一種垂直磁傳感器的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型揭示了一種垂直磁傳感器，所述垂直磁傳感器包括磁傳感器本體、自檢電路；所述磁傳感器本體包括基底和感應(yīng)單元，基底上設(shè)有溝槽，溝槽的側(cè)壁設(shè)有磁性機(jī)構(gòu)，該磁性機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)磁單元；所述自檢電路靠近導(dǎo)磁單元設(shè)置，通入電流的自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元呈0～30°角。優(yōu)選地，所述自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元平行或接近平行。本實(shí)用新型提出的垂直磁傳感器，可產(chǎn)生垂直方向的磁場(chǎng)，用于垂直磁傳感器（Z軸磁傳感器）的自檢。本實(shí)用新型可以在不產(chǎn)生水平方向磁場(chǎng)的同時(shí)，將垂直方向磁場(chǎng)強(qiáng)度加倍，只需設(shè)計(jì)彎折的電路以及變化垂直磁傳感器導(dǎo)磁單元與自檢電路的相對(duì)位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利說明】一種垂直磁傳感器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于磁傳感【技術(shù)領(lǐng)域】，涉及一種磁傳感器，尤其涉及一種垂直磁傳感器。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在智能手機(jī)和平板電腦等消費(fèi)類電子產(chǎn)品中越來越多地使用基于磁傳感器技術(shù)的電子羅盤，給用戶帶來導(dǎo)航方面的諸多便利。近年來，對(duì)磁傳感器的需求從兩軸的平面磁傳感器向三軸的全空間磁傳感器發(fā)展。與兩軸的平面磁傳感器相比，三軸磁傳感器多了一個(gè)感應(yīng)垂直方向磁場(chǎng)的Z軸傳感器?；诮档头庋b成本和器件尺寸的要求，將Z軸磁傳感器與平面磁傳感器集成到同一芯片的三軸磁傳感器是未來的發(fā)展方向。
[0003]磁傳感器要實(shí)現(xiàn)長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作，就需要具備方便快捷的自檢功能。在平面磁傳感器中，自檢電路主要產(chǎn)生水平方向的磁場(chǎng)。而在感應(yīng)垂直方向磁場(chǎng)的Z軸磁傳感器中，需要自檢電路產(chǎn)生垂直方向的磁場(chǎng)，因此平面磁傳感器的自檢電路不能應(yīng)用于Z軸磁傳感器中，需要設(shè)計(jì)新型的自檢電路。
[0004]有鑒于此，如今迫切需要設(shè)計(jì)一種新的垂直磁傳感器(Z軸磁傳感器)，以便克服現(xiàn)有磁傳感器的上述缺陷。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種垂直磁傳感器，可產(chǎn)生垂直方向的磁場(chǎng)，用于垂直磁傳感器的自檢。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本實(shí)用新型采用如下技術(shù)方案:
[0007]一種垂直磁傳感器，所述垂直磁傳感器包括磁傳感器本體、自檢電路；
[0008]所述磁傳感器本體包括基底和感應(yīng)單元，基底上設(shè)有溝槽,溝槽的側(cè)壁設(shè)有磁性機(jī)構(gòu)，該磁性機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)磁單元；
[0009]所述自檢電路靠近導(dǎo)磁單元設(shè)置，通入電流的自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元呈O?30°角。
[0010]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元平行。
[0011]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線，每組導(dǎo)線包括平行設(shè)置的第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線，第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線的電流方向相反；所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)溝槽的兩側(cè)，導(dǎo)磁單元設(shè)置于第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線之間。
[0012]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線，各導(dǎo)線順次相連。
[0013]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線與溝槽平行設(shè)置，導(dǎo)磁單元與第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線的距離相等。
[0014]作為本實(shí)用新型的一種優(yōu)選方案，所述自檢電路包括若干導(dǎo)線，各導(dǎo)線分別靠近對(duì)應(yīng)的溝槽設(shè)置，導(dǎo)磁單元設(shè)置于對(duì)應(yīng)導(dǎo)線邊緣處的正下方。
[0015]本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是:在自檢電路中，自檢電流在寬度為I?20微米的金屬導(dǎo)線中傳導(dǎo)，在空間不同位置產(chǎn)生不同大小和方向的磁場(chǎng)。在需要產(chǎn)生垂直的自檢磁場(chǎng)處，金屬導(dǎo)線彎折180度，使電流的方向也轉(zhuǎn)動(dòng)180度，同時(shí)將垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元置于金屬導(dǎo)線彎折的中心處。此外，控制彎折處兩側(cè)金屬導(dǎo)線的間距為0.5?10微米，以獲得足夠強(qiáng)度的垂直磁場(chǎng)。由于彎折處兩側(cè)金屬導(dǎo)線的電流大小相等方向相反，則垂直磁傳感器導(dǎo)磁單元處的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度加倍，而水平磁場(chǎng)相互抵消而為零，因此可以達(dá)到產(chǎn)生垂直方向自檢磁場(chǎng)的目的。
[0016]在垂直磁傳感器中，通過ASIC電路的狀態(tài)機(jī)來控制和發(fā)射自檢電流脈沖，此時(shí)垂直磁傳感器會(huì)感受到自檢電路產(chǎn)生的垂直方向磁場(chǎng)，進(jìn)而產(chǎn)生AMR單元電阻的變化和橋壓的變化，同時(shí)變化的橋壓會(huì)輸入到ASIC電路中進(jìn)行計(jì)算和判斷，從而檢測(cè)傳感器是否正常工作。
[0017]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型提出的垂直磁傳感器，可產(chǎn)生垂直方向的磁場(chǎng)，用于垂直磁傳感器(Z軸磁傳感器)的自檢。本實(shí)用新型可以在不產(chǎn)生水平方向磁場(chǎng)的同時(shí)，將垂直方向磁場(chǎng)強(qiáng)度加倍，只需設(shè)計(jì)彎折的電路以及變化垂直磁傳感器導(dǎo)磁單元與自檢電路的相對(duì)位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]圖1是實(shí)施例一中本實(shí)用新型垂直磁傳感器自檢電路的原理圖。
[0019]圖2是圖1的A-A向剖視圖(包含自檢電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布)。
[0020]圖3是實(shí)施例二中本實(shí)用新型垂直磁傳感器自檢電路的原理圖。
[0021 ] 圖4是圖3的B-B向剖視圖(包含自檢電流產(chǎn)生的磁場(chǎng)分布)。
【具體實(shí)施方式】
[0022]下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例。
[0023]實(shí)施例一
[0024]請(qǐng)參閱圖1、圖2，本實(shí)用新型揭示了一種垂直磁傳感器，所述垂直磁傳感器包括磁傳感器本體2、自檢電路；所述磁傳感器本體2包括基底，基底上設(shè)有感應(yīng)單元(感應(yīng)單元未畫出)，基底上靠近感應(yīng)單元處設(shè)有溝槽，溝槽的側(cè)壁設(shè)有磁性機(jī)構(gòu)，該磁性機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)磁單元3。導(dǎo)磁單元3的一部分可以延伸出溝槽、設(shè)置于基底上；導(dǎo)磁單元3位于基底上部分靠近對(duì)應(yīng)的感應(yīng)單元設(shè)置。所述導(dǎo)磁單元用以感應(yīng)垂直方向的磁信號(hào)，并將該磁信號(hào)輸出到感應(yīng)單元進(jìn)行測(cè)量；所述感應(yīng)單元測(cè)量水平方向的磁場(chǎng)，結(jié)合導(dǎo)磁單元輸出的磁信號(hào)，能測(cè)量被導(dǎo)磁單元引導(dǎo)到感應(yīng)單元的垂直方向磁場(chǎng)。
[0025]所述自檢電路靠近導(dǎo)磁單元設(shè)置，通入電流的自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元呈O?30°角。優(yōu)選地，所述自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元3平行。
[0026]本實(shí)施例中，所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線1，每組導(dǎo)線包括平行設(shè)置的第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12，第一導(dǎo)線11與第二導(dǎo)線12的電流方向相反；所述第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)溝槽的兩側(cè)，導(dǎo)磁單元3設(shè)置于第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12之間。此外，本實(shí)施例中，所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線，各導(dǎo)線順次相連。當(dāng)然，各導(dǎo)線也可以分離設(shè)置，確保第一導(dǎo)線11與第二導(dǎo)線12的電流方向相反即可。
[0027]為了使所述自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向能與導(dǎo)磁單元3平行或接近平行，所述第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12與溝槽平行設(shè)置，導(dǎo)磁單元3與第一導(dǎo)線11、第二導(dǎo)線12的距離相等。
[0028]具體地，請(qǐng)參閱圖1，將垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元3放置于自檢電路的第一彎折類型5處(即第一導(dǎo)線11和第二導(dǎo)線12的交接處)的中心線上。通過調(diào)整自檢電流的大小和方向，就可以在垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元3處產(chǎn)生不同大小的垂直向上或者向下的自檢磁場(chǎng)4。
[0029]自檢電路中可以有多個(gè)180度的彎折處，每個(gè)第一彎折類型5之后需要有一個(gè)第二彎折類型6 (即上一組第二導(dǎo)線12與下一組第一導(dǎo)線11的交接處)來恢復(fù)原來的電流方向。在第一彎折類型5處兩側(cè)金屬導(dǎo)線的間距應(yīng)控制在0.5?10微米以內(nèi)以獲得足夠高的垂直磁場(chǎng)強(qiáng)度，而在第二彎折類型6處兩側(cè)金屬導(dǎo)線的間距應(yīng)大于5?10微米，以避免在第二彎折類型6處產(chǎn)生相反方向的垂直磁場(chǎng)。
[0030]在圖2中，自檢電路的第一彎折類型5處中心線附近的自檢磁場(chǎng)4都是垂直方向的，因此，將垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元3放置在第一彎折類型5處中心線附近一定范圍內(nèi)都可以實(shí)現(xiàn)自檢功能。自檢磁場(chǎng)4的大小可以通過調(diào)整自檢電流的大小、金屬導(dǎo)線I的寬度以及第一彎折類型5處兩側(cè)金屬導(dǎo)線的間距來實(shí)現(xiàn)。
[0031]實(shí)施例二
[0032]請(qǐng)參閱圖3、圖4，本實(shí)施例與實(shí)施例一的區(qū)別在于，本實(shí)施例中，所述自檢電路包括若干導(dǎo)線1，各導(dǎo)線I分別靠近對(duì)應(yīng)的磁傳感器本體2的溝槽設(shè)置，導(dǎo)磁單元3設(shè)置于對(duì)應(yīng)導(dǎo)線I邊緣處的正下方。
[0033]如圖3所示，將垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元3放置于自檢電路導(dǎo)線邊緣處的正下方。此時(shí)，自檢電流在溝槽側(cè)壁導(dǎo)磁單元3處產(chǎn)生的磁場(chǎng)以垂直分量為主，導(dǎo)磁單元3對(duì)該處磁場(chǎng)的水平分量不敏感，所以導(dǎo)磁單元3感受到的有效自檢磁場(chǎng)是垂直方向的。
[0034]如圖4所示，自檢電路導(dǎo)線邊緣及側(cè)面處的磁場(chǎng)方向都趨近于垂直，所以將垂直磁傳感器的溝槽側(cè)壁處的導(dǎo)磁單元3放置在導(dǎo)線邊緣及側(cè)面的下方都可以感受到垂直方向的自檢磁場(chǎng)，從而實(shí)現(xiàn)自檢功能。
[0035]綜上所述，本實(shí)用新型提出的垂直磁傳感器，可產(chǎn)生垂直方向的磁場(chǎng)，用于垂直磁傳感器(Z軸磁傳感器)的自檢。本實(shí)用新型可以在不產(chǎn)生水平方向磁場(chǎng)的同時(shí)，將垂直方向磁場(chǎng)強(qiáng)度加倍，只需設(shè)計(jì)彎折的電路以及變化垂直磁傳感器導(dǎo)磁單元與自檢電路的相對(duì)位置，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單。
[0036]這里本實(shí)用新型的描述和應(yīng)用是說明性的，并非想將本實(shí)用新型的范圍限制在上述實(shí)施例中。這里所披露的實(shí)施例的變形和改變是可能的，對(duì)于那些本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說實(shí)施例的替換和等效的各種部件是公知的。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該清楚的是，在不脫離本實(shí)用新型的精神或本質(zhì)特征的情況下，本實(shí)用新型可以以其它形式、結(jié)構(gòu)、布置、比例，以及用其它組件、材料和部件來實(shí)現(xiàn)。在不脫離本實(shí)用新型范圍和精神的情況下，可以對(duì)這里所披露的實(shí)施例進(jìn)行其它變形和改變。
【權(quán)利要求】
1.一種垂直磁傳感器，其特征在于，所述垂直磁傳感器包括磁傳感器本體、自檢電路； 所述磁傳感器本體包括基底和感應(yīng)單元，基底上設(shè)有溝槽，溝槽的側(cè)壁設(shè)有磁性機(jī)構(gòu)，該磁性機(jī)構(gòu)作為導(dǎo)磁單元； 所述自檢電路靠近導(dǎo)磁單元設(shè)置，通入電流的自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元呈O?30°角。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁傳感器，其特征在于: 所述自檢電路產(chǎn)生磁場(chǎng)的方向與導(dǎo)磁單元平行。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁傳感器，其特征在于: 所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線，每組導(dǎo)線包括平行設(shè)置的第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線，第一導(dǎo)線與第二導(dǎo)線的電流方向相反； 所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線分別設(shè)置于對(duì)應(yīng)溝槽的兩側(cè)，導(dǎo)磁單元設(shè)置于第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線之間。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直磁傳感器，其特征在于: 所述自檢電路包括若干組導(dǎo)線，各導(dǎo)線順次相連。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的垂直磁傳感器，其特征在于: 所述第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線與溝槽平行設(shè)置，導(dǎo)磁單元與第一導(dǎo)線、第二導(dǎo)線的距離相坐寸ο
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的垂直磁傳感器，其特征在于: 所述自檢電路包括若干導(dǎo)線，各導(dǎo)線分別靠近對(duì)應(yīng)的溝槽設(shè)置，導(dǎo)磁單元設(shè)置于對(duì)應(yīng)導(dǎo)線邊緣處的正下方。
【文檔編號(hào)】G01R35/00GK203759234SQ201320884318
【公開日】2014年8月6日 申請(qǐng)日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】張開明, 萬虹, 張挺, 楊茜 申請(qǐng)人:上海矽?？萍加邢薰?br>