磁阻式转速传感器(MR Speed Sensor)芯片级屏蔽罩

磁阻式转速传感器(MR Speed Sensor)芯片级屏蔽罩 - 磁屏蔽
磁阻式转速传感器通过感知目标齿轮或磁体旋转时产生的磁场变化实现转速测量,但极易受邻近电机、电源线或其他磁性组件产生的杂散磁场干扰,导致信号失真或误触发。芯片级屏蔽罩采用微纳加工技术,在传感器芯片周围直接集成高磁导率合金薄膜或微型屏蔽结构,形成闭合磁路将干扰磁场“分流”或反射,仅允许目标磁场沿设计路径进入感应区。这种与芯片同源制造的屏蔽方案,彻底解决了分立屏蔽罩体积大、封装应力及对准偏差等问题,是保障转速传感器在恶劣电磁环境中实现高精度、高可靠检测的核心技术。
微型化与集成化:屏蔽层与传感芯片同工艺制造(如晶圆级电镀或MEMS加工),厚度仅数微米至数十微米,适配微型化模块需求。
全频段抗干扰:兼顾低频磁场分流(μT级)与高频涡流屏蔽(MHz级),有效抑制电机谐波、电源噪声及邻近磁性部件干扰。
信号保真度优化:精准设计的磁路结构可增强目标磁场梯度,同时抑制正交方向干扰,将交叉轴灵敏度降至0.5%以下。
机械与热稳定性:采用低应力磁导材料(如柔性非晶合金),耐受封装热循环与机械振动,避免屏蔽层开裂或磁性能退化。
成本与量产性:集成工艺无需额外组装工序,单晶圆可产出数千个带屏蔽的传感器芯片,大幅降低BOM成本


屏蔽效能:在 DC-2kHz 频段内,对侧向干扰磁场的衰减能力需达到 20dB-30dB 以上,确保在相邻电缆载流 100A 时,输出频率误差 < 0.1%。

材料特性:采用高饱和磁感应强度(Bs > 0.8T)与高导磁率(μi > 20,000)的铁镍合金或改良型坡莫合金,防止在大电流冲击下磁饱和导致屏蔽失效。

频率响应:屏蔽结构需具备极低的涡流损耗,确保在转速高达 20,000 RPM(对应信号频率约 10kHz+)时,不产生相位延迟或幅值衰减。

热稳定性:材料需经过特殊热处理,在 -40℃ 至 150℃ 的汽车级宽温域内,磁导率波动 < 10%,避免因热胀冷缩导致屏蔽间隙变化影响性能。

结构工艺:采用精密冲压或蚀刻工艺制造,屏蔽罩与芯片间距控制在 0.1mm-0.3mm 精度范围内,接缝处需保证低磁阻接触。

指标名称典型参数要求技术说明
屏蔽效能≥ 26 dB (DC-2kHz)有效抑制发动机舱内直流及工频杂散磁场
材料饱和磁感Bs ≥ 0.8 T防止大电流瞬态干扰导致屏蔽层磁饱和
材料磁导率μi ≥ 20,000采用铁镍合金,经氢气退火处理以优化磁路
工作温度范围-40℃ ~ 150℃满足汽车引擎舱高温环境,磁性能无衰退
气隙精度± 0.05 mm精密冲压成型,确保屏蔽层与芯片距离一致
抗干扰能力> 10 mT (外部场)在强干扰下仍能保持准确的齿轮转速输出


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