旋轉傳感器的製作方法

2023-10-10 13:01:44 1

本發明涉及傳感器，且具體來說(但非排他地)，涉及旋轉傳感器的配置。

背景技術：

磁傳感器系統在各個行業中越來越重要。舉例來說，在汽車行業中，在現代車輛中發現用於改進舒適度和安全性的各種傳感器系統，例如停車傳感器、角度傳感器(例如，在節流閥中)、abs(自動制動系統)傳感器和輪胎壓力傳感器。磁傳感器系統在汽車應用中尤其重要，這是因為磁場易於穿透大多數材料。另外，不同於例如光學傳感器，磁傳感器對於汙物非常不敏感。

對於傳感器存在可測量組件的旋轉或角度的各種應用。這些旋轉傳感器一般包括磁體和一個或多個電容器。磁體可接近於傳感器集成電路(ic)放置以便提供可通過在傳感器ic前方旋轉的鐵磁性齒輪所調製的穩定偏置場或工作磁場。傳感器ic可另外需要耦接到可安裝在pcb上的電容器，傳感器封裝被安裝到該pcb；或提供於傳感器封裝中的單獨隔室中。

不同傳感器應用可具有關於傳感器封裝的大小和形狀的限制以便允許傳感器視需要接近於待測量的目標而安裝。因此，傳感器封裝的布置可為所關注的。

技術實現要素：

根據本發明的第一方面，提供一種傳感器封裝，其包括：第一引線，其包括被配置成將第一引線錨定到封裝主體的第一錨定區域；第二引線，其包括被配置成將第二引線錨定到封裝主體的第二錨定區域；傳感器組件；以及耦接在第一錨定區域與第二錨定區域之間的電容器。

第一和第二引線的一部分、傳感器組件和電容器可囊封在封裝主體內。第一和第二錨定區域可為第一和第二針腳式接合區域。傳感器封裝可另外包括：第一接合線連接，其將傳感器組件的第一端耦接到第一錨定部分；以及第二接合線連接，其將傳感器組件的第二端耦接到第二錨定部分。第一和第二接合線連接可經由針腳式接合耦接到第一和第二錨定部分。

第一和第二錨定區域可被配置成通過每一引線具有大於從封裝主體延伸的相應引線的一部分的寬度的寬度而將引線錨定到封裝主體。第一和第二引線可包括第一主表面和與第一主表面平行且相反的第二主表面。根據在前的任一項權利要求所述的傳感器封裝，其中第二引線可另外包括傳感器安裝區域，所述傳感器組件被安裝到所述傳感器安裝區域。

傳感器組件可安裝在傳感器安裝區域的第一主表面上。電容器可安裝在相應第一和第二錨定部分的第一主表面上。傳感器封裝可被配置成耦接到磁體。電容器可被安裝到相應第一和第二錨定部分的第二主表面。傳感器封裝可另外包括：安裝到傳感器安裝區域的第二主表面的磁體。

附圖說明

將參考圖式僅藉助於例子描述實施例，在附圖中：

圖1示出傳感器封裝；

圖2示出根據本發明的實施例的例子的傳感器封裝的結構；

圖3a示出根據第一例子的傳感器封裝的第一視圖；

圖3b示出根據第一例子的傳感器封裝的第二視圖；

圖4a示出根據第二例子的傳感器封裝的第一視圖；以及

圖4b示出根據第二例子的傳感器封裝的第二視圖。

具體實施方式

傳感器封裝可包括耦接到封裝引線的傳感器ic。傳感器ic可囊封在第一主體或隔室中。磁體可耦接到第一主體或提供在第一主體內。磁體的此放置可以使得傳感器ic極為接近磁體且處於由磁體產生的磁場內。傳感器功能的實施可另外需要電容器。

在一些實施方案中，電容器可安裝到pcb，傳感器封裝耦接到該pcb。在需要傳感器ic與電容器之間的有限距離的應用中，將電容器安裝在pcb上可為不合適的。在其它實施方案中，電容器可提供於耦接到封裝引線且形成傳感器封裝的一部分的第二主體中。圖1示出此實施方案的例子。

圖1示出傳感器封裝100，其包括第一主體101、第二主體105、磁體102和第一封裝引線103和第二封裝引線104。第一主體101可囊封傳感器ic且可耦接到磁體102以及第一封裝引線103和第二封裝引線104。第二主體105可囊封電容器且耦接到第一封裝引線103和第二封裝引線104。可存在第一主體101與第二主體105之間的引線103、104的長度106。第一主體101可具有第一主體長度107。

當在應用中使用時，傳感器封裝100可安裝在組件附近，傳感器封裝100被配置成測量該組件的旋轉。可限制可用於傳感器的區域的大小和形狀以及具體地說傳感器ic和磁體相對於組件的定位。舉例來說，可存在對第一主體107的長度的限制。

在圖1的例子中，電容器可提供於第二主體105中以便使包括傳感器ic的第一主體101的大小最小化。可提供引線103和104的長度106以允許引線的彎曲調節傳感器封裝100的形狀。

當在各種應用中使用傳感器封裝時，傳感器封裝100的大小和傳感器封裝的形狀定製的量可為所關注的。

本發明的實施例是針對具有電容器和提供於第一主體中的傳感器ic的傳感器封裝。傳感器封裝的封裝引線可包括被配置成將引線錨定到第一主體的錨定部分。電容器可在相應引線的錨定部分處耦接到封裝引線。在一些實施例中，在錨定部分處將電容器耦接到引線可允許第一主體的主體長度小於最大主體長度要求。在一些實施例中，相較於如果將電容器提供於第二主體中，將電容器提供在第一主體中可允許傳感器封裝的形狀更靈活。在例子中，磁體可耦接到第一主體或提供在第一主體內。

圖2示出根據一個實施例的傳感器封裝結構的例子。圖2示出包括封裝引線的傳感器封裝200。封裝引線可包括第一封裝引線210、第二封裝引線220和傳感器安裝部分230。封裝可另外包括第一主體260。第一封裝引線210可包括第一錨定部分211且第二封裝引線220可包括第二錨定部分221。第一錨定部分211和第二錨定部分221可被配置成將相應第一封裝引線210與第二封裝引線220錨定到第一主體260。傳感器封裝200可另外包括電容器240。電容器可在第一錨定部分211和第二錨定部分221處耦接在第一封裝引線210與第二封裝引線220之間。圖2中的虛線示出位於電容器240下方的第一錨定部分211和第二錨定部分221的配置。

傳感器封裝200可另外包括傳感器ic，且任選地包括磁體。傳感器ic和任選的磁體在圖200中未示出，這是因為傳感器封裝200內的這些元件的配置可改變。舉例來說，當傳感器ic可安裝在傳感器安裝部分230上時，電容器240可與傳感器ic安裝在引線的同一側上或與傳感器ic安裝在引線的相反側上。在一些例子中，磁體可併入於主體200內。磁體可安裝在與上面安裝有傳感器ic的側面相反的引線的側面上。在此狀況下，電容器240可與磁體安裝在引線的同一側上或與傳感器ic安裝在引線的同一側上。

第一主體260可被配置成囊封電容器240、傳感器ic、磁體(如果存在)和包括錨定部分211、212的封裝引線210、220的一部分。在一些例子中，主體260可為塑料主體。

錨定部分211、221可形成被配置成將引線錨定在主體260中的幾何結構。在一些例子中，錨定部分211、221可被配置成具有大於從主體260突出的引線的部分的寬度的寬度。在圖2的例子中，錨定部分211、221示出為矩形形狀，然而，將了解，錨定部分的形狀和配置將使得主體260經由這些部分錨定到引線210、220且錨定部分的形狀和配置可相應地變化。

錨定部分211、221可另外為針腳式接合區域。針腳式接合區域可為接合線與相應引線之間的針腳式接合提供區域。接合線可耦接在相應引線與傳感器ic之間。在例子中，這些接合線可提供傳感器ic與相應封裝引線210、220之間的電連接。

圖3a和3b示出被配置成耦接到傳感器封裝外部的磁體的傳感器封裝的例子。圖3a示出傳感器封裝300的第一、俯視圖且圖3b示出傳感器封裝300的第二、等角投影。

傳感器封裝300包括：第一封裝引線310，其包括第一錨定部分311；第二封裝引線320，其包括第二錨定部分321；傳感器安裝區域330和主體360。傳感器封裝300另外包括安裝到第一錨定部分311和第二錨定部分321且安裝在第一錨定部分311與第二錨定部分321之間的電容器340。傳感器封裝300另外包括耦接到傳感器安裝區域330的傳感器ic350。傳感器ic350耦接到第一接合線連接312，第一接合線連接312耦接到第一錨定部分311。傳感器ic350另外耦接到第二接合線連接322，第二接合線連接322耦接到第二錨定部分321。第一接合線連接312和第二接合線連接322可針腳式接合到相應第一錨定部分311與第二錨定部分321。

圖3a示出傳感器封裝300的俯視圖，傳感器封裝300的俯視圖示出引線310、320的第一或頂部表面。應了解，引線310、320可具有與第一表面相反且平行於第一表面的第二表面。在圖3a的例子中，電容器340和傳感器ic350兩者皆安裝到引線310、320的第一表面。主體360可囊封電容器340，傳感器ic350，接合線連接312、322以及引線310和320的一部分。在以下論述中，引線310、320的第一表面可被視為上面安裝有傳感器ic的表面。

在圖3b的視圖中，示出具有附接到主體360的磁體370的傳感器封裝300。圖3b另外示出在一點處經彎曲的第一封裝引線310和第二封裝引線320，在該點處第一封裝引線310和第二封裝引線320從主體360突出，這在一些應用中可為需要的。應了解，出於對傳感器封裝300的元件的清晰描繪的目的，僅已在圖3b中描繪為主體360的底部的一半。

圖3a和3b示出與傳感器ic350安裝在引線的同一側上的電容器340，然而，應了解，在具有外部磁體的其它例子中，電容器可安裝在引線的相反側上。

圖4a和4b示出包括傳感器封裝400內的磁體的傳感器封裝400的例子。儘管圖3a描繪傳感器封裝300的封裝引線的頂部視圖或第一表面視圖，但圖4b示出傳感器封裝400的封裝引線的底部或第二表面的視圖。應了解，出於此論述的目的，上面安裝有傳感器ic的引線的表面被視為頂部或第一表面。

圖4a示出傳感器封裝400，傳感器封裝400包括具有第一錨定部分411的第一封裝引線410、具有第二錨定部分421的第二封裝引線420和傳感器安裝部分430、主體460以及安裝在第一錨定部分411與第二錨定部分421之間的電容器440。傳感器封裝400另外包括安裝到傳感器安裝部分430的磁體470。

磁體470可安裝到引線的底部表面且具體地說安裝到傳感器安裝區域430的底部表面。電容器440可安裝到引線的底部表面且具體地說安裝到第一錨定部分411和第二錨定部分421的底部表面。

在圖4b的視圖中，傳感器封裝400經示出具有集成在主體460內的磁體470。封裝400可另外包括安裝到傳感器安裝區域430的頂部表面的傳感器ic450和將傳感器ic450耦接到第一錨定部分411和第二錨定部分421的頂部表面的另外的接合線連接412和422。應了解，傳感器ic450和接合線連接412和422可類似於參考圖3a和3b的那些所描述的那些而得到布置。

在圖4中，電容器440已示出為與傳感器ic450安裝在引線410、420、430的同一側上，然而，應了解，在一些實施例中，電容器440可安裝在引線410、420、430的相反側上。

電容器240、340、440可通過任何合適的手段而耦接到第一錨定部分211、311、411和第二錨定部分221、321、421，例如，通過膠水、焊料或電容器或電容器支座的其它連接。在一些例子中，可鑄造電容器支座-引線的電容器支座區域相對於引線的其餘部分可為凹入的。應了解，此凹入區域將具有對應於第一引線、第二引線和傳感器安裝區域的第一側和第二側的第一側和第二側。

應了解，傳感器ic可為任何合適的傳感器組件。

在前文中，已參考引線和/或傳感器安裝區域的(第一)側和(第二)相反側。應了解，引線(包括傳感器安裝區域)可具有第一主表面(頂側)和第二主表面(底側)。第一和第二主表面可彼此相反且可為平行的。應了解，可提供具有此第一主表面和第二主表面的傳感器安裝區域和錨定區域且組件可安裝在如前文中所描述的任一表面上。

應了解，前文中的傳感器ic可包括任何種類的相關傳感器。在一個例子中，傳感器可為霍爾(hall)傳感器和磁阻傳感器(例如，各向異性磁阻(amr)、巨磁阻(gmr)和/或隧道磁阻(tmr)傳感器)中的一者。

若干不同的磁傳感器技術是可供當前使用的，例如基於霍爾效應的傳感器、基於矽且以雙極橫向磁控電阻器(lmr)、橫向磁控電晶體(lmt)和橫向磁控二極體(lmd)為基礎所構造的橫向磁場傳感器以及基於磁阻效應的傳感器，例如各向異性磁阻(amr)和巨磁阻(gmr)傳感器。

基於霍爾效應的傳感器和雙極橫向磁控電阻器、磁控電晶體和磁控二極體(即，lmr、lmt和lmd)依賴於由作用於移動載荷子上的磁通量所引起的洛侖茲(lorentz)力。amr和gmr傳感器系統的傳感原理是基於鐵磁性材料的電阻取決於amr或gmr傳感元件內電流的磁化與電流的方向之間的角度的物理現象。

所描述的實施例被視為在所有方面均僅為說明性而非限制性的。因此，本發明的範圍由所附權利要求書而不是由此詳細描述來指定。在權利要求書等效物的含義和範圍內的所有變化均涵蓋在其範圍內。

本說明書通篇凡提到特徵、優點或類似語言並不暗示可以通過本發明實現的所有特徵和優點應該在或在任何單個實施例中。相反，提到這些特徵和優點的語言應理解成意味著結合實施例所描述的特定特徵、優點或特性包含在至少一個實施例中。因此，貫穿本說明書對特徵和優點的論述以及類似語言可(但未必)涉及同一實施例。

相關領域的技術人員將認識到，鑑於本文中的描述，可在無特定實施例的特定特徵或優點中的一個或多個特定特徵或優點的情況下實踐本發明。在其它情況下，可在某些實施例中識別可能不存在於本發明的所有實施例中的另外特徵和優點。