磁场成像系统技术方案

根据多个实施例，将多轴磁传感器(磁强计)设置在一个阵列或多个阵列中。所述磁传感器可设置在形成所述阵列的模块上。所述磁传感器可各自感测与相应传感器一致的局域磁场。对应于所述局域磁场的数据可通过磁场分析电路进行分析并汇编以形成对于所感测的磁场的图像。所述磁场分析电路可输出对应于近场磁特征的图像。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利说明】磁场成像系统相关申请的交叉引用本申请要求于2013年3月12日提交的名称为“MAGNETIC SENSOR” (磁传感器)的美国临时专利申请N0.61/778，326的优先权权益；其每一者在不与本文的公开内容不一致的程度下以引用方式并入。
技术实现思路
根据一个实施例，磁场成像仪包括:传感器基板，其包括顶部表面和底部表面；多个磁传感器，其布置在阵列中并设置在传感器基板的底部表面之下或上；以及微控制器，其设置在传感器基板上并被配置成控制多个磁传感器的感测。数据接口可操作地耦合到微控制器并被配置成使得能够在微控制器与磁场分析电路之间进行数据通信。根据一个实施例，生成对应于磁场的图像的方法包括:操作在磁传感器阵列中的多个磁传感器以生成对应于与磁传感器中的每一个一致的磁场强度的相应多个数据值，将所述多个数据值传递到磁场分析电路，通过磁场分析电路生成对应于所述多个数据值的磁场图像，以及输出磁场图像。【附图说明】图1根据一个实施例的磁场成像仪的示意图。图2是根据一个实施例的图1的磁场传感器的实施例的侧面剖视图。图3A是根据一个实施例的响应于第一近场磁场模式的图1的磁场分析电路的第一磁图输出。图3B是根据一个实施例的响应于第二近场磁场模式的图1的磁场分析电路的第二磁图输出。图4是根据一个实施例的包括图像传感器的磁场成像仪的框图。图5是根据一个实施例的显示生成对应于磁场的图像的方法的流程图。【具体实施方式】在以下【具体实施方式】中，参考形成本文一部分的附图。除非在上下文中另外指明，否则在附图中类似的符号通常表示类似的部件。在不脱离本专利技术的精神或范围的前提下，可采用其他实施例和/或可进行其他更改。如本文所用，术语“底部表面”和“顶部表面”是相对的。传感器基板可在边缘倾斜，例如，这将导致底部表面在基板的一侧上而顶部表面在基板的相对侧上。一般来讲，术语“底部表面”是指旨在指向磁场源的表面，而术语“顶部表面”是指旨在远离磁场源的表面。在自动化电路测试设备(ATE)系统中，使所测试的电路板水平呈现给磁成像系统，该系统朝着受测电路板向下“看”，因而这样选择术语。出于确定范围的目的，专利技术人的意图是，术语“顶部表面”和“底部表面”(及相关术语，诸如“之上”和“之下”)将被一般解释为基板的相对表面，该表面旨在相应地远离和指向待检测和表示以观察或进一步处理的磁场源。如本文所用的术语“磁场图像”是指穿过和跨过设置在磁传感器阵列中的若干磁强计的每一个的磁场强度的图形表示。示意性图解说明包括表面图或热图。磁场图像可使用样条函数以形成跨越阵列中磁传感器之间的间隙的连续图像而生成。图1是根据一个实施例的磁场成像仪100的示意图。磁场成像仪100包括传感器基板102。传感器基板102限定顶部表面104和底部表面106。多个磁传感器108布置在阵列110中。多个磁传感器108可设置在传感器基板102的底部表面106之下或上。在一个实施例中，多个磁传感器包括多个标量磁强计。在另一个实施例中，多个磁传感器包括多个矢量磁强计。微控制器112也可设置在传感器基板102上。微控制器112被配置成控制多个磁传感器108的感测。数据接口 114可操作地耦合到微控制器112并被配置成在微控制器112与磁场分析电路116之间提供数据通信接口。磁场成像仪100可被配置成在无低温冷却的情况下操作。例如，磁场成像仪100被配置成在无冷却、仅有传导冷却、仅有对流冷却或仅有传导和对流冷却的正常室内环境条件下操作。多种类型的磁传感器108可用在磁传感器阵列110中。一般来讲，磁传感器108作为磁强计操作，并可被配置为标量或矢量(例如，3轴)磁强计。可根据例如系统对灵敏度、捕获时间、成本和传感器密度的要求而选择磁传感器技术。根据多种实施例，磁传感器108可包括自旋电子传感器、无自旋交换弛豫(SERF)磁强计、磁阻传感器、磁感传感器、磁通门磁强计和/或霍尔效应磁强计。根据多个实施例，磁传感器108包括非低温冷却的传感器，其磁场灵敏度比地球磁场强度低至少两个数量级。图2是根据一个实施例的图1的磁场传感器的实施例200的侧面剖视图。传感器基板102可包括印刷电路板118。微控制器112可设置在印刷电路板118的顶部表面104上。多个磁传感器108可设置在印刷电路板118的底部上或附近以感测下面的近场电磁特征，并可与印刷电路板118的底部间隔开。多个磁传感器108可设置在多个传感器模块202中，这些模块物理耦合到印刷电路板118的底部。多个传感器模块202中至少一部分的每一个可包括传感器模块。传感器模块可被配置成响应于沿着至少三条轴的磁场而感测局域磁场。多个传感器模块202中的每一个可包括X轴磁传感器204、Y轴磁传感器206、Z轴磁传感器208和集成电路控制器210。集成电路控制器210可包括专用集成电路(ASIC)或其他可编程电路。专用集成电路(ASIC)或其他可编程电路可被配置成与微控制器112以及与传感器模块上的多个磁传感器 204、206、208 连接。例如，每个传感器模块可以是由美国加利福利亚州圣罗莎的PNI传感器公司(PNISensor Corporat1n of Santa Rosa，California，USA)生产的型号为 RM3000F 的传感器模块。又如，每个传感器模块可以是可得自美国德克萨斯州奥斯丁的飞思卡尔半导体公司(Freescale Semiconductor Inc.0f Austin，Texas，USA)的磁传感器模块。又如，每个传感器模块可以是诸如可得自瑞士日内瓦的意法半导体(STMicroelectronics of Geneva,Switzerland)的LIS3MDL型的磁传感器模块。传感器基板102可包括设置在磁传感器阵列之上的接地层212。电源层214可设置在接地层212之上。一个或多个信号层216可设置在电源层214之上。绝缘层217通常设置在传感器基板102的表面上和传导层212、214、216、216之间。至少接地层212可被配置成将磁传感器阵列与从微控制器112传导的电磁信号屏蔽开。磁场成像仪100根据一个实施例可包括磁屏蔽218。磁屏蔽218可设置在传感器基板102之下或传感器基板102的底部表面106上。多个磁传感器204、206、208可设置在磁屏蔽218之下。磁屏蔽218可包含mu-metal (高导磁合金)。除了 mu-metal之外或作为另外一种选择，可以使用多种磁屏蔽材料。例如，可单独使用或组合使用的磁屏蔽材料包括Co-Netic、supermalloy (超透石兹合金)、supermumetal (超导石兹合金)、nilomag、sanbold、钼坡莫合金、Sendust、M-1040、Hipernom、HyMu-80 和 Amumetal0参见图1和图2，多个磁传感器204、206、208可被布置为传感器模块。每个传感器模块可被配置成感测沿着多条感测轴的局域磁场。多个磁传感器204、206、208可被布置为多个传感器模块202。微控制器112可被配置成一次仅使一个传感器模块操作以感测与每个相应传感器模块一致的相应局域磁场。微控制器112可被配置成当传感器模块正在操作以感测局域磁场时暂停读写操作本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁场成像仪，包括：传感器基板，所述传感器基板包括顶部表面和底部表面；多个磁传感器，所述多个磁传感器布置在阵列中并设置在所述传感器基板之下；微控制器，所述微控制器设置在所述传感器基板上并被配置成控制所述多个磁传感器的感测；以及数据接口，所述数据接口可操作地耦合到所述微控制器并被配置成在所述微控制器与磁场分析电路之间进行数据通信。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：大卫·B·古德森，基思·马林斯，艾伦·B·科温，罗纳德·J·舍恩伯格，C·麦吉尔·林德，克里斯多佛·A·威克洛夫，
申请(专利权)人：创光公司，
类型：发明
国别省市：美国;US