一種半導體磁頭以及軟磁檢測裝置的製作方法

2024-03-24 12:33:05 1

本實用新型涉及軟磁檢測領域，尤其涉及一種半導體磁頭以及軟磁檢測裝置。

背景技術：

在點鈔機刷磁卡的POS機上廣泛應用線圈的磁頭來獲取磁條的信息。這種磁頭不能獲取軟磁信息。現在國內外廠家推出了各種半導體磁傳感器構成磁頭，如磁阻MR,巨磁阻GMR,隧道磁阻TMR。這些半導體磁傳感器本身只能檢測永磁，為了檢測軟磁材料，波形加背磁，如圖1，其中門字形的磁鋼是附加的背磁。

半導體磁傳感器上面有A,B兩個傳感器，一旦有被測的軟磁物進入，因為傳感器B靠近被測的軟磁物感器，所以B的磁場大小變化A大。從而打破了傳感器A傳感器B的感應電壓的平衡。這樣我們可以用差分放大電路取得這個信號，從而檢測處被測的軟磁物。這個是現在市面上的半導體磁頭，由背磁加半導體磁傳感器構成。

為了更好地檢測，對背磁的理想化的要求是均勻和垂直，如圖2。

但由於永磁材料是用粉末燒結構成，可能存在密度的不均勻，空洞等缺陷如圖3。更重要的是在充磁的時候因為工裝夾具問題，很難把磁場充得很垂直。這樣會導致傳感器的噪聲變大信號失真。增加調試工作量，降低良品率。

技術實現要素：

有鑑於此，本實用新型旨在提供一種半導體磁頭以及軟磁檢測裝置。其中半導體磁頭包括用於檢測磁場變化的半導體磁傳感器、用於提供外磁場的至少一個背磁以及至少一個用於使通過所述半導體磁傳感器的外磁場均勻的導磁體。

優選的，所述半導體磁傳感器位於所述背磁上方，且位於居中位置。

優選的，所述背磁為門形背磁，所述導磁體呈矩形，且位於所述門形背磁的凹槽內。

優選的，所述背磁為門形背磁，所述導磁體為門形，且位於所述門形背磁的凹槽內。

優選的，所述背磁為矩形，所述導磁體貼合在所述背磁表面，所述導磁體為門形，所述半導體磁傳感器位於所述導磁體上方，且位於居中位置。

優選的，所述背磁為門形，所述導磁體為矩形，所述半導體磁傳感器位於所述背磁上方且位於所述導磁體與所述背磁之間。

優選的，所述背磁為兩個且相對立設置，所述導磁體分別貼合在所述背磁彼此相對的一面，所述半導體磁傳感器位於所述導磁體上方，且位於兩個導磁體的中間位置。

優選的，所述導磁體為軟磁體。

優選的，所述軟磁體為純鐵。

優選的，所述導磁體用於使通過所述半導體磁傳感器的外磁場的方向與所述半導體磁傳感器所在的晶片的表面垂直。

優選的，所述導磁體用於使通過所述半導體磁傳感器的外磁場的方向與所述半導體磁傳感器所在的晶片的表面平行。

本實用新型另一方面還提供一種軟磁檢測裝置，所述檢測裝置包括上述的半導體磁頭和判定單元，所述判定單元，用於根據所述半導體磁傳感器輸出的信號判定是否有軟磁物質。

本實用新型實施例的方案能夠通過導磁體使通過半導體磁傳感器的外磁場均勻，如垂直或平行於半導體磁傳感器所在的晶片表面，從而降低傳感器的噪聲並減小信號失真。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。

圖1-3是現有技術提供的半導體磁頭結構圖；

圖4-8是本實用新型實施例的半導體磁頭結構圖。

具體實施方式

為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本實用新型一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。

本實用新型提出了新的半導體磁頭結構，在背磁(永磁體)加半導體磁傳感器的結構以外，另外附加一塊均勻的導磁體，優選軟磁體，如電工鐵，鋼，鐵氧體軟磁，讓原來不均勻的磁場變得均勻。半導體磁頭有一個或多個永磁體產生磁場，加一個或多個軟磁體進行均勻導磁，使通過半導體磁傳感器的磁場符合傳感器的要求，包括但不限於垂直，平行於傳感器。半導體磁傳感器和磁場的理想角度不限，如垂直、平行或成銳角、鈍角等。

本實用新型旨在提供一種半導體磁頭、軟磁檢測裝置以及磁頭製備方法。其中半導體磁頭包括用於檢測磁場變化的半導體磁傳感器、用於提供外磁場的至少一個背磁以及至少一個用於使通過半導體磁傳感器的所述外磁場均勻的導磁體。在實際的應用中，可包含多個背磁以及多個導磁體，其相互位置關係以及各自的形狀可根據需要進行設置，只要能夠實現使通過半導體磁傳感器的所述外磁場均勻的目的即可。

本實用新型中的導磁體可以為軟磁體。所述軟磁體具體可以為純鐵。

以下介紹幾種具體結構的半導體磁頭：

實施例一

背磁12為門形背磁，導磁體11呈矩形，且位於門形背磁12的凹槽內，半導體磁傳感器13位於導磁體11上方，具體如圖4所示，其穿過半導體磁傳感器13的磁力線14垂直於半導體磁傳感器13晶片。

實施例二

背磁22為門形背磁，導磁體21為門形，且位於門形背磁22的凹槽內，半導體磁傳感3,2位於導磁體21上方，具體如圖5所示，穿過半導體磁傳感器23的磁力線24垂直於半導體磁傳感器23所在的晶片表面。

實施例三

背磁32為矩形，導磁體31貼合在背磁32表面，導磁,31為門形，半導體磁傳感器33位於導磁體31上方，且位於居中位置，如圖6所示，穿過半導體磁傳感器33的磁力線34垂直於半導體磁傳感器33所在的晶片表面。

實施例四

背磁42為門形，導磁體41為門形，半導體磁傳感器43位於背磁上方且位於導磁體41與背磁42之間，如圖7所示，穿過半導體磁傳感器33的磁力線34垂直於半導體磁傳感器33所在的晶片表面。

實施例五

背磁52為兩個且相對立設置，導磁體51分別貼合在背磁52彼此相對的一面，半導體磁傳感器53位於導磁體51上方，且位於居中位置，其磁力線為54，具體如圖8所示。

上述各實施例中，所謂的上方是指的圖中所示的方向，當然，半導體磁傳感器也可以位於與圖中所示的相對稱的位置。

本實用新型中的上述實施例的導磁體用於使通過半導體磁傳感器的外磁場的方向與半導體磁傳感器所在的晶片的表面垂直或平行，以減少背磁的缺陷所造成的問題。

當然上述幾種結構只是本實用新型的示例，其他可以實現本實用新型的結構均在實用新型保護範圍之內。

本實用新型另一方面還提供一種軟磁檢測裝置，所述檢測裝置包括上述的半導體磁頭和判定單元，所述判定單元，用於根據所述磁傳感器輸出的信號判定是否有軟磁物質。

本實用新型再一方面還提供一種半導體磁頭製備方法，所述方法包括：在背磁上增加導磁體，以使通過半導體磁傳感器的外磁場均勻。

上述檢測裝置和製備方法可參考半導體磁頭部分。

本實用新型實施例的方案能夠通過導磁體使通過半導體磁傳感器的外磁場均勻，如垂直或平行於半導體磁傳感器所在的晶片表面，從而降低傳感器的噪聲並減小信號失真。

以上所述僅是本實用新型的優選實施方式，應當指出，對於本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本實用新型原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應視為本實用新型的保護範圍。