三軸地磁傳感器封裝新思路 解決高溫可靠性問題

　　三軸磁傳感器，又稱電子羅盤，在無人機(jī)、智能手表、導(dǎo)航設(shè)備中廣泛普及和應(yīng)用。針對需要偵測物體運(yùn)動變化情況，三軸磁傳感器承載著至關(guān)重要的絕對指向作用，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，現(xiàn)今一般市場上常見的三軸磁傳感器，多采用一個直立式Z軸配合一個水平XY軸感測的結(jié)構(gòu)。這種傳感器采用多芯片封裝，通過Epoxy封裝材料和焊接方式，將一個水平、一個垂直的傳感器，和一個負(fù)責(zé)感應(yīng)X、Y軸兩個維度的磁場水平傳感器透過金線或焊接固定在一起，垂直傳感器負(fù)責(zé)感應(yīng)Z軸維度磁場大小。直立式Z軸傳感器因為感應(yīng)片自身結(jié)構(gòu)直觀，設(shè)計也較為簡單。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，例如因熱漲冷縮而線路斷裂或接點的結(jié)構(gòu)變化，引發(fā)一些常見的使用及售后的弊端。

　　直立式Z軸傳感器容易出現(xiàn)線路斷裂、封裝材料擠進(jìn)焊接點等問題

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

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

　　那么，如何解決以上問題，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愛盛科技給予了行業(yè)全新的思路。

　　iSentek愛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三個維度磁場

　　據(jù)悉，iSentek愛盛科技旗下三軸磁傳感器產(chǎn)品，并沒有采用常見的垂直傳感器結(jié)構(gòu)來感應(yīng)Z軸磁場，而是通過先進(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)，再通過數(shù)學(xué)運(yùn)算科學(xué)的計算出三軸磁傳感器所處位置的磁場。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、錫球底層金屬剝離等風(fēng)險。

　　由于iSentek愛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。對于系統(tǒng)產(chǎn)品生產(chǎn)商而言，無需再去擔(dān)心不同溫度環(huán)境導(dǎo)致的組件加工問題，可以顯著提升生產(chǎn)的良品率。對于用戶而言，在使用中也無需過分擔(dān)心飛行中溫度、濕度變化對無人機(jī)或?qū)Ш?、指向、操控帶來不利影響，更可以降低產(chǎn)品售后極端溫度環(huán)境使用的問題。

　　伴隨著物聯(lián)網(wǎng)大潮的興起，運(yùn)動傳感的應(yīng)用前景極為遼闊。三軸磁傳感器作為運(yùn)動傳感核心組成部分，其穩(wěn)定性、可靠性問題的妥善解決，解決無人機(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、及售后故障率等問題。