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Die
vorliegende Erfindung betrifft einen Sensor für schwach-magnetische Felder
unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten und
ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors und insbesondere
einen Sensor für schwach-magnetische
Felder unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte
Leiterplatten und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors, der
ausgebildet ist, um an einem mobilen Kommunikationsendgerät befestigt
zu werden, um den Erdmagnetismus zu detektieren, um Positionsinformationen zu
erhalten.
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Im
Rahmen der neueren Entwicklung des Bereitstellens verschiedener,
zusätzlicher,
mobiler Informationsdienstleistungen im Zusammenhang mit der Verbreitung
von Mobiltelefonen und mobilen Endgeräten, wurde eine Positionsinformati onsdienstleistung
als eine wesentliche Dienstleistung etabliert und detailliertere
und bequemere Dienstleistungen sind hiernach erforderlich.
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Um
Positionsinformationen zu erhalten, ist es notwendig, einen Sensor
bereitzustellen, der in der Lage ist, eine gegenwärtige Position
präzise
zu ermitteln. Als solches Mittel zum Bereitstellen von Positionsinformationen
wurde ein Sensor für schwach-magnetische
Felder verwendet, der dazu vorgesehen ist, Erdmagnetismus zu ermitteln,
um Positionsinformationen zu erhalten. Als eine allgemein verwendete
Komponente in einem solchen Sensor für schwach-magnetische Felder
wurde ein Fluxgate-Sensor eingesetzt.
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Der
Fluxgate-Sensor verwendet hochpermeable, magnetische Streifen für die Kernkomponenten.
Der Fluxgate-Sensor besteht aus einer Primärspule, die um einen von zwei
magnetischen Kernen herum gewickelt ist und aus einer Sekundärspule,
die um den anderen der Magnetkerne gewickelt ist und ist in der
Lage, eine gegenwärtige
Position zu ermitteln, indem der Unterschied zwischen der erzeugten Spannung
von der ersten Spule und der von der zweiten Spule erzeugten Spannung
aufgrund der Veränderungen
der magnetischen Felder der Kerne ermittelt wird.
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Solch
ein herkömmlicher
Fluxgate-Sensor wird dergestalt hergestellt, dass zwei zylindrische Kerne,
die aus einem hochpermeablen, magnetischen Material hergestellt
sind, mit Kupferdrähten
in einer bestimmten Richtung umwickelt werden. Genauer gesagt wird
ein Kupferdraht als eine Treiberspule (eine Primärspule) um einen magnetischen Kern
in einer bestimmten Richtung umwickelt, während einer konstanter Abstand
und Druck aufrechterhalten wird. Anschließend wird eine Abnehmerspule (eine
Sekundärspule)
um den magnetischen Kern gewickelt, um das magnetische Feld zu ermitteln,
das von dem magnetischen Kern der Treiberspule erzeugt wurde. Wie
bei dem Wickeln der Treiberspule wird ein Kupferdraht als Abnehmerspule
unter einem bestimmten Abstand unter einem konstanten Druck aufgewickelt.
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Ebenso
besteht ein solcher Magnetfeldmesser, der durch Aufwickeln von Kupferdrähten hergestellt
wurde, aus einer Treiberspule und einer Abnehmerspule zum Ermitteln
eines magnetischen Feldes, das von der Treiberspule erzeugt wurde.
Die Kupferspulen sind um die magnetischen Kerne unter Verwendung
einer in dem Stand der Technik gut bekannten Drahtspulentechnologie
gewickelt. Zu diesem Zeitpunkt muss die Sekundärspule aufgewickelt sein, um
in einer x-Achsenrichtung
und in einer y-Achsenrichtung ausgerichtet zu werden, um präzise eine Analyse
der Empfindlichkeit des magnetischen Feldes zu erhalten. Wie dem
auch sei, obwohl ein herkömmlicher
Fluxgate-Sensor die Lagegenauigkeit einer aufgewickelten Spule beibehalten
muss, ist es schwierig, die Lagegenauigkeit beizubehalten. Weil die
Lagegenauigkeit leicht durch die Temperatur, Licht oder Oberflächenmaterial
aufgrund einer solchen Konfiguration beeinflusst werden kann, wird
die Genauigkeit ihrer Eigenschaften verschlechtert.
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Hinzu
kommt, dass der Fluxgate-Sensor den Nachteil aufweist, dass die
Spule häufig
unterbrochen ist, weil er dergestalt hergestellt ist, dass die Spule
direkt um einen magnetischen Kern herumgewickelt ist. Darüber hinaus
ist der Sensor, da er selbst groß wird, nicht für eine Miniaturisierung
und Gewichtseinsparung bei elektrischen Anwendungen geeignet. Die
Vergrößerung des
Sensors zieht ein Anwachsen des Stromverbrauches nach sich, so dass der
Sensor nicht den Anforderungen einer Miniaturisierung und Reduzierung
des elektrischen Verbrauches elektrischer Anwendungen erfüllen kann.
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Um
die Nachteile eines solchen herkömmlichen
Magnetfeldmessers zu überwinden,
wurde ein Sensor für
schwach-magnetische Felder in der
US 5 936 403 A und der
US 6 270 686 B1 vorgeschlagen, der
dergestalt hergestellt ist, dass amorphe Leiterplatten kreisförmig geätzte Bereiche
aufweisen, die auf beiden oberen und unteren Oberflächen einer Glasepoxybasis
mit spezifischen, leitenden Mustern aufgeschichtet sind, um einen
amorphen Flachleiterplattenkern auszubilden, und Glasepoxybasen
sind geätzt,
um X-Spulen und Y-Spulen zu bilden, die auf dem amorphen Flachplattenkern
aufgeschichtet sind. Wie dem auch sei, weil der in der
US 5936403 A beschriebene
Fluxgate-Sensor ein Verfahren zum Herstellen des amorphen Flachplattenkernes
durch Ausführen
einer Ätzbehandlung
in einer kreisförmigen Form
und dem Schichten der amorphen Platten unter Beibehaltung der kreisförmig geätzten Bereiche
benötigt,
ist der Herstellungsprozeß kompliziert
und hohe Herstellungskosten sind aufgrund des Schichtens vieler
amorpher Platten erforderlich.
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Die
US 4967156 A beschreibt
einen Sensor zum Messen eines schwach magnetischen Feldes, bei dem
Treibermuster und Abnehmermuster nebeneinander auf je einer Oberfläche zweier
Isolierschichten angeordnet sind, wobei die Isolierschichten einen magnetischen
Kern umgeben. Die Treibermuster und die Abnehmermuster der Oberflächen sind
separat voneinander jeweils elektrisch miteinander verbunden.
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Die
vorliegende Erfindung wurde in Anbracht der oben genannten Probleme,
die beim Stand der Technik auftreten, gemacht und eine Aufgabe der vorliegenden
Erfindung ist es, einen Sensor für schwach-magnetische
Felder unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte
Leiterplatten und ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors bereitzustellen,
der schwach-magnetische Felder präzise ermitteln kann und genaue
Positionsinformationen bereitstellt, sowie in der Lage ist, die
Anforderung für
eine hoch dichte Montage in einem Anwendungsfeld, wie Mobiltelefone,
durch Miniaturisierung, exzellente magnetische Effizienz und einen
geringen Verbrauch elektrischer Energie durch eine Ätztechnik für eine gedruckte
Leiterplatte zu erfüllen.
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Die
Aufgabe wird hinsichtlich des Sensors für schwach magnetische Felder
mit den in den Ansprüchen
1 und 8 angegebenen Merkmalen und hinsichtlich des Verfahrens zum
Herstellen eines solchen Sensors mit den im Anspruch 9 angegebenen
Merkmalen gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
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Die
obigen und anderen Aufgaben, Merkmale und andere Vorteile der vorliegenden
Erfindung werden anhand der folgenden, detaillierten Beschreibung
in Verbindung mit den beigefügten
Figuren deutlicher verstanden werden, in denen:
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1 eine
perspektivische Explosionsansicht einer Ausführungsform eines Sensors für ein schwach-magnetisches
Feld unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 eine
Querschnittsansicht des Sensors gemäß 1 ist, bei
der die Leiterplatten geschichtet sind;
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3a–3h den
Herstellungsprozeß einer
Ausgestaltungsform eines Sensors für ein schwach-magnetisches
Feld unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigen; und
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4 ein
Schichtverfahren einer ersten geschichteten Leiterplatte gemäß der vorliegenden
Erfindung zeigt.
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Diese
Erfindung wird nunmehr detaillierter als ein Beispiel unter Bezugnahme
auf die beigefügten
Figuren beschrieben werden.
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1 und 2 sind
eine perspektivische Explosionsansicht und eine Querschnittsansicht
einer Ausgestaltung eines Sensors für ein schwach-magnetisches
Feld unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Wie
in den Figuren dargestellt ist, übernimmt der
Sensor für
ein schwach-magnetisches
Feld unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung einen komplexen Sensor für ein schwach-magnetisches
Feld mit einem x-Achsen-Sensor für
ein schwach-magnetisches
Feld zum Ermitteln schwach-magnetischer Felder in Bezug auf eine Richtung
einer X-Achse und einem y-Achsen-Sensor für ein schwach-magnetisches Feld
zum Ermitteln schwach-magnetischer Felder in Bezug auf eine Richtung
einer Y-Achse. Wie in der 1 gezeigt
ist, sind die x-Achsen-Sensoreinheit
für ein schwach-magnetisches
Feld und die y-Achsen-Sensoreinheit
für ein
schwach-magnetisches Feld senkrecht zueinander angeordnet.
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Der
Sensor für
ein schwach-magnetisches Feld unter Verwendung der Herstellungstechnik
für gedruckte
Leiterplatten umfasst ein zweites Treibermuster und ein Abnehmermuster
(erste Schicht), eine magnetische Schicht (zweite Schicht), ein
erstes Treibermuster (dritte Schicht), ein erstes Treibermuster
(vierte Schicht). eine magnetische Schicht (fünfte Schicht) und ein zweites
Treibermuster und ein Abnehmermuster (sechste Schicht), von oben
nach unten in dieser Reihenfolge.
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Die
ersten bis dritten Schichten gehören
zu der x-Achsen-Sensoreinheit zum Ermitteln schwach-magnetischer
Felder in Bezug auf eine Richtung einer Achse (x-Achse), und die vierten bis sechsten
Schichten gehören
zu der y-Achsen- Sensoreinheit
zum Ermitteln schwach-magnetischer Felder in Bezug auf eine Richtung
der Achse, senkrecht zu der x-Achse (y-Achse).
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Die
Konfigurationen der x-Achsen-Sensoreinheit und y-Achsen-Sensoreinheit
sind im wesentlichen identisch zueinander, mit der Ausnahme, dass eine
der Sensoreinheiten senkrecht zu der anderen angeordnet ist.
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Zunächst wird
die x-Achsen-Sensoreinheit zum Ermitteln schwach-magnetischer Felder
in Bezug auf eine Richtung einer x-Achse, die in den oberen Bereichen
der 1 und 2 gezeigt ist, beschrieben werden.
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Treibermuster
und Abnehmermuster sind über
und unter magnetischen Streifen 1 vorhanden. Genauer gesagt
sind unter den magnetischen Streifen 1 Treibermuster 2 und
Abnehmermuster 4 angeordnet, die auf der gleichen Seite
ausgebildet sind und abwechselnd in einem bestimmten Abstand dazwischen
angeordnet sind, und oberhalb der magnetischen Streifen 1 sind
ebenfalls Treibermuster 3 und Abnehmermuster 5 angeordnet,
die identisch zu den oberen Treibermustern 2 und den oberen
Abnehmermuster 4 konfiguriert sind. In diesem Fall sind
die Abnehmermuster 4 und 5 länger bemessen als die Treibermuster 2 und 3.
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Die
magnetischen Streifen sind in Bandformen ausgebildet. Die Treibermuster 2 und 3 und
die Abnehmermuster 4 und 5 sind oberhalb und unterhalb
der magnetischen Streifen 1 in den gleichen Formen angeordnet,
so dass die unteren und oberen Treibermuster 2 und 3 die
magnetischen Streifen 1 umgeben und die unteren und oberen
Abnehmermuster 4 und 5 die magnetischen Streifen 1 umgeben.
Um die oberen Treibermuster 3, die über den magnetischen Streifen 1 angeordnet
sind, und die unterem Treibermuster 2, die unter den magnetischen
Streifen 1 angeordnet sind, elektrisch zu verbinden, sind
erste Durchgangslöcher 6 dazwischen ausgebildet.
Weiterhin, um die oberen Abnehmermuster 5, die über dem
magnetischen Streifen 1 ausgebildet sind, und die unteren
Abnehmer muster 4, die unter den magnetischen Streifen 1 ausgebildet sind,
elektrisch zu verbinden, sind zweite Durchgangslöcher 7 dazwischen
ausgebildet.
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Die
unteren und oberen Treibermuster 2 und 3 sind
miteinander in einer Zickzackform dergestalt verbunden, dass die
Treibermuster 2 und 3 Spulen ausbilden, die um
die magnetischen Streifen 1 herumgewunden sind, und die
unteren und oberen Abnehmermuster 4 und 5 sind
ebenfalls miteinander in einer Zickzackweise dergestalt verbunden,
dass die Abnehmermuster 4 und 5 Spulen ausbilden,
die um die magnetischen Streifen 1 herumgewunden sind.
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Die
Y-Achsen-Sensoreinheit zum Ermitteln schwach-magnetischer Felder
in Bezug auf eine Richtung einer Y-Achse, wie sie in den unteren
Bereichen der 1 und 2 dargestellt
ist, ist identisch mit der oben erwähnten X-Achsen-Sensoreinheit ausgebildet,
mit der Ausnahme, dass die X-Achsen-Sensoreinheit senkrecht zu der
Y-Achsen-Sensoreinheit angeordnet ist. Dementsprechend sind alle
magnetischen Streifen 1',
die Treibermuster 2' und 3' und die Abnehmermuster 4' und 5', die zu der tieferliegenden
Y-Achsen-Sensoreinheit gehören, senkrecht
zu denen der oberen X-Achsen-Sensoreinheit orientiert.
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Wenn
Wechselstrom in den Treibermustern 2 und 3 fließt, ändert sich
die Dichte des magnetischen Flusses, der von dem magnetischen Streifen 1 erzeugt
wird. Deshalb fließt
Induktionsstrom in den Abnehmermustern 4 und 5,
wodurch eine Spannungsdifferenz erzeugt wird. Durch Ermitteln der Spannungsdifferenz
ist es möglich,
schwach-magnetische Felder in einer Richtung einer x-Achse durch die
obere Sensoreinheit und ein schwach-magnetisches Feld in einer Richtung
einer y-Achse durch die untere Sensoreinheit gleichzeitig zu erfassen.
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Die 3a–3i zeigen den Herstellungsprozeß einer
Ausführungsform
eines Sensors für schwach-magnetische
Felder unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte
Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung.
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Zunächst wird
eine Basisleiterplatte 10 vorbereitet (3a).
Eine CCL (Copper Clad Laminate) ist vorzugsweise als die Basisleiterplatte 10 ausgebildet.
Zu diesem Zeitpunkt wird vorzugsweise ein Bezugsloch in der Basisleiterplatte
ausgebildet, um die nachfolgenden Verfahren angenehmer zu gestalten.
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Auf
die vorbereite Basisleiterplatte 10 werden auf ihren beiden
Seiten Trockenfilme aufgetragen und zur Bildung von Treibermustern 2 und 2' und Abnehmermuster 4 und 4' (3b)
Belichtungs- und Ätzbehandlungen
ausgesetzt. Wie in der 1 gezeigt, bestehen die Treibermuster 2 und 2' und die Abnehmermuster 4 und 4' aus einer Vielzahl
paralleler Musterlinien auf der gleichen Seite. Die Musterlinien,
die das Treibermuster 2 ausbilden und die Musterlinien,
die das Abnehmermuster 4 ausbilden, sind abwechselnd angeordnet.
Die Abnehmermuster 4 sind länger als die Treibermuster 2 bemessen,
so dass die Musterlinien, die das Treibermuster 2 bilden, vollständig zwischen
den Musterlinien eingebettet sind, die das Abnehmermuster 4 bilden.
Die oberen Treiber- und Abnehmermuster sind senkrecht zu den unteren
Treiber- und Abnehmermustern angeordnet.
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Anschließend wird
die erste Basisleiterplatte 10, die die Treiber- und Abnehmermuster
aufweist, an ihren oberen und unteren Oberflächen mit oberen und unteren
ersten Schichtleiterplatten beschichtet, die magnetische Schichten
aufweisen.
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Beim
Bereitstellen der magnetischen Schichten wird die erste Basisleiterplatte
in Bereichen gelocht, auf denen die magnetischen Schichten aus Kupferfolien
angeordnet sind. Um magnetische Schichten auf der ersten Basisleiterplatte 10 anzubringen,
sind eine erste Basisschicht 21 und eine bearbeitete Kupferfolie
auf der ersten Basisleiterplatte 10 angeordnet, und magnetisches
Material ist auf dem bearbeiteten Bereich der Kupferfolie angeordnet.
Die erste Basisschicht 21 ist vorzugsweise ein Prepreg,
das teilweise gehärtet
ist und z. B. aus einer Gruppe, bestehend aus FR-4, FR-4 mit einer
hohen Glasübergangstemperatur
(Tg), Bismaleimide-Triazine (BT), Epoxyharz usw. ausgewählt wurde,
die aus dem Stand der Technik bekannt ist. Das magnetische Material
ist aus einer Gruppe ausgewählt,
bestehend aus amorphem Metall, Permalloy und Supermalloy, aber das
amorphe Metall wird unter den Metallen bevorzugt. Es ist bevorzugt,
dass die Dicke der Kupferfolie sich innerhalb eines Bereiches von
12–18 μm bewegt,
die Dicke des Prepregs bewegt sich in einem Bereich von 60–100 μm.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung wird ein vorläufiges
Schichtverfahren für
das erste Beschichten ausgeführt.
Die magnetische Schicht ist üblicherweise
in einer Größe ausgebildet,
die gleich zu der der ersten Basisschicht 21 (oder Prepreg)
ist oder in einer Größe ausgebildet,
die unter Berücksichtigung eines
Herstellungsprozesses tatsächlicher
Produkte (z. B. Magnetband) festgelegt wird. Eine Ausgestaltungsform
einer vorläufigen
Schichtung und Verwendung solcher magnetischen Bänder, die dazu vorgesehen ist,
die erste geschichtete Leiterplatte auszubilden, ist in der 4 gezeigt.
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4 zeigt
eine Ausführungsform
einer Beschichtung, die in eine Basisschicht in der Arbeitsgröße eingearbeitet
werden soll. Ein tatsächlich
fertiggestelltes Produkt ist im allgemeinen in Gestalt eines Streifens
ausgebildet, mit einer Sensoreinheit für schwach-magnetische Felder.
Bezugnehmend auf die Figur ist dort ein Beschichtungsvorgang von
fünf magnetischen
Bändern
gezeigt. In diesem Fall wird ein magnetisches Band 54 verwendet,
um einen Streifen mit einer Vielzahl von Einheiten herzustellen. Dementsprechend
ist die Größe des magnetischen Bandes
in Abhängigkeit
von der Größe eines
Streifens festgelegt. Wie dem auch sei, wo sie in einem Streifen
hergestellt sind, ist es notwendig, die magnetischen Bänder 54 auf
einem Prepreg 52 in einem nachfolgenden Bemusterungsverfahren
der magnetischen Schicht dergestalt anzuordnen, dass eine Vielzahl
von Einheiten auf einmal hergestellt werden können. Dementsprechend ist in
der Ausgestaltungsform eine Kupferfolie 53, auf der die
magnetischen Bänder angeordnet
werden sollen, angeordnet, um eine vorläufige Schicht auszubilden.
Es ist möglich,
zwei Verfahren zum Herstellen der Kupferfolie anzuwenden. Dies bedeutet, dass
das Verfahren existiert, bei dem ein Bereich von gewünschten
Abmessungen durch Pressen einer magnetischen Platte mit einer Metallform
entfernt wird, und ein Verfahren zum Entfernen eines Bereiches gewünschter
Größe durch
ein sich drehendes Werkzeug unter Verwendung eines Plattenfräsverfahrens,
das eines der grundlegenden Verfahren zur Herstellung von Basisplatten
ist. In diesem Fall muss das bearbeitete Objekt größere Abmessungen
als die der magnetischen Bänder 54 aufweisen.
In diesem Zusammenhang ist es bevorzugt, ein Objekt zu bearbeiten,
das ungefähr
0,1 mm bis 0,2 mm in einer Richtung größer ist, unter Berücksichtigung
der Arbeitstoleranz und eines Problems, das durch eine Kupferfolie
verursacht wird, die mit magnetischen Bändern abgedeckt ist. In Anbetracht
eines Bereiches eines Streifens, der durch tatsächliche Produkte eingenommen
wird, ist es möglich,
das Band mit einer Breite des Streifens in Übereinstimmung zu bringen,
weil das magnetische Band 54 eine ausreichende Größe aufweist.
Weil ein oder mehrere Streifen in einem magnetischen Band enthalten
sein kann, ist die Länge
des magnetischen Bandes in einer Anfangsgestaltung festgelegt.
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Nachdem
die erste Basisschicht 21 und die magnetische Schicht 22 auf
der ersten Basisleiterplatte für
die vorläufige
Schichtung angeordnet ist, werden die laminierte erste Leiterplatte,
die erste Basisschicht 21 und die magnetische Schicht bei
hoher Temperatur unter hohem Druck (z. B. ungefähr 150°C–200°C und ungefähr 30–40 kg/cm2)
gepresst, um die erste Schichtleiterplatte 20 auszubilden (3c).
Die untere erste Schichtleiterplatte 20' wird ebenfalls in der gleichen
Art und Weise, wie die obere erste Schichtleiterplatte 20 hergestellt,
jedoch ist eine magnetische Schicht der unteren ersten Schichtleiterplatte 20' senkrecht zu
der magnetischen Schicht der oberen ersten Schichtleiterplatte 20 orientiert.
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Nach
Vervollständigung
des ersten Beschichtungsvorganges enthalten die ersten Schichtleiterplatten 20 und 20' magnetische
Schichten 1 und 1' an
deren äußeren Oberflächen. An
diesem Punkt, obwohl bevorzugte Dicken der ersten Basis schichten (Prepreg) 21 und 21' und der magnetischen
Schichten 22 sich innerhalb eines Bereiches von 0,06 mm–0,1 mm
und 0,02 mm–0,03
mm bewegen, können
die Dicken in Abhängigkeit
von den gewünschten Merkmalen
des fertiggestellten Produktes variiert werden. Anschließend werden
die ersten Schichtleiterplatten 20 und 20' an ihren äußeren Oberflächen mit
Trockenfilmen (oder Fotolacken) versehen und die Trockenfilmschichten
werden Belichtungs- und Enwicklungsbehandlungen gemäß der Muster
der magnetischen Schichten ausgesetzt, die vorher gestaltet wurden.
Die magnetischen Schichten 1 und 1' sind unter Verwendung der Trockenfilmschichten
geätzt,
die in einer bestimmten Form als Masken gemustert sind (3d).
Allgemeine Prinzipien des Belichtens, der Entwicklung und der Ätztechniken
sind in dem Stand der Technik wohlbekannt. Als ein Ergebnis bleiben
nur die magnetischen Streifen 1, die in einem vorbestimmten
Muster gestaltet sind, auf den ersten Basisschichten 21 zurück, nachdem
die Trockenfilmschichten entfernt wurden (3e).
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Nach
Beendigung des Bemusterungsverfahrens für die magnetischen Schichten
der ersten Schichtleiterplatten 20 und 20' werden zweite
Basisschichten (oder Prepregs) 31 und zweite leitende Schichten
(oder Kupferfolien) 33 zeitweise auf den ersten Schichtleiterplatten 20 und 20' (vorläufige Schichtung)
angeordnet und die laminierten Schichten 32 und 33 werden
bei einer hohen Temperatur und unter hohem Druck (z. B. ungefähr 150°C–200°C und ungefähr 30–40 kg/cm2) zusammengepresst, um die zweiten Schichtleiterplatten 30 auszubilden (3f).
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Nachfolgend
wird die erste Schichtleiterplatte 20 und die zweite Schichtleiterplatte 30 mit
Durchgangslöchern 6 dergestalt
versehen, dass die ersten Treibermuster 20 und die zweiten
Treibermuster 30 die magnetischen Streifen 1 umgeben,
wodurch Spulen ausgebildet werden, die um die magnetischen Streifen 1 gewunden
sind. Weiterhin werden die erste Schichtleiterplatte 20 und
die zweite Schichtleiterplatte 30 mit zweiten Durchgangslöchern 7 dergestalt versehen,
dass die ersten Abnehmermuster 4 und die zweiten Abnehmermuster 5 mitein ander
elektrisch verbunden sind. Danach werden die ersten Durchgangslöcher 6 und
die zweiten Durchgangslöcher 7 an
ihren inneren Oberflächen
mit leitendem Material (das heißt
Kupfer) beschichtet (3g). Die untere erste Schichtleiterplatte 20' ist ebenfalls
mit der zweiten Schichtleiterplatte 30' beschichtet und die ersten und
zweiten Schichtleiterplatten 20' und 30' sind mit ersten Durchgangslöchern 6' und zweiten
Durchgangslöchern 7' in der gleichen
Art und Weise wie die oberen Schichtleiterplatten versehen.
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Nachfolgend
werden die zweiten Schichtleiterplatten 30 und 30' bekannten Herstellungsverfahren
der gedruckten Leiterplatten ausgesetzt, das heißt Belichtung, Entwicklung
und Ätztechniken,
um zweite Treibermuster 3 und 3' und zweite Abnehmermuster 5 und 5' auszubilden
(3h).
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Die
zweiten Treibermuster 3 und 3' und die ersten Treibermuster 2 und 2' sind miteinander
elektrisch durch die ersten Durchgangslöcher 6 und 6' verbunden,
so dass die ersten und zweiten Treibermuster die magnetischen Streifen 1 und 1' umgeben und
dadurch als Treiberspulen für
den Fluxgate-Sensor dienen. Weiterhin sind die Abnehmermuster 4 und 5 und 4' und 5' elektrisch
miteinander durch die zweiten Durchgangslöcher 7 und 7' verbunden,
um die magnetischen Streifen 1 und 1' zu verbinden
und dadurch als Abnehmerspulen für
den Fluxgate-Sensor
zu dienen.
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Anschließend wird,
um zu verhindern, dass die mit Mustern versehenen, leitenden Schichten (das
heißt
Kupferschaltkreise), die nach außen freiliegen, durch Feuchtigkeit
usw. oxidieren, eine Lötmaske
ausgewählt
auf alle Bereiche mit Ausnahme der leitenden Schichten aufgetragen,
und die leitenden Schichten werden mit Nickel (oder Nickel-Phosphor)
beschichteten Schichten und goldbeschichteten Schichten in dieser
Reihenfolge gebildet. Spezielle Eigenschaften dieser Verfahren sind
aus dem Stand der Technik hinsichtlich gedruckter Leiterplatten
bekannt.
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Wie
bereits bemerkt, sind die leitenden Schichten, die in den Schichtverfahren
für die
ersten und zweiten Schichtleiterplatten 20 und 30 verwendet
werden, vorzugsweise aus Kupferfolien hergestellt. Als Kupferfolien
können
standardisierte Kupferfolien der Dicken 12 μm, 18 μm, 35 μm usw. verwendet werden. Wie
dem auch sei, wenn Kupferfolien der Dicke 35 μm verwendet werden, ist es erforderlich, die
Dicke der Kupferfolie um mindestens 5 μm bis 7 μm zu verringern, um die Schaltkreismuster
nach dem Schichtverfahren und vor dem Bohrverfahren auszubilden.
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Die
Sensoren für
ein schwach-magnetisches Feld unter Verwendung des Herstellverfahrens
für gedruckte
Leiterplatten gemäß der vorliegenden
Erfindung können
weithin in Automobilen, Flugzeugen, Spielautomaten und Spielzeugroboter,
ebenso wie in Mobiltelefonen und mobilen Endgeräten verwendet werden, die dazu
vorgesehen sind, den Erdmagnetismus zu erfassen, um deren Positionsinformation zu
ermitteln.
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Wie
oben beschrieben, stellt die vorliegende Erfindung einen Sensor
für schwach-magnetische Felder
unter Verwendung der Herstellungstechnik für gedruckte Leiterplatten und
ein Verfahren zum Herstellen eines solchen Sensors bereit, der dergestalt hergestellt
ist, dass Schaltkreise auf Basisleiterplatten mit magnetischen Streifen
durch Ätzen
usw. ausgebildet sind und Treiber- und Abnehmermuster sind darauf
ausgebildet, um schwach-magnetische Felder zu ermitteln.
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Gemäß der vorliegenden
Erfindung ist es möglich,
präzise
Attribute zu erhalten, weil Schaltkreise zum Ermitteln eines schwachen
magnetischen Feldes durch Ätzen
usw. präzise
auf Basisplatten gebildet sind und es ist möglich, die Effekte aufgrund der
Veränderlichkeit
der Attribute durch das Aufrechterhalten der Lagegenauigkeit zu
verringern.
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Hinzu
kommt, dass der Sensor leicht in klein dimensionierten, elektrischen
Anwendungen, wie z. B. Mobiltelefonen, eingesetzt werden kann, weil
die vorlie gende Erfindung einen Sensor für schwach-magnetische Felder
bereitstellen kann, der miniaturisiert ist und nur wenig elektrische
Energie verbraucht.
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Weiterhin
ist der Sensor für
schwach-magnetische Felder gemäß der vorliegenden
Erfindung in der Lage, schwach-magnetische Felder in Bezug auf die
Richtungen einer x-Achse und einer y-Achse gleichzeitig durch Ausbildung
von Treibermustern und Abnehmermustern sowohl in Richtung der x-Achse
als auch der y-Achse zu ermitteln.