单、双轴磁场传感器及电子设备制造技术

本实用新型专利技术实施例提供了一种单、双轴磁场传感器及电子设备。该单磁场传感器包括：位于衬底上的第一全桥电路，第一全桥电路包括两个第一、第二磁阻模块，两个第一磁阻模块分别位于第一全桥电路一对相对桥臂上，两个第二磁阻模块分别位于第一全桥电路另一对相对桥臂上；第一磁阻模块的参考层磁化方向与自由层磁化方向垂直、两个第一磁阻模块的参考层磁化方向相同；第二磁阻模块的参考层磁化方向与自由层磁化方向垂直、两个第二磁阻模块的参考层磁化方向相同；第一磁阻模块的参考层磁化方向与第二磁阻模块的参考层磁化方向夹角为A，0

【技术实现步骤摘要】
单、双轴磁场传感器及电子设备
本技术涉及半导体
，尤其涉及一种单、双轴磁场传感器及电子设备。
技术介绍
目前，磁场传感器已开发应用于电子罗盘等领域。通常，磁场传感器每个传感轴对应有两个相反的钉扎方向。现有技术中，由于难以在一个芯片上制备得到两个相反的钉扎方向，通常采用多芯片拼接的方式得到磁场传感器。而多芯片在拼接时很难避免机械误差，这就导致成品灵敏度低、成品率低，难以满足大规模生产的需求。
技术实现思路
本技术实施例提供了一种单轴、双轴磁场传感器及电子设备，目的在于提高产品灵敏度以及成品率。为了解决上述技术问题，本技术一些实施例提供了一种单轴磁场传感器，该单轴磁场传感器，包括：衬底；位于所述衬底上的第一全桥电路，所述第一全桥电路包括两个第一磁阻模块和两个第二磁阻模块，两个所述第一磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第二磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的另一对相对桥臂上；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与相邻的所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向夹角为A，0<A<180°；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角互补。可选地，所述第一磁阻模块和所述第二磁阻模块均具有易磁化轴；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向和所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向分别平行于各自的易磁化轴。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为80°～100°。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为85°～95°。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为90°。可选地，两个所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向相同；两个所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角互补。可选地，所述第一磁阻模块由M个第一磁阻单元串联而成、所述第二磁阻模块由N个第二磁阻单元串联而成，其中M、N均为正整数。可选地，所述M个第一磁阻单元的易磁化轴相互平行、所述N个第二磁阻单元的易磁化轴相互平行。可选地，所述第一磁阻单元的形状与所述第二磁阻单元的形状相同、且M＝N。本技术又一些实施例提供了一种双轴磁场传感器，该双轴磁场传感器，包括：衬底；位于在所述衬底上的第一全桥电路和第一半桥电路；所述第一全桥电路包括两个第一磁阻模块和两个第二磁阻模块，两个所述第一磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第二磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的另一对相对桥臂上；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与相邻的所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向夹角为A，0<A<180°；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向和第一传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向和所述第一传感轴正方向的夹角互补；所述第一半桥电路包括两个第三磁阻模块和两个第一固定电阻；两个所述第三磁阻模块分别位于所述第一半桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第一固定电阻分别位于所述第一半桥电路的另一对相对桥臂上；两个所述第三磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第三磁阻模块的参考层的磁化方向相同且平行于第二传感轴；其中，所述第一传感轴和所述第二传感轴相互垂直。可选地，所述第一磁阻模块、所述第二磁阻模块以及所述第三磁阻模块均具有易磁化轴；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向、所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向以及所述第三磁阻模块的自由层的磁化方向分别平行于各自的易磁化轴。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为80°～100°。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为85°～95°。可选地，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为90°。可选地，两个所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向相同；两个所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向和所述第一传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向和所述第一传感轴正方向的夹角互补；两个所述第三磁阻模块的自由层的磁化方向相同。可选地，所述第一磁阻模块由M个第一磁阻单元串联而成、所述第二磁阻模块由N个第二磁阻单元串联而成，其中M、N均为正整数。可选地，所述M个第一磁阻单元的易磁化轴相互平行、所述N个第二磁阻单元的易磁化轴相互平行。可选地，所述第一磁阻单元的形状与所述第二磁阻单元的形状相同，且M＝N。可选地，所述第三磁阻模块由Q个第三磁阻单元串联而成，其中Q均为正整数。可选地，所述Q个第三磁阻单元的易磁化轴相互平行。可选地，所述Q个第三磁阻单元的总电阻值与所述第一固定电阻的电阻值相等。本技术又一些实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的单轴磁场传感器。本技术又一实施例提供了一种电子设备，该电子设备包括上述的双轴磁场传感器。本技术实施例提供的技术方案中，磁场传感器中的所有磁阻模块均位于同一个衬底上，可见，本技术中的单轴磁场传感器、双轴磁场传感器均是单一芯片结构，避免了现有技术中因多芯片拼接中的机械误差导致的产品灵敏度低、成品率低等问题，满足大规模生产的需求。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本技术一实施例提供的单轴磁场传感器的结构示意图；图2为本技术一实施例提供的双轴磁场传感器的结构示意图；图3a为本技术一实施例提供的桥臂的结构示意图；图3b为本技术一实施例提供的桥臂的又一结构示意图；图4为本技术一实施例提供的单轴磁场传感器的制备方法的流程图；图5为本技术又一实施例提供的双轴磁场传感器的制备方法的流程图。具体实施方式为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。图1示出了本技术一些实施例提供的单轴磁场传感器的结构示意图。如图1所示本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种单轴磁场传感器，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的第一全桥电路，所述第一全桥电路包括两个第一磁阻模块和两个第二磁阻模块，两个所述第一磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第二磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的另一对相对桥臂上；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与相邻的所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向夹角为A，0

【技术特征摘要】
1.一种单轴磁场传感器，其特征在于，包括：衬底；位于所述衬底上的第一全桥电路，所述第一全桥电路包括两个第一磁阻模块和两个第二磁阻模块，两个所述第一磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第二磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的另一对相对桥臂上；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与相邻的所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向夹角为A，0<A<180°；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角互补。2.根据权利要求1所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻模块和所述第二磁阻模块均具有易磁化轴；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向和所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向分别平行于各自的易磁化轴。3.根据权利要求2所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为80°～100°。4.根据权利要求2所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为85°～95°。5.根据权利要求2所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻模块的易磁化轴与所述第二磁阻模块的易磁化轴的夹角为90°。6.根据权利要求1-5中任一项所述的单轴磁场传感器，其特征在于，两个所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向相同；两个所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向相同；所述第一磁阻模块的自由层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角与所述第二磁阻模块的自由层的磁化方向和所述单轴磁场传感器的传感轴正方向的夹角互补。7.根据权利要求2-5中任一项所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻模块由M个第一磁阻单元串联而成、所述第二磁阻模块由N个第二磁阻单元串联而成，其中M、N均为正整数。8.根据权利要求7所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述M个第一磁阻单元的易磁化轴相互平行、所述N个第二磁阻单元的易磁化轴相互平行。9.根据权利要求7所述的单轴磁场传感器，其特征在于，所述第一磁阻单元的形状与所述第二磁阻单元的形状相同、且M＝N。10.一种双轴磁场传感器，其特征在于，包括：衬底；位于在所述衬底上的第一全桥电路和第一半桥电路；所述第一全桥电路包括两个第一磁阻模块和两个第二磁阻模块，两个所述第一磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的一对相对桥臂上，两个所述第二磁阻模块分别位于所述第一全桥电路的另一对相对桥臂上；所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第一磁阻模块的参考层的磁化方向相同；所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向与自由层的磁化方向垂直、两个所述第二磁阻模块的参考层的磁化方向相同；...

【专利技术属性】
技术研发人员：冷群文，曹志强，闫韶华，郭宗夏，郑臻益，赵巍胜，
申请(专利权)人：北京航空航天大学青岛研究院，歌尔科技有限公司，
类型：新型
国别省市：山东,37