一种用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器的制作方法

本发明涉及磁场探测领域，特别是涉及一种用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器。

背景技术：

1、在磁传感领域，磁感芯片通常用于检测外界磁场，通过电磁感应原理将被测量物理信号（如振动、位移和转速等）转换成电信号。当磁感芯片置于外界磁场时，磁场的变化会引起芯片输出电压的变化，这种输出电压变化可以称之为磁感芯片的灵敏度。一般而言，感受相同变化幅值的外部磁场时，磁感芯片的输出电压变化越大则表示磁感芯片的灵敏度越高。而在磁感芯片的实际应用当中，通常会用于检测一些微小磁场或者微变磁场，这就对磁感芯片的灵敏度提出了更高的要求。因此，如何提升磁感芯片的灵敏度一直是磁传感领域的工作重点。

2、目前的现有技术中，为进一步提升磁感芯片的灵敏度，通常会将芯片制作于磁性基底上，通过将外界磁场提升至更高水平，使芯片可以感受更大的磁场变化，从而将其灵敏度提升至更高水平。然而，仅依靠这样的设置方式磁感芯片的灵敏度提升依然非常有限，且仅对磁性基底的材料以及厚度进行设置，也无法更好的提升磁感芯片的灵敏度。目前的已有的基于边缘效应设计的增敏结构的增敏效果依然有限。

3、基于此，亟需提供一种新的增敏结构以进一步提升磁感芯片的灵敏度。

技术实现思路

1、鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器，用于解决现有技术中磁感芯片的灵敏度较小且提升有限的问题。

2、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种用于磁感芯片的聚磁结构，包括：

3、设置于所述磁感芯片上表面的第一聚磁部，以及，设置于所述磁感芯片下表面的第二聚磁部；

4、当所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的上表面面积时，所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积小于等于所述磁感芯片的下表面面积；当所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的下表面面积时，所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积小于等于所述磁感芯片的下表面面积；

5、所述第一聚磁部以及所述第二聚磁部均设置有聚磁片，且所述第一聚磁部以及所述第二聚磁部中至少有一聚磁部包括n层聚磁片；任一聚磁部中的各聚磁片满足：第i+1层聚磁片与所述磁感芯片之间的距离大于第i层聚磁片与所述磁感芯片之间的距离且第i+1层聚磁片靠近第i层聚磁片的表面面积不小于第i层聚磁片靠近第i+1层聚磁片的表面面积；n大于等于2；i=1、2…、n-1。

6、可选地，所述第一聚磁部的垂直投影面以及所述磁感芯片的垂直投影面的中心重合。

7、可选地，所述第二聚磁部的垂直投影面以及所述磁感芯片的垂直投影面的中心重合。

8、可选地，各层聚磁片均设置为四棱柱体或圆柱体。

9、可选地，各层聚磁片的上表面设有m个凹槽，和/或，各层聚磁片的下表面设有m个凹槽；m为大于等于1的整数。

10、可选地，任一聚磁部中的各聚磁片均满足：si+1≥110％×si；其中，si+1为第i+1层聚磁片靠近第i层聚磁片的表面面积；si为第i层聚磁片靠近第i+1层聚磁片的表面面积。

11、可选地，当任一聚磁部中的聚磁片的层数大于等于2时，各聚磁片的垂直投影面的中心均重合。

12、可选地，当所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的下表面面积时，设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的90％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的110％。

13、可选地，当所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的上表面面积时，设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的110％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的90％。

14、可选地，设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的90％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的90％。

15、为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种磁传感器，包括：磁感芯片以及上述的用于磁感芯片的聚磁结构。

16、可选地，所述磁感芯片以及所述用于磁感芯片的聚磁结构之间通过粘合结构连接。

17、可选地，当所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积小于所述磁感芯片的上表面面积时，设置位于所述磁感芯片的上表面的键合线以进行电气互联。

18、如上所述，本发明的一种用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器，具有以下有益效果：

19、本发明的用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器通过在磁感芯片的上下表面设置沿远离磁感芯片方向面积逐层增大的聚磁片，进一步地提高了磁感芯片的灵敏度，保证了磁传感器在弱磁等检测领域的灵敏性。与此同时，本发明的用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器结构简单，能较好的在磁传输领域推广应用。

技术特征：

1.一种用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于，所述用于磁感芯片的聚磁结构包括：

2.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：所述第一聚磁部的垂直投影面以及所述磁感芯片的垂直投影面的中心重合。

3.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：所述第二聚磁部的垂直投影面以及所述磁感芯片的垂直投影面的中心重合。

4.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：各层聚磁片均设置为四棱柱体或圆柱体。

5.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：各层聚磁片的上表面设有m个凹槽，和/或，各层聚磁片的下表面设有m个凹槽；m为大于等于1的整数。

6.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：任一聚磁部中的各聚磁片均满足：si+1≥110％×si；其中，si+1为第i+1层聚磁片靠近第i层聚磁片的表面面积；si为第i层聚磁片靠近第i+1层聚磁片的表面面积。

7.根据权利要求1所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：当任一聚磁部中的聚磁片的层数大于等于2时，各聚磁片的垂直投影面的中心均重合。

8.根据权利要求1~7任一项所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：当所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的下表面面积时，设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的90％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的110％。

9.根据权利要求1~7任一项所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：当所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积大于所述磁感芯片的上表面面积时，设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的110％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的90％。

10.根据权利要求1~7任一项所述的用于磁感芯片的聚磁结构，其特征在于：设置所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的上表面面积的90％且所述第二聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积等于所述磁感芯片的下表面面积的90％。

11.一种磁传感器，其特征在于：所述磁传感器包括磁感芯片以及如权利要求1~10任一项所述的用于磁感芯片的聚磁结构。

12.根据权利要求11所述的磁传感器，其特征在于：所述磁感芯片以及所述用于磁感芯片的聚磁结构之间通过粘合结构连接。

13.根据权利要求11所述的磁传感器，其特征在于：当所述第一聚磁部靠近所述磁感芯片的表面面积小于所述磁感芯片的上表面面积时，设置位于所述磁感芯片的上表面的键合线以进行电气互联。

技术总结本发明提供一种用于磁感芯片的聚磁结构以及磁传感器，包括：设置于磁感芯片上表面的第一聚磁部，以及，设置于磁感芯片下表面的第二聚磁部；其中，第一聚磁部以及第二聚磁部均设置有聚磁片，且第一聚磁部以及第二聚磁部中至少有一聚磁部包括n层聚磁片；任一聚磁部中的各聚磁片满足：第i+1层聚磁片与磁感芯片之间的距离大于第i层聚磁片与磁感芯片之间的距离且第i+1层聚磁片靠近第i层聚磁片的表面面积不小于第i层聚磁片靠近第i+1层聚磁片的表面面积；n大于等于2；i=1、2…、n‑1。本发明通过在磁感芯片的上下表面设置沿远离磁感芯片方向面积逐层增大的聚磁片，进一步地提高了磁感芯片的灵敏度，保证了磁传感器在弱磁等检测领域的灵敏性。技术研发人员：肖广顺,何渊,王冬云,朱忻受保护的技术使用者：苏州矩阵光电有限公司技术研发日：技术公布日：2024/8/1