[實用新型]一種用于高強度磁場的單芯片參考橋式磁傳感器

有效

• 申請號: 201320855470.7
• 申請日: 2013-12-24
• 公開（公告）號: CN203658561U
• 公開（公告）日: 2014-06-18
• 發明（設計）人: 詹姆斯·G·迪克
• 申請（專利權）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: 蘇州創元專利商標事務所有限公司 32103
• 代理人: 李艷;孫仿衛

1.一種用于高強度磁場的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，該傳感器包括:

一個基片；

至少一個沉積在所述基片上的參考臂，所述參考臂包含有至少一行/列由一個或者至少兩個相同的磁電阻傳感元件電連接構成的參考元件串；

至少一個沉積在所述基片上的感應臂，所述感應臂包含有至少一行/列由一個或者至少兩個相同的磁電阻傳感元件電連接構成的感應元件串；

至少一個衰減器和至少兩個屏蔽結構，所述衰減器與所述屏蔽結構相交錯間隔地排列，所述衰減器和所述屏蔽結構的形狀相同，所述屏蔽結構的寬度和面積分別比所述衰減器的寬度和面積大；

所述參考臂與所述感應臂連接構成一電橋；

每個所述參考元件串上對應設置有一屏蔽結構，每個所述感應元件串上對應設置有一衰減器，所述參考元件串位于所述屏蔽結構的下方或上方，所述感應元件串位于所述衰減器的下方或上方；

所述參考元件串和所述感應元件串的行/列數相同，并沿縱向或橫向相交錯間隔地排布；

所述感應元件串處磁場的增益系數大于所述參考元件串處磁場的增益系數。

2.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，構成所述參考元件串和構成所述感應元件串的所述磁電阻傳感元件為選自AMR、GMR、TMR傳感元件中的一種。

3.根據權利要求2所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述磁電阻傳感元件為GMR自旋閥結構、GMR多層膜結構、TMR自旋閥結構或者TMR三層膜結構。

4.根據權利要求1-3中任一項所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述電橋為半橋、全橋或者準橋。

5.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述感應臂和所述參考臂上的所述磁電阻傳感元件的個數相同。

6.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，每個所述感應元件串與相鄰的所述參考元件串之間均相隔間距L，當所述衰減器的個數為奇數時，正中間有兩個所述參考元件串相鄰且兩者之間的間距為2L?，當所述衰減器的個數為偶數時，正中間有兩個所述感應元件串相鄰且兩者之間的間距為2L。

7.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述衰減器的個數N不少于所述感應元件串的行/列數，所述屏蔽結構的個數M不少于所述參考元件串的行/列數，并且N<M，其中N、M均為正整數。

8.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述基片包括了集成電路，或與包括了集成電路的其它基片相連接。

9.根據權利要求8所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述集成電路為CMOS、BiCMOS、Bipolar、BCDMOS或SOI，所述參考臂與所述感應臂直接沉積在所述基片的集成電路上面。

10.根據權利要求8所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述基片為ASIC芯片，所述ASIC芯片含有偏移電路、增益電路、?校準電路、溫度補償電路和邏輯(logic)電路中的任一種或至少兩種電路。

11.根據權利要求10所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述邏輯電路為數字開關電路或者旋轉角度計算電路。

12.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述屏蔽結構和所述衰減器的形狀均為沿橫/縱向延伸的長條形陣列。

13.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述單芯片參考橋式磁傳感器的輸入輸出連接端電連接于半導體封裝的輸入輸出連接端，所述半導體封裝的方法包括焊盤引線鍵合、倒裝芯片、球柵陣列封裝、晶圓級封裝或板上芯片封裝。

14.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述單芯片參考橋式磁傳感器的工作磁場強度為20~500高斯。

15.根據權利要求1所述的單芯片參考橋式磁傳感器，其特征在于，所述屏蔽結構將所述參考元件串完全覆蓋。