[实用新型]一种验钞机磁头

说明书

技术领域

本实用新型涉及磁传感器技术领域，特别涉及一种验钞机磁头。

背景技术

日常生活中，验钞机磁头的应用非常广泛。通常，纸币的磁性非常弱，因此，用于识别纸币磁性的验钞机磁头需要具有高灵敏度、低噪声和高信噪比。

现有技术中，用于识别纸币磁性的验钞机磁头通常采用锑化铟(InSb)霍尔元件。该种验钞机磁头具有如下缺点：

(1) 锑化铟霍尔元件的灵敏度和信噪比非常低，导致该种验钞机磁头的灵敏度和信噪比非常低；

(2) 锑化铟霍尔元件的制作工艺复杂，且受温度和应力的影响非常明显，成品率低，导致该种验钞机磁头的加工工艺复杂，成本高；

(3) 由于该种验钞机磁头输出引针的一端直接固定在印刷线路板(PCB)上，且输出引针不能直接穿过永磁体，因此输出引针的位置限制了永磁体的体积，导致芯片所在位置处的磁场沿锑化铟霍尔元件敏感方向的分量较大；

(4) 由于该种验钞机磁头的永磁体为长方体形，当芯片采用磁隧道结(MTJ)元件时，长方形永磁体产生的磁场沿MTJ元件敏感方向的分量很大，导致MTJ元件的工作点偏离其线性工作区，甚至导致MTJ元件的电阻对磁场的响应达到饱和，从而影响验钞机磁头的性能，甚至导致验钞机磁头无法正常工作。

非常需要一种灵敏度和信噪比高的用于识别纸币磁性的验钞机磁头。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种验钞机磁头。

本实用新型提供的验钞机磁头，包括芯片、印刷线路板、输出引针、永磁体、柔性线路板，所述芯片的输入端和输出端分别与所述印刷线路板上的相应接线端焊接，所述永磁体位于所述印刷线路板的下方并与所述印刷线路板平行，所述柔性线路板的一端与所述印刷线路板的相应接线端电连接，所述柔性线路板的另一端与所述输出引针电连接，使得所述输出引针与所述芯片的输入端和输出端导通，所述芯片包括至少一个电桥，该电桥的每一个桥臂包括至少一个MTJ（磁性隧道结Magnetic Tunel Junction）元件或GMR（巨磁阻磁头Giant Magneto Resistive）元件。

进一步的，所述永磁体的中部设有凹槽，并且凹槽朝向印刷线路板。

进一步的，还包括第一注塑模具，所述第一注塑模具设于远离所述永磁体的凹槽的一侧，所述输出引针固定于所述第一注塑模具上。 

进一步的，还包括金属外壳，用以将所述芯片、印刷线路板、输出引针、永磁体、柔性线路板容置于其中，所述金属外壳的一端开口，与该开口端相对的一端为检测面。

进一步的，所述金属外壳上设有接地引针。

进一步的，所述金属外壳的材质为非磁性耐磨材料，并且所述金属外壳的检测面的厚度小于或等于0.2mm。

进一步的，还包括设于所述印刷线路板与所述永磁体之间的第二注塑模具，用于将所述印刷线路板和所述永磁体隔离，并将所述芯片、所述印刷线路板和所述永磁体 固定。所述第二注塑模具的形状和尺寸分别与所述芯片、所述印刷线路板、所述金属外壳和所述永磁体的形状和尺寸匹配，是一种用于固定元件的异型结构件。

进一步的，所述电桥为梯度半桥，所述电桥中两个桥臂的MTJ元件/GMR元件的灵敏度方向相同，并且两个桥臂的两个MTJ元件/GMR元件分别位于磁场值不同的位置。

进一步的，所述电桥为梯度全桥，所述梯度全桥中所有桥臂的MTJ元件的灵敏度方向相同，并且全桥中相对位置桥臂的两个MTJ元件/GMR元件位于磁场值的同一位置，相邻位置桥臂的两个MTJ元件/GMR元件位于磁场值不同的位置。

进一步的，所述MTJ元件/GMR元件的敏感方向与所述金属外壳的检测面平行，且所述MTJ元件/GMR元件的敏感方向与所述永磁体的凹槽方向垂直。

本实用新型具有如下有益效果：

(1) 所述验钞机磁头既适用于识别纸币上由硬磁性材料制成的磁介质的磁性，又适用于识别纸币上由软磁性材料制成的磁介质的磁性；

(2) 所述验钞机磁头采用MTJ元件，与锑化铟霍尔元件相比，MTJ元件的灵敏度和信噪比高，因此所述验钞机磁头的灵敏度和信噪比高；

(3)MTJ元件的制作工艺与现有的半导体微加工制造工艺相兼容，可以采用现有的微加工技术进行加工，适合大规模批量生产，成本低；

(4) MTJ元件的制作工艺较简单，且不易受温度和应力的影响，成品率高，因此所述验钞机磁头的加工工艺较简单，成本较低；