用于减少磁场的接线布局制造技术

本发明专利技术公开用于减少磁场的接线布局，其中公开一种磁性传感器(100)具有带有四极区(112)的电路区段(104)。该四极区(112)包括全部在导体层中的供应线(106)、第一返回线(108)和第二返回线(110)。第一返回线(108)在第一侧上横向邻近供应线(106)，并且第二返回线(110)在第二相对侧上横向邻近供应线(106)。供应线(106)与第一返回线(108)之间的空间没有导体层；类似地，供应线(106)与第二返回线(110)之间的空间没有导体层。第一返回线(108)和第二返回线(110)在该电路区段(104)的末端(122)处电耦合到供应线(106)。

Wiring layout for reducing magnetic field

The present invention discloses a wiring arrangement for reducing magnetic fields, in which a magnetic sensor (100) is provided with a circuit section (104) with a quadrupole zone (112). The quadrupole (112) comprises a supply line (106), a first return line (108) and a second return line (110) all in the conductor layer. The first return line (108) is transversely adjacent to the supply line (106) on the first side, and the second return line (110) is laterally adjacent to the supply line (106) on the second opposite side. There is no conductor layer in the space between the supply line (106) and the first return line (108); similarly, there is no conductor layer between the supply line (106) and the second return line (110). The first return line (108) and the second return line (110) are electrically coupled to the supply line (106) at the end (122) of the circuit segment (104).

【技术实现步骤摘要】
用于减少磁场的接线布局
本专利技术涉及磁性传感器领域。更具体地，本专利技术涉及磁性传感器中的接线布局。
技术介绍
使用碱金属蒸气室和/或激光光源的磁性传感器通常具有加热器电路，以便将腔室和激光器维持在期望的温度。加热器电路的加热元件经常被形成在导体层中，以便减少磁性传感器的制造成本。通过加热器元件的电流产生干扰磁性传感器的操作的磁场。具有邻近电流返回线的电流供应线的布局在某种程度上减少了干扰磁场，但仍限制了磁性传感器的灵敏度。
技术实现思路
以下内容呈现了简化概述以便提供本专利技术的一个或多个方面的基本理解。本概述不是本专利技术的广泛综述，并且既不旨在识别本专利技术的关键或重要元素，也不旨在描绘其范围。相反，本概述的主要目的是为了以一种简化形式呈现本专利技术的一些概念，以作为下文呈现的更详细描述的序言。一种磁性传感器具有电路，所述电路包括具有四极区(quadrupoleregion)的电路区段。该电路区段包括导体层中的供应线、导体层中的第一返回线和导体层中的第二返回线。在四极区中，第一返回线在供应线的第一侧上横向邻近供应线，并且第二返回线在供应线的与第一侧相对的第二侧上横向邻近供应线。在四极区中，供应线与第一返回线之间的空间没有导体层；类似地，在四极区中，供应线与第二返回线之间的空间没有导体层。第一返回线在电路区段的末端处电耦合到供应线，并且第二返回线在该末端处电耦合到供应线。附图说明图1描绘了具有电路区段的示例磁性传感器，所述电路区段具有四极区。图2描绘了具有电路区段的另一个示例磁性传感器，所述电路区段具有四极区。图3描绘了具有多个电路区段的又一示例磁性传感器，所述多个电路区段具有四极区。图4A至图4D描绘了形成磁性传感器的示例方法。图5A至图5D描绘了形成磁性传感器的另一示例方法。图6A和图6B描绘了形成磁性传感器的又一示例方法。图7是具有电路区段的磁性传感器的衬底的替代性实例的截面图，所述电路区段具有四极区。图8描绘了包含具有四极区的电路区段的示例磁性传感器。图9至图11描绘了具有四极区的电路区段的替代性配置。具体实施方式参考附图来描述本专利技术。附图未按比例绘制，并且仅为了说明本专利技术而提供附图。本专利技术的若干方面在下文参考用于说明的示例性应用进行描述。应了解，阐述众多具体细节、关系和方法以便提供对本专利技术的了解。然而，本领域技术人员将容易认识到，本专利技术可以在没有一个或多个所述具体细节的情况下实践或利用其他方法来实践。在其他情况下，为了避免使本专利技术模糊，并未详细示出众所周知的结构或操作。本专利技术不受动作或事件的图示次序限制，同样一些动作可能以不同次序发生和/或与其他动作或事件同时发生。此外，并非所有图示动作或事件均为实施本专利技术的方法所需要。一种磁性传感器具有包括电路区段的电路，所述电路区段具有连接端、四极区以及位于与连接端相对的端部处的末端。该电路区段包括导体层中的供应线、导体层中的第一返回线和导体层中的第二返回线。在四极区中，第一返回线在供应线的第一侧上横向邻近供应线，并且第二返回线在与第一侧相对的供应线的第二侧上横向邻近供应线。在四极区中，供应线与第一返回线之间的空间没有导体层；类似地，在四极区中，供应线与第二返回线之间的空间没有导体层。第一返回线在电路区段末端处电耦合到供应线，并且第二返回线在末端处电耦合到供应线。到供应线、第一返回线和第二返回线的电连接可以形成到连接端处的连接结构。电路区段可能以各种配置中的任一种来布置，例如线性配置、蛇形配置和分离蛇形配置。第一返回线和第二返回线可以在末端处的导体层中或在导体层外连接到供应线。与其他配置相比，四极区的配置可以有利地减少流过电路区段的电流所产生的远磁场。图1描绘了具有电路区段的示例性磁性传感器，所述电路区段具有四极区。磁性传感器100包括衬底102，所述衬底102可以包括一层或多层的蓝宝石、玻璃、陶瓷和有机聚合物。衬底102可以包括具有二氧化硅层的硅基底。电路区段104设置在衬底102上方的导体层中。电路区段104可以是加热器元件，其用于将磁性传感器100的腔室中的碱金属蒸气维持在期望温度。电路区段104可以是加热器元件，其用于将磁性传感器100的激光器维持在期望温度以便调谐来自激光器的光的波长。该导体层可以包括一个或多个金属子层，例如粘附金属子层、主金属子层和上盖金属子层。在本实例中，电路区段104具有线性配置。电路区段104包括：供应线106；第一返回线108，其在供应线106的第一侧上邻近供应线106；以及第二返回线110，其在与第一返回线108相对的供应线106的第二侧上邻近供应线106。供应线106、第一返回线108和第二返回线110行进通过电路区段104的四极区112。四极区112中的供应线106与第一返回线108之间的空间没有导体层的金属。类似地，四极区112中的供应线106与第二返回线110之间的空间没有导体层的金属。在四极区112中，第一返回线108的宽度114可以基本上等于第二返回线110的宽度116。在四极区112中，供应线106的宽度118可以基本上等于第一返回线108的宽度114和第二返回线110的宽度116的组合。在本实例的一个版本中，四极区112中的供应线106与第一返回线108之间的空间基本上等于四极区112中的供应线106与第二返回线110之间的空间。可以在连接端120处实现对电路区段104的电连接。该电连接可以包括引线接合或其他电连接。在图1中，供应线106、第一返回线108和第二返回线110被描绘为在连接端120中具有键合焊盘。连接端120中的其他电连接元件在本实例的范围内。供应线106、第一返回线108和第二返回线110在末端122处彼此电连接，所述末端122位于与连接端120相对的电路区段104的端部处。如图1所示，供应线106、第一返回线108和第二返回线110可以在导体层中彼此电连接。在末端122处的供应线106、第一返回线108与第二返回线110之间的其他电连接在本实例的范围内。在磁性传感器100的操作期间，电流在如图1中由参考标记“V+”所指示的连接端120处流入供应线106，并且在如图1中由参考标记“V-”所示的连接端120处从第一返回线108和第二返回线110流出。在替代性操作模式中，电流可以被反转。第一返回线108的宽度114与第二返回线110的宽度116基本上相等可以使四极区112中的第一返回线108和第二返回线110周围的磁场平衡，并且因此有利地减小电路区段104所产生的远磁场。在四极区112中，供应线106的宽度118基本上等于第一返回线108的宽度114和第二返回线110的宽度116的组合可以在供应线106、第一返回线108和第二返回线110中提供基本相等的电流密度，并且因此有利地为磁性传感器100提供可靠性与成本之间的期望平衡。减小供应线106的宽度118可以减小电路区段104的尺寸并且可能减小磁性传感器100的制造成本。增加供应线106的宽度118可以进一步改善抵抗电迁移相关效应的可靠性。如图1所示，在末端122处的电路区段104的边界可以是圆形的，以便减少电流拥挤并且因此进一步改善磁性传感器100的可靠性。图2描绘了具有电路区段的另一个示例性磁性传感器，所述电路区段具有四极区。磁性传感器200包本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性传感器，其包括：衬底；以及电路区段，其具有设置在所述衬底上的四极区，所述电路区段包括：供应线，其设置在导体层中；第一返回线，其设置在所述导体层中邻近所述供应线，其中所述第一返回线与所述供应线之间的空间没有所述导体层；以及第二返回线，其设置在所述导体层中邻近所述供应线并与所述第一返回线相对，其中所述第二返回线与所述供应线之间的空间没有所述导体层；其中所述第一返回线和所述第二返回线在所述电路区段的末端处电耦合到所述供应线。

【技术特征摘要】
2016.04.14 US 15/099,5611.一种磁性传感器，其包括：衬底；以及电路区段，其具有设置在所述衬底上的四极区，所述电路区段包括：供应线，其设置在导体层中；第一返回线，其设置在所述导体层中邻近所述供应线，其中所述第一返回线与所述供应线之间的空间没有所述导体层；以及第二返回线，其设置在所述导体层中邻近所述供应线并与所述第一返回线相对，其中所述第二返回线与所述供应线之间的空间没有所述导体层；其中所述第一返回线和所述第二返回线在所述电路区段的末端处电耦合到所述供应线。2.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述第一返回线的宽度等于所述第二返回线的宽度。3.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述供应线的宽度等于所述第一返回线的宽度与所述第二返回线的宽度之和。4.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述衬底是所述磁性传感器的碱金属蒸气室的板。5.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述衬底是所述磁性传感器的垂直腔表面发射激光器即VCSEL的支撑衬底。6.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述电路区段具有蛇形配置，其中所述电路区段具有转弯，以使得所述电路区段的两个部分彼此直接邻近，并且所述电路区段的邻近部分之间的空间没有所述导体层。7.根据权利要求6所述的磁性传感器，其中所述电路区段是多个电路区段中的第一电路区段，所述供应线是第一供应线，并且所述末端是第一末端，所述磁性传感器还包括所述多个电路区段中的第二电路区段，所述第二电路区段具有四极区，所述第二电路区段设置在所述衬底上方，所述第二电路区段包括：第二供应线，其设置在所述导体层中；第三返回线，其设置在所述导体层中邻近所述第二供应线，其中所述第三返回线与所述第二供应线之间的空间没有所述导体层；以及第四返回线，其设置在所述导体层中邻近所述第二供应线并与所述第三返回线相对，其中所述第四返回线与所述第二供应线之间的空间没有所述导体层；其中所述第三返回线和所述第四返回线在所述第二电路区段的末端处电耦合到所述第二供应线，并且所述第二电路区段具有蛇形配置；并且其中所述第一返回线的一部分平行于所述第三返回线的一部分，并且所述第一返回线的所述部分与所述第三返回线的所述部分之间的空间没有所述第一电路区段和所述第二电路区段。8.根据权利要求1所述的磁性传感器，其中所述供应线、所述第一返回线和所述第二返回线在所述衬底的表面下方凹陷。9.根据权利要求8所述的磁性传感器，其中所述末端具有放大图案，其中所述第一返回线与所述供应线之间的接近所述末端的空间大于所述第一返回线与所述供应线之间的接近所述电路区段的连接端的空间，所述电路区段的连接端位于与所述末端相对的所述电路区段的端...

【专利技术属性】
技术研发人员：I·N·米尔戈罗德斯基，R·帕萨，W·弗兰茨，D·W·李，A·咖布利斯，
申请(专利权)人：德克萨斯仪器股份有限公司，
类型：发明
国别省市：美国,US