FR2800457A1 - Manufacture of non-contact analog position sensor for car includes applying printed circuit material to substrate; circuit includes spiral coil and metallic layer(s) with magnetic properties - Google Patents
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Abstract
Description
"Procédé fabrication de capteur analogique de position sans contact" L'invention est du domaine des capteurs de position. Elle concerne en particulier capteur utilisé dans le domaine automobile pour détecter la position d'éléments moteurs ou d'éléments de commandes, tels que colonne de direction, manettes de commandes des lumières, des essuie-glaces, etc. The invention is in the field of position sensors. It relates in particular sensor used in the automotive field to detect the position of motor elements or control elements, such as steering column, control levers lights, wipers, etc..
Dans le domaine automobile en particulier, il existe un besoin important de connaissance de position de manettes mobiles, par exemple pour des commandes de contrôle du véhicule, ou de niveaux, par exemple d'essence ou autres fluides moteurs. De plus, on constate aujourd'hui, avec l'augmentation contenu électronique des véhicules, un souhait de connaître plus de parametres de fonctionnement de tous les éléments du moteur, avec par exemple la position de commandes ou d'actionneurs, le couple appliqué la barre de direction, la position du levier de vitesse etc. In the automotive field in particular, there is a significant need for knowledge of mobile joystick position, for example for vehicle control commands, or levels, for example of gasoline or other engine fluids. In addition, there is today, with the increase in the electronic content of vehicles, a desire to know more operating parameters of all the elements of the engine, with for example the position of controls or actuators, the torque applied to the steering bar, gear lever position etc.
Des capteurs de positions précis, économiques à réaliser et de petite taille sont donc de plus en plus indispensables. Precise position sensors, economical to achieve and small are therefore more and more essential.
On utilise couramment dans ce domaine des potentiomètres résistifs. Pour des raisons de fiabilité, il est souhaitable de remplacer ce type de capteurs par des capteurs sans contact, sans pour autant augmenter leur coût. Resistive potentiometers are commonly used in this field. For reasons of reliability, it is desirable to replace this type of sensor by non-contact sensors, without increasing their cost.
On connaît par ailleurs déjà des capteurs de position inductifs sans contact. On peut citer en particulier dans ce domaine le document 5.204.621 (Position Sensor Employing a Soft Magnetic Core) qui décrit dispositif comprenant une bobine de mesure encadrée par deux bobines d'excitation de polarité opposée disposées sur un cylindre (ou sur une feuille plate) qui comporte une feuille interne en V de matériau ferromagnétique, dans lequel est mobile en translation un petit aimant. In addition, contactless inductive position sensors are already known. Particularly in this field, reference can be made to document 5.204.621 (Position Sensor Employing a Soft Magnetic Core) which describes a device comprising a measuring coil framed by two excitation coils of opposite polarity arranged on a cylinder (or on a flat sheet). ) which comprises an internal sheet V of ferromagnetic material, in which is movable in translation a small magnet.
L'aimant génère dans le noyau une zone de saturation qui interrompt les lignes de champ créées par les bobines d'excitation, modifiant la part de chacune d'elles dans le signal mesuré aux bornes de la bobine de mesure. L'aimant est alors attaché à la pièce mobile dont on souhaite mesurer le déplacement. Dans le cas de dispositif plan, le petit aimant est mobile au contact d'une couche de protection et de glissement en face de deux bobines et la mesure est réalisée de façon différentielle également. The magnet generates in the nucleus a saturation zone which interrupts the field lines created by the excitation coils, modifying the part of each of them in the signal measured at the terminals of the measuring coil. The magnet is then attached to the moving part whose displacement is to be measured. In the case of planar device, the small magnet is movable in contact with a protective and sliding layer in front of two coils and the measurement is performed differentially also.
On comprend que ce dispositif n' pas adapté à une mesure de position à distance ou à travers une paroi. ailleurs, il est relativement complexe dans le cas de réalisation en cylindre, conduit à des phénomènes de frottement indésirables dans le cas de dispositif plan. It is understood that this device is not suitable for remote position measurement or through a wall. moreover, it is relatively complex in the case of embodiment in cylinder, leads to undesirable friction phenomena in the case of planar device.
La présente invention a pour de remédier aux inconvénients précités, en proposant un capteur analogique de position sans contact économique à réaliser, simple à mettre ceuvre, et adapté à mesurer une position à travers une paroi. The present invention has to overcome the aforementioned drawbacks, by providing an analog position sensor without economic contact to achieve, simple to implement, and adapted to measure a position through a wall.
A cet effet, l'invention propose un procédé de réalisation de détecteur de position analogique sans contact du type circuit imprimé multicouche comportant au moins une bobine spirale allongée déposée sur un substrat, caractérisé en ce qu'il comporte au moins une couche métallique constituée en matériau de caractéristiques magnétiques prédéterminées. For this purpose, the invention proposes a method of producing a non-contact analog position detector of the multilayer printed circuit type comprising at least one elongate spiral coil deposited on a substrate, characterized in that it comprises at least one metal layer constituted by material of predetermined magnetic characteristics.
On comprend que l'invention a pour principe un circuit imprimé multicouche, dont au moins une couche métallique est réalisée en matériau ferromagnétique au lieu de cuivre. It will be understood that the principle of the invention is a multilayer printed circuit, at least one metal layer of which is made of ferromagnetic material instead of copper.
Dans un mode de mise en ceuvre préféré, le procédé comporte des étapes de création d'un circuit imprimé multicouche comprenant au moins une bobine spirale allongée déposée sur un substrat, de couverture de ces bobines sur leur face extérieure par une couche isolante, un matériau de remplissage étant introduit entre les pistes des bobines, et d'ajout sur au moins une face externe de ce circuit imprimé multicouche d'une couche de matériau dit noyau de caractéristiques magnétiques prédéterminées. présente demande est déposée conjointement avec un groupe de demandes brevet "Capteur analogique de position sans contact", "Capteur analogique de position sans contact à couche noyau largeur variable", - "Capteur analogique de position sans contact à couplage différentiel" La description et les dessins qui suivent permettront de mieux comprendre les buts et avantages de l'invention. II est clair que cette description n'est donnée qu'à titre d'exemple, et n'a pas de caractère limitatif. Dans les dessins - la figure 1 représente de façon schématique un capteur de position réalisé par un procédé selon l'invention<B>;</B> - la figure 2 représente une bobine spirale allongée utilisée dans détecteur; - la figure 3 est une vue en coupe des éléments composants le détecteur à deux enroulements parallèles ; - la figure 4 illustre de façon analogue le cas de quatre enroulements parallèles ; - la figure 5 est une vue en coupe du détecteur et de l'aimant mobile - la figure 6 illustre en vue de dessus la zone de saturation générée par l'aimant lors de son déplacement; figure 7 montre en coupe les éléments d'un capteur; figure 8 illustre une variante comportant des composants électroniques ; - la figure 9 montre une mise en oeuvre particulière de l'invention. In a preferred mode of implementation, the method comprises steps of creating a multilayer printed circuit comprising at least one elongated spiral coil deposited on a substrate, covering these coils on their outer face with an insulating layer, a material filler being introduced between the tracks of the coils, and adding on at least one outer face of this multilayer printed circuit of a layer of said core material of predetermined magnetic characteristics. This application is filed together with a group of patent applications "Non-Contact Analog Position Sensor", "Non-Contact Analog Position Sensor with Variable Width Core Layer", - "Differential-Coupled Contactless Analog Position Sensor". The following drawings will help to better understand the aims and advantages of the invention. It is clear that this description is given only by way of example, and is not limiting in nature. In the drawings - Figure 1 schematically shows a position sensor made by a method according to the invention; - Figure 2 shows an elongate spiral coil used in the detector; FIG. 3 is a sectional view of the components of the detector with two parallel windings; - Figure 4 illustrates similarly the case of four parallel windings; - Figure 5 is a sectional view of the detector and the movable magnet - Figure 6 illustrates a top view of the saturation zone generated by the magnet during its movement; Figure 7 shows in section the elements of a sensor; FIG. 8 illustrates a variant comprising electronic components; - Figure 9 shows a particular implementation of the invention.
Le principe fondamental du capteur pour lequel le procédé est utilisé est la mise en oeuvre d'une bobine formant inductance, disposée sur un substrat mince, prise en sandwich entre deux couches (par défaut une seule) de matériau de type mumétat (à forte perméabilité magnétique). Dans la suite de la description, on utilisera le terme de mumétal pour désigner plus généralement les matériaux présentant des caractéristiques magnétiques analogues, c'est à dire forte perméabilité magnétique par exemple de l'ordre de 100 000 x celle de l'air, et champ de saturation faible, par exemple de 0.8 Tesla) Le mumétal se comporte comme un amplificateur de l'inductance L mesurée aux bornes de la bobine (effet de stockage de champ magnétique). Quand un aimant passe devant la feuille de mumétal, son champ magnétique entraîne une saturation locale dudit mumétal (dont on a vu qu'il est choisi tel qu'il soit saturé par un champ relativement faible), dont la perméabilité magnétique s'effondre sur la surface saturée. The fundamental principle of the sensor for which the method is used is the implementation of an inductance coil disposed on a thin substrate, sandwiched between two layers (by default only one) of mumate type material (with high permeability magnetic). In the remainder of the description, the term mumetal will be used to designate more generally materials having similar magnetic characteristics, ie high magnetic permeability, for example of the order of 100,000 x that of air, and low saturation field, for example 0.8 Tesla) The mumetal behaves as an amplifier of the inductance L measured at the terminals of the coil (magnetic field storage effect). When a magnet passes in front of the mumetal sheet, its magnetic field causes a local saturation of said mumetal (which we have seen to be chosen such that it is saturated by a relatively weak field), whose magnetic permeability collapses on the saturated surface.
II en résulte une baisse de la valeur de l'inductance L, proportionnelle à la surface de bobine couverte par du mumétal saturé. This results in a decrease in the value of the inductance L, proportional to the coil area covered by saturated mumetal.
Cette baisse de l'inductance est naturellement mesurable aux bornes de ladite inductance, et on en déduit une estimation de la surface de la bobine couverte par du mumétai saturé. This fall in inductance is naturally measurable at the terminals of said inductance, and an estimate of the surface of the coil covered by saturated mumetal is deduced therefrom.
On peut également utiliser deux bobines disposées en parallele entre les couches de mumétal, l'une alimentée par un courant alternatif l'autre reliée aux bornes d'un dispositif de mesure de tension. Dans cas, le couplage entre deux bobines est favorisé par la présence du mumétal. La saturation de dernier par le champ magnétique de l'aimant entraîne une variation de ce couplage, proportionnelle à la surface de bobine couverte par du mumétal saturé, qui est mesurable aux bornes de la seconde bobine. It is also possible to use two coils arranged in parallel between the mumetal layers, one fed by an alternating current and the other connected to the terminals of a voltage measuring device. In case, the coupling between two coils is favored by the presence of the mumetal. Saturation last by the magnetic field of the magnet causes a variation of this coupling, proportional to the coil surface covered by saturated mumetal, which is measurable across the second coil.
En choisissant une forme et une disposition judicieuse de la bobine, du mumétai et de l'aimant, on obtient un signal électrique (fonction de la variation d'inductance ou de couplage) liée à un déplacement de l'aimant selon une direction prédéterminée. By choosing a shape and a judicious arrangement of the coil, the meter and the magnet, an electrical signal (function of the inductance or coupling variation) related to a displacement of the magnet in a predetermined direction is obtained.
Comme on le voit sur la figure 1, un capteur réalisé par un procédé selon l'invention, dans sa mise en oeuvre sous forme de capteur longitudinal, comporte deux parties dont la première partie 1 constitue le détecteur proprement dit, et la seconde partie 2 est solidaire de la pièce mobile dont on souhaite mesurer le déplacement. As can be seen in FIG. 1, a sensor produced by a method according to the invention, in its implementation in the form of a longitudinal sensor, comprises two parts of which the first part 1 constitutes the detector itself, and the second part 2 is integral with the moving part whose displacement is to be measured.
Le détecteur 1 est un circuit imprimé multicouche de type classique, réalisé à partir d'une feuille de matériau substrat 3 de tout type classique en ce domaine, par exemple en verre époxy (rigide), ou en polyimide (flexible). Dans présent exemple décrit à titre non limitatif, la feuille de substrat a une longueur de quelques centimètres pour une largeur de 1 centimètre environ et épaisseur de 0.1 mm. The detector 1 is a conventional multilayer printed circuit made from a sheet of substrate material 3 of any type conventional in this field, for example epoxy glass (rigid), or polyimide (flexible). In this non-limiting example, the substrate sheet has a length of a few centimeters for a width of about 1 centimeter and a thickness of 0.1 mm.
Cette feuille de substrat 3 porte une bobine plate 4 (figure 2) de type spirale allongée, par exemple dix fois plus longue que large. Cette bobine comporte préférentiellement un grand nombre de spires (tours), puisque sait que l'inductance est proportionnelle au carré du nombre de spires. On utilise une bobine spirale pour provoquer une addition des champs magnétiques créés par les spires concentriques et non leur soustraction deux à deux. This substrate sheet 3 carries a flat coil 4 (Figure 2) elongated spiral type, for example ten times longer than wide. This coil preferably comprises a large number of turns (turns), since it knows that the inductance is proportional to the square of the number of turns. A spiral coil is used to cause an addition of the magnetic fields created by the concentric turns and not their subtraction two by two.
On utilise dans le capteur décrit une bobine 4 à plusieurs enroulements 7 montés en série et disposés physiquement en couches parallèles, de manière à augmenter l'inductance mutuelle des enroulements à reduire les effets de non linéarité aux zones de repliement 5. Par contre il connu que la multiplication des épaisseurs de bobine et de substrat conduit à augmentation à la fois du coût de production et également de la résistance magnétique de l'ensemble. Or l'inductance est inversement proportionnelle à cette résistance magnétique. II est donc souhaitable de restreindre le nombre de couches d'isolant. In the sensor described there is used a coil 4 having a plurality of windings 7 connected in series and arranged physically in parallel layers, so as to increase the mutual inductance of the windings to reduce the effects of non-linearity in the folding zones 5. On the other hand, it is known that the multiplication of coil and substrate thicknesses leads to an increase in both the cost of production and also the magnetic resistance of the assembly. However, the inductance is inversely proportional to this magnetic resistance. It is therefore desirable to restrict the number of layers of insulation.
Dans le présent exemple, on utilise une bobine 4 à deux enroulements 7A, 7B parallèles (figure 3), disposés de part et d'autre de la feuille de substrat 3. II est clair que l'on peut utiliser des bobines à quatre enroulements 7 ou plus selon les besoins. (figure 4). In the present example, a coil 4 is used with two parallel windings 7A, 7B (FIG. 3) arranged on either side of the substrate sheet 3. It is clear that four-winding coils can be used. 7 or more as needed. (Figure 4).
Le détecteur 1 comporte ensuite deux couches 8A, 8B de matériau ferromagnétique (dites couches noyau dans la suite de la description), typiquement en mumétal, disposées de part et d'autre circuit imprimé 3,4. Un matériau isolant de type classique (non représenté) préalablement inséré entre les pistes des enroulements 7 de la bobine et au dessus desdits enroulements 7. The detector 1 then comprises two layers 8A, 8B of ferromagnetic material (called core layers in the remainder of the description), typically in mumetal, arranged on either side of the printed circuit board 3,4. An insulating material of conventional type (not shown) previously inserted between the tracks of the windings 7 of the coil and above said windings 7.
L'épaisseur de chaque couche noyau 8A, 8B est faible, comprise entre 20 et 50 microns, afin d'éviter l'apparition courants de Foucault. L'épaisseur de ces couches noyau 8 peut aller de quelques angstrôms à quelques dizaines de microns. Pour obtenir une épaisseur extrêmement faible, une telle couche noyau 8 peut éventuellement être obtenue par dépôt sous vide, au moins pour certains types de matériau ferromagnétique. The thickness of each core layer 8A, 8B is small, between 20 and 50 microns, to prevent the appearance of eddy currents. The thickness of these core layers 8 can range from a few angstroms to a few tens of microns. To obtain an extremely low thickness, such a core layer 8 may optionally be obtained by vacuum deposition, at least for certain types of ferromagnetic material.
En ce qui concerne le matériau ferromagnetique utilisé, on connaît ou moins trois familles de matériaux compatibles avec conditions énoncées. Tout d'abord, la famille du mumétal proprement dit est formé d'un alliage Nickel Fer. Une seconde famille utilise un métal amorphe obtenue par trempe ultra rapide. Enfin une troisième famille utilise un matériau nanocristallin à base de Cobalt. De tels matériaux sont par exemple connus sous les noms commerciaux de Permaloy, Ultraperm, Finmec. As regards the ferromagnetic material used, three or more families of materials compatible with stated conditions are known or less. First, the mumetal family itself is made of a nickel-iron alloy. A second family uses an amorphous metal obtained by ultra fast quenching. Finally, a third family uses a nanocrystalline material based on cobalt. Such materials are for example known under the tradenames of Permaloy, Ultraperm, Finmec.
II est souhaitable que les deux couches noyau 8 soient aussi proches que possible l'une de l'autre. De ce fait, on utilise une bobine 4 ainsi que des isolants 3 très minces. It is desirable that the two core layers 8 be as close as possible to one another. As a result, a coil 4 and very thin insulators 3 are used.
La seconde partie 2 (mobile) du capteur de déplacement comprend un aimant 9 qui génère une zone de saturation 10 (champ généré supérieur au champ de saturation de la ou des couches noyau 8) dans le plan des couches 8 de mumétal, dont la surface est analogue à la surface de la couche 8 de mumétal (figures 5 et 6). The second part 2 (movable) of the displacement sensor comprises a magnet 9 which generates a saturation zone 10 (generated field greater than the saturation field of the core layer or layers 8) in the plane of the mumetal layers 8, the surface of which is similar to the surface of the mumetal layer 8 (FIGS. 5 and 6).
Le procédé de fabrication des capteurs décrits ci-dessus, dans leur différentes constitutions, comporte dans son principe la création d'un sandwich comportant un circuit imprimé multicouche supportant au moins une couche noyau 8 en matériau ferromagnétique de caractéristiques magnétiques prédéterminées. The method for manufacturing the sensors described above, in their various constitutions, comprises in principle the creation of a sandwich comprising a multilayer printed circuit supporting at least one core layer 8 of ferromagnetic material with predetermined magnetic characteristics.
Le substrat 3 isolant qui porte la ou les bobines 4 est par exemple du type en matière synthétique époxy ou polyimide. A titre d'ordre de grandeur, ce substrat 3 peut être de quelques centimètres de long, pour environ 1 centimètre de large et 0.1 mm d'épaisseur. II est clair que cette couche peut naturellement etre choisie soit flexible, soit au contraire rigide (avec une épaisseur plus importante), selon les contraintes de mise en oeuvre du capteur dans chaque application. The insulating substrate 3 which carries the coil or coils 4 is for example of the epoxy or polyimide synthetic material type. As an order of magnitude, this substrate 3 may be a few centimeters long, for about 1 centimeter wide and 0.1 mm thick. It is clear that this layer can naturally be chosen to be flexible or rigid (with a greater thickness), depending on the implementation constraints of the sensor in each application.
Dans un mode de réalisation particulier, les bobines 4 sont réalisées par gravure sous la forme de pistes de cuivre très allongées, déposées sur plaque 3 formant substrat. Elles comportent typiquement une demi-douzaine tours. In a particular embodiment, the coils 4 are made by etching in the form of very elongated copper tracks deposited on a substrate plate 3. They typically have half a dozen turns.
Ces bobines 4 sont couvertes sur leur face extérieure par nouvelle couche isolante 3', 3", analogue au substrat 3 tant en dimensions qu'en matériau. Un matériau de remplissage 11 de type connu de l'homme métier est naturellement introduit entre les pistes des bobines 4, avant déposer la nouvelle couche isolante 3', 3", par exemple par collage ou tout autre moyen classique. These coils 4 are covered on their outer face by a new insulating layer 3 ', 3 ", similar to the substrate 3 both in dimensions and in material.A filling material 11 of a type known to those skilled in the art is naturally introduced between the tracks. coils 4, before depositing the new insulating layer 3 ', 3 ", for example by gluing or any other conventional means.
La realisation de ce circuit imprimé multicouche comportant deux bobines 4, 4' de nature classique et n'est donc pas détaillé ici plus avant. Puis une couche noyau 8, en matériau à forte perméabilité (typiquement supérieure d'un facteur 100 000 par rapport à l'air) et de faible champ de saturation (typiquement 0.8 T) est déposée sur au moins une face exteme du composite isolant 3 + bobines 4, 4' (figure 7). The realization of this multilayer printed circuit comprising two coils 4, 4 'of conventional nature and is therefore not detailed here above. Then a core layer 8 made of material with a high permeability (typically greater than a factor of 100,000 relative to air) and a low saturation field (typically 0.8 T) is deposited on at least one outer face of the insulating composite 3 + coils 4, 4 '(Figure 7).
Le matériau à forte perméabilité utilisé est par exemple du mumétal proprement dit (alliage Nickel Fer), ou un alliage amorphe (également appelé verre métallique), ou encore un alliage nanocristallin à base de Cobalt typiquement. The high permeability material used is, for example, mumetal itself (nickel-iron alloy), or an amorphous alloy (also called metal glass), or a nanocrystalline alloy based on cobalt typically.
La couche noyau 8 est de l'ordre de 20 à 50 microns, pour permettre une saturation par un faible champ magnétique extérieur). Selon le type de capteur que l'on souhaite réaliser différentes formes de couche noyau sont réalisables : couche noyau en forme de triangle, ou présentant paliers de largeur, voire des rétrécissement locaux, couche noyau en arc cercle éventuellement effilé, couche noyau presentant des hachures ou grains plus ou moins gros et plus ou moins serrés. The core layer 8 is of the order of 20 to 50 microns, to allow saturation by a weak external magnetic field). According to the type of sensor that one wishes to realize different forms of core layer are feasible: core layer in the form of triangle, or having width bearings, or local narrowing, core layer arc optionally tapered circle, core layer having hatching or grains larger or smaller and more or less tight.
La couche noyau 8 est par exemple réalisée par procédé chimique (dépôt), ou par collage, en étant alors prédécoupée puis collée de façon classique. The core layer 8 is for example made by chemical process (deposition), or by bonding, while being precut and then bonded in a conventional manner.
Alternativement, le procédé de dépôt est un colaminage, la forme de la couche noyau 8 étant obtenue par exemple par un procédé additif ou soustractif de type connu selon la forme requise par l'application du capteur. Alternatively, the deposition process is a roll forming, the shape of the core layer 8 being obtained for example by an additive or subtractive method of known type according to the form required by the application of the sensor.
Un dépôt par gravure ou par sérigraphie est enfin utilisable, selon des modalités connues de l'homme du métier. A deposit by etching or screen printing is finally used, according to methods known to those skilled in the art.
Pour améliorer sa conductivité électrique ou sa soudabilité, le matériau ferromagnétique peut éventuellement et sélectivement être couvert par un autre métal selon des modalités connues de l'homme du métier. Ceci est particulièrement utile si le mumétal doit être utilisé comme piste conductrice. To improve its electrical conductivity or weldability, the ferromagnetic material may optionally and selectively be covered by another metal in a manner known to those skilled in the art. This is particularly useful if the mumetal is to be used as a conductive track.
De meure, on peut avantageusement procéder à un traitement améliorant son adhérence au support avant collage, par exemple avec un dépôt d'une fine couche d'or, puis de cuivre, puis une étape d'oxydation du cuivre. Of course, it is advantageous to carry out a treatment improving its adhesion to the support before bonding, for example with a deposit of a thin layer of gold, then copper, and then a step of oxidation of the copper.
Un vernis de protection de la couche noyau 8 est préférentiellement appliqué, de manière à réduire le stress mécanique et à isoler la couche ferromagnétique Dans une variante de procédé de dépôt de la couche ferromagnétique, le matériau utilisé est pulvérisé et mélangé à une pâte polymère, de sorte qu'il est ensuite déposable aisément sur les bobines. A protective varnish of the core layer 8 is preferably applied, so as to reduce the mechanical stress and to isolate the ferromagnetic layer. In an alternative method of deposition of the ferromagnetic layer, the material used is pulverized and mixed with a polymer paste, so that it is then easily deposited on the coils.
II est egalement possible en variante de modifier apres dépôt les caractéristiques magnétiques d'une couche noyau 8, que ce par stress mécanique local, ou par traitement laser, le chauffage local detruisant les propriétés magnétiques du mumétai en particulier. Un tel traitement est par exemple adapté à corriger des erreurs de fabrication (erreurs de linéarité ou ajustage de la valeur de sortie détecteur). It is also possible alternatively to modify after deposition the magnetic characteristics of a core layer 8, whether by local mechanical stress, or by laser treatment, the local heating destroying the magnetic properties of the mumétai in particular. Such a treatment is for example adapted to correct manufacturing errors (linearity errors or adjustment of the detector output value).
II est également clair que des assemblages de circuit collage de sous-circuits élémentaires obtenus par le procédé décrit ci-dessus sont réalisables, avec des méthode de collage connues de l'homme du métier. It is also clear that bonding circuit assemblies of elementary sub-circuits obtained by the method described above are feasible, with bonding methods known to those skilled in the art.
En variante de réalisation réduisant le nombre de couches de matériau ferromagnétique à fabriquer, le circuit est choisi de type très flexible, deux bobines 4, sont réalisées côte à côte sur un substrat 3, une couche noyau est déposee de l'autre côté du substrat 3, puis le circuit imprimé est replié en deux apres dépôt de la couche noyau 8, les deux bobines étant alors parallèles en vis vis, séparées par une épaisseur de colle, de manière à obtenir une couche noyau sur les deux faces des bobines 4, 4. Une séparation est créée entre les deux côtés de la couche noyau 8. In an alternative embodiment reducing the number of layers of ferromagnetic material to be manufactured, the circuit is chosen of very flexible type, two coils 4, are produced side by side on a substrate 3, a core layer is deposited on the other side of the substrate 3, then the printed circuit is folded in two after deposition of the core layer 8, the two coils then being parallel in screws, separated by a thickness of adhesive, so as to obtain a core layer on both sides of the coils 4, 4. A separation is created between both sides of the core layer 8.
L'ensemble détecteur 1 est typiquement réalisé sous forme d'une feuille de faible épaisseur, par exemple environ 0.5 mm. The detector assembly 1 is typically made in the form of a sheet of small thickness, for example about 0.5 mm.
II est clair qu'il est possible d'utiliser le même circuit multicouche, en dehors de la zone comportant les bobines 4, 4' et les couches noyau 8A, 8B, pour tracer des pistes conductrices adaptées à la réalisation de circuits électroniques, composants 13 étant alors implantés sur ou les deux faces du circuit imprimé. It is clear that it is possible to use the same multilayer circuit, outside the zone comprising the coils 4, 4 'and the core layers 8A, 8B, to trace conductive tracks adapted to the production of electronic circuits, components 13 being then implanted on or both sides of the printed circuit.
Dans variante de réalisation, une nouvelle couche d'isolant 12 est déposée sur une couche noyau 8, et des pistes conductrices en Cuivre y sont gravées, de manière à permettre l'implantation de composants 13 (figure 8). In an alternative embodiment, a new insulating layer 12 is deposited on a core layer 8, and conductive copper tracks are etched therein, so as to allow the implementation of components 13 (Figure 8).
Dans une autre variante de réalisation non représentee, une partie au moins d'une couche noyau 8 est utilisée comme support de composants 13 (avec un traitement approprié), en dehors de la zone comportant les bobines 4, 4'. Dans ce cas, la première partie de la couche noyau 8, utilisée dans la fonction de détecteur de position est reliée à la masse du dispositif électronique de traitement de signal, alors que seconde partie qui supporte des composants 13 et des pistes conductrices n'est pas reliée à cette même masse. Deux zones différentes sont alors crées côte à côte dans la couche noyau 8, avec une séparation. In another embodiment not shown, at least a portion of a core layer 8 is used as a component support 13 (with appropriate treatment), outside the area comprising the coils 4, 4 '. In this case, the first part of the core layer 8 used in the position detector function is connected to the ground of the electronic signal processing device, while the second part which supports components 13 and conductive tracks is not connected to this same mass. Two different zones are then created side by side in the core layer 8, with a separation.
Avantageusement, dans le d'un capteur flexible (avec un substrat 3 de faible épaisseur), comportant une première zone formant détecteur de position proprement dit, avec deux couches noyau 8A, 8B (figure 9), et une seconde zone 14 dans laquelle des composants 13 sont implantés sur un substrat supportant une couche de matériau ferromagnétique, on vient replier le circuit autour de ces composants 13, de manière à leur fournir un excellent blindage électromagnétique. Advantageously, in the case of a flexible sensor (with a thin substrate 3), comprising a first actual position detector zone, with two core layers 8A, 8B (FIG. 9), and a second zone 14 in which components 13 are implanted on a substrate supporting a layer of ferromagnetic material, the circuit is folded around these components 13, so as to provide them with excellent electromagnetic shielding.
II est clair que ces composants 13 peuvent par exemple constituer le circuit électronique de traitement du signal du détecteur 1 de position. It is clear that these components 13 may for example constitute the electronic signal processing circuit of the position detector 1.
La portée de la présente invention ne se limite pas aux détails des formes de réalisation ci-dessus considerées à titre d'exemple, mais s'étend au contraire aux modifications à la portée de l'homme de l'art.The scope of the present invention is not limited to the details of the above embodiments considered by way of example, but instead extends to modifications within the scope of those skilled in the art.
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- 1999-10-27 FR FR9913431A patent/FR2800457B1/en not_active Expired - Fee Related
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