妖蝶直播官方版_妖蝶直播平台官方app下载_妖蝶直播免费版app下载

江蘇多維科技有限公司 (MultiDimension Technology Co., LTD. ,英文簡(jiǎn)稱“MDT”，以下簡(jiǎn)稱“多維科技”) 磁傳感器晶圓產(chǎn)線制造的芯片產(chǎn)品目前有少數(shù)的產(chǎn)品有配套磁鐵，大部分芯片的配套磁鐵還需客戶選購(gòu)，為了方便客戶在選購(gòu)芯片的同時(shí)盡快的熟悉了解如何選擇合適的磁鐵，本文將從磁鐵的成本、溫度特性、尺寸和充磁方式四個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)講述。從圖1中，可對(duì)四種常見的磁鐵材質(zhì)釹鐵硼、鐵氧體、鋁鎳鈷和釤鈷做初步的性能了解。

圖1 四種常用磁鐵材質(zhì)的性能指標(biāo)對(duì)比圖

1、磁鐵的成本

在做元器件選型的項(xiàng)目時(shí)，如果預(yù)期產(chǎn)量很大，比如達(dá)到每年百萬片 (1M PCS/y) 的元器件采購(gòu)規(guī)模，那么能不能采用鐵氧體 (Ferrite) 作為配套磁鐵的材質(zhì)將是首要考慮因素。如圖 2 所示，鐵氧體是較便宜的常用磁鐵材質(zhì)。

圖2 常用磁鐵材質(zhì)的成本對(duì)比 (%) 圖

在常用磁鐵材質(zhì)中，鐵氧體是較便宜的選擇，然而它的缺點(diǎn)是剩磁 (Brem) 低，使得安裝氣隙等條件相同時(shí)，要達(dá)到同樣的芯片表面磁場(chǎng)強(qiáng)度，鐵氧體磁鐵的體積更大。如圖 3 所示，鐵氧體是剩磁較低的常用磁鐵材質(zhì)。因此，較為便宜的鐵氧體磁鐵并不是客戶常用的選擇，而釹鐵硼 (NdFeB) 因其高剩磁的優(yōu)點(diǎn)則成為了很多客戶優(yōu)先選項(xiàng)。

圖3 常用磁鐵材質(zhì)的剩磁參數(shù)對(duì)比圖

2. TMR角度芯片配套磁鐵的溫度特性

多維科技 TMR 角度芯片和配套磁鐵要在高溫、室溫、低溫等環(huán)境下運(yùn)行工作，溫度特性是需要考慮的第二項(xiàng)磁鐵選擇因素。

圖4 常用磁鐵材質(zhì)的極限工作溫度對(duì)比圖

「高溫退磁」是目標(biāo)磁鐵的重要特征。選擇磁鐵要考慮在最高工作溫度 (比如：T_A=150°C) 時(shí)，磁鐵退磁后的磁場(chǎng)強(qiáng)度能否達(dá)到角度芯片的工作條件要求。多維科技大多數(shù) TMR 角度芯片要求芯片表面磁場(chǎng)強(qiáng)度不低于 200Gs 或 300Gs。如圖 5 所示，鐵氧體在這 5 種常用磁鐵材質(zhì)中溫漂最大。

如果希望磁鐵的溫度特性好，或是針對(duì)一個(gè)產(chǎn)量不大，對(duì)成本不敏感的項(xiàng)目需求，可以考慮釤鈷 (SmCo) 作為配套磁鐵。相比較而言，采用釤鈷的成本略高，但其它各項(xiàng)性能指標(biāo)都比較均衡。

圖5 常用磁鐵材質(zhì)的溫漂參數(shù)對(duì)比

3. TMR角度芯片配套磁鐵的尺寸選擇

多維科技多數(shù)的 TMR 角度芯片目標(biāo)磁鐵是圓餅形狀 (實(shí)心) 或圓環(huán)形狀 (中空)。下圖將圓柱形磁鐵的外直徑約定為 OD，內(nèi)直徑為 ID，圓柱高為 H。

圖6 TMR 角度芯片適配的圓環(huán)磁鐵外形示意圖

磁鐵尺寸通常要與安裝氣隙 (AG, Air Gap) 結(jié)合在一起考慮。以下論述較為常用的對(duì)軸安裝 (On-Axis) 工況。

圖7 TMR 角度芯片的對(duì)軸安裝 (On-Axis) 示意圖

3.1 在選擇對(duì)軸安裝結(jié)構(gòu)時(shí)，磁鐵越扁平 (D/H值↗)，磁鐵正下方的磁通量分布越均勻，對(duì)安裝偏心 Δr 的接受度越高。

圖8 不同「寬高比」的磁鐵尺寸 VS. 安裝偏心引入的誤差

*磁場(chǎng)仿真結(jié)果，僅考慮了磁鐵尺寸的影響

3.2 磁路設(shè)計(jì)的兩大要素：磁鐵尺寸與安裝氣隙 (AG)，共同決定芯片表面磁場(chǎng)強(qiáng)度 B。

多維科技 TMR 角度傳感器芯片極優(yōu)的工作表磁通常為 B = 200Gs ~ 800Gs 或 B = 200Gs ~ 1200Gs (單位轉(zhuǎn)換10Gs = 1mT)。

圖 9 和圖 10 以外直徑 OD 和厚度 H 相同的實(shí)心磁餅和中空磁環(huán)為例，展示了安裝氣隙 (AG) 對(duì)芯片表磁的調(diào)節(jié)作用。

* 以下舉例均假設(shè)磁鐵材質(zhì)是釹鐵硼，所以剩磁被設(shè)為 Brem = 1.2T。

圖9 一對(duì)極徑向充磁磁餅下方的芯片表磁強(qiáng)度示意圖

圖10 一對(duì)極徑向充磁磁環(huán)下方的芯片表磁強(qiáng)度示意圖

4. 磁鐵的充磁方式

在選購(gòu)磁鐵時(shí)，可以有超十種的充磁方式進(jìn)行選擇。經(jīng)常使用的充磁方式是「徑向充磁」，也是工藝較穩(wěn)定、制造成本低的充磁方式之一。所以，如果不是特殊的磁路設(shè)計(jì)需求，建議優(yōu)先選用徑向充磁的磁鐵，如圖11所示。

圖11 普通徑向充磁的磁鐵示意圖

普通徑向充磁的多對(duì)極磁鐵不能用于對(duì)軸安裝，因?yàn)榇藭r(shí)磁鐵正下方軸心處沒有可探測(cè)的目標(biāo)磁場(chǎng)，此時(shí)芯片水平磁場(chǎng)矢量和為 0，如圖 12 所示。

圖12 采用對(duì)軸安裝結(jié)構(gòu)選用的正確和錯(cuò)誤磁鐵示意圖

推薦某個(gè)具體的磁鐵規(guī)格或許并不能同時(shí)滿足大多數(shù)客戶的需求，還是需要先了解文章講述的磁鐵選擇的四個(gè)因素，在考慮成本、溫度特性、尺寸、充磁方式的基礎(chǔ)上，參考推薦的磁鐵規(guī)格，再根據(jù)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)功能設(shè)計(jì)需求選擇合適的 TMR 角度傳感器芯片適配磁鐵。

文 /江蘇多維科技有限公司 市場(chǎng)部 陳曄