检测地磁方位的装置制造方法及图纸

提供一四边形的绝缘衬底，多个磁性传感器设置在该衬底上。在该衬底上设置ＩＣ，用于提供驱动信号给磁性传感器，并且接收来自该磁性传感器的磁检测信号，从而输出取决于磁场强度的磁信息。通过封装元件封装该磁性传感器和该ＩＣ，从而使该衬底、磁性传感器和ＩＣ成一整体。

【技术实现步骤摘要】

技术介绍
本专利技术涉及一种用于检测地磁的装置，更具体地涉及一种利用磁通门(flux-gate)传感器检测地磁方位的装置。至今，通过测量地磁来检测方位的方位检测装置被之泛地用作导航系统中的方位信息补充装置(例如汽车，诸如便携式电话、PDA的便携式信息设备等等)。在方位检测装置中，通常采用具有高灵敏度的环形铁芯的磁通门磁性传感器，在日本专利特开6-50757中提到了具有高精度的方位检测装置。已知的传统的装置具有磁通门磁性传感器，该传感器包括具有励磁线圈和Z方向轴线的环形铁芯，具有X方向轴线的X方向检测线圈，以及具有Y方向线的Y方向检测线圈。该装置的特征在于，具有用于设置增益的增益置位电路，该增益根据方位的范围而不同。因此，如果由于环形铁芯的截面积的变化而导致检测信号的方向错误，该检测信号可以被增益置位电路所纠正。因此，可以实现高精确度的方位检测。然而，在已提出的方位检测装置中，因为存在环形铁芯和围绕环形铁芯的两个检测线圈，所以难以使装置小型化。因此，该装置不适合安装在诸如便携式电话、PDA等的便携式信息设备中，但是近些年来这种要求增长地很快。另外，增益置位电路的安装导致信号处理电路复杂化。因此，担心设备安装面积和制造成本的增加。在这种形势下，日本专利特开2002-243818中提出了一种小型化的地磁方位检测装置。在该地磁方位检测装置中，地磁场检测部分通过叠加多个衬底形成，其中插入一由非晶铁心形成的环形铁芯。该衬底块包括，励磁线圈衬底、X方向地磁场检测线圈衬底和Y方向地磁场检测线圈衬底。其中，提供一信号处理电路，其包括第一模拟开关，第二模拟开关，用于集成该第一模拟开关输出的第一集成电路，用于集成该第二模拟开关输出的第二集成电路，用于放大第一集成电路和第二集成电路的输出之间的差值的差分放大器，以及用于将该差分放大器的输出转换成数字信号的A/D转换器。因为缠绕在环形铁芯上的励磁线圈以及X方向和Y方向的两线圈由叠加的衬底形成，所以该地磁场方位检测装置可以小型化，从而能够安装在便携式信息设备中。然而，因为该装置具有圆形的环形铁芯，所以限止了该装置的尺寸减小。另一方面，虽然该环形铁芯由非晶材料形成，但是该非晶材料容易被大的抗磁力所磁化，因此由于磁滞现象所检测的值易于出错。而且，必须在检测电路中提供模拟开关和差分放大器，这样导致该电路组成复杂化并且增加了制造成本。另外，必须有几十毫安培的驱动电流用于该环形铁芯的磁饱和。因此，从电力消耗的观点来说，将该装置安装在便携式电子设备上存在问题。特别是，为了在带有GPS的便携式电话上实现平视显示器显示，需要使地磁方位检测装置进一步减小尺寸，并且进一步减小其电力消耗。
技术实现思路
本专利技术的一个目的是，提供一种地磁方位检测装置，其具有非常小的尺寸、低电力消耗以及高检测精确度。根据本专利技术的一种地磁方位检测装置，包括一般为四边形的绝缘衬底；设置在该衬底上的多个磁性传感器；设置在该衬底上的IC，用于提供驱动信号给该磁性传感器，并且接收来自该磁性传感器的磁检测信号，从而输出取决于磁场强度的磁信息；封装元件，其封装该磁性传感器和该IC以使该衬底、磁性传感器和IC成一整体。因为该磁性传感器和用于驱动该磁性传感器从而获得磁信息的该IC可以被集成，所以可以提供一种非常小的地磁方位检测装置。根据本专利技术的另一方面，一种地磁方位检测装置包括一般为四边形的绝缘衬底；设置在该衬底上的多个磁性传感器；设置在该衬底上的IC，用于提供驱动信号给该磁性传感器，并且接收来自该磁性传感器的磁检测信号，从而输出取决于磁场强度的磁信息；设置在该衬底上的算术运算器，用于计算取决于磁信息的方位；封装元件，其封装该磁性传感器、该IC和该算术运算器以使该衬底、磁性传感器、IC和算术运算器成一整体。因为用于计算基于磁信息的方位的算术运算器被集成，所以可以直接获得数字化的方位信息。因此，以该磁方位检测装置装备的便携式信息设备的处理负荷减小，所以可以得到具有优良处理功能的信息设备。该地磁方位检测装置的特征在于，所述的磁性传感器设置在衬底的X方向和Y方向上，用于在X方向和Y方向上的检测地磁。因为通过两个轴线检测地磁，所以可以极高精确度来检测方位。该地磁方位检测装置的特征在于，每个磁性传感器都是磁通门传感器，其具有由软磁材料制成的磁芯。因此，该地磁方位检测装置可以具有小的尺寸、高的精确度以及低电力消耗。该地磁方位检测装置的特征在于，所述衬底具有多个通孔和端电极，每个端电极电连接到一个相应的通孔，其特征在于，该衬底通过表面安装技术由端电极电连接到外部衬底。在这种结构下，因为地磁方位检测装置可以通过表面安装技术设置在便携式信息设备的衬底上，所以该地磁方位检测装置可以具有小的安装面积，并且制造成本不高。多个绝缘衬底形成在衬底集合上，并且通过将该衬底集合切成块以分成独立的衬底。因为多个磁性传感器和IC可以一次全部地安装在衬底集合上，所以地磁方位检测装置可以很好地大规模生产，并且具有稳定的质量。如上所述，根据本专利技术，因为X方向盘和Y方向磁性传感器以及用于驱动该磁性传感器以获得磁信息的IC被集成，所以地磁方位检测装置可以具有小的尺寸和高的性能。从下面参考附图的详细描述中，本专利技术的这些目的和其他目的以及特征将变得更加明显。附图说明图1是根据本专利技术第一实施例的地磁方位检测装置的平面图；图2是该装置的侧视图；图3是底视图；图4是检测电路的方块图；图5是用于说明检测操作的装置的平面图；图6是输出特性的曲线图； 图7是根据本专利技术第二实施例的地磁方位检测装置的平面图；图8是该装置的侧视图；图9是实际装置的侧视图；图10是检测电路的方块图；以及图11是该检测装置的操作流程图；图12-14是制造该地磁方位检测装置的方法的透视图。具体实施例方式图1是根据本专利技术第一实施例的地磁方位检测装置的平面图，图2是该装置的侧视图，图3是底视图，图4是检测电路的方块图，图5是用于说明检测操作的装置的平面图，图6是输出特性的曲线图。参考图1至图3，本专利技术的地磁方位检测装置1具有四边形电路衬底2。该衬底2优选地由热阻性玻璃环氧树脂或陶瓷制造，并且具有大约0.3mm的厚度。在该衬底的四个角上和相对侧壁上，形成通孔2a-2f。在该衬底的上下表面上，围绕通孔设置上电极3a-3f和下电极4a-4f。相对的上电极和下电极由金属板电连接，该金属板安装到每个通孔的内壁上。下电极4a-4f用于通过焊接、金隆起焊盘、各向异性导电膏或各向异性导电膜，将地磁方位检测装置表面安装在便携式电话上。磁通门磁性传感器5a和5b安装在衬底2上，在每个传感器的磁芯上都包括Cr磁芯和Co线圈。Cr磁芯由软磁材料中的坡莫合金箔形成。该传感器是一种在日本专利特开2004-184098中已公开的传感器的改进，该专利申请也是由本专利申请的申请人申请的。另外一传统的传感器记载在日本专利特开2001-330655中。磁性传感器5a安装在衬底2上，设置在X方向并且通过焊接、金隆起焊盘、各向异性导电膏或各向异性导电膜安装到衬底上。磁性传感器5b安装在衬底2上，设置在Y方向并且通过焊接安装到衬底上。另外，安装在衬底2上的驱动和检测IC6在下文中被称为检测IC并将详细说明。多个电极设置在检测IC上，并且通过线8连接到衬底2上的IC连接本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种地磁方位检测装置，包括：一般为四边形的绝缘衬底；设置在该衬底上的多个磁性传感器；设置在该衬底上的ＩＣ，用于提供驱动信号给磁性传感器，并且接收来自该磁性传感器的磁检测信号，从而输出取决于磁场强度的磁信息；封 装元件，封装该磁性传感器和该ＩＣ以使该衬底、该磁性传感器和该ＩＣ成一整体。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：菊池悟，川上诚，
申请(专利权)人：株式会社西铁城电子，株式会社新王磁材，
类型：发明
国别省市：JP[日本]