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用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件及其制造方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件，所述微技術(shù)構(gòu)件具有：至少一個(gè)沿著軸線(10)定向的磁芯(12)；至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)，其具有在繞所述至少一個(gè)磁芯(12)的第一旋轉(zhuǎn)方向上延伸的繞阻；和至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)，通過所述觸點(diǎn)能夠借助于所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)引起在穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)的第一電流方向上的第一電流，其中，所述微技術(shù)構(gòu)件還包括：至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)，其具有在繞所述至少一個(gè)磁芯(12)的第二旋轉(zhuǎn)方向上延伸的繞阻，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)方向和所述第二旋轉(zhuǎn)方向是不同的，并且其中，通過所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)能夠與所述第一電流同時(shí)引起在穿過所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)的與所述第一電流方向相反指向的第二電流方向上的第二電流。同樣地，本發(fā)明涉及一種用于微技術(shù)構(gòu)件的制造方法。
【專利說明】用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件及其制造方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件。同樣地，本發(fā)明涉及一種磁傳感器裝置和一種磁致動(dòng)器。此外，本發(fā)明涉及一種用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法、一種用于磁傳感器裝置的制造方法和一種用于磁致動(dòng)器的制造方法。

【背景技術(shù)】
[0002]公開一種磁場傳感器FlipCore,該磁場傳感器FlipCore例如能夠用于數(shù)字羅盤。FlipCore是磁通門磁力儀(或弗爾斯特探測器)并且具有驅(qū)動(dòng)線圈和探測器線圈，所述驅(qū)動(dòng)線圈和所述探測器線圈繞磁芯引導(dǎo)。通過給驅(qū)動(dòng)線圈通電能夠在磁芯中引起磁場。由于在磁芯中引起的磁場與另外的磁場(例如地磁場)的疊加能夠出現(xiàn)磁芯的自發(fā)的交變磁化。借助于在探測器線圈中感應(yīng)出的電壓應(yīng)該能夠探測磁芯的自發(fā)的交變磁化。接著應(yīng)該能夠通過評估磁芯的自發(fā)的交變磁化的時(shí)間點(diǎn)來確定另外的磁場的磁場強(qiáng)度。
[0003]此外，在DE102008042800A1中描述一種用于測量磁場方向和/或強(qiáng)度的裝置，該裝置包括三個(gè)傳感器裝置，所述傳感器裝置分別被設(shè)計(jì)用于檢測磁場在空間方向上的分量。傳感器裝置中的兩個(gè)是磁通門磁力儀。
[0004]本發(fā)明實(shí)現(xiàn)一種具有根據(jù)權(quán)利要求1的特征的用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件、一種具有根據(jù)權(quán)利要求8的特征的磁傳感器裝置、一種具有根據(jù)權(quán)利要求9的特征的磁致動(dòng)器、一種具有根據(jù)權(quán)利要求10的特征的用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法、一種具有根據(jù)權(quán)利要求14的特征的用于磁傳感器裝置的制造方法和一種具有根據(jù)權(quán)利要求15的特征的用于磁致動(dòng)器的制造方法。
[0005]發(fā)明中容
[0006]本發(fā)明能夠在電壓相同的情況下實(shí)現(xiàn)在至少一個(gè)磁芯中引起的磁場的較高的磁場強(qiáng)度。因此，微技術(shù)構(gòu)件在磁傳感器裝置中的應(yīng)用能夠在驅(qū)動(dòng)線圈的運(yùn)行電壓相同的情況下實(shí)現(xiàn)相對于(只具有單線圈的)傳統(tǒng)的弗爾斯特探測器較高的測量范圍。相應(yīng)地，裝備有微技術(shù)構(gòu)件的磁致動(dòng)器也能夠在驅(qū)動(dòng)線圈的運(yùn)行電壓相同的情況下施加較強(qiáng)的作用。由此，本發(fā)明為磁傳感器裝置和磁致動(dòng)器的重要改進(jìn)作貢獻(xiàn)。
[0007]指出了，本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)改進(jìn)磁傳感器裝置和磁致動(dòng)器，而不需要減少至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈的印制導(dǎo)線電阻。換言之，能夠通過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈在至少一個(gè)磁芯上根據(jù)本發(fā)明地構(gòu)造/構(gòu)型總電阻(磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器裝置克服所述總電阻工作)相對于具有與至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈的匝數(shù)總和相同的匝數(shù)的唯一一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈有效減小。因?yàn)樗鰞?yōu)點(diǎn)能夠在沒有減少印制導(dǎo)線電阻的情況下實(shí)現(xiàn)，能夠使用成本低廉并且簡單加工的材料用于構(gòu)成至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈。由此，本發(fā)明也為用于磁傳感器裝置或用于磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的較簡單的可制造性作貢獻(xiàn)。此外，本發(fā)明允許磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器裝備有相對成本低廉的微技術(shù)構(gòu)件。
[0008]此外，通過在運(yùn)行電壓相同的情況下增大的測量范圍或通過在運(yùn)行電壓相同的情況下磁致動(dòng)器的改進(jìn)的作用，磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器裝備有相對成本低廉和/或需要結(jié)構(gòu)空間小的驅(qū)動(dòng)器裝置已經(jīng)足夠。
[0009]更優(yōu)選地，所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈通過共同的觸點(diǎn)作為至少一個(gè)觸點(diǎn)連接或能夠連接到驅(qū)動(dòng)器裝置上。如在下面更準(zhǔn)確地實(shí)施的，這允許簡單并且有利地設(shè)計(jì)至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二線圈，例如按ASIC-水平。同時(shí)，在將至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈這樣連接到驅(qū)動(dòng)器裝置上的情況下可能在沒有時(shí)間差的情況下給驅(qū)動(dòng)線圈供給電流信號(hào)。
[0010]例如至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈能夠具有第一匝數(shù)并且至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈能夠具有第二匝數(shù)，其中，所述第二匝數(shù)對于所述第一匝數(shù)。如在下面更準(zhǔn)確地實(shí)施的，至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈的這種構(gòu)造允許在電壓相同的情況下電流強(qiáng)度相對于具有等于第一匝數(shù)的兩倍的匝數(shù)的線圈增大了因數(shù)2。
[0011]在有利的實(shí)施方式中，微技術(shù)構(gòu)件能夠包括至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈。這允許有利地增加能夠在驅(qū)動(dòng)線圈中借助于電壓引起的電流強(qiáng)度。
[0012]更有利地，所述至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈中的一個(gè)和所述至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈中的一個(gè)通過共同的接地部相互連接。由此，能夠即使在構(gòu)造多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈的情況下實(shí)現(xiàn)相對簡單并且清楚的線圈設(shè)計(jì)。
[0013]此外，微技術(shù)構(gòu)件還能夠具有至少一個(gè)探測器線圈，該探測器線圈這樣布置在所述至少一個(gè)磁芯上，使得能夠借助于由在所述至少一個(gè)磁芯中引起的第一和第二磁場與另外的磁場構(gòu)成的疊加以及借助于所述至少一個(gè)磁芯的交變磁化感應(yīng)出穿過所述至少一個(gè)探測器線圈的感應(yīng)電流。由此，微技術(shù)構(gòu)件尤其能夠有利地用于磁通門傳感器或弗爾斯特探測器。
[0014]尤其地，所述至少一個(gè)探測器線圈能夠具有第三匝數(shù)，所述第三匝數(shù)不等于所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈的第一匝數(shù)和/或所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈的第二匝數(shù)。由此，能夠相對自由地選擇所述至少一個(gè)探測器線圈的設(shè)計(jì)。
[0015]在磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器具有相應(yīng)的微技術(shù)構(gòu)件的情況下也確保上面列舉的優(yōu)點(diǎn)。
[0016]此外，所述優(yōu)點(diǎn)能夠通過實(shí)施用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法來實(shí)現(xiàn)。所述制造方法能夠根據(jù)微技術(shù)構(gòu)件的上面描述的實(shí)施方式改進(jìn)。
[0017]此外，所述優(yōu)點(diǎn)能夠通過實(shí)施用于磁傳感器裝置的相應(yīng)的制造方法或用于磁致動(dòng)器的制造方法來實(shí)現(xiàn)。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0018]本發(fā)明的其他特征和優(yōu)點(diǎn)以下借助附圖解釋。附圖示出:
[0019]圖1微技術(shù)構(gòu)件的第一實(shí)施方式的示意圖；
[0020]圖2微技術(shù)構(gòu)件的第二實(shí)施方式的示意圖；
[0021]圖3微技術(shù)構(gòu)件的第三實(shí)施方式的部分示意圖；
[0022]圖4微技術(shù)構(gòu)件的第四實(shí)施方式的部分示意圖；和
[0023]圖5用于解釋用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法的實(shí)施方式的流程圖。

【具體實(shí)施方式】
[0024]圖1示出微技術(shù)構(gòu)件的第一實(shí)施方式的示意圖。
[0025]圖1中示意性示出的微技術(shù)構(gòu)件具有至少一個(gè)沿著軸線10定向的磁芯12。僅僅示例性地在圖1中只示出一個(gè)磁芯12，該磁芯的中縱軸線沿著軸線10定向。但是指出了，取代唯一的磁芯12對于以下說明的微技術(shù)構(gòu)件也能夠使用多個(gè)磁芯12。至少一個(gè)磁芯12尤其可以是微技術(shù)沉積出的磁芯12。為此，例如能夠在至少一個(gè)襯底上/中微技術(shù)沉積出軟磁材料。
[0026]微技術(shù)構(gòu)件包括至少一個(gè)具有在第一旋轉(zhuǎn)方向上繞至少一個(gè)磁芯12延伸的繞阻的第一驅(qū)動(dòng)線圈14和至少一個(gè)具有在第二旋轉(zhuǎn)方向上繞至少一個(gè)磁芯12延伸的繞阻的第二驅(qū)動(dòng)線圈16，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)方向和所述第二旋轉(zhuǎn)方向是不同的。至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14例如能夠構(gòu)造為右旋線圈(借助于符號(hào)14a描繪出)，而至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16是相應(yīng)于符號(hào)16a的左旋線圈。作為對此的替代方案，至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14也可以是左旋線圈并且至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16也可以是右旋線圈。僅僅示例性地說明線圈14和16的圖1中示出的構(gòu)造。
[0027]微技術(shù)構(gòu)件具有至少一個(gè)觸點(diǎn)18a和18b,通過所述觸點(diǎn)至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14如此連接或能夠連接到(內(nèi)部或外部的)驅(qū)動(dòng)器裝置20上，使得借助于驅(qū)動(dòng)器裝置20能夠引起在第一電流方向上通過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一電流。以這種方式，能夠借助于至少一個(gè)在第一電流方向上通電的第一驅(qū)動(dòng)線圈14引起至少局部地在至少一個(gè)磁芯10的由第一驅(qū)動(dòng)線圈14包圍的第一部分中的沿著軸線10定向的第一(部分)磁場22。此外，至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16通過至少一個(gè)觸點(diǎn)18a和18b如此連接或能夠連接到驅(qū)動(dòng)器裝置20上，使得與在第一電流方向上通過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一電流同時(shí)地，借助于驅(qū)動(dòng)器裝置20能夠引起在與第一電流方向相反指向的第二電流方向上通過至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的第二電流。因此，(在電源電壓相同的情況下)能夠借助于至少一個(gè)在第二電流方向上通電的第二驅(qū)動(dòng)線圈16引起至少局部地在至少一個(gè)磁芯12的由第二驅(qū)動(dòng)線圈16包圍的第二部分中的沿著軸線10定向的第二(部分)磁場22。如在下面更準(zhǔn)確地闡明的，以這種方式能夠使由兩個(gè)磁場相加的總磁場構(gòu)成的磁場強(qiáng)度相對于單線圈由于較小的電阻(至少)加倍。
[0028]這也能夠如此說明，使得借助于驅(qū)動(dòng)線圈14和16引起的(部分)磁場由于所述磁場的反向的旋轉(zhuǎn)方向/纏繞方向在結(jié)構(gòu)上重疊。由此，借助于通電的驅(qū)動(dòng)線圈14和16引起的(部分)磁場具有沿著軸線10的分量，所述分量相同地定向。因此，借助于通電的驅(qū)動(dòng)線圈14和16引起的(部分)磁場指向一個(gè)共同的方向。相對于具有等于驅(qū)動(dòng)線圈14和16的印制導(dǎo)線尺寸的印制導(dǎo)線尺寸和等于驅(qū)動(dòng)線圈14和16的匝數(shù)總和的匝數(shù)的唯一一個(gè)單線圈能夠借助于驅(qū)動(dòng)線圈14和16在電壓相同的情況下(通過所述驅(qū)動(dòng)線圈的匝數(shù))實(shí)現(xiàn)較強(qiáng)的電流強(qiáng)度。因此，也能夠借助于驅(qū)動(dòng)線圈14和16在電壓相同的情況下實(shí)現(xiàn)比借助于單線圈引起的磁場強(qiáng)的至少局部地在至少一個(gè)磁芯12中的總磁場22。
[0029]由此，驅(qū)動(dòng)線圈14和16的電阻與所述單線圈的電阻相比減少，例如減半。對于電阻的減少而言不需要改變驅(qū)動(dòng)線圈14和16的層厚度、印制導(dǎo)線寬度、節(jié)距和/或所有繞阻的總數(shù)。附加地，通過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的有利構(gòu)造實(shí)現(xiàn)改進(jìn)的線路:驅(qū)動(dòng)器能夠布置在靠近結(jié)構(gòu)的中心(在接口 18a處)，從而避免附加的饋電電阻。
[0030]圖1的微技術(shù)構(gòu)件的優(yōu)點(diǎn)以下借助一些公式解釋。在此，示例性地由此出發(fā)，即至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈具有第一匝數(shù)nl并且至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈具有第二匝數(shù)n2，其中，第二匝數(shù)n2等于第一匝數(shù)nl。此外，從微技術(shù)構(gòu)件的僅僅一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和僅僅一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16出發(fā)。但是指出，驅(qū)動(dòng)線圈14和16也能夠具有不同的匝數(shù)。同樣地，(如下面更準(zhǔn)確地實(shí)施的)微技術(shù)構(gòu)件能夠包括至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16。
[0031]為了比較，考慮具有僅僅一個(gè)單線圈作為驅(qū)動(dòng)線圈的傳統(tǒng)構(gòu)件，該單線圈繞至少一個(gè)磁芯12纏繞。所述單線圈具有等于第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一匝數(shù)nl的兩倍的匝數(shù)n0 (或第二驅(qū)動(dòng)線圈16的第二匝數(shù)n2的兩倍)。此外，所述單線圈具有相同的線圈尺寸，例如與驅(qū)動(dòng)線圈14和16相同的層厚、相同的印制導(dǎo)線寬度和相同的節(jié)距。
[0032]由此，根據(jù)公式(公式I)適用于所述單線圈的電阻RO并且適用于第一驅(qū)動(dòng)線圈14的電阻Rl (或第二驅(qū)動(dòng)線圈16的電阻R2):
…，、、nl n2
[0033]“ 式 I)而 H
[0034]由此，單線圈的電阻RO是第一驅(qū)動(dòng)線圈14的電阻Rl的兩倍(或第二驅(qū)動(dòng)線圈16的電阻R2的兩倍)。由此，電壓U得出單線圈中的電流強(qiáng)度10，根據(jù)公式(公式2)適用于所述電流強(qiáng)度:
[0035](公式2) /0 = ^


/I U
[0036]與此相對，第一驅(qū)動(dòng)線圈14中相同的電壓U得出電流強(qiáng)度11(或在第二驅(qū)動(dòng)線圈16中的電流強(qiáng)度12)，根據(jù)公式(公式3)適用于所述電流強(qiáng)度:
[0037](公式3) Il = 12 = —= — = 2—= 2 /0

R\ R2 RO
[0038]由此，所述相同的電壓引起與所述單線圈中的電流強(qiáng)度1相比第一驅(qū)動(dòng)線圈14中的兩倍的電流強(qiáng)度Il (或第二驅(qū)動(dòng)線圈16中的兩倍的電流強(qiáng)度12)。借助于所述單線圈中的電流強(qiáng)度1引起的磁場強(qiáng)度BO根據(jù)公式(公式4)得出:
[0039](公式4) BO = α *Ι0*η0
[0040]其中，α從所述單線圈(和驅(qū)動(dòng)線圈14和16)的線圈尺寸(長度和直徑)計(jì)算出。
[0041]相應(yīng)地，電壓U到驅(qū)動(dòng)線圈14和16上的施加根據(jù)公式(公式5)得出磁場強(qiáng)度B:
[0042](公式 5) B= α *Ι1*η1+α *Ι2*η2 = 2* α *10*n0 = 2*Β0
[0043]由此，盡管電壓U相同仍能夠引起不同的磁場強(qiáng)度BO和B。因此，由于微技術(shù)構(gòu)件有利地裝備有驅(qū)動(dòng)線圈14和16(取代相應(yīng)的單線圈)能夠引起至少一個(gè)磁芯12中的較強(qiáng)的磁場22。因此，微技術(shù)構(gòu)件能夠用于磁致動(dòng)器，該磁致動(dòng)器在電壓U相同的情況下具有較強(qiáng)的作用。相應(yīng)地，微技術(shù)構(gòu)件也能夠用于磁感應(yīng)器，其中，借助于相同的(最大的)電壓U實(shí)現(xiàn)加倍的測量范圍。
[0044]驅(qū)動(dòng)器裝置20可以是磁感應(yīng)器或磁致動(dòng)器的構(gòu)件。但是，驅(qū)動(dòng)器裝置20的至少部分部件也能夠(直接地)構(gòu)造在微技術(shù)構(gòu)件上。例如驅(qū)動(dòng)器裝置20也與微技術(shù)構(gòu)件共同構(gòu)造為一件式的構(gòu)件。此外指出了，在微技術(shù)構(gòu)件的情況下，驅(qū)動(dòng)器裝置20能夠具有僅僅一個(gè)用于多個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈14和16的電流驅(qū)動(dòng)器。但是，作為對此的替代方案，多個(gè)電流驅(qū)動(dòng)器也能夠與微技術(shù)構(gòu)件共同作用。替代地，也能夠使用調(diào)節(jié)的電流源。
[0045]更優(yōu)選地，至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16通過共同的觸點(diǎn)18a作為至少一個(gè)觸點(diǎn)18a和18連接或能夠連接到驅(qū)動(dòng)器裝置20 (或驅(qū)動(dòng)器裝置20的部件)上。共同的觸點(diǎn)18a例如能夠布置在至少一個(gè)磁芯12的中心中。通過共同的觸點(diǎn)18a能夠在沒有時(shí)間差的情況下給至少兩個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈14和16供以電流信號(hào)。尤其地，這使將交流電信號(hào)到驅(qū)動(dòng)線圈14和16上的、用于產(chǎn)生至少局部地在至少一個(gè)磁芯12中的沿著軸線10的周期性變化的磁場22的施加變得簡單。也指出了，共同的觸點(diǎn)18a的構(gòu)造僅僅是可選擇的。
[0046]在圖1的實(shí)施方式中，驅(qū)動(dòng)線圈14和16通過觸點(diǎn)18b直接地能夠連接/連接到接地部/質(zhì)量24上。作為對此的替代方案，電流鏡也能夠連接到觸點(diǎn)18b上，以便平衡驅(qū)動(dòng)線圈14和16之間的電阻偏差。
[0047]圖2示出微技術(shù)構(gòu)件的第二實(shí)施方式的示意圖。
[0048]圖2中示意性示出的微技術(shù)構(gòu)件相對于上面已經(jīng)描述的構(gòu)件附加地還具有至少一個(gè)探測器線圈26a和26b，所述探測器線圈這樣布置在至少一個(gè)磁芯12上，使得能夠借助于由在至少一個(gè)磁芯12中引起的磁場22和另外的磁場(未不出)構(gòu)成的疊加以及借助于至少一個(gè)磁芯的交變磁化通過至少一個(gè)探測器線圈26a和26b感應(yīng)出感應(yīng)電流。示例性地，兩個(gè)串聯(lián)的探測器線圈26a和26b布置在至少一個(gè)磁芯12上。替代地，當(dāng)為了評估感應(yīng)出的感應(yīng)電流需要較小的內(nèi)阻和/或不希望太高的振幅電壓時(shí)，探測器線圈26a和26b也能夠并聯(lián)。
[0049]圖2的微技術(shù)構(gòu)件尤其能夠有利地用于磁感應(yīng)器裝置。能夠通過同時(shí)給驅(qū)動(dòng)線圈14和16供以交流電信號(hào)引起在所述至少一個(gè)磁芯中的沿著軸線10的交變磁場。附加地，還可以是待測量的(未示出的)另外的磁場，例如地磁場，作用到至少一個(gè)磁芯12上。兩個(gè)磁場的疊加能夠?qū)е轮辽僖粋€(gè)磁芯12的自發(fā)的交變磁化。這能夠借助在至少一個(gè)探測器線圈26a和26b中感應(yīng)出的感應(yīng)電流借助于探測器裝置28識(shí)別。探測器裝置28例如能夠考慮至少一個(gè)磁芯12的交變磁化的時(shí)間點(diǎn)用于評估另外的磁場的磁場強(qiáng)度。也指出了，圖2的微技術(shù)構(gòu)件還能夠有利地與驅(qū)動(dòng)器裝置20和探測器裝置28共同用于測量/求得/證明相對小的磁場強(qiáng)度本身。
[0050]圖3示出微技術(shù)構(gòu)件的第三實(shí)施方式的部分示意圖。
[0051]圖3的微技術(shù)構(gòu)件具有多個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和多個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16。盡管如此，所有驅(qū)動(dòng)線圈14和16還能夠通過共同的觸點(diǎn)18a能夠連接或連接到驅(qū)動(dòng)器裝置20上。此夕卜,至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14中的每一個(gè)和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16中的(相鄰的)一個(gè)通過共同的接地部/質(zhì)量24相互連接。由此，圖3中部分示出的微技術(shù)構(gòu)件雖然有大量驅(qū)動(dòng)線圈14和16還具有相對簡單并且清楚的設(shè)計(jì)。
[0052]更優(yōu)選地，微技術(shù)構(gòu)件上的左旋驅(qū)動(dòng)線圈14和16的數(shù)量等于右旋驅(qū)動(dòng)線圈14和16的數(shù)量。但是也指出了，這種驅(qū)動(dòng)線圈14和16的分布不是必需的。
[0053]圖4示出微技術(shù)構(gòu)件的第四實(shí)施方式的部分示意圖。
[0054]如借助圖4中部分示出的微技術(shù)構(gòu)件能夠識(shí)別的是，至少一個(gè)探測器線圈26也能夠具有第三匝數(shù)，該第三匝數(shù)不等于至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一匝數(shù)和/或至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的第二匝數(shù)。至少一個(gè)探測器線圈26的第三匝數(shù)尤其能夠小于至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一匝數(shù)和/或至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的第二匝數(shù)。以這種方式能夠獲得至少一個(gè)磁芯12上的空間用于提高第一匝數(shù)和/或第二匝數(shù)。
[0055]更有利地，至少一個(gè)探測器線圈26的第三匝數(shù)例如能夠?yàn)橹辽僖粋€(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14的第一匝數(shù)的一半和/或至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的第二匝數(shù)的一半。如圖4中示出的，例如至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14或至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16中的兩個(gè)線圈能夠處于至少一個(gè)探測器線圈26的兩個(gè)相鄰的線圈之間。但是也指出了，探測器線圈26的圖4中示出的設(shè)計(jì)僅僅示例性地說明。
[0056]驅(qū)動(dòng)線圈14和16的圖1至4示出的小匝數(shù)僅僅有助于清楚性。第一匝數(shù)和/或第二匝數(shù)例如能夠處于30至1000的范圍內(nèi)。至少一個(gè)探測器線圈26、26a和26b的第三匝數(shù)也能夠處于30至1000的范圍內(nèi)。
[0057]圖1至4的微技術(shù)構(gòu)件的上面實(shí)施的優(yōu)點(diǎn)也能夠在磁傳感器裝置、尤其基于磁通門磁力儀或弗爾斯特探測器的原理的傳感器裝置或者具有這種微技術(shù)構(gòu)件的磁致動(dòng)器的情況下確保。裝備有微技術(shù)構(gòu)件的磁傳感器裝置還能夠附加地包括驅(qū)動(dòng)器裝置20和/或探測器裝置28。因?yàn)閷τ隍?qū)動(dòng)器裝置20和/或探測器裝置28的實(shí)施例是已知的，在這里不探討它們。相應(yīng)地，也能夠在這里不進(jìn)一步探討裝備有微技術(shù)構(gòu)件的磁致動(dòng)器的其他可能的構(gòu)件。
[0058]對于三軸的磁傳感器裝置也能夠?qū)⒅辽偃齻€(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和至少三個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16如此布置在微技術(shù)構(gòu)件上，使得分別至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈14和分別至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16繞三個(gè)軸線10中的一個(gè)引導(dǎo)，其中，所述三個(gè)軸線10相互垂直地定向。相應(yīng)地,在改進(jìn)方案中,三個(gè)具有至少一個(gè)第一個(gè)驅(qū)動(dòng)線圈14和至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈16的微技術(shù)構(gòu)件也能夠如此相互定向，使得它們的軸線10處于相互垂直。
[0059]微技術(shù)構(gòu)件或它的改進(jìn)方案尤其能夠用于羅盤。借助于單個(gè)構(gòu)件提供的數(shù)據(jù)的傳感器數(shù)據(jù)合并能夠確定朝向磁性北極的方向。由于在運(yùn)行電壓相對小的情況相對大的測量范圍，這種磁傳感器裝置也能夠有利地用于移動(dòng)電話/智能手機(jī)中。
[0060]盡管使上面描述的實(shí)施方式的損耗功率(由于電流強(qiáng)度的增加)在理論上成為四倍，其能耗仍能夠保持得低。為此，例如使引導(dǎo)穿過驅(qū)動(dòng)線圈14和16的電流信號(hào)的頻率成為四倍，而每秒的運(yùn)行時(shí)間減小到四分之一。
[0061]在有利的改進(jìn)方案中，裝備有微技術(shù)構(gòu)件的磁傳感器裝置也能夠與加速度傳感器和/或旋轉(zhuǎn)速率傳感器共同組合。加速度傳感器和/或旋轉(zhuǎn)速率傳感器的部件能夠與微技術(shù)構(gòu)件共同構(gòu)造在共同的芯片上。
[0062]圖5示出用于解釋用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法的實(shí)施方式的流程圖。
[0063]以下描述的制造方法例如能夠用于制造在上面解釋的微技術(shù)構(gòu)件的實(shí)施方式中的一個(gè)。但是，所述制造方法的可實(shí)施性不局限于這種微技術(shù)構(gòu)件的制造。
[0064]在方法步驟SI中構(gòu)造至少一個(gè)具有在第一旋轉(zhuǎn)方向上繞至少一個(gè)沿著軸線定向的磁芯延伸的繞阻的第一驅(qū)動(dòng)線圈。此外，在(優(yōu)選同時(shí)實(shí)施的)方法步驟S2中構(gòu)造至少一個(gè)具有在第二旋轉(zhuǎn)方向上繞至少一個(gè)沿著軸線定向的磁芯延伸的繞阻的第二驅(qū)動(dòng)線圈，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)方向和所述第二旋轉(zhuǎn)方向不同地確定。尤其能夠?yàn)榱斯餐?同時(shí)地實(shí)施方法步驟SI和S2實(shí)施由半導(dǎo)體技術(shù)構(gòu)成的符合標(biāo)準(zhǔn)的沉積過程和結(jié)構(gòu)化過程。這也可能的是，構(gòu)造至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈。
[0065]在方法步驟S3中，構(gòu)成至少一個(gè)觸點(diǎn)用于將磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的(外部或內(nèi)部的)驅(qū)動(dòng)器裝置連接到至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈上。這這樣發(fā)生，使得在驅(qū)動(dòng)器裝置運(yùn)行的情況下，為了將第一電流在第一電流方向上引導(dǎo)穿過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈，借助于在第一電流方向上引導(dǎo)穿過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈的電流引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯的由所述第一驅(qū)動(dòng)線圈包圍的第一部分中的沿著所述軸線定向的第一(部分)磁場。此外，所述至少一個(gè)觸點(diǎn)這樣被構(gòu)造用于同時(shí)將驅(qū)動(dòng)器裝置連接到至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈上并且連接到至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈上，使得在驅(qū)動(dòng)器裝置運(yùn)行的情況下，為了同時(shí)將第一電流在第一電流方向上引導(dǎo)穿過至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈并且將第二電流在與第一電流相反指向的第二電流方向上引導(dǎo)穿過至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈，借助于至少一個(gè)在第二電流方向上通電的第二驅(qū)動(dòng)線圈引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯的由所述第二驅(qū)動(dòng)線圈包圍的第二部分中的沿著所述軸線定向的第二(部分)磁場。由此，根據(jù)在這里描述的制造方法制造的微技術(shù)構(gòu)件也確保上面描述的優(yōu)點(diǎn)。
[0066]優(yōu)選地，共同的觸點(diǎn)構(gòu)造為所述至少一個(gè)觸點(diǎn)用于同時(shí)將驅(qū)動(dòng)器裝置連接到至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈上并且連接到至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈上，至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈電連接到所述觸點(diǎn)上并且至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈電連接到所述觸點(diǎn)上。
[0067]可選擇地，在方法步驟S4中還構(gòu)造至少一個(gè)探測器線圈，該探測器線圈這樣在布置所述至少一個(gè)磁芯上，使得借助于由在所述至少一個(gè)磁芯中引起的磁場和另外的磁場構(gòu)成的疊加通過至少一個(gè)探測器線圈感應(yīng)出感應(yīng)電流。方法步驟S4尤其能夠與方法步驟SI和S2共同/同時(shí)地實(shí)施。
[0068]指出了，編號(hào)不確定用于實(shí)施方法步驟SI至S4的時(shí)間順序。
[0069]借助于方法步驟SI至S4也能夠(至少部分地)制造磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器。
【權(quán)利要求】
1.用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件，其具有: 至少一個(gè)沿著軸線(10)定向的磁芯(12)； 至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)，所述第一驅(qū)動(dòng)線圈具有在第一旋轉(zhuǎn)方向上繞所述至少一個(gè)磁芯(12)延伸的繞阻；和 至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)，通過所述觸點(diǎn)將所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)如此連接或能夠連接到所述磁傳感器裝置或所述磁致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器裝置(20)上，使得能夠借助于所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)引起在第一電流方向上穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)的第一電流，并且能夠借助于至少一個(gè)在所述第一電流方向上通電的第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯(10)的由所述第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)包圍的第 一部分中的沿著所述軸線(10)定向的第一磁場(22)； 其特征在于: 至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)，所述第二驅(qū)動(dòng)線圈具有在第二旋轉(zhuǎn)方向上繞所述至少一個(gè)磁芯(12)延伸的繞阻，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)方向和所述第二旋轉(zhuǎn)方向是不同的； 并且其中，所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)通過所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)如此連接或能夠連接到所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)上，使得與在穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)的第一電流方向上的第一電流同時(shí)能夠借助于所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)引起在與所述第一電流方向相反指向的第二電流方向上穿過所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)的第二電流，并且能夠借助于在所述至少一個(gè)在第二電流方向上通電的第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯(12)的由所述第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)包圍的第二部分中的沿著所述軸線(10)定向的第二磁場(22)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)和所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)通過共同的觸點(diǎn)(18a)作為所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)連接或能夠連接到所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)上。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)具有第一匝數(shù)并且所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)具有第二匝數(shù)，并且其中，所述第二匝數(shù)等于所述第一匝數(shù)。
4.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述微技術(shù)構(gòu)件包括至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)中的一個(gè)和所述至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)中的一個(gè)通過共同的接地部(24)相互連接。
6.根據(jù)上述權(quán)利要求中任一項(xiàng)所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述微技術(shù)構(gòu)件還具有至少一個(gè)探測器線圈(26，26a，26b)，所述至少一個(gè)探測器線圈這樣布置在所述至少一個(gè)磁芯(12)上，使得能夠借助于由在所述至少一個(gè)磁芯(12)中引起的第一和第二磁場(22)與另外的磁場構(gòu)成的疊加以及借助于所述至少一個(gè)磁芯的交變磁化感應(yīng)出穿過所述至少一個(gè)探測器線圈(26，26a，26b)的感應(yīng)電流。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的微技術(shù)構(gòu)件，其中，所述至少一個(gè)探測器線圈(26，26a，26b)具有第三匝數(shù)，所述第三匝數(shù)不等于所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)的第一匝數(shù)和/或所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)的第二匝數(shù)。
8.具有根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的微技術(shù)構(gòu)件的磁傳感器裝置。
9.具有根據(jù)權(quán)利要求1至5中任一項(xiàng)所述的微技術(shù)構(gòu)件的磁致動(dòng)器。
10.用于磁傳感器裝置或磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件的制造方法，其具有以下步驟: 構(gòu)造至少一個(gè)具有在第一旋轉(zhuǎn)方向上繞至少一個(gè)沿著軸線(10)定向的磁芯(12)延伸的繞阻的第一驅(qū)動(dòng)線圈(14) (SI);和 構(gòu)造所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)用于將所述磁傳感器裝置或所述磁致動(dòng)器的驅(qū)動(dòng)器裝置(20)這樣連接到所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)上，使得在所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)運(yùn)行的情況下，為了將第一電流在所述第一電流方向上引導(dǎo)穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)，借助于在所述第一電流方向上引導(dǎo)穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)的電流引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯(12)的由所述第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)包圍的第一部分中的沿著所述軸線(10)定向的第一磁場(22), 其特征在于以下步驟: 構(gòu)造具有至少一個(gè)在第二旋轉(zhuǎn)方向上繞所述至少一個(gè)磁芯(12)延伸的繞阻的第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)，其中，所述第一旋轉(zhuǎn)方向和所述第二旋轉(zhuǎn)方向不同地確定(S2);和 這樣構(gòu)造所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)用于同時(shí)將所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)連接到所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)上并且連接到所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)上，使得在所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)運(yùn)行的情況下，為了同時(shí)將所述第一電流在所述第一電流方向上引導(dǎo)穿過所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)并且將所述第二電流在與所述第一電流相反指向的第二電流方向上引導(dǎo)穿過所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)，借助于至少一個(gè)在所述第二電流方向上通電的第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)引起至少局部地在所述至少一個(gè)磁芯(12)的由所述第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)包圍的第二部分中的沿著所述軸線(10)定向的第二磁場(22) (S3)。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的制造方法，其中，共同的觸點(diǎn)(18a)構(gòu)造為所述至少一個(gè)觸點(diǎn)(18a，18b)用于同時(shí)將所述驅(qū)動(dòng)器裝置(20)連接到所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)上并且連接到所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)上，所述至少一個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)和所述至少一個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)電連接到所述觸點(diǎn)上。
12.根據(jù)權(quán)利要求10或11所述的制造方法，其中，構(gòu)造至少兩個(gè)第一驅(qū)動(dòng)線圈(14)和至少兩個(gè)第二驅(qū)動(dòng)線圈(16)。
13.根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的制造方法，其中，還構(gòu)造至少一個(gè)探測器線圈(26，26a，26b)，所述探測器線圈這樣布置在所述至少一個(gè)磁芯(12)上，使得借助于由在所述至少一個(gè)磁芯(12)中引起的第一和第二磁場(22)和另外的磁場構(gòu)成的疊加以及借助于所述至少一個(gè)磁芯的交變磁化感應(yīng)出穿過所述至少一個(gè)探測器線圈(26，26a，26b)的感應(yīng)電流(S4)。
14.用于磁傳感器裝置的制造方法，其具有以下步驟: 根據(jù)權(quán)利要13所述的制造方法制造所述磁傳感器裝置的微技術(shù)構(gòu)件。
15.用于磁致動(dòng)器的制造方法，其具有以下步驟: 根據(jù)權(quán)利要求10至12中任一項(xiàng)所述的制造方法制造所述磁致動(dòng)器的微技術(shù)構(gòu)件。
【文檔編號(hào)】G01R33/02GK104280697SQ201410312982
【公開日】2015年1月14日 申請日期:2014年7月2日 優(yōu)先權(quán)日:2013年7月2日
【發(fā)明者】M·施賴特爾, A·丹嫩貝格 申請人:羅伯特·博世有限公司