[发明专利]磁场成像系统

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求于2013年3月12日提交的名称为“MAGNETICSENSOR”(磁传感器)的美国临时专利申请No.61/778,326的优先权权益；其每一者在不与本文的公开内容不一致的程度下以引用方式并入。

发明内容

根据一个实施例，磁场成像仪包括：传感器基板，其包括顶部表面和底部表面；多个磁传感器，其布置在阵列中并设置在传感器基板的底部表面之下或上；以及微控制器，其设置在传感器基板上并被配置成控制多个磁传感器的感测。数据接口可操作地耦合到微控制器并被配置成使得能够在微控制器与磁场分析电路之间进行数据通信。

根据一个实施例，生成对应于磁场的图像的方法包括：操作在磁传感器阵列中的多个磁传感器以生成对应于与磁传感器中的每一个一致的磁场强度的相应多个数据值，将所述多个数据值传递到磁场分析电路，通过磁场分析电路生成对应于所述多个数据值的磁场图像，以及输出磁场图像。

附图说明

图1根据一个实施例的磁场成像仪的示意图。

图2是根据一个实施例的图1的磁场传感器的实施例的侧面剖视图。

图3A是根据一个实施例的响应于第一近场磁场模式的图1的磁场分析电路的第一磁图输出。

图3B是根据一个实施例的响应于第二近场磁场模式的图1的磁场分析电路的第二磁图输出。

图4是根据一个实施例的包括图像传感器的磁场成像仪的框图。

图5是根据一个实施例的显示生成对应于磁场的图像的方法的流程图。

具体实施方式

在以下具体实施方式中，参考形成本文一部分的附图。除非在上下文中另外指明，否则在附图中类似的符号通常表示类似的部件。在不脱离本发明的精神或范围的前提下，可采用其他实施例和/或可进行其他更改。

如本文所用，术语“底部表面”和“顶部表面”是相对的。传感器基板可在边缘倾斜，例如，这将导致底部表面在基板的一侧上而顶部表面在基板的相对侧上。一般来讲，术语“底部表面”是指旨在指向磁场源的表面，而术语“顶部表面”是指旨在远离磁场源的表面。在自动化电路测试设备(ATE)系统中，使所测试的电路板水平呈现给磁成像系统，该系统朝着受测电路板向下“看”，因而这样选择术语。出于确定范围的目的，发明人的意图是，术语“顶部表面”和“底部表面”(及相关术语，诸如“之上”和“之下”)将被一般解释为基板的相对表面，该表面旨在相应地远离和指向待检测和表示以观察或进一步处理的磁场源。

如本文所用的术语“磁场图像”是指穿过和跨过设置在磁传感器阵列中的若干磁强计的每一个的磁场强度的图形表示。示意性图解说明包括表面图或热图。磁场图像可使用样条函数以形成跨越阵列中磁传感器之间的间隙的连续图像而生成。

图1是根据一个实施例的磁场成像仪100的示意图。磁场成像仪100包括传感器基板102。传感器基板102限定顶部表面104和底部表面106。多个磁传感器108布置在阵列110中。多个磁传感器108可设置在传感器基板102的底部表面106之下或上。在一个实施例中，多个磁传感器包括多个标量磁强计。在另一个实施例中，多个磁传感器包括多个矢量磁强计。

微控制器112也可设置在传感器基板102上。微控制器112被配置成控制多个磁传感器108的感测。数据接口114可操作地耦合到微控制器112并被配置成在微控制器112与磁场分析电路116之间提供数据通信接口。

磁场成像仪100可被配置成在无低温冷却的情况下操作。例如，磁场成像仪100被配置成在无冷却、仅有传导冷却、仅有对流冷却或仅有传导和对流冷却的正常室内环境条件下操作。

多种类型的磁传感器108可用在磁传感器阵列110中。一般来讲，磁传感器108作为磁强计操作，并可被配置为标量或矢量(例如，3轴)磁强计。可根据例如系统对灵敏度、捕获时间、成本和传感器密度的要求而选择磁传感器技术。

根据多种实施例，磁传感器108可包括自旋电子传感器、无自旋交换弛豫(SERF)磁强计、磁阻传感器、磁感传感器、磁通门磁强计和/或霍尔效应磁强计。根据多个实施例，磁传感器108包括非低温冷却的传感器，其磁场灵敏度比地球磁场强度低至少两个数量级。

图2是根据一个实施例的图1的磁场传感器的实施例200的侧面剖视图。传感器基板102可包括印刷电路板118。微控制器112可设置在印刷电路板118的顶部表面104上。多个磁传感器108可设置在印刷电路板118的底部上或附近以感测下面的近场电磁特征，并可与印刷电路板118的底部间隔开。