專利名稱：具有布置在磁體上的元件的磁力傳感裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種磁力傳感裝置，例如包含一個磁阻元件來檢測磁體運動的磁力傳感器。
背景技術(shù)：
JP-A-9-196701中公開了一種磁力傳感器的示例。附圖9和圖10圖示了這種磁力傳感器的相關(guān)部分。磁力傳感器包含一個傳感芯片31，它包含一個由磁阻元件MRE1、MRE2組成的第一MRE對1和一個由磁阻元件MRE3、MRE4組成的第二MRE對2。傳感芯片31被安裝在朝著轉(zhuǎn)子RT的位置，轉(zhuǎn)子RT上有磁性材料制成的齒。傳感芯片31和用于放大傳感芯片31輸出的信號和/或?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)變?yōu)槎M(jìn)制信號的電路芯片32被設(shè)置在簧片結(jié)構(gòu)33上并和成型樹脂34塑造在一起，形成一個模制單元。電源終端T1、輸出終端T2和地線終端T3從模制單元中引出。
磁力傳感器同時包括一個偏置的磁體35，其上有一個沿縱向延伸的凹槽35a。包括傳感芯片31和電路芯片32的模制單元被設(shè)置在凹槽35a的底部表面并用粘結(jié)劑粘連。這樣，傳感芯片31上的磁阻元件就被布置在偏置磁場中。
由于轉(zhuǎn)子RT的旋轉(zhuǎn)，布置有磁阻元件MRE1-MRE4的磁場就發(fā)生了改變。這些元件的磁阻將隨著磁場的改變而改變。通過檢測磁阻元件磁阻的變化便可以得到轉(zhuǎn)子RT的旋轉(zhuǎn)速度。MRE1-MRE4形成一個電橋，電橋輸出信號由電路芯片32進(jìn)行處理并從輸出終端T2輸出。
像傳感芯片31和電路芯片32這樣的磁力傳感器組件被布置在簧片結(jié)構(gòu)33上并且塑造在一起，形成一個模制單元。然后模制單元被安裝在磁體35上。或者將組件和印刷電路板連接起來，然后將電路板布置在磁體35上。在這種傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)中，用來在其上設(shè)置組件的簧片結(jié)構(gòu)或者電路板是必須的，這就導(dǎo)致了生產(chǎn)成本的增加。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是考慮到上述問題而產(chǎn)生的，并且本發(fā)明的目的是提供一種改進(jìn)的磁力傳感裝置，其中用在這種磁力傳感裝置中的元件數(shù)目相應(yīng)減少，同時提供了一種結(jié)構(gòu)以方便地布置這些元件。
磁力傳感裝置用來檢測由于運動的磁性元件造成的磁場變化。例如，在靠近磁性轉(zhuǎn)子的地方布置一個磁力傳感裝置，來檢測磁性轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度。磁力傳感裝置包括一個用來產(chǎn)生偏置磁場的磁體、布置于磁體上的電子元件和形成于磁體上并用來連接電子元件的導(dǎo)線。
導(dǎo)線通過印刷或類似方式形成于磁體表面。電子元件包括傳感芯片和用來處理傳感芯片輸出信號的電路芯片，這些電子元件被設(shè)置在磁體表面并與磁體表面形成的導(dǎo)線電連接。傳感芯片包含一個由用來檢測磁場變化的磁阻形成的電橋。電子元件可以直接設(shè)置于導(dǎo)線上并與導(dǎo)線直接相連?；蛘?，電子元件可以設(shè)置于磁體上并通過連接線與導(dǎo)線電連接。
一個朝著要檢測轉(zhuǎn)速的磁性轉(zhuǎn)子方向延伸的凹槽可以在磁體上形成。在這種方式中，導(dǎo)線在凹槽底部表面形成，并且電子元件被設(shè)置于底部表面并與導(dǎo)線電連接。當(dāng)把電子元件布置在凹槽中并與導(dǎo)線相連后，這些元件與導(dǎo)線一起通過成型樹脂被模制成型。
優(yōu)選的是，使用塑性磁體來產(chǎn)生偏置磁場。在這種方式中，部分導(dǎo)線可以在塑性磁體成型過程中嵌于塑性磁體內(nèi)。磁體可以成形為其內(nèi)部具有中空空間。在這種方式中，導(dǎo)線在中空空間內(nèi)壁上形成，并且電子元件布置在內(nèi)壁上并與內(nèi)壁上形成的導(dǎo)線電連接。
通過本發(fā)明，用來布置電子元件的簧片結(jié)構(gòu)或者印刷電路板不再需要，這樣就減少了構(gòu)成磁力傳感裝置所需要的組件數(shù)目。更進(jìn)一步，電子元件可以很容易地布置于導(dǎo)線上并與磁體表面形成的電連接。參照附圖，對下面描述的本發(fā)明實施方式會有更好的理解，本發(fā)明的其他目的和特征就變的顯而易見了。


圖1是顯示根據(jù)本發(fā)明磁力傳感裝置的俯視圖；圖2是磁力傳感裝置從圖1中沿線II-II截取的剖視圖。
圖3是磁力傳感裝置從圖1中沿線III-III截取的剖視圖。
圖4顯示了與圖2相對應(yīng)的磁力傳感裝置修改結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖5顯示了與圖2相對應(yīng)的磁力傳感裝置修改結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖6顯示了與圖3相對應(yīng)的磁力傳感裝置修改結(jié)構(gòu)的剖視圖。
圖7A是磁體修改結(jié)構(gòu)的俯視圖，導(dǎo)線在其上形成。
圖7B是顯示磁體沿圖7A中VIIB-VIIB線截取的剖視圖。
圖8A是顯示包含嵌入導(dǎo)線的磁體修改結(jié)構(gòu)的俯視圖。
圖8B是磁體沿圖8A中VIIIB-VIIIB線截取的剖視圖。
圖9是顯示傳統(tǒng)磁力傳感裝置的俯視圖，這種裝置用來檢測由磁性材料制成的轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)速。
圖10是磁力傳感器從圖9中沿線X-X截取的剖視圖。
具體實施例方式
本發(fā)明的優(yōu)選實施例將參考圖1-3進(jìn)行描述。圖1中所示的磁力傳感器可被用作例如檢測旋轉(zhuǎn)磁體旋轉(zhuǎn)速度的傳感器。磁力傳感器被布置成面對旋轉(zhuǎn)物體。如圖1所示，磁力傳感器包括一個傳感芯片11，一個電路芯片12，一個電容C，一個偏置磁體13和其它相關(guān)組件。這些組件全部被包含在外部殼體14中。
傳感芯片11包括兩對磁阻元件，第一對由磁阻MRE1、MRE2組成，第二對由MRE3和MRE4組成。電路芯片12將傳感芯片11輸出的信號放大和/或?qū)⑿盘栟D(zhuǎn)換為二進(jìn)制信號。電容C降低了噪聲信號對傳感芯片11和電路芯片12的影響。偏置磁體13為傳感芯片11提供了一個偏置磁場。偏置磁體13具有一個U型的橫截面和凹槽15，并且凹槽15形成的U形朝著磁性轉(zhuǎn)子的方向延伸，轉(zhuǎn)子的旋轉(zhuǎn)速度要通過傳感裝置進(jìn)行檢測。偏置磁體13的N極在靠近磁性轉(zhuǎn)子的一端，S極在遠(yuǎn)離磁性轉(zhuǎn)子的一端。在這種特定的實施例中，偏置磁體13是可塑磁體，雖然也可以使用其它類型的磁體。
如圖1-3所示，由多條金屬絲組成的導(dǎo)線16在凹槽15底部表面15a上面形成并隨之延伸，凹槽15在偏置磁體13上形成。傳感芯片11，電路芯片12和其它組件通過導(dǎo)線16實現(xiàn)電連通。導(dǎo)線16通過印刷、蒸汽沉淀、電鍍、噴墨或類似方法制成。電源終端T1，輸出終端T2和接地終端T3布置在外殼14上并通過焊線18與導(dǎo)線16連通。
如圖2所示，傳感芯片11和電路芯片12被直接布置在導(dǎo)線16上并相互電連通。電容C與導(dǎo)線16之間通過可導(dǎo)電的粘結(jié)劑連接。傳感芯片11，電路芯片12和電容C與導(dǎo)線16之間都通過成型樹脂粘結(jié)。如圖3所示，傳感芯片11的電極D與導(dǎo)線11之間直接通過焊料突起B(yǎng)連接。電路芯片12與導(dǎo)線16通過類似的方式實現(xiàn)導(dǎo)通。換句話說，這些組件中裸露的芯片與凹槽15底部表面15a上形成的導(dǎo)線16直接相連。
上面描述的磁力傳感裝置被安置成面對磁性材料制成的轉(zhuǎn)子，并且檢測形成在傳感芯片11中的磁場的變化，該磁場在偏置磁體13和磁性轉(zhuǎn)子磁場的作用下產(chǎn)生。通過檢測磁場的變化，可以檢測出磁阻元件MRE1-MRE4中磁阻的變化。這樣便可以檢測轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)速。傳感芯片11的輸出信號經(jīng)過電路芯片12處理后，從輸出終端T2輸出。
上面介紹的本發(fā)明實施方式的優(yōu)點將在下面概括。包括傳感芯片11和電路芯片12在內(nèi)的組件被直接布置在凹槽15底部表面15a內(nèi)形成的導(dǎo)線16上并與導(dǎo)線16電連通。因此，傳統(tǒng)磁力傳感器中用于設(shè)置組件所必需的簧片結(jié)構(gòu)或者印刷電路板不再需要。另外，由于直接在偏置磁體13上布置傳感芯片11，電路芯片11和偏置磁體13之間的距離被縮短。磁力傳感器的敏感度得到提高。
導(dǎo)線16直接形成于偏置磁體13的凹槽15的底部表面15a上。因此，導(dǎo)線16可以通過印刷、蒸汽沉淀、電鍍或類似的方法來制造，并且組件也能夠很容易地與導(dǎo)線16相連。偏置磁體13具有一個形成了凹槽15的U型橫截面。這樣，傳感裝置的組件能夠被適當(dāng)?shù)厝菁{于凹槽15內(nèi)，并且成型樹脂17也能夠被很好地保持在凹槽15內(nèi)。更進(jìn)一步，由于偏置磁體13是由塑性磁體形成的，因此上面的導(dǎo)線16能夠保證與磁體絕緣。
本發(fā)明并不僅限于上述的實施方式，還可以進(jìn)行各種各樣的修改。下面所介紹的便是如何修改上述實施方式的一些示例。如圖4所示，導(dǎo)線19的一部分可以嵌于塑性磁體13內(nèi)。導(dǎo)線19可以隨塑性磁體13一起使用嵌入成型的方式制成。部分導(dǎo)線暴露于凹槽15的底部表面15a，包括傳感芯片11和電路芯片12在內(nèi)的組件被安裝在這部分導(dǎo)線上并與導(dǎo)線相連。
如圖5所示，導(dǎo)線16可以延伸到包括傳感芯片11和電路芯片12在內(nèi)的組件附近，并且這些組件可以通過連接線20間接地連接起來。在這種方式中，同樣不需要簧片結(jié)構(gòu)或者印刷電路板來布置組件。
偏置磁體13可以通過內(nèi)部中空的圓柱體或者棒狀物體來形成。例如，如圖6所示，內(nèi)部有一個空腔23的偏置磁體可以通過一個U型部分21和一個靠近U型部分21開口的扁平板22來形成。U型部分21包括一個凹槽21a，與上述實施方式中的凹槽15相似。包括傳感芯片11和電路芯片12在內(nèi)的磁力傳感器模制組件被容納在凹槽21a內(nèi)，并且凹槽21a的開口處被扁平板22封閉。
除了磁力傳感器外，本發(fā)明還可以應(yīng)用于其它磁力裝置，并且磁體的形狀可以做多種修改。例如如圖7A和7B所示，可以使用一個表面布有導(dǎo)線25的盒狀磁體24?；蛘呷鐖D8A和8B所示，導(dǎo)線27的一部分可以嵌于磁體26內(nèi)部，導(dǎo)線27的剩余部分可以布于磁體26的表面。從導(dǎo)線27嵌入部分中引出的一部分可以作為一個終端。磁力裝置的組件直接布置于導(dǎo)線27在表面的部分上。
在上述這種實施方式中，傳感芯片11和電路芯片12以裸露芯片的形式被直接布置在磁體13上形成的導(dǎo)線16上面。以封裝芯片的形式將這些組件布置在導(dǎo)線16上也是可能的。以倒裝晶片結(jié)構(gòu)布置這些組件也是可能的。磁體不局限于塑性磁體。只要有足夠長的絕緣表面以形成導(dǎo)線，其它類型的磁體就可以使用。
雖然關(guān)于上述的具體實施方式
，已經(jīng)對本發(fā)明進(jìn)行了展示和描述，但是，對于那些本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來說，顯然可以對形式和細(xì)節(jié)作修改，只要不脫離所附權(quán)利要求書中所限定的發(fā)明范疇。
權(quán)利要求
1.一種磁力傳感裝置，包括一個磁體(13)；磁體表面形成的導(dǎo)線(16)；布置于磁體表面并與導(dǎo)線相導(dǎo)通的電子元件(11，12，C)
2.如權(quán)利要求1所述的磁力傳感器，其特征在于所述磁體(13)是可塑磁體。
3.如權(quán)利要求1所述的磁力傳感器，其特征在于所述導(dǎo)線(16)形成于磁體(13)表面并沿著磁體表面延伸。
4.如權(quán)利要求1所述的磁力傳感器，其特征在于所述導(dǎo)線(19)的一部分嵌入到磁體(13)中，該導(dǎo)線的另一部分暴露于磁體表面，并且當(dāng)磁體形成時，所述導(dǎo)線與磁體一起形成。
5.如權(quán)利要求1-4任一所述的磁力傳感器，其特征在于所述電子元件(11，12，C)被直接設(shè)置在導(dǎo)線(16)上并與所述導(dǎo)線電連接。
6.如權(quán)利要求1-4任一所述的磁力傳感器，其特征在于所述電子元件(11，12，C)被直接設(shè)置于磁體(13)表面；所述導(dǎo)線(16)形成于磁體(13)表面并延伸到電子元件的附近；以及電子元件與導(dǎo)線之間通過連接線(20)電連接。
7.如權(quán)利要求1所述的磁力傳感器，其特征在于所述電子元件包含一個具有磁阻元件(MRE1-4)的傳感芯片(11)；磁體(13)是一個偏置磁體，其為磁阻元件(MRE1-4)提供一個磁場；磁阻元件檢測由靠近磁阻元件的運動磁性元件的而造成的磁場變化。
8.如權(quán)利要求7所述的磁力傳感器，其特征在于所述磁體(13)成形為一個U形，其具有一個凹槽15，該凹槽15朝著所面對的運動磁性元件的方向延伸；導(dǎo)線(16)的至少一部分形成于凹槽底部表面(15a)上并沿著凹槽底部表面(15a)延伸；傳感芯片(11)設(shè)置于凹槽底部表面(15a)上，并與凹槽底部表面(15a)上的導(dǎo)線(16)電連接。
9.如權(quán)利要求7所述的磁力傳感器，其特征在于所述磁體具有形成在其內(nèi)部的中空空間(23)；導(dǎo)線(16)的至少一部分形成于中空空間的內(nèi)壁上；以及傳感芯片(11)被設(shè)置于內(nèi)壁上并且與內(nèi)壁上的導(dǎo)線電連接。
10.如權(quán)利要求9所述的磁力傳感裝置，其特征在于所述磁體中空空間(23)是通過將第一部分(21)和第二部分(22)連接起來而形成的，其中第一部分(21)具有一個U形的橫截面，第二部分(22)具有用來封閉U形橫截面的開口的平板形狀。
全文摘要
一種磁力傳感裝置，通過檢測磁場的變化來檢測例如磁性材料制成的轉(zhuǎn)子的轉(zhuǎn)動速度。磁力傳感裝置由磁體(13)、包括傳感芯片(11)和用來在電子元件間導(dǎo)電的導(dǎo)線(16)在內(nèi)的電子元件組成。導(dǎo)線(16)形成于磁體(13)的表面，并且電子元件被直接設(shè)置于導(dǎo)線上并與導(dǎo)線電連接。作為選擇，電子元件也可以布置在磁體(13)上并與導(dǎo)線之間通過連接線(20)電連接。在這種方式中，用來布置電子元件的簧片結(jié)構(gòu)或者印刷電路板就不再需要，因此降低了磁力傳感裝置所使用的部件數(shù)目。
文檔編號G01D5/12GK1737503SQ200510091678
公開日2006年2月22日 申請日期2005年8月15日 優(yōu)先權(quán)日2004年8月19日
發(fā)明者車戶紀(jì)博 申請人:株式會社電裝