[發(fā)明專利]單芯片橋式磁場傳感器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201310203311.3
• 申請日: 2013-05-28
• 公開（公告）號: CN103267955A
• 公開（公告）日: 2013-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 詹姆斯·G·迪克
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇多維科技有限公司
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09
• 代理公司: 蘇州創(chuàng)元專利商標事務(wù)所有限公司 32103
• 代理人: 孫仿衛(wèi)

1.一種單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于：它包括

基片；

沉積在所述基片上的惠斯通半橋或惠斯通準橋，所述惠斯通半橋或惠斯通準橋包括：

參考臂R1，其包括至少兩行/列的參考元件串，每個參考元件串由一個或者多個相同的磁電阻傳感元件電連接構(gòu)成；以及

感應(yīng)臂S1，其包括至少兩行/列的感應(yīng)元件串，每個感應(yīng)元件串由一個或者多個相同的磁電阻傳感元件電連接構(gòu)成；

所述參考元件串和所述感應(yīng)元件串的行/列數(shù)相同，并沿縱/橫向相間隔排布，

相鄰的所述參考元件串與所述感應(yīng)元件串之間的間隔相同；

至少三個屏蔽結(jié)構(gòu)，所述屏蔽結(jié)構(gòu)兩兩之間均設(shè)有一定的間隙，每個參考元件串上對應(yīng)設(shè)置有一屏蔽結(jié)構(gòu)，每個感應(yīng)元件串位于相應(yīng)的間隙處；

多個用于輸入輸出的焊盤。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述磁電阻傳感元件為選自AMR、GMR、TMR傳感元件中的一種。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述磁電阻傳感元件具有線性磁場傳感器響應(yīng)特性。

4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述磁電阻傳感元件具有多層膜磁場傳感器響應(yīng)特性。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述參考元件串中的磁電阻傳感元件數(shù)量與所述感應(yīng)元件串中的磁電阻傳感元件數(shù)量相同。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述單芯片橋式磁場傳感器包括三個焊盤，三個焊盤分別是用于供應(yīng)偏置電壓的第一焊盤、用于輸出的第二焊盤以及用于接地的第三焊盤，所述參考臂R1、所述感應(yīng)臂S1各自均具有一個第一端和一個第二端，所述第一焊盤與所述參考臂R1的第一端相電連，所述第三焊盤與所述感應(yīng)臂S1的第一端相電連，所述第二焊盤分別與參考臂R1的第二端以及所述感應(yīng)臂S1的第二端相電連。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述單芯片橋式磁場傳感器包含有三個焊盤，三個焊盤分別為用于接地偏置的第一焊盤、用于輸出的第二焊盤與第三焊盤，所述惠斯通準橋包括兩個相同的電流源（I1，I2）、一個參考臂R1和一個感應(yīng)臂S1，所述電流源（I1，I2）、所述參考臂R1和所述感應(yīng)臂S1各自均具有一個第一端和一個第二端，所述第一焊盤與所述參考臂R1的第一端、所述感應(yīng)臂S1的第一端以及所述電流源（I1，I2）的第一端相電連，所述第二焊盤分別與所述參考臂R1的第二端和所述電流源I2的第二端相電連，所述第三焊盤與所述感應(yīng)臂S1的第二端以及所述電流源I1的第二端相電連。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述屏蔽結(jié)構(gòu)的形狀為沿橫/縱向延伸的長條形，其組成材料為選自Ni、Fe、Co、Si、B、Ni、Zr和Al中的一種或幾種元素組成的鐵磁合金。

9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述屏蔽結(jié)構(gòu)之間的間隙處的磁場的增益系數(shù)為1?<Asns?<100，所述屏蔽結(jié)構(gòu)上方或者下方處的磁場的衰減系數(shù)為0?<Aref?<1。

10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述感應(yīng)元件串、所述參考元件串與所述焊盤彼此之間均用電連接導(dǎo)體連接。

11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的單芯片橋式磁場傳感器，其特征在于，所述基片可采用CMOS、偏置CMOS，將所述參考臂、所述感應(yīng)臂和所述焊盤直接印制在所述基片上面。