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產(chǎn)品分類

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類型分類:
科普知識(shí)
數(shù)據(jù)分類:
霍爾傳感器

反偏壓封裝改進(jìn)(SE、SG、SH 和 SJ 與 SA 和 SB 相比)

發(fā)布日期:2022-04-26 點(diǎn)擊率:407

作者:Daniel Dwyer,Allegro MicroSystems, LLC

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摘要

除了在過(guò)去十年內(nèi)在霍爾傳感器 IC 技術(shù)方面取得了一些進(jìn)展之外,Allegro? MicroSystems 在反饋偏壓器件的封裝方面也取得了重大進(jìn)展。磁性回路元件和高溫材料的使用可幫助制造商(想將這些元件和材料用在最終的傳感器模塊產(chǎn)品中)降低系統(tǒng)總成本。創(chuàng)新型封裝設(shè)計(jì)與裝配技術(shù)有助于生產(chǎn)出更小、更強(qiáng)大的器件。

SA 和 SB 封裝

Allegro 的 SA 和 SB 是第一代反偏壓封裝的代表。SA 和 SB 由機(jī)械裝配組件組成,這些組件將通過(guò)超聲波焊接方式焊接到成品封裝上。模塑霍爾效應(yīng) IC 是系統(tǒng)的大腦,極片和稀土磁鐵可強(qiáng)化磁性回路,而外殼和端蓋則構(gòu)成了封裝殼體。

SA 和 SB 僅在尺寸方面有所差別:SB 長(zhǎng) 7  mm,而 SA 長(zhǎng) 9  mm。尺寸較大的 SA 主要用于單元件霍爾效應(yīng)器件,與差分器件相比,這種器件需要更大、更復(fù)雜的磁鐵系統(tǒng)。

圖 1

圖 1:差分封裝部件分解圖。



SE、SG、SH 和 SJ 封裝

與 SA 和 SB 一樣,比較新的 SE、SG、SH 和 SJ 封裝具有齒輪出傳感器 IC 所需的所有元件。與 SA 和 SB 不同的是,新封裝的功能部件的裝配和成型制作都是在一個(gè)步驟中完成的。請(qǐng)參考圖 2 查看 SB 封裝的橫截面,參考圖 3 查看 SG 封裝的橫截面。SG 封裝的橫截面也是 SE、SH 和 SJ 的橫截面的典型代表。SE 允許采用較大的、專門設(shè)計(jì)的稀土磁鐵來(lái)進(jìn)行 TPO(真通電)和近接感測(cè),而較小的 SG、SH 和 SJ 封裝允許采用差動(dòng)磁鐵來(lái)進(jìn)行速度和方向感測(cè)。

圖 2

圖 2:SB 封裝的橫截面。



圖 3

圖 3:SG 封裝的橫截面。

SE、SG、SH 和 SJ 的引線框

這四種封裝具有相同的制造流程和封裝尺寸,但卻擁有不同的引線框。SE、SG 和 SJ 有四根引線,可以與集電極開(kāi)路 3 線器件配合使用;而 SH 有兩根寬引線,可以與 2 線器件配合使用。SH 的兩根引線比 SG 的引線要寬,便于錫焊或焊接。SE 和 SJ 的引線比 SH 的引線窄,但他們能夠伸展,因而也便于錫焊或焊接。

SGSHSJSE
SG              SHSJSE

圖 4:高級(jí)封裝的等角視圖。





在這四種封裝中,引線的尺寸和間隔滿足以下條件:他們的成形不會(huì)導(dǎo)致封裝包膜的外直徑增大。

模塑至引線的一端的熱塑性引線棒可以控制引線在運(yùn)輸和后續(xù)加工期間的共面性和平直度。

位于封裝背面的模塑部件能在后續(xù)的裝配步驟中幫助進(jìn)行定向和定位。參考圖 5。

圖 8

圖 5:SG 封裝背面的等角視圖。



SE、SG、SH 和 SJ 封裝的優(yōu)勢(shì)

與第一代封裝(參考圖 2 和圖 3)相比,獲得專利的 Allegro SE、SG、SH 和 SJ 封裝能讓稀土磁鐵更加靠近 IC。憑借這項(xiàng)幾何優(yōu)勢(shì),器件可以使用比標(biāo)準(zhǔn)封裝中更小的稀土磁鐵來(lái)滿足大氣隙性能要求。所得小封裝可以輕易滿足現(xiàn)如今的齒輪齒感測(cè)應(yīng)用的緊密間隔要求。

在 SA 和 SB 中進(jìn)行裝配所需的間隙會(huì)致使整個(gè)包裝內(nèi)部都存在空隙(參考圖 1)。由于 SE、SG、SH 和 SJ 沒(méi)有這樣的空隙,其散熱性能會(huì)更好,而且本來(lái)在隨后的灌封操作中可能會(huì)出現(xiàn)的滯留氣泡也不會(huì)再出現(xiàn)。

通過(guò)減少 SE、SG、SH 和 SJ 封裝中的熱傳導(dǎo)通路,可以進(jìn)一步改善散熱性能。通過(guò)采用一步成型工藝,可以消除 IC 的引線框和稀土磁鐵之間常見(jiàn)的塑料層。導(dǎo)熱性的提高意味著稀土磁鐵的散熱能力增強(qiáng),從而使器件能夠在更高的環(huán)境溫度下工作。參考圖 3。

SE、SG、SH 和 SJ 解決方案的優(yōu)勢(shì)

  • 封裝尺寸小
    一步式熱固性成型工藝允許稀土磁鐵與 IC 緊密靠近,從而有助于提高磁效率和減小稀土磁鐵尺寸。通過(guò)采用一步式熱固性成型工藝,還能實(shí)現(xiàn)更薄的墻體和更小的封裝尺寸。

  • 系統(tǒng)實(shí)施簡(jiǎn)單
    反偏壓封裝(在這個(gè)結(jié)實(shí)耐用的小型封裝內(nèi)有一個(gè)優(yōu)化的稀土磁鐵)僅需要最低限度的磁性回路設(shè)計(jì)知識(shí)。

  • 高溫操作
    一步式熱固性成型工藝可以改善散熱情況,使器件能夠在高溫下操作。

  • 強(qiáng)大的后期處理能力
    一步式成型工藝可以消除空隙、防止在灌封或包覆成型過(guò)程中產(chǎn)生氣泡。

  • 便于進(jìn)行引線錫焊和焊接
    SE、SH 和 SJ 封裝優(yōu)化的引線配置使錫焊和焊接工作變得更加簡(jiǎn)單。

封裝矩陣表

封裝

制造

霍爾 IC 類型

接口

外殼直徑
(mm)

外殼深度
(mm)

機(jī)械

模塑

單一

差分

3 線

2 線

SA

X

 

X

X

X

 

9

9

SB

X

 

X

X

X

X

9

7

SE

 

X

X

 

X

 

10

7

SG

 

X

 

X

X

 

8

5.5

SH

 

X

 

X

 

X

8

5.5

SJ

 

X

 

X

X

 

8

5.5

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