DE102009008577A1 - Method for manufacturing magnetic field sensor arrangement, involves positioning magnetic field source together with housing part relative to chip housing, and forming mechanical connection between housing part and chip housing - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Herstellen einer Magnetfeldsensoranordnung, wobei ein Halbleiterchip, in den mindestens ein Magnetfeldsensor integriert ist, und wenigstens eine Magnetfeldquelle bereitgestellt werden, wobei der Halbleiterchip mit einem Chipgehäuse umkapselt wird, wobei der mit dem Chipgehäuse umkapselte Halbleiterchip und die Magnetfeldquelle in eine Montagestellung relativ zueinander gebracht werden, in der ein von der wenigstens einen Magnetfeldquelle erzeugtes Magnetfeld mit Hilfe des mindestens einen Magnetfeldsensors messbar ist, und wobei das Chipgehäuse in der Montagestellung relativ zu der Magnetfeldquelle fixiert wird. Außerdem betrifft die Erfindung eine Magnetfeldsensoranordnung mit einem Halbleiterchip, in den mindestens ein Magnetfeldsensor integriert ist, und wenigstens einer Magnetfeldquelle, wobei der Magnetfeldsensor und die Magnetfeldquelle derart relativ zueinander angeordnet und fixiert sind, dass ein von der Magnetfeldquelle erzeugtes Magnetfeld mit Hilfe des Magnetfeldsensors messbar ist, und wobei der Halbleiterchip mit einem Chipgehäuse umkapselt ist.The Invention relates to a method for producing a magnetic field sensor arrangement, wherein a semiconductor chip into which at least one magnetic field sensor is integrated, and at least one magnetic field source provided be, wherein the semiconductor chip with a chip package encapsulated, wherein the encapsulated with the chip housing Semiconductor chip and the magnetic field source in a mounting position be brought relative to each other, in which one of the at least a magnetic field generated magnetic field by means of at least a magnetic field sensor is measurable, and wherein the chip housing is fixed in the mounting position relative to the magnetic field source. Moreover, the invention relates to a magnetic field sensor arrangement with a semiconductor chip, in which at least one magnetic field sensor is integrated, and at least one magnetic field source, wherein the magnetic field sensor and the magnetic field source are arranged relative to each other and are fixed, that a magnetic field generated by the magnetic field with Help the magnetic field sensor is measurable, and wherein the semiconductor chip Encapsulated with a chip housing.
Aus
Es besteht deshalb die Aufgabe, ein Verfahren und eine Magnetfeldsensoranordnung der eingangs genannten Art zu schaffen, die bei der Herstellung der Magnetfeldsensoranordnung eine geringe thermische Belastung der Magnetfeldquelle ermöglichen.It There is therefore the object, a method and a magnetic field sensor arrangement of the type mentioned in the production the magnetic field sensor arrangement a low thermal load allow the magnetic field source.
Diese Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens dadurch gelöst, dass die wenigstens eine Magnetfeldquelle mit einem thermisch isolierenden Gehäuseteil umhüllt wird, dass die Magnetfeldquelle zusammen mit dem Gehäuseteil in der Montagestellung relativ zum Chipgehäuse positioniert wird, und dass zum Fixieren in der Montagestellung unter Wärmeeinwirkung eine mechanische Verbindung zwischen dem Gehäuseteil und dem Chipgehäuse hergestellt wird.These Task is solved with respect to the method thereby that the at least one magnetic field source with a thermally insulating Housing part is wrapped that the magnetic field source relative to the housing part in the mounting position relative is positioned to the chip housing, and that for fixing in the mounting position under the action of heat a mechanical Connection between the housing part and the chip housing will be produced.
In vorteilhafter Weise wird die Magnetfeldquelle durch das thermisch isolierende Gehäuseteil gegen die beim Herstellen der mechanischen Verbindung auftretende Wärme isoliert, so dass im Bereich der mechanischen Verbindung eine relativ hohe Temperatur zur Anwendung kommen kann, ohne dass die Magnetfeldquelle thermisch geschädigt wird. Die Magnetfeldquelle kann kostengünstiger mit dem Gehäuseteil umhüllt werden als der Halbleiterchip mit dem Chipgehäuse, weil die Anforderungen an die Umhüllung bei der Magnetfeldquelle kleiner sind als beim Halbleiterchip. Vorteilhaft ist außerdem, dass der mit dem Chipgehäuse umhüllte Halbleiterchip getestet werden kann, bevor das Chipgehäuse mit dem Gehäuseteil verbunden wird. Es wird also nichts an der Magnetfeldquelle verbaut, was defekt ist.In Advantageously, the magnetic field source by the thermal insulating housing part against the in the manufacture of mechanical Connection occurring heat isolated, so that in the field of mechanical connection a relatively high temperature for use can come without the magnetic field source being thermally damaged becomes. The magnetic field source can be cheaper with the Housing part are wrapped as the semiconductor chip with the chip housing, because the requirements for the cladding are smaller in the magnetic field source than in the semiconductor chip. Advantageous is also that of the wrapped with the chip housing Semiconductor chip can be tested before the chip package is connected to the housing part. So it will not work installed at the magnetic field source, which is defective.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der Halbleiterchip dadurch mit dem Chipgehäuse umkapselt, dass er mit einer fließfähigen ersten Vergussmasse umspritzt und diese danach verfestigt wird und/oder dass die wenigstens eine Magnetfeldquelle dadurch mit dem Gehäuseteil umhüllt wird, dass sie mit einer fließfähigen zweiten Vergussmasse umspritzt und diese danach verfestigt wird. Das Chipgehäuse und/oder Gehäuseteil können dann mittels eines in der Halbleiterfertigungstechnik üblichen Spritzgussprozesses kostengünstig aus einer geeigne ten Vergussmasse oder einer Pressmasse hergestellt werden. Die Vergussmasse kann beispielsweise Glaspartikel und/oder ein mehrkomponentiges Harz enthalten.at A preferred embodiment of the invention is the semiconductor chip encapsulated with the chip housing, that he with a flowable first encapsulating compound and this is then solidified and / or that the at least one magnetic field source is wrapped with the housing part, that with a flowable second potting compound overmolded and this is then solidified. The chip housing and / or housing part can then by means of a In the semiconductor manufacturing technology usual injection molding process inexpensive from a appro priate potting compound or a molding compound getting produced. The potting compound, for example, glass particles and / or a multi-component resin.
Vorteilhaft ist, wenn das Gehäuseteil und das Chipgehäuse zum Herstellen der mechanischen Verbindung mit einer fließfähigen dritten Vergussmasse in Kontakt gebracht und diese danach verfestigt wird. Es kann also auch das äußere Chipgehäuse durch Spritzgießen hergestellt werden.Advantageous is when the housing part and the chip housing for making the mechanical connection with a flowable third potting compound brought into contact and then solidified becomes. It can therefore also the outer chip housing be made by injection molding.
Zweckmäßigerweise wird die dritte Vergussmasse derart auf das Chipgehäuse und das Gehäuseteil aufgebracht, dass sie das Chipgehäuse und das Gehäuseteil jeweils formschlüssig umgrenzt und deren Gehäuseaußenflächen vorzugsweise vollständig bedeckt. Der Halbleiterchip und die Magnetfeldquelle sind dann noch besser vor mechanischer Beschädigung und/oder dem Kontakt mit Feuchtigkeit oder aggressiven Medien geschützt.Conveniently, the third potting compound is applied to the chip housing and the housing part in such a way that it bounds the chip housing and the housing part in each case in a form-fitting manner, and the housing exterior surfaces are preferably completely connected covered over. The semiconductor chip and the magnetic field source are then even better protected against mechanical damage and / or contact with moisture or aggressive media.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird die mindestens eine Magnetfeldquelle als Permanentmagnet bereit gestellt. Dabei ermöglicht das den Permanentmagnet umgrenzende Gehäuseteil bei der Montage eine einfache Handhabung und eine genaue Positionierung des Permanentmagneten. Als Magnetfeldquelle kann aber auch ein Elektromagnet mit einer Spule bereit gestellt werden, die mit einer Stromquelle verbunden wird.at In a preferred embodiment of the invention, the at least a magnetic field source provided as a permanent magnet. there allows the permanent magnet surrounding housing part Easy handling and precise positioning during assembly of the permanent magnet. As a magnetic field source but can also be an electromagnet be provided with a coil that is connected to a power source is connected.
Vorteilhaft ist, wenn die erste Vergussmasse auf eine erste Temperatur erwärmt wird, bevor oder während der Halbleiterchip mit der ersten Vergussmasse umkapselt wird, wenn die erste Vergussmasse nach dem Umkapseln des Halbleiterchips durch Abkühlen verfestigt wird, wenn die zweite Vergussmasse auf eine zweite Temperatur erwärmt wird, bevor oder während die wenigstens eine Magnetfeldquelle mit der zweiten Vergussmasse umkapselt wird, wenn die zweite Vergussmasse nach dem Umkapseln der wenigstens eine Magnetfeldquelle durch Abkühlen verfestigt wird, und wenn die zweite Temperatur niedriger gewählt wird als die erste Temperatur. Für das Umkapseln des Halbleiterchips wird also eine höhere Temperatur gewählt, so dass die erste Vergussmasse entsprechend dünnflüssig ist und den Halbleiterchip gut umfließen kann. Beim Umkapseln der Magnetfeldquelle wird dagegen eine niedrigere Temperatur gewählt, damit die Magnetfeldquelle möglichst wenig thermisch belastet wird.Advantageous is when the first potting compound heats to a first temperature is before or while the semiconductor chip with the first Encapsulation compound is encapsulated when the first potting compound after the Encapsulating the semiconductor chip solidified by cooling when the second potting compound is heated to a second temperature is before or while the at least one magnetic field source is encapsulated with the second potting compound when the second potting compound after encapsulation of the at least one magnetic field source by cooling is solidified, and when the second temperature is lower is considered the first temperature. For the encapsulation of the semiconductor chip Thus, a higher temperature is chosen so that the first potting compound correspondingly thin is and can flow around the semiconductor chip well. When encapsulating the Magnetic field source, however, a lower temperature is selected, so that the magnetic field source as little as possible thermally stressed becomes.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung des Verfahrens wird die dritte Vergussmasse auf eine dritte Temperatur erwärmt bevor oder während das Chipgehäuse über die dritte Vergussmasse mit dem Gehäuseteil verbunden wird, wobei die dritte Vergussmasse danach durch Abkühlen verfestigt wird, und wobei die dritte Temperatur höher gewählt wird als die zweite Temperatur. Die dritte Vergussmasse ist dann entsprechend dünnflüssig und kann das Chipgehäuse und das Gehäuseteil gut umfließen.at A preferred embodiment of the method is the third potting compound heated to a third temperature before or during the chip housing over the third potting compound with the housing part is connected, wherein the third potting compound is then solidified by cooling, and wherein the third Temperature is higher than the second temperature. The third potting compound is then correspondingly thin and the chip housing and the housing part can be good Reflow.
Bezüglich der Magnetfeldsensoranordnung wird die vorstehend genannte Aufgabe dadurch gelöst, dass die Magnetfeldquelle von einem thermisch isolierenden Gehäuseteil umhüllt ist, und dass das Gehäuseteil über eine mechanische Verbindung mit dem Chipgehäuse verbunden und relativ zu diesem fixiert ist.In terms of The magnetic field sensor arrangement becomes the above object solved by the fact that the magnetic field source of a thermally insulating Housing part is wrapped, and that the housing part over a mechanical connection is connected to the chip housing and is fixed relative to this.
Vorteilhaft ist, wenn der Magnetfeldsensor mit dem Chipgehäuse und/oder die wenigstens eine Magnetfeldquelle mit dem Gehäuseteil umspritzt sind. Das Chipgehäuse und/oder das Gehäuseteil bestehen dabei vorzugsweise aus Kunststoff.Advantageous is when the magnetic field sensor with the chip housing and / or the at least one magnetic field source with the housing part are overmoulded. The chip housing and / or the housing part are made preferably made of plastic.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen beschrieben.Further advantageous embodiments of the invention are in the subclaims described.
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigtfollowing Embodiments of the invention with reference to the drawing explained in more detail. It shows
Bei
einem Verfahren zum Herstellen einer Magnetfeldsensoranordnung
Über
die Anschlusskontakte
Zum
Umkapseln des Halbleiterchips
In
einem weiteren Verfahrensschritt wird die Magnetfeldquelle
In
einem weiteren Verfahrensschritt werden das erste Bauelement
In
der Montagestellung ist die Magnetfeldquelle
In
der Montagestellung werden das Chipgehäuse
Die
dritte Vergussmasse
Bei
dem in
Bei
dem in
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION
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Zitierte PatentliteraturCited patent literature
- - US 5963028 [0002] US 5963028 [0002]
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DE200910008577 DE102009008577B4 (en) | 2009-02-12 | 2009-02-12 | Magnetic field sensor arrangement and method for producing such |
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DE102017130487A1 (en) * | 2017-12-19 | 2019-06-19 | Krohne Messtechnik Gmbh | Sensor of process measuring technology and method for producing such a sensor |
EP3754744A1 (en) * | 2019-06-17 | 2020-12-23 | Lisa Dräxlmaier GmbH | Method for producing a thermal interface in a battery for a motor vehicle and battery for a motor vehicle |
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US5963028A (en) | 1997-08-19 | 1999-10-05 | Allegro Microsystems, Inc. | Package for a magnetic field sensing device |
-
2009
- 2009-02-12 DE DE200910008577 patent/DE102009008577B4/en active Active
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