芯片式磁傳感器及其制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種芯片式磁傳感器，包括芯片、線路板、殼體、引腳針以及芯片支架，在所述殼體上設(shè)有導(dǎo)磁孔，所述芯片和所述線路板設(shè)于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與所述導(dǎo)磁孔相對，所述芯片通過所述線路板與所述引腳針電連接，所述引腳針將所述芯片與設(shè)于所述殼體外的外部元件電連接，所述芯片固定于所述芯片支架，借助所述芯片支架使所述芯片的感應(yīng)面緊貼所述殼體的內(nèi)表面。該芯片式磁傳感器靈敏度高。本發(fā)明還提供一種芯片式磁傳感器的制造方法。
【專利說明】芯片式磁傳感器及其制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于傳感器領(lǐng)域，具體涉及一種芯片式磁傳感器及其制作方法。
【背景技術(shù)】
[0002]電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度以及光等能夠產(chǎn)生磁場，磁場能夠引起磁敏元件的磁性能發(fā)生變化。將磁敏元件的磁性能的變化轉(zhuǎn)換成電信號，測量該電信號即可獲知被測區(qū)域是否存在能夠產(chǎn)生磁場的電流、應(yīng)力應(yīng)變、溫度或光等。磁傳感器即是利用磁敏元件的這些特性發(fā)展起來的測量技術(shù)。
[0003]傳統(tǒng)的磁傳感器以線圈為磁敏元件，其具有體積大、靈敏度低以及重量重等缺點，已無法滿足相關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】對磁傳感器小型化、集成化的需求。為此，技術(shù)人員開發(fā)了芯片式磁傳感器，即磁傳感器以芯片作為磁敏單元。這種磁傳感器具有體積小、重量輕、靈敏度高以及易于集成的優(yōu)點，廣為市場青睞。
[0004]芯片式磁傳感器包括芯片、電路板以及殼體。裝配時，首先將芯片固定于電路板，再將芯片和電路板置于殼體內(nèi)，最后通過樹脂膠將芯片和電路板固定于殼體內(nèi)。由于殼體內(nèi)部空間和電路板尺寸的限制，芯片的感應(yīng)面根本無法貼近殼體的內(nèi)表面，從而導(dǎo)致芯片的感應(yīng)面與被測物體之間的距離較大，影響芯片式磁傳感器的測量精度。另外，如果芯片自殼體內(nèi)伸出或接近殼體的外表面，那么芯片又會受外界其它磁信號的干擾，從而導(dǎo)致芯片式磁傳感器的測量精度降低。受上述結(jié)構(gòu)的限制，目前的芯片式磁傳感器的靈敏度還無法對弱磁進行檢測。為此，需要相關(guān)技術(shù)人員開發(fā)一種靈敏度更高的芯片式磁傳感器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題就是針對磁傳感器中存在的上述缺陷，提供一種芯片式磁傳感器及其制作方法，其靈敏度高。
[0006]為此，本發(fā)明提供一種芯片式磁傳感器，一種芯片式磁傳感器，包括芯片、線路板、殼體以及引腳針，在所述殼體上設(shè)有導(dǎo)磁孔，所述芯片和所述線路板設(shè)于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與所述導(dǎo)磁孔相對，所述芯片通過所述線路板與所述引腳針電連接，所述引腳針將所述芯片與設(shè)于所述殼體外的外部元件電連接，還包括芯片支架，所述芯片固定于所述芯片支架，借助所述芯片支架使所述芯片的感應(yīng)面緊貼所述殼體的內(nèi)表面。
[0007]其中，在所述芯片支架上設(shè)有卡槽，所述芯片嵌于所述卡槽內(nèi)，所述卡槽的深度與所述芯片的高度一致，以使所述芯片的感應(yīng)面與所述芯片支架的上表面齊平。
[0008]其中，所述線路板為硬質(zhì)線路板，所述芯片支架支撐于所述線路板，在所述線路板上設(shè)有線路板焊盤，所述引腳針與所述線路板焊盤電連接；
[0009]在所述芯片支架上設(shè)有貫穿其厚度的導(dǎo)電通道和設(shè)置在其表面的支架焊盤，所述導(dǎo)電通道與所述支架焊盤電連接，所述芯片上設(shè)有芯片焊盤，所述芯片焊盤和所述線路板焊盤分別與設(shè)置在所述芯片支架上、下表面的所述支架焊盤電連接，借助所述導(dǎo)電通道和所述支架焊盤將所述芯片焊盤與所述線路板焊盤電連接。[0010]其中，所述線路板為軟質(zhì)線路板，在所述軟質(zhì)線路板上設(shè)有多個第一焊盤、與所述引腳針電連接的多個第二焊盤以及窗口，所述軟質(zhì)線路板置于所述芯片的頂部，并使所述芯片與所述窗口的位置相對，同時使所述第一焊盤與設(shè)于所述芯片上的芯片焊盤一一對應(yīng)電連接，所述第一焊盤和所述第二焊盤一一對應(yīng)電連接，所述軟質(zhì)線路板將所述芯片焊盤和所述引腳針電連接。
[0011]其中，還包括支撐臺，所述芯片支架固定于所述支撐臺的承載面，所述支撐臺設(shè)于所述殼體內(nèi)。
[0012]其中，在所述支撐臺的承載面上設(shè)有多個定位凸部，所述芯片支架固定于所述定位凸部之間。
[0013]其中，在所述支撐臺的承載面上設(shè)有三個定位凸部，所述芯片支架嵌置于所述定位凸部之間。
[0014]其中，所述支撐臺與所述芯片支架為一體結(jié)構(gòu)。
[0015]其中，在所述支撐臺上設(shè)有貫穿其厚度的第二通孔，所述第二通孔的數(shù)量與所述引腳針的數(shù)量相等，所述引腳針的一端穿過所述第二通孔與對應(yīng)的所述第二焊盤電連接。
[0016]其中，還包括用于過濾噪音的濾波電路，所述濾波電路設(shè)于所述線路板。
[0017]其中，所述芯片包括由磁敏感薄膜構(gòu)成的惠斯通電橋電路，所述磁敏感薄膜為霍爾效應(yīng)薄膜、各向異性磁電阻薄膜、巨磁電阻薄膜、隧道磁電阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍爾效應(yīng)薄膜。
[0018]其中，所述殼體采用坡莫合金、鐵氧體或硒鋼片制作；或者，采用金屬材料或非金屬材料制作，并在其表面加鎳鐵或坡莫合金的鍍層。
[0019]其中，所述引腳針的端部為平面頭。
[0020]本發(fā)明還提供一種芯片式磁傳感器的制造方法，包括:
[0021]提供芯片和芯片支架，并將所述芯片固定于所述芯片支架的卡槽內(nèi)；
[0022]提供軟質(zhì)線路板，將所述軟質(zhì)線路板置于所述芯片支架的頂部，并使所述芯片與設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的窗口的位置相對，以及使設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的第一焊盤與設(shè)于所述芯片上的芯片焊盤電連接；
[0023]提供支撐臺，將所述芯片支架固定于所述支撐臺，并使設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的第二焊盤與設(shè)于所述支撐臺上的第二通孔的位置相對；
[0024]提供引腳針，將所述引腳針插入所述第二通孔內(nèi)，并使所述引腳針與所述第二焊盤電連接；
[0025]提供殼體，將所述支撐臺固定于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與設(shè)于所述殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。
[0026]本發(fā)明還提供一種芯片式磁傳感器的制造方法，包括:
[0027]提供芯片和芯片支架，并將所述芯片固定于所述芯片支架的卡槽內(nèi)；
[0028]提供硬質(zhì)電路板，將所述芯片支架固定于所述硬質(zhì)電路板，并使所述芯片支架上的支架焊盤與所述硬質(zhì)線路板上的線路板焊盤相對，將芯片焊盤與所述支架焊盤電連接；
[0029]提供引腳針，將所述引腳針固定于所述導(dǎo)電通孔內(nèi)；
[0030]提供殼體，將所述硬質(zhì)電路板固定于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與設(shè)于所述殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。[0031]本發(fā)明具有以下有益效果:
[0032]本發(fā)明提供的芯片式磁傳感器由芯片支架來支撐芯片，調(diào)節(jié)芯片支架的高度可以調(diào)節(jié)芯片的感應(yīng)面與殼體內(nèi)表面之間的距離，并使所述芯片的感應(yīng)面緊貼所述殼體的內(nèi)表面，這樣既可以使芯片的感應(yīng)面盡可能地靠近被測物體，又可以減少其它外界磁場對芯片的影響，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0033]圖1為本發(fā)明實施例芯片式磁傳感器的分解圖；
[0034]圖2本發(fā)明實施例硬質(zhì)線路板的立體圖；
[0035]圖3a為本發(fā)明實施例芯片支架的立體圖；
[0036]圖3b為本發(fā)明實施例另一芯片支架的立體圖；
[0037]圖3c為本發(fā)明實施例將芯片支架固定于線路板的示意圖；
[0038]圖4a為本發(fā)明實施例芯片的結(jié)構(gòu)圖；
[0039]圖4b為本發(fā)明實施例另一芯片的部分結(jié)構(gòu)圖；
[0040]圖4c為本發(fā)明實施例又一芯片的部分結(jié)構(gòu)圖；
[0041]圖5為本發(fā)明實施例一體結(jié)構(gòu)的芯片支架和線路板的立體圖；
[0042]圖6a為本發(fā)明另一實施例軟質(zhì)線路板的立體圖；
[0043]圖6b為本發(fā)明實施例軟質(zhì)線路板與芯片的連接示意圖；
[0044]圖7a為本發(fā)明實施例芯片支架的立體圖；
[0045]圖7b為本發(fā)明實施例另一芯片支架的立體圖；
[0046]圖8為本發(fā)明另一實施例支撐臺的立體圖；
[0047]圖9為本發(fā)明實施例芯片式磁傳感器的制造方法的流程圖；
[0048]圖10為本發(fā)明實施例芯片式磁傳感器的另一制作方法的流程圖。
【具體實施方式】
[0049]為使本領(lǐng)域的技術(shù)人員更好地理解本發(fā)明的技術(shù)方案，下面結(jié)合附圖對本發(fā)明提供的芯片式磁傳感器及其制作方法進行詳細(xì)描述。
[0050]圖1為本發(fā)明實施例芯片式磁傳感器的分解圖。如圖1所示，芯片式磁傳感器包括殼體1、線路板2、芯片3、芯片支架4以及引腳針5，線路板2、芯片3和芯片支架4設(shè)于殼體I內(nèi)，而且芯片3與設(shè)于殼體I上的導(dǎo)磁孔11的位置相對。芯片式磁傳感器通過引腳針5與諸如電路板等其它部件電連接。
[0051]在本實施例中，線路板2采用硬質(zhì)線路板，芯片3固定于芯片支架4，芯片支架4支撐于線路板2，并通過線路板2與引腳針5電連接。換言之，本實施例硬質(zhì)線路板既用于支撐芯片支架4，又用于芯片3與引腳針5的電連接。
[0052]在加工芯片式磁傳感器時，可以根據(jù)殼體I的內(nèi)徑尺寸來加工硬質(zhì)線路板的尺寸，使硬質(zhì)線路板與殼體I緊密配合，這樣可以不采用樹脂膠而將芯片3、芯片支架4固定于殼體I內(nèi)，這不僅可以簡化芯片式磁傳感器的結(jié)構(gòu)，而且可以減少芯片式磁傳感器的制作工序，從而降低芯片式磁傳感器的制作成本。
[0053]本實施例芯片支架4的高度可以根據(jù)需要任意加工，只要使芯片3的感應(yīng)面緊貼殼體I的內(nèi)表面即可，這樣可以減小芯片3的感應(yīng)面與被測物體之間的距離，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
[0054]圖2本發(fā)明實施例硬質(zhì)線路板的立體圖。如圖2所示，在硬質(zhì)線路板上設(shè)有線路板焊盤21、導(dǎo)電通孔22和布線23，線路板焊盤21和導(dǎo)電通孔22通過布線23電連接。弓丨腳針5的一端固定于導(dǎo)電通孔22內(nèi)。導(dǎo)電通孔22的內(nèi)壁設(shè)有導(dǎo)電膜，導(dǎo)電膜與硬質(zhì)線路板上的布線23電連接，借助導(dǎo)電膜使引腳針5與硬質(zhì)線路板2上的布線23電連接。
[0055]圖3a為本發(fā)明實施例芯片支架的立體圖。如圖3a所示，在芯片支架4上設(shè)有用于固定芯片3的卡槽41，芯片3嵌于卡槽41內(nèi)。在芯片支架4上設(shè)有貫穿其厚度的導(dǎo)電通道42，在芯片支架4的上表面和下表面均設(shè)有支架焊盤43，設(shè)于芯片支架4上表面的支架焊盤43用于電連接芯片3，設(shè)于芯片支架4下表面的支架焊盤43用于電連接線路板2。導(dǎo)電通道42與與其對應(yīng)的支架焊盤43電連接。
[0056]圖3b為本發(fā)明實施例另一芯片支架的立體圖。如圖3b所示，芯片支架4包括卡槽41、導(dǎo)電通道42和支架焊盤43，卡槽41、導(dǎo)電通道42和支架焊盤43的位置關(guān)系與圖3a芯片支架完全相同，在此不再贅述。不同之處在于:導(dǎo)電通道42采用貫穿其厚度的導(dǎo)電孔。在此介紹了導(dǎo)電通道42為導(dǎo)電槽或?qū)щ娍?，但本發(fā)明并不局限于此，導(dǎo)電通道42還可以采用其它形狀，如導(dǎo)電柱。
[0057]本實施例，芯片支架4固定于線路板2的上表面，并使設(shè)于芯片支架4下表面的支架焊盤43與設(shè)于線路板2上的線路板焊盤電連接。圖3c示出了將芯片支架固定于線路板的示意圖。芯片3借助卡槽41固定于芯片支架4上的卡槽41內(nèi)，用導(dǎo)體將設(shè)于芯片3上的芯片焊盤33與設(shè)于芯片支架4上表面的支架焊盤43電連接。引腳針5固定于導(dǎo)電通孔22內(nèi)。
[0058]優(yōu)選地，卡槽41的深度與芯片3的高度一致(相等)，這樣在將芯片嵌入卡槽41內(nèi)時，可使芯片3的感應(yīng)面與芯片支架4的上表面齊平，從而可減小電連接芯片焊盤33和支架焊盤43的導(dǎo)體的彎曲度，不僅有利于芯片焊盤33與支架焊盤43的電連接，而且可以確保芯片焊盤33與支架焊盤43電連接的可靠性。
[0059]本實施例芯片式磁傳感器還包括濾波電路，濾波電路設(shè)于硬質(zhì)電路板2，用于過濾噪音，從而提高芯片式磁傳感器的信噪比。
[0060]圖4a為本發(fā)明實施例芯片的結(jié)構(gòu)圖。如圖4a所示，芯片3包括支撐體31、一對磁敏感薄膜32和焊盤33，磁敏感薄膜32和焊盤33設(shè)于支撐體31的表面。焊盤33與磁敏感薄膜32電連接，焊盤33用于磁敏感薄膜32與諸如線路板2等線路的電連接。由磁敏感薄膜構(gòu)成的芯片3體積小，易集成，而且靈敏度高。
[0061]具體地，芯片3包括兩條連續(xù)不間斷的磁敏感薄膜32a、32b和三個焊盤33a、33b、33c,第一焊盤33a設(shè)于第一磁敏感薄膜32a的首端,第二焊盤33b設(shè)于第一磁敏感薄膜32a的尾端和第二磁敏感薄膜32b的尾端，第三焊盤33c設(shè)于第二磁敏感薄膜32b的首端。利用線路板2和焊盤33a、33b、33c可以將磁敏感薄膜32a、32b連接成惠斯通半橋電路。芯片3受磁場感應(yīng)能夠產(chǎn)生差分輸出信號。
[0062]在本實施例中，芯片3也可以包括三條或四條或更多條磁敏感薄膜，也就是說，芯片3應(yīng)包括至少一對磁敏感薄膜，并將磁敏感薄膜電連接成惠斯通半橋電路或惠斯通全橋電路。磁敏感薄膜可以為霍爾效應(yīng)薄膜、各向異性磁電阻薄膜、巨磁電阻薄膜、隧道磁電阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍爾效應(yīng)薄膜。
[0063]另外，本實施例磁敏感薄膜既可以采用連續(xù)不間斷的磁敏感薄膜，也可以采用不連續(xù)的磁敏感薄膜。如圖4b所示，磁敏感薄膜32包括多段磁敏感薄膜段32',而且磁敏感薄膜段32'由導(dǎo)體26'電連接。
[0064]圖4c為本發(fā)明實施例又一芯片的部分結(jié)構(gòu)圖。如圖4c所示，在磁敏感薄膜32的長度方向上設(shè)有η個用于分段抑制磁敏感薄膜32的退磁場的抑制單元27，抑制單元27間隔設(shè)置于磁敏感薄膜32的表面和/或內(nèi)部，其中，η為> 2的整數(shù)。抑制單元27可以是切口、導(dǎo)電體、加熱體、隔熱體或硬磁體。
[0065]在本實施例中，殼體I可以采用坡莫合金、鐵氧體或硒鋼片制作；或者，采用金屬材料或非金屬材料制作，并在其表面加鎳鐵或坡莫合金的鍍層。
[0066]在本實施例中，芯片支架4和硬質(zhì)線路板2為分體結(jié)構(gòu)。在另一實施例中，芯片支架4和硬質(zhì)線路板2為一體結(jié)構(gòu)。如圖5所示，將芯片支架4和硬質(zhì)線路板2加工為一體結(jié)構(gòu)，例如，采用樹脂或塑料將芯片支架4和硬質(zhì)線路板2 —體成型，再在其上加工導(dǎo)電通孔22、布線23和卡槽41，而且導(dǎo)電通孔22貫穿硬質(zhì)電路板2和芯片支架4的厚度。芯片3嵌入卡槽41后，用導(dǎo)線將芯片焊盤33與布線23直接電連接。不難理解，一體結(jié)構(gòu)的芯片支架4和硬質(zhì)線路板2可以簡化芯片式磁傳感器的裝配步驟，從而降低芯片式磁傳感器的成本。
[0067]在另一實施例中，線路板2為軟質(zhì)線路板，在軟質(zhì)線路板上設(shè)有窗口。如圖6a所示，在軟質(zhì)線路板上設(shè)有多個第一焊盤21'、多個第二焊盤22'以及窗口 25'，第一焊盤21!與對應(yīng)的芯片焊盤33電連接，第一焊盤2廣通過布線23'與對應(yīng)的第二焊盤22'電連接，第二焊盤22'與對應(yīng)的引腳針5電連接，引腳針5的數(shù)量與第二焊盤22'的數(shù)量相等。不難理解，芯片3和引腳針5借助軟質(zhì)線路板電連接，借助引腳針5和軟質(zhì)線路板將芯片4的差分信號輸出。
[0068]如圖6b所示，裝配時，將軟質(zhì)線路板置于芯片支架4的頂部，并使芯片3與窗口25,的位置相對，用以避免線路板2影響芯片3的測量精度。由于軟質(zhì)線路板的厚度很薄，甚至可以做到微米級，因此對芯片與被測物體之間的距離影響很小，即對芯片式磁傳感器的測量精度的影響很小。
[0069]不難理解，在軟質(zhì)線路板上也可以不設(shè)置窗口 25'，其同樣可檢測磁信號，但優(yōu)選在軟質(zhì)線路板上設(shè)置窗口 25,，這樣可以避免軟質(zhì)線路板對磁信號的影響，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
[0070]圖7a為本發(fā)明實施例芯片支架的結(jié)構(gòu)圖，當(dāng)線路板2為軟質(zhì)線路板時，在芯片支架4上可以不設(shè)置通孔。圖7b為本發(fā)明實施例另一種芯片支架的結(jié)構(gòu)圖。如圖7a和圖7b所示，在芯片支架4上設(shè)有卡槽41和通孔，該通孔可以是導(dǎo)電通孔，也可以是不導(dǎo)電通孔。引腳針5穿過通孔后與軟質(zhì)線路板上的第二焊盤22'電連接。
[0071]在本實施例中，芯片式磁傳感器還包括支撐臺6，芯片支架4固定于支撐臺6的承載面，支撐臺6設(shè)于殼體I內(nèi)，也就是說，芯片3和芯片支架4通過支撐臺6固定于殼體I內(nèi)。
[0072]圖8為本發(fā)明實施例支撐臺的立體圖。如圖8所示，在支撐臺6的承載面上設(shè)有三個定位凸部61，芯片支架4固定于定位凸部61之間。定位凸部61不僅可以用于芯片支架4的定位，而且有利于芯片支架4的定位，從而提高芯片支架4的裝配效率。
[0073]需要說明的是，定位凸部61的數(shù)量并不局限于三個，在支撐臺6的承載面可以設(shè)置三個以上的定位凸部61。當(dāng)然，在支撐臺6的承載面也可以設(shè)置一個或兩個定位凸部61。當(dāng)在支撐臺6的承載面設(shè)置一個定位凸部61時，定位凸部61同樣能對芯片支架4進行定位。
[0074]如圖8所示，在支撐臺6上還設(shè)有第二通孔62，引腳針5的一端從支撐臺6的底部穿過第二通孔62后從支撐臺6的頂部伸出，并與軟質(zhì)線路板上的第二焊盤22'電連接。優(yōu)選地，引腳針5的端部為平面頭，即采用平頭引腳針。
[0075]本實施例芯片式磁傳感器還包括濾波電路(圖中未示出)，用于過濾噪音，提高芯片式磁傳感器的信噪比。濾波電路設(shè)于軟質(zhì)線路板。
[0076]線路板2采用軟質(zhì)線路板，芯片3通過軟質(zhì)線路板與引腳針5電連接，無需在芯片支架4上設(shè)置導(dǎo)電通道和支架焊盤43，從而簡化了芯片支架4的結(jié)構(gòu)，從而可以簡化芯片式磁傳感器的裝配步驟，進而降低芯片式磁傳感器的成本。
[0077]本實施例提供的芯片式磁傳感器由芯片支架來支撐芯片，調(diào)節(jié)芯片支架的高度可以調(diào)節(jié)芯片的感應(yīng)面與殼體內(nèi)表面之間的距離，并使所述芯片的感應(yīng)面緊貼所述殼體的內(nèi)表面，這樣既可以使芯片的感應(yīng)面盡可能地靠近被測物體，又可以減少其它外界磁場對芯片的影響，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
[0078]本實施例還提供一種芯片式磁傳感器的制造方法，針對線路板為軟質(zhì)線路板情況，如圖9所示，芯片式磁傳感器的制造方法包括以下步驟:
[0079]步驟S11，提供芯片和芯片支架，并將芯片固定于芯片支架的卡槽內(nèi)。
[0080]芯片包括由至少一對相互平行的磁敏感薄膜構(gòu)成的惠斯通電橋電路。磁敏感薄膜可以為霍爾效應(yīng)薄膜、各向異性磁電阻薄膜、巨磁電阻薄膜、隧道磁電阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍爾效應(yīng)薄膜。另外，每一磁敏感薄膜可以是一體結(jié)構(gòu)的薄膜，即每一磁敏感薄膜是一條完整的薄膜?；蛘撸恳淮琶舾斜∧ひ部梢园ǘ喽伪∧ざ?，相鄰兩段薄膜段通過導(dǎo)線電連接。
[0081]如圖3所示，在芯片支架上設(shè)有卡槽。步驟Sll是將芯片嵌于芯片支架上的卡槽內(nèi)，然后點膠固定。
[0082]步驟S12，提供軟質(zhì)線路板，將軟質(zhì)線路板置于芯片支架的頂部，并使芯片與設(shè)于軟質(zhì)線路板上的窗口 25,的位置相對，以及使設(shè)于軟質(zhì)線路板上的第一焊盤與設(shè)于芯片上的芯片焊盤相對。
[0083]如圖6所示，在軟質(zhì)線路板上設(shè)有第一焊盤21'、第二焊盤22'以及窗口 25'，第一焊盤21'和第二焊盤22'通過布線23'電連接。
[0084]在步驟S12中，將軟質(zhì)線路板2置于芯片支架4的頂部，并使芯片3與窗口 25'的位置相對，以及使第一焊盤21'與芯片焊盤33電連接，然后將軟質(zhì)線路板與芯片支架4點膠固定。
[0085]步驟S13，提供支撐臺，將芯片支架固定于支撐臺，并使設(shè)于軟質(zhì)線路板上的第二焊盤與設(shè)于支撐臺上的第二通孔的位置相對。
[0086]如圖7所示，在支撐臺6上設(shè)有定位凸部61和第二通孔62。芯片支架4固定于支撐臺6的定位凸部61之間，并使第二焊盤22'與第二通孔62的位置相對，然后將軟質(zhì)線路板2與支撐臺6點膠固定。
[0087]步驟S14，提供引腳針，將引腳針插入第二通孔內(nèi)，并使引腳針與第二焊盤電連接。
[0088]引腳針5采用平頭引腳針，以使引腳針5和第二焊盤22'保持良好電連接。
[0089]步驟S15，將芯片焊盤33和第一焊盤21'焊接在一起，將第二焊盤22'和引腳針5焊接在一起，從而完成支撐臺、軟質(zhì)線路板、芯片支架和芯片的固定。當(dāng)然，芯片焊盤33和第一焊盤21，的焊接也可以在步驟S12進行，即在將軟質(zhì)線路板與芯片支架點膠固定后，將芯片焊盤33和第一焊盤21'焊接在一起。當(dāng)然，也可以在步驟13中，在將軟質(zhì)線路板與支撐臺點膠固定后焊接。
[0090]步驟S16，提供殼體，將支撐臺固定于殼體內(nèi)，并使芯片的感應(yīng)面與設(shè)于殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。
[0091]將支撐臺插入殼體內(nèi)，然后注入黑膠灌封，從而將支撐臺固定于殼體內(nèi)。
[0092]本實施例芯片式磁傳感器的制造方法通過芯片支架來固定芯片，調(diào)節(jié)芯片支架的高度可以調(diào)節(jié)芯片的感應(yīng)面與殼體內(nèi)表面之間的距離，并使芯片的感應(yīng)面緊貼殼體的內(nèi)表面，這樣既可以使芯片的感應(yīng)面盡可能地靠近被測物體，又可以減少其它外界磁場對芯片的影響，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
[0093]本實施例還提供另一種芯片式磁傳感器的制造方法，針對線路板為硬質(zhì)線路板情況，如圖10所示，芯片式磁傳感器的制造方法包括以下步驟:
[0094]步驟S21，提供芯片和芯片支架，并將芯片固定于芯片支架的卡槽內(nèi)。
[0095]芯片包括由至少一對相互平行的磁敏感薄膜構(gòu)成的惠斯通電橋電路。磁敏感薄膜可以為霍爾效應(yīng)薄膜、各向異性磁電阻薄膜、巨磁電阻薄膜、隧道磁電阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍爾效應(yīng)薄膜。另外，每一磁敏感薄膜可以是一體結(jié)構(gòu)的薄膜，即每一磁敏感薄膜是一條完整的薄膜。或者，每一磁敏感薄膜也可以包括多段薄膜段，相鄰兩段薄膜段通過導(dǎo)線電連接。
[0096]如圖3所示，在芯片支架上設(shè)有卡槽41、導(dǎo)電通道42和支架焊盤43。步驟S21是將芯片嵌于芯片支架上的卡槽內(nèi)，然后點膠固定。
[0097]步驟S22，提供硬質(zhì)線路板，將芯片支架置于硬質(zhì)電路板，并使支架焊盤與硬質(zhì)線路板上的線路板焊盤相對，將芯片焊盤與支架焊盤電連接。
[0098]如圖2所示，在硬質(zhì)線路板上設(shè)有線路板焊盤21、導(dǎo)電通孔22和布線23，線路板焊盤21和導(dǎo)電通孔22通過布線23電連接。將芯片支架4置于硬質(zhì)電路板，并使支架焊盤43與線路板焊盤21電連接，從而使線路板焊盤21與芯片焊盤33電連接。
[0099]步驟S23，提供引腳針，將引腳針固定于導(dǎo)電通孔內(nèi)。
[0100]將引腳針5固定于導(dǎo)電通孔22內(nèi)，從而使引腳針5與線路板焊盤21電連接。
[0101]步驟S24，提供殼體，將硬質(zhì)電路板固定于殼體內(nèi)，并使芯片與設(shè)于殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。
[0102]在殼體I上設(shè)有導(dǎo)磁孔11，在將硬質(zhì)電路板固定于殼體I內(nèi)時，使芯片3與導(dǎo)磁孔11的位置相對。外界的磁信號穿過導(dǎo)磁孔11后被芯片3感應(yīng)。
[0103]本實施例芯片式磁傳感器的制造方法通過芯片支架來固定芯片，調(diào)節(jié)芯片支架的高度可以調(diào)節(jié)芯片的感應(yīng)面與殼體內(nèi)表面之間的距離，并使芯片的感應(yīng)面緊貼殼體的內(nèi)表面，這樣既可以使芯片的感應(yīng)面盡可能地靠近被測物體，又可以減少其它外界磁場對芯片的影響，從而提高芯片式磁傳感器的靈敏度。
[0104]可以理解的是，以上實施方式僅僅是為了說明本發(fā)明的原理而采用的示例性實施方式，然而本發(fā)明并不局限于此。對于本領(lǐng)域內(nèi)的普通技術(shù)人員而言，在不脫離本發(fā)明的精神和實質(zhì)的情況下，可以做出各種變型和改進，這些變型和改進也視為本發(fā)明的保護范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種芯片式磁傳感器，包括芯片、線路板、殼體以及引腳針，在所述殼體上設(shè)有導(dǎo)磁孔，所述芯片和所述線路板設(shè)于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與所述導(dǎo)磁孔相對，所述芯片通過所述線路板與所述引腳針電連接，所述引腳針將所述芯片與設(shè)于所述殼體外的外部元件電連接，其特征在于，還包括芯片支架，所述芯片固定于所述芯片支架，借助所述芯片支架使所述芯片的感應(yīng)面緊貼所述殼體的內(nèi)表面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，在所述芯片支架上設(shè)有卡槽，所述芯片嵌于所述卡槽內(nèi)，所述卡槽的深度與所述芯片的高度一致，以使所述芯片的感應(yīng)面與所述芯片支架的上表面齊平。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述線路板為硬質(zhì)線路板，所述芯片支架支撐于所述線路板，在所述線路板上設(shè)有線路板焊盤，所述引腳針與所述線路板焊盤電連接； 在所述芯片支架上設(shè)有貫穿其厚度的導(dǎo)電通道和設(shè)置在其表面的支架焊盤，所述導(dǎo)電通道與所述支架焊盤電連接，所述芯片上設(shè)有芯片焊盤，所述芯片焊盤和所述線路板焊盤分別與設(shè)置在所述芯片支架上、下表面的所述支架焊盤電連接，借助所述導(dǎo)電通道和所述支架焊盤將所述芯片焊盤與所述線路板焊盤電連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述線路板為軟質(zhì)線路板，在所述軟質(zhì)線路板上設(shè)有多個第一焊盤、與所述引腳針電連接的多個第二焊盤以及窗口，所述軟質(zhì)線路板置于所述芯片的頂部，并使所述芯片與所述窗口的位置相對，同時使所述第一焊盤與設(shè)于所述芯片 上的芯片焊盤一一對應(yīng)電連接，所述第一焊盤和所述第二焊盤一一對應(yīng)電連接，所述軟質(zhì)線路板將所述芯片焊盤和所述引腳針電連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，還包括支撐臺，所述芯片支架固定于所述支撐臺的承載面，所述支撐臺設(shè)于所述殼體內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，在所述支撐臺的承載面上設(shè)有多個定位凸部，所述芯片支架固定于所述定位凸部之間。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，在所述支撐臺的承載面上設(shè)有三個定位凸部，所述芯片支架嵌置于所述定位凸部之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述支撐臺與所述芯片支架為一體結(jié)構(gòu)。
9.根據(jù)權(quán)利要求5或8所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，在所述支撐臺上設(shè)有貫穿其厚度的第二通孔，所述第二通孔的數(shù)量與所述引腳針的數(shù)量相等，所述引腳針的一端穿過所述第二通孔與對應(yīng)的所述第二焊盤電連接。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，還包括用于過濾噪音的濾波電路，所述濾波電路設(shè)于所述線路板。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述芯片包括由磁敏感薄膜構(gòu)成的惠斯通電橋電路，所述磁敏感薄膜為霍爾效應(yīng)薄膜、各向異性磁電阻薄膜、巨磁電阻薄膜、隧道磁電阻薄膜、巨磁阻抗薄膜或巨霍爾效應(yīng)薄膜。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述殼體采用坡莫合金、鐵氧體或硒鋼片制作；或者，采用金屬材料或非金屬材料制作，并在其表面加鎳鐵或坡莫合金的鍍層。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的芯片式磁傳感器，其特征在于，所述引腳針的端部為平面頭。
14.一種芯片式磁傳感器的制造方法，其特征在于，包括: 提供芯片和芯片支架，并將所述芯片固定于所述芯片支架的卡槽內(nèi)； 提供軟質(zhì)線路板，將所述軟質(zhì)線路板置于所述芯片支架的頂部，并使所述芯片與設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的窗口的位置相對，以及使設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的第一焊盤與設(shè)于所述芯片上的芯片焊盤電連接； 提供支撐臺，將所述芯片支架固定于所述支撐臺，并使設(shè)于所述軟質(zhì)線路板上的第二焊盤與設(shè)于所述支撐臺上的第二通孔的位置相對； 提供引腳針，將所述引腳針插入所述第二通孔內(nèi)，并使所述引腳針與所述第二焊盤電連接； 提供殼體，將所述支撐臺固定于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與設(shè)于所述殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。
15.一種芯片式磁傳感器的制造方法，其特征在于，包括: 提供芯片和芯片支架，并將所述芯片固定于所述芯片支架的卡槽內(nèi)； 提供硬質(zhì)電路板，將所述芯片支架固定于所述硬質(zhì)電路板，并使所述芯片支架上的支架焊盤與所述硬質(zhì)線路板上的線路板焊盤相對，將芯片焊盤與所述支架焊盤電連接； 提供引腳針，將所述引腳針固定于所述導(dǎo)電通孔內(nèi)； 提供殼體，將所述硬質(zhì)電路板固定于所述殼體內(nèi)，并使所述芯片與設(shè)于所述殼體上的導(dǎo)磁孔的位置相對。
【文檔編號】G01R33/09GK103969605SQ201310036587
【公開日】2014年8月6日 申請日期:2013年1月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年1月30日
【發(fā)明者】時啟猛, 劉樂杰, 曲炳郡 申請人:北京嘉岳同樂極電子有限公司