矢量磁场传感器和矢量磁场传感器的制造方法技术

本发明专利技术涉及一种矢量磁场传感器(10、12、14)，用于测量垂直于X/Y平面的至少一个Z磁场分量，所述X/Y平面中布置了四个磁敏电阻器(R11、R12、R21、R22)的惠斯通电桥配置(V11、V12、V13、V21、V22、V23)，所述电阻器中的两个形成所述惠斯通电桥结构的半桥(R11‑R12、R21‑R22)，每个半桥的所述电阻器对中的每个的Z分量磁灵敏度方向彼此相反，并且两个半桥的并联排列的电阻器的Z分量磁灵敏度方向彼此相反。建议每个电阻器包括串联连接的至少两个或更多个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)，每个电阻器条带由沿条带路径(30)排列的多个TMR元件(16)的串联连接构成，铁磁磁通引导元件(24)紧邻每个电阻器条带的邻近地设置，所述磁通引导元件的轮廓线(34)遵循所述条带路径，成对地对角布置的电阻器(R11‑R22、R12‑R21)的TMR元件的平面内钉扎方向(↑、↓)朝向或远离所述轮廓线垂直取向，使得所述惠斯通电桥配置的两个半桥的传感器信号端子(S+、S‑)对Z磁场分量敏感。另一方面，本发明专利技术涉及所述矢量磁场传感器的制造方法。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】

本专利技术涉及一种矢量磁场传感器，该传感器用于测量垂直于x/y平面的至少一个z磁场分量，其中布置有四个磁敏电阻器r11、r12、r21和r22的惠斯通电桥配置。所述电阻器r11-r12和r21-r22中的两个形成所述惠斯通电桥配置的半桥。每个半桥的一对所述电阻器r11-r12和r21-r22中的每一个的z分量磁灵敏度方向彼此相反，并且两个半桥r11-r12、r21-r22的并联排列(aligned)的电阻器r11-r21和r12-r22的z分量磁灵敏度方向彼此相反。此外，本专利技术涉及一种用于制造所述矢量磁场传感器的方法。

技术介绍

1、众所周知用于通过布置在x/y平面内的基片上的磁敏电阻器来测量所述x/y平面内的磁场的z分量的这样的磁场传感器。

2、例如，ep3045926a1公开了一种单芯片z轴磁场传感器。该传感器包括基片、作为磁场电阻器的磁阻感测元件和用于将z取向的磁场引导成x/y取向的磁场分量的磁通引导元件。所述磁阻感测元件相互电连接以形成惠斯通电桥的推臂和挽臂；推臂和挽臂交替布置，并且推臂和挽臂上的磁阻感测元件分别位于磁通引导元件下方本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种矢量磁场传感器(10、12、14)，用于测量垂直于X/Y平面的至少一个Z磁场分量，所述X/Y平面中布置有四个磁敏电阻器(R11、R12、R21、R22)的惠斯通电桥配置(V11、V12V13、V21、V22、V23)，所述电阻器(R11、R12、R21、R22)中的两个形成所述惠斯通电桥配置(V11、V12 V13、V21、V22、V23)的半桥(R11-R12、R21-R22)，每个半桥(R11-R12、R21-R22)的所述电阻器(R11、R12、R21、R22)对中的每个的Z分量磁灵敏度方向彼此相反，并且两个半桥(R11-R12、R21-R22)的并联排列的电阻器(R11、...

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】

1.一种矢量磁场传感器(10、12、14)，用于测量垂直于x/y平面的至少一个z磁场分量，所述x/y平面中布置有四个磁敏电阻器(r11、r12、r21、r22)的惠斯通电桥配置(v11、v12v13、v21、v22、v23)，所述电阻器(r11、r12、r21、r22)中的两个形成所述惠斯通电桥配置(v11、v12 v13、v21、v22、v23)的半桥(r11-r12、r21-r22)，每个半桥(r11-r12、r21-r22)的所述电阻器(r11、r12、r21、r22)对中的每个的z分量磁灵敏度方向彼此相反，并且两个半桥(r11-r12、r21-r22)的并联排列的电阻器(r11、r12、r21、r22)的z分量磁灵敏度方向彼此相反，其特征在于，每个电阻器(r11、r12、r21、r22)包括至少两个或更多个串联连接的电阻器条带(100、102、104、106、108、110)，每个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)由沿条带路径(30)排列的多个tmr元件(16)的串联连接组成，铁磁磁通引导元件(24)被设置在紧邻每个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)的邻近处，所述磁通引导元件(24)的轮廓线(34)遵循所述条带路径(30)，并且成对地对角布置的电阻器(r11-r22、r12-r21)的tmr元件(16)的平面内钉扎方向(↑、↓)朝向或远离所述轮廓线(34)地垂直取向，使得所述惠斯通电桥配置(v11、v12 v13、v21、v22、v23)的两个半桥(r11-r12、r21-r22)的传感器信号端子(s+、s-)对z磁场分量敏感。

2.根据权利要求1所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，每个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)的tmr元件(16)的平面内钉扎方向(↑、↓)在所述x/y平面中取向。

3.根据权利要求1或2所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，每个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)包括至少6至8个、优选地12个或更多个tmr元件(16)。

4.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，所述条带路径(30)是弯折的、弯曲的或成角度的。

5.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，所述电阻器条带(100、102、104、106、108、110)与所述磁通引导元件(24)之间的横向距离小于所述磁通引导元件(24)的宽度(δw)。

6.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，不同电阻器(r11、r12、r21、r22)的电阻器条带(100、102、104、106、108、110)共享相同的磁通引导元件(24)。

7.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，每个电阻器(r11、r12、r21、r22)包括以曲折形式布置的至少四个电阻器条带(100、102、104、106、108、110)，优选地，半桥(r11-r12、r21-r22)内的电阻器对的电阻器条带(100、102、104、106、108、110)或者两个半桥(r11-r12、r21-r22)的并联排列的电阻器对(r11-r21、r12-r22)彼此交叉指型布置。

8.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，所述惠斯通电桥配置(v11、v12 v13、v21、v22、v23)的铁磁屏蔽由沿所述惠斯通电桥配置(v11、v12 v13、v21、v22、v23)的周界布置的铁磁屏蔽元件(32)提供。

9.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，所述磁通引导元件(24)具有>5、优选地>10、特别地>20的长度(δl)与宽度(δw)比。

10.根据前述权利要求中任一项所述的传感器(10、12、14)，其特征在于，平面内连接线(36)连接具有相同电阻值的用于电压供应(vcc、gnd)的相应接触垫(28)，以及相应的平面内连接线(38)连接具有相同电阻值的用于传感器信号端子(s+、s-)的接触垫(28)。

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【专利技术属性】
技术研发人员：安德烈斯·科尔伯格，克劳迪娅·格兰斯柯，
申请(专利权)人：森斯泰克有限公司，
类型：发明
国别省市：