一种具有背磁磁铁的霍尔传感器的制作方法

1.本发明涉及霍尔传感器技术领域，具体地，涉及一种具有背磁磁铁的霍尔传感器。


背景技术：

2.磁场传感器是一种将磁场转成相应电信号的电子器件。霍尔效应物理本质是洛伦兹力影响了电流中载流子的运动方向。当偏置电流流过一个通有磁场的导体或半导体时，洛伦兹力使载流子的运动方向偏离偏置电流和磁场方向，于是载流子在另一方向上聚集，产生电势差，即和偏置电流和磁场大小成比例的霍尔电压。利用霍尔效应实现的磁场传感器就是霍尔传感器，得益于和微电子工艺的完美结合，低成本的霍尔传感器己经成为最广泛使用的磁场传感器，目前市场销售额达到数十亿美元。它通常作为无接触式传感器的关键部件用于线性位置、旋转角度、速度和电流等检测，己广泛应用在工业控制、消费电子、汽车工业等领域。
3.霍尔传感器作为一种标准测量工具，需要具有优秀的稳定性及可靠性。然而，在一些特殊的情况下，霍尔传感器也会因为结构的不同而大大影响它的稳定性和精确度，比如在检测外部铁质巨磁材料，齿轮速度传感器等的应用下，传统结构的霍尔传感器由于结构限制和材料限制，在应用中无法进行准确的测量，传统结构的弊端显而易见，如果霍尔传感器安装在齿轮或者铁质聚磁材料上，将会使霍尔传感器的应用变得非常复杂。


技术实现要素：

4.针对现有技术中的缺陷，本发明的目的是提供一种具有背磁磁铁的霍尔传感器。
5.根据本发明提供的一种具有背磁磁铁的霍尔传感器，包括背磁磁铁和霍尔传感器芯片，其中：
6.所述霍尔传感器芯片安装在所述背磁磁铁上；
7.所述霍尔传感器芯片包括电源端口vdd、地线端口gnd、输出端口out；
8.所述背磁磁铁分为s极和n极。
9.优选地，所述霍尔传感器采用芯片级霍尔传感器。
10.优选地，所述芯片级霍尔传感器能够检测磁场变化，输出端口out根据磁场变化输出高低电平。
11.优选地，所述背磁磁铁的轴向sn极充磁。
12.优选地，背磁磁铁的磁铁材料为铷铁硼或钐钴材料。
13.优选地，所述背磁磁铁的同一表面同时得到s极、n极两个极性。
14.优选地，所述的背磁磁铁的中心区域设置有一孔洞。
15.优选地，所述孔洞区域通过导磁材料填充。
16.优选地，所述孔洞区域存在一个零磁场区域。
17.优选地，所述孔洞的直径为1-2mm。
18.与现有技术相比，本发明具有如下的有益效果：
19.1、本发明解决了现有霍尔传感器的材料以及结构导致影响灵敏性及稳定性的技术问题。
20.2、发明将原本sn极的磁铁通过特殊的加工方式可以在磁铁的同一表面同时得到sn极两个极性，同时在特定的区域可以得到一个零磁场区域，有利于在铁磁环境等等某些特殊条件下测量。
21.3、将单片的霍尔传感器芯片安装到磁铁的零磁场区域可以组成具有检测外部铁质聚磁材料的传感器，可用于接近开关，齿轮速度传感器等应用，相比传统结构来说，提高了可靠性和准确性。
附图说明
22.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显：
23.图1是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器磁铁和传感器芯片组装示意图。
24.图2是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器中包封后模块示意图。
25.图3是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器中轴向充磁sn极孔洞填充铁质材质磁力线示意图。
26.图4是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器中轴向充磁sn极磁铁磁力线示意图。
27.图5是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器中背磁磁铁零磁场区域示意图。
28.图6是本发明一个实施例中背磁磁铁的霍尔传感器中霍尔传感器芯片示意图。
具体实施方式
29.下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明，但不以任何形式限制本发明。应当指出的是，对本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变化和改进。这些都属于本发明的保护范围。
30.如图1至图6所示，根据本发明提供的一种具有背磁磁铁的霍尔传感器，包括霍尔传感器和背磁磁铁。所述背磁采用特殊背磁，该特殊具有背磁磁铁的霍尔传感器包括特殊背磁磁铁和霍尔传感器芯片。
31.如图1和图2所示，背磁磁铁连接于霍尔传感器芯片上，其中，背磁磁铁是经过特殊加工的。特殊背磁磁铁安装在霍尔传感器芯片上，且磁铁的中心位置处连接于霍尔传感器芯片主体。
32.如图3、图4和图5所示，特殊背磁磁铁包括s极和n极，磁铁材料为铷铁硼或钐钴材料，该特殊背磁磁铁是轴向sn极充磁。
33.为了生成零磁场区域，特殊背磁磁铁的磁铁靠近中心区域加工一个1-2mm的孔洞，特殊背磁磁铁的磁铁中心区域的孔洞用铁质等导磁材料填充，通过该特殊孔洞，可以形成零磁场区域。
34.如图6所示，霍尔传感器芯片有三个端口，分别为vdd，gnd和out，vdd端口连接电源电压，gnd端口连接地，out端口表示霍尔传感器芯片的输出；霍尔传感器芯片安装到磁铁的零磁场区域可以组成具有检测外部铁质聚磁材料的传感器；霍尔传感器芯片与特殊背磁磁铁组成传感器，该传感器可应用于接近开关，齿轮速度传感器等。
35.用该结构组装的霍尔传感器与现有结构和现有技术相比，主要有以下有益效果：发明将原本sn极的磁铁通过特殊的加工方式可以在磁铁的同一表面同时得到sn极两个极性，同时在特定的区域可以得到一个零磁场区域，有利于在铁磁环境等等某些特殊条件下测量，解决了上述的技术问题和结构问题。将单片的霍尔传感器芯片安装到磁铁的零磁场区域可以组成具有检测外部铁质聚磁材料的传感器，可用于接近开关，齿轮速度传感器等应用，相比传统结构来说，提高了可靠性和准确性。
36.在本申请的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。
37.以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变化或修改，这并不影响本发明的实质内容。在不冲突的情况下，本申请的实施例和实施例中的特征可以任意相互组合。


技术特征：
1.一种具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，包括背磁磁铁和霍尔传感器芯片，其中：所述霍尔传感器芯片安装在所述背磁磁铁上；所述霍尔传感器芯片包括电源端口vdd、地线端口gnd、输出端口out；所述背磁磁铁分为s极和n极。2.根据权利要求1所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述霍尔传感器采用芯片级霍尔传感器。3.根据权利要求2所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述芯片级霍尔传感器能够检测磁场变化，输出端口out根据磁场变化输出高低电平。4.根据权利要求1所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述背磁磁铁的轴向sn极充磁。5.根据权利要求4所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，背磁磁铁的磁铁材料为铷铁硼或钐钴材料。6.根据权利要求4所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述背磁磁铁的同一表面同时得到s极、n极两个极性。7.根据权利要求1所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述的背磁磁铁的磁铁的中心区域设置有一孔洞。8.根据权利要求7所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述孔洞区域通过导磁材料填充。9.根据权利要求7所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述孔洞区域存在一个零磁场区域。10.根据权利要求7所述的具有背磁磁铁的霍尔传感器，其特征在于，所述孔洞的直径为1-2mm。

技术总结
本发明提供了一种具有背磁磁铁的霍尔传感器，霍尔传感器包括背磁磁铁和霍尔传感器芯片；特殊背磁磁铁的主体由铷铁硼或钐钴材料等磁铁基本材料构成，该磁铁主体轴向SN极充磁，在磁铁靠近中心区域转1-2mm的孔洞，孔洞区域用铁质等导磁材料填充；霍尔传感器有三个端口，分别为VDD，GND和OUT，单片的霍尔传感器芯片安装到磁铁的零磁场区域可以组成具有检测外部铁质聚磁材料的传感器，可用于接近开关，齿轮速度传感器等应用。该发明将原本SN极的磁铁通过特殊的加工方式可以在磁铁的同一表面同时得到SN极两个极性。同时在特定的区域可以得到一个零磁场区域。得到一个零磁场区域。得到一个零磁场区域。


技术研发人员：王雪艳 张超 胡枭
受保护的技术使用者：赛卓电子科技（上海）有限公司
技术研发日：2021.09.29
技术公布日：2022/1/14