[發(fā)明專(zhuān)利]磁場(chǎng)傳感器

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201310280921.3
• 申請(qǐng)日: 2013-07-05
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN103529406B
• 公開(kāi)（公告）日: 2018-12-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: M.格羅澤
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 羅伯特·博世有限公司
• 主分類(lèi)號(hào): G01R33/06
• 分類(lèi)號(hào): G01R33/06
• 代理公司: 中國(guó)專(zhuān)利代理(香港)有限公司 72001
• 代理人: 張濤;盧江

一種磁場(chǎng)傳感器（20）包括：具有至少一個(gè)磁場(chǎng)傳感器元件的至少一個(gè)集成電路（26）、至少一個(gè)磁導(dǎo)體（28）和殼體（22），所述集成電路（26）和所述磁導(dǎo)體（28）容納在所述殼體中。所述磁導(dǎo)體（28）被實(shí)現(xiàn)用于，將磁場(chǎng)引導(dǎo)到所述集成電路（26）上。所述磁導(dǎo)體（28）在聚合物材料（12）內(nèi)具有軟磁顆粒（16）。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種磁場(chǎng)傳感器。

背景技術(shù)

磁場(chǎng)傳感器被用于許多應(yīng)用，例如用于轉(zhuǎn)速傳感器、行程傳感器和位置傳感器。在磁場(chǎng)傳感器中可以使用基于不同的物理效應(yīng)—例如霍爾效應(yīng)、AMR、GMR等等能夠探測(cè)磁場(chǎng)的ASIC或傳感器元件。傳感器元件組以下同樣被稱(chēng)作ASIC。ASIC通常被加殼。

待監(jiān)視的磁場(chǎng)源（在解釋的范疇內(nèi)也稱(chēng)作磁鐵，與形狀和場(chǎng)產(chǎn)生無(wú)關(guān)）和磁場(chǎng)傳感器的ASIC之間經(jīng)常存在待橋接的間隙，所述待橋接的間隙降低了傳感器元件處的磁場(chǎng)強(qiáng)度。造成該空氣間隙的原因可能是殼體壁、尤其是磁場(chǎng)傳感器的殼體和空氣間隙。永久磁鐵或電磁鐵的磁場(chǎng)的強(qiáng)度根據(jù)幾何形狀和周?chē)h(huán)境大約以距離的平方下降。

因此，在寬的間隙的情況下，磁場(chǎng)傳感器的靈敏度急劇下降。

為了集中磁場(chǎng)，軟磁材料以例如軟磁圓盤(pán)（Scheibe）的形式放置在傳感器后面的磁場(chǎng)源的對(duì)面。這負(fù)責(zé)使磁場(chǎng)集中并且可以用于橋接比在不使用軟磁圓盤(pán)情況下可能出現(xiàn)的更寬的間隙。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的任務(wù)是，以簡(jiǎn)單的方式提高磁場(chǎng)傳感器的靈敏度。

所述任務(wù)通過(guò)獨(dú)立權(quán)利要求的主題解決。本發(fā)明的其他實(shí)施方式從從屬權(quán)利要求和從以下的描述中得出。

根據(jù)本發(fā)明的實(shí)施方式，磁場(chǎng)傳感器包括具有至少一個(gè)磁場(chǎng)傳感器元件的至少一個(gè)集成電路、至少一個(gè)磁導(dǎo)體和殼體，集成電路和磁導(dǎo)體被容納在所述殼體中。磁導(dǎo)體被實(shí)現(xiàn)用于將磁場(chǎng)引導(dǎo)到集成電路上。此外，磁導(dǎo)體在聚合物材料內(nèi)具有軟磁顆粒。

因此，傳統(tǒng)傳感器的由軟磁材料制成的磁導(dǎo)體可以被其中容納有軟磁顆粒的、可自由成形的聚合物取代。這種經(jīng)過(guò)填充的聚合物材料的使用可以降低通過(guò)待測(cè)量的磁鐵和傳感器元件之間的間隙產(chǎn)生的磁場(chǎng)下降。

軟磁材料在此是能夠在磁場(chǎng)中相對(duì)較容易地被磁化和消磁或重新磁化的鐵磁材料。軟磁材料的例子是基于鐵、鈷和鎳的合金或例如以鐵氧體形式的陶瓷材料。

經(jīng)過(guò)填充的聚合物材料的使用允許建立可自由成形的磁場(chǎng)放大器或磁導(dǎo)體，因?yàn)榫酆衔锿ǔ１溶洿挪牧细菀壮尚巍?/p>

集成電路例如可以是ASIC（專(zhuān)用集成電路）。磁場(chǎng)傳感器元件可以是集成在集成電路中的霍爾（Hall）傳感器元件。

殼體可以是集成電路的包裝或塑料外殼。

這類(lèi)磁場(chǎng)傳感器例如可以用作轉(zhuǎn)速傳感器或位置傳感器以及在其他基于磁工作的傳感器系統(tǒng)中使用。

根據(jù)本發(fā)明的一種實(shí)施方式，軟磁顆粒被注入聚合物材料中。軟磁材料例如以球體或其他成形的顆粒的形式在注射工藝之前或期間添加到聚合物中并且因此可以用作用于磁場(chǎng)的導(dǎo)體。例如熱固塑料可以用作聚合物。

在軟磁顆粒相應(yīng)分布在聚合物內(nèi)的情況下，對(duì)于經(jīng)過(guò)填充的聚合物可以得到與針對(duì)變壓器中的層壓的芯類(lèi)似的特性。這些顆粒是電絕緣的，但傳導(dǎo)磁場(chǎng)。通過(guò)這種方式可以防止渦流。

因此，根據(jù)滲流（也即這些顆粒在聚合物中的分布）、這些顆粒的填充粒度（Füllkorngr??e）和這些顆粒的軟磁材料，可以制造具有不同特性的非導(dǎo)電的磁導(dǎo)體。

如果軟磁顆粒具有足夠的剩余磁化，則這些顆粒在磁場(chǎng)中的定向是可行的。