(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電流センサ（１７）を作製するための方法であって、以下の順序で実行される以下のステップ：Ａ）チップ支持面（３）を有するリードフレーム（１）を供給し、１つ以上の集積ホールセンサ（５）を有する半導体チップ（４）を前記リードフレーム（１）の各々の前記チップ支持面（３）にマウントするステップ、Ｂ）前記半導体チップ（４）の電気接続領域（７）をそれに関連する前記リードフレーム（１）の接続端子（６）にボンディングワイヤ（８）を介して接続するステップ、Ｃ）前記リードフレーム（１）を射出成形金型（９）に配置するステップ、Ｄ）構造を備えた成形面を有する第１の金型インサートで前記射出成形金型（９）を閉じるステップ、Ｅ）プラスチック材料を前記射出成形金型（９）に注入して、各半導体チップ（４）およびそれに関連する前記リードフレーム（１）の部分を、それに関連する中間ケーシング（１０）にパッケージングするステップであって、前記第１の金型インサートの前記成形面の構造は、整列構造（１２）を有する平坦面（１１）を各中間ケーシング（１０）に形成するステップ、Ｆ）前記射出成形金型（９）を開けるステップ、Ｇ）電流導体セクション（１５）を前記中間ケーシング（１０）の前記平坦面（１１）に配置するステップであって、各電流導体セクション（１５）が、前記整列構造（１２）と合致するカウンタ構造（１４）で形成され、それによって前記電流導体セクション（１５）が自動的に整列されて保持されるステップ、Ｈ）前記射出成形金型（９）を第２の金型インサートで閉じるステップ、Ｉ）プラスチック材料を前記射出成形金型（９）に注入して前記電流導体セクション（１５）をそれに関連する前記中間ケーシング（１０）に接続し、前記電流センサ（１７）の最終ハウジング（１６）を形成するステップ、Ｊ）前記射出成形金型（９）を開け、前記射出成形金型（９）から前記リードフレーム（１）を取り除くステップ、ならびにＫ）前記電流センサ（１７）を単離するステップを含む、方法。
【請求項２】
ステップＤの前に：前記リードフレーム（１）に受動素子（１８）をマウントすること、および
ステップＥで：前記受動素子（１８）も前記中間ケーシング（１０）にパッケージングすること
さらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項３】
ステップＨの前に：前記リードフレーム（１）に受動素子（１８）をマウントすること、および
ステップＩで：前記受動素子（１８）も前記最終ハウジング（１６）にパッケージングすることをさらに含む、請求項１に記載の方法。
【請求項４】
電流センサ（１７）を作製する方法であって、以下の順序で実行される以下のステップ：Ａ）チップ支持面（３）を有するリードフレーム（１）を供給し、１つ以上の集積ホールセンサ（５）を有する半導体チップ（４）を前記リードフレーム（１）の各々の前記チップ支持面（３）にマウントするステップ、Ｂ）前記半導体チップ（４）の電気接続領域（７）をそれに関連する前記リードフレーム（１）の接続端子（６）にボンディングワイヤ（８）を介して接続するステップ、Ｃ）前記リードフレーム（１）を第１の射出成形金型に配置するステップ、Ｄ）構造を備えた成形面を有する第１の金型インサートで前記第１の射出成形金型を閉じるステップ、Ｅ）プラスチック材料を前記第１の射出成形金型に注入して、各半導体チップ（４）およびそれに関連する前記リードフレーム（１）の部分を、それに関連する中間ケーシング（１０）にパッケージングするステップであって、前記第１の金型インサートの前記成形面の構造は、整列構造（１２）を有する平坦面（１１）を各中間ケーシング（１０）に形成するステップ、Ｆ）前記第１の射出成形金型を開けるステップ、Ｇ）前記第１の射出成形金型から前記リードフレーム（１）を取り除き、前記リードフレーム（１）を第２の射出成形金型に搬送し、前記リードフレーム（１）を前記第２の射出成形金型に配置するステップ、Ｈ）電流導体セクション（１５）を前記中間ケーシング（１０）の前記平坦面（１１）に配置するステップであって、各電流導体セクション（１５）が、前記整列構造（１２）と合致するカウンタ構造（１４）で形成され、それによって前記電流導体セクション（１５）が自動的に整列されて保持されるステップ、Ｉ）前記第２の射出成形金型を第２の金型インサートで閉じるステップ、Ｊ）プラスチック材料を前記第２の射出成形金型に注入して前記電流導体セクション（１５）をそれに関連する前記中間ケーシング（１０）に接続し、前記電流センサ（１７）の最終ハウジング（１６）を形成するステップ、Ｋ）前記第２の射出成形金型を開け、前記第２の射出成形金型から前記リードフレーム（１）を取り除くステップ、ならびにＬ）前記電流センサ（１７）を単離するステップを含む、方法。
【請求項５】
ステップＤの前に：前記リードフレーム（１）に受動素子（１８）をマウントすること、および
ステップＥで：前記受動素子（１８）も前記中間ケーシング（１０）にパッケージングすること
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項６】
ステップＩの前に：前記リードフレーム（１）に受動素子（１８）をマウントすること、および
ステップＪで：前記受動素子（１８）も前記最終ハウジング（１６）にパッケージングすること
をさらに含む、請求項４に記載の方法。
【請求項７】
電流導体セクション（１５）を前記中間ケーシング（１０）の前記平坦面（１１）に配置するステップの前に：
前記中間ケーシング（１０）の前記平坦面（１１）に電気絶縁体を配置し、各絶縁体は、前記整列構造（１２）に合致するカウンタ構造で形成され、それによって前記絶縁体は、自動的に整列されて保持されるか、あるいは電気的絶縁するテープを前記半導体チップ（４）に対面する面で前記電流導体セクション（１５）にマウントすること
をさらに含む、請求項１〜６のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項８】
前記中間ケーシング（１０）の前記平坦面（１１）に電流導体セクション（１５）を配置するステップの後に：各電流導体セクション（１５）に金属の強磁性シートを配置すること
をさらに含む、請求項１〜７のうちいずれか一項に記載の方法。
【請求項９】
前記中間ケーシング（１０）および前記最終ハウジング（１６）を作製するのに同じプラスチック材料を使用すること
をさらに含む、請求項１〜８のうちいずれか一項に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＩＣ技術で作製されたプラスチックハウジングを備える電流センサであって、電流センサが、ハウジングから突出する電気端子を備え、測定対象の電流が流れる電流導体がハウジングから突出している、電流センサを生産する方法に関する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００２】
本発明は、請求項１および４に明記した特徴からなる。本発明のその他の開発点は、従属請求項から得られる。
【０００３】
添付の図面は、本明細書に組み込まれ、本明細書の一部を成すものであり、本発明の１つ以上の実施形態を詳細な説明とともに示し、本発明の原理および実施を説明する役割を果たす。図面は、原寸通りに描かれてはいない。
【図面の簡単な説明】
【０００４】
【図１】本発明による生産方法の一スナップショットを示す図である。
【図２】本発明による生産方法の一スナップショットを示す図である。
【図３】本発明による生産方法の一スナップショットを示す図である。
【図４】本発明による生産方法の一スナップショットを示す図である。
【図５】本発明による生産方法の一スナップショットを示す図である。
【図６】本方法で作製した電流センサの斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００５】
電流センサを生産するための本発明による第１の方法は、以下に説明するステップＡからＫを含み、スナップショットを平面図で示した図１から図５に示されている。図１は、ステップＢの後の状態を示している。図２は、ステップＣの後の状態を示している。図３は、ステップＦの後の状態を示している。図４は、ステップＧの後の状態を示している。図５は、ステップＪの後の状態を示している。図６は、本方法で作製した電流センサの斜視図を示している。
【０００６】
本方法の開始点はリードフレーム１であり、このリードフレームは、所定数の同一のリードフレームセクション２を備え、各セクションから電流センサが形成される。各リードフレームセクション２は、１つ以上の集積ホールセンサ５を有する半導体チップ４および電気接続端子６のための支持面３を備える。図１、図２、図４および図５は、単一のリードフレームセクション２の一部のみを示し、これらの部分は斜線で描かれ、通常のようにリードフレーム１の図示していないフレームに（または単にリードフレーム１に）接続される。
【０００７】
第１の方法は、ステップＡからＫを含み、これらのステップは、以下の順序で実行される：
Ａ）チップ支持面３を有するリードフレーム１を供給し、１つ以上の集積ホールセンサ５を有する半導体チップ４をリードフレーム１の各々の支持面３にマウントするステップ；
Ｂ）半導体チップ４の電気接続領域７を、それに関連するリードフレーム１の接続端子６にボンディングワイヤ８を介して接続するステップ；
図１は、このステップの後の状態を示し、この図には追加で（まだ存在していない）最終ハウジング１６が示されている。図１には、任意で備える受動素子１８も示されている。
【０００８】
Ｃ）リードフレーム１を射出成形金型９に配置するステップ；
図２は、射出成形金型９に配置されたリードフレーム１を示している。
【０００９】
Ｄ）構造を備えた成形面を有する第１の金型インサートで射出成形金型９を閉じるステップ；
この構造化した成形面は、半導体チップ４がマウントされるリードフレーム１の面に対面している。
【００１０】
Ｅ）プラスチック材料を射出成形金型９に注入して、各半導体チップ４およびそれに関連するリードフレーム１の部分を、それに関連する中間ケーシング１０にパッケージングするステップであって、第１の金型インサートの成形面の構造は、整列構造１２を有する平坦面１１を各中間ケーシング１０に形成するステップ；
整列構造１２は、例えば４つのカム１３を備え、このカムは、図３に示したように、中間ケーシング１０の平坦面１１から突出している。平坦面１１は、半導体チップ４よりも上に位置している。
【００１１】
Ｆ）射出成形金型９を開けるステップ；
図３は、このステップの後の単一のリードフレームセクション２を示している。中間ケーシング１０の左側と右側に突出しているリードフレームセクション２の一部は、依然としてリードフレーム１に接続されているが、これは説明を明瞭にするために図示していない。
【００１２】
Ｇ）電流導体セクション１５を中間ケーシング１０の平坦面１１に配置するステップであって、各電流導体セクション１５が、整列構造１２と合致するカウンタ構造１４で形成され、それによって電流導体セクション１５が自動的に整列されて保持されるステップ；
図４は、このステップの後のリードフレームセクション２を示している。ここに示した実施形態では、カウンタ構造１４は４つの凹部であり、この凹部にカム１３が正確に嵌合する、すなわち、事実上隙間なく係合する。このような電流導体セクション１５は、電流導体または電流チップとしても知られている技術分野のものである。
【００１３】
Ｈ）射出成形金型９を第２の金型インサートで閉じるステップ；
Ｉ）プラスチック材料を射出成形金型９に注入して電流導体セクション１５をそれに関連する中間ケーシング１０に接続し、電流センサ１７の最終ハウジング１６を形成するステップ；
Ｊ）射出成形金型９を開け、射出成形金型９からリードフレーム１を取り除くステップ；
図５は、このステップの後のリードフレームセクション２を示している。中間ケーシング１０の左側と右側に突出しているリードフレームセクション２の一部は、依然としてリードフレーム１に接続されているが、ここには図示していない。
ならびに、
Ｋ）電流センサ１７を単離するステップ。
【００１４】
したがって、リードフレームセクション２は、ステップＪの終わりまでリードフレーム１に接続される。単離プロセスでは、電流センサ１７は、通常１つ以上のスタンピングプロセスによって、もう必要なくなったリードフレーム１の一部から分離される。所望すれば、ハウジング１６から突出している接続端子６のほか、電流導体セクション１５もその際に屈曲される。半導体チップ４の支持面３をリードフレーム１に接続しているリードフレームセクション２のそのような部分は、分離ステップでスタンピング工具が接触せずに電流導体セクション１５を通るように配置されることが好ましい。
【００１５】
本発明による第２の方法は、本発明による第１の方法のステップＡからＦまでを含み、指定される射出成形金型９は第１の射出成形金型であり、以下のステップＧからＬが以下の順序で実行される：
Ｇ）第１の射出成形金型からリードフレーム１を取り除き、リードフレーム１を第２の射出成形金型に搬送し、リードフレーム１を第２の射出成形金型に配置するステップ；
Ｈ）電流導体セクション１５を中間ケーシング１０の平坦面１１に配置するステップであって、各電流導体セクション１５が、整列構造１２と合致するカウンタ構造１４で形成され、それによって電流導体セクション１５が自動的に整列されて保持されるステップ；
Ｉ）第２の射出成形金型を閉じるステップ；
Ｊ）プラスチック材料を第２の射出成形金型に注入して電流導体セクション１５をそれに関連する中間ケーシング１０に接続し、電流センサ１７の最終ハウジング１６を形成するステップ；
Ｋ）第２の射出成形金型を開け、第２の射出成形金型からリードフレーム１を取り除くステップ；
ならびに、
Ｌ）電流センサ１７を単離するステップ。
【００１６】
第２の射出成形金型は、最終ハウジングの形状に対応する金型インサートで閉じられる。したがって、この金型インサートは、第１の方法での第２の金型インサートと同等である。
【００１７】
２つの方法は、−１つ以上の−受動素子１８（図１）を電流センサ１７のハウジング１６の中に組み込むのにも適している。受動素子１８は、それぞれ、ステップＣの前かステップＤの前にリードフレーム１にマウントされ、ステップＥで中間ケーシング１０にパッケージングされてもよいし、あるいはステップＨの前にリードフレーム１に第１の方法でマウントされ、ステップＩで最終ハウジング１６にパッケージングされてもよいし、あるいはステップＩの前にリードフレーム１に第２の方法でマウントされ、ステップＪで最終ハウジング１６にパッケージングされてもよい。
【００１８】
さらに、電流導体セクション１５を中間ケーシング１０の平坦面１１に配置するステップの前に、中間ケーシング１０の平坦面１１に電気絶縁体を配置でき、この場合の絶縁体は、整列構造１２に合致するカウンタ構造で形成され、整列構造１２を用いて整列されるか、あるいは電気的絶縁するテープを、半導体チップ４に対面する面で電流導体セクション１５に貼り付けることができる。さらに、半導体チップ４に対面する電流導体セクション１５の面は、電気絶縁材料で覆われてよい。電気絶縁体または電気絶縁テープまたはこの層はそれぞれ、中間ケーシング１０および最終ハウジング１６のために使用されるプラスチック材料とは別の材料からなる。
【００１９】
さらに、電流導体セクション１５を中間ケーシング１０の平坦面１１に配置するステップの後、金属の強磁性シートを各電流導体セクション１５に配置できる。金属の強磁性シートは、電流導体セクション１５を流れる電流によって生成された磁場を増幅するのに使用される。金属の強磁性シートおよび電流導体セクション１５は、有利には、金属の強磁性シートを電流導体セクション１５に固定できるように形成される。
【００２０】
電流導体セクション１５は、−図示したように−平坦であるか、あるいは後に使用するのに適した形態にすでに屈曲されている単一の部分であってよい。しかし、電流導体セクション１５は、さらに他のリードフレームの一部であってもよく、その後にステップＫまたはＬでそれぞれ分離されてもよい。
【００２１】
有利には、最終ハウジングを作製するのに使用されるプラスチック材料は、中間ケーシングを作製するのに使用されるプラスチック材料と同じである。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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