一种磁编码器芯片制造技术

本发明专利技术实施例公开了一种磁编码器芯片，包括晶圆基板、3个或6个扇形磁阻群和多个引线焊盘，每个扇形磁阻群的扇形圆心角为60

【技术实现步骤摘要】
一种磁编码器芯片


[0001]本专利技术实施例涉及旋转角度测量领域，尤其涉及一种磁编码器芯片。

技术介绍

[0002]目前用于高性能角度测量的旋转编码器解决方案主要为光电式和磁电式两种，其中采用光电式原理的光编码器相对磁编码器测量精度高，但抗恶劣环境干扰能力较差，由灰尘造成的光路遮挡对测量精度影响极大；磁编码器原理为磁场测量，对恶劣环境具有优秀的抵抗能力，但测量精度受敏感元件自身信号-角度相关性以及器件排布影响带来角度误差，自身精度低于光编码器。

技术实现思路

[0003]本专利技术实施例提供一种磁编码器芯片，以实现角度或位置的高精度检测。
[0004]本专利技术实施例提供的磁编码器芯片包括：
[0005]晶圆基板；
[0006]3个或6个扇形磁阻群；每个扇形磁阻群的扇形圆心角为60
°
，所有扇形磁阻群沿同一扇形圆心等角度均匀分布在晶圆基板上且互不交叠；每个扇形磁阻群包括n行圆弧形磁阻段，圆弧形磁阻段的圆心与扇形圆心相同，每行圆弧形磁阻段包括m个磁阻单元，其中，m和n均为自然数且m
×
n＝35；每行圆弧形磁阻段中相邻两个磁阻单元的几何中心与扇形圆心构成的圆心角为在各行圆弧形磁阻段中排位相同的磁阻单元与扇形圆心形成n条相交于扇形圆心的连线，相邻两条连线之间的夹角为且任意两个夹角不相等，其中，1≤a≤n-1，且a为自然数；
[0007]多个引线焊盘，所述引线焊盘与所述扇形磁阻群位于所述晶圆基板的同一表面，所述扇形磁阻群与所述引线焊盘通过连接引线连接。
[0008]可选的，每个扇形磁阻群中的磁阻单元的排布方式一致。
[0009]可选的，磁阻单元为各向异性磁阻、巨磁阻或隧道结磁阻中的任一种。
[0010]可选的，引线焊盘由非磁性金属构成。
[0011]可选的，磁阻单元之间填充绝缘材料。
[0012]可选的，磁编码器芯片还包括封装壳体；晶圆基板、扇形磁阻群以及引线焊盘均位于封装壳体内。
[0013]可选的，封装壳体的材料为无磁性材料。
[0014]可选的，磁阻单元的灵敏度方向均为磁阻单元指向扇形圆心的方向，或均为垂直于晶圆基板所在平面的方向。
[0015]可选的，扇形磁阻群的输出信号采用差分输出的方式输出。
[0016]本专利技术实施例提供的磁编码器芯片，通过在晶圆基板设置3个或6个按照如下方式排列的扇形磁阻群：扇形磁阻群内的磁阻单元排列为n行圆弧形磁阻段，每行圆弧形磁阻段
中的m个磁阻单元等角度均匀分布，各行圆弧形磁阻段以不同的角度错位排布(类似层错叠瓦状排布)，从而可以利用错位排布的各段磁阻单元对目标区间旋转梯度磁场的原生输出信号的相位及幅值差异，将由于磁阻单元本征谐波误差及器件排布谐波误差消除，有效提高位置或角度检测精度。
附图说明
[0017]图1是本专利技术实施例提供的一种磁编码器芯片的结构示意图；
[0018]图2是本专利技术实施例提供的另一种磁编码器芯片的结构示意图；
[0019]图3是本专利技术实施例提供的另一种扇形磁阻群的结构示意图；
[0020]图4是本专利技术实施例提供的一种扇形磁阻群内磁阻单元的排布方式示意图；
[0021]图5是本专利技术实施例提供的另一种扇形磁阻群内磁阻单元的排布方式示意图；
[0022]图6是本专利技术实施例提供的又一种磁编码器芯片的结构示意图；
[0023]图7是本专利技术实施例提供的一种磁阻单元的灵敏度方向示意图；
[0024]图8是本专利技术实施例提供的另一种磁阻单元的灵敏度方向示意图。
具体实施方式
[0025]下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本专利技术，而非对本专利技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本专利技术相关的部分而非全部结构。
[0026]图1是本专利技术实施例提供的一种磁编码器芯片的结构示意图，可用于检测旋转磁场，参见图1，本专利技术实施例提供的磁编码器芯片包括：晶圆基板202、3个或6个扇形磁阻群101(图1仅示出3个扇形磁阻群101)和多个引线焊盘201；每个扇形磁阻群101的扇形圆心角111为60
°
，所有扇形磁阻群101沿同一扇形圆心113等角度均匀分布在晶圆基板202上且互不交叠；每个扇形磁阻群101包括n行圆弧形磁阻段102，圆弧形磁阻段102的圆心与扇形圆心113相同，每行圆弧形磁阻段102包括m个磁阻单元103，其中，m和n均为自然数且m
×
n＝35；每行圆弧形磁阻段102中相邻两个磁阻单元103的几何中心与扇形圆心113构成的圆心角为在各行圆弧形磁阻段102中排位相同的磁阻单元103与扇形圆心113形成n条相交于扇形圆心113的连线，相邻两条连线之间的夹角为且任意两个夹角不相等，其中，1≤a≤n-1，且a为自然数(图1未示出，详见下文图4相关内容)；多个引线焊盘201，引线焊盘201与扇形磁阻群101位于晶圆基板202的同一表面，扇形磁阻群101与引线焊盘201通过连接引线连接(图1未示出)。
[0027]如图1所示，磁编码器芯片包含3个扇形磁阻群101，每个扇形磁阻群101的扇形圆心角111为60
°
，3个扇形磁阻群101沿扇形圆心113间隔120
°
均匀分布在晶圆基板202上，每个扇形磁阻群101包含5行圆弧形磁阻段102，每行圆弧形磁阻段102包含7个磁阻单元103，每行圆弧形磁阻段102内的磁阻单元103位于同一圆弧上，每行圆弧形磁阻段102中相邻两个磁阻单元103的几何中心与扇形圆心113构成的圆心角为12
°
，各行圆弧形磁阻段102类似层错叠瓦状地错位排布(下文详述)。扇形磁阻群101与引线焊盘201均位于晶圆基板202同
侧表面，扇形磁阻群101中的磁阻单元103串行连接，3个扇形磁阻群101的信号独立输出。如此设置，可以将由于磁阻单元103本征谐波误差及器件排布谐波误差消除，有效提高位置或角度检测精度。
[0028]除图1所示结构以外，图2是本专利技术实施例提供的另一种磁编码器芯片的结构示意图，仅示出了扇形磁阻群101的结构，其余结构请参见图1。参见图2，磁编码器芯片包含6个扇形磁阻群101，每个扇形磁阻群101的扇形圆心角111为60
°
，6个扇形磁阻群101沿扇形圆心113均匀分布在晶圆基板202上。6个扇形磁阻群101中相对180
°
的扇形磁阻群101串联，3对扇形磁阻群101的信号独立输出，如此可以提高信号强度。可选的，3个或3对扇形磁阻群101的输出信号采用差分输出的方式输出。
[0029]进一步的，图1和图2仅以每个扇形磁阻群101包含5行圆弧形磁阻段102，每行圆弧形磁阻段102包含7个磁阻单元103为例进行示意，图3是本专利技术实施例提供的另一种扇形磁阻群的结构示意图，参见图3，在其他实施方式中，还可以每个扇形磁阻群10本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁编码器芯片，其特征在于，包括：晶圆基板；3个或6个扇形磁阻群；每个所述扇形磁阻群的扇形圆心角为60
°
，所有所述扇形磁阻群沿同一扇形圆心等角度均匀分布在所述晶圆基板上且互不交叠；每个所述扇形磁阻群包括n行圆弧形磁阻段，所述圆弧形磁阻段的圆心与所述扇形圆心相同，每行所述圆弧形磁阻段包括m个磁阻单元，其中，m和n均为自然数且m
×
n＝35；每行所述圆弧形磁阻段中相邻两个所述磁阻单元的几何中心与所述扇形圆心构成的圆心角为在各行所述圆弧形磁阻段中排位相同的所述磁阻单元与所述扇形圆心形成n条相交于所述扇形圆心的连线，相邻两条所述连线之间的夹角为且任意两个所述夹角不相等，其中，1≤a≤n-1，且a为自然数；多个引线焊盘，所述引线焊盘与所述扇形磁阻群位于所述晶圆基板的同一表面，所述扇形磁阻群与所述引线焊盘通过连接引线连接。2.根据权利要求1所述的一种磁编码器芯片，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：祁彬，薛松生，
申请(专利权)人：江苏多维科技有限公司，
类型：发明
国别省市：