一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构制造技术

本发明专利技术公开了一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，包括衬底、传感器切片、设置在衬底上的螺旋磁滞线圈、引线键合焊盘，所述的传感器桥臂由磁电阻传感元件构成，所述传感器切片上沉积有传感器桥臂，所述传感器桥臂电连接成磁电阻传感器电桥，所述的磁电阻传感器电桥设置在所述磁滞线圈上，所述螺旋磁滞线圈产生的磁场与传感器电桥的敏感轴共线，所述磁电阻传感器桥式电路封装在所述衬底上。本发明专利技术通过设置螺旋磁滞线圈，能够承载更大的电流，电阻值更小。本发明专利技术消除了由传感器在磁滞周期所产生的磁滞，且所述封装结构的制作工艺简单，制作成本低。

Magnetic sensor packaging structure with hysteresis coil

The invention discloses a magnetic coil with magnetic sensor package structure includes a substrate, the sensor section, is arranged on the substrate of the spiral coil, magnetic wire bonding pads, wherein the sensor arm is composed of magnetic resistance sensor, the sensor chip has deposited sensor bridge arm, the sensor bridge the arm is electrically connected into magnetic resistance sensor bridge, bridge magnetoresistance sensor arranged on the magnetic coil, the magnetic field sensor sensitive axis collinear and the bridge produces the spiral hysteresis coil, the magnetic resistance sensor bridge circuit package on the substrate. By setting a spiral hysteresis coil, the invention can carry more current and has smaller resistance value. The invention eliminates the hysteresis caused by the sensor in the hysteresis period, and the packaging structure has the advantages of simple manufacturing process and low production cost.

【技术实现步骤摘要】
一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构
本专利技术涉及磁传感器领域，尤其涉及一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构。
技术介绍
封装对于芯片来说是至关重要的。封装技术的好坏还直接影响到芯片自身性能的发挥和与之连接的PCB的设计和制造。目前有多种半导体芯片封装形式，包括LGA(LandGridArray)、ChipOnBoard、Flipchip等，它们的方法是兼容的，还存在着使用基板的其他的封装方法，比如使用在航空和汽车上的混合封装。LGA以其丰富的接口，良好的机械稳定性和散热特性，得到越来越多的关注和使用。霍尼韦尔公司增加片上复位带，复位带用于排列传感器元件的，缺点则是这些复位带使得传感器切片体积非常的大，并且造价昂贵。在现有技术中，磁滞线圈包含在LGA封装的衬底上，并且它没有显著改变LGA封装衬底的尺寸。需要注意的是，LGA封装衬底仅仅是一个PCB。LGA磁滞线圈包括普通的LGA封装接线，采用刻蚀的35或者70微米的铜，它可以比霍尼韦尔公司的片上导体承载更大的电流，并且由于采用了薄铜材料，电阻更低。
技术实现思路
本专利技术的封装结构在衬底上设置有螺旋磁滞线圈，其中，对应的磁滞磁场脉冲使用双极快速电流脉冲，能够应用于每个读取周期。本专利技术提出了一种低成本的具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，是根据以下技术方案实现的：包括衬底、传感器切片、设置在衬底上的螺旋磁滞线圈、引线键合焊盘，所述传感器切片上沉积有传感器桥臂；所述传感器桥臂电连接成磁电阻传感器推挽式电桥，所述传感器桥臂包括由磁电阻传感元件构成的磁电阻传感器推挽式电桥的推臂和挽臂，所述磁电阻传感器推挽式电桥为磁电阻传感器推挽式半桥或者磁电阻传感器推挽式全桥。所述磁电阻传感器推挽式电桥设置在所述螺旋磁滞线圈上，所述螺旋磁滞线圈产生的磁场与传感器电桥的敏感轴共线，所述磁电阻传感器推挽式电桥封装在所述衬底上。还包括脉冲产生电路和信号处理电路，所述的脉冲产生电路用于提供正极磁场脉冲和负极磁场脉冲，所述脉冲产生电路包括第一电压器和第二电压器，所述第一电压器输出正极电压V1，所述第二电压器输出负极电压V2，所述的信号处理电路根据所述正极电压VI和负极电压V2计算出输出电压Vout＝(V1+V2)/2，并通过输出电压电路进行输出。进一步地，所述衬底为LGA衬底，所述螺旋磁滞线圈沉积在所述LGA衬底上，所述磁电阻传感器推挽式电桥的推臂沉积在一个传感器切片上，所述磁电阻传感器推挽式电桥的挽臂沉积在另一个传感器切片上，其中传感器切片沉积在LGA衬底上。进一步地，所述螺旋磁滞线圈设置在所述磁电阻传感元件的上方或者下方的平面上。进一步地，所述磁传感器封装结构采用单芯片封装，其中所述磁电阻传感元件的钉扎层方向通过激光加热磁退火设置。进一步地，所述传感器桥臂为两个或者四个，构成单轴传感器，相对设置的所述传感器桥臂的磁电阻传感元件的钉扎层方向相反。进一步地，所述传感器桥臂为四个或者八个，构成双轴传感器，相对设置的所述传感器桥臂的磁电阻传感元件的钉扎层方向相反。进一步地，所述输出电压电路通过数据计算系统远程获取。进一步地，还包括ASIC专用集成电路，所述ASIC专用集成电路和所述磁电阻传感器电桥之间电连接，所述信号处理电路以及所述输出电压电路均集成在所述ASIC专用集成电路中。进一步地，所述螺旋磁滞线圈在所述推臂产生的磁场与在所述挽臂产生的磁场方向相反，所述推臂位于所述螺旋磁滞线圈的一侧，所述挽臂位于所述螺旋磁滞线圈相对于所述挽臂的另一侧。进一步地，所述ASIC专用集成电路设置在所述LGA衬底上。本专利技术与现有技术相比，具有以下技术效果：本专利技术在衬底上设置有螺旋磁滞线圈，使所述磁传感器的整体电阻值更小，进而能够承载更大的电流；所述封装结构不仅消除了传感器自身在磁滞周期产生的磁滞，也进一步降低了测量过程中所引起的磁滞；并且，所述磁传感器封装结构制作工艺简单，制作成本低。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它附图。图1为实施例一中提供的一种具有磁滞线圈的单轴磁传感器封装结构的磁场感测示意图；图2为实施例二中提供的一种单轴磁传感器封装结构的磁场感测示意图；图3为实施例一中提供的电流通过线圈产生磁场示意图；图4为实施例一中提供的本专利技术的磁场分布示意图；图5为实施例三中提供的一种双轴磁传感器封装结构的磁场感测示意图；图6为实施例四中提供的一种双轴磁传感器封装结构的磁场感测示意图；图7为实施例一中提供的电压输出示意图；图8为实施例一中提供的电流脉冲电路示意图；图9为实施例一中提供的传感数据处理示意图；图10为实施例一中提供的电流脉冲电路检测电压的波形图。图中：1-衬底，2-螺旋磁滞线圈，3-传感器桥臂，4-焊盘，5-钉扎层方向，6-ASIC专用集成电路，61-第一电容，62-第二电容，63-第三电容，64-第四电容，65-第一三极管，66-第二三极管，7-敏感轴方向，71-正极电压，72-负极电压，73-输出电压，8-电流方向，9-磁场方向。具体实施方式为使本专利技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。实施例一：本实施例提供一种具有磁滞线圈的单轴磁传感器封装结构，如图1所示，为一种具有磁滞线圈的单轴磁传感器封装结构的磁场感测示意图，包括衬底1、传感器切片3、设置在衬底1上的螺旋磁滞线圈2、引线键合焊盘4，所述传感器切片3上沉积有传感器桥臂。具体地，所述传感器桥臂电连接成磁电阻传感器推挽式电桥；所述传感器桥臂由磁电阻传感元件构成，并且包括磁电阻传感器推挽式电桥的推臂和挽臂，对应地，所述磁电阻传感器推挽式电桥的推臂和挽臂也是由磁电阻传感元件构成；所述磁电阻传感器推挽式电桥为磁电阻传感器推挽式半桥或者磁电阻传感器推挽式全桥。其中，所述磁电阻传感器推挽式电桥设置在所述螺旋磁滞线圈2上，所述螺旋磁滞线圈2产生的磁场与传感器电桥的敏感轴共线，所述磁电阻传感器推挽式电桥电路封装在所述衬底1上。进一步地，所述磁传感器封装结构还包括脉冲产生电路和信号处理电路，所述的脉冲产生电路用于提供正极磁场脉冲和负极磁场脉冲，所述的脉冲产生电路包括第一电压器和第二电压器，所述第一电压器用于输出正极电压V1，所述第二电压器用于输出负极电压V2，所述的信号处理电路根据所述正极电压V1和负极电压V2计算出输出电压Vout＝(V1+V2)/2，并通过输出电压电路进行输出。作为一种可行实施方式，所述输出电压也可以通过数据计算系统远程获取。具体地，所述衬底1为LGA衬底，所述螺旋磁滞线圈2沉积在所述LGA衬底上；所述磁电阻传感器推挽式电桥的推臂沉积在一个传感器切片上，所述磁电阻传感器推挽式电桥的挽臂沉积在另一个传感器切片上；其中，所述传感器切片沉积在所述LGA衬底上。并且，所述磁传本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，其特征在于：包括衬底(1)、传感器切片(3)、设置在衬底上的螺旋磁滞线圈(2)、引线键合焊盘(4)，所述传感器切片(3)上沉积有传感器桥臂；所述传感器桥臂电连接成磁电阻传感器推挽式电桥，所述传感器桥臂包括由磁电阻传感元件构成的磁电阻传感器推挽式电桥的推臂和挽臂，所述磁电阻传感器推挽式电桥为磁电阻传感器推挽式半桥或者磁电阻传感器推挽式全桥；所述磁电阻传感器推挽式电桥设置在所述螺旋磁滞线圈(2)上，且所述电桥封装在所述衬底(1)上；所述螺旋磁滞线圈(2)产生的磁场与传感器电桥的敏感轴共线；还包括脉冲产生电路和信号处理电路，所述的脉冲产生电路用于提供正极磁场脉冲和负极磁场脉冲，所述脉冲产生电路包括第一电压器和第二电压器，所述第一电压器输出正极电压V1，所述第二电压器输出负极电压V2；所述信号处理电路根据正极电压V1和负极电压V2计算出输出电压Vout＝(V1+V2)/2，并通过输出电压电路进行输出。

【技术特征摘要】
1.一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，其特征在于：包括衬底(1)、传感器切片(3)、设置在衬底上的螺旋磁滞线圈(2)、引线键合焊盘(4)，所述传感器切片(3)上沉积有传感器桥臂；所述传感器桥臂电连接成磁电阻传感器推挽式电桥，所述传感器桥臂包括由磁电阻传感元件构成的磁电阻传感器推挽式电桥的推臂和挽臂，所述磁电阻传感器推挽式电桥为磁电阻传感器推挽式半桥或者磁电阻传感器推挽式全桥；所述磁电阻传感器推挽式电桥设置在所述螺旋磁滞线圈(2)上，且所述电桥封装在所述衬底(1)上；所述螺旋磁滞线圈(2)产生的磁场与传感器电桥的敏感轴共线；还包括脉冲产生电路和信号处理电路，所述的脉冲产生电路用于提供正极磁场脉冲和负极磁场脉冲，所述脉冲产生电路包括第一电压器和第二电压器，所述第一电压器输出正极电压V1，所述第二电压器输出负极电压V2；所述信号处理电路根据正极电压V1和负极电压V2计算出输出电压Vout＝(V1+V2)/2，并通过输出电压电路进行输出。2.根据权利要求1所述的一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，其特征在于：所述衬底为LGA衬底，所述螺旋磁滞线圈(2)沉积在所述LGA衬底上；所述磁电阻传感器推挽式电桥的推臂沉积在一个传感器切片上，所述磁电阻传感器推挽式电桥的的挽臂沉积在另一个传感器切片上，其中所述传感器切片沉积在所述LGA衬底上。3.根据权利要求1所述的一种具有磁滞线圈的磁传感器封装结构，其特征在于：所述螺旋磁滞线圈设置在所述磁电阻传感元件的上方或...

【专利技术属性】
技术研发人员：詹姆斯·G·迪克，伊拉姆帕瑞蒂·维斯瓦纳坦，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32