專利名稱：用于銷售終端的讀出磁頭的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及磁頭技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種用于銷售終端的讀出磁頭。
背景技術(shù)：
磁頭在日常生活中的應用非常廣泛?，F(xiàn)有技術(shù)中，用于銷售終端的讀出磁頭通常采用感應線圈式讀出磁頭，例如用于讀取銀行卡中的磁信息的讀卡器中讀出磁頭大部分采用感應線圈式讀出磁頭。感應線圈式讀出磁頭存在如下問題(I)輸出信號與磁介質(zhì)例如銀行卡上的磁條相對于感應線圈式讀出磁頭的運動速度相關(guān)，當磁介質(zhì)相對于感應線圈式讀出磁頭的運動速度越快，感應線圈式讀出磁頭的輸出信號越強；
(2)感應線圈式讀出磁頭容易受除磁介質(zhì)產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾；(3)感應線圈式讀出磁頭的厚度大于或等于3. 5mm，不適于用于超小型和超薄型銷售終％5中；(4)感應線圈式讀出磁頭的支撐架的材質(zhì)只能采用磁性材料，而不能采用非磁性材料，導致感應線圈式讀出磁頭制作的成本較高。目前，非常需要一種用于銷售終端的新型讀出磁頭，尤其是超薄型磁卡讀出磁頭，該種讀出磁頭的輸出信號不受其與磁介質(zhì)之間的相對運動速度影響，也不易受除磁介質(zhì)產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場干擾，并且該種讀出磁頭的厚度較感應線圈式讀出磁頭更薄。

實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種用于銷售終端的讀出磁頭。本實用新型提供的用于銷售終端的讀出磁頭包括支撐架、芯片、主體架和彈簧片；所述支撐架呈圓弧形，所述支撐架和所述彈簧片分別設(shè)于所述主體架的兩側(cè)，所述支撐架的平面?zhèn)扰c所述主體架的所述兩側(cè)之一固接，所述彈簧片被設(shè)置為與所述主體架的所述兩側(cè)中的另一側(cè)面直接接觸；所述支撐架的圓弧面的中間位置設(shè)有一凹槽，芯片設(shè)于該凹槽內(nèi)且芯片所在的平面與所述凹槽的槽底面平行；所述芯片包括至少一個電橋，該電橋的每一個橋臂包括至少一個磁電阻元件，且該電橋中所有磁電阻元件相同。優(yōu)選地，所述讀出磁頭進一步包括與所述芯片電連接的引線。優(yōu)選地，所述芯片包括多個電橋，該多個電橋串聯(lián)和/或并聯(lián)。優(yōu)選地，串聯(lián)和/或并聯(lián)的所述多個電橋的敏感方向相同。優(yōu)選地，所述芯片進一步包括解碼-加密模塊。優(yōu)選地，所述電橋的兩個橋臂被設(shè)置為靠近芯片的讀出面，且該兩個橋臂與讀出面的距離相等；所述電橋的其余兩個橋臂被設(shè)置為遠離芯片的讀出面，且該其余兩個橋臂與讀出面的距離相等。優(yōu)選地，所述電橋的每一個橋臂包括多個相同的磁電阻元件，該多個磁電阻元件
串聯(lián)和/或并聯(lián)。[0016]優(yōu)選地，所述電橋的每一個橋臂的厚度為1-50 μ m。優(yōu)選地,所述磁電阻元件為TMR元件或GMR元件。優(yōu)選地，所述磁電阻元件的厚度為納米量級。本實用新型具有如下有益效果(I)由于所述讀出磁頭采用磁電阻元件，所述讀出磁頭的輸出信號與磁介質(zhì)相對于所述讀出磁頭的運動速度無關(guān)，當磁介質(zhì)相對于所述讀出磁頭的運動速度較大時，所述讀出磁頭的輸出信號不會減弱；(2)所述讀出磁頭不受除磁介質(zhì)產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾；(3)所述讀出磁頭的厚度小于或等于2mm，非常適于在小型和薄型銷售終端中的應用；·(4)所述讀出磁頭的空間分辨率可達納米量級；(5)所述讀出磁頭與常用的解碼-加密芯片匹配；(6)所述讀出磁頭的支撐架的材質(zhì)可以采用磁性材料或非磁性材料，因此所述讀出磁頭制作的選材難度小。

圖I為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的左視圖；圖2為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的正視圖；圖3為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的俯視圖；圖4為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的芯片的電橋的物理位置示意圖；圖5為圖4所示的電橋的等效電路圖；圖6為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的芯片的輸出信號的波形圖；圖7為本實用新型實施例I提供的用于銷售終端的讀出磁頭的芯片中的一個TMR元件的電阻對磁場的響應曲線圖；圖8為本實用新型實施例2提供的用于銷售終端的讀出磁頭的左視圖；圖9為本實用新型實施例2提供的用于銷售終端的讀出磁頭的正視圖；圖10為本實用新型實施例2提供的用于銷售終端的讀出磁頭的俯視圖；圖11為本實用新型實施例2提供的用于銷售終端的讀出磁頭的芯片的電橋的物理位置示意圖；圖12為圖11所示的電橋的等效電路圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖及實施例對本實用新型的內(nèi)容作進一步的描述。實施例I :本實施例提供的用于銷售終端的讀出磁頭包括支撐架11、芯片12、引線13、主體架14和彈簧片15，如圖I、圖2和圖3所示。X軸、Y軸和Z軸的標記如圖I、圖2和圖3所示。如圖I所示，支撐架11呈圓弧形，主體架14呈例如長方體形。支撐架11和主體架14采用剛性材料制成。支撐架11和彈簧片15分別設(shè)于主體架14的兩側(cè)，支撐架11的平面?zhèn)扰c主體架14的一側(cè)面固接，彈簧片15被設(shè)置為與主體架14的另一側(cè)面直接接觸。主體架14用于固定支撐架11。包括上述部件的所述讀出磁頭整體沿Z軸方向的長度H定義為所述讀出磁頭的厚度，如圖I所示。當磁介質(zhì)接觸并擠壓支撐架11的圓弧面時，彈簧片15發(fā)生彈性形變收縮，使得所述讀出磁頭的厚度減小，從而能夠保護磁介質(zhì)接觸不因支撐架11與磁介質(zhì)接觸之間的擠壓被損壞。支撐架11的圓弧面的中間位置設(shè)有一凹槽，芯片12設(shè)于該凹槽內(nèi)，且芯片12所在的平面與該凹槽的槽底面平行。引線13與芯片12電連接。引線13用于給芯片12供電，也用于將芯片12的信號輸出。引線13包括柔性線路板(FPC)、引針或普通導線。在本實施例中，引線13采用例如FPC。支撐架11的材質(zhì)可以采用磁性材料或非磁性材料。在本實施例中，支撐架11的材質(zhì)采用例如不銹鋼。在本實施例中，芯片12包括例如一個電橋121，且電橋121包括例如四個橋臂即 第一橋臂1211、第二橋臂1212、第三橋臂1213和第四橋臂1214，如圖4和圖5所示。在本實施例中，電橋121的每一個橋臂包括例如一個隧道磁電阻(TMR)兀件。電橋121中所有的TMR元件相同。電橋121中所有的TMR元件的敏感方向相同，且都沿芯片12的敏感方向122，如圖4所示。在本實施例中，芯片12的敏感方向122平行于Z軸方向。TMR元件沿Z軸方向的長度定義為該TMR元件的厚度。電橋121的每一個TMR元件的厚度為納米量級，使得TMR元件具有很高的空間分辨率，其空間分辨率可達納米量級。由于所述讀出磁頭采用厚度為納米量級的TMR元件，所述讀出磁頭的厚度較感應線圈式讀出磁頭的厚度明顯降低。在本實施例中，所述讀出磁頭的厚度小于或等于2mm。電橋121的第一橋臂1211和第二橋臂1212被設(shè)置為靠近芯片12的讀出面123，且第一橋臂1211和第二橋臂1212與讀出面123的距離相等；電橋121的第三橋臂1213和第四橋臂1214被設(shè)置為遠離芯片12的讀出面123，且第三橋臂1213和第四橋臂1214與讀出面123的距離相等，如圖4所示。使用所述讀出磁頭讀取磁介質(zhì)中的磁信息時，芯片12的與磁介質(zhì)相對且用于靠近磁介質(zhì)的面定義為芯片12的讀出面。在本實施例中，使用所述讀出磁頭讀取磁介質(zhì)例如銀行卡的磁條14中的磁信息時，磁條14靠近芯片12的讀出面123。通常所述讀出磁頭的位置保持不動，磁條14沿X軸方向運動，所述讀出磁頭與磁條14相互擠壓。電橋121用于感測磁條14產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向的分量。磁條14產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向的分量隨橋臂與磁條14之間的沿Z軸方向的距離的增大而減弱，即磁條14產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向呈梯度變化。因此，第一橋臂1211和第二橋臂1212處的磁場強度大于第三橋臂1213和第四橋臂1214處的磁場強度。電橋121對共模磁場沒有響應，因此電橋121能夠抑制共模磁場的干擾。除磁條14產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場可以視為共模磁場，因此電橋121能夠抑制除磁條14產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾。電橋121的每一個橋臂的厚度即沿Z軸方向的長度為1-50 μ m。在本實施例中，電橋121的每一個橋臂的厚度即沿Z軸方向的長度例如為ΙΟμπι，使得電橋121的厚度即沿Z軸方向的長度較小。由于電橋121的厚度即沿Z軸方向的長度很小，且第一橋臂1211和第二橋臂1212靠近芯片12的讀出面123，從而能夠保證電橋121的輸出信號的強度很高。芯片12的輸出信號的波形圖如圖6所示。電橋121的一個TMR元件的電阻對磁場的響應曲線圖如圖7所示。由圖7可以看出，隨著磁場由_5000e增大到5000e時，該TMR元件的電阻值在1_2. 5ΜΩ的范圍內(nèi)變化，使得該TMR元件的功耗較低，從而保證芯片12的功耗較低。該TMR元件的飽和場為150 0e，使得該TMR元件具有很寬的磁場響應范圍和較高的靈敏度。所述讀出磁頭能夠與現(xiàn)有技術(shù)中常用的解碼-加密芯片匹配。實施例2 本實施例提供的用于銷售終端的讀出磁頭包括支撐架21、芯片22、引線23、主體架24和彈簧片25，如圖8、圖9和圖10所示。X軸、Y軸和Z軸的標記如圖8、圖9和圖10所示。如圖8所示，支撐架21呈圓弧形，主體架24呈例如長方體形。支撐架21和主體架24采用剛性材料制成。支撐架21和彈簧片25分別設(shè)于主體架24的兩側(cè)，支撐架21的平面?zhèn)扰c主體架24的一側(cè)面固接，彈簧片25被設(shè)置為與主體架24的另一側(cè)面直接接觸。主體架24用于固定支撐架21。包括上述部件的所述讀出磁頭整體沿Z軸方向的長度H定義為所述讀出磁頭的厚度，如圖8所示。當支撐架21的圓弧面與磁介質(zhì)接觸并擠壓時，彈簧片25發(fā)生彈性形變收縮，使得所述讀出磁頭的厚度減小，從而能夠保護磁介質(zhì)接觸不因支撐架21與磁介質(zhì)接觸之間的擠壓被損壞。支撐架21的圓弧面的中間位置設(shè)有一凹槽，芯片22設(shè)于該凹槽內(nèi)，且芯片22所在的平面與該凹槽的槽底面平行。引線23與芯片22電連接。引線23用于給芯片22供電，也用于將芯片22的信號輸出。引線23包括FPC、引針·或普通導線。在本實施例中，引線23采用例如FPC。支撐架21的材質(zhì)可以采用磁性材料或非磁性材料。在本實施例中，支撐架21的材質(zhì)采用例如塑料。在本實施例中，芯片22包括例如第一電橋221、第二電橋222和解碼-加密模塊225,如圖11所不。第一電橋221和第二電橋222并聯(lián),且第一電橋221包括例如四個橋臂即第一橋臂2211、第二橋臂2212、第三橋臂2213和第四橋臂2214，第二電橋222包括例如四個橋臂即第五橋臂2211、第六橋臂2212、第七橋臂2213和第八橋臂2214，如圖11和圖12所示。在本實施例中，第一電橋221和第二電橋222的每一個橋臂包括例如兩個串聯(lián)的巨磁電阻(GMR)元件。第一電橋221中所有的GMR元件相同。第二電橋222中所有的GMR元件相同。第一電橋221中所有的GMR元件的敏感方向形同，且都沿芯片22的敏感方向223，如圖11所示。第二電橋222中所有的GMR元件的敏感方向相同，且都沿芯片22的敏感方向223，如圖11所示。在本實施例中，芯片22的敏感方向223平行于Z軸方向。GMR元件沿Z軸方向的長度定義為該GMR元件的厚度。第一電橋221和第二電橋222的GMR元件的厚度為納米量級，使得GMR元件具有很高的空間分辨率，其空間分辨率可達納米量級。由于所述讀出磁頭采用厚度為納米量級的GMR元件，所述讀出磁頭的厚度較感應線圈式讀出磁頭的厚度明顯降低。在本實施例中，所述讀出磁頭的厚度小于或等于2mm。第一電橋221的第一橋臂2211和第二橋臂2212以及第二電橋222的第五橋臂2221和第六橋臂2222被設(shè)置為靠近芯片22的讀出面224，且第一橋臂2211、第二橋臂2212、第五橋臂2221和第六橋臂2222與讀出面224的距離相等；第一電橋221的第三橋臂2213和第四橋臂2214以及第二電橋222的第七橋臂2223和第八橋臂2224被設(shè)置為遠離芯片22的讀出面224，且第三橋臂2213、第四橋臂2214、第七橋臂2223和第八橋臂2224與讀出面224的距離相等，如圖11所示。解碼-加密模塊225用于將芯片22輸出的信號按照約定的協(xié)議進行解碼，并在解碼后加密后輸出。使用所述讀出磁頭讀取磁介質(zhì)中的磁信息時，芯片22的與磁介質(zhì)相對且用于靠近磁介質(zhì)的面定義為芯片22的讀出面。在本實施例中，使用所述讀出磁頭讀取磁介質(zhì)例如銀行卡的磁條24中的磁信息時，芯片22的讀出面224靠近磁條24。通常所述讀出磁頭的位置保持不動，磁條24沿X軸方向運動，所述讀出磁頭與磁條24相互擠壓。第一電橋221和第二電橋222用于感測磁條24產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向的分量。在本實施例中，磁條24包括例如兩個磁道即第一磁道241和第二磁道242，如圖11所示。當磁條24沿X軸方向運動時，第一電橋221和第二電橋222分別感測例如第一磁道241和第二磁道242產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向的分量。磁條24產(chǎn)生的磁場隨橋臂與磁條24之間的沿Z軸方向的距離的增大而減弱，即磁條24產(chǎn)生的磁場沿Z軸方向呈梯度變化。因此，第一橋臂2211、第二橋臂2212、第五橋臂2221和第六橋臂2222處的磁場強度大于第三橋臂2213、第四橋臂2214、第七橋臂2223和第八橋臂2224處的磁場強度。第一電橋221和第二電橋222對共模磁場沒有響應,因此第一電橋221和第二電橋222能夠抑制共模磁場的干擾。除磁條24產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場可以視為共模磁場，因此第一電橋221和第二電橋222能夠抑制除磁條24產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾。第一電橋221和第二電橋222的每一個橋臂的厚度即沿Z軸方向的長度為1-50 μ m。在本實施例中，第一電橋221和第二電橋222的每一個橋臂的厚度即沿Z軸方向的長度例如為5 μ m，使得第一電橋221和第二電橋222的厚度即沿Z軸方向的長度較小。由于第一電橋221和第二電橋222的厚度即沿Z軸方向的長度很 小，且第一橋臂2211、第二橋臂2212、第五橋臂2221和第六橋臂2222靠近芯片22的讀出面224,從而能夠保證第一電橋221和第二電橋222的輸出信號的強度很高。由于所述讀出磁頭采用磁電阻元件，所述讀出磁頭的輸出信號與磁介質(zhì)相對于所述讀出磁頭的運動速度無關(guān)，當磁介質(zhì)相對于所述讀出磁頭的運動速度較大時，所述讀出磁頭的輸出信號不會減弱。所述讀出磁頭不受除磁介質(zhì)產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾。所述讀出磁頭的厚度小于或等于2mm，非常適于在小型和薄型銷售終端中的應用。所述讀出磁頭的空間分辨率可達納米量級。所述讀出磁頭與常用的解碼-加密芯片匹配。所述讀出磁頭的支撐架的材質(zhì)可以采用磁性材料或非磁性材料，因此所述讀出磁頭制作的選材難度小。應當理解，以上借助優(yōu)選實施例對本實用新型的技術(shù)方案進行的詳細說明是示意性的而非限制性的。本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員在閱讀本實用新型說明書的基礎(chǔ)上可以對各實施例所記載的技術(shù)方案進行修改，或者對其中部分技術(shù)特征進行等同替換；而這些修改或者替換，并不使相應技術(shù)方案的本質(zhì)脫離本實用新型各實施例技術(shù)方案的精神和范圍。
權(quán)利要求1.用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，該讀出磁頭包括支撐架、芯片、主體架和彈簧片；所述支撐架呈圓弧形，所述支撐架和所述彈簧片分別設(shè)于所述主體架的兩側(cè)，所述支撐架的平面?zhèn)扰c所述主體架的所述兩側(cè)之一固接，所述彈簧片被設(shè)置為與所述主體架的所述兩側(cè)中的另一側(cè)面直接接觸；所述支撐架的圓弧面的中間位置設(shè)有一凹槽，芯片設(shè)于該凹槽內(nèi)且芯片所在的平面與所述凹槽的槽底面平行；所述芯片包括至少一個電橋，該電橋的每一個橋臂包括至少一個磁電阻元件，且該電橋中所有磁電阻元件相同。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述讀出磁頭進一步包括與所述芯片電連接的引線。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述芯片包括多個電橋，該多個電橋串聯(lián)和/或并聯(lián)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，串聯(lián)和/或并聯(lián)的所述多個電橋的敏感方向相同。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述芯片進一步包括解碼-加密模塊。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述電橋的兩個橋臂被設(shè)置為靠近芯片的讀出面，且該兩個橋臂與讀出面的距離相等；所述電橋的其余兩個橋臂被設(shè)置為遠離芯片的讀出面，且該其余兩個橋臂與讀出面的距離相等。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述電橋的每一個橋臂包括多個相同的磁電阻元件，該多個磁電阻元件串聯(lián)和/或并聯(lián)。
8.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述電橋的每一個橋臂的厚度為1-50 μ m。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述磁電阻元件為TMR元件或GMR元件。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的用于銷售終端的讀出磁頭，其特征在于，所述磁電阻元件的厚度為納米量級。
專利摘要本實用新型公開了一種用于銷售終端的讀出磁頭，包括支撐架、芯片、主體架和彈簧片；支撐架呈圓弧形，支撐架和彈簧片分別設(shè)于主體架的兩側(cè)，支撐架的平面?zhèn)扰c主體架的所述兩側(cè)之一固接，彈簧片被設(shè)置為與主體架的兩側(cè)中的另一側(cè)面直接接觸；支撐架的圓弧面的中間位置設(shè)有一凹槽，芯片設(shè)于該凹槽內(nèi)且芯片所在的平面與凹槽的槽底面平行；芯片包括至少一個電橋，該電橋的每一個橋臂包括至少一個磁電阻元件，且該電橋中所有磁電阻元件相同。所述讀出磁頭的輸出信號與磁介質(zhì)相對于所述讀出磁頭的運動速度無關(guān)。所述讀出磁頭不受除磁介質(zhì)產(chǎn)生的磁場之外的干擾磁場的干擾。所述讀出磁頭的厚度小于或等于2mm，非常適于在小型和薄型銷售終端中的應用。
文檔編號G07F7/10GK202694457SQ20122039279
公開日2013年1月23日 申請日期2012年8月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年8月4日
發(fā)明者白建民 申請人:白建民