《電子技術(shù)應(yīng)用》
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三軸地磁傳感器新思路 妥善解決高溫可靠性問(wèn)題

2016-10-24

       三軸磁傳感器,,又稱(chēng)電子羅盤(pán),在無(wú)人機(jī),、智能手表,、導(dǎo)航設(shè)備中廣泛普及和應(yīng)用。針對(duì)需要偵測(cè)物體運(yùn)動(dòng)變化情況,,三軸磁傳感器承載著至關(guān)重要的絕對(duì)指向作用,,為穩(wěn)定飛行、輔助導(dǎo)航等多樣化功能保駕護(hù)航,。也正如此,,三軸磁傳感器的可靠性是這些裝置穩(wěn)定運(yùn)作的基石。

       不過(guò),,現(xiàn)今一般市場(chǎng)上常見(jiàn)的三軸磁傳感器,,多采用一個(gè)直立式Z軸配合一個(gè)水平XY軸感測(cè)的結(jié)構(gòu)。這種傳感器采用多芯片封裝,,通過(guò)Epoxy封裝材料和焊接方式,,將一個(gè)水平、一個(gè)垂直的傳感器,,和一個(gè)負(fù)責(zé)感應(yīng)X,、Y軸兩個(gè)維度的磁場(chǎng)水平傳感器透過(guò)金線或焊接固定在一起,垂直傳感器負(fù)責(zé)感應(yīng)Z軸維度磁場(chǎng)大小,。直立式Z軸傳感器因?yàn)楦袘?yīng)片自身結(jié)構(gòu)直觀,,設(shè)計(jì)也較為簡(jiǎn)單。但是,,由于直立式Z軸結(jié)構(gòu)在封裝較復(fù)雜而形成結(jié)構(gòu)弱點(diǎn),,例如因熱漲冷縮而線路斷裂或接點(diǎn)的結(jié)構(gòu)變化,引發(fā)一些常見(jiàn)的使用及售后的弊端,。

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直立式Z軸傳感器容易出現(xiàn)線路斷裂,、封裝材料擠進(jìn)焊接點(diǎn)等問(wèn)題。

       對(duì)于使用直立式Z軸結(jié)構(gòu)地磁傳感器的廠商,、用戶(hù)而言,,最大的顧慮就是它相對(duì)穩(wěn)定定較差。例如在生產(chǎn)過(guò)程中,,返工或小量手工生產(chǎn)需要使用熱風(fēng)槍焊接,,在焊接過(guò)程中容易出現(xiàn)因高溫引起的傳感器損壞問(wèn)題,,例如線路斷裂、封裝材料擠進(jìn)焊接點(diǎn)等,。除直接損壞之外,,高溫焊接過(guò)程還可能導(dǎo)致傳感器數(shù)值偏離,因此在批量生產(chǎn)過(guò)程中,,常常發(fā)生10%或更高比率的不良品,,需要返工重修,這無(wú)疑增加了廠商的生產(chǎn)成本和時(shí)間成本,。直立式Z軸傳感器結(jié)構(gòu)出現(xiàn)故障的情況屢見(jiàn)不鮮,,而該種傳感器又大抵只能夠支持Reflow兩到三次,因此對(duì)于芯片使用者而言,,可預(yù)見(jiàn)的使用風(fēng)險(xiǎn)是存在的,。

       此外,在用戶(hù)使用過(guò)程中,,由于直立式Z軸傳感器對(duì)環(huán)境溫度比較敏感,,在遭遇極端天氣抑或較大溫度變化時(shí),容易不定期出現(xiàn)傳感器失靈的情況,,導(dǎo)致無(wú)人機(jī)操控失靈甚至墜機(jī),,這同樣也會(huì)增加用戶(hù)的售后維護(hù)成本。

       那么,,如何解決以上問(wèn)題,,打造一款真正耐用的三軸磁傳感器產(chǎn)品呢?近期,,全球領(lǐng)先的磁傳感器公司iSentek愛(ài)盛科技給予了行業(yè)全新的思路,。

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iSentek愛(ài)盛科技三軸磁傳感器采用軟磁原理,可在同一傳感器上感應(yīng)X,、Y,、Z三個(gè)維度磁場(chǎng)

據(jù)悉,iSentek愛(ài)盛科技旗下三軸磁傳感器產(chǎn)品,,并沒(méi)有采用常見(jiàn)的垂直傳感器結(jié)構(gòu)來(lái)感應(yīng)Z軸磁場(chǎng),,而是通過(guò)先進(jìn)的軟磁原理,將原本垂直的Z軸磁力進(jìn)行轉(zhuǎn)向,,將X,、Y、Z三個(gè)維度的磁力均引導(dǎo)至同一平面?zhèn)鞲衅鬟M(jìn)行感應(yīng),,再通過(guò)數(shù)學(xué)運(yùn)算科學(xué)的計(jì)算出三軸磁傳感器所處位置的磁場(chǎng),。這一方式,巧妙規(guī)避了直立式Z軸傳感器焊接后容易出現(xiàn)的線路斷裂,、封裝材料擠進(jìn)焊接點(diǎn)、錫球底層金屬剝離等風(fēng)險(xiǎn)。

由于iSentek愛(ài)盛科技的三軸磁傳感器一體化集成程度很高,,其在耐溫,、耐濕上面的表現(xiàn)更為理想。對(duì)于系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)商而言,,無(wú)需再去擔(dān)心不同溫度環(huán)境導(dǎo)致的組件加工問(wèn)題,,可以顯著提升生產(chǎn)的良品率。對(duì)于用戶(hù)而言,,在使用中也無(wú)需過(guò)分擔(dān)心飛行中溫度,、濕度變化對(duì)無(wú)人機(jī)或?qū)Ш健⒅赶?、操控帶?lái)不利影響,,更可以降低產(chǎn)品售后極端溫度環(huán)境使用的問(wèn)題。

伴隨著物聯(lián)網(wǎng)大潮的興起,,運(yùn)動(dòng)傳感的應(yīng)用前景極為遼闊,。三軸磁傳感器作為運(yùn)動(dòng)傳感核心組成部分,其穩(wěn)定性,、可靠性問(wèn)題的妥善解決,,解決無(wú)人機(jī)及導(dǎo)航設(shè)備系統(tǒng)產(chǎn)品廠商的打樣良率、量產(chǎn)良率,、返工成功率,、及售后故障率等問(wèn)題。有著新鮮技術(shù)血液流淌的iSentek愛(ài)盛科技三軸磁傳感器,,值得讓我們共同期待,。

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