DE112009003555T5 - Magnetfeldsensoren und Verfahren zur Herstellung der Magnetfeldsensoren - Google Patents

Magnetfeldsensoren und Verfahren zur Herstellung der Magnetfeldsensoren Download PDF

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Nirmal Sharma
Raymond W. Engel
Jay Gagnon
John Sauber
William P. Taylor
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Abstract

Magnetfeldsensoren und damit verbundene Verfahren zur Herstellung der Magnetfeldsensoren weisen geformte bzw. gegossene Strukturen auf, um ein Magnetfeldsensierelement und eine zugeordnete Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips eines Leiterrahmens zu kapseln, und um auch einen Magneten oder einen Flusskonzentrator zu kapseln oder zu bilden.

Description

  • GEBIET DER ERFINDUNG
  • Diese Erfindung bezieht sich im Allgemeinen auf Magnetfeldsensoren und genauer auf Magnetfeldsensoren, welche einen Magnetfeldsensierelementchip bzw. ein Magnetfeldsensierelementplättchen und einen Magneten haben, und auch auf die Anordnung und das Konfektionieren bzw. Packen des Magnetfeldsensors.
  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG
  • Magnetfeldsensoren in der Form von so genannten „Umgebungsdetektoren bzw. Nachbarschaftsdetektoren”, welche die Anwesenheit eines ferromagnetischen Objekts in der Nähe des Magnetfeldsensors erfassen können, sind bekannt. Umgebungsdetektoren weisen typischerweise einen Permanentmagneten zum Erzeugen eines magnetischen Feldes auf und weisen auch ein Magnetfeldsensierelement, beispielsweise ein Halleffektelement auf, um Veränderungen in der Stärke des Magnetfeldes zu erfassen, welches dem Permanentmagneten zugehörig ist, wenn ein ferromagnetisches Objekt sich durch das Magnetfeld bewegt.
  • Das Ausgabesignal eines Magnetfeldsensierelements ist abhängig von der Stärke eines Magnetfeldes, welches das Magnetfeldsensierelement erfährt. Demnach kann das Magnetfeldsensierelement einen Abstand zwischen dem Umgebungsdetektor und einem ferromagnetischen Objekt innerhalb des Magnetfeldes, welches durch einen Permanentmagneten erzeugt wird, erfassen. Der Bereich, über welchen das ferromagnetische Objekt erfasst werden kann, ist durch die Flussdichte, d. h. die Stärke des Magnetfeldes beschränkt.
  • Wo es erwünscht ist, die Geschwindigkeit oder die Drehposition eines sich drehenden Objektes wie beispielsweise einer Scheibe, welche auf einer Welle montiert ist, zu bestimmen, kann das Objekt mit ferromagnetischen Oberflächenmerkmalen wie beispielsweise Zähnen versehen sein, welche in Richtung des Umgebungsdetektors hervorstehen. Die Nähe eines Zahnes zu dem Umgebungsdetektor tendiert dazu, die Stärke des Magnetfelds in der Nähe eines Umgebungsdetektors zu erhöhen. Demzufolge kann durch ein Überwachen der Ausgabe des Umgebungsdetektors die Drehgeschwindigkeit der Scheibe durch ein Korrelieren der Peaks in der Ausgabe des Umgebungsdetektors mit der bekannten Anzahl von Zähnen auf dem Umfang der Scheibe bestimmt werden.
  • Ähnlich kann, wenn die Zähne unregelmäßig in einem vorbestimmten Muster beabstandet sind, die Drehposition des Objektes durch ein Korrelieren der Peak-Intervalle bzw. Peak-Abstände mit den bekannten Intervallen bzw. Abständen zwischen den Zähnen auf der Scheibe bestimmt werden.
  • Ein Typ von Umgebungsdetektor verwendet ein Halleffektelement. Das Halleffektelement ist typischerweise so montiert, dass es eine Achse maximalen Ansprechverhaltens hat, welche in Richtung des zu sensierenden Objekts gerichtet ist. Der zugehörige Magnet ist in einer Position montiert, um ein Magnetfeld zu erreichen, welches im Allgemeinen entlang der Achse maximalen Ansprechverhaltens des Halleffektelementes ausgerichtet ist. Das zu sensierende Objekt kann eine Komponente bzw. ein Teil mit einer hohen magnetischen Permeabilität sein, welche vorstehende Oberflächeneigenschaften haben kann, welche die Stärke des Magnetfelds des Magneten erhöhen, wenn der Abstand zwischen der Oberfläche des Objekts und des Permanentmagneten verringert wird. Während eine Form eines Objekts ein Zahnrad sein kann, kann eine andere Form eines Objekts ein segmentierter Ringmagnet sein. Noch eine andere Form von Objekt dreht sich überhaupt nicht, sondern bewegt sich lediglich näher zu oder weiter weg von dem Umgebungsdetektor. Das zu sensierende Objekt bewegt sich relativ zu dem stationären Halleffektelement innerhalb des Umgebungsdetektors und verursacht dadurch, dass sich der magnetische Fluss durch das Halleffektelement in einer Art und Weise entsprechend der Position des Objekts verändert. Mit der Veränderung in dem magnetischen Fluss trat die entsprechende Veränderung in der Magnetfeldstärke auf, welche das Ausgabesignal von dem Halleffektelement erhöht (oder alternativ verringert).
  • Es wird verstanden werden, dass innerhalb eines integrierten Umgebungsdetektors eine Position oder ein Abstand des Magneten relativ zu dem Magnetfeldsensierelement, beispielsweise dem Halleffektelement, die Sensitivität bzw. Empfindlichkeit des Umgebungsdetektors bedeutend beeinflusst. Demnach ist es wünschenswert, dass der Abstand nahe ist und dass der Abstand von Einrichtung zu Einrichtung konstistent ist.
  • Mit der zunehmenden Verfeinerung von Produkten sind Umgebungsdetektoren in Automobil-Steuer- bzw. -Regelsystemen gebräuchlich geworden. Beispiele von Automobil-Umgebungsdetektoren schließen Umgebungsdetektoren ein, welche einen Zündzeitpunkt aus einer Position einer Maschinenwelle und/oder Kurbelwelle erfassen, und die Umgebungsdetektoren, welche eine Position oder Drehung und eine Geschwindigkeit einer Drehung eines Automobil-Rades für Antiblockierbremssysteme und Vierradlenksysteme erfassen.
  • Eine gemeinsame Schwäche von Umgebungsdetektoren ist deren Abhängigkeit von dem Abstand, bekannt als der Luftspalt, zwischen dem zu sensierenden Objekt und dem Magnetfeldsensierelement innerhalb des Umgebungsdetektors. Genauer nimmt, wenn der Luftspalt zunimmt, die Ausgabe eines Halleffektelements innerhalb des Umgebungsdetektors, welche direkt proportional zu der Stärke des Magnetfeldes ist, ab, was es schwieriger macht, die Ausgabe des Halleffektelements präzise zu analysieren.
  • Herkömmlicherweise ist der Luftspalt definiert als ein Abstand zwischen dem zu sensierenden Objekt und der äußeren Oberfläche der Packung bzw. Baugruppe, welche den Umgebungsdetektor enthält. Wie jedoch hierin verwendet, wird der Begriff „effektiver Luftspalt” verwendet, um einen Abstand zwischen dem zu sensierenden Objekt und dem Magnetfeldsensierelement, beispielsweise dem Halleffektelement, innerhalb des gepackten Umgebungsdetektors zu beschreiben.
  • Einige Formen von Umgebungsdetektoren, welche einen Magneten und ein Halleffektelement zusammenpacken bzw. zusammen konfektionieren sind im US-Patent 5,963,028 , welches am 5. Oktober 1999 erteilt ist, und im US-Patent US 6,265,865 , welches am 24. Juli 2001 erteilt ist, beschrieben, welche hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingebunden sind.
  • Es ist bekannt, dass ein Magnet relativ teuer ist. Die Herstellung von herkömmlichen Formen von Umgebungsdetektoren erlaubt es nicht, dass der Magnet wieder verwendet wird oder ausgetauscht wird bzw. ersetzt wird, wenn der Eingussschritt einmal beendet ist. Demnach sind, wenn ein herkömmlicher Umgebungsdetektor einen Herstellungstest bzw. Ausgangstest nach dem Eingießen nicht besteht, die Kosten des Magneten zusätzlich zu den Kosten des Halbleiterchips und der Packmaterialien verloren.
  • Es wäre erstrebenswert, ein Packschema bzw. Konfektionierungsschema für einen Umgebungsdetektor (oder einen Magnetfeldsensor) anzugeben, welches einen zuverlässigen Schutz vor der Umwelt bzw. Umgebung bereitstellt, welches einen übermäßigen Anstieg in dem effektiven Luftspalt zwischen dem zugeordneten Magnetfeldsensierelement und dem zu sensierenden Objekt vermeidet, welches es dem Magnetfeldsensierelement erlauben würde, möglichst nahe an dem Magneten zu sein, und für welches ein Umgebungsdetektor, welcher einen Test während der Herstellung nicht besteht, nicht zu einem Verlust des Magneten führen muss.
  • Andere Formen von Umgebungsdetektoren schließen einen Magneten getrennt von einem integrierten Umgebungsdetektor ein. Andere Formen von Magnetfeldsensoren wenden gar keinen Magneten an, sondern sensieren an Stelle dessen ein externes magnetisches Feld, welches durch den Magnetfeldsensor erfahren wird. All diese Formen von Magnetfeldsensoren würden auch von den obigen Charakteristiken profitieren.
  • ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung stellt Magnetfeldsensoren und Verfahren zum Herstellen der Magnetfeldsensoren bereit.
  • In Übereinstimmung mit einem Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetfeldsensors das Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips bzw. eines Magnetfeldsensorkreisplättchens (magnetic field sensor circuit die) an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle bzw. Unterlage zum Anbringen des Chips (die attach pad) eines Leiterrahmens (lead frame) ein. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche. Das Verfahren schließt auch ein Bilden einer geformten bzw. gegossenen bzw. umspritzten Kapsel ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip einschließt. Die geformte Kapsel schließt eine Kavität ein, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat. Ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche ist benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Die Kavität hat eine Form, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten. Das Verfahren schließt auch das Platzieren eines Magneten in der Kavität und benachbart zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips und das Platzieren eines flüssigen Verkapselungsstoffes in der Kavität benachbart zu dem Magneten ein. Das Verfahren schließt auch das Aushärten des flüssigen Verkapselungsstoffes in einen festen Zustand ein, um den Magneten zurückzuhalten.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Magnetfeldsensor einen Leiterrahmen ein, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen des Chips aufweist. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips weist erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen auf. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magnetfeldsensorkreischip benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ein, und eine geformte Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip einschließt. Die geformte Kapsel schließt eine Kavität ein, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat. Ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche ist benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Die Kavität hat eine Form, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magneten ein, der benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist und welcher innerhalb der Kavität angeordnet ist. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen ausgehärteten flüssigen Verkapselungsstoff ein, welcher innerhalb der Kavität angeordnet ist, und konfiguriert ist, um den Magneten innerhalb der Kavität zurückzuhalten.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines integrierten Sensors das Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens ein. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat die erste Oberfläche und die zweite gegenüberliegende Oberfläche. Das Verfahren schließt auch das Bilden einer geformten Kapsel ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip einschließt. Die geformte Kapsel bedeckt die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Das Verfahren schließt auch ein Platzieren eines Magneten über der isolierenden Schicht und ein Bilden einer geformten bzw. gegossenen bzw. umspritzten Umhüllung ein, welche den Magneten umgibt.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung weist ein Magnetfeldsensor einen Leiterrahmen auf, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips hat. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magnetfeldsensorkreischip ein, welcher benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist, und eine geformte Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt. Die geformte Kapsel bedeckt die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magneten ein, welcher benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist, so dass die isolierende Schicht zwischen dem Magneten und der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist. Der Magnetfeldsensor schließt auch eine geformte Umhüllung ein, welche den Magneten umgibt.
  • Mit den obigen Anordnungen stellt ein Packschema bzw. ein Konfektionierschema für einen Magnetfeldsensor einen zuverlässigen Schutz vor der Umgebung bereit, welcher eine übermäßige Zunahme in einem effektiven Luftspalt zwischen dem zugeordneten Magnetfeldsensierelement und dem zu sensierenden Objekt vermeidet, welches es erlaubt, dass das Magnetfeldsensierelement so nahe wie möglich zu dem Magneten ist, und welches nicht zu einem Verlust eines kostbaren Magneten führt, wenn der Magnetfeldsensor während der Herstellung einen Test nicht besteht.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors das Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens ein, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche hat. Das Verfahren schließt auch ein das Bilden einer geformten Kapsel ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt. Die geformte Kapsel schließt eine Kavität ein, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat. Ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche ist benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Die Kavität hat eine Form, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten. Das Verfahren schließt auch das Platzieren eines flüssigen Materials in der Kavität und benachbart zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ein. Das flüssige Material ist mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren. Das Verfahren schließt auch das Härten des flüssigen Materials ein.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Magnetfeldsensor einen Leiterrahmen ein, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magnetfeldsensorkreischip benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips und eine geformte Kapsel ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt. Die geformte Kapsel weist eine Kavität auf, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat. Ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche ist benachbart zur zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Die Kavität hat eine Form, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten. Der Magnetfeldsensor schließt auch ein gehärtetes flüssiges Material, welches innerhalb der Kavität angeordnet ist, ein. Das gehärtete flüssige Material ist mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors ein Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens ein. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat eine erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche. Das Verfahren schließt auch das Bilden einer geformten Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, ein. Die geformte Kapsel bedeckt die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Das Verfahren schließt auch das Bilden einer geformten Struktur benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ein. Die geformte Struktur ist mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
  • In den obigen Anordnungen können die ferromagnetischen Partikel entweder hartferromagnetische Partikel sein, welche ein permanentes Magnetfeld erzeugen können, oder sie können weich-ferromagnetische Partikel sein, welche ein Magnetfeld konzentrieren können.
  • In Übereinstimmung mit einem anderen Aspekt der vorliegenden Erfindung schließt ein Magnetfeldsensor einen Leiterrahmen ein, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips weist erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen auf. Der Magnetfeldsensor schließt auch einen Magnetfeldsensorkreischip ein, welcher benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist. Der Magnetfeldsensor schließt auch eine geformte Kapsel ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt. Die geformte Kapsel bedeckt die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Der Magnetfeldsensor schließt auch eine geformte Struktur benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ein. Die geformte Struktur ist mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
  • Mit den obigen Anordnungen stellt ein Packschema für einen Magnetfeldsensor einen zuverlässigen Schutz vor der Umgebung sicher, welcher einen übermäßigen Anstieg in einem effektiven Luftspalt zwischen dem zugeordneten Magnetfeldsensierelement und dem zu sensierenden Objekt vermeidet, und welches nicht zu einem Verlust eines kostbaren Magneten führt, wenn der Magnetfeldsensor während Herstellungstests eine Fehlfunktion aufweist.
  • In anderen Worten gesagt, kann der teilweise gepackte Magnetfeldsensor in der Herstellung in einer Form getestet werden, für welche es möglich ist, den Magneten zu entfernen. Dies kann beispielsweise bewerkstelligt werden durch zuerst ein Testen des Magnetfeldsensors unter Verwendung eines Magneten in der Testvorrichtung, welcher magnetisiert ist und für verschiedene Teile bzw. Abschnitte während des Testens wieder verwendet wird. Dies ermöglicht es, dass der gegenwärtige Magnet in dem letztendlichen Magnetfeldsensor in dem Magnetfeldsensor nur nach dem Testen platziert wird und nur in einer bekannt guten Chip-Anordnung.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • Die vorstehenden Merkmale der Erfindung sowie die Erfindung selbst kann aus der folgenden detaillierten Beschreibung der Zeichnungen vollständiger verstanden werden, in welchen:
  • 1 bis 1C Querschnitte sind, welche einen Arbeitsfluss zum Herstellen eines Magnetfeldsensors in der Form eines Umgebungsdetektors zeigen;
  • 2 bis 2C Querschnitte sind, welche einen anderen Arbeitsfluss zum Herstellen eines anderen Magnetfeldsensors in der Form eines Umgebungsdetektors zeigen;
  • 3 bis 3C Querschnitte zeigen, die nochmals einen anderen Arbeitsfluss zum Herstellen nochmals eines anderen Magnetfeldsensors in der Form eines Umgebungsdetektors zeigen; und
  • 4 eine Draufsicht ist, welche Herstellungsschritte zum Herstellen eines Magnetfeldsensors, beispielsweise des Magnetfeldsensors der 3 bis 3C zeigt und welcher einen Kondensator einschließen, welcher während eines der Eingussschritte bzw. Umspritzschritte eingehaust wird.
  • DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Vor einer Beschreibung der vorliegenden Erfindung werden einige einführende Konzepte und die Terminologie erklärt. Wenn hierin verwendet, wird der Ausdruck „Magnetfeldsensor” verwendet, um einen Kreis bzw. Schaltkreis zu beschreiben, welcher ein „Magnetfeldsensierelement” aufweist. Magnetfeldsensoren werden in einer Vielzahl von Anwendungen verwendet, einschließlich, jedoch nicht beschränkt auf einen Stromsensor, welcher ein Magnetfeld sensiert, welches durch einen Strom erzeugt wird, welcher in einem Stromleiter fließt, einen Magnetschalter oder „Umgebungsdetektor”, welcher die Nähe eines ferromagnetischen Objekts sensiert, einen Umgebungsdetektor, welcher das Vorbeitreten ferromagnetischer Artikel sensiert, beispielsweise magnetischer Domänen eines Ringmagneten oder Zahnradzähne, und einen Magnetfeldsensor, welcher eine magnetische Felddichte eines Magnetfeldes sensiert.
  • Während Magnetfeldsensierelemente untenstehend als Halleffektelemente gezeigt und beschrieben sind, können die Magnetfeldsensierelemente in anderen Anordnungen Halleffektelemente, Magnetowiderstandselemente oder Magnettransistoren sein, sie sind jedoch nicht darauf beschränkt. Wie bekannt ist, gibt es verschiedene Typen von Halleffektelementen, beispielsweise ein planares Hallelement und ein vertikales Hallelement. Wie auch bekannt ist, gibt es verschiedene Typen von Magnetowiderstandselementen, beispielsweise ein Halbleitermagnetowiderstandselement, wie beispielsweise Indiumantimonid (INSb), ein Riesenmagnetowiderstand-(GMR = Giant Magneto Resistance = Riesenmagnetowiderstand-)Element, ein anisotropes Magnetowiderstandselement (AMR = anisotropic magnetoresistance = anisotroper Magnetwiderstand), ein Tunnel-Magnetowiderstands-(TMR = Tunnelling Magneto Resistance = Tunnel-Magnetowiderstand)Element und eine magnetische Tunnelverbindung (MTJ = Magnetic Tunnel Junction = magnetische Tunnelverbindung).
  • Unter Bezugnahme auf 1 schließt ein Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors das Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips 10, d. h. eines Magnetfeldsensierelements, beispielsweise eines Halleffektelements, an einer ersten Oberfläche 12ba einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b eines Leiterrahmens 12 ein. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat die erste Oberfläche 12ba und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche 12bb. Das Verfahren kann auch das Koppeln das Magnetfeldsensorkreischips 10 an Leiter 12a des Leiterrahmens 12 mit Bonddrähten 14 oder dergleichen einschließen.
  • Unter Bezugnahme nunmehr auf 1A, in welcher gleiche Elemente der 1 gleiche Bezugszahlen habend gezeigt sind, schließt das Verfahren weiterhin das Bilden einer geformten bzw. gegossenen bzw. umspritzten Kapsel 16 ein, welche den Magnetfeldsensorkreischip 10 umhüllt. Die geformte Kapsel 16 kann aus einer Vielzahl von Materialien, beispielsweise E670C Formmasse von der Sumitomo Corporation, HYSOL®, MG52F Formmasse von der Henkel Loctite Corporation, oder PLASKON® CK-6100 Formmasse von Cookson Electronics hergestellt sein. In manchen Ausführungsformen kann die geformte Kapsel 16 in einem Einschritt-Formvorgang gebildet werden. In manchen Ausführungsformen kann die geformte Kapsel 16 aus einem einzelnen einheitlichen Material sein. Die geformte Kapsel 16 kann eine Kavität 16c einschließen, welche eine innere Kavitätsoberfläche 16ca hat. Ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche 16ca kann benachbart zu der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b sein oder kann diese umfassen bzw. einschließen. Die Kavität 16c hat eine Form, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten. In anderen Worten gesagt kann die Kavität durch einen Rand bzw. eine Randzone 16a, 16c umgeben sein und sie kann in nur einem Bereich offen sein, was vollständiger unten aus der Diskussion in Verbindung mit 1B verstanden werden wird.
  • Unter Bezugnahme nunmehr auf 1B, in welcher gleiche Elemente der 1 und 1A gleiche Referenzzeichen habend gezeigt sind, kann ein flüssiger Verkapselungsstoff 20 in die Kavität 16c eingebracht werden. Der flüssige Verkapselungsstoff 20 kann aus einer Vielzahl von Materialien hergestellt sein, beispielsweise HYSOL® FP4450 oder FP4451 von der Henkel Loctite Corporation, CRP-3400 von der Sumitomo Corporation oder CircalokTM 6009 A/B von der Lord Corporation. Die Kavität 16c kann offen sein, um den flüssigen Verkapselungsstoff 20 entgegenzunehmen, jedoch anderweitig durch den Rand 16a, 16b eingeschlossen sein, um den flüssigen Verkapselungsstoff 20 vor einem Verlassen der Kavität 16c zu bewahren.
  • Unter Bezugnahme nunmehr auf 1C, in welcher gleiche Elemente der 1 bis 1B gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, kann ein Permanentmagnet 22 in der Kavität 16c benachbart zu der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b platziert werden, und kann im Wesentlichen durch den flüssigen Verkapselungsstoff 20 umgeben werden, da der flüssige Verkapselungsstoff, welcher in 1B eingebracht wird, dazu neigen wird, um den Magneten 22 herum anzuwachsen, wenn er in den flüssigen Verkapselungsstoff 20 getaucht wird. Danach kann der flüssige Verkapselungsstoff 20 entweder bei Zimmertemperatur oder bei erhöhter Temperatur gehärtet werden.
  • In manchen anderen Anordnungen wird der Magnet 22 in der Kavität 16c vor dem flüssigen Verkapselungsstoff 20 platziert und danach wird der flüssige Verkapselungsstoff 20 in die Kavität abgegeben bzw. eingebracht, um den Magneten 22 zu umgeben. In einigen Ausführungsformen kann ein isolierendes Epoxydharz, beispielsweise ein Chip-Anbring-Expoydharz verwendet werden, um den Magneten an dem Leiterrahmen vor der Anwendung des flüssigen Verkapselungsstoffes 20 anzubringen.
  • In einigen Ausführungsformen kann ein isolierendes Material 30 zwischen dem Magneten 22 und dem Leiterrahmen 12 eingebracht werden, beispielsweise ein glasgefülltes Material, z. B. Dow Corning 7030 Die Attach Adhesive. Eine Anwendung dieses Materials zwischen dem Magneten 22 und dem Leiterrahmen 12 kann zu einer genauen und wiederholbaren Trennung zwischen dem Magneten 22 und dem Leiterrahmen 12 führen, was darauf zielen würde, zu Magnetfeldsensoren mit einer erhöhten Einheit-zu-Einheit-Empfindlichkeits-Konsistenz zu führen.
  • In einigen Ausführungsformen hat der Magnet 22 ein Magnetfeld, welches ungefähr rechtwinklig zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b orientiert ist. In diesen Ausführungsformen weist der Magnetfeldsensorkreischip 10 ein Magnetfeldsensierelement, beispielsweise ein Halleffektelement auf, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens auch ungefähr rechtwinklig zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat.
  • In einigen anderen Ausführungsformen hat der Magnet 22 ein Magnetfeld, welches ungefähr parallel zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b orientiert ist. In diesen Ausführungsformen weist der Magnetfeldsensorkreischip 10 ein Magnetfeldsensierelement, beispielsweise ein Riesenmagnetowiderstandselement oder ein anisotropes Magnetowiderstandselement auf, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens auch ungefähr parallel zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat.
  • Das oben beschriebene Verfahren führt zu einem Magnetfeldsensor 24, welcher den Leiterrahmen 12 mit der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b die ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberflächen 12ba, 12bb hat. Der Magnetfeldsensorkreischip 10 ist benachbart zu der ersten Oberfläche 12ba der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12. Die geformte Kapsel 16 umhüllt den Magnetfeldsensorkreischip 10. Der Magnet 22 ist benachbart zu der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b und innerhalb der Kavität 16c angeordnet. Der gehärtete Verkapselungsstoff 20 ist innerhalb der Kavität 16c angeordnet und konfiguriert, um den Magneten 22 innerhalb der Kavität 16c zurückzuhalten.
  • In einigen Ersatz-Ausführungsfommen bzw. alternativen Ausführungsformen ist der Magnet 22 ausgelassen. In diesen Ausführungsformen kann der flüssige Verkapselungsstoff 20 die gesamte Kavität 16c füllen und kann mit magnetischen Partikeln gefüllt sein, um an Stelle des Magneten 22 ein permanentes Magnetfeld zu erzeugen. Beispielsweise kann der flüssige Verkapselungsstoff 20 ein Expoydharzmaterial sein, welches mit Strontium-Ferrit-Partikeln gefüllt ist. Diese Ausführungsformen können auch einen Umgebungsdetektor bilden.
  • In noch einigen Ersatz-Ausführungsformen bzw. alternativen Ausführungsformen ist der Magnet 22 auch ausgelassen und der flüssige Verkapselungsstoff 20 ist mit weichmagnetischen Partikeln gefüllt, um einen Magnetfeldkonzentrator oder einen Flusskonzentrator zu bilden. Der flüssige Verkapselungsstoff 20 kann beispielsweise ein Expoydharzmaterial sein, welches mit NiZn- oder MnZn-Ferrit-Partikeln gefüllt ist, Diese Ausführungsformen bilden auch einen Umgebungsdetektor, wenn das zu sensierende Objekt ein Magnetfeld erzeugt. Diese Ausführungsformen können jedoch auch einen Magnetfeldsensor bilden, welcher für andere Anwendungen verwendet wird.
  • Unter Bezugnahme nunmehr auf die 2 bis 2C, in welchen gleiche Elemente der 1 bis 1C gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, in welchen jedoch eine geformte Kapsel 16' von der geformten Kapsel 16 der 1 bis 1C verschieden ist, wird ein Magnetfeldsensor 26 (2C) auf einem Wege ähnlich zu dem Magnetfeldsensor 24 der 1C hergestellt. Die verschiedene geformte Kapsel 16' hat einen Bereich, welcher, verschieden von der geformten Kapsel 16 der 1 bis 1C, eine isolierende Schicht 16d' benachbart zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b zwischen dem Magneten 22 und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b bildet. Die isolierende Schicht 16d kann eine vorbestimmte Dicke haben, um den Magneten 22 von der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b durch einen vorbestimmten Abstand zu trennen.
  • Der Leiterrahmen 12 weist Leiter 12a auf welche, verschieden von den Leitern 12a der 1, keine Biegung haben können, da der Magnet 22 die Leiter 12a' nicht kontaktieren wird, wobei diese andernfalls zu der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b gekürzt werden.
  • Wie obenstehend in Verbindung mit 1C beschrieben ist, kann in einigen Ausführungsformen der Magnet 22 ausgelassen sein und der flüssige Verkapselungsstoff 20 kann mit magnetischen Partikeln gefüllt sein, um einen Permanentmagneten zu bilden, oder mit weichmagnetischen Partikeln, um einen Flusskonzentrator zu bilden.
  • Bezugnehmend nunmehr auf 3, in welcher gleiche Elemente der 1 gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, weist ein anderes Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors ein Anbringen des Magnetfeldsensorkreischips 10, d. h. eines Magnetfeldsensierelements an der ersten Oberfläche 12ba der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b des Leiterrahmens 12 auf. Die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat die erste Oberfläche 12ba und die zweite gegenüberliegende Oberfläche 12bb. Das Verfahren kann auch ein Koppeln des Magnetfeldsensorkreischips 10 an die Leiter 12a des Leiterrahmens 12 mit den Bonddrähten 14 oder dergleichen aufweisen.
  • Bezug nehmend nunmehr auf 3A, in welcher gleiche Elemente der 3 gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, weist das Verfahren weiterhin das Bilden einer geformten Kapsel 50 auf, welche den Magnetfeldsensorkreischip 10 umhüllt. Die geformte Kapsel 50 kann aus einer Vielzahl von Materialien beispielsweise E670C Formmasse von der Sumitomo Corporation, HYSOL® MG52F Formmasse von der Henkel Loctite Corporation oder PLASKON® CK-6100 Formmasse von Cookson Electronics gefertigt sein. In einigen Ausführungsformen kann die geformte Kapsel 50 in einem Einschritt-Formvorgang gebildet werden. Die geformte Kapsel 50 bedeckt die zweite Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b unter Bildung einer isolierenden Schicht 50a über der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b.
  • Bezug nehmend nunmehr auf 3B in welcher gleiche Elemente der 3 und 3A gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, kann ein Magnet 52 über der isolierenden Schicht 50a platziert sein. in einigen Ausführungsformen ist ein Klebemittelschicht 54 zwischen dem Magneten 52 und der isolierenden Schicht 50a angeordnet. Die Klebemittelschicht kann gehärtet werden, nachdem der Magnet 52 darauf angeordnet ist. Die isolierende Schicht 50a kann eine vorbestimmte Dicke haben, um den Magneten 52 von der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b um einen bestimmten Abstand zu trennen.
  • Bezug nehmend nunmehr auf 3C, in welcher gleich Elemente der 3–3B gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, wird eine geformte Einhausung 56 gebildet, welche wenigstens den Magneten 52 umgibt. In einigen Ausführungsformen kann die geformte Einhausung auch die geformte Kapsel 50 umgeben oder teilweise umgeben.
  • In einigen Ausführungsformen hat der Magnet 52 ein Magnetfeld, welches ungefähr rechtwinklig zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b orientiert ist. In diesen Ausführungsformen weist der Magnetfeldsensorkreischip 10 ein Magnetfeldsensierelement auf, beispielsweise ein Halleffektelement, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens auch ungefähr rechtwinklig zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat.
  • In einigen anderen Ausführungsformen hat der Magnet 52 ein Magnetfeld, welches ungefähr parallel zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b orientiert ist. In diesen Ausführungsformen weist der Magnetfeldsensorkreischip 10 ein Magnetfeldsensierelement, beispielsweise ein anisotropes Magnetowiderstandselement oder ein Riesenmagnetowiderstandselement auf, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens auch ungefähr parallel zu den ersten und zweiten Oberflächen 12ba, 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat.
  • Das oben beschriebene Verfahren führt zu einem Magnetfeldsensor 58, welcher den Leiterrahmen 12 mit der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b hat, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b die ersten und zweiten gegenüberliegenden Oberfläche 12ba, 12bb hat. Der Magnetfeldsensorkreischip 10 ist benachbart zu der ersten Oberfläche 12ba der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b. Die geformte Kapsel 50 umhüllt den Magnetfeldsensorkreischip 10 und bildet eine isolierende Schicht 50a über der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b. Der Magnet 52 ist benachbart zu der zweiten Oberfläche 12bb der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips 12b. Die geformte Einhausung 56 umgibt wenigstens den Magneten 52.
  • In einigen anderen Ausführungsformen kann, ähnlich zu den Ausführungsformen, welche obenstehend in Verbindung mit 1C beschrieben sind, der Magnet 52 ausgelassen werden. In diesen Ausführungsformen kann das Material der geformten Einhausung 56 entweder mit magnetischen Partikeln gefüllt werden, um einen Permanentmagneten zu bilden, oder mit weichmagnetischen Partikeln, um einen Flusskonzentrator zu bilden. In diesen Ausführungsformen kann es vorteilhaft sein, die geformte Einhausung 56 nur auf einer Seite des Leiterrahmens 12, d. h. einer Seite des Leiterrahmens 12 gegenüber der geformten Kapsel 50 zu bilden.
  • Unter Bezugnahme nunmehr auf 4, in welcher gleiche Elemente der 3 bis 3C gleiche Bezugszeichen habend gezeigt sind, weist ein Leiterrahmenstreifen 60 eine Mehrzahl von Leiterrahmen 62a bis 62f auf, von welchen jeder von dem Leiterrahmenstreifen zu einer späteren Zeit geschnitten werden kann. Jeder der Leiterrahmen 62a bis 62f kann derselbe sein oder ähnlich zu dem Leiterrahmen 12, welcher in den 1 bis 1C, 2 bis 2C und 3 bis 3C gezeigt ist. Jeder der Leiterrahmen 62a bis 62f ist zu einem unterschiedlichen Schritt im Herstellungsvorgang gezeigt.
  • Die Leiterrahmen 62a bis 62f haben den Magnetfeldsensorkreischip 10, d. h. das Magnetfeldsensierelement angeordnet über einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips (nicht sichtbar) der Leiterrahmen 62a bis 62f. In diesen Ansichten ist der Magnetfeldsensorkreischip 10 über der Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips.
  • Betreffend die Leiterrahmen 62b bis 62f umhüllt die geformte Kapsel 50 den Magnetfeldsensorkreischip 10 und bildet eine isolierende Schicht (nicht sichtbar) auf der zweiten Oberfläche (nicht sichtbar) der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips (nicht sichtbar). Betreffend die Leiterrahmen 62c bis 62f ist der Magnet 52 benachbart zu der zweiten Oberfläche (nicht sichtbar) der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips (nicht sichtbar). Für die Leiterrahmen 62c und 62e bis 62f ist der Magnet unter der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips. Der Leiterrahmen 62d ist auf dem Kopf stehend bzw. umgedreht von den anderen gezeigt, um den Magneten 52 als nach oben gerichtet in dieser Ansicht zu zeigen. Betreffend die Leiterrahmen 62d bis 62f kann ein Kondensator 64 auf derselben Seite des Leiterrahmens 62d wie der Magnet 52 angeordnet werden, d. h. nach oben gerichtet in der Ansicht des Leiterrahmens 62d. Betreffend die Leiterrahmen 62e bis 62f umgibt die geformte Einhausung 56 wenigstens den Magneten 52, um den Magnetfeldsensor 58 zu bilden, in manchen Ausführungsformen jedoch umgibt sie auch die geformte Kapsel 50 und/oder den Kondensator 64.
  • Alle Bezugnahmen bzw. Refernzen hierin werden hiermit hierin durch Bezugnahme in ihrer Gesamtheit eingeschlossen.
  • Nach der Beschreibung der bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung wird es nun für Fachleute offensichtlich werden, dass andere Ausführungsformen, welche deren Konzepte einschließen, verwendet werden können. Es wird deshalb verspürt, dass diese Ausführungsformen nicht auf die offenbarten Ausführungsformen beschränkt sein sollten, sondern stattdessen nur durch den Gedanken und den Umfang der beigefügten Ansprüche beschränkt sein sollten.
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
  • Zitierte Patentliteratur
    • US 5963028 [0011]
    • US 6265865 [0011]

Claims (34)

  1. Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors, aufweisend: Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips eines Leiterrahmens, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche hat; Bilden einer geformten oder gegossenen Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel eine Kavität aufweist, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat, wobei ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist, und wobei die Kavität eine Form hat, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten; Platzieren eines Magneten in der Kavität und benachbart zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips; Platzieren eines flüssigen Verkapselungsstoffes in der Kavität benachbart zu dem Magneten; und Härten des flüssigen Verkapselungsstoffes in einen festen Zustand, um den Magneten zurückzuhalten.
  2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite gegenüberliegende Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips zwischen dem Magneten und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt, wobei die isolierende Schicht eine vorbestimmte Dicke hat.
  3. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die geformte oder gegossene Kapsel in einem Einschritt-Formvorgang oder einem Einschritt-Gussvorgang gebildet wird.
  4. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Platzieren eines glasgefüllten Epoxydharzes auf der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips.
  5. Verfahren nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein Anbringen eines Kondensators über wenigstens zwei Leiter des Leiterrahmens an einer Position, welche dazu führt, dass der Kondensator innerhalb der geformten oder gegossenen Kapsel eingehaust ist.
  6. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  7. Verfahren nach Anspruch 1, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  8. Magnetfeldsensor aufweisend: einen Leiterrahmen, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips erste und zweite gegenüberliegende Oberflächen aufweist; einen Magnetfeldsensorkreischip benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips; eine geformte oder gegossene Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel eine Kavität aufweist, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat, wobei ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist, und wobei die Kavität eine Form hat, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten; einen Magneten in der Nähe der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips und angeordnet innerhalb der Kavität; und einen gehärteten flüssigen Verkapselungsstoff, welcher innerhalb der Kavität angeordnet ist und konfiguriert ist, um den Magneten innerhalb der Kavität zurückzuhalten.
  9. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite gegenüberliegende Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips zwischen dem Magneten und der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt, wobei die isolierende Schicht eine vorbestimmte Dicke hat.
  10. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, wobei die geformte oder gegossene Kapsel aus einem einheitlichen Material besteht.
  11. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, weiterhin aufweisend ein glasgefülltes Epoxydharz, welches auf der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips angeordnet ist.
  12. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, weiterhin aufweisend einen Kondensator, welcher über wenigstens zwei Leiter des Leiterrahmens an einer Position gekoppelt ist, welche dazu führt, dass der Kondensator innerhalb der geformten oder gegossenen Kapsel eingehaust ist.
  13. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  14. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  15. Verfahren zur Herstellung eines integrierten Sensors, aufweisend: Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche hat; Bilden einer geformten oder gegossenen Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt; Platzieren eines Magneten über der isolierenden Schicht; und Bilden einer geformten oder gegossenen Einhausung, welche den Magneten umgibt.
  16. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin aufweisend: Platzieren eines Klebemittels auf der isolierenden Schicht; Platzieren des Magneten auf dem Klebemittel; und Härten des Klebemittels.
  17. Verfahren nach Anspruch 15, wobei das Bilden der geformten oder gegossenen Einhausung, welche den Magneten umgibt, ein Bilden der geformten oder gegossenen Einhausung, welche den Magneten umgibt und welche auch die geformte oder gegossene Kapsel umgibt, aufweist.
  18. Verfahren nach Anspruch 17, wobei die geformte oder gegossene Kapsel aus einem einheitlichen Material besteht.
  19. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin aufweisend das Platzieren eines glasgefüllten Epoxydharzes auf der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips.
  20. Verfahren nach Anspruch 15, weiterhin aufweisend ein Anbringen eines Kondensators über wenigstens zwei Leiter des Leiterrahmens an einer Position, welche dazu führt, dass der Kondensator innerhalb der geformten oder gegossenen Kapsel eingehaust ist.
  21. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  22. Verfahren nach Anspruch 15, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  23. Magnetfeldsensor, aufweisend: einen Leiterrahmen, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eine erste und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche aufweist; einen Magnetfeldsensorkreischip, welcher benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist; eine geformte oder gegossene Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt; einen Magneten, welcher in der Nähe der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist, so dass die isolierende Schicht zwischen dem Magneten und der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist; und eine geformte oder gegossene Einhausung, welche den Magneten umgibt.
  24. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, weiterhin aufweisend ein Klebemittelmaterial, welches zwischen dem Magneten und der isolierenden Schicht angeordnet ist.
  25. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, wobei die geformte oder gegossene Einhausung sowohl den Magneten als auch die geformte oder gegossene Kapsel umgibt.
  26. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, wobei die geformte oder gegossene Kapsel aus einem einheitlichen Material besteht.
  27. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, weiterhin aufweisend ein glasgefülltes Epoxydharz, welches auf der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips angeordnet ist.
  28. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, weiterhin aufweisend einen Kondensator, welcher über wenigstens zwei Leiter des Leiterrahmens an einer Position gekoppelt ist, welche dazu führt, dass der Kondensator innerhalb der geformten oder gegossenen Kapsel eingehaust ist.
  29. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa rechtwinklig zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  30. Magnetfeldsensor nach Anspruch 23, wobei der Magnet ein Magnetfeld hat, welches in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips orientiert ist, und wobei der Magnetfeldsensorkreischip ein Magnetfeldsensierelement aufweist, welches eine Achse maximalen Ansprechverhaltens in etwa parallel zu der ersten und zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips hat.
  31. Verfahren zur Herstellung eines Magnetfeldsensors, aufweisend: Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche hat; Bilden einer geformten oder gegossenen Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel eine Kavität aufweist, welche eine innere Kavitätsoberfläche hat, wobei ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist, und wobei die Kavität eine Form hat, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten; Platzieren eines flüssigen Materials in der Kavität und benachbart zu der zweiten gegenüberliegenden Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips, wobei das flüssige Material mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt ist, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren; und Härten des flüssigen Materials.
  32. Magnetfeldsensor, aufweisend: einen Leiterrahmen, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eine erste und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche aufweist; ein Magnetfeldsensorkreischip benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips; eine geformte oder gegossene Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel eine Kavität aufweist, welche ein innere Kavitätsoberfläche hat, wobei ein Abschnitt der inneren Kavitätsoberfläche benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips ist, und wobei die Kavität eine Form hat, welche in der Lage ist, eine Flüssigkeit zurückzuhalten; und ein gehärtetes flüssiges Material, welches innerhalb der Kavität angeordnet ist, wobei das gehärtete flüssige Material mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt ist, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
  33. Verfahren zur Herstellung eines integrierten Sensors, aufweisend: Anbringen eines Magnetfeldsensorkreischips an einer ersten Oberfläche einer Kontaktstelle zum Anbringen des Chips eines Leiterrahmens, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips die erste Oberfläche und eine zweite gegenüberliegende Oberfläche hat; Bilden einer geformten oder gegossenen Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt; und Bilden einer geformten oder gegossenen Struktur benachbart zu der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips, wobei die geformte oder gegossene Struktur mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt ist, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen, oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
  34. Magnetfeldsensor, aufweisend: einen Leiterrahmen, welcher eine Kontaktstelle zum Anbringen eines Chips aufweist, wobei die Kontaktstelle zum Anbringen des Chips erste und eine zweite gegenüberliegende Oberflächen aufweist; einen Magnetfeldsensorkreischip, welcher benachbart zu der ersten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips gekoppelt ist; eine geformte oder gegossene Kapsel, welche den Magnetfeldsensorkreischip umhüllt, wobei die geformte oder gegossene Kapsel die zweite Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips unter Bildung einer isolierenden Schicht über der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips bedeckt; und eine geformte oder gegossene Struktur in der Nähe der zweiten Oberfläche der Kontaktstelle zum Anbringen des Chips, wobei die geformte oder gegossene Struktur mit ferromagnetischen Partikeln gefüllt ist, um entweder ein Magnetfeld zu erzeugen oder um ein Magnetfeld zu konzentrieren.
DE112009003555T 2008-12-05 2009-11-19 Magnetfeldsensoren und Verfahren zur Herstellung der Magnetfeldsensoren Pending DE112009003555T5 (de)

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US12/328,798 US8486755B2 (en) 2008-12-05 2008-12-05 Magnetic field sensors and methods for fabricating the magnetic field sensors
US12/328,798 2008-12-05
PCT/US2009/065044 WO2010065315A1 (en) 2008-12-05 2009-11-19 Magnetic field sensors and methods for fabricating the magnetic field sensors

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