霍尔效应设备设计子装配的组装方法

本文提供了使用霍尔效应设备设计子装配的准则。组装方法在本文档中介绍。

介绍

EH Hall在1879年发现的霍尔效应是所有霍尔效应器件的基础。当这种物理效果与现代集成电路（IC）技术结合使用时，许多有用的磁感应产品都是可能的。霍尔元件在正确偏置时会产生与磁场成比例的输出电压。这个小电压通过高质量放大器处理，该放大器产生与施加的磁通密度成比例的模拟信号。在Allegro™霍尔效应设备中，针对各种类型的磁输入对信号进行调节和优化，以产生合适的电输出。

霍尔效应元件通过修改输出电压相对于磁通密度的曲线来响应应力。因此，从芯片到最终客户的设计人员都必须了解热源或机械源产生的环境应力会影响霍尔效应元件的输出，这一点很重要。芯片设计人员可以预期最终用途，构建补偿电路，并以最小化预期环境影响的方式连接多个霍尔元件。当适当的IC设计与适当的封装设计相匹配时，对环境的影响会最小化。

尽管可靠的设计技术可以大大减少封装应力可能对Halleffect IC的影响，但重要的是，组装制造商应采取预防措施，避免不必要的外部应力，例如由过模压，胶合，焊接，引线弯曲或成型所引起的外部应力，引线修剪或修整或夹紧。

除了避免影响电气参数的应力外，还必须避免可能引入任何可靠性风险的应力。本应用笔记为子装配体提供了设计指南，以避免这两个问题。

尽管本文档涵盖了用于安装霍尔效应器件的大多数组装方法，但并未涵盖对常规电路板的焊接。

压力敏感位置

如图1所示，包装上有多个位置容易受到压力的影响，无论采用何种方法组装子组件，将这些区域的压力降至最低都是很重要的。

失败模式

图1中显示的位置与以下故障模式相关联：

（A）模具表面上的力会导致模具破裂。模具可能会立即失效，或者可能会出现裂纹，这是潜在的缺陷。有关发现潜在缺陷的信息，请参见“设计验证测试”部分。冲模上的力也会引起电气参数偏移。如果必须对模具表面施加力，则应将力均匀地分布在整个顶面上。

图1压力敏感位置。（A）模具表面受力会导致模具破裂和参数偏移。（B）电线上的力可能会损坏楔形或球形键。（C）施加到引线上的力或弯曲会损坏楔形键并导致封装开裂。

（B）金键合引线上的力会损坏球形键合（在引线的管芯端）或破坏楔形键合（在引线的引线框端）。这些线非常细，横截面积约为人发的十分之一（见图2）。楔形键的“颈部”甚至更小，约为导线截面积的四分之一。如图2所示（右图），模塑料相对于电线的任何变形或运动都可能造成损坏。同样，它可能会导致立即失败或潜在的缺陷。

（C）施加到引线上的力或弯矩可能会损坏楔形键（可能是潜在缺陷）或封装破裂。

在封装内部，仅一小部分引线嵌入模塑料中。对于K封装，如图4所示，模塑料内部仅0.8毫米的引线（总长为15.5毫米）。最终的杠杆臂将导线上的力放大了19倍，因此，即使很小的力也会损坏楔形键。因此，重要的是在引线形成过程中遵循引线夹持准则，并在其他处理步骤中避免作用在引线上的力。

编辑：hfy