磁场传感器制造技术

一种磁场传感器（20）包括：具有至少一个磁场传感器元件的至少一个集成电路（26）、至少一个磁导体（28）和壳体（22），所述集成电路（26）和所述磁导体（28）容纳在所述壳体中。所述磁导体（28）被实现用于，将磁场引导到所述集成电路（26）上。所述磁导体（28）在聚合物材料（12）内具有软磁颗粒（16）。

【技术实现步骤摘要】
【专利摘要】一种磁场传感器（20）包括：具有至少一个磁场传感器元件的至少一个集成电路（26）、至少一个磁导体（28）和壳体（22），所述集成电路（26）和所述磁导体（28）容纳在所述壳体中。所述磁导体（28）被实现用于，将磁场引导到所述集成电路（26）上。所述磁导体（28）在聚合物材料（12）内具有软磁颗粒（16）。【专利说明】磁场传感器
本专利技术涉及一种磁场传感器。
技术介绍
磁场传感器被用于许多应用，例如用于转速传感器、行程传感器和位置传感器。在磁场传感器中可以使用基于不同的物理效应一例如霍尔效应、AMR、GMR等等能够探测磁场的ASIC或传感器兀件。传感器兀件组以下同样被称作ASIC。ASIC通常被加壳。待监视的磁场源(在解释的范畴内也称作磁铁，与形状和场产生无关)和磁场传感器的ASIC之间经常存在待桥接的间隙，所述待桥接的间隙降低了传感器元件处的磁场强度。造成该空气间隙的原因可能是壳体壁、尤其是磁场传感器的壳体和空气间隙。永久磁铁或电磁铁的磁场的强度根据几何形状和周围环境大约以距离的平方下降。因此，在宽的间隙的情况下，磁场传感器的灵敏度急剧下降。为了集中磁场,软磁材料以例如软磁圆盘(Scheibe)的形式放置在传感器后面的磁场源的对面。这负责使磁场集中并且可以用于桥接比在不使用软磁圆盘情况下可能出现的更宽的间隙。
技术实现思路
本专利技术的任务是，以简单的方式提高磁场传感器的灵敏度。所述任务通过独立权利要求的主题解决。本专利技术的其他实施方式从从属权利要求和从以下的描述中得出。根据本专利技术的实施方式，磁场传感器包括具有至少一个磁场传感器元件的至少一个集成电路、至少一个磁导体和壳体，集成电路和磁导体被容纳在所述壳体中。磁导体被实现用于将磁场弓I导到集成电路上。此外，磁导体在聚合物材料内具有软磁颗粒。因此，传统传感器的由软磁材料制成的磁导体可以被其中容纳有软磁颗粒的、可自由成形的聚合物取代。这种经过填充的聚合物材料的使用可以降低通过待测量的磁铁和传感器元件之间的间隙产生的磁场下降。软磁材料在此是能够在磁场中相对较容易地被磁化和消磁或重新磁化的铁磁材料。软磁材料的例子是基于铁、钴和镍的合金或例如以铁氧体形式的陶瓷材料。经过填充的聚合物材料的使用允许建立可自由成形的磁场放大器或磁导体，因为聚合物通常比软磁材料更容易成形。集成电路例如可以是ASIC (专用集成电路)。磁场传感器元件可以是集成在集成电路中的霍尔(Hall)传感器元件。壳体可以是集成电路的包装或塑料外壳。这类磁场传感器例如可以用作转速传感器或位置传感器以及在其他基于磁工作的传感器系统中使用。根据本专利技术的一种实施方式，软磁颗粒被注入聚合物材料中。软磁材料例如以球体或其他成形的颗粒的形式在注射工艺之前或期间添加到聚合物中并且因此可以用作用于磁场的导体。例如热固塑料可以用作聚合物。在软磁颗粒相应分布在聚合物内的情况下，对于经过填充的聚合物可以得到与针对变压器中的层压的芯类似的特性。这些颗粒是电绝缘的，但传导磁场。通过这种方式可以防止涡流。因此，根据渗流(也即这些颗粒在聚合物中的分布)、这些颗粒的填充粒度(Fullkorngrofie)和这些颗粒的软磁材料，可以制造具有不同特性的非导电的磁导体。如果软磁颗粒具有足够的剩余磁化，则这些颗粒在磁场中的定向是可行的。根据本专利技术的一种实施方式，壳体由与磁导体相同的或类似的聚合物材料制造。通过这种方式，可以实现磁导体到壳体材料的良好的机械和材料连接。同时，可以根据所使用的材料实现高的液体密封性。在相同或类似的聚合物材料情况下，可以减少不同的热膨胀，由此可以降低对集成电路的机械应力。经过填充的聚合物材料现在可以通过不同的方式成形，以便因此实现磁导体的聚焦和集中的特性。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体包括由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的导体元件。该导体元件邻近集成电路的一侧。换言之，集成电路的一侧可以被经过填充的聚合物材料覆盖。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体包括由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、邻近集成电路的相对置的侧的导体元件。集成电路的两侧也可以被经过填充的聚合物材料覆盖。根据本专利技术的一种实施方式，至少一个导体元件被实现为磁场透镜。为此，例如圆盘状的导体元件的与该集成电路相对置的面可以成形为凸状的或凹状的。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体包括由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、邻近壳体的外表面的导体元件。因此，通过利用壳体作为磁导体可以减小磁铁和传感器元件之间的间隙的有效宽度。借助经过填充的聚合物材料还能够影响磁场的方向。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体包括由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、邻近集成电路的一侧的结构化导体元件，并且该导体元件被实现用于将磁场朝着该导体元件的方向偏转。磁导体的任意形状允许使用成形的磁场来改善磁信息的质量。根据本专利技术的一种实施方式，该结构化导体元件包括弯折的伸长体。因为经过填充的聚合物材料容易成形并且可以被浇铸为几乎任何任意的形状，所以该经过填充的聚合物材料例如可以具有膝盖的形状。根据本专利技术的一种实施方式，磁场传感器包括至少两个具有磁场传感器元件的单独的集成电路。也就是说，磁场传感器可以包含至少两个分别包括至少一个传感器元件的单独的芯片。借助经过填充的聚合物材料，现在可以使磁场聚焦在至少两个芯片上。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体包括由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、邻近两个集成电路的导体元件。磁场传感器可以包括用于任意数量的集成电路的导体元件，该导体元件邻近这些集成电路并且可以提供这些集成电路之间的磁线路。根据本专利技术的一种实施方式，对于每个集成电路，磁导体都包括一个由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、邻近相应集成电路的导体元件，和/或针对每个集成电路，磁导体都包括两个由以软磁颗粒填充的聚合物材料制成的、分别邻近所属集成电路的相对置的侧的导体元件。还可能的是，这些集成电路邻近单独的导体元件的一侧或两侧。根据本专利技术的一种实施方式，磁导体或导体元件不是直接邻近参与部件的分界面之一，而是与参与部件的分界面、尤其与集成电路和/或传感器元件具有间距。与实施方式的位置描述无关地，磁导体不一定必须邻近传感器元件，而是也可以与参与部件的分界面具有定义的间距。【专利附图】【附图说明】以下参考附图详细描述本专利技术的实施例。图1示出根据本专利技术的一种实施方式的经过填充的聚合物材料的示意性横截面。图2不出根据本专利技术的一种实施方式的磁场传感器的不意性横截面。图3示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图4示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图5示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图6A示出具有两个集成电路的磁场传感器的示意性横截面。图6B不出表不来自图6A的磁场传感器中的磁场强度的图形。图7A示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图7B不出表不来自图6B的磁场传感器中的磁场强度的图形。图8A示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图8B不出表不来自图8B的磁场传感器中的磁场强度的图形。图9A示出根据本专利技术的另一种实施方式的磁场传感器的示意性横截面。图9B不出表不来自图9B的磁场传感器中的磁场本文档来自技高网...

【技术保护点】
磁场传感器(20)，包括：具有磁场传感器元件的集成电路(26)；磁导体(28)；壳体(22)，所述集成电路(26)和所述磁导体(28)被容纳在所述壳体中；其中所述磁导体(28)被实现用于，将磁场引导到所述集成电路(26)上；其特征在于，所述磁导体(28)在聚合物材料(12)内具有软磁颗粒(16)。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：M格罗泽，
申请(专利权)人：罗伯特·博世有限公司，
类型：发明
国别省市：