“具有”、“拥有”、“具备”等旨在是开放式术语。此外，除非另有明确说明，短语“基于”旨在意指“至少部分地基于”。

Claims (32)

1.一种电流传感器***，包括：

磁场传感器，包括芯片平面、第一传感器元件集合以及第二传感器元件集合，所述第一传感器元件集合对在平行于所述芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，所述第二传感器元件集合对在垂直于所述芯片平面的第二方向上对齐的第二磁场分量敏感，其中所述第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件，并且其中所述第二传感器元件集合包括第三传感器元件和第四传感器元件；

第一导体结构，在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上穿过所述电流传感器***的第一部分，其中所述第一导体结构被配置成承载平行于所述第三方向的电流；

第二导体结构，被电连接到所述第一导体结构，其中所述第二导体结构在所述第三方向上穿过所述电流传感器***的第二部分，其中所述第二导体结构被配置成承载反平行于所述第三方向的所述电流；以及

第三导体结构，被电连接到所述第二导体结构，其中所述第三导体结构在所述第三方向上穿过所述电流传感器***的第三部分，其中所述第三导体结构被配置成承载平行于所述第三方向的所述电流，

其中所述第一导体结构基于流过其的所述电流产生第一磁场，所述第二导体结构基于流过其的所述电流产生第二磁场，并且所述第三导体结构基于流过其的所述电流产生第三磁场，并且

其中所述第一磁场、所述第二磁场和所述第三磁场产生所述第一磁场分量的第一磁场分布和所述第二磁场分量的第二磁场分布。

2.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中所述第一传感器元件被布置在所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的第一极值处，所述第二传感器元件被布置在所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的第二极值处，所述第三传感器元件被布置在所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的第一极值处，并且所述第四传感器元件被布置在所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的第二极值处。

3.根据权利要求2所述的电流传感器***，其中：

所述第一传感器元件和所述第二传感器元件被布置在第一传感器位置处，所述第二磁场分量的所述第二磁场分布在所述第一传感器位置处基本为零，并且

所述第三传感器元件和所述第四传感器元件被布置在第二传感器位置处，所述第一磁场分量的所述第一磁场分布在所述第二传感器位置处基本为零。

4.根据权利要求2所述的电流传感器***，其中：

所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的所述第一极值是所述第一磁场分布的局部最小值，

所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的所述第二极值是所述第一磁场分布的局部最大值，

所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的所述第一极值是所述第二磁场分布的局部最小值，并且

所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的所述第二极值是所述第二磁场分布的局部最大值。

5.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中所述第二导体结构被配置成使所述电流从所述第一导体结构流到所述第三导体结构。

6.根据权利要求1所述的电流传感器***，还包括：

共用导体结构，包括所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构，其中所述共用导体结构是一体式结构。

7.根据权利要求6所述的电流传感器***，还包括：

引线框架，被电连接到所述磁场传感器，其中所述引线框架包括所述共用导体结构。

8.根据权利要求1所述的电流传感器***，还包括：

第一键合焊盘，所述第一导体结构和所述第二导体结构被电耦合到所述第一键合焊盘，以及

第二键合焊盘，所述第二导体结构和所述第三导体结构被电耦合到所述第二键合焊盘，

其中所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构是键合线。

9.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中：

所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构在所述第一方向上横向间隔开，并且

在所述第一方向上，所述第二导体结构被布置在所述第一导体结构和所述第三导体结构之间。

10.根据权利要求9所述的电流传感器***，其中所述第一传感器元件和所述第一导体结构在所述第二方向上重叠，并且所述第二传感器元件和所述第二导体结构在所述第二方向上重叠。

11.根据权利要求10所述的电流传感器***，其中所述第三传感器元件在所述第一方向上被布置在所述第一导体结构和所述第二导体结构之间，并且所述第四传感器元件在所述第一方向上被布置在所述第二导体结构和所述第三导体结构之间。

12.根据权利要求1所述的电流传感器***，还包括：

传感器电路，

其中所述第一传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第一传感器信号，

其中所述第二传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第二传感器信号，

其中所述第三传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第三传感器信号，

其中所述第四传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第四传感器信号，并且

其中所述传感器电路被配置成基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号来生成第一差分测量信号，并且基于所述第三传感器信号和所述第四传感器信号来生成第二差分测量信号。

13.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中所述磁场传感器包括：

第一传感器芯片，包括所述第一传感器元件和所述第二传感器元件；以及

第二传感器芯片，包括所述第三传感器元件和所述第四传感器元件，

其中所述第一传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第一传感器信号，

其中所述第二传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第二传感器信号，

其中所述第三传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第三传感器信号，

其中所述第四传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第四传感器信号，

其中所述第一传感器芯片包括第一传感器电路，所述第一传感器电路被配置成基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号来生成第一差分测量信号，并且

其中所述第二传感器芯片包括第二传感器电路，所述第二传感器电路被配置成基于所述第三传感器信号和所述第四传感器信号来生成第二差分测量信号。

14.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中：

所述第一传感器元件和所述第二传感器元件对所述第二磁场分量基本不敏感，并且

所述第三传感器元件和所述第四传感器元件对所述第一磁场分量基本不敏感。

15.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中：

所述第一传感器元件和所述第二传感器元件是磁阻传感器元件或垂直霍尔效应传感器元件，并且

所述第三传感器元件和所述第四传感器元件是横向霍尔效应传感器元件。

16.根据权利要求1所述的电流传感器***，还包括：

芯片封装件，其中所述磁场传感器、所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构被集成在所述芯片封装件内。

17.根据权利要求1所述的电流传感器***，其中所述第一传感器元件集合和所述第二传感器元件集合被布置在所述芯片平面中。

18.一种电流传感器***，包括：

磁场传感器，包括芯片平面、第一传感器元件集合以及第二传感器元件集合，所述第一传感器元件集合对在平行于所述芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，所述第二传感器元件集合对在垂直于所述芯片平面的第二方向上对齐的第二磁场分量敏感，其中所述第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件，并且其中所述第二传感器元件集合包括第三传感器元件和第四传感器元件；

第一导体结构，在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上穿过所述电流传感器***的第一部分，其中所述第一导体结构被配置成承载平行于所述第三方向的电流；

第二导体结构，被电连接到所述第一导体结构，其中所述第二导体结构在所述第一方向上穿过所述电流传感器***的第二部分，其中所述第二导体结构被配置成承载平行于所述第一方向的所述电流；以及

第三导体结构，被电连接到所述第二导体结构，其中所述第三导体结构在所述第三方向上穿过所述电流传感器***的第三部分，其中所述第三导体结构被配置成承载反平行于所述第三方向的所述电流，

其中所述第一导体结构基于流过其的所述电流产生第一磁场，所述第二导体结构基于流过其的所述电流产生第二磁场，所述第三导体结构基于流过其的所述电流产生第三磁场，并且

其中所述第一磁场、所述第二磁场和所述第三磁场产生所述第一磁场分量的第一磁场分布和所述第二磁场分量的第二磁场分布。

19.根据权利要求18所述的电流传感器***，其中所述第一传感器元件被布置在所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的第一极值处，所述第二传感器元件被布置在所述第一磁场分量的所述第一磁场分布的第二极值处，所述第三传感器元件被布置在所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的第一极值处，并且所述第四传感器元件被布置在所述第二磁场分量的所述第二磁场分布的第二极值处。

20.根据权利要求18所述的电流传感器***，还包括：

共用导体结构，包括所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构，其中所述共用导体结构是U形的一体式结构，

其中所述第二导体结构被配置成使所述电流从所述第一导体结构流到所述第三导体结构。

21.根据权利要求20所述的电流传感器***，其中所述第一传感器元件和所述第一导体结构在所述第二方向上重叠，并且所述第二传感器元件和所述第三导体结构在所述第二方向上重叠。

22.根据权利要求21所述的电流传感器***，其中：

在所述第一方向上，所述第三传感器元件和所述第四传感器元件被布置在所述第一导体结构和所述第三导体结构之间，并且

在所述第三方向上，所述第三传感器元件和所述第四传感器元件偏离所述第二导体结构。

23.一种电流传感器***，包括：

磁场传感器，包括芯片平面和第一传感器元件集合，所述第一传感器元件集合被布置在所述芯片平面中，并且对在垂直于所述芯片平面的第一方向上对齐的第一磁场分量敏感，其中所述第一传感器元件集合包括第一传感器元件和第二传感器元件；

第一导体结构，在平行于所述芯片平面的导体平面中穿过所述电流传感器***的第一部分，其中所述第一导体结构被配置成承载平行于所述芯片平面的电流；

第二导体结构，穿过所述电流传感器***的第二部分，其中所述第二导体结构被配置成承载平行于所述芯片平面的所述电流；以及

第三导体结构，被电耦合到所述第一导体结构和所述第二导体结构，并且在所述第一导体结构和所述第二导体结构之间，其中所述第三导体结构被配置成从所述第一导体结构接收所述电流，并且向所述第二导体结构提供所述电流，

其中所述第三导体结构包括：

第一导体段，从所述第一导体结构的一端在所述第一方向上延伸；

第二导体段，从所述第二导体结构的一端在所述第一方向上延伸；以及

第三导体段，在垂直于所述第一方向的第二方向上从所述第一导体段延伸到所述第二导体段，使得所述第三导体段延伸经过所述磁场传感器。

24.根据权利要求23所述的电流传感器***，其中：

所述第一传感器元件和所述第二传感器元件在第三方向上通过间隙间隔开，其中所述第三方向垂直于所述第一方向和所述第二方向，并且

所述第三导体段被布置在所述间隙之上。

25.根据权利要求23所述的电流传感器***，其中所述磁场传感器是在所述第二方向上被布置在所述第一导体结构和所述第二导体结构之间的传感器芯片。

26.根据权利要求23所述的电流传感器***，还包括：

共用导体结构，包括所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构，其中所述共用导体结构是U形的一体式结构。

27.根据权利要求26所述的电流传感器***，其中所述共用导体结构是引线框架。

28.根据权利要求23所述的电流传感器***，其中：

所述第一导体结构在垂直于所述第一方向和所述第二方向的第三方向上延伸，并且被配置成承载平行于所述第三方向的所述电流，并且

所述第二导体结构在所述第三方向上延伸，并且被配置成承载反平行于所述第三方向的所述电流。

29.根据权利要求23所述的电流传感器***，其中：

所述磁场传感器是包括传感器电路的传感器芯片，

所述第一传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第一传感器信号，

所述第二传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第二传感器信号，并且

所述传感器电路被配置成基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号来生成差分测量信号。

30.根据权利要求23所述的电流传感器***，还包括：

芯片封装件，其中所述磁场传感器、所述第一导体结构、所述第二导体结构和所述第三导体结构被集成在所述芯片封装件内。

31.根据权利要求23所述的电流传感器***，其中所述磁场传感器还包括：

第二传感器元件集合，对在平行于所述芯片平面的所述第二方向上对齐的第二磁场分量敏感，其中所述第二传感器元件集合包括第三传感器元件和第四传感器元件，

其中所述第三传感器元件在所述第一方向上与所述第一导体结构重叠，并且

其中所述第四传感器元件在所述第一方向上与所述第二导体结构重叠。

32.根据权利要求31所述的电流传感器***，其中所述磁场传感器包括：

第一传感器芯片，包括所述第一传感器元件和所述第二传感器元件；以及

第二传感器芯片，包括所述第三传感器元件和所述第四传感器元件，

其中所述第一传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第一传感器信号，

其中所述第二传感器元件被配置成基于测量所述第一磁场分量来生成第二传感器信号，

其中所述第三传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第三传感器信号，

其中所述第四传感器元件被配置成基于测量所述第二磁场分量来生成第四传感器信号，

其中所述第一传感器芯片包括第一传感器电路，所述第一传感器电路被配置成基于所述第一传感器信号和所述第二传感器信号来生成第一差分测量信号，并且

其中所述第二传感器芯片包括第二传感器电路，所述第二传感器电路被配置成基于所述第三传感器信号和所述第四传感器信号来生成第二差分测量信号。