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多電流傳感器器件、多電流分流器件和用于提供傳感器信號的方法

文檔序號:6220983閱讀:213來源:國知局
多電流傳感器器件、多電流分流器件和用于提供傳感器信號的方法
【專利摘要】一種多電流傳感器器件或者多電流分流器件包括:至少兩個電阻段,包括第一電阻段和第二電阻段;至少兩個連接段,包括第一連接段和第二連接段;以及公共連接段。第一電阻段電耦合在第一連接段與公共連接段之間。第二電阻段電耦合在第二連接段與公共連接段之間。使用一個實(shí)施例可以改善在高效集成、緊湊集成、緊湊實(shí)現(xiàn)方式和準(zhǔn)確確定指示多個電流中的至少一個電流的至少一個值之間的折中。還提供一種用于提供傳感器信號的方法。
【專利說明】多電流傳感器器件、多電流分流器件和用于提供傳感器信 號的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 實(shí)施例涉及一種多電流傳感器器件、多電流分流器件、印刷電路板和用于提供多 電流分流器件或者多電流傳感器器件的方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在許多應(yīng)用領(lǐng)域中,可能出于不同原因而必須確定多個電流。例如可以可取或者 甚至有必要確定在電路裝置中的多個電流以保證相應(yīng)電路裝置、包括該電路裝置或者與該 電路裝置關(guān)聯(lián)的對應(yīng)設(shè)備或者對應(yīng)系統(tǒng)的正確操作。例如可以在控制相應(yīng)電流的框架中 (例如在封閉反饋回路中)使用待確定的多個電流中的至少一個電流。示例例如來自無刷直 流(BLCD)電機(jī)的速度和轉(zhuǎn)矩控制領(lǐng)域,其中通常測量經(jīng)過反相器電路的三個電流中的至少 兩個電流。為此,不僅電流的絕對準(zhǔn)確度可能至關(guān)重要,而且可能必須用某個準(zhǔn)確度測量電 流的比值。
[0003] 然而也存在用于確定多個電流的其它原因。例如可以出于安全原因而可取的是確 定多個電流中的至少一個電流以防止關(guān)聯(lián)電路裝置、對應(yīng)設(shè)備或者系統(tǒng)受到損壞。這同樣 也可以適用于防止來自向相應(yīng)電路裝置涵蓋的更多部件或者系統(tǒng)的損壞。通過確定一個或 者多個電流,也可以有可能防止來自其它物品、用戶、服務(wù)人員或者其他人員的損壞。
[0004] 然而許多應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方式可能受制于技術(shù)、經(jīng)濟(jì)、與制造有關(guān)的和其它邊界條件。 例如在印刷電路板或者另一載體上的可用空間可能有限從而偏向于更緊湊的實(shí)現(xiàn)方式或 者集成。自然地,經(jīng)濟(jì)邊界條件也可以偏向于更成本高效的實(shí)現(xiàn)方式。然而可能希望保證 在確定至少一個電流時(shí)的某個準(zhǔn)確程度。
[0005] 確定一個或者多個電流可以例如基于測量在電阻兩端的多個電流的至少一個電 壓降。基于確定的電壓降,然后可以例如基于歐姆定律確定至少一個電流值。
[0006] 因此,存在需要以改善在高效集成、緊湊集成、緊湊實(shí)現(xiàn)方式和準(zhǔn)確確定指示多個 電流中的至少一個電流的至少一個值之間的折中。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 根據(jù)一個實(shí)施例的一種分立多電流傳感器器件包括評估電路以及至少第一電流 軌和第二電流軌。第一電流軌和第二電流軌包括公共連接段。第一電流軌還包括第一電阻 段和第一連接段,從而第一電阻段電耦合在第一連接段與公共連接段之間。第二電流軌還 包括第二電阻段和第二連接段,從而第二電阻段電耦合在第二連接段與公共連接段之間。 評估電路被配置用于確定在至少兩個電阻段之一兩端的至少一個電壓降并且基于至少一 個確定的電壓降提供傳感器信號,傳感器信號指示流過相應(yīng)電阻段的電流的至少一個電流 值。
[0008] 實(shí)施例基于如下發(fā)現(xiàn),該發(fā)現(xiàn)為在高效集成、緊湊集成、緊湊實(shí)現(xiàn)方式和準(zhǔn)確確定 指示多個電流中的至少一個電流的至少一個值之間的折中可以通過使用根據(jù)一個實(shí)施例 的多電流傳感器器件而可實(shí)現(xiàn)。例如,通過將兩個電阻段集成到單個器件中,可以有可能確 定向傳感器器件提供的多個電流或者指示在相同器件中的多個電流的值。另外,通過將兩 個電阻段連接到公共連接段,該器件的大小可以可減少。可以減少電連接的并且作為結(jié)果 減少在載體、比如印刷電路板(PCB)上的信號線的數(shù)目。另外,通過實(shí)施評估電路,多電流 傳感器器件可以提供直接處理確定的至少一個電壓降這樣的可能性。這些因素中的所有、 一些或者一個因素可以貢獻(xiàn)前述折中的改善。
[0009] 根據(jù)一個實(shí)施例的一種多分流器件包括:至少兩個電阻段,包括第一電阻段和第 二電阻段;至少兩個連接段,包括第一連接段和第二連接段;以及公共連接段。第一電阻段 電耦合在第一連接段與公共連接段之間。類似地,第二電阻段電耦合在第二連接段與公共 連接段之間。至少兩個電阻段中的至少一個電阻段包括如下材料,該材料具有比至少兩個 連接段和公共連接段中的至少一項(xiàng)的材料更小的電阻率隨溫度的變化和更高的電阻率。 [0010] 實(shí)施例基于如下發(fā)現(xiàn),該發(fā)現(xiàn)為可以通過運(yùn)用根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件 來實(shí)現(xiàn)在高效集成、緊湊集成、緊湊實(shí)現(xiàn)方式和準(zhǔn)確確定指示多個電流中的至少一個電流 的至少一個值之間的折中。例如通過運(yùn)用至少兩個電阻段和電耦合到電阻段的至少兩個連 接段,可以有可能向相同多電流分流器件提供多個電流。通過運(yùn)用公共連接段,可以有可能 減少多電流分流器件的大小并且簡化它向電路裝置中的集成。另外,通過使用如下材料,該 材料具有比連接段中的至少一個連接段的材料更小的電阻率隨溫度的變化、但是更高的電 阻率,更準(zhǔn)確確定可以在也可以受將由其自身確定的電流影響的更大溫度范圍內(nèi)是可實(shí)現(xiàn) 的。
[0011] 根據(jù)一個實(shí)施例的一種用于提供傳感器信號的方法包括:向分立傳感器器件提供 第一電流,第一電流包括與組合的電流的第一部分對應(yīng)的量值;向分立傳感器器件提供第 二電流,第二電流包括與組合的電流的第二部分對應(yīng)的量值;組合第一電流和第二電流以 形成組合的電流或者將組合的電流拆分成第一電流和第二電流;并且提供傳感器信號,傳 感器信號包括關(guān)于第一電流的和第二電流的量值的信息。
[0012] 一種用于提供傳感器信號的一個實(shí)施例基于如下發(fā)現(xiàn),該發(fā)現(xiàn)為可以通過向相同 傳感器器件提供第一和第二電流來改善前述折中。這可以例如改善測量的準(zhǔn)確度。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013] 將在附圖中描述本發(fā)明的若干實(shí)施例。
[0014] 圖1示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件的示意平面圖。
[0015] 圖2與指示在向單電流分流器件施加電流時(shí)的電勢分布的仿真結(jié)果一起示出單 電流分流器件的透視圖。
[0016] 圖3示出用于無刷DC電機(jī)的控制單元的簡化電路圖。
[0017] 圖4示出包括根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件或者根據(jù)一個實(shí)施例的多電流 傳感器器件的用于無刷DC電機(jī)的電機(jī)控制單元的部分電路圖。
[0018] 圖5示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件的透視圖。
[0019] 圖6示出在根據(jù)一個實(shí)施例的印刷電路板(PCB)上的信號線的平面圖。
[0020] 圖7示出根據(jù)一個實(shí)施例的用于提供多電流分流器件或者多電流傳感器器件的 方法的流程圖。
[0021] 圖8示出根據(jù)一個實(shí)施例的又一多電流分流器件的透視圖。
[0022] 圖9示出根據(jù)圖8中所示實(shí)施例的多電流分流器件的另一透視圖。
[0023] 圖10a示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的示意平面圖。
[0024] 圖10b示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的示意平面圖。
[0025] 圖11示出在印刷電路板上的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的透視圖。
[0026] 圖12示出包括模制化合物的根據(jù)一個實(shí)施例的封裝的多電流傳感器器件的透視 圖。
[0027] 圖13示出根據(jù)圖12的一個實(shí)施例的封裝的多電流傳感器器件的透視底視圖。
[0028] 圖14示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的示意平面圖。
[0029] 圖15示出包括靜電放電保護(hù)電路的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的透視 圖。
[0030] 圖16示出根據(jù)圖15中所示實(shí)施例的多電流傳感器器件的引線框的透視底視圖。
[0031] 圖17示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的平面圖。
[0032] 圖18示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的平面圖。
[0033] 圖19示出在根據(jù)一個實(shí)施例的用于多電流傳感器器件的印刷電路板上的信號線 的布局。
[0034] 圖20與根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件的引線框一起示出圖19的印刷電路 板的信號線的透視圖。
[0035] 圖21與根據(jù)一個實(shí)施例的使用多電流傳感器器件的倒裝芯片樣式來裝配到引線 框的評估電路的裸片一起示出圖20的印刷電路板的信號線和引線框的透視圖。
[0036] 圖22示出圖21的印刷電路板和引線框的印制線以及根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳 感器器件的評估電路的封裝的裸片的模制化合物。
[0037] 圖23示出根據(jù)一個實(shí)施例的用于提供傳感器信號的方法的流程圖。
[0038] 圖24示出裝置的平面圖,該裝置可以用來實(shí)施用于提供傳感器信號的方法的一 個實(shí)施例。

【具體實(shí)施方式】
[0039] 在下文中,將更具體描述實(shí)施例。在本文中,概述標(biāo)號將用來同時(shí)描述若干對象或 者描述這些對象的公共特征、尺度、特性等。概述標(biāo)號基于它們的個別標(biāo)號。另外,將用相同 或者相似標(biāo)號表示在若干實(shí)施例或者若干圖中出現(xiàn)、但是至少在它們的功能或者結(jié)構(gòu)特征 中的至少一個、一些或者所有特征方面相同或者至少相似的對象。為了避免不必要的重復(fù), 除非另有明示--或者鑒于描述的上下文和附圖--或者暗示,描述的引用這樣的對象的 部分也涉及不同實(shí)施例或者不同圖的對應(yīng)對象。因此,可以用至少一些相同或者相似特征、 尺度和特性實(shí)施、但是也可以用不同性質(zhì)實(shí)施相似或者有關(guān)對象。
[0040] 在許多應(yīng)用和實(shí)現(xiàn)方式的領(lǐng)域中,將出于不同原因而確定多個電流。例如可以可 取的是監(jiān)視電路裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)的多個電流,以例如允許電路裝置例如通過運(yùn)用封閉 反饋回路來控制相應(yīng)電流。這同樣也可以適用于促進(jìn)安全功能,以例如防止損壞或者破壞 相應(yīng)電路裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)。也可以可取的是確定多個電流以防止用戶、維護(hù)人員或者其 他人員受到相應(yīng)電路裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)的故障所損害。
[0041] 為了確定電流,可以采用若干方式。例如,可以確定在電阻器、電阻元件、電阻段等 兩端的電壓降,可以使用歐姆定律基于該電壓降計(jì)算流過電阻器的電流,假設(shè)電阻器的電 阻已知、可以被確定或者可以被估計(jì)。流過電阻器的電流I然后等于電壓降V除以電阻器 的電阻R(I=V/R)。如以下將概述的那樣,多電流分流器件的實(shí)施例以及多電流傳感器器件 的實(shí)施例基于這一操作模式。
[0042] 圖1示出根據(jù)實(shí)施例的兩個不同多電流分流器件100的示意平面圖。實(shí)施多電流 分流器件100為分立器件。分立器件可以是允許在相同時(shí)間同時(shí)操縱所有部件的器件。另 夕卜,它可以--在它的內(nèi)部結(jié)構(gòu)方面--具有良好定義的布置和/或良好定義的熱和感應(yīng) 性質(zhì)。換而言之,分立器件可以代表在校準(zhǔn)過程之后的結(jié)構(gòu)和性質(zhì)的固定布置。在校準(zhǔn)過 程之后,校準(zhǔn)的器件可以在指定的容差限制內(nèi)操作。
[0043] 更具體而言,圖1用實(shí)線示出多電流分流器件100的第一實(shí)施例,該多電流分流器 件包括兩個電阻段110、兩個連接段120和公共連接段130,而圖1中的實(shí)線和虛線所示多 電流分流器件100的第二實(shí)施例包括三個電阻段110、三個連接段120和公共連接段130。 電阻段110與連接段120和公共連接段130 -起形成電流軌135,也被稱為電流路徑。電流 軌中的第一電流軌135-1包括第一電阻段110-1、第一連接段120-1和公共連接段130。相 應(yīng)地,電流軌中的第二電流軌135-1包括第二電阻段110-1、第二連接段120-1和公共連接 段130。連接段120和公共連接段被配置用于允許多電流分流器件100電耦合到外界電 路。
[0044] 電阻段110被配置用于包括比連接段120和公共連接段130更高的電阻。因而, 在電流流過相應(yīng)電流軌135時(shí),在電阻段110中的功率耗散比在連接段120和公共連接段 130中更高。
[0045] 根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100能夠如前文概述的那樣被提供多個電流。 為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),多電流分流器件100包括至少兩個電阻段110,該至少兩個電阻段用作多 個元件在其之上產(chǎn)生可測量電壓降的電阻元件或者電阻器。為了向電阻段110中的每個電 阻段提供多個電流之一,多電流分流器件100包括數(shù)目通常與電阻段110的數(shù)目相等的連 接段120。另外,多電流分流器件100也包括可以例如耦合到公共參考電勢(例如接地電勢 (GND))、電流宿或者電流源的公共連接段130。通過使用一個實(shí)施例,可以有可能不僅減少 電流分流器件本身的大小而且減少器件的操作所需要的引線數(shù)目和它在電路板上的所需 空間。
[0046] -般而言,多電流分流器件100包括至少兩個電阻段110以及至少兩個連接段120 和公共連接段130,該至少兩個電阻段包括第一電阻段110-1和第二電阻段110-2,該至少 兩個連接段包括第一連接段120-1和第二連接段120-2。第一連接段110-1電耦合在第一 連接段120-1與公共連接段130之間。在圖1中所示實(shí)施例中,在第一電阻段110-1與第 一連接段120-1之間的直接電接觸布置于在參考平面150的一側(cè)上的一半空間140-1中, 其也被稱為第一半空間。第一電阻段110-1還通過形成直接電接觸來直接電耦合到公共連 接段130,該直接電接觸定位或者布置于相對于參考平面150的另一半空間140-2中,其也 稱為第二半空間140-2。第一電阻段110-1相對于第一連接段120-1和公共連接段130的 電連接--在圖1中所示實(shí)施例中--通過直接使相應(yīng)段110、120、130相互接觸來形成。 在相應(yīng)段110、120、130之間的電接觸完全布置于兩個半空間140-1、140-2之一中。
[0047] 在圖1中所示實(shí)施例中,這不僅適用于在第一電阻段110-1分別與第一連接段 120-1和公共連接段130之間的接觸,而且適用于在第二電阻段110-2與第二連接段120-2 與公共連接段130之間的電接觸。在圖1中的實(shí)線所示實(shí)施例中,在電阻段110與連接段 120之間的所有電接觸位于相對于參考平面150的一半空間140-1(第一半空間140-1)中, 而在相應(yīng)電阻段110與公共連接段130之間的所有電接觸位于另一半空間140-2 (第二半 空間140-2)中。
[0048] 參考平面50在數(shù)學(xué)意義上是與至少兩個電阻段110中的所有電阻段相交的虛擬 參考平面。在圖1中的實(shí)線所示實(shí)施例中,參考平面150與連接個別連接段120和公共連 接段130的最短連接線實(shí)質(zhì)上垂直放置。
[0049] 通過在相對于參考平面150的不同半空間140中在電阻段110與連接段120和公 共連接段130之間布置電接觸,可以有可能確定電阻段110的幾何形狀并且因此更準(zhǔn)確地 確定電阻。另外,可以有可能通過以描述的方式在先前提及的電阻段110與連接段120以 及公共連接段130之間連接電接觸來實(shí)現(xiàn)多電流分流器件100的更緊湊的實(shí)現(xiàn)方式,這也 可以允許向電路中的更緊湊集成。
[0050] 然而,也可以與圖1中的實(shí)現(xiàn)所示實(shí)施例相比較,不同地布置在電阻段110與連接 段120和公共連接段130之間的電接觸。例如迄今無需以這樣的方式在幾何形狀上定義根 據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100,以該方式,可以定義與所有至少兩個電阻段110相交 的參考平面150。換而言之,可以用所有至少兩個電阻段110相交的參考平面150不存在這 樣的方式在幾何形狀上設(shè)計(jì)根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件。
[0051] 這可以例如是在公共連接段130在幾何形狀上布置在至少兩個電阻段110中的至 少兩個電阻段之間時(shí)的情況。例如,公共連接段130可以形成多電流分流器件100的中心 段,而電阻段110從公共連接段130向外放射狀延伸,從而電耦合到電阻段110的連接段 120也向外放射狀布置??梢岳缬蒙煺狗绞交蛘呷缦滦ㄐ螏缀涡螤顚?shí)施多電流分流器件 100,該楔形幾何形狀例如具有在鄰接電阻段110之間的大于90°的角度。換而言之,包括 確切兩個電阻段110和確切兩個連接段110的多電流分流器件100可以例如是I形狀或者 V形狀,而在至少兩個電阻段110中的至少兩個電阻段之間的角度多于90度并且居中地布 置公共連接段130。
[0052] 兩個段、對象或者結(jié)構(gòu)在無布置于兩個相應(yīng)對象之間的相同類型的另外的對象、 結(jié)構(gòu)或者段時(shí)鄰接或者相鄰。然而,鄰接或者相鄰也包括有可能兩個對象、結(jié)構(gòu)或者段毗鄰 或者相互直接或者緊接接觸,這稱為相應(yīng)對象緊接鄰接。
[0053] 電耦合的部件、段或者其它結(jié)構(gòu)可以相互直接或者間接耦合。例如,電阻段110可 以通過將電阻段110和連接段120直接相互電傳導(dǎo)接觸來直接耦合到連接段120。然而在 一些境況之下,可以可取的是在相應(yīng)段之間引入中間結(jié)構(gòu)或者中間層,以例如實(shí)現(xiàn)在它們 之間的更好機(jī)械耦合或者減少在它們之間的電阻或者提高在它們之間的導(dǎo)電性。根據(jù)制造 過程,這樣的中間層可以例如由于電阻段110的材料向連接段120中的遷移或者相反而形 成。在這一情況下,例如包括金屬絡(luò)合物、配位絡(luò)合物、合金等的中間層或者屏障可以形成。 自然地,這也同樣適用于在電阻段110與公共連接段130之間的電接觸。
[0054] 取決于根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100的具體布局和設(shè)計(jì),多電流分流器 件100可以被布置或者設(shè)計(jì)為從而對稱平面160存在,至少兩個電阻段110相對于該對稱 平面對稱地布置。在圖1中的實(shí)線所示實(shí)施例中,兩個電阻段110-1U10-2關(guān)于對稱平面 160平行布置,而公共連接段130與對稱平面160實(shí)質(zhì)上垂直延伸從而與這一平面相交。電 耦合到相應(yīng)電阻段110的連接段120--在圖1中的實(shí)線所示實(shí)施例中--也關(guān)于對稱平 面160對稱地布置從而也與對稱平面160實(shí)質(zhì)上平行延伸。這一布置使得有可能以很緊湊 方式設(shè)計(jì)和實(shí)施多電流分流器件100。作為結(jié)果,也可以有可能更高效和更緊湊地實(shí)施根據(jù) 一個實(shí)施例的這樣的多電流分流器件100從而促成包括這樣的多電流分流器件100的電 路裝置、設(shè)備或者系統(tǒng)的更小并且最終更高效的實(shí)現(xiàn)方式。
[0055] 然而,在其它實(shí)施例中,迄今不必關(guān)于對稱平面160平行布置電阻段110。例如電 阻段110可以被布置用于在它們之間形成角度。例如在選擇90°或者更少的角度時(shí),可以 可能定義如先前概述的參考平面150和相對于電阻段110的定向或者布置的對稱平面160。 在多電流分流器件100包括確切兩個電阻段110的情況下,除了圖1中的實(shí)線描繪的平行 定向之外,也可以利用在V形布置中的電阻段110實(shí)施多電流分流器件100。
[0056] 包括確切兩個電阻段110和確切兩個連接段120的根據(jù)一個實(shí)施例的任何多電流 分流器件100也可以稱為雙電流分流器件。
[0057] 通過以參考平面150和對稱平面160中的至少一個平面存在這樣的方式實(shí)施多電 流分流器件100,可以有可能更緊湊地實(shí)施多電流分流器件100。也可以有可能向電路中更 高效和更緊湊地集成根據(jù)一個實(shí)施例的這樣的多電流分流器件100。
[0058] 在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100的情況下,至少兩個電阻段110可以包 括如下材料或者可以由如下材料形成,該材料具有比至少兩個連接段120和公共連接段 130中的至少一項(xiàng)的材料更小的電阻率隨溫度變化。這些材料經(jīng)常包括更高電阻。通過使 用具有更高電阻率(也稱之為材料的具體電阻)的材料,可以有可能考慮到可以在實(shí)施包括 多電流分流器件100的電路時(shí)出現(xiàn)的裝配變化、電流分布變化和其它缺陷而更準(zhǔn)確地定義 相應(yīng)電阻段110相對于連接段120的(電)阻。另外,通過使用具有更小的電阻率隨溫度變 化的材料,可以有可能在溫度、電流和其它參數(shù)的更寬范圍內(nèi)更準(zhǔn)確地確定流過電阻段110 的電流。例如,由于流過電流軌135的電流,對應(yīng)電阻段110的溫度可能由于自加熱而上 升。在電阻段110中耗散的能量可以通過它與電路的其它部分的熱耦合而部分地離開多電 流分流器件100。然而,這也可能增加電阻段110的溫度。由于電阻率隨溫度的變化小,電 阻段110的電阻僅由于溫度而略微改變,這可以允許更準(zhǔn)確確定流過器件100的電流。
[0059] 為了允許易于通過焊接將連接段120和公共連接段130連接到印刷電路板(PCB) 或者另一載體,用于這些連接段120U30中的任何連接段的材料也可以是被配置用于通過 焊接來提供與印刷電路板或者載體的電和/或機(jī)械連接的焊料。
[0060] 原理上,充分電傳導(dǎo)的所有材料可以在多電流分流器件100的框架中分別用于電 阻段110、連接段120、130。例如,取決于根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100將確定的 電流,使用比如金屬、合金或者其它金屬材料的金屬材料可以是可取的。例如,可以在用于 連接段120和公共連接段130的材料中使用或者包括鋁(A1)和銅(Cu)。例如,比如銅鎳合 金(Cu/Ni合金)的合金可以用作為用于電阻段110的材料。這樣的合金可以例如提供比純 金屬、比如銅(Cu)更小的電阻率隨溫度變化。另外,它的電阻率通常高于更純金屬、比如先 前提到的銅(Cu)的電阻率。作為結(jié)果,相應(yīng)連接段120 (例如連接段120-1)、相應(yīng)電阻段 110 (例如電阻段110-1)和公共連接段130的串聯(lián)連接的電阻可以由于電阻段110的幾何 形狀和它的更高電阻率而主要由它的電阻確定。
[0061] 至少兩個電阻段110的和至少兩個連接段120的以及公共連接段130的材料可 以包括在它們的電阻率和它們的相應(yīng)電阻率在指定的溫度、例如在〇度(273. 15K)、20°C (293. 15K)或者25°C (293. 15K ;77F)下隨溫度的變化方面的先前定義的關(guān)系。然而在多電 流分流器件100的實(shí)施例中,在電阻率和電阻率隨溫度的變化之間的這些關(guān)系也可以存在 于指定的溫度范圍中,該溫度范圍包括下界溫度和比下界溫度更高的上界溫度。下界溫度 可以例如等于-50°C、-20°C、0°C或者5°C。相似地,上界溫度可以例如等于150°C、100°C、 75°C、50°C或者 25°C。
[0062] 在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100中,選擇至少兩個電阻段110的材料實(shí) 質(zhì)上相同。這可以例如通過同時(shí)制造至少兩個電阻段110來實(shí)現(xiàn)。作為結(jié)果,可以減少或 者甚至消除至少兩個電阻段110的化學(xué)組成的變化。因而,可以進(jìn)一步減少電阻段110的 電阻的相對變化從而促成更準(zhǔn)確確定向多電流分流器件100提供的電流。
[0063] 這也可以在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100中適同樣用于至少兩個連接 段120的材料并且可選地也適用于公共連接段130的材料。這些段也可以例如通過同時(shí)制 造這些段由實(shí)質(zhì)上相同材料制造。作為結(jié)果,也可以相對于彼此減少或者甚至完全消除相 應(yīng)段的電阻的變化。這可以促成向多電流分流器件100提供的電流的更均勻或者相等分布 并且因此促成電流向相應(yīng)電阻段110的更均勻分布和電流的更準(zhǔn)確確定。
[0064] 如以上概述的那樣,連接段120與公共連接段130 -起被設(shè)計(jì)用于向多電流分流 器件100提供待確定的電流。通過相應(yīng)地實(shí)施多電流分流器件100,至少兩個連接段120和 公共連接段130可以被配置用于直接可裝配到印刷電路板(PCB)上。自然地,被配置用于 可直接裝配到PCB上的任何器件可以利用焊料、焊膏或者任何導(dǎo)電粘合劑以提供機(jī)械穩(wěn)定 性和導(dǎo)電性二者。例如,多電流分流器件100可以被配置用于與至少兩個連接段120中的 所有連接段和公共連接段130可裝配到印刷電路板的相同側(cè)上。例如,多電流分流器件100 可以被實(shí)施為表面可裝配器件(SMD)從而允許多電流分流器件100直接焊接到印刷電路板 上并且因此焊接于印刷電路板的相同側(cè)上。另外,器件100也可以包括用于允許器件100 例如經(jīng)由通孔裝配直接可裝配到PCB上的引腳或其他引線。
[0065] 如圖1中的實(shí)現(xiàn)所示的多電流分流器件100是包括確切兩個電阻段110并且包括 確切兩個連接段120的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100。換而言之,圖1中的實(shí)線所 示的多電流分流器件100是可以向其提供兩個獨(dú)立電流的雙電流分流器件。例如,可以向 第一連接段120-1提供電流之一從而傳送至第一電阻段110-1中和公共連接段130中,從 該處可以提取它。第一連接段120-1、第一電阻段110-1和公共連接段130因此形成第一電 流軌。相似地,可以向第二連接段120-2提供兩個電流中的第二電流從而穿過第一電阻段 110-2和公共連接段130。第二連接段120-2、第二電阻段110-2和公共連接段130因此形 成第二電流軌。在下文中,將第一和第二(以及可能更多)電流路徑135的聯(lián)合簡稱為電流 路徑。換而言之,公共連接段130用作公共端子,兩個電流在向如圖1中所示的多電流分流 器件100提供或者從其提取時(shí)穿過該公共端子。
[0066] 雖然連接段120的數(shù)目和電阻段110的數(shù)目迄今已經(jīng)總是相等,但是連接段120 的數(shù)目和電阻段110的數(shù)目可以不同。例如,在一些境況之下,可以可取的是將兩個或者更 多連接段120電耦合到單個電阻段110以例如允許向相同電阻段110提供不同電流。然而 也可以在一些境況之下可取的是將兩個或者更多電阻段110耦合到單個連接段120。
[0067] 然而,在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100中,第一連接段120-1僅經(jīng)由第 一電阻段110-1、公共連接段130和第二電阻段110-2的串聯(lián)連接電耦合到第二連接段 120-2。換而言之,除了經(jīng)由公共連接段130的電連接之外,第一和第二電阻段110-1、110-2 以及第一和第二連接段120-1U20-2分別相互電絕緣。
[0068] 如圖1中的實(shí)線所示多電流分流器件100包括確切兩個電阻段110-1、110-2和確 切兩個連接段120-1、120-2。由于電阻段110-1、110-2關(guān)于對稱平面160的先前描述的對 稱性以及相對于參考平面150的平行和對稱布置,多電流分流器件100實(shí)質(zhì)上為U形,其中 公共連接段130形成U的交叉連接并且兩個電阻段110和連接段120形成U形的兩個支路。
[0069] 然而,如前文概述的那樣,電阻段110的數(shù)目和連接段120的數(shù)目可以大于兩個。 為了圖示這一點(diǎn),圖1還示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100的第二實(shí)施例。它包 括也相對于其它兩個電阻段110-1、110-2平行布置的第三電阻段110-3以及相對于第一和 第二連接段120-1U20-2平行布置并且電耦合到第三電阻段110-3的第三連接段120-3。 公共連接段130也如圖1中的實(shí)線和虛線所示耦合到第三電阻段110-3。因此,第三電阻 段110-3也電耦合在第三連接段120-3與公共連接段130之間。
[0070] 由于第三電阻段110-3和它的關(guān)聯(lián)連接段120-3分別相對于第一和第二電阻段 110-1、110-2和它們的關(guān)聯(lián)連接段120-1、120-2的平行布置,根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分 流器件100實(shí)質(zhì)上為W形。作為結(jié)果,這一多電流分流器件100包括對稱平面160',其關(guān)于 對稱平面160平行移動從而與第二電阻段110-2和它的關(guān)聯(lián)連接段120-2相交的。
[0071] 如以上概述的那樣,實(shí)施例涉及用于電流測量的電流分流器。在常規(guī)上,這些由電 阻段和接觸段組成。為了舉例說明這一點(diǎn),圖2與指示以伏特(V)為單位測量的相等電勢點(diǎn) 的仿真線一起示出常規(guī)電流分流器200的透視圖。電流分流器200與兩個接觸部分220-1、 220-2 -起包括先前提到的電阻部分210,電阻部分電耦合于該兩個接觸部分之間。接觸部 分包括兩個接觸區(qū)域,其中電流分流器200可以焊接到包括兩個電絕緣引線230-U230-2 的印刷電路板。備選地或者附加地,接觸部分220也可以螺栓連接或者耦合到匯流條。 [0072] 接觸部分220由典型地為銅(Cu)或者鋁(A1)的良好電和熱導(dǎo)體構(gòu)成。電阻部分 210通常由具有小或者消沒的電阻對溫度的依賴性的合金制成。如果電流在電流分流器 200兩端流過,則電壓降出現(xiàn)。這一電壓在許多應(yīng)用中近似為10mV并且可以由在圖2中未 示出的電路裝置測量。基于測量的電壓,可以根據(jù)歐姆定律I=V/R估計(jì)電流,其中I是電流, V是測量的電壓,并且R是電流分流器200的電阻。不準(zhǔn)確歸因于電流分流器200相對PCB 電流印制線或者引線230的放置容差、可變印制線幾何形狀、PCB引線230以及相焊接接頭 的不同厚度、對于合金的工藝容差和電流分流器200的幾何形狀容差。例如電阻部分210 的長度、寬度和厚度可以導(dǎo)致在電流分流器200的電阻方面的變化。這些變化可以總計(jì)達(dá) 若干百分比。
[0073] 然而,有如下場合和應(yīng)用,其中存在需要以測量多于一個電流,例如比如用于無 刷DC電機(jī)(DC=直流)的控制單元或者控制器電路。
[0074] 圖3示出用于無刷DC電機(jī)的控制單元300的簡化電路圖。控制單元300包括反 相器310,該反相器耦合到控制單元300的第一端子320和第二端子330。第一端子320被 配置用于被供應(yīng)電源電勢,而第二端子330被配置用于被供應(yīng)參考電勢、例如接地電勢。第 二端子330相應(yīng)地也耦合到控制單元300的底座340。
[0075] 在第一與第二端子320、330之間連接電容器350,該電容器被配置用于抑制在兩 個端子320、330出現(xiàn)的相對于彼此的電壓變化。控制單元300還包括耦合在第二端子330 與反相器310之間的第一分流器360??刂茊卧?00還包括第一運(yùn)算放大器370 ("0PV"), 該第一 0PV用輸入方式稱合到第二端子330和位于第一分流器360與反相器310之間的第 一節(jié)點(diǎn)380。第一運(yùn)算放大器370的輸出耦合到模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器390 ("ADC"),該ADC是 也在控制單元300中包括的微控制器400 ("μ C")的部分。第一運(yùn)算放大器370與模擬/ 數(shù)字轉(zhuǎn)換器390 -起被配置用于在電流流過第一分流器360時(shí)確定在第一分流器360兩端 的電壓降。
[0076] 如圖3中所示控制單元300被設(shè)計(jì)用于三相無刷DC電機(jī),其可由連接器410連接 到控制單元300。連接器410這里包括電機(jī)的三個線圈420-1、420-2、420-3可連接到的至 少三個接觸。在圖3中,僅出于示例目的而在它們連接到連接器410的形式中示出三個線 圈420-1、420-2、420-3。反相器310對應(yīng)地包括三個電流路徑430-1 (1")、430-2 (1")、 430-3("W")。三個電流路徑430中的每個電流路徑分別包括第一開關(guān)440-1、440-2、440-3, 其分別耦合在第一端子320與對應(yīng)節(jié)點(diǎn)450-1、450-2、450-3之間。
[0077] 電流路徑430中的每個電流路徑還包括耦合在節(jié)點(diǎn)450與第二分流器470-1、 470-2、470-3 之間的第二開關(guān) 460-1、460-2、460-3,第二分流器 470-1、470-2、470-3 中的每 個分流器也耦合到在反相器310與第一分流器360之間的第一節(jié)點(diǎn)380。電流路徑430中 的每個電流路徑在圖3中所示電路裝置中包括又一節(jié)點(diǎn)480-1、480-2、480-3,其中僅用標(biāo) 號標(biāo)注第三電流路徑430-3的又一節(jié)點(diǎn)480-3。一個或者多個第二運(yùn)算放大器490("0PV") 用輸入方式耦合到又一節(jié)點(diǎn)480和第一節(jié)點(diǎn)390并且被配置用于確定在相應(yīng)第二分流器 470兩端的電壓降。第二運(yùn)算放大器490也耦合到微控制器400的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器390 ("ADC")。
[0078] 可以用例如包括晶體管或者基于晶體管技術(shù)的器件的大量多種不同切換元件的 形式實(shí)施第一和第二開關(guān)440、460。僅舉幾例,例如可以實(shí)施第一和第二開關(guān)440、460為場 效應(yīng)晶體管、雙極晶體管、絕緣柵雙極晶體管(IGBT )。
[0079] 在圖3中所示電路裝置中,第一和第二開關(guān)440、460中的每個開關(guān)包括控制端子, 其耦合到在微控制器400中包括的脈寬調(diào)制電路500 (PWM電路)。通過向第一和第二開關(guān) 440、460提供對應(yīng)控制信號,脈寬調(diào)制電路500能夠控制流過三個相應(yīng)420-1、420-2、420-3 的電流。
[0080] 然而為了監(jiān)視流過線圈420的三個電流中的至少兩個電流,控制單元300還包括 耦合于節(jié)點(diǎn)350-1與用于第一線圈420-1的連接器410的連接之間的磁操作電流傳感器 510。電流傳感器510耦合到第三運(yùn)算放大器520的輸入,該第三運(yùn)算放大器的輸出同樣耦 合到如圖3中的標(biāo)注"ADC"所示的微控制器400的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器390。
[0081] 控制單元300還包括耦合在用于第三線圈420-3的連接器410的連接與第三電流 路徑440-3的對應(yīng)節(jié)點(diǎn)430-3之間的第三分流器530。Λ - Σ調(diào)制器電路540(delta-sigma 調(diào)制器;" Λ Σ")的第一輸入耦合到第三節(jié)點(diǎn)350-3,而Λ - Σ調(diào)制器電路(Λ Σ MOD) 540 的第二輸入耦合到第三線圈420-3的連接器410的連接。經(jīng)由隔離電路(ISO) 550, Λ-Σ 調(diào)制器電路540耦合到微控制器400的Λ - Σ解調(diào)器電路(Λ Σ DEMOD) 560。隔離電路 550可以被配置用于從微控制器400和它的Λ-Σ解調(diào)器電路560電隔離Λ-Σ調(diào)制器電 路540的輸出。
[0082] 另外,微控制器400還包括數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換器570 ("DAC")和可以例如基于ARM 架構(gòu)實(shí)施的微控制器芯或者處理器芯580。僅舉一例,例如處理器芯580可以包括一個或 者多個CORTEX芯。
[0083] 控制單元300可以通過向第一和第二開關(guān)440、460提供適當(dāng)控制信號來控制經(jīng)由 連接器410耦合的線圈420,這些控制信號可以例如由微控制器400的處理器芯580執(zhí)行 的程序控制。微控制器400的脈寬調(diào)制電路500提供的控制信號通過相應(yīng)地控制電流路徑 440的第一和第二開關(guān)440、460來控制流過個別線圈420的電流的數(shù)量。
[0084] 然而,可以可取的是影響電機(jī)提供的總功率、它的每分鐘轉(zhuǎn)數(shù)和其它參數(shù)。因而, 可以可取的是測量流過線圈420中的每個線圈的所謂相位電流。在圖3中所示電路裝置中, 這可以例如由第三分流器530和電流傳感器510實(shí)現(xiàn),這提供相應(yīng)電流傳感器510、530的 數(shù)千伏特的電隔離,然而這可能最終引起附加成本。例如,電流傳感器510通過測量相應(yīng)電 流引起的磁場來確定流過第一線圈420-1的電流并且因此提供良好電隔離。為了提高相對 于第三分流器530的隔離,在Λ- Σ調(diào)制器電路54之間引入隔離電路550。
[0085] 第一分流器360可以用來測量--經(jīng)由第一運(yùn)算放大器370--在接地路徑中流 向第二端子330的電流。而在這一點(diǎn),流過線圈420或者換而言之流過反相器310的對應(yīng) 三個半橋或者電流路徑440的電流的確切分布未知。
[0086] 因此,常規(guī)系統(tǒng)利用第二分流器470-1、470-2、470-3以測量在電流路徑430或者 半橋中的每個電流路徑或者半橋中流動的電流。然而這里通常需要對應(yīng)電流路徑430的至 少兩個支路以確定流過個別線圈420的電流分布,因?yàn)榭梢杂?jì)算第三電流。換而言之,這樣 的實(shí)現(xiàn)方式經(jīng)常與在可以例如實(shí)施為集成電路的微控制器400中的適當(dāng)模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器 一起需要兩個分流器和兩個運(yùn)算放大器。
[0087] 換而言之,圖3示出頻率轉(zhuǎn)換器的電路圖,該頻率轉(zhuǎn)換器具有用于使用微控制器 400來測量電流的各種設(shè)施。也可以實(shí)施多電流分流器件100或者--在確定或者向多電 流分流器件100提供僅兩個電流的情況下--雙分流器解決方案。這也可以同樣對于以下 將更具體描述的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件成立。
[0088] 圖4示出運(yùn)用根據(jù)一個實(shí)施例的多分流器件100的控制單元300的部分電路圖。 更具體而言,圖4僅示出三個下側(cè)第二開關(guān)460-1、460-2、460-3,實(shí)施該三個下側(cè)開關(guān)分別 為絕緣柵雙極晶體管,也稱為IGBTUIGBT2和IGBT3的。換而言之,圖4僅示出反相器310 的半橋(電路路徑430)的下側(cè)。
[0089] 然而,比較如圖4中所示電路圖與圖3的電路圖,已經(jīng)省略電路路徑430-1的第一 第二分流器470-1。另外,第二和第三第二分流器470-2、470-3分別已經(jīng)被包括確切兩個電 阻段110的多電流分流器件100替換,這兩個電阻段在圖4中分別示出為具有電阻值Rshl5 和Rshl5'的電阻器。電阻段110-1耦合到第二電流路徑430-2的第二開關(guān)460-2,而電阻 段110-2耦合到第三電流路徑430-3的第二開關(guān)460-3。為了有助于這一點(diǎn),多電流分流 器件100的連接段120-1、120-2電耦合到第二開關(guān)460-2、460-3。公共連接段130電耦合 到接地電勢也耦合到的第二端子330。在這一電路中,未實(shí)施可選第一電流分流器360。通 過檢測分別流過第二開關(guān)460-2、460-3的電流115和115'分別引起的、在圖4中也標(biāo)注為 Vshl5和Vshl5'的、兩個電阻段110-1、110-2兩端的電壓降,可以使用歐姆定律來確定電流 115 和 115'。
[0090] 換而言之,如圖4中所示多電流分流器件100在這里所示電路中包括確切兩個電 流輸入和一個電流輸出。它還包括兩個電壓輸出Vshl5和Vshl5',該兩個電壓輸出根據(jù) 115=Vsh 15/Rsh 15和115' =Vsh 15'/Rsh 15'基于歐姆定律供應(yīng)在充當(dāng)電流分流電阻器Rsh 15 和Rshl5'的兩個電阻段110之上的電壓降。
[0091] 圖5示出實(shí)施為雙電流分流器件的多電流分流器件100的透視圖,該雙電流分流 器件具有確切兩個電阻段110-1、110-2,確切兩個連接段120-1、120-2和一個公共連接段 130。更具體而言,圖5中所示多電流分流器件100安裝和裝配于印刷電路板600(PCB)上, 該P(yáng)CB包括分別電耦合到連接段120-1、120-2的第一電流線610-1和第二電流線610-2。 兩個電流線610在印刷電路板600上相互分離以保證可經(jīng)由兩個電流線610向多電流分 流器件100供應(yīng)的兩個電流的電隔離。
[0092] 公共連接段130電耦合到公共電流線620,該公共電流線可以連接到先前提到的 參考電勢、例如接地電勢。因此,經(jīng)過第一電流線610-1供應(yīng)的電流可以穿過連接段120-1、 電阻段110-1和公共連接段130以到達(dá)公共電流線620。相應(yīng)地,向電流線610-2供應(yīng)的電 流可以在連接段120-1進(jìn)入多電流分流器件100、穿過電阻段110-2并且經(jīng)由公共連接段 130離開多電流分流器件100從而到達(dá)公共電流線620。然而,電壓感測線已經(jīng)出于清楚考 慮而已經(jīng)在圖5中省略并且因此不可見。電流線610、620也稱為途經(jīng)、印制線或者引線、例 如稱為電流途經(jīng)、電流印制線或者電流引線。
[0093] 圖6示出如圖5中所示印刷電路板600的平面圖。然而,僅為了清楚起見,已經(jīng)在 圖6中省略根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100。除了第一和第二電流線610-U610-2 和公共電流線620之外,圖6也圖示在第一電流線610-1中結(jié)束的第一感測線630-1。印 刷電路板600還包括在第二電流線610-2中結(jié)束的第二感測線630-2和在公共電流線620 中結(jié)束的公共感測線640。感測線630、640也稱為途經(jīng)、印制線或者引線、例如稱為感測途 經(jīng)、感測印制線或者感測引線。
[0094] 電流線610和公共電流線620通常包括比感測線630和公共感測線640的寬度更 大的寬度。在印刷電路板600的實(shí)施例中,電流線610的和公共電流線620的寬度可以按 照例如至少為2、至少為3、至少為4或者至少為5的倍數(shù)分別比感測線630和公共感測線 640的寬度更寬。
[0095] 如圖6所示,設(shè)計(jì)具有三個電壓感測線630-1、630-2、640的PCB布局,從而在第一 感測線630-1與第二感測線630-2之間的最小距離實(shí)質(zhì)上等于在第一電流線610-1與第二 電流線610-2之間的最小距離。在點(diǎn)670-1、670-2確定在第一與第二感測線630-1、630-2 之間的距離650,在這些點(diǎn),第一感測線630-1在第一電流線610-1中結(jié)束,并且第二感測 線630-2在第二電流線610-2中結(jié)束。
[0096] 公共感測線640包括在公共電流線620中結(jié)束并且沿著第一直線690延伸的直段 680。第一直線690可以至少在與直段680在公共電流線620中結(jié)束處接近的區(qū)域中是公 共電流線620的對稱線。假設(shè)在公共電流線620以內(nèi)的電流的均勻分布,這一布置可以幫 助加權(quán)在相應(yīng)電流軌135 (在圖6中未示出)中流動的電流貢獻(xiàn)。因而第一和第二感測線 630-U630-2可以定位于其中僅預(yù)計(jì)小電流流量的地方。
[0097] 例如,第一和第二感測線630-U630-2可以定位于與連接點(diǎn)670-U670-2的第二 直線700居中相交的地方,在這些點(diǎn),分別地,第一感測線630-1在第一電流線610-1中結(jié) 束,并且第二感測線630-2在第二電流線610-2中結(jié)束。換而言之,公共感測線640的直段 680相對于第一和第二感測線630-U630-2的沿著第一直線690延伸的對應(yīng)段居中布置。 換而言之,直段680沿著第一直線690并且在與直線690垂直的方向上放置于兩個先前提 到的點(diǎn)670-1、670-2之間的中間。
[0098] 在圖6中所示實(shí)施例中,第一直線690與第二直線700垂直相交。然而在其它實(shí) 施例中,在第一與跌直線690、700之間的角度可以不同于90°。
[0099] 在如圖6中所示印刷600中,實(shí)施電流線610-1、610-2和公共電流線620為PCB電 流印制線,其中公共電流線620是接地路徑的部分,并且電流線610-U610-2可以如圖4中 所示連接到相應(yīng)電流路徑430的第二開關(guān)。例如可以實(shí)施第二開關(guān)460以及第一開關(guān)440 為集成于電流路徑430中的也稱為半橋的端溝道(end-channel)金屬氧化物半導(dǎo)體場效應(yīng) 晶體管(M0SFET)。
[0100] 如前文在圖5的上下文中概述的那樣,其中所示多電流分流器件100包括兩個電 阻路徑或者電阻段110-1、110-2以及連接段120-1、120-2和公共連接段130這三個接觸 部分。比較圖5和6的實(shí)現(xiàn)方式與圖4的部分電路圖,電阻段110-1實(shí)質(zhì)上等于具有電阻 Rshl5的電阻器,電流115在該電阻器之上從第一電流線610-1流向公共電流線620,如圖 4中已經(jīng)指示的。對應(yīng)地,電阻段110-2實(shí)質(zhì)上等于在圖4中指示為第二電阻段110-2的電 阻器的電阻Rshl5',電流115'在該第二電阻段之上從第二電流線610-2流向公共電流線 620。
[0101] 然而,在圖6中所示布置中仔細(xì)選擇第一和第二感測線630-U630-2以及公共感 測線640這三個電壓感測線的布置。分別分接在電流線610-1和610-2的電勢的感測線 630-U630-2與相應(yīng)電流線610的內(nèi)邊緣產(chǎn)生接觸。那些電流線的內(nèi)邊緣可以彼此相向并 且與第一直線690相向。
[0102] 通過這一方式,與在公共感測線640與第一感測線630-1之間的電勢差實(shí)質(zhì)上相 等的電壓降Vshl5和與在公共感測線640與第二感測線630-2之間的電勢差實(shí)質(zhì)上相等的 電壓降Vshl5'最少受印制線或者電流線610、620的放置的小容差或者多電流分流器件100 相對于印刷電路板600的放置容差以及分別在連接段120、130與電流線610、620之間的焊 接接頭的少量不準(zhǔn)確影響。
[0103] 與將單個電流分流器用于待檢測的多個電流中的每個電流的常規(guī)方式比較,在使 用根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件1〇〇時(shí)僅需一個接地或者公共感測線620。對照而言, 在常規(guī)方式中,兩個分離電流分流電阻器將各自需要一個專用接地感測線,這產(chǎn)生共計(jì)兩 個接地感測線。換而言之,通過使用根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100,可以在印刷電 路板600上節(jié)省空間。
[0104] 除了節(jié)省用于電流分流器本身的空間之外,也可以提高準(zhǔn)確度。如以下將概述的 那樣,可以在相同生產(chǎn)步驟中制成兩個電阻段11〇-1、11〇_2。作為結(jié)果,可以實(shí)施電阻段 110,從而材料參數(shù)很好地匹配。另外,可以有可能一起測試相應(yīng)電阻段110,這也可以提高 相應(yīng)參數(shù)的良好匹配。另外,可以有可能實(shí)施公共連接段130為相對大的段從而允許在電 阻段110之間的良好接觸,使得電阻段110可以在操作條件之下具有接近相同溫度。作為 結(jié)果,即使在操作期間仍然可以提高電阻段110的匹配電阻。
[0105] 因此,根據(jù)一個實(shí)施例的印刷電路板600可以包括多電流分流器件100,該多電流 分流器件包括至少兩個電阻段110、至少兩個連接段120和公共連接段,該至少兩個電阻段 包括第一電阻段110-1和第二電阻段110-2,該至少兩個連接段包括第一連接段120-1和 第二連接段120-2。至少兩個電阻段110中的第一電阻段110-1電耦合在至少兩個連接段 120中的第一連接段120-1與公共連接段130之間。相似地,至少兩個電阻段120的第二 電阻段110-2電耦合在至少兩個連接段110中的第二連接段110-2與公共連接段130之 間。至少兩個電阻段110中的至少一個電阻段包括如下材料,該材料具有比至少兩個連接 段120和公共連接段130中的至少一項(xiàng)的材料更小的電阻率隨溫度變化。印刷電路板600 還包括電耦合到第一連接段120-1的第一電流印制線610-1、電耦合到第二連接段120-2的 第二電流印制線610-2、電耦合到公共連接段130的公共電流印制線620、在第一電流印制 線610-1中結(jié)束的第一感測線630-1、在第二電流線610-2中結(jié)束的第二感測線630-2和在 公共電流印制線620中結(jié)束的公共感測線640。在點(diǎn)670--在這些點(diǎn),第一感測線630-1 在第一電流線610-1中結(jié)束,并且第二感測線630-2在第二電流線610-2中結(jié)束--在第 一感測線630-1與第二感測線630-2之間的最小距離650實(shí)質(zhì)上等于在第一電流線610-1 與第二電流線610-2之間的最小距離660。公共感測線620包括在公共電流線620中結(jié)束 并且沿著與連接點(diǎn)670的第二直線700居中相交的第一直線690延伸的直段680,在這些點(diǎn) 670,第一感測線630-1在第一電流線610-1中結(jié)束,并且第二感測線630-2在第二電流線 610-2中結(jié)束。
[0106] 圖7示出根據(jù)一個實(shí)施例的用于提供多電流分流器件或者多電流傳感器器件的 方法的流程圖。在第一操作中,提供包括第一電阻段110-1和第二電阻段110-2的至少兩 個電阻段110。在作為110的操作中,提供包括第一連接段120-1和第二連接段120-2的至 少兩個連接段120。在作為120的操作中,提供公共連接段130。以第一電阻段110-1電耦 合在第一連接段120-1與公共連接段130之間這樣的方式執(zhí)行操作S100、S110和S120。 相似地,執(zhí)行操作S100、S110和S120,從而第二電阻段110-2電耦合在第二連接段120-2與 公共連接段130之間。至少兩個連接段110中的至少一個連接段包括具有電阻率隨溫度更 小變化的材料??蛇x地,材料可以包括比至少兩個連接段120和公共連接段130中的至少 一種的材料更高的電阻率。
[0107] 同時(shí)提供、例如制造至少兩個連接段110。作為結(jié)果,可以有可能如前文概述的那 樣減少在至少兩個連接段110之間的材料參數(shù)擴(kuò)散。這可以增強(qiáng)待確定的電流的準(zhǔn)確度。 最后,可以良好定義各種種類的串?dāng)_(熱、感應(yīng)),因?yàn)閮蓚€器件放置于固定位置,并且這提 供在后處理步驟中考慮這些系統(tǒng)串?dāng)_影響的機(jī)會、由此提高電流測量的準(zhǔn)確度。
[0108] 在技術(shù)上,存在以下將更具體描述的用于提供根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件 100或者多電流傳感器器件的大量多種不同方式。例如根據(jù)既定的應(yīng)用領(lǐng)域、指定的電流可 持續(xù)、操作溫度和其它設(shè)備特有、環(huán)境特有或者操作特有參數(shù),可以使用不同技術(shù)。例如,從 用于電阻段110的材料的適當(dāng)線或者應(yīng)變開始,可以通過將材料線或者應(yīng)變折射成適當(dāng)分 段來形成公共電阻段。同時(shí)地或者后續(xù)地,可以將公共電阻段分離成包括第一和第二電阻 段110-1U10-2的至少兩個電阻段110。這可以例如通過鋸切、蝕刻、消隱或者其組合來實(shí) 施。根據(jù)待制造的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件1〇〇的具體實(shí)現(xiàn)方式和設(shè)計(jì),可以可 取、可能甚至有必要在將公共電阻段分離成個別電阻段110之前向折射的分段提供某個種 類的載體。例如根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)方式,即使公共連接段130也可以提供用于進(jìn)一步處理折射 的材料分段的適當(dāng)機(jī)械穩(wěn)定性。
[0109] 與先前描述的操作中的任何操作同時(shí)地、后續(xù)地或者在其之前,也可以向公共電 阻段或者電阻段110提供連接段120。例如在將公共電阻段分離成個別電阻段器件,可以將 又一公共連接段120同時(shí)分離成包括第一和第二連接段120-1、120-2的個別連接段120。 [0110] 可以沿著多個電流分流器件1〇〇的以后對稱平面160執(zhí)行分離公共電阻段。在 分離過程期間,因此可以至少部分定義多電流分流器件100的最終形狀。
[0111] 可以通過將連接段120或者公共連接段130的相應(yīng)材料焊接、鍵合、融合或者附著 到電阻段110的材料來制造連接段120和公共連接段130中的任一段。例如,作為用于連 接段120和公共連接段130中的任一段的材料,可以向電阻段110或者--在更早過程階 段--向電阻段110的材料涂敷焊料層。另外,可以有可能通過從材料向載體上電生長相 應(yīng)段來提供先前描述的結(jié)構(gòu)。最終,可以有用的是在生長電阻段、連接段和公共連接段之前 提供傳導(dǎo)種子層??蛇x地,可以去除或者可以未去除這樣的傳導(dǎo)種子層。這也適用于載體。
[0112] 另外,可以有可能向載體或者主體上層疊相應(yīng)材料和結(jié)構(gòu)。根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)方式,可 以有可能如將在圖8的上下文中更具體概述的那樣同時(shí)提供電阻段110而未從公共電阻段 分離這些電阻段。這也適用于也可以層疊或者--如先前描述的那樣--電生長的連接段 120和公共連接段130。使用這些技術(shù),可以最終有可能同時(shí)提供電阻段110并且可選地同 時(shí)提供連接段120和/或與連接段120 -起提供公共連接段130而未從公共電阻段或者又 一公共連接段分離相應(yīng)段。
[0113] 如前文概述的那樣,將在操作期間使用的過程的具體選擇依賴于大量各種參數(shù), 比如應(yīng)用特有參數(shù)、設(shè)備特有參數(shù)、環(huán)境特有參數(shù)、操作特有參數(shù)。例如,電生長的段可以可 用于從10 μ m到約200或者400 μ m的厚度,在使用批量材料、比如先前提到的材料的線或 者應(yīng)變之時(shí),可以可取的是實(shí)施至少為ΙΟΟμπι的厚度和其它特性尺度以在以后多電流分 流器件100的制造過程期間提供必需機(jī)械穩(wěn)定性。然而,附加機(jī)械支撐結(jié)構(gòu)可以用來提供 附加機(jī)械穩(wěn)定性。
[0114] 如制造過程的先前描述已經(jīng)示出的那樣,可以按照如圖7中概述的順序執(zhí)行以上 描述的操作。然而也可以在以下將更具體描述的用于提供多電流分流器件1〇〇或者多電流 傳感器器件的方法的一個實(shí)施例期間來執(zhí)行操作的不同順序或者操作的部分或者完全重 疊或者并行執(zhí)行。
[0115] 換而言之,通過從原先由單個結(jié)構(gòu)制成的、如圖2中描繪的電流分流電阻器式結(jié) 構(gòu)開始,還可能有助于制造。在后續(xù)生成操作或者步驟中,可以如圖2中所示向結(jié)構(gòu)的右側(cè) 中制成縫以便拆分開電阻段110-1、110-2和連接段120-1、120-2以得到圖5中所示結(jié)構(gòu)。 可以可取的是完全拆分開電阻段110-1、110-2以便減少在基于在相應(yīng)電阻段110兩端的電 壓降的兩個電流測量之間的串?dāng)_。這意味著如果在電阻段110-1U10-2之間的先前提到的 縫或者間隙未完全分離例如從第一連接段120-1或者它的關(guān)聯(lián)電流線610-1流向公共連接 段130或者它的關(guān)聯(lián)公共電流線620的電流的兩小部分,則可能向電阻段110-2關(guān)聯(lián)的感 測線630-2添加附加電壓。自然地,也在相反情況下,在從第二電流線610-2流向公共電流 線620的電流的小部分可能向與電阻段110-1關(guān)聯(lián)的感測線630-1添加某個電壓時(shí)。雖 然這可能對于一些系統(tǒng)是可接受的,但是它可能減少準(zhǔn)確度并且因此可能一般偏向于避免 它。
[0116] 因此,如以下描述的用于提供多電流分流器件100或者多電流傳感器器件800的 方法的一個實(shí)施例基于如下發(fā)現(xiàn),該發(fā)現(xiàn)為可以通過同時(shí)提供至少兩個電阻段110來改善 在高效集成、緊湊集成、緊湊實(shí)現(xiàn)方式和準(zhǔn)確確定指示多個電流中的至少一個電流的至少 一個值之間的折中。通過這樣做,可以減少至少兩個電阻段在材料組成方面的變化可能性, 這可以促成提高的準(zhǔn)確度。另外,如前文概述的那樣,根據(jù)一個實(shí)施例的方法也可以提高折 中的前述方面中的一個或者多個方面。
[0117] 圖8示出根據(jù)一個實(shí)施例的又一多電流分流器件100的透視圖,該多電流分流器 件包括電流分流器的略微修改的構(gòu)造。圖8從第一視角示出多電流分流器件100,而圖9從 不同的第二視角示出相同多電流分流器件1〇〇。
[0118] 圖8和9的多電流分流器件100包括電流分流電阻器的分層結(jié)構(gòu),其中形成公共 連接段130和連接段120的最佳傳導(dǎo)部分在頂部上的電阻層710下面形成底部層。被縫 720相互拆開的電阻段110-1、110-2形成于電阻層710中,該縫也有效地將電阻層710的主 要部分拆分成兩個支路。如在圖1的上下文中描述的那樣,包括電阻段110-1U10-2的電 阻層在平面圖中實(shí)質(zhì)上包括U形。因而,如圖8和9中所示多電流分流器件100包括參考 平面150和對稱平面160。
[0119] 然而,在如圖8和9中描述的多電流分流器件100與如圖5中所示根據(jù)一個實(shí)施 例的先前描述的多電流分流器件100之間的不同是未將電阻層710完全拆分成兩個部分。 縫720未完全穿過電阻層710。在如圖8中所示U形的左側(cè),U形的兩個支路由交叉聯(lián)接 730保持在一起。為了避免或者至少減少在向電流線610-U610-2提供的電流(電流115和 115')之間的串?dāng)_,由高度地傳導(dǎo)層形成的公共連接段130可以使左側(cè)、換而言之如圖8和 9中所示U形的交叉聯(lián)接730短接。
[0120] 圖10a示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800。實(shí)施多電流傳感器器件800 為分立器件。多電流傳感器器件800包括與根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100的結(jié)構(gòu) 相似的結(jié)構(gòu)。因此,多電流分流器件100的先前描述的設(shè)計(jì)和實(shí)施機(jī)會中的如果并非所有 則許多設(shè)計(jì)和實(shí)施機(jī)會也可以應(yīng)用于根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800。
[0121] 更具體而言,根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800也包括至少兩個電阻段 110,該至少兩個電阻段包括第一電阻段110-1和第二電阻段110-2。多電流傳感器器件800 還包括兩個連接段120以及公共連接段130,該兩個連接段包括第一連接段120-1和第二連 接段120-2。第一電阻段110-1電耦合在第一連接段120-1與公共連接段130之間。相應(yīng) 地,第二電阻段110-2電耦合在第二連接段120-2與公共連接段130之間。同樣被配置用 于允許電阻段110電耦合到電流印制線、信號線等的連接段120是耦合到其的電阻段110 并且公共連接段130形成電流軌135。
[0122] 同樣實(shí)施為分立器件的多電流傳感器器件800包括確切兩個電阻段110-1U10-2 并且因此包括確切兩個電流軌135-1、135-2。它如前文在對應(yīng)多電流分流器件100的上下 文中概述的那樣為U形。這可以是感興趣的實(shí)現(xiàn)方式,因?yàn)榭梢杂锌赡軐?shí)施具有很低總電 阻的器件800。例如,可以實(shí)施公共連接段130很寬。另外,也可以簡化制造器件800。例 如可以有可能連接以帶狀形式提供的待制造的器件的不同材料或者部分。例如,可以用連 續(xù)帶的形式提供用來制造連接段120、電阻段110和公共連接段130的部分。然后可以沿著 對稱性160鋸切這一個帶以形成電阻段110和連接段120。為了分離個別結(jié)構(gòu),這些結(jié)構(gòu) 包括待形成的器件800的電流軌135,鋸切可以切割另外的每個第二結(jié)構(gòu)。備選地,僅舉一 例,可以通過其它技術(shù)、比如沖壓形成個別結(jié)構(gòu)。
[0123] 然而,多電流傳感器器件800還包括被配置用于確定在電流穿過至少兩個電阻段 110之一時(shí)在相應(yīng)電阻段110兩端的至少一個電壓降的評估電路810。它還被配置用于基于 至少一個確定的電壓降提供指示流過相應(yīng)電阻段的電流的至少一個電流值的傳感器信號。 自然地,評估電路810可以被配置用于對于所有電流軌135這樣做。為了實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn),評估 電路電耦合到電流軌135,從而它能夠確定在相應(yīng)電阻段110或者電阻段110兩端的至少一 個電壓降。根據(jù)多電流分流器件100的具體實(shí)現(xiàn)方式,評估電路810可以耦合到電阻段110 中的一個或者多個電阻段、連接段120中的一個或者多個連接段和公共連接段130或者其 任何組合。
[0124] 評估電路810可以例如包括能夠根據(jù)至少一個確定的電壓降和相應(yīng)電阻段110的 電阻值基于歐姆定律計(jì)算流過相應(yīng)電阻段110的電流的電流值的處理單元??梢韵蛟u估電 路810的端子提供并且--如以下將更具體概述的那樣--向多電流分流器件100的端子 提供傳感器信號??梢詫?shí)施評估電路810為集成電路。
[0125] 可以設(shè)計(jì)如圖10中所示多電流傳感器器件800,從而電流軌135中的任何電流軌、 子集或者所有電流軌,例如至少兩個電阻段110,至少部分地形成也稱為平面裝配表面的 平面裸片附著表面820。在平面裸片附著表面820上,可以布置包括評估電路810的裸片 830或者襯底。例如,裸片830或者襯底可以沿著三個軸X、Y、Z塊形延伸,該三個軸中的兩 個軸(例如X和Υ)形成裸片830的基部區(qū)域,而第三軸(例如Ζ)在基本區(qū)域上方延伸。軸 Χ、Υ、Ζ可以例如形成右手坐標(biāo)系。裸片830沿著第三軸(Ζ軸)的長度或者高度可以小于沿 著其它兩個軸(X軸和Υ軸)的長度。換而言之,裸片830可以具有平坦立方體的形式,該立 方體包括與基部區(qū)域平行和/或與第三軸垂直的兩個主表面。用于將裸片830電耦合到器 件800的其它部分或者電路裝置的另一部分的區(qū)域可以布置于裸片830的一個或者兩個主 表面上。裸片830可以例如通過將裸片830粘合或者焊接到裸片附著表面820,而例如以背 面附著到裸片附著表面。裸片830的背面可以是裸片830的未包括用于電耦合裸片830的 區(qū)域的主表面之一。
[0126] 換而言之,可以有可能附著裸片830而它的主表面中的至少一個主表面平行,t匕 如評估電路810的裸片830至少部分定位于電流軌135中的任何電流軌、子集或者所有電 流軌上方。雖然可以在一些境況中可取的是裸片830擱放于其上的裸片附著表面820平坦 以便最好地利用有限接觸區(qū)域,但是這一表面也可以沿著第三軸(Z軸或者Z方向)形成這 一表面,從而裸片僅擱放于從電流軌135的小突出部上。通過以這一方式布置評估電路810 的裸片830,可以有可能以很緊湊形式實(shí)施多電流傳感器器件800,因?yàn)槎嚯娏鱾鞲衅髌骷?800與如下實(shí)現(xiàn)方式比較可以在印刷電路板或者另一電路裝置上占用更少空間,在該實(shí)現(xiàn) 方式中,評估電路810和它的裸片830相對于電阻段110、連接段120和公共連接段130橫 向移位定位。換而言之,通過在電阻段中的至少一個電阻段上面或者--更具體而言-- 向裸片附著表面820上堆疊評估電路810的裸片830,與在分離塑料封裝中的橫向移位的裸 片830比較可以減少為了實(shí)施根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800而需要的總橫向空 間。
[0127] 將裸片830定位于兩個電阻段110中的至少一個電阻段上方在本文中意味著裸片 830至少部分在相應(yīng)電阻段110上方沿著與裸片附著表面820垂直的投影線定位。作為結(jié) 果,裸片830可以部分定位于電流軌135中的一個或者多個電流軌上方或者下方。自然地, 裸片附著表面820可以包括例如在連接段120或者公共連接段130上方的更多區(qū)域。換而 言之,裸片830和評估電路810可以至少部分與至少兩個電阻段110中的一個、一些或者所 有電阻段相對或者在其上方布置。這可以例如通過在第一層中布置至少兩個電阻段110來 實(shí)施。裸片然后可以布置于與第一層平行定向的第二層中。另外,存在與第一和第二層正 交從而與兩層相交的線、即如先前定義的投影線。正交線也可以與兩個電阻段110和其它 結(jié)構(gòu)中的至少一項(xiàng)相交。這可以例如也適用于在評估電路810中實(shí)施的或者在裸片830上 包括的結(jié)構(gòu)、電路元件等。這也可以輔助向電路裝置中或者向印刷電路板600上更緊湊和 更高效地集成根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800。
[0128] 在基于這樣的分層結(jié)構(gòu)的多電流傳感器器件800、比如如圖8和9中所示根據(jù)一個 實(shí)施例的多電流傳感器器件100的情況下,裸片附著表面820可以相對于相應(yīng)結(jié)構(gòu)的層平 行布置。
[0129] 在平面裸片附著表面820上的至少兩個電阻段110中的至少一個電阻段上方布置 評估電路810的裸片830也可以增強(qiáng)評估電路810、裸片830和一個或者多個相應(yīng)電阻段 110的熱耦合。作為結(jié)果,如以下將更具體概述的那樣,可以減少在電阻段110與評估電路 810或者裸片830之間的溫度差,這可以提高確定至少一個電壓降或者指示流過相應(yīng)電阻 段110的電流的電流值的準(zhǔn)確度。這一實(shí)施例的具體優(yōu)點(diǎn)可以是電阻分段110可以由如下 材料制造,這些材料具有任意、但是良好定義的電阻率對溫度的依賴性,因?yàn)槿绻麥囟葌鞲?器測量電阻段的溫度,則電流傳感器可以考慮這一系統(tǒng)影響。
[0130] 例如,多電流傳感器器件800還可以包括至少一個溫度傳感器840,該至少一個溫 度傳感器可以在裸片830上,例如布置為評估電路810的部分。通過實(shí)施至少一個溫度傳 感器840,可以變成有可能基于器件800的溫度特性確定或者至少估計(jì)電阻段110的溫度。 用于這樣的器件800的溫度特性可以基于數(shù)值仿真、計(jì)算、測量或者這些技術(shù)中的任何技 術(shù)的組合?;陔娮瓒?10的確定的溫度,可以確定電阻段110的電阻和--通過考慮至 少一個確定的電壓降來確定--流過相應(yīng)電流軌135的電流。因此,通過提高在電阻段110 與溫度傳感器840之間的熱耦合、例如通過提高在裸片840之間的熱耦合。
[0131] 換而言之,評估電路810可以備選地或者附加的被配置用于提供指示電阻段110 中的電阻段中的一個或者多個的溫度的傳感器信號。例如,它可以包括一個或者多個溫度 傳感器840。通過確定至少一個溫度,可以變成有可能通過在確定至少一個電流值時(shí)考慮 溫度來提高確定的電流值的準(zhǔn)確度。這可以例如通過確定被用于確定電流值的相應(yīng)電阻段 110的電阻、考慮至少一個確定的溫度值來完成。
[0132] 換而言之,多電流傳感器器件800可以包括被配置用于提供指示至少一個溫度值 的至少一個信號的至少一個溫度傳感器840,并且其中評估電路810還可以被配置用于也 基于指示至少一個溫度值的至少一個信號提供指示至少一個電流值的傳感器信號。評估電 路810可以例如被配置用于考慮在電阻段110的電阻的變化方面的材料依賴性。另外,例 如,在如圖l〇a中所示僅實(shí)施一個溫度傳感器840時(shí),也可以考慮溫度傳感器840相對于電 阻段110的位置而言的位置以及裸片的另外的連接性。
[0133] 然而,在根據(jù)實(shí)施例的多電流傳感器器件800的其它實(shí)施例中,可以選擇溫度傳 感器840的數(shù)目更高。例如評估電路810可以對于至少兩個電阻段110中的每個電阻段包 括向至少兩個電阻段110之一關(guān)聯(lián)的至少一個溫度傳感器840。例如評估電路810可以對 于所有電阻段110包括向相應(yīng)電阻段110之一唯一關(guān)聯(lián)的至少一個溫度傳感器。自然地,在 多電流傳感器器件800中,也可以向電阻段110中的多于一個電阻段關(guān)聯(lián)溫度傳感器840。
[0134] 溫度傳感器可以例如基于p-n結(jié)。換而言之,可以例如基于在可以通過摻雜而創(chuàng) 建的P型與η型半導(dǎo)體區(qū)域之間的結(jié)實(shí)施溫度傳感器840。可以通過離子注入、摻雜物擴(kuò) 散或者通過使用摻雜的材料外沿生長相應(yīng)區(qū)域來創(chuàng)建Ρ型和η型區(qū)域。自然地,也可以例 如根據(jù)塞貝克效應(yīng)、基于在金屬(例如鋁(Α1))與摻雜半導(dǎo)體區(qū)域(例如η摻雜半導(dǎo)體區(qū)域) 之間的熱接觸電壓實(shí)施其它溫度傳感器。也可以基于帶隙電路實(shí)施溫度傳感器840。
[0135] 在包括多于一個溫度傳感器840的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800中, 可以布置與相應(yīng)電阻段110關(guān)聯(lián)的溫度傳感器840,從而存在溫度傳感器840-1與它的關(guān)聯(lián) 電阻段110-1之間的緊密熱耦合。這也可以同樣適用于溫度傳感器840-2和它的關(guān)聯(lián)電阻 段110-2并且如果實(shí)施則可選地適用于更多溫度傳感器840和電阻段110。
[0136] 例如,這可以通過實(shí)施在評估電路的裸片830之間的接觸區(qū)域盡可能大來實(shí)施。 附加地或者備選地,可以可取的是例如通過制造粘合接頭盡可能薄來實(shí)施接觸區(qū)域盡可能 平面。另外,可以可取的是使用具有高的熱傳導(dǎo)率的粘合劑。獨(dú)立于這些細(xì)節(jié),可以可取的 是使用沿著第三軸(Ζ軸)的薄裸片830、例如比200 μ m更薄而熱容盡可能低。
[0137] 為了有助于更準(zhǔn)確確定電阻段110的溫度,可以可取的是增加在電阻段110與至 少一個溫度傳感器840之間的熱耦合并且減少在系統(tǒng)的所有其它部分與至少一個溫度傳 感器840之間的熱耦合。例如,在溫度傳感器840與對應(yīng)電阻段110之間的熱阻可以小于 40°C /W或者甚至小于1°C /W。通過根據(jù)這些規(guī)則放置至少一個溫度傳感器840,可以有可 能更準(zhǔn)確地確定相應(yīng)電阻段110的溫度,該溫度然后可以例如被用來更準(zhǔn)確地確定相應(yīng)電 阻段110的電阻從而促成更準(zhǔn)確確定流過這一電阻段110的電流的電流值。自然地,在多 電流傳感器器件800的其它實(shí)施例中,可以布置溫度傳感器840中的一個、一些或者所有溫 度傳感器,從而它們可以在如下區(qū)域上方,在該區(qū)域中,流過相應(yīng)電阻段110的電流引起 最大溫升的至少70%的、至少75%的、至少80%的、至少85%的或者至少90%的溫升,該最大 溫升是在相應(yīng)電阻段110中的由流過它的電流引起的。溫度傳感器840位于與在電阻段 110中的其中出現(xiàn)最高溫度的部位越近,電阻段110的電阻值的確定就可以越準(zhǔn)確。此外, 溫度傳感器840應(yīng)當(dāng)與片上熱源充分遠(yuǎn)離,這些片上熱源將引起電阻段110的溫度測量誤 差。如果不可避免,則向不同電阻段關(guān)聯(lián)的多個溫度傳感器,例如分別與110-1和110-2關(guān) 聯(lián)的溫度傳感器840-1和840-2,應(yīng)當(dāng)經(jīng)歷片上熱源引起的相同溫度誤差,從而至少在經(jīng)過 溫度傳感器840-1和840-2的電流之間的誤差相同。因此,多個溫度傳感器840應(yīng)當(dāng)理想 地位于裸片上的等溫線上。
[0138] 然而,在圖10a中所示實(shí)施例中,評估電路810僅包括沿著對稱平面160定位的 單個溫度傳感器840。在如圖10a中所示根據(jù)一個實(shí)施例的多電流溫度傳感器800的情況 中,存在對稱平面160,至少兩個電阻段110-1U10-2相對于該對稱平面對稱地布置。這些 對稱位置可以使在溫度傳感器840-1與電阻段110-1之間的溫度誤差能夠與在溫度傳感器 840-2與電阻段110-2之間的溫度誤差實(shí)質(zhì)上相同,因此用相同溫度誤差測量經(jīng)過110-1和 110-2的兩個電流。
[0139] 在實(shí)踐中,裸片830相對于電阻段110的位置易有放置容差。因此,可能難以向?qū)?稱平面中確切放置溫度傳感器840。反言之,溫度傳感器840-1相對于電阻段110-1的和溫 度傳感器840-2鑒于電阻段110-2的小的放置容差可以促成電阻段110的溫度測量的更小 誤差。
[0140] 通過運(yùn)用一個或者多個溫度傳感器840,可以有可能使用如下材料,其具有比在無 任何溫度傳感器840的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100或者多電流傳感器器件800 中更大的電阻率隨溫度的變化。通過考慮電阻段110的溫度,可以放寬在用于電阻段110 的材料方面的約束,允許例如使用更廉價(jià)材料或者具有更適當(dāng)電阻率的材料。
[0141] 另外也設(shè)計(jì)如圖10a中所示多電流傳感器器件800,從而--如在圖1中的根據(jù)一 個實(shí)施例的多電流分流器件100的上下文中所示一存在參考平面150,該參考平面與所 有至少兩個電阻段110相交,并且其中在所有至少兩個連接段120與相應(yīng)電阻段110之間 的電接觸完全布置于一半空間140-1中,而在公共連接段130與所有至少兩個電阻段110 之間的電接觸完全布置于在參考平面150的另一側(cè)上的另一半空間140-2中。如前文概述 的那樣,參考平面150可以例如與在至少兩個連接段120之一與公共連接段130之間的最 短連接線實(shí)質(zhì)上垂直地放置。
[0142] 在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100與多電流傳感器器件800之間的結(jié)構(gòu)和 功能相似性可以很大。例如,恰如在圖1的上下文中描述的那樣,如圖10中所示根據(jù)一個 實(shí)施例的多電流傳感器器件800也可以包括確切兩個電阻段110-1、110-2和確切兩個連接 段120-1、120-2。由于電阻段110-U110-2連接段120-1U20-2并排布置并且由如同橫條 的公共連接段130互連,所以多電流傳感器器件800的平面圖實(shí)質(zhì)上為U形。
[0143] 另外,可以設(shè)計(jì)和配置多電流傳感器器件800,從而公共連接段130和至少兩個連 接段120被配置用于直接可裝配到印刷電路板600 (在圖10a中未示出)上。
[0144] 如例如圖1、5、8和9中所示根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件100可以用作為根 據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的基礎(chǔ)。換而言之,可以設(shè)計(jì)和配置多電流傳感器 器件800,從而至少兩個電阻段110中的至少一個電阻段包括如下材料,該材料具有比至少 兩個連接段120和公共連接段130中的至少一項(xiàng)的材料更小的電阻率隨溫度的變化。自然 地,這也可以不僅對于電阻段110中的一個電阻段而且對于一些或者所有電阻段并且獨(dú)立 地、單獨(dú)或者與公共連接段130 -起對于連接段120中的一個、一些或者所有連接段成立。 自然地,如在多電流分流器件100的上下文中概述的那樣,也可以選擇至少兩個電阻段110 的材料實(shí)質(zhì)上相同,以及可以選擇至少兩個連接段120的材料實(shí)質(zhì)上相同。
[0145] 然而,在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800中,至少兩個電阻段100中的至 少一個電阻段以及在公共連接段130和至少兩個連接段120中的至少一個連接段中的至少 一項(xiàng)由實(shí)質(zhì)上相同材料制造。在這一情況下,可以可取的是實(shí)施至少兩個連接段120中的 至少一個連接段,該至少一個連接段包括與電耦合到相應(yīng)電阻段110的連接段120相比的、 與附著表面820垂直的更小厚度和在與裸片附著表面平行的表面中的更小寬度中的至少 一項(xiàng)。換而言之,電阻段110中的至少一個電阻段,例如電阻段110-1,可以包括與電耦合到 相應(yīng)電阻段的對應(yīng)一個連接段120相比的、與裸片附著表面820垂直的更小厚度和/或與 裸片附著表面820平行的更小寬度。換而言之,在給出的示例中,連接段120-1可以比電耦 合的電阻段110-1更寬和/或更厚。圖l〇a中的虛線示出可能實(shí)現(xiàn)方式,該虛線指示電阻 段110的可能外形850。在這一規(guī)則背后的目標(biāo)是在電阻段110-1中耗散的功率應(yīng)當(dāng)大于 在關(guān)聯(lián)連接段120-1和130中耗散的功率。在這一情況下,在裸片830上的溫度傳感器840 可以更準(zhǔn)確地測量熱點(diǎn),并且在器件兩端的電壓降可以被更好地定義并且獨(dú)立于連接到多 電流傳感器器件800的電流線和接線的幾何形狀??梢灾陵P(guān)重要的是從如下電阻段去耦合 不良定義的片外電流幾何形狀(即在電路板上的焊接接頭和印制線),這些電阻段兩端的良 好定義的電壓降被測量;這通過連接段120-1、120-2、130來實(shí)現(xiàn),如果它們具有比電阻段 相比的電勢變化。
[0146] 圖10a示出也用于第二電阻段110-2的相似外形850。換而言之,電阻段110、公 共連接段130和連接段120的實(shí)質(zhì)上相同材料的先前描述的實(shí)現(xiàn)方式可以適用于先前提到 的段中的一些或者所有段。另外,在多電流傳感器器件800的實(shí)施例中,可以感興趣的是實(shí) 施電阻段110實(shí)質(zhì)上相同,例如在對稱平面160存在時(shí)相對于這樣的對稱平面160對稱地 實(shí)施這些電阻段。
[0147] 材料可以例如包括銅(Cu)、鋁(A1)或者任何其它良好傳導(dǎo)材料中的至少一項(xiàng)。 自然地,材料可以實(shí)質(zhì)上為純金屬、比如先前提到的金屬、銅和鋁,但是也可以用合金或者 包括更多化合物(例如焊料)的其它傳導(dǎo)材料的形式來實(shí)施。如前文所示,通過使用一個或 者多個溫度傳感器840,電阻段110的材料的電阻率隨溫度的穩(wěn)定性變成更低優(yōu)先級。因 此,可以有可能例如通過由相同材料,比如金屬片,制造多電流傳感器器件800的所有電流 輸送部分,例如電流軌135,來節(jié)省成本。然后可以例如通過在適度成本下的蝕刻、浮雕、沖 壓或者鉆孔中的至少一項(xiàng)來橫向和/或堅(jiān)直構(gòu)造金屬片。
[0148] 如將在圖11-13的上下文中更具體展示的那樣,多電流傳感器器件800可以包括 引線框860,其中至少兩個電阻段110和至少兩個連接段120以及公共連接段130是引線 框的部分。引線框800經(jīng)常是金屬結(jié)構(gòu),例如片金屬,由如下材料、合金等制造,該材料、合 金等用來將包括至少一個電氣或者電子電路元件、評估電路等的至少一個裸片電連接到印 刷電路板或者另一更大電路裝置。引線框可以由單個材料片制成、但是也可以由不同部分、 例如由厚和更薄材料片制成。因此,僅舉一個選項(xiàng),電流軌的所有部分可以由單個片金屬制 成。引線框與至少一個裸片830 -起可以封裝于模制化合物、塑料材料或者另一適當(dāng)封裝 材料中以形成塑料封裝的芯片。換而言之,芯片可以與引線框810 -起包括至少一個部分 或者完全封裝的裸片830。至少一個裸片830和引線框810的部分可以完全由用來封裝裸 片的材料覆蓋。然而,為了允許電耦合芯片,通??梢粤粝乱€框的部分為空白。自然地, 可以有其中可以可取的從先前描述的定義偏離的應(yīng)用。例如可以感興趣的是限制模制化 合物、塑料材料或者其它適當(dāng)封裝材料的數(shù)量以便留下裸片的部分可訪問或者減少封裝大 小。
[0149] 然而根據(jù)具體實(shí)現(xiàn)方式,也可以有可能基于層疊或嵌入的層疊實(shí)施根據(jù)一個實(shí)施 例的多電流傳感器器件800。也可以有可能基于種子層電生長相應(yīng)結(jié)構(gòu)或者使用印刷并且 可選地居中的金屬結(jié)構(gòu)。
[0150] 圖10b示出在它的結(jié)構(gòu)方面與圖10a中所示多電流傳感器器件相似的根據(jù)一個 實(shí)施例的又一多電流傳感器器件800的平面圖。然而,如更早指示的那樣,多電流傳感器 器件800可以包括多于一個溫度傳感器840。圖10b中所示實(shí)施例包括分別向第一電阻段 110-1和第二電阻段110-2關(guān)聯(lián)的第一溫度傳感器840-1和第二溫度傳感器840-2。因此, 如圖10b中所示多電流傳感器器件800對于至少兩個電阻段110中的每個電阻段包括向至 少兩個電阻段110之一關(guān)聯(lián)的至少一個溫度傳感器840。另外,溫度傳感器840布置于相 應(yīng)電阻段110的如下區(qū)域上方,其中流過相應(yīng)電阻段110的電流引起流過相應(yīng)電阻段的電 流在相應(yīng)電阻段中引起的最大溫升的至少60%的溫升。自然地,如前文概述的那樣,在其 它實(shí)施例中,可以不同地定位溫度傳感器840,例如從而它們位于其中引起最大溫度的至少 70%、至少75%、至少80%、至少85%或者至少90%的區(qū)域上方。
[0151] 可以設(shè)計(jì)如圖10b中所示多電流傳感器器件800,從而存在對稱平面160,相對于 該對稱平面對稱地布置至少兩個電阻段110。可以通過例如兩個不同類別的電接觸、經(jīng)由 離開評估電路810的裸片830的至少一個電連接870電連接評估電路810。這兩類電接觸 之一包括用于感測在電阻段110兩端的電壓降的接觸,而第二類的電接觸包括用于向評估 電路810提供功率并且實(shí)現(xiàn)與包括多電流傳感器器件800的系統(tǒng)的其它部分交換信號的接 觸。無需將評估電路810電耦合到電阻段110的電接觸電耦合到電阻段110,因?yàn)樵陔娮?段110中的電勢可以在空間上變化。因此,可以可取的是通過放置與公共連接段130和連 接段120的對應(yīng)接觸來將評估電路810耦合到電阻段110。
[0152] 例如,可以關(guān)于對稱平面160實(shí)質(zhì)上對稱地布置至少一個電接觸870中的所有電 接觸。更具體而言,在圖l〇b中所示實(shí)施例中,評估電路810可以經(jīng)由可以例如實(shí)施為鍵合 接線的第一電接觸870-1耦合到第一連接段120-1。評估電路810還電耦合到第二連接段 120-2并且經(jīng)由第三電連接870-3電耦合到公共連接段130。在對稱平面160中對稱地放 置與公共連接段130的第三電連接870-3可以最終比在其它實(shí)施例中對稱地放置電連接 870-U870-2更可取。電連接870在關(guān)于對稱平面160對稱地布置的區(qū)域880中耦合到評 估電路810。更具體而言,區(qū)域880位于對稱平面160上,從而對稱平面160與區(qū)域880相 交。由此目標(biāo)是連接870引起的任何溫度誤差應(yīng)當(dāng)對于所有溫度傳感器840相同。作為溫 度誤差,我們意味著在電阻段與關(guān)聯(lián)溫度傳感器檢測的溫度之間的溫度差。
[0153] 雖然在圖10b中所示實(shí)施例中,評估電路810使用鍵合接線作為電連接870來耦 合到連接段120和公共連接段130,但是在其它實(shí)施例中可以使用不同電接觸,比如焊點(diǎn)、 導(dǎo)電螺栓等。另外,根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800可以包括多于一個區(qū)域880, 在該區(qū)域中,電連接870耦合到評估電路810。例如,在一些實(shí)施例中,每個區(qū)域880可以包 括確切一個電連接870。然而,即使在這樣的情況下仍然可以有可能的是設(shè)計(jì)多電流傳感器 器件800,從而關(guān)于對稱平面160在裸片830或者評估電路810上對稱地布置所有電連接 870。利用這一方法,有可能在裸片830的由下層電阻段110支撐的部分之上放置鍵合區(qū)域 880。這可以在裸片830很薄(例如比100 μ m更薄)時(shí)是重要的,因?yàn)槁闫?30如果它如在 圖lib中那樣未受支撐、那么如果在接線鍵合過程或者其它制造操作期間向它上施加太高 的力則可能斷裂。
[0154] 圖11示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的透視圖,該多電流傳感器器 件的電阻段110可以由用于接觸部分或者連接段120和公共連接段130的相同材料形成或 者甚至由該材料構(gòu)成。然而為了比連接段120和公共連接段130的電阻增加電阻段110的 電阻,所以可以減少材料的電阻部分的厚度。
[0155] 如圖11中所示多電流傳感器器件800是未示出模制化合物的集成雙電流分流器 電流傳感器。將它焊接到印刷電路板600(PCB),該P(yáng)CB如圖5和6中已經(jīng)示出的那樣例如 包括第一電流線610-1和第二電流線610-2,通過將這些印制線分別焊接到第一和第二連 接段120-1、120-2來電耦合這些電流線。印刷電路板600還包括通過焊接而電耦合到公 共連接段130的公共電流線620。
[0156] 電阻段110、連接段120和公共連接段130如前文概述的那樣由公共引線框860制 成。在電阻段110中,引線框860的厚度在面向印刷電路板600的一側(cè)減少。然而,背離印 刷電路板600的一側(cè)平坦并且形成裸片附著表面820,包括評估電路810的裸片被裝配到該 裸片附著表面上。評估電路810分別由三個電連接870-1、870-2、870-3電耦合到電耦合到 引線框,并且更具體而言電耦合到連接段120和公共連接段130,這使評估電路710能夠確 定在第一和第二電阻段110-1U10-2兩端的電壓降。實(shí)施電連接870為鍵合接線890。
[0157] 評估電路810可以包括用于確定或者測量在作為電流分流器的電阻段110之上 的電壓降并且將確定的電壓降轉(zhuǎn)換成某個輸出信號的電子電路,該輸出信號可以例如是電 壓、電流、另一模擬編碼信號或者數(shù)字編碼的比特流。經(jīng)由在這里所示實(shí)施例中也實(shí)施為鍵 合接線890的電連接870-4和電連接870-5向電子電路供應(yīng)功率。多電流傳感器器件800 還包括也實(shí)施為鍵合接線890的兩個更多電連接870-6、870-7,這些鍵合接線使評估電路 810能夠向印刷電路板600提供對應(yīng)輸入或者輸出信號。換而言之,電連接870-6和870-7 產(chǎn)生連接以有助于向耦合到印刷電路板600的框架或者在該框架中實(shí)施的又一電路裝置 傳送輸入或者輸出信號。為了在用來向評估電路810供應(yīng)功率和交換信號的能力的電連接 870-4、870-5、870-6和870-7之間區(qū)分,這些電連接也稱為傳感器端子。對照而言,用來感 測在電阻段110兩端的電壓降的電連接870-U870-2和870-3,這些點(diǎn)連接也稱為感測端 子。
[0158] 為了促成這一點(diǎn),引線框860還對于電連接870-4至870-7中的每個電連接包括 連接區(qū)域900或者鍵合盤,這些連接區(qū)域或者鍵合盤也電耦合到印刷電路板600的對應(yīng)信 號線910。換而言之,連接區(qū)域900可以是小管腳或者焊區(qū),這些管腳或者焊區(qū)被焊接到用 作信號線的精細(xì)PCB印制線以向評估電路810提供電功率并且輸出傳感器器件800的信 號。
[0159] 對照而言,電連接870-1至870-3將評估電路810的輸入端子連接到電流分流電 阻器或者更具體而言連接到電阻段110或者實(shí)際上連接到連接段120和公共連接段130。
[0160] 自然地,在公共連接段130與評估電路810的裸片820之間的電連接870-3可以 不僅用來感測在電阻段110中的一個或者多個電阻段兩端的電壓降而且向評估電路810提 供參考或者接地電勢。這可能導(dǎo)致電流確定的準(zhǔn)確度的略微減少,但是器件800的可靠性 可以最終增加。這一減少的準(zhǔn)確度可以在電阻段110兩端的電壓降由于用于評估電路810 的供應(yīng)電流而顯著大于(例如,100倍或更多)在對應(yīng)電連接870-3 (焊球或者鍵合接線890) 兩端的電壓降時(shí)更少或者甚至不重要。
[0161] 也有可能使用在電流軌135與評估電路810之間的多于一個電連接870-3以例 如向評估電路810的不同部分供應(yīng)不同電源信號。例如,可以可取的是將與用于其它部分 的接地電勢不同的接地電勢用于評估電路810的電路裝置的數(shù)字部分。例如,可以通過專 用鍵合接線將數(shù)字部分電耦合到電流軌135來向數(shù)字部分提供接地電勢??梢酝ㄟ^耦合到 電流軌135的另一鍵合接線向評估電路810提供用于評估電路810的用來確定電流的部分 的接地電勢。這可以在評估電路810的數(shù)字部分切換時(shí)減少由于電流峰值所致的干擾和擾 動。通過使用多于一個鍵合接線870,在用于接地電勢的連接路徑之間的耦合可以可減少。
[0162] 圖12示出添加有模制化合物920的圖11中所示多電流傳感器器件800的相似透 視圖。模制化合物920保護(hù)電阻段110、電連接870以及評估電路810和它的裸片830免受 機(jī)械損壞并且使多電流傳感器器件800更易于操縱。
[0163] 圖13從將被帶到與印刷電路板600接觸的背側(cè)示出圖11和12中所示多電流傳 感器器件800的透視圖。多電流傳感器器件800包括模制化合物920,該模制化合物在所示 實(shí)施例中與評估電路810-起覆蓋裸片830并且覆蓋引線框860的部分,在圖13中未示出 裸片830和評估電路810二者。然而離開引線框860的用于與信號線910、電流線610和 公共電流線620建立電接觸的部分未被模制化合物920覆蓋。因而,圖13中所示多電流傳 感器器件800的背側(cè)包括與第一和第二連接段120-1、120-2、公共連接段130和耦合區(qū)域 930對應(yīng)的連接區(qū)域930。連接區(qū)域930允許經(jīng)由信號線910向評估電路810供應(yīng)用于操 作的必需電源信號和信號交換。為了能夠建立這一電接觸,引線框860包括被配置用于將 多電流傳感器器件800電耦合到外部信號線的連接區(qū)域900。外部信號線例如包括印刷電 路板600的電流線610、公共電流線620和信號線910。
[0164] 圖14不出根據(jù)一個實(shí)施例的與多電流傳感器器件800 -起的印刷電路板600的 平面圖。實(shí)施多電流傳感器器件800為雙電流傳感器器件800,該雙電流傳感器器件包括 第一電阻段110-1、第二電阻段110-2、第一連接段120-1、第二連接段120-2和公共連接段 130。電阻段110、連接段120和公共連接段130都實(shí)施為引線框860的部分,該引線框包括 平坦或者平面裸片附著表面820,包括評估電路的裸片830裝配于該裸片附著表面上。如前 文概述的那樣,評估電路810包括沿著在第一電阻段110-1上方與裸片附著表面820垂直 的投影線定位的第一維度傳感器840和沿著在第二電阻段110-2上方與裸片附著表面820 垂直的投影線定位的第二溫度傳感器840-2。第一連接段120-1電耦合到印刷電路板的第 一電流線610-1,而第二連接段120-2電耦合到印刷電路板600的第二電流線610-2。相應(yīng) 地,公共連接段130耦合到印刷電路板的公共電流線620。為了使根據(jù)一個實(shí)施例的多電 流傳感器器件800能夠電耦合到相應(yīng)電流線610、620,多電流傳感器器件800包括耦合區(qū) 域930,其被配置用于將多電流傳感器器件800電耦合到外部電流印制線(比如先前提到的 電流線610)、公共電流線620和如更早討論的信號線的。在那些區(qū)域中,向或者從電流線 610供應(yīng)的和向公共電流線620提取或者供應(yīng)的電流可以在進(jìn)入連接段120之前分布于相 應(yīng)電流線610、620以內(nèi)。另外,電流也可以在進(jìn)入電阻段之前分布于連接段120U30以內(nèi)。 通常,這些耦合區(qū)域被焊接到PCB印制線。由此,耦合區(qū)域的大小必須對于額定電流足夠 大,從而經(jīng)過焊料的電流密度未超過近似20A/mm 2,否則焊料可能由于太高電流密度而隨時(shí) 間分解。
[0165] 作為結(jié)果,在耦合區(qū)域930覆蓋的區(qū)域中的電流線610和公共電流線620以內(nèi)以 及在耦合區(qū)域930的區(qū)域中的連接段120和公共連接段130中的分布的電流引起的電壓降 通常比電阻段110中的更小。因此,在根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800中,評估電 路810可以在連接區(qū)域940中電耦合到電阻段110--連接區(qū)域940是沿著與裸片附著表 面820垂直的一個或者多個投影線的投影--以便分接在電阻段110處或者其附近的電勢 以確定對應(yīng)電壓降。因此,在圖14中所示實(shí)施例中,關(guān)注電連接870-1、870-2、870-3的具 體位置,這些電連接將評估電路810的電路裝置的輸入端子連接到充當(dāng)電流分流電阻器的 電阻段110。在這里所示實(shí)施例中實(shí)施電連接870-1、870-2、870-3為鍵合接線890。
[0166] 換而言之,在圖14中所示多電流傳感器器件800中,評估電路810在至少一個連 接區(qū)域940中由離開評估電路810的裸片830的至少一個電連接870電耦合到至少兩個電 阻段110。至少一個連接區(qū)域840是多電流傳感器器件800的耦合區(qū)域930的投影區(qū)域并 且被配置用于將多電流傳感器器件800電耦合到先前提到的外部電流印制線。在圖14中 所示實(shí)施例中,鍵合接線890分接在電阻段110處或者其附近的電勢,這些電阻段充當(dāng)在標(biāo) 記為小圓的部位950中標(biāo)記的電流分流器。可以可取的是在第一連接段120-1處分接在圖 14的圖示中的在它的左下角附近的電勢,而可以可取的是在第二連接段120-2處分接在它 的左上角附近的電勢。在公共連接段130方面,可以可取的是分接在如對應(yīng)部位950所示 它的右邊緣的中點(diǎn)附近的該電勢。這些在如圖6中所示根據(jù)一個實(shí)施例的多電流分流器件 100的實(shí)施例中是相同或者相似位置,在這些位置,感測線640和公共感測線640分別分接 連接段120和公共連接段130的電壓。這些位置可以對于由于電流印制線(電流線610、公 共電流線620 )的幾何形狀改變所致的擴(kuò)散或者傳感器封裝(多電流傳感器器件800 )在印 刷電路板600上的放置容差或者在用來將多電流傳感器器件800電耦合到印刷電路板600 和它的信號線的焊接接頭中的容差最健壯。
[0167] 如前文概述的那樣,鍵合接線890接觸也稱為電流分流電流傳感器的多電流傳感 器器件800的引線框860,但是由于引線框860通常薄,所以厚度例如約為0. 2mm。作為結(jié) 果,它可以對于PCB設(shè)計(jì)者更簡單,因?yàn)樵O(shè)計(jì)和實(shí)施感測線630和公共感測線640這些薄電 壓感測線可以是可省略的。
[0168] 換而言之,在圖14中所示實(shí)施例中,評估電路810在連接區(qū)域940的在連接區(qū)域 940中完全包括的方形子區(qū)域960中電耦合到至少兩個電阻段110。方形子區(qū)域具有連接 區(qū)域940的最小特征長度的至多50%的寬度,該連接區(qū)域940與裸片附著表面820平行并 且在連接區(qū)域940以內(nèi)與評估電路810最接近定位。這也同樣對于公共連接段130和它的 連接區(qū)域940成立。然而在其它實(shí)施例中,方形子區(qū)域960可以包括與裸片附著表面820 平行的連接區(qū)域的最小特征長度的至多40%、至多30%、至多25%或者至多20%的寬度。換 而言之,方形子區(qū)域960無論它們的實(shí)際大小如何都完全嵌入于相應(yīng)連接區(qū)域940中。
[0169] 然而在繼續(xù)描述多電流傳感器器件800的這一和更多實(shí)施例之前,應(yīng)當(dāng)指出連接 區(qū)域940也可以是電阻段110和至少一個連接段120中的至少一項(xiàng)的投影區(qū)域。這可以例 如是在基于根據(jù)一個實(shí)施例的分層多電流分流器件100的多層多電流傳感器器件800或者 相似多電流傳感器器件800中的情況。換而言之,如例如在圖8和9中所示根據(jù)一個實(shí)施 例的多電流分流器件100的情況下所示,部分地堆疊連接段120和電阻段110這樣的布置 可以給定連接區(qū)域940。
[0170] 回顧圖14中所示實(shí)施例,引線框860可以例如與通常用于常規(guī)塑料封裝的電子封 裝的引線框相同。為此,可以將裸片座架(paddle)拆分成如下部分或者支路,這些部分或 者支路分別包括電阻段110-1、110-2以及分別連同它們的相應(yīng)連接段120-1、120-2,兩個 電流115和115'流過它們。
[0171] 由于這一引線框860通常由簡單銅或者高純銅制成,所以它具有攝氏度的約0. 4% 的大溫度依賴性(〇.4%/°C)。這可以意味著僅5°C的溫度增加使電阻增加2%。如果不會考 慮電流分流器材料(電阻段110的材料)的溫度依賴性,則這可能導(dǎo)致電流估計(jì)的2%誤差或 者不確定。
[0172] 為了考慮溫度依賴性,居中的裸片830可以附著到電阻段110,這些電阻段實(shí)質(zhì)上 確定兩個電流分流器Rshl5和Rshl5'的電阻。由于可以將傳感器裸片830帶到與電阻段 110緊密熱接觸,所以可以有可能讓評估電路810感測這些部分的溫度。在圖14中所示實(shí)施 例中,出于這一原因,已經(jīng)在圖14中指示的部位中實(shí)施至少兩個溫度傳感器840-1、840-2。 它們能夠分別確定或者感知電阻段110-1U10-2的溫度,并且評估電路810可以使用這些 測量的溫度值以補(bǔ)償它們的電阻的溫度依賴性。實(shí)施一個或者多個溫度傳感器840因此可 以提高系統(tǒng)比對溫度的準(zhǔn)確度。然而,溫度傳感器840不應(yīng)放置于與在評估電路810的裸片 830上的鍵合路徑或者連接區(qū)域太接近,因?yàn)殒I合接線890或者離開裸片830的其它電接觸 870可以經(jīng)由鍵合接線890或者其它電連接870向裸片830中或者從裸片830汲取熱。然 而,可以可取的是僅使用可以例如放置于圖14中的用于溫度傳感器840的兩個指示的區(qū)域 之間的一個溫度傳感器840。這可以簡化評估電路810并且如果例如在電阻段110-1、110-2 之間的溫度差足夠低則仍然表現(xiàn)充分準(zhǔn)確度。這可以例如部分由電阻段110的幾何形狀或 者電流分流器的其它幾何形狀參數(shù)并且部分由分別流過電阻段110-1、110-2的電流115和 115'的比值以及電流測量的所需準(zhǔn)確度確定。
[0173] 將單個材料(例如銅)用于電阻段110和連接段120以及公共連接段130,多電流 傳感器器件800可以在低溫和室溫具有比傳統(tǒng)的基于合金的電流分流器更小的功率耗散, 因?yàn)檫@一電流分流器的電阻可以更小。然而在高溫,電阻可以增加至與基于合金的電流分 流器可比較的值。因此,多電流傳感器器件800可以在其中溫度不是太高的典型應(yīng)用中節(jié) 省功率。
[0174] 為了改善在溫度傳感器840與電阻段110之間的熱接觸,可以有利的是將裸片830 研磨成至多200 μ m的更小厚度、例如50 μ m的厚度。這可以改善在裸片830的表面上的評 估電路810的電路元件與多電流傳感器器件800的電阻段110 (電流分流器部分)之間的 熱接觸。它也可以減少在向第一電阻段關(guān)聯(lián)的溫度傳感器與其它電阻段之間的熱串?dāng)_。另 夕卜,薄裸片830可以比厚裸片更柔性,這可以使根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800對 于在過電流事件期間的熱沖擊所引起的應(yīng)變更健壯。
[0175] 圖15示出與圖11相似的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的透視圖。因 此,參照圖11的描述。然而如圖15中所示多電流傳感器器件800與圖11中所示多電流傳 感器器件800不同在于接著將描述的一些方面。
[0176] 例如,可以有利的是用也稱為ESD二極管的靜電放電二極管或者相似靜電放電保 護(hù)電路保護(hù)評估電路810的輸入端子。如圖15中所示多電流傳感器器件800包括被配置 用于保護(hù)評估電路810免受由于靜電放電所致的損壞的第一靜電放電保護(hù)電路970-1。換 而言之,一靜電放電保護(hù)電路970-1被配置用于減少由于靜電放電而損壞評估電路810的 可能性。
[0177] 在圖15中所示實(shí)施例中,電傳導(dǎo)連接980將在引線860上的連接區(qū)域900之一耦 合到第二連接段120-2。也耦合到評估電路810的相應(yīng)連接區(qū)域900可以例如用來通過可 以同樣實(shí)施為鍵合接線890的電連接870向評估電路810供應(yīng)接地電勢或者另一參考電 勢。。在向評估電路810的接地管腳意外地施加電荷時(shí),它可以經(jīng)由通常連接在評估電路的 任何外部管腳與接地電勢之間的ESD器件流向評估電路810的任何其它信號管腳。而這一 改變不生成在評估電路810的感測輸入870與傳感器接地節(jié)點(diǎn)之間的大電壓。由于接線的 有限長度和它們的關(guān)聯(lián)阻抗,仍然可以相對于接地在感測接線生成某個電壓,但是這經(jīng)常 僅需此處的小ESD器件。這些更小ESD器件通常包括可能削弱多電流傳感器器件800的準(zhǔn) 確度的更小寄生效應(yīng),比如漏電流和雜散電容。作為結(jié)果,在向多電流傳感器器件800的相 應(yīng)連接區(qū)域900意外地提供靜電電荷時(shí),電荷可以向連接段120-2并且經(jīng)由電耦合的第二 電阻段110-2、公共連接段130、第一電阻段110-1,也向第一連接段120-1重新分布。因此 可以有利的是例如連接多電流傳感器器件800的接地管腳與多電流傳感器器件800的更大 部分,比如電阻段110、連接段120和公共連接段130。這可以容易通過如圖15中所示連接 小管腳或者焊區(qū)之一(連接區(qū)域900)與例如第二連接段120來完成。
[0178] 圖16示出圖15的多電流傳感器器件800的引線框860的對應(yīng)透視底視圖。同 樣,引線框860由單個材料制造,其中電阻段110包括比連接段120和公共連接段130更小 的與評估電路810的裸片附著表面820垂直的厚度。導(dǎo)電連接980耦合到引線框860的連 接區(qū)域900,然而它未與印刷電路板600 (在圖16中未示出)的表面接觸。更具體而言,在 圖15和16中所示實(shí)施例中,蝕刻掉它的厚度的一半,從而導(dǎo)電連接980由模制化合物920 (在圖15和16中未示出)覆蓋以將導(dǎo)電連接980從印刷電路板600的其它部分等電絕緣。 換而言之,在圖15和16中所示實(shí)施例中,導(dǎo)電連接980包括與裸片附著表面820的表面平 行的表面。然而,這可以在其它實(shí)施例中不同地加以實(shí)施。
[0179] 接合第二連接段120-2和引線框860的相應(yīng)連接區(qū)域900的導(dǎo)電連接980也稱為 支路。如前文概述的那樣,這一連接區(qū)域900可以例如用作為用于傳感器電路的評估電路 810的接地管腳。自然地,在其它實(shí)施例中,橋或者導(dǎo)電連接980也可以接合任何其它連接 區(qū)域900。另外,取代連接第二連接段120-2,可以電連接任何其它連接段120、電阻段110 或者公共連接段130。例如,通過電連接用于評估電路810的參考電勢的接地管腳或者連接 區(qū)域900與公共連接段130可以甚至通過電耦合公共連接段130與評估電路810的接地 端子以形成系統(tǒng)范圍的接地端子來產(chǎn)生更好準(zhǔn)確度。
[0180] 在接合接地管腳(連接區(qū)域900)與電流分流器的先前提到的段中的任一段背后的 思想是即使封裝未焊接到印刷電路板600,仍然保護(hù)鍵合接線890或者其它電連接870連接 的評估電路810的敏感輸入端子。例如,通過向相應(yīng)連接區(qū)域900中意外地注入電荷,向評 估電路810的敏感輸入端子中未注入電荷或者僅注入少量電荷,由于向相應(yīng)引線框部分中 的任何引線框部分施加的任何電荷將或多或少均勻分布于引線框860之上,從而防止更大 電壓在評估電路810的輸入端子與在裸片830上的電路的接地電勢之間增長。
[0181] 為了進(jìn)一步舉例說明這一點(diǎn),假設(shè)相反情況,即例如如果相應(yīng)連接區(qū)域900不會 被接合上至第二連接段120-2或者引線框860的具有與其電流分流器部分的良好電連接的 任何其它部分。例如,如果在充電之時(shí)操縱器件并且觸摸引線框860的耦合區(qū)域930的部 分,則這一電荷可以從連接段120-2經(jīng)由電連接870流向評估電路810的敏感輸入端子、經(jīng) 由這一電路的更多鍵合接線890的部分流向連接區(qū)域900。由此,可能燒斷或者可能部分地 損壞敏感輸入端子,這些敏感輸入端子可以例如耦合到或者包括金屬氧化物半導(dǎo)體晶體管 或此類的(M0S晶體管)的柵極。因此,通過如前文描述的那樣接合多電流傳感器器件800 的電流分流路徑與接地管腳或者連接區(qū)域900可以在鍵合接線890的鍵合路徑可以完全無 需任何ESD器件或者二極管或者僅需小的ESD二極管或者相似器件和電路這樣的程度上極 大地改善多電流傳感器器件800的靜電放電難度。這可以改善電路裝置的性能,因?yàn)榇驟SD 器件經(jīng)常伴隨有大的寄生,比如高溫度漏電流或者雜散電容。
[0182] 自然地,取代使用圖15和16中所示橋式或者支路式結(jié)構(gòu),也有可能例如使用專用 鍵合接線,該專用鍵合接線連接電阻段110、連接段120和公共連接段130這些所謂的多電 流傳感器器件800的電流分流路徑中的任一段與評估電路的接地管腳或者焊盤(接地焊盤) 或者多電流傳感器器件800的對應(yīng)連接區(qū)域。為了節(jié)省信號管腳或者焊區(qū),可以有可能連 接接地焊盤與電流分流路徑(電阻段110、連接段120和公共連接段130)中的任一段,例如 公共連接段130。
[0183] 圖15中所示多電流傳感器器件800還包括第二靜電保護(hù)電路970-2,其可以針對 靜電保護(hù)電路970-1被可替換地或附加地實(shí)施。靜電放電保護(hù)電路970-2實(shí)施于評估電路 810的裸片830上或者更具體而言實(shí)施于評估電路810的框架中。它包括如圖15的放大部 分中所示靜電放電保護(hù)二極管或者ESD二極管990。ESD二極管990可以例如耦合于評估 電路810的敏感輸入端子或者敏感輸出端子與用于接地電勢的如下端子之間,該端子可以 通過對應(yīng)電連接870、例如鍵合接線890耦合到對應(yīng)連接區(qū)域900。
[0184] 除了圖1之外,迄今僅已經(jīng)示出多電流傳感器器件800和多電流分流器件100的 實(shí)質(zhì)上U形配置。自然地,如前文指示的那樣,也可以容易實(shí)施其它配置、例如W配置、V配 置或者I配置。例如在I配置的情況下,電流分流路徑可以例如沿著延伸線,該延伸線依次 包括第一連接段120-1、第一電阻段110-1、公共連接段130、第二電阻段110-2和第二連接 段120-2。自然地,也可以在I配置的情況下實(shí)施相反順序。也可以通過使用公共連接段 130來實(shí)施兩個或者更多I配置,其中交叉式結(jié)構(gòu)包括多于一個I配置。
[0185] 在可以包括基于合金的電阻段110的多電流分流器件100或者例如具有基于合金 的電阻段110而無溫度傳感器840的多電流傳感器器件800的情況下,這樣的實(shí)現(xiàn)方式可 以良好工作。然而,在這樣的配置中,公共連接段130位于結(jié)構(gòu)的中心,因此器件100、800 可以大于U型器件,因?yàn)榭赡鼙仨氝x擇和設(shè)計(jì)將連接段120和公共連接段130電連接到其 余電路裝置中的電流印制線寬到足以向根據(jù)實(shí)施例的多電流分流器件100或者多電流傳 感器器件800提供適當(dāng)電流。例如在多電流分流器件100和多電流傳感器器件800焊接到 相應(yīng)印刷電路板600的情況下,由于電遷移而可以可取的是限制在相應(yīng)器件100、800的耦 合區(qū)域930的電流密度。
[0186] 在例如純銅電流分流器的情況下,可以可取的是實(shí)施溫度傳感器840。在這一情 況下,I配置可能面臨另一挑戰(zhàn)。兩個電阻段110-1U10-2可能不是直接鄰居,從而可能難 以在二者上面放置包括溫度傳感器840的裸片830。在這一情況下,可以可取的是實(shí)施兩 個不同裸片830并且在第一電阻段110-1上方放置一個裸片并且在第二電阻段110-2上方 放置一個裸片。然后,兩個裸片860或者實(shí)際上它們的評估電路810和它們的溫度傳感器 840可能必須通信以例如向評估電路810之一提供來自與另一裸片830關(guān)聯(lián)的溫度傳感器 840的溫度數(shù)據(jù)或者溫度信號。這可能呈現(xiàn)對于實(shí)際實(shí)現(xiàn)方式的附加挑戰(zhàn)。這樣的實(shí)施例 可以在將確定大電流、比如超過數(shù)百安培的電流(例如1000A和以上)時(shí)是感興趣的。在這 樣的情況下,電阻段110可能變成比較大,從而可以有興趣實(shí)施用于電阻段110中的每個電 阻段的個別裸片830。裸片830的電路然后可以協(xié)調(diào)它們的相應(yīng)信號以提供傳感器信號。
[0187] 另外,值得提到的是可以實(shí)施并且經(jīng)由在相應(yīng)裸片與多電流傳感器器件800的對 應(yīng)部分之間的薄隔離小板將其與所有其它部分隔離的又一裸片830,該裸片包括可以例如 附著到公共連接段130的評估電路810。這一裸片可以例如包括從以電隔離方式附著到電 阻段110-1、110-2的評估電路810或者裸片830接收數(shù)據(jù)的無芯變壓器電路。評估電路然 后可以向連接區(qū)域中的一個或者多個連接區(qū)域、換而言之向多電流傳感器器件800的管腳 之一輸出這一數(shù)據(jù)??梢詫?shí)施無芯變壓器、基于Λ-Σ的模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換器(ADC)。裸片 830可以例如是娃裸片(Si)。
[0188] 圖17示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的又一實(shí)施例的平面圖。如 圖17中所示多電流傳感器器件800基于引線框860,連接段120-1、120-2、電阻段110-1、 110-2和公共連接段130形成于該引線框上。另外,多電流傳感器器件800還包括五個連 接區(qū)域900,該五個連接區(qū)域已經(jīng)實(shí)施為引線框860的部分、但是已經(jīng)在制造期間從引線框 的其余部分去電耦合。連接區(qū)域900耦合到評估電路810,該評估電路的裸片830裝配到 至少部分在多電流傳感器器件800的電阻段110上面形成的平面裸片附著表面820上。評 估電路810通過這里實(shí)施為鍵合接線890的、離開評估電路810的裸片830的電接觸870, 耦合到連接區(qū)域900以及電阻段110--或者實(shí)際上連接到連接段120和公共連接到130。 鍵合接線890耦合到評估電路、關(guān)于對稱平面160對稱地布置的區(qū)域880-1、880-2,也相對 于該對稱平面對稱地布置電阻段11〇-1、11〇_2。將評估電路810耦合到電阻段110的電連 接870-1、870-2、870-3也稱為感測接線。
[0189] 評估電路810還包括分別與第一電阻段110-1和第二電阻段110-2關(guān)聯(lián)并且在第 一電阻段110-1和第二電阻段110-2上方放置的第一溫度傳感器840-1和第二溫度傳感器 840-2。多電流傳感器器件800還包括模制化合物920,其與引線框860的部分一起覆蓋評 估電路810和裸片830的。然而,為了電耦合連接區(qū)域900以及連接段120和公共連接段 130,同樣留下耦合區(qū)域930未被模制化合物920覆蓋。
[0190] 盡管引線框860包括形成裸片附著表面820的公共表面,評估電路810的裸片830 放置于該裸片附著表面上面,但是引線框860包括在公共連接段130和連接段120-1、120-2 的區(qū)域中與裸片附著表面820垂直的近似0. 2mm厚度的厚度。對照而言,引線框860的厚 度在電阻段110中減少至約〇. 1mm厚度(例如通過半蝕刻)。為了舉例說明根據(jù)一個實(shí)施例 的多電流傳感器器件800的可能尺度,接著將討論長度L和寬度W以及長度Q、…、L 5和對 應(yīng)寬度^2和13這些部分。然而應(yīng)當(dāng)指出可以與接著討論的多電流傳感器器件800的大 小不同地選擇多電流傳感器器件800的大小。如以下將概述的那樣,給出的尺度僅代表一 種用于實(shí)施可以能夠耐受上至50A的電流的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的可 能性。
[0191] 如圖17中所示多電流傳感器器件800包括約為5. 2mm的長度L和約為4. 0mm的 總寬度W。與第一和第二連接段120-1、120-2關(guān)聯(lián)的耦合區(qū)域930各自包括約為2_的長 度Q、L 3和1. 5_的對應(yīng)寬度W3。也由模制化合物920填充的間隙1010包括約為0. 2_ 的長度L2。與公共連接段130關(guān)聯(lián)的耦合區(qū)域930包括約為4. 2mm的長度和約為0. 8mm的 寬度A并且因此具有約為4. 2mm ·0. 8mm=3. 36mm2的面積,而與兩個連接段120-1、120-2關(guān) 聯(lián)的稱合區(qū)域930各自在多電流傳感器器件800的相反側(cè)包括1. 5mm · 2mm=3mm2的面積。
[0192] 取決于根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的細(xì)節(jié)的具體實(shí)現(xiàn)方式,這些區(qū) 域可以足以使得焊接接頭可以甚至在可能受電遷移限制的溫度壽命內(nèi)耐受50A。
[0193] 電阻段110的寬度W2約為2. 6mm長。因而,裸片附著表面820如圖17中所示給 予用于裸片830的2. 2mm · 3. 8mm的足夠空間。接觸區(qū)域900各自包括被約為0· 3mm的長 度L4從第二電阻段110-2分離的約為0. 7mm的長度L5。
[0194] 引線框在接觸的區(qū)域中、也就是說在耦合區(qū)域930中約為0.2mm厚。在電阻段110 其被半蝕刻下降至距底部側(cè)約〇. 1mm厚度,從而引線框的頂部為平面并且因此適于裸片 830附著到相應(yīng)地形成的裸片附著表面820上。
[0195] 在圖17中圖不最大裸片大小并且近似2. 2mm寬和3. 8mm長從而給予約為8. 4mm2 的總面積。它可以關(guān)于公共連接段130并且關(guān)于連接段120受用于電接觸870-1、870-2、 870-3的區(qū)域880-U880-2限制,這些電接觸用來將評估電路810電耦合到電阻段110。換 而言之如果裸片830更寬,則它可能阻礙三個圓指示的在引線框860上的用于感測接線的 地方或者部位950。
[0196] 電阻段110各自為2. 6mm寬(W2)和2mm長(Lp L3)以及0· 1mm厚,如果它們由具有 約為57μ Ω/mm2的電阻率的銅制成,則這為每個電阻段給予約為230μ Ω的電阻。在50A 的電流,可能存在感測接線870-1、870-2、870-3檢測到的約為11. 5mV的電壓降和約為0. 6W 的耗散能量。整個封裝的根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的覆蓋區(qū)或者總大小可 以如前文概述的那樣約為5. 2 mm · 4. 9_。它的厚度可以如約為0. 6mm -樣低。
[0197] 然而,給出尺度、材料特有參數(shù)和其它操作參數(shù)僅作為示例。根據(jù)實(shí)施例的多電流 傳感器器件800以及多電流分流器件100迄今不限于這些數(shù)據(jù)。
[0198] 在圖17中所示多電流傳感器器件800的底部示出小焊區(qū)或者連接區(qū)域900。五個 連接區(qū)域900中的兩個連接區(qū)域可以例如用來向硅裸片830供應(yīng)電功率,并且其它三個可 以用作信號端子,這些信號端子例如用于數(shù)字接口提供關(guān)于測量的電流的信息。
[0199] 離開裸片830的電接觸870的位置在圖17中由區(qū)域880-U880-2示出,其關(guān)于對 稱平面160對稱地布置。用于鍵合接線890的鍵合焊盤的這些地方粗略地位于兩個溫度傳 感器840-U840-2之間。由于在引線框860中有在兩個電阻段110之間的間隙1010,所以可 以更好的是在裸片830的這一未受支撐的部分上方?jīng)]有裸片焊盤。因此,可以可取的是向 這一間隙1010的兩側(cè)分布鍵合焊盤的區(qū)域880,從而經(jīng)過鍵合接線890的熱流對兩個溫度 傳感器840具有相似影響。例如,如果以流過鍵合接線890的熱在兩個溫度傳感器840-1、 840-2上引起實(shí)質(zhì)上相同溫度變化這樣的方式布置鍵合接線890的長度、直徑和熱傳導(dǎo)率 以及鍵合焊盤的位置或者區(qū)域880,則可以實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)。換而言之,溫度傳感器840位于多 電流傳感器器件800的等溫線上。
[0200] 如果所有接線同樣長和厚并且是同樣材料,則它們的鍵合焊盤的重心將位于虛線 指示的對稱平面160上。包括三個感測接線870-1、870-2、870-3以及將連接區(qū)域900耦合 到評估電路810的一個鍵合接線890的四個鍵合接線890具有在虛線上橢圓區(qū)域880-1以 內(nèi)的鍵合焊盤,而其它四個鍵合接線890具有在虛線下橢圓區(qū)域880-2以內(nèi)的鍵合焊盤。在 圖17中所示實(shí)施例中,橢圓區(qū)域880-1、880-2和兩個溫度傳感器840-1、840-2相對于虛線 水平線指示的對稱平面160鏡像對稱。區(qū)域880和溫度傳感器840的這一布置是可以在這 一實(shí)施例中和在其它實(shí)施例中實(shí)施的可選特征。然而它迄今非必需。
[0201] 在多電流傳感器器件800的實(shí)施例中,可能重要、有時(shí)甚至至關(guān)重要的是針對低 成本應(yīng)用最小化信號線數(shù)目,因?yàn)槊總€信號線需要在印刷電路板600上的空間,在該印刷 電路板也焊接多電流傳感器器件800和它的傳感器封裝。常規(guī)單電流分流器可以用兩個感 測線操作僅用于電壓確定。
[0202] 圖18示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的又一實(shí)施例,該多電流傳感 器器件包括用于在裸片830下面引導(dǎo)電流的結(jié)構(gòu)。更具體而言,如圖18中所示多電流傳感 器器件800的引線框860包括第一縫1020-1和第二縫1020-2,這些縫沿著公共線對準(zhǔn)并且 限制在電阻段110與關(guān)聯(lián)連接段120之間的接口區(qū)域。換而言之,第一縫1020-1按照多于 1. 5的倍數(shù)減少在第一電阻段110-1與它的關(guān)聯(lián)連接段120-1之間的接口區(qū)域。例如在圖 18中所示實(shí)施例中,縫1020-1按照多于2的倍數(shù)、多于3的倍數(shù)減少在第一電阻段110-1 與它的關(guān)聯(lián)連接段120-1之間的接口區(qū)域。這也同樣適用于關(guān)于對稱平面160對稱地布置 的第二縫1020-2。然而縫1020根本無需對稱地實(shí)施或者呈現(xiàn)。
[0203] 在引線框860中的這兩個縫1020的意圖是使感測電壓對于電連接和印刷電路板 600的相應(yīng)PCB印制線或者電流線610、620的幾何形狀改變更健壯,僅舉一例,可以實(shí)施這 些電連接為焊接接頭。此外,可以有可能以增加功率耗散為代價(jià)增加感測電壓。在這樣的 情況下,可以可取的是重新定位溫度傳感器840,從而它們朝著電阻部分110的收縮移位, 因?yàn)檫@些是其中溫度可能最大的區(qū)域。因而,鍵合焊盤或者區(qū)域880也可以可取的是對于 溫度傳感器840盡可能大并且如果比如對稱平面160存在則保持關(guān)于這樣的對稱平面160 對稱。
[0204] 然而,通過實(shí)施如圖18中所示縫1020,最大裸片大小與圖17中所示實(shí)施例比較可 以例如在縫1020具有約為0. 2_的寬度時(shí)略微減少至2_ ·3. 8_。然而,例如如果未考慮 避免裸片830和在引線框860中的附加縫1020的重疊則這不是必需的。自然地,縫1020 也可以位于接觸以內(nèi)或者--換而言之--位于連接段120中,從而限制它們的耦合區(qū)域 930。根據(jù)評估電路810的實(shí)現(xiàn)方式,可以更可取的是限制裸片大小有利于實(shí)施縫1020作 為電阻段110的部分。自然地,也可以實(shí)施裸片1020為連接段120和電阻段110二者的部 分。
[0205] 圖19、20、21和22圖示基于裸片830的所謂倒裝芯片組裝技術(shù)或者倒裝芯片組裝 樣式的根據(jù)一個實(shí)施例的印刷電路板600和多電流傳感器器件800的四個透視圖。換而言 之,評估電路810的裸片830可以使用倒裝裝配技術(shù)來至少部分裝配于裸片附著表面820 上。在倒裝芯片技術(shù)中,經(jīng)由離開評估電路810的裸片830的至少一個電連接870產(chǎn)生電 連接,使得至少一個電連接870使用在裸片830的前側(cè)上的至少一個連接焊盤來耦合到評 估電路810。至少一個連接焊盤在裸片830的裝配位置中面向裸片附著表面820。電連接 可以包括至少一個焊點(diǎn)或者另一導(dǎo)電焊球或者結(jié)構(gòu)。
[0206] 如前文概述的那樣,可以實(shí)施裸片830明顯小于多電流傳感器器件800的整個封 裝。例如,如果想要減少引線框860的大小,則可能面臨如下挑戰(zhàn),該挑戰(zhàn)為裸片830與將 用于感測接線的位置重合,這些感測接線將電阻段110電耦合到評估電路810。因此,使用 鍵合接線890以將引線框860的相應(yīng)部分鍵合到評估電路810的輸入端子可能有問題。然 而使用倒裝芯片技術(shù)可以克服這一問題。
[0207] 多電流傳感器器件800也可以僅用兩個端子--除了用于提供電流的接觸之 外一工作。例如,評估電路810可以被配置用于確定在至少兩個電阻段110兩端的包括 第一電壓降和第二電壓降的至少兩個電壓降。多電流傳感器器件800還可以包括耦合到評 估電路810的至少一個端子,其中評估電路810和至少一個端子被配置用于執(zhí)行一組操作 中的至少兩個操作。該組操作可以例如包括向評估電路供應(yīng)參考電勢、向評估電路810供 應(yīng)電源信號(例如電源電壓)、接收控制信號、提供指示或者基于第一確定的電壓降的信息 輸送信號、提供指示或者基于第二確定的電壓的信息輸送信號以及接收信息輸送信號。換 而言之,多電流傳感器器件可以將端子用于若干目的。
[0208] 為了舉例說明這一點(diǎn),例如,用來向評估電路810提供參考電勢、比如接地電勢的 負(fù)電源端子,裸片可以連接到連接段120或者公共連接段130之一用于確定主要電流。換 而言之,裸片830可以通過提供與連接段120或者公共連接段130之一的電接觸來接收它 的接地電勢或者其它參考電勢。換而言之,回顧圖17,可以經(jīng)由公共連接段130的具有尺 度4. 2mm ·0. 8mm的耦合區(qū)域390提供用于評估電路810的裸片830的接地電勢。然后,裸 片830和評估電路810可以僅需一個正電源端子和一個信號端子,這除了用于主要電流的 大耦合區(qū)域930之外產(chǎn)生封裝的僅兩個端子。
[0209] 應(yīng)當(dāng)指出利用智能接口技術(shù),可以有可能通過單個端子發(fā)送涉及關(guān)于兩個電阻段 110的至少兩個測量或者確定的電流的信息。事實(shí)上,可以甚至例如通過電源電流調(diào)制經(jīng)由 多電流傳感器器件800的正電源端子發(fā)送這一信息。在這一情況下,可以有可能實(shí)施僅有 用于主要電流的三個端子加上用于組合使用評估電路的電源和信令的單個端子這四個端 子的多電流傳感器器件800。因而,尤其是如果根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800與 電路的高電流路徑接近而傳感器的電流讀數(shù)將被遞送到的微處理器在印刷電路板600上 的很遠(yuǎn)一點(diǎn)處,則可以有可能節(jié)省在印刷電路板600上的用于信號印制線的大量空間。
[0210] 圖19示出印刷電路板600的透視圖,該印刷電路板包括第一電流線610-1、第二 電流線610-2、公共電流線620以及第一信號線910-1和第二信號線910-2。另外,圖19也 圖示根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的覆蓋區(qū)1030。如可見的那樣,覆蓋區(qū)1030 部分地覆蓋印刷電路板上的先前提到的信號線或者印制線。因此,可以容易使用倒裝技術(shù) 來產(chǎn)生電接觸。覆蓋區(qū)1030是相應(yīng)器件的、在當(dāng)前情況下為根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感 器器件800的總大小在它的裝配位置向載體或者印刷電路板600上的投影。
[0211] 換而言之,圖19示出PCB印制線的布局,其中電流線610-1、610_2是用于電流輸 入的主要印制線,公共電流線620是用于主要電流輸出的印制線,以及信號線910-1、例如 用于評估電路810的在裸片830 (在圖19中未示出)上的輸出信號的PCB印制線。信號線 910-2可以是在裸片830上的評估電路810的正電源電壓的PCB印制線。
[0212] 圖20示出圖19中所示印刷電路板的透視圖,其中多電流傳感器器件800的引線 框860被焊接到相應(yīng)印制線或者線上。更具體而言,引線框860被焊接到電流線610-1、 610-2、公共電流線620和兩個信號線910-U910-2上。如先前描述的那樣,引線框860包 括第一和第二連接段120-1、120-2、第一和第二電阻段110-1、110-2、公共連接段130和用 于可電連接到兩個信號線910-U910-2的兩個連接區(qū)域900-1、900-2。
[0213] 除了引線框800之外,圖20也示出實(shí)施為焊球1040或者焊塊的總數(shù)為七個的電 連接870-1、…、870-7。焊球1040允許評估電路810 (在圖20中未示出)與引線框860的 部分產(chǎn)生接觸。
[0214] 與電連接870-U870-2和870-3對應(yīng)的焊塊1040建立分別與第一連接段120-1、 第二連接段120-2和公共連接段130的電接觸并且因此允許評估電路810電耦合到電阻段 110-1、110-2。如前文概述的那樣,電阻段110-1、110-2包括相對于裸片附著表面820的更 小厚度。換而言之,與電連接870-1、870-2和870-3對應(yīng)的三個焊球建立感測接觸,其中電 接觸870-3感測公共連接段130的公共電勢,而其它兩個電連接870-U870-2分別感測在 相應(yīng)電阻段110-1U10-2之上的電壓降。
[0215] 與公共連接段130產(chǎn)生接觸的電連接870-4、870-5向評估電路提供參考或者接地 電勢。出于機(jī)械原因,在圖20中所示實(shí)施例中,兩個焊球1040已經(jīng)用來比單個焊球1040 提高機(jī)械穩(wěn)定性。代表電連接870-6和870-7的焊球1040產(chǎn)生在分別也稱為焊區(qū)的連接 區(qū)域900-1與900-2之間的電接觸,以允許評估電路被提供正電源電壓并且建立與外部電 路裝置的連接。
[0216] 圖21與引線框860和裸片830 -起示出印刷電路板600的透視圖,該裸片包括使 用倒裝芯片技術(shù)來裝配到引線框860上的評估電路810。換而言之,裸片830擱放于圖20 中所示焊塊或者焊球1040上。裸片830為倒置,而為了清楚而未示出在裸片830與引線框 860之間的下填充料。為了在倒裝芯片技術(shù)的情況下提供在裸片與引線框860之間的良好 熱耦合,可以可取的是選擇下填充料,從而它包括高或者甚至最大熱傳導(dǎo)率。焊塊或者焊球 1040也可以用作熱橋??梢岳缬锌赡軐?shí)施比純電連接所必需的焊球更多的焊球1040。通 過實(shí)施更多焊球或者焊塊1040,可以有可能提高裸片830與包括電阻段110的電流軌的熱 耦合。
[0217] 可以可取的是直接在溫度傳感器840之一下面實(shí)施焊球或者焊塊1040,從而可以 經(jīng)由焊塊1040向溫度傳感器840傳送相應(yīng)電流軌的溫度。這一焊塊可以例如與在電流軌 上的最熱部位接近定位。另外,通過實(shí)施在頂部金屬層與包括焊塊和可以例如如以上概述 的那樣實(shí)施為p-n結(jié)的實(shí)際溫度傳感器的裸片830的表面之間的薄外側(cè)層,溫度傳感器840 可以從焊塊1040并且因而從包括電阻段110的電流軌電隔離??梢钥扇〉氖沁€例如通過 實(shí)施在焊盤與溫度傳感器或者對應(yīng)金屬網(wǎng)格之間的電隔離、但是接地的金屬層來實(shí)施在電 阻焊盤與溫度傳感器840之間的電屏蔽,以防止在高電流路徑中的電壓突變所引起的擾亂 電容充電和放電電流被耦合到裸片830和它的評估電路810中。
[0218] 另外,可以可取的是與在裸片830上的熱源接近放置對應(yīng)焊塊或者焊球1040,以 允許向電流軌傳送它們的熱而未擾亂溫度傳感器840。換而言之,也應(yīng)當(dāng)從這樣的熱源盡可 能遠(yuǎn)地放置溫度傳感器840
[0219] 最后,圖22示出根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800的透視圖,該多電流傳 感器器件包括覆蓋裸片830 (在圖22中未示出)的模制化合物920。經(jīng)由先前提到的下填 充料產(chǎn)生在電阻段110-1U10-2分別與它們的在裸片830上的關(guān)聯(lián)溫度傳感器840之間的 又一接觸。附加地或者備選地,也可以如前文概述的那樣通過附加焊塊建立熱接觸。出于 這一目的,如前文概述的那樣確切地在相應(yīng)焊塊下面放置溫度傳感器840以求良好熱接觸 可以好的選擇。
[0220] 在圖19-22中,示出引線框860為半蝕刻的引線框860,其中電阻段110-1、110-2 比連接段120-1U20-2和公共連接段130更薄。然而也有可能使用厚電阻部分110。在這 一情況下,可以可取的是在引線框860的底部上附著一些防焊接阻焊劑以避免焊料在連接 段120-1、120-2與公共連接段130之間溢出。
[0221] 如前文概述的那樣,根據(jù)實(shí)施例的多電流分流器件100和多電流傳感器器件800 可以包括雙電流分流器,該雙電流分流器具有由一個低歐姆部分和公共連接段130以及兩 個連接段120耦合的兩個電阻段110。由此,第一連接段120-1耦合到第一電阻段110-1, 并且第二連接段120-2耦合到第二電阻段110-2。也稱為電阻部分的兩個電阻段110-1、 110-2還耦合到公共連接段130這個公共第三接觸。
[0222] 連接段120和公共連接段130可以與相應(yīng)電阻段110不同,只要在連接段120和 公共連接段130兩端的電壓降可以小于或者甚至顯著地小于在電阻段110之一兩端的對應(yīng) 電壓降。顯著更小電壓降可以在電阻段110兩端的相應(yīng)電壓降與在先前提到的連接段120、 130中的任一連接段兩端的對應(yīng)電壓降比較大于2或者更多的倍數(shù)時(shí)存在。
[0223] 為了實(shí)施緊湊設(shè)計(jì),可以布置兩個電阻段110-1U10-2如同U的支路。作為結(jié)果, 可以有可能實(shí)施很緊湊器件100、800。
[0224] 感測電勢可以在連接段120的兩個拐角附近被分接并且彼此相向??梢栽陔娮瓒?110-1U10-2的與公共連接段130最接近的兩個拐角附近分接公共和接地感測電勢。
[0225] 例如,連接段120-1、120-2與電阻段110-1、110-2 -起可以同樣大,但是在特殊情 況下,也可以例如在兩個電流115和115'不同時(shí)被選擇成不同。
[0226] 電阻段110可以由可以具有小或者可忽略的電阻率對溫度的依賴性的合金制造 或者制成。備選地,它們可以例如由良好導(dǎo)體、如例如與連接段120比較在它的橫截面方面 具有減少尺度的純銅(Cu)制成。
[0227] 在電阻段110由具有不可忽略的電阻率對溫度的依賴性的合金制成的情況下,可 以可取的是實(shí)施至少一個溫度傳感器840,該至少一個溫度傳感器被安裝和布置成與電阻 段110緊密熱接觸以測量它們的溫度并且估計(jì)它們的電阻率由于溫度改變所致的改變。
[0228] 然而,如果用于測量溫度和在電阻段110-U110-2兩端的電壓的傳感器電路附著 到這些部分,則可以可取的是通過引線框860的部分(例如導(dǎo)電連接980)或者通過專用鍵 合接線890或者焊球1040連接公共連接段130、電阻段110和連接段120中的任一段與傳 感器電路的接地管腳或者焊區(qū),以保護(hù)評估電路810免受靜電放電。
[0229] 然而,如果用于測量溫度和在電阻段110兩端的電壓的傳感器電路附著到這些部 分,則可以可取的是將傳感器裸片830的接地焊盤連接到電流軌的部分(連接段120、電阻 段110、公共連接段130)、以略去專用接地管腳或者焊區(qū)。這可以例如尤其在公共連接段 130的情況下是可取的。
[0230] 圖23是示出根據(jù)一個實(shí)施例的用于提供傳感器信號的方法的流程圖,該方法可 以例如使用多電流傳感器器件800來執(zhí)行。該方法包括向分立傳感器器件提供S200第一電 流,該第一電流包括與組合的電流的第一部分對應(yīng)的量值。相似地并且可選地,向分立傳感 器器件提供S210第二電流,該第二電流包括與組合的電流的第二部分對應(yīng)的量值。然而, 也可以在時(shí)間上依次或者重疊地向器件提供兩個電流。然而,如何向器件800提供兩個電 流的順序不限于如圖23的流程圖指示的順序。
[0231] 根據(jù)第一和第二電流的方向,可以組合第一電流和第二電流以形成組合的電流, 或者可以將組合的電流拆分成第一和第二電流??蛇x地,這可以在分立傳感器器件內(nèi)部執(zhí) 行。例如,分立多器件可以可選地是根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800。為了有助 于這一點(diǎn),該器件可以包括至少第一電流軌和第二電流軌,從而向第一電流軌提供(S200) 第一電流并且向第二電流軌提供(S210)第二電流。自然地,在部署根據(jù)一個實(shí)施例的多電 流傳感器器件800的情況下,第一和第二電流軌135可以如前文描述的那樣共享被配置用 于將該器件電耦合到外部電流或者信號線、例如PCB的電流印制線的公共連接段130。
[0232] 該方法還包括提供S230傳感器信號,該傳感器信號包括涉及第一電流和第二電 流的量值的信息。
[0233] 然而,取代使用根據(jù)一個實(shí)施例的多電流傳感器器件800作為傳感器器件,可以 使用如圖24中所示傳感器器件1100。圖24示出包括這樣的傳感器器件1100的印刷電路 板600的示意圖。同樣實(shí)施傳感器器件1100為包括多個電流路徑或者電流軌135的分立 器件。更具體一點(diǎn)而言,圖24中所示傳感器器件1100包括第一電流軌135-1和第二電流 軌135-2,這些電流軌被集成到傳感器器件1100中、但是在傳感器器件1100以內(nèi)相互電隔 離。然而,第一和第二電流軌135-U135-2均電稱合到公共電流印制線620。另外,第一和 第二電流軌135-1、135-2分別電耦合到第一電流印制線610-1和第二電流印制線610-2。 傳感器器件1100還包括評估電路810,該評估電路810被配置用于確定在電流軌135兩端 的電壓降并且基于確定的電壓提供傳感器信號,該傳感器信號包括關(guān)于流過電流軌135的 電流的量值的信息。換而言之,在它的裸片820上實(shí)施的評估電路810被配置用于測量流 過電流鏡135的電流的量值。
[0234] 這一解決方案也可以提供減少在個別電流軌135之間的擴(kuò)散的機(jī)會,因?yàn)榭梢酝?時(shí)制造它們。電流軌135的熱、感應(yīng)、機(jī)械和電耦合可以被良好定義并且可以在傳感器器件 1100的壽命內(nèi)穩(wěn)定。
[0235] 另外,可以有可能節(jié)省用于耦合第二芯片的能量和基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)。可以例如通過將評 估電路810耦合到在印刷電路板600上的公共電流印制線620來向評估電路810提供接地 或者參考電勢。這可以例如在向傳感器器件100施加的典型電壓不是太高、例如未超過 100V時(shí)是有可能的。然而這可能導(dǎo)致防范靜電放電的更少有效的保護(hù)。
[0236] 根據(jù)向第一電流軌135-1提供的第一電流和向第二電流軌135-2提供的第二電流 的方向,在這里的PCB600上組合兩個電流以形成公共電流或者從公共電流拆分以形成兩 個個別電流。可選地,這也可以在例如實(shí)施作為多電流傳感器器件800的一個實(shí)施例而實(shí) 施的傳感器器件1100以內(nèi)完成。
[0237] 說明書和附圖僅舉例說明本發(fā)明的原理。因此將理解本領(lǐng)域技術(shù)人員將能夠設(shè)計(jì) 雖然這里未明確地描述或者示出、但是體現(xiàn)本發(fā)明的原理并且包括在它的精神實(shí)質(zhì)和范圍 內(nèi)的各種布置。另外,這里記載的所有示例主要明確地旨在于僅用于示范目的以輔助讀者 理解本發(fā)明的原理和發(fā)明人貢獻(xiàn)的用于發(fā)展本領(lǐng)域的概念并且將解釋為不限于這樣具體 記載的示例和條件。另外,這里的記載本發(fā)明的原理、方面和實(shí)施例及其具體實(shí)施例的所有 陳述旨在于涵蓋其等效含義。
[0238] 應(yīng)當(dāng)理解表示為"用于……(執(zhí)行某個功能的)的裝置"的功能塊分別為包括如下 電路裝置的功能塊,該電路裝置適于執(zhí)行某個功能。因此,也可以理解"用于某事物的裝置" 為"適于或者適合于某事物的裝置"。適于執(zhí)行某個功能的裝置因此未意味著這樣的裝置必 然(在給定的時(shí)間時(shí)刻)執(zhí)行所述功能。
[0239] 可以通過使用專用硬件,比如"形成器"、"確定器"等,以及能夠與適當(dāng)軟件關(guān)聯(lián) 地執(zhí)行軟件的硬件來提供圖中所示各種單元的功能,這些單元包括標(biāo)注為"裝置"、"用于形 成……的裝置"、"用于確定……的裝置"等的任何功能塊。在由處理器提供時(shí),功能可以由 單個專用處理器、由單個共享處理器或者由多個個別處理器提供,這些多個個別處理器中 的一些個別處理器可以被共享。另外,不應(yīng)解釋術(shù)語"處理器"或者"控制器"的顯式使用 為僅指代能夠執(zhí)行軟件的硬件并且可以隱含地指代而不限于數(shù)字信號處理器(DSP)硬件、 網(wǎng)絡(luò)處理器、專用集成電路(ASIC)、現(xiàn)場可編程門陣列(FPGA)、用于存儲軟件的只讀存儲 器(ROM)、隨機(jī)存取存儲器(RAM)和非易失性存儲裝置。也可以包括其它常規(guī)和/或定制硬 件。相似地,圖中所示任何開關(guān)僅為概念性的??梢酝ㄟ^程序邏輯的操作、通過專用邏輯、 通過程序控制和專用邏輯的交互來執(zhí)行它們的功能,特定技術(shù)如從上下文更具體理解的那 樣可由實(shí)施者選擇。
[0240] 本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解,這里的任何框圖代表體現(xiàn)本發(fā)明原理的示例電路裝置 的概念視圖。相似地,將理解任何流程圖表、流程圖、狀態(tài)轉(zhuǎn)變圖、偽代碼等代表可以基本上 在計(jì)算機(jī)可讀介質(zhì)中代表、并且因此由計(jì)算機(jī)或者處理器執(zhí)行的各種過程,無論是否明確 地示出這樣的計(jì)算機(jī)或者處理器。
[0241] 另外,所附權(quán)利要求據(jù)此結(jié)合到【具體實(shí)施方式】中,其中每個權(quán)利要求可以自行代 表一個單獨(dú)實(shí)施例。盡管每個權(quán)利要求可以自行代表一個單獨(dú)實(shí)施例,但是將指出--雖 然從屬權(quán)利要求可以在權(quán)利要求書中是指與一個或者多個其它權(quán)利要求的具體組合,但 是--其它實(shí)施例也可以包括從屬權(quán)利要求與每個其它從屬權(quán)利要求的主題內(nèi)容的組合。 除非陳述未旨在于具體組合,則這樣的組合也在這里被提出。另外,旨在于也向任何其它獨(dú) 立權(quán)利要求包括權(quán)利要求的特征,即使未直接使這一權(quán)利要求引用該獨(dú)立權(quán)利要求。
[0242] 還將指出在說明書中或者在權(quán)利要求書中公開的方法可以由設(shè)備實(shí)施,該設(shè)備具 有用于執(zhí)行這些方法的相應(yīng)步驟中的每個步驟的裝置。
[0243] 另外將理解,在說明書或者權(quán)利要求中公開的多個步驟或者功能的公開內(nèi)容可以 不被解釋為在具體順序內(nèi)。因此,多個步驟或者功能的公開內(nèi)容不會將這些限于特定順序, 除非這樣的步驟或者功能出于技術(shù)原因而不可互換。
[0244] 另外,在一些實(shí)施例中,單個步驟可以包括或者可以分解成多個子步驟。除非明 示地排除,則可以包括這樣的子步驟可以被包括并且作為這一單個步驟的公開內(nèi)容的子部 分。
【權(quán)利要求】
1. 一種分立多電流傳感器器件,包括: 評估電路;以及 至少第一電流軌和第二電流軌,所述第一電流軌和所述第二電流軌包括公共連接段, 所述第一電流軌還包括第一電阻段和第一連接段,從而所述第一電阻段電耦合在所述 第一連接段與所述公共連接段之間, 所述第二電流軌還包括第二電阻段和第二連接段,從而所述第二電阻段電耦合在所述 第二連接段與所述公共連接段之間, 其中所述評估電路被配置用于確定在所述至少兩個電阻段中的一個電阻段兩端的至 少一個電壓降并且基于至少一個所確定的電壓降提供傳感器信號,所述傳感器信號指示流 過相應(yīng)電阻段的電流的至少一個電流值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路包括至少一個半 導(dǎo)體裸片,所述半導(dǎo)體裸片機(jī)械、電和熱耦合到所述第一電流軌和所述第二電流軌中的至 少一個電流軌。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的分立多電流傳感器器件,包括所述評估電路的所述裸片被附 著到其上的平面裸片附著表面,其中所述裸片附著表面至少部分由所述第一電流軌的或者 所述第二電流軌的表面的至少部分形成。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路包括至少一個溫 度傳感器,其中溫度傳感器被配置用于提供包括關(guān)于至少一個溫度值的信息的信號,并且 其中所述評估電路還被配置用于基于來自所述溫度傳感器的所述信息提供指示所述至少 一個電流值的所述傳感器信號。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路對于所述至少兩 個電阻段中的每個電阻段包括與所述至少兩個電阻段中的每個電阻段關(guān)聯(lián)的至少一個溫 度傳感器。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的分立多電流傳感器器件,其中所述至少兩個電阻段中的至少 一個電阻段以及在所述公共連接段與所述至少兩個連接段中的至少一個連接段中的至少 一項(xiàng)由實(shí)質(zhì)上相同的材料制造,并且其中所述至少兩個電阻段中的至少一個電阻段包括與 電耦合到相應(yīng)電阻段的所述連接段相比的、與所述裸片附著表面垂直的更小厚度和在與所 述裸片附著表面平行的平面中的更小寬度中的至少一項(xiàng)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的分立多電流傳感器器件,其中所述多電流傳感器器件包括引 線框,并且其中所述至少兩個電阻段、所述至少兩個連接段和所述公共連接段是所述引線 框的部分。
8. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路通過離開所述評 估電路的所述裸片的至少一個電連接在至少一個連接區(qū)域中被電耦合到所述至少兩個電 阻段,其中所述至少一個連接區(qū)域是所述多電流傳感器器件的耦合區(qū)域沿著與包括所述第 一電阻段和所述第二電阻段的平面垂直的投影方向的投影區(qū)域,所述耦合區(qū)域被配置用于 將所述多電流傳感器器件電耦合到電流印制線,或者其中所述至少一個連接區(qū)域是所述至 少一個電阻段和所述至少一個連接段的投影區(qū)域。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路在所述連接區(qū)域 的被完全包括在所述連接區(qū)域中的方形子區(qū)域中電耦合到所述至少兩個電阻段,所述方形 子區(qū)域具有與所述裸片附著表面平行的所述連接區(qū)域的最小特征長度的至多50%的寬度。
10. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路的所述裸片使 用倒裝芯片裝配樣式來至少部分裝配于所述裸片附著表面上。
11. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立多電流傳感器器件,其中所述第一電流軌和所述第二 電流軌在一起為實(shí)質(zhì)上的U形。
12. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立多電流傳感器器件,其中所述至少兩個電阻段中的至 少一個電阻段包括如下材料,該材料具有比所述至少兩個連接段和所述公共連接段中的至 少一個連接段的材料更小的電阻率隨溫度的變化。
13. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路包括至少一個 靜電放電保護(hù)電路,所述靜電放電保護(hù)電路被配置用于保護(hù)所述評估電路免受由于靜電放 電所致的損壞。
14. 根據(jù)權(quán)利要求13所述的分立多電流傳感器器件,其中所述靜電放電保護(hù)電路包括 至少一個靜電放電保護(hù)二極管和導(dǎo)電連接中的至少一項(xiàng),所述導(dǎo)電連接是所述多電流傳感 器器件的端子與所述至少兩個電阻段、所述至少兩個連接段和所述公共連接段中的至少一 段的導(dǎo)電連接。
15. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的分立多電流傳感器器件,其中所述評估電路被配置用于確 定在所述至少兩個電阻段兩端的包括第一電壓降和第二電壓降的至少兩個電壓降,所述多 電流傳感器器件還包括耦合到所述評估電路的至少一個端子,其中所述評估電路和所述至 少一個端子被配置用于執(zhí)行一組操作中的至少兩個操作,其中該組操作包括:向所述評估 電路供應(yīng)參考電勢,向所述評估電路供應(yīng)電源信號,接收控制信號,提供指示或者基于第一 確定的電壓降的信息輸送信號,提供指示或者基于第二確定的電壓的信息輸送信號以及接 收信息輸送信號。
16. -種多電流分流器件,包括: 至少兩個電阻段,包括第一電阻段和第二電阻段; 至少兩個連接段,包括第一連接段和第二連接段;以及 公共連接段, 其中所述第一電阻段電耦合在所述第一連接段與所述公共連接段之間; 其中所述第二電阻段電耦合在所述第二連接段與所述公共連接段之間;并且 其中所述至少兩個電阻段中的至少一個電阻段包括如下材料,該材料具有比所述至少 兩個連接段和所述公共連接段中的至少一項(xiàng)的材料更小的電阻率隨溫度的變化。
17. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多電流分流器件,其中所述公共連接段和所述至少兩個連 接段被配置用于直接可裝配到印刷電路板上。
18. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多電流分流器件,其中所述至少兩個電阻段的材料實(shí)質(zhì)上 相同,并且其中所述至少兩個連接段的材料實(shí)質(zhì)上相同。
19. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多電流分流器件,其中所述多電流分流器件被設(shè)計(jì)成使得 存在參考平面,所述參考平面與所述至少兩個電阻段中的所有電阻段相交,并且其中在所 述至少兩個連接段中的所有連接段和相應(yīng)電阻段之間的電接觸完全布置于在所述參考平 面的一側(cè)上的一半空間中,并且其中在所述公共連接段與所述至少兩個電阻段中的所有電 阻段之間的電接觸完全布置于在所述參考平面的另一側(cè)上的另一半空間中。
20. 根據(jù)權(quán)利要求16所述的多電流分流器件,其中所述至少兩個電阻段確切地包括兩 個電阻段,并且其中所述至少兩個連接段確切地包括兩個電阻段。
21. -種雙電流傳感器器件,包括: 評估電路;以及 第一電流軌和第二電流軌,所述第一電流軌和所述第二電流軌包括公共連接段, 所述第一電流軌還包括第一電阻段和第一連接段,從而所述第一電阻段電耦合在所述 第一連接段與所述公共連接段之間, 所述第二電流軌還包括第二電阻段和第二連接段,從而所述第二電阻段電耦合在所述 第二連接段與所述公共連接段之間, 其中所述評估電路被配置用于確定在所述至少兩個電阻段中的一個電阻段兩端的至 少一個電壓降并且基于至少一個所確定的電壓降提供傳感器信號,所述傳感器信號指示流 過相應(yīng)電阻段的電流的至少一個電流值; 其中所述評估電路的裸片使用倒裝芯片裝配樣式來至少部分裝配于裸片附著表面上; 并且 其中所述裸片附著表面至少部分由所述第一電流軌的表面或者所述第二電流軌的表 面的至少部分形成。
22. -種用于提供傳感器信號的方法,包括: 向分立傳感器器件提供第一電流,所述第一電流包括與組合的電流的第一部分對應(yīng)的 量值; 向所述分立傳感器器件提供第二電流,所述第二電流包括與所述組合的電流的第二部 分對應(yīng)的量值; 組合所述第一電流和所述第二電流以形成所述組合的電流或者將組合的電流拆分成 所述第一電流和所述第二電流;以及 提供傳感器信號,所述傳感器信號包括關(guān)于所述第一電流的量值和所述第二電流的量 值的信息。
23. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中向所述分立多電流傳感器器件同時(shí)提供所述第 一電流和所述第二電流。
24. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述分立傳感器器件是分立多電流傳感器器 件,并且其中在所述分立多電流傳感器器件內(nèi)部執(zhí)行組合所述第一電流和所述第二電流以 形成所述組合的電流或者將組合的電流拆分成所述第一電流和所述第二電流。
25. 根據(jù)權(quán)利要求22所述的方法,其中所述分立傳感器器件包括至少第一電流軌和第 二電流軌,所述第一電流被提供到所述第一電流軌,并且所述第二電流被提供到所述第二 電流軌。
【文檔編號】G01R19/00GK104049130SQ201410096469
【公開日】2014年9月17日 申請日期:2014年3月14日 優(yōu)先權(quán)日:2013年3月15日
【發(fā)明者】U·奧塞勒克納, V·施特魯茨 申請人:英飛凌科技股份有限公司
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