一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片，它涉及一种弱磁传感器敏感芯片。本发明专利技术为了解决现有的弱磁传感器存在测量精度差的问题。本发明专利技术包括电极引线层(10)、四端惠斯通桥式磁阻(20)、置位/复位电流带(31)和偏置磁场带(41)，电极引线层(10)、四端惠斯通桥式磁阻(20)、置位/复位电流带(31)和偏置磁场带(41)由上至下依次封装，且电极引线层(10)与四端惠斯通桥式磁阻(20)之间，四端惠斯通桥式磁阻(20)与置位/复位电流带(31)之间，置位/复位电流带(31)与偏置磁场带(41)之间均设置有绝缘层；四端惠斯通桥式磁阻(20)中的四端惠斯通电阻桥层(21)封装在磁阻层(22)上。本发明专利技术用于弱磁测量。弱磁测量。弱磁测量。
【技术实现步骤摘要】
一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片
[0001]本专利技术涉及一种敏感芯片，具体涉及一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片。属于磁传感器领域。
技术介绍
[0002]从磁场感应范围的角度出发，磁场传感器可以分为三类：低强度磁场传感器、中强度磁场传感器和高强度磁场传感器。低强度磁场传感器又称弱磁测量传感器，通常被用探测 0.1nT以下的磁场。
[0003]弱磁测量无论是在军用，还是在民用领域的应用广泛。例如：在民用领域中，高精度的磁测仪器是资源勘查的主要设备；生物医疗工程中如核磁共振、肺磁、胃磁和脑磁的诊断离不开弱磁测量仪器。因此，弱磁传感器技术在很大程度上代表了国家磁测技术的发展水平。
[0004]目前，国内比较通用的是磁通门和陀螺计等机械式弱磁传感器件。国内因线圈设计和加工问题，基于磁阻效应的敏感芯片仍处于实验室阶段，且测量精度较低，没有成熟的产品。
[0005]综上所述，现有的弱磁传感器存在测量精度差的问题。
技术实现思路
[0006]本专利技术的目的是为了解决现有的弱磁传感器存在测量精度差的问题。进而提供一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片。
[0007]本专利技术的技术方案是：一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片包括电极引线层、四端惠斯通桥式磁阻、置位/复位电流带和偏置磁场带，电极引线层、四端惠斯通桥式磁阻、置位/复位电流带和偏置磁场带由上至下依次封装，且电极引线层与四端惠斯通桥式磁阻之间，四端惠斯通桥式磁阻与置位/复位电流带之间，置位/复位电流带与偏置磁场带之间均设置有绝缘层；其中，四端惠斯通桥式磁阻包括四端惠斯通电阻桥层和磁阻层，四端惠斯通电阻桥层封装在磁阻层上。
[0008]进一步地，电极引线层上开设有第一供电电极孔、输出正电极孔、接地电极孔、置位 /复位负电极孔、输出负电极孔、第二供电电极孔、偏置负电极孔、置位/复位正电极孔和偏置正电极孔；第一供电电极孔、输出正电极孔、接地电极孔、置位/复位负电极孔、输出负电极孔和第二供电电极孔由上至下依次开设在电极引线层上的右侧，偏置负电极孔开设在输出负电极孔和第二供电电极孔的左侧，偏置正电极孔和置位/复位正电极孔由上至下依次开设在电极引线层上的左侧。
[0009]进一步地，磁阻层包括24个平行设置的双尖头磁阻条，所述双尖头磁阻条的材料为铁镍合金。
[0010]进一步地，四端惠斯通电阻桥层包括电阻桥层本体、上供电电极、输出正极、接地电极、输出负电极和下供电电极，上供电电极、输出正极、接地电极、输出负电极和下供电电
极分别安装在电阻桥层本体上，其中，上供电电极、输出正极、接地电极、输出负电极和下供电电极的安装位置分别与第一供电电极孔、输出正电极孔、接地电极孔、输出负电极孔和第二供电电极孔对应。
[0011]进一步地，四端惠斯通电阻桥层还包括第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂由上至下依次安装在电阻桥层本体上，其中，上供电电极与第一桥臂连接，输出正极与第二桥臂和第一桥臂连接，接地电极与第三桥臂和第二桥臂连接，输出负电极与第四桥臂和第三桥臂连接。
[0012]进一步地，第一桥臂、第二桥臂、第三桥臂和第四桥臂上均包含一个蛇形短接条，所述蛇形短接条的材质为金属铝或金。
[0013]进一步地，第一桥臂的蛇形短接条为6行平行的且向左下倾斜45
°
的独立短接块，独立短接块的竖直宽度大于双尖头磁阻条的宽度；第二桥臂的蛇形短接条为6行平行的且向右下倾斜45
°
的独立短接块，并与第一桥臂的独立短接块垂直，且独立短接块的竖直宽度大于双尖头磁阻条的宽度；第三桥臂的蛇形短接条为6行平行的且向左下倾斜45
°
的独立短接块，并与第二桥臂的独立短接块垂直，且独立短接块的竖直宽度大于双尖头磁阻条的宽度；第四桥臂的蛇形短接条为6行平行的且向右下倾斜45
°
的独立短接块，独立短接块的竖直宽度大于双尖头磁阻条的宽度。
[0014]进一步地，置位/复位电流带采用从里到外的逆时针螺旋型环状结构，两端缺口与置位/复位负电极孔和置位/复位正电极孔相连接。
[0015]进一步地，置位/复位电流带的材质为金属铝。
[0016]进一步地，偏置磁场带的材质为金属铝。
[0017]本专利技术与现有技术相比具有以下效果：
[0018]双尖头的磁阻条可以有效对被检测的弱磁磁场形成磁阻效应，多个磁阻条的对称布置，极大降低了电路产生自热和外界温度产生的影响，并且在置位/复位电流带通过强电流，形成强磁场，对磁敏元件进行强制复位，消除之前测量过程引起的失调，并且，在偏置磁场带中可以通过施加直流电流的方式，抵消外界环境的磁场，使得磁敏元件仅在被测磁场的封闭环境下进行测量，大大提高了弱磁信号的提取精度，避免了外界噪声的影响，使得弱磁信号的测量精度得到显著提升。
附图说明
[0019]图1是本专利技术的主视图。图2是电极孔引线层的结构示意图。图3是四端惠斯通电阻桥层的结构示意图。图4是磁阻层的结构示意图。图5是置位/复位电流带层的结构示意图。图6是偏置磁场带层的结构示意图。
具体实施方式
[0020]具体实施方式一：结合图1至图6说明本实施方式，本实施方式的一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片包括电极引线层10、四端惠斯通桥式磁阻20、置位/复位电流带31和偏置磁场带41，电极引线层10、四端惠斯通桥式磁阻20、置位/复位电流带31 和偏置磁场带41由上至下依次封装，且电极引线层10与四端惠斯通桥式磁阻20之间，四端惠斯通桥式磁阻20与置位/复位电流带31之间，置位/复位电流带31与偏置磁场带 41之间均设置
有绝缘层；其中，四端惠斯通桥式磁阻20包括四端惠斯通电阻桥层21和磁阻层22，四端惠斯通电阻桥层21封装在磁阻层22上。
[0021]本实施方式的四层金属层均为2.725mm
×
2.560mm的矩形形状，其中2.725mm为宽向， 2.560mm为长向。
[0022]具体实施方式二：结合图2说明本实施方式，本实施方式的电极引线层10上开设有第一供电电极孔101、输出正电极孔102、接地电极孔103、置位/复位负电极孔104、输出负电极孔105、第二供电电极孔106、偏置负电极孔107、置位/复位正电极孔108和偏置正电极孔109；第一供电电极孔101、输出正电极孔102、接地电极孔103、置位/复位负电极孔104、输出负电极孔105和第二供电电极孔106由上至下依次开设在电极引线层 10上的右侧，偏置负电极孔107开设在输出负电极孔105和第二供电电极孔106的左侧，偏置正电极孔109和置位/复位正电极孔108由上至下依次开设在电极引线层10上的左侧。如此设置，便于芯片封装时的引脚的区分和引出。其它组成和连接关系与具体实施方式一相同。
[0023]本实施方式的电极孔引线层10置于敏感芯片最上面，一般采用的材料为金属铝或铜。
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片，其特征在于：它包括电极引线层(10)、四端惠斯通桥式磁阻(20)、置位/复位电流带(31)和偏置磁场带(41)，电极引线层(10)、四端惠斯通桥式磁阻(20)、置位/复位电流带(31)和偏置磁场带(41)由上至下依次封装，且电极引线层(10)与四端惠斯通桥式磁阻(20)之间，四端惠斯通桥式磁阻(20)与置位/复位电流带(31)之间，置位/复位电流带(31)与偏置磁场带(41)之间均设置有绝缘层；其中，四端惠斯通桥式磁阻(20)包括四端惠斯通电阻桥层(21)和磁阻层(22)，四端惠斯通电阻桥层(21)封装在磁阻层(22)上。2.根据权利要求1所述的一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片，其特征在于：电极引线层(10)上开设有第一供电电极孔(101)、输出正电极孔(102)、接地电极孔(103)、置位/复位负电极孔(104)、输出负电极孔(105)、第二供电电极孔(106)、偏置负电极孔(107)、置位/复位正电极孔(108)和偏置正电极孔(109)；第一供电电极孔(101)、输出正电极孔(102)、接地电极孔(103)、置位/复位负电极孔(104)、输出负电极孔(105)和第二供电电极孔(106)由上至下依次开设在电极引线层(10)上的右侧，偏置负电极孔(107)开设在输出负电极孔(105)和第二供电电极孔(106)的左侧，偏置正电极孔(109)和置位/复位正电极孔(108)由上至下依次开设在电极引线层(10)上的左侧。3.根据权利要求1或2所述的一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片，其特征在于：磁阻层(22)包括24个平行设置的双尖头磁阻条(2201)，所述双尖头磁阻条(2201)的材料为铁镍合金。4.根据权利要求3所述的一种基于磁阻效应的单轴弱磁传感器敏感芯片，其特征在于：四端惠斯通电阻桥层(21)包括电阻桥层本体、上供电电极(2101)、输出正极(2102)、接地电极(2103)、输出负电极(2104)和下供电电极(2105)，上供电电极(2101)、输出正极(2102)、接地电极(2103)、输出负电极(2104)和下供电电极(2105)分别安装在电阻桥层本体上，其中，上供电电极(2101)、输出正极(2102)、接地电极(2103)、输出负电极(2104)和下供电电极(2105)的安装位置分别与第一供电电极孔(101)、输出正电极孔(102)、接地电极孔(103)、输出负电极孔(105)和第二供电电极孔(106...
【专利技术属性】
技术研发人员：孙权，陈宝成，周志炜，尹延昭，刘兴宇，张鹏，王世宁，于洋，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第四十九研究所，
类型：发明
国别省市：
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