[發(fā)明專利]微機電系統(tǒng)磁阻傳感器、傳感器單體及電子設備

在審

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• 申請日: 2020-08-24
• 公開（公告）號: CN112014778A
• 公開（公告）日: 2020-12-01
• 發(fā)明（設計）人: 鄒泉波;冷群文;丁凱文;趙海輪;安琪;周汪洋;王喆;宋青林
• 申請（專利權）人: 歌爾微電子有限公司
• 主分類號: G01R33/09
• 分類號: G01R33/09
• 代理公司: 北京博雅睿泉專利代理事務所(特殊普通合伙) 11442
• 代理人: 吳秀娥

本說明書實施例提供了一種微機電系統(tǒng)磁阻傳感器、傳感器單體及電子設備。該微機電系統(tǒng)磁阻傳感器包括：第一支撐件；第一磁阻，設置在第一支撐件上，以及第一磁阻的第一釘扎方向是X方向；第二支撐件；磁場形成元件，設置在第二支撐件上，并形成施加于第一磁阻的磁場，其中，在待感測物理量的作用下，第一支撐件相對于第二支撐件移動，以產(chǎn)生感測信號，以及第二支撐件相對于第一支撐件移動的方向是Z方向，其中，在靜態(tài)工作狀態(tài)下，磁場形成元件施加于第一磁阻的磁場具有Y方向的偏置磁場分量。

技術領域

本說明書涉及微機電系統(tǒng)磁阻傳感器技術領域，更具體地，涉及一種微機電系統(tǒng)磁阻傳感器、傳感器單體及電子設備。

背景技術

磁阻的阻值可以隨著所施加的磁場的變化而變化。例如，可以將磁阻設置在磁場中。當磁阻的位置發(fā)生變化時，施加到磁阻磁場發(fā)生變化，從而導致磁阻的阻值變化。通過設置磁阻及磁場形成元件，可以檢測各種物理量。

諸如巨磁阻、隧穿磁阻的磁阻包括自由層、間隔層和釘扎層。根據(jù)這種磁阻的工作原理，通過改變自由層相對于釘扎層的釘扎方向的磁化方向，可以改變磁阻的阻值大小。

圖1示出了一種磁阻和電流導線的設置方式。在圖1所示的情況下，電流導線11和磁阻12已經(jīng)被設置為工作狀態(tài)，但是，沒有向磁阻和電流導線施加物理作用。電流導線11作為磁場形成元件并形成施加到磁阻12的磁場。電流導線11所產(chǎn)生的磁場符合右手螺旋法則。在圖1中的坐標軸包括X、Y、Z軸。電流導線11和磁阻12都位于XY平面內。電流導線11中的電流方向如箭頭13所指示的那樣。在這種情況下，電流導線11施加在磁阻12上的磁場是垂直于XY平面的并沿Z軸負方向的。磁阻12的釘扎方向是X軸正方向。當施加物理作用時，電流導線11和磁阻12可以相對于彼此沿Z軸移動。此時，施加在磁阻12上的磁場產(chǎn)生X軸方向的分量，從而改變磁阻11的阻值。

圖2示出了一種磁阻和永磁體的設置方式。在圖2所示的情況下，永磁體21和磁阻23、24已經(jīng)被設置為工作狀態(tài)，但是，沒有向磁阻和永磁體施加物理作用。永磁體21內部的磁場方向沿Z軸正方向，如箭頭22所示。永磁體21和磁阻23、24均位于XY平面內。在這種情況下，永磁體21施加在磁阻23、24上的磁場是垂直于XY平面的并沿Z軸負方向的。磁阻23、24的釘扎方向均是X軸正方向。當施加物理作用時，永磁體21和磁阻23、24可以相對于彼此沿Z軸移動。此時，施加在磁阻23、24上的磁場產(chǎn)生X軸方向的分量，從而改變磁阻23、24的阻值。

發(fā)明內容

本說明書的實施例提供用于微機電系統(tǒng)磁阻傳感器的新技術方案。

根據(jù)本說明書的第一方面，提供了一種微機電系統(tǒng)磁阻傳感器，包括：第一支撐件；第一磁阻，設置在第一支撐件上，以及第一磁阻的第一釘扎方向是X方向；第二支撐件；磁場形成元件，設置在第二支撐件上，并形成施加于第一磁阻的磁場，其中，在待感測物理量的作用下，第一支撐件相對于第二支撐件移動，以使得磁場形成元件施加于第一磁阻的磁場發(fā)生變化，從而改變第一磁阻的阻值，由此產(chǎn)生感測信號，以及第二支撐件相對于第一支撐件移動的方向是Z方向，其中，X方向和Z方向所構成的平面是XZ平面，Y方向垂直于XZ平面，其中，在靜態(tài)工作狀態(tài)下，磁場形成元件施加于第一磁阻的磁場具有Y方向的偏置磁場分量。

根據(jù)本說明書的第二方面，提供了一種傳感器單體，包括單體外殼、根據(jù)實施例所述的微機電系統(tǒng)磁阻傳感器以及集成電路芯片，其中，所述微機電系統(tǒng)磁阻傳感器以及集成電路芯片被設置在所述單體外殼中。

根據(jù)本說明書的第三方面，提供了一種電子設備，包括根據(jù)實施例的傳感器單體。

在不同實施例中，通過設置Y方向的偏置磁場分量，可以防止磁阻在靜態(tài)工作狀態(tài)下處于隨機磁化狀態(tài)。

應當理解的是，以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的，并不能限制本說明書實施例。

此外，本說明書實施例中的任一實施例并不需要達到上述的全部效果。