本申請(qǐng)涉及功率半導(dǎo)體封裝體，具體來(lái)說(shuō)，涉及具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體。

背景技術(shù)：

功率封裝體包括一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體管芯，例如附接到基板的功率晶體管和/或功率二極管管芯，基板例如為具有經(jīng)圖案化的金屬化的表面的引線框架或陶瓷基板。在每種情形下，都需要準(zhǔn)確的電流和/或溫度測(cè)量來(lái)確保功率封裝體的可靠的和安全的操作。使用諸如高度精確但使得封裝體設(shè)計(jì)復(fù)雜化的電阻性分流器之類的外部部件來(lái)實(shí)現(xiàn)某些電流/溫度傳感器。其它傳統(tǒng)的方法在功率半導(dǎo)體管芯中集成電氣類型的傳感器。這種方法降低了封裝體設(shè)計(jì)的復(fù)雜性，但以減小的精度為代價(jià)。諸如二極管(其電壓代表溫度或電流)之類的典型的集成式電氣類型的傳感器具有差的感測(cè)精度，例如+/-28％。通過(guò)用戶校準(zhǔn)可以將感測(cè)精度提高到例如+/-2％，但這需要校準(zhǔn)工作，這增加了成本。某些應(yīng)用利用定義的安全裕度或關(guān)閉特征來(lái)運(yùn)行，以便避免過(guò)電流/過(guò)熱和功率半導(dǎo)體器件的損壞。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

根據(jù)功率半導(dǎo)體封裝體的實(shí)施例，所述功率半導(dǎo)體封裝體包括：基板，所述基板具有多條金屬引線；功率半導(dǎo)體管芯，所述功率半導(dǎo)體管芯附接到所述引線中的第一引線；以及磁場(chǎng)傳感器，所述磁場(chǎng)傳感器集成在與所述功率半導(dǎo)體管芯相同的功率半導(dǎo)體封裝體中，并且被設(shè)置為緊鄰于所述功率半導(dǎo)體管芯的電流通路處。例如，所述磁場(chǎng)傳感器可以被嵌入在所述功率半導(dǎo)體管芯中、被設(shè)置在所述功率半導(dǎo)體管芯上、被設(shè)置在所述引線中的一條或多條引線上、或者被設(shè)置在金屬夾件(metal clip)的上方或下方，所述金屬夾件包括在所述功率半導(dǎo)體封裝體內(nèi)并且將所述引線中的一 條或多條引線電連接到所述功率半導(dǎo)體管芯或電連接到所述引線中的另一條引線。所述磁場(chǎng)傳感器操作為響應(yīng)于由在所述電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)而生成信號(hào)，所述信號(hào)的幅度與在所述電流通路中流動(dòng)的電流的量成比例。

在閱讀了以下具體實(shí)施方式，并且在查看了附圖之后，本領(lǐng)域技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到另外的特征和優(yōu)點(diǎn)。

附圖說(shuō)明

附圖中的元件并非必須相對(duì)于彼此按比例縮放。類似的附圖標(biāo)記標(biāo)識(shí)對(duì)應(yīng)的類似的部分。各個(gè)所例示的實(shí)施例中的特征可以進(jìn)行組合，除非它們彼此排斥。在附圖中描繪了并在附圖之后的具體實(shí)施方式中詳述了實(shí)施例。

圖1A例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第一實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖1B例示了沿著圖1A中標(biāo)記為A-A’的線條的封裝體的橫截面視圖。

圖2例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第二實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖3例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第三實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖4例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第四實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖5例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第五實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖6例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第六實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖7例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第七實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖8例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第八實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖9A例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第九實(shí)施 例的自上而下的平面圖。

圖9B例示了沿著圖9A中標(biāo)記為B-B’的線條的封裝體的橫截面視圖。

圖10例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第十實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖11A例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第十一實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖11B例示了沿著圖11A中標(biāo)記為C-C’的線條的封裝體的橫截面視圖。

圖12例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第十二實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖13A例示了具有集成式磁場(chǎng)傳感器的功率半導(dǎo)體封裝體的第十三實(shí)施例的自上而下的平面圖。

圖13B例示了沿著圖13A中標(biāo)記為D-D’的線條的封裝體的橫截面視圖。

具體實(shí)施方式

本文中所描述的實(shí)施例提供了將諸如磁阻(XMR)傳感器或霍爾傳感器之類的磁場(chǎng)傳感器集成到功率半導(dǎo)體封裝體中以用于集成的電流和/或溫度測(cè)量。磁場(chǎng)傳感器響應(yīng)于由在功率半導(dǎo)體管芯的電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)而生成信號(hào)，該功率半導(dǎo)體管芯包括在封裝體中。信號(hào)的幅度與在電流通路中流動(dòng)的電流的量成比例，并指示功率半導(dǎo)體管芯的電流消耗和/或封裝體的溫度。功率半導(dǎo)體封裝體可以被提供有磁場(chǎng)傳感器與功率半導(dǎo)體管芯之間的電流隔離，或者也可以不提供電流隔離。在每種情形下，磁場(chǎng)傳感器可以被集成到與期望進(jìn)行電流和/或溫度測(cè)量的功率半導(dǎo)體管芯相同的功率半導(dǎo)體封裝體中。例如，磁場(chǎng)傳感器可以被嵌入到功率半導(dǎo)體管芯中、被設(shè)置在功率半導(dǎo)體管芯上、被設(shè)置在封裝體引線中的一條或多條引線上、或者被設(shè)置在金屬夾件上方或下方，該金屬夾件包括在功率半導(dǎo)體封裝體中以用于將引線中的一條或多條引線電連接到功率半導(dǎo)體管芯或電連接到這些引線中的另一條引線。如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“在……上”指示與外部表面接觸或非常接近并且由外部表面支撐的位置， 或者用于指示附接或支撐的源。

圖1A例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第一實(shí)施例的自上而下的平面圖，并且圖1B例示了沿著圖1A中標(biāo)記為A-A’的線條的封裝體的橫截面視圖。為了例示的簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖1A和圖1B中未示出管芯附接材料和芯片金屬。

功率半導(dǎo)體封裝體包括具有多條金屬引線100的基板和附接到引線100-1中的第一引線的功率半導(dǎo)體管芯102。封裝體可以包括單個(gè)半導(dǎo)體管芯或者多于一個(gè)的半導(dǎo)體管芯。可以使用任何標(biāo)準(zhǔn)的半導(dǎo)體封裝基板。例如，基板可以是具有管芯焊盤(pán)引線100-1和用于提供至功率半導(dǎo)體管芯102的信號(hào)和功率連接的多個(gè)信號(hào)和功率引線100-2到100-8的引線框架，功率半導(dǎo)體管芯102附接到管芯焊盤(pán)引線100-1。在另一個(gè)示例中，基板可以是基于陶瓷的基板，例如DCB(直接覆銅的)基板、AMB(活性金屬釬焊)基板、或DAB(直接覆鋁的)基板，其中，陶瓷基板的一個(gè)或兩個(gè)主側(cè)面具有經(jīng)圖案化的金屬化表面，其形成了用于附接功率半導(dǎo)體管芯102并提供與功率半導(dǎo)體管芯102的信號(hào)和功率連接的引線100。在其它示例中，基板可以是經(jīng)圖案化的金屬基板、印刷電路板(PCB)、等等。功率半導(dǎo)體封裝體可以是具有用于附接功率半導(dǎo)體管芯102并提供與功率半導(dǎo)體管芯102的信號(hào)和功率連接的引線100的任何類型的標(biāo)準(zhǔn)半導(dǎo)體封裝體。例如，功率半導(dǎo)體封裝體可以是模塑的封裝體、具有或不具有蓋子的開(kāi)腔式封裝體、包封式聚合物封裝體、基于PCB的封裝體、等等。在每種情形下，如本文中所使用的術(shù)語(yǔ)“引線”指代物理或電連接到電設(shè)備的任何絕緣的電導(dǎo)體。

磁場(chǎng)傳感器104被集成在與功率半導(dǎo)體管芯102相同的封裝體中，并被設(shè)置為鄰近于功率半導(dǎo)體管芯102的電流通路，從而傳感器104可以感測(cè)由在電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。根據(jù)圖1A和圖1B中所例示的實(shí)施例，磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在金屬夾件106上方，該金屬夾件包括在功率半導(dǎo)體封裝體中。金屬夾件106將引線100中的一條或多條引線電連接到功率半導(dǎo)體管芯102。在一種情形下，金屬夾件106由銅制成。然而，金屬夾件106可以由其它材料制成。在每種情形下，磁場(chǎng)傳感器104響應(yīng)于由在功率半導(dǎo)體管芯102的電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)來(lái)生成信號(hào)。在圖1B中用箭頭例示了電流通路。

由磁場(chǎng)傳感器104生成的信號(hào)的幅度與在電流通路中流動(dòng)的電流的量成比例，并且該信號(hào)的幅度指示功率半導(dǎo)體管芯102的電流消耗和/或封裝體的溫度。例如在霍爾傳感器的情形下，包括在磁場(chǎng)傳感器104中的換能器響應(yīng)于磁場(chǎng)而改變其輸出電壓。在諸如各向異性的磁阻(AMR)傳感器、巨磁阻(GMR)傳感器或隧道磁阻(TMR)傳感器之類的磁阻(XMR)傳感器的情形下，包括在磁場(chǎng)傳感器104中的金屬、半金屬或半導(dǎo)體的電阻率在磁場(chǎng)的影響下改變。磁場(chǎng)傳感器104的方向和配置可以根據(jù)所采用的傳感器設(shè)備的類型而不同。在每種情形下，由磁場(chǎng)傳感器104所生成的信號(hào)的幅度與在功率半導(dǎo)體管芯102的電流通路中流動(dòng)的電流的量成比例。因此，可以同時(shí)測(cè)量通過(guò)功率半導(dǎo)體管芯102的電流流動(dòng)和封裝體內(nèi)的溫度。

例如，在功率MOSFET管芯的情形下，可以通過(guò)將磁場(chǎng)傳感器104設(shè)置為非常接近于器件的源極或漏極電流通路來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量通過(guò)功率MOSFET的源極或漏極的電流流動(dòng)。在IGBT管芯的情形下，可以通過(guò)將磁場(chǎng)傳感器104設(shè)置為非常接近于器件的發(fā)射極或集電極電流通路來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量通過(guò)IGBT的發(fā)射極或集電極的電流流動(dòng)。在功率二極管管芯的情形下，可以通過(guò)將磁場(chǎng)傳感器104設(shè)置為非常接近于器件的陽(yáng)極或陰極電流通路來(lái)準(zhǔn)確地測(cè)量通過(guò)功率二極管的陽(yáng)極或陰極的電流流動(dòng)。

在某些應(yīng)用中，與功率半導(dǎo)體管芯102(例如，500V、1000V或更高)相比，磁場(chǎng)傳感器104可以在非常低的電壓(例如，5V)下供電或傳送信號(hào)。對(duì)于這些應(yīng)用，磁場(chǎng)傳感器104可以與金屬夾件106電隔離(galvanically isolated)，并因此與功率半導(dǎo)體管芯電隔離。在一個(gè)實(shí)施例中，磁場(chǎng)傳感器104通過(guò)間隔體108與金屬夾件子106間隔開(kāi)。間隔體108可以是導(dǎo)電的或電絕緣的。例如，對(duì)于在低電壓范圍或中電壓范圍(例如，直至500V)中的應(yīng)用，間隔體108可以是導(dǎo)電粘合劑、燒結(jié)材料、焊料、等等。在另一個(gè)示例中，間隔體108的材料可以被選擇為使得提供電流隔離。間隔體108的厚度可以被選擇為使得進(jìn)入磁場(chǎng)傳感器104的磁場(chǎng)的強(qiáng)度減小到非破壞性的水平。相對(duì)厚的間隔體對(duì)于高電流應(yīng)用是尤其有利的。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔體108是半導(dǎo)體管芯，例如插入在磁場(chǎng)傳感器104與金屬夾件106之間的硅管芯。在其它實(shí)施例中，間隔體108可以是聚合物、陶瓷、非導(dǎo) 電性粘合劑、非導(dǎo)電性膜、或者將磁場(chǎng)傳感器104與金屬夾件106分隔開(kāi)的任何其它單層或多層材料?；蛘?，磁場(chǎng)傳感器104可以例如通過(guò)焊料(如果傳感器104具有可焊接的背側(cè))或者通過(guò)非導(dǎo)電性粘合劑直接附接到金屬夾件106。

可以通過(guò)電導(dǎo)體110(例如，接合線(wire bond)、帶狀線(wire ribbon)、等等)來(lái)獲得與磁場(chǎng)傳感器的電連接，電導(dǎo)體110的一端附接到磁場(chǎng)傳感器104并且在相對(duì)的端部附接到封裝體引線100中的一條或多條引線。另外的電導(dǎo)體112將功率半導(dǎo)體管芯102的頂側(cè)上的單獨(dú)的焊盤(pán)114電連接到對(duì)應(yīng)的封裝體引線100-2，例如，以形成用于晶體管管芯的柵極連接。金屬夾件106可以在功率晶體管的情形下提供漏極(MOSFET)或集電極(IGBT)連接，或者在功率二極管的情形下提供陽(yáng)極或陰極連接。與功率半導(dǎo)體管芯102的背側(cè)的電連接由附接到管芯102的該側(cè)的封裝體引線100-1來(lái)提供。該電連接在功率晶體管的情形下可以是源極(MOSFET)或發(fā)射極(IGBT)連接，或者在功率二極管的情形下可以是陰極或陽(yáng)極連接。

可以利用諸如模塑化合物、粘合劑、硅樹(shù)脂、硅凝膠等等之類的不導(dǎo)電的材料117來(lái)模塑或包封功率半導(dǎo)體封裝體。為了例示的簡(jiǎn)單起見(jiàn)，在圖1A中未示出不導(dǎo)電的材料117。除了由這種模塑料/包封料117所提供的可靠性以外，模塑料/包封料117的介電性質(zhì)還確保了在相對(duì)低的電壓(例如，5V)下操作的傳感器104與在相對(duì)高的電壓(例如，幾百或幾千伏特)下操作的功率半導(dǎo)體管芯102之間的良好電絕緣。

圖2例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第二實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖2中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，諸如包括感測(cè)電路的部分的電阻器和/或電容器之類的無(wú)源部件118也被集成在與傳感器104和功率半導(dǎo)體管芯102相同的封裝體中，該感測(cè)電路包括磁場(chǎng)傳感器104。無(wú)源部件118附接到封裝體引線100中的不同的封裝體引線。諸如接合線、帶狀線等之類的電導(dǎo)體110將無(wú)源部件118電連接到磁場(chǎng)傳感器104。

圖3例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第三實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖3中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，用于控制磁場(chǎng)傳感器104的邏輯器件120附接到其上設(shè)置有傳感器 104的相同的金屬夾件106上。可以使用能夠控制磁場(chǎng)傳感器104的操作的諸如微控制器、ASIC(專用集成電路)等等之類的任何標(biāo)準(zhǔn)的邏輯器件。諸如接合線、帶狀線等之類的電導(dǎo)體110將邏輯器件120電連接到封裝體的一條或多條引線，以提供與邏輯器件的電連接。諸如接合線、帶狀線等之類的另外的電導(dǎo)體122將邏輯器件120電連接到磁場(chǎng)傳感器104。

圖4例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第四實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖4中所示出的實(shí)施例與圖3中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，諸如包括感測(cè)電路的部分的電阻器和/或電容器之類的無(wú)源部件118也被集成在與傳感器104、邏輯器件120和功率半導(dǎo)體管芯102相同的封裝體中，感測(cè)電路包括邏輯器件120和磁場(chǎng)傳感器104。無(wú)源部件118附接到封裝體引線100中的不同的封裝體引線。諸如接合線、帶狀線等之類的電導(dǎo)體110將無(wú)源部件118電連接到邏輯器件120和/或磁場(chǎng)傳感器104。因此，無(wú)源部件118電連接到磁場(chǎng)傳感器104和邏輯器件120以形成期望的感測(cè)電路。

圖5例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第五實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖5中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，金屬夾件106具有逐漸變小的區(qū)域124，針對(duì)該區(qū)域124，金屬夾件106的寬度減小到小于磁場(chǎng)傳感器104的寬度，并且傳感器104被設(shè)置在逐漸變小的區(qū)域124上方。逐漸變小的區(qū)域124被插入在金屬夾件106的較寬的相對(duì)的端部區(qū)域126、128之間。在圖5中用虛線示出了逐漸變小的區(qū)域124的被設(shè)置在磁場(chǎng)傳感器104下方并具有比傳感器104窄的寬度的部分，這是因?yàn)橹饾u變小的區(qū)域124的該區(qū)段被磁場(chǎng)傳感器104覆蓋并因此是看不見(jiàn)的。

圖6例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第六實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖6中所示出的實(shí)施例與圖5中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，金屬夾件106還包括側(cè)面分支130、132，它們?cè)谙鄬?duì)的端部區(qū)域126、128之間與逐漸變小的區(qū)域124平行地延伸。側(cè)面分支130、132與逐漸變小的區(qū)域124間隔開(kāi)并且未被磁場(chǎng)傳感器104覆蓋。側(cè)面分支130、132允許金屬夾件106處理比圖5中的夾的配置更多的電流。然而，由于整個(gè)電流通路并不在磁場(chǎng)傳感器104下方延伸，因此可能需要額外的校準(zhǔn)工作和偏移值。因此，由磁場(chǎng)傳感器104所感測(cè)的磁場(chǎng)并不表示流經(jīng)通路的總電流，而相 反僅表示在傳感器104下方流動(dòng)的電流的部分。

圖7例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第七實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖7中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在與引線100-1不同的封裝體引線100-3上，功率半導(dǎo)體管芯102附接到引線100-1。其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3通過(guò)諸如接合線、帶狀線等之類的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體134提供與半功率半導(dǎo)體管芯102的電連接。這些電導(dǎo)體134中的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體被插入在功率半導(dǎo)體管芯102與磁場(chǎng)傳感器104之間。磁場(chǎng)傳感器104可操作為感測(cè)由在其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3和連接到該引線100-3并且被插入在功率半導(dǎo)體管芯102與磁場(chǎng)傳感器104之間的每個(gè)電導(dǎo)體134所實(shí)現(xiàn)的電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

圖8例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第八實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖8中所示出的實(shí)施例與圖7中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3與功率半導(dǎo)體管芯102之間的電連接由金屬夾件106而不是由接合線或帶來(lái)提供。磁場(chǎng)傳感器104可操作為感測(cè)由在其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3和將該引線100-3電連接到功率半導(dǎo)體管芯102的金屬夾件106所實(shí)現(xiàn)的電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

圖9A例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第九實(shí)施例的自上而下的平面圖，并且圖9B例示了沿著圖9A中標(biāo)記為B-B’的線條的封裝體的橫截面視圖。圖9A和圖9B中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在金屬夾件106下方，金屬夾件106將封裝體引線100-3中的一條封裝體引線電連接到功率半導(dǎo)體管芯102。在圖9A中，磁場(chǎng)傳感器104被示出為虛線框，這是因?yàn)樵谠撘晥D中，傳感器104被金屬夾件106覆蓋。封裝體引線100中的一條或多條引線在金屬夾件106下方延伸，以便在磁場(chǎng)傳感器104的背側(cè)103處提供電連接。磁場(chǎng)傳感器104的頂側(cè)105與上面的金屬夾件106之間的機(jī)械連接并不是必須的，這是因?yàn)閭鞲衅?04由下面的封裝體引線110中的一條或多條封裝體引線來(lái)支撐。磁場(chǎng)傳感器104的頂側(cè)105可以通過(guò)例如氣隙136來(lái)與上面的金屬夾件106電流隔離開(kāi)。此外或替代地，間隔體(在圖9B中未示 出)可以將磁場(chǎng)傳感器104與金屬夾件106分隔開(kāi)，例如如在圖1B中所示出的。例如，間隙136可以被填充有諸如模塑化合物、非導(dǎo)電性粘合劑或非導(dǎo)電性膜/膠帶之類的某種類型的聚合物?；蛘?，在低電壓器件的情形下，導(dǎo)電材料可以填充傳感器104與上面的金屬夾件106之間的間隙136。與圖1B不同，間隔體將被插入在磁場(chǎng)傳感器104的頂側(cè)105與上面的金屬夾件106之間。

圖10例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第十實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖10中所示出的實(shí)施例與圖7中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104具有延伸穿過(guò)傳感器104的開(kāi)口138。各種半導(dǎo)體技術(shù)例如通過(guò)掩模和化學(xué)蝕刻工藝、激光蝕刻工藝等等來(lái)容易地實(shí)現(xiàn)這樣的開(kāi)口138的形成，并且因此就這一點(diǎn)而言不再提供進(jìn)一步的解釋。至少一個(gè)電導(dǎo)體134-1通過(guò)傳感器104中的開(kāi)口138附接到其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3。該引線134-1的另一端附接到功率半導(dǎo)體管芯102以完成對(duì)應(yīng)的電連接。磁場(chǎng)傳感器104可操作為感測(cè)由在其上設(shè)置有磁場(chǎng)傳感器104的引線100-3和通過(guò)磁場(chǎng)傳感器104中的開(kāi)口138附接到該引線100-3的電導(dǎo)體134-1所實(shí)現(xiàn)的電流通路中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

圖11A例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第十一實(shí)施例的自上而下的平面圖，并且圖11B例示了沿著圖11A中標(biāo)記為C-C’的線條的封裝體的橫截面視圖。圖11A和圖11B中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104被嵌入在與一個(gè)或多個(gè)功率半導(dǎo)體器件140相同的管芯102中。管芯102包括半導(dǎo)體主體140，該半導(dǎo)體主體140包括Si或諸如SiC、GaAs、GaN、等等之類的化合物半導(dǎo)體。在半導(dǎo)體主體140中形成一個(gè)或多個(gè)半導(dǎo)體器件138。磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在與一個(gè)或多個(gè)功率器件138相同的半導(dǎo)體主體140中，但與一個(gè)或多個(gè)功率器件138電隔離。電流隔離件142可以被集成在半導(dǎo)體主體140中，或作為具有下面的封裝體引線100-1的接合線的部分。在每種情形下，在圖11B中用一系列箭頭例示了進(jìn)入一個(gè)或多個(gè)功率器件138并從一個(gè)或多個(gè)功率器件138出去到某個(gè)PCB、陶瓷基板、等等(未示出)的電流流動(dòng)路徑。如在圖11B中所示出的，某些電流在附接到管芯102的引線100-1中的磁場(chǎng)傳感器104下方展開(kāi)。由集成式磁場(chǎng)傳感器104來(lái)感測(cè)由在引線 100-1的該部分中流動(dòng)的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。由傳感器104所生成的對(duì)應(yīng)的信號(hào)的幅度與在電流通路的該部分中流動(dòng)的電流的量成比例。在圖11A中所示出的金屬夾件106可以用諸如接合線、帶狀線等之類的不同類型的電導(dǎo)體來(lái)代替。

圖12例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第十二實(shí)施例的自上而下的平面圖。圖12中所示出的實(shí)施例與圖7中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在第三引線100-10上。第一組144諸如接合線、帶狀線等之類的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體各自具有附接至第二引線100-3的第一端和附接至第三引線100-10的第二端。第二組146諸如接合線、帶狀線等之類的一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體各自具有附接至第三引線100-10的第一端和附接至功率半導(dǎo)體管芯102的第二端，功率半導(dǎo)體管芯102附接至第一引線100-1。磁場(chǎng)傳感器104被插入在第一組144一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體與第二組146一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體之間，并感測(cè)由從第一組144一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體經(jīng)過(guò)第三引線100-10流動(dòng)至第二組146一個(gè)或多個(gè)電導(dǎo)體的電流所產(chǎn)生的磁場(chǎng)。

圖13A例示了功率半導(dǎo)體封裝體的第十三實(shí)施例的自上而下的平面圖，并且圖13B例示了沿著圖13A中標(biāo)記為D-D’的線條的封裝體的橫截面視圖。圖13A和圖13B中所示出的實(shí)施例與圖1A和圖1B中所示出的實(shí)施例類似。然而，不同的是，磁場(chǎng)傳感器104被設(shè)置在功率半導(dǎo)體管芯102上而不是金屬夾件106上，金屬夾件106將對(duì)應(yīng)的封裝體引線100-3電連接到功率半導(dǎo)體管芯102。磁場(chǎng)傳感器104與功率半導(dǎo)體管芯102電隔離。在一個(gè)實(shí)施例中，間隔體108將磁場(chǎng)傳感器104與功率半導(dǎo)體管芯102隔離開(kāi)。如在本文中先前描述的，間隔體108可以在傳感器104處提供電流隔離和磁場(chǎng)減小兩者。

如本文中所使用的，術(shù)語(yǔ)“具有”、“包含”、“包括”、“含有”等等是開(kāi)放式術(shù)語(yǔ)，它們指代出現(xiàn)所陳述的元件或特征，但不排除另外的元件或特征。除非上下文明確另外指示，冠詞“一”、“一個(gè)”、或“該”旨在包括復(fù)數(shù)和單數(shù)。

將理解的是，除非另外具體指出，本文中所描述的各實(shí)施例的特征可以彼此進(jìn)行組合。

盡管在本文中已經(jīng)例示和描述了具體實(shí)施例，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員 將意識(shí)到，在不脫離本發(fā)明的范圍的情況下，各種替代的和/或等同的實(shí)施方式可以替代所示出和描述的具體實(shí)施例。本申請(qǐng)旨在覆蓋本文中所討論的具體實(shí)施例的改編或變型。因此，旨在本發(fā)明僅由所附權(quán)利要求及其等同形式來(lái)限定。