本發(fā)明屬于磁感應(yīng)探測技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù):
磁感應(yīng)探測主要利用磁阻效應(yīng)原理,其定義為:物質(zhì)在磁場中電阻率發(fā)生變化的現(xiàn)象叫做磁阻效應(yīng)。由于磁阻效應(yīng)只受外部磁場影響,磁阻變化導(dǎo)致輸出電壓發(fā)生變化,相較于壓敏電阻等接觸性測量元器件,磁敏感傳感器無需接觸就可對被測物檢測。具有敏感度高、無損傷檢測、對油污環(huán)境不敏感,應(yīng)用這一技術(shù)所制造的產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)中。尤其在現(xiàn)代汽車中,如速度檢測,角度檢測,位置檢測,電流檢測等
根據(jù)磁阻效應(yīng)產(chǎn)生的原理不同,可分為各項(xiàng)異性磁阻效應(yīng)(Anisotropic Magneto Resistance,AMR)、巨磁阻效應(yīng)(Giant Magneto Resistance,GMR)、穿遂磁阻效應(yīng)(Tunnel Magneto Resistance,TMR)
AMR傳感器芯片由磁性材料的各向異性磁電阻(AMR)制成,它的靈敏度高、功耗低、體積小、可靠性高、溫度特性好、工作頻率高、耐惡劣環(huán)境能力強(qiáng),以及易與數(shù)字電路匹配的特性,使其廣泛應(yīng)用于現(xiàn)代工業(yè)中。
GMR 傳感器和 AMR 傳感器一樣,他們都屬于磁敏電阻傳感器芯片,但其原理不同(磁敏電阻的變化方式)。與 AMR 相比,GMR 傳感器芯片有較大的磁阻變化率,較高的靈敏度,較好的線性度等方面的優(yōu)點(diǎn)。經(jīng)過多年的發(fā)展,GMR 傳感器芯片在其線性度方面,遲滯等方面的性能有了很大的提高?,F(xiàn)在,已經(jīng)生產(chǎn)出具有高靈敏度,線性度較好的磁場傳感器芯片,可以較好的感應(yīng)磁場的變化。
TMR(Tunnel MagnetoResistance)是近年來開始工業(yè)應(yīng)用的新型磁電阻效應(yīng)傳感器芯片,其利用的是磁性多層膜材料的隧道磁電阻效應(yīng)對磁場進(jìn)行感應(yīng),比之前所發(fā)現(xiàn)并實(shí)際應(yīng)用的AMR芯片和GMR芯片具有更大的電阻變化率。相對于GMR芯片具有更好的溫度穩(wěn)定性,更高的靈敏度,更寬的線性范圍。
目前市場中的磁阻芯片通常采用在芯片背面放置磁體的方式布局(由于AMR的物理特性,其產(chǎn)品不適合背磁放置),信號引出點(diǎn)在芯片兩側(cè)。由于這種布局方式需要在芯片兩側(cè)連接焊盤,磁阻芯片只能擺放在磁體正中間,無法靠近磁體邊緣放置,導(dǎo)致傳感器只能正對齒輪擺放,傳感器體積大,占用空間多,不利于后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)。而且磁阻芯片與磁體中間需要線路板與外部設(shè)備傳輸信號,芯片接收到的磁場被弱化(磁場大小隨距離增大呈冪指數(shù)減?。趹?yīng)用中不適合應(yīng)用于精密儀器設(shè)備。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供一種基于磁阻芯片的齒輪式傳感器模組及其封裝方法,以解決目前存在的傳感器體積大,占用空間多,不利于后續(xù)產(chǎn)品開發(fā)的問題。
本發(fā)明采取的技術(shù)方案是:磁阻芯片放置在磁體的N、S極連線方向上,磁阻芯片緊貼于N極表面,磁體與封裝本體內(nèi)部固定連接,磁阻芯片信號引出點(diǎn)與信號引出裝置一端聯(lián)接,該信號引出裝置另一端與焊盤連接接,該焊盤與封裝本體上下表面及一側(cè)的邊緣連接,每個焊盤中間有孔,覆蓋片覆蓋在封裝本體上,密封材料填充封裝本體和覆蓋片形成的矩形外形的空隙內(nèi)。
本發(fā)明所述封裝本體外部在焊盤一側(cè)有倒角。
本發(fā)明所述磁體與封裝本體的前端有間隙。
本發(fā)明所述磁阻芯片采取TMR磁阻芯片。
本發(fā)明封裝方法,包括下列步驟:
先將磁阻芯片緊貼于磁體表面,再使用信號引出裝置連接封裝本體的焊盤與磁阻芯片的一側(cè),之后將覆蓋片貼于信號引出裝置上,最后使用密封材料填充封裝本體和覆蓋片形成的矩形外形的空隙內(nèi)。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)新穎,在封裝本體內(nèi)部放置磁體,磁體表面貼有磁阻芯片,并保持芯片與封裝本體的相對位置,焊盤在上下表面的同側(cè)邊緣并貫穿,方便封裝的垂直或水平焊接,封裝本體內(nèi)部的空間用密封材料填充,具有集成度高,體積小,安裝方便,焊接方式靈活,抗污染能力強(qiáng),信號輸出穩(wěn)定等優(yōu)點(diǎn)。
附圖說明
圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本發(fā)明去掉密封材料的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本發(fā)明封裝背面的結(jié)構(gòu)示意圖
圖4是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)剖視圖;
圖5是本發(fā)明封裝本體3的結(jié)構(gòu)剖視圖。
具體實(shí)施方式
磁阻芯片1放置在磁體2的N、S極連線方向上,磁阻芯片1緊貼于N極表面,磁體2與封裝本體3內(nèi)部固定連接,磁阻芯片信號引出點(diǎn)與信號引出裝置4一端聯(lián)接,該信號引出裝置4另一端與焊盤5連接接,該焊盤5與封裝本體上下表面及一側(cè)的邊緣連接,每個焊盤中間有孔,覆蓋片6覆蓋在封裝本體3上,密封材料7填充封裝本體和覆蓋片形成的矩形外形的空隙內(nèi)。
本發(fā)明所述封裝本體外部在焊盤一側(cè)有倒角301。
本發(fā)明所述磁體與封裝本體的前端有間隙,密封材料填充后用于保護(hù)磁體和磁阻芯片,不受外力破壞。
磁阻芯片1采取TMR磁阻芯片。
本發(fā)明封裝方法,包括下列步驟:
先將磁阻芯片1緊貼于磁體2表面,再使用信號引出裝置4連接封裝本體的焊盤5與磁阻芯片的一側(cè),之后將覆蓋片6貼于信號引出裝置4上,最后使用密封材料7填充封裝本體和覆蓋片形成的矩形外形的空隙內(nèi)。