一种柔性霍尔角度传感器及角度检测系统技术方案

技术编号:46076101 阅读:5 留言:0更新日期:2025-08-12 18:01
本发明专利技术提供了一种柔性霍尔角度传感器及角度检测系统,其中,柔性霍尔角度传感器包括柔性衬底和固定于柔性衬底的晶粒,柔性衬底设置有与晶粒电连接的导电线路;晶粒设置有用于将磁场信号转换为霍尔电压信号的霍尔盘以及用于支持霍尔盘工作的电路单元,霍尔盘通过电路单元与导电线路电连接。通过在柔性衬底上设置晶粒并将实现霍尔电压信号检测的霍尔盘以及用于支持霍尔盘的电路单元均直接设置在晶粒上,使单个芯片晶粒即可以实现磁感应强度的传感,配合可以随柔性衬底的弯曲或拉伸而产生形变且保持导电性能的导电线路与晶粒电连接,本发明专利技术在具备较好的柔性性能的同时又能兼具高可靠性、机械性能优势、电学性能优势和成本优势。

【技术实现步骤摘要】

专利技术涉及传感器,具体而言,涉及柔性霍尔角度传感器及角度检测系统


技术介绍

1、霍尔传感器广泛应用于汽车和消费电子应用领域来精确检测位置或监测电流。目前,基于硅cmos的霍尔传感器作为市场主流的霍尔检测方案,得益于其长久的市场发展历程和较低的生产成本而被应用于绝大多数的相关场景中。目前,在许多新兴的应用领域,例如可穿戴电子设备、电子皮肤、高度集成的机器手臂、假肢等领域内,都需要薄而灵活的传感器设备。对于这些应用范畴,灵活性不仅在操作层面提供了额外的机械特性,而且较薄的材质也使得传感器能够布局在体积受限的三维结构内,这给不改变当前复杂的机械结构而有效增添智能化传感功能带来了机会。

2、传统的霍尔传感器在此类新型领域进行运用时往往会遇到各类问题,例如,现有方案为了使传统的霍尔传感器具备可弯折性能,通常采用的是将封装好的霍尔传感器芯片布置在柔性印刷电路板(flexible printed circuit,fpc)上的方案,然而该种方案存在成本高且抗弯折能力差、稳定性差的问题,因此,业界亟需一种能够具备较好的可拉伸或可弯折性能的同时又能兼具硬质硅c本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种柔性霍尔角度传感器,其特征在于,包括柔性衬底和固定于所述柔性衬底的晶粒,所述柔性衬底设置有与所述晶粒电连接的导电线路;

2.根据权利要求1所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述晶粒设置有多个,多个所述晶粒以阵列排布形式安装于所述柔性衬底并与所述柔性衬底共同形成岛桥式排布结构;

3.根据权利要求1所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述霍尔盘包括功能层和衬底层,所述功能层设置有过孔,所述电路单元通过所述过孔与所述霍尔盘电连接以为所述霍尔盘提供偏置电流或从所述霍尔盘获取霍尔电压信号,所述功能层用于基于霍尔效应在所述过孔的位置产生霍尔电压信号。

...

【技术特征摘要】

1.一种柔性霍尔角度传感器,其特征在于,包括柔性衬底和固定于所述柔性衬底的晶粒,所述柔性衬底设置有与所述晶粒电连接的导电线路;

2.根据权利要求1所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述晶粒设置有多个,多个所述晶粒以阵列排布形式安装于所述柔性衬底并与所述柔性衬底共同形成岛桥式排布结构;

3.根据权利要求1所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述霍尔盘包括功能层和衬底层,所述功能层设置有过孔,所述电路单元通过所述过孔与所述霍尔盘电连接以为所述霍尔盘提供偏置电流或从所述霍尔盘获取霍尔电压信号,所述功能层用于基于霍尔效应在所述过孔的位置产生霍尔电压信号。

4.根据权利要求3所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述功能层采用n外延层、n深埋层、低压n阱中的一种或多种;所述衬底层采用高压p阱、低压p阱、p型衬底、p深埋层中的一种,所述过孔采用n型材料作为通路直接连接所述导电线路。

5.根据权利要求4所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述导电线路与所述晶粒的连接采用键合金属线、焊点、形态自由控制的导电胶、导电银浆、采用异方性导电胶中的一种或多种;其中,在所述导电线路与所述晶粒的连接采用键合金属线的情况下,所述晶粒通过所述衬底层一侧直接或间接地贴合于所述柔性衬底;在所述导电线路与所述晶粒的连接采用焊点、形态自由控制的导电胶、导电银浆和异方性导电胶中的一种或多种的情况下,所述晶粒通过所述过孔一侧直接或间接地贴合于所述柔性衬底;

6.根据权利要求3所述的柔性霍尔角度传感器,其特征在于,所述导电线路与所述晶粒采用...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗邺孟庆明郑华雄关克黄庆
申请(专利权)人:宁波中车时代传感技术有限公司
类型:发明
国别省市:

网友询问留言 已有0条评论
  • 还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。

1