[实用新型]单片参考全桥磁场传感器

说明书

技术领域

该实用新型涉及一种磁场探测用的传感器，尤其为一种单片参考全桥磁场传感器。

背景技术

磁场传感器在现代系统中被广泛用于测量和探测物理量，其中包括但不限于磁场强度、电流、位置、动力、方向等参数的测量。虽然目前有很多种传感器对磁场和其他物理参数进行测量，但是这些技术都有其局限性，例如，尺寸过大，灵敏度低，动态范围窄，制造成本高，稳定性差以及其他缺点。因此，不断改善磁性传感器，尤其是易与半导体器件和集成电路集成的传感器，以及其制造方法是一种持续的需求。

磁隧道结传感器具有高灵敏度，尺寸小，成本低以及功耗低等优点。尽管MTJ或GMR与半导体标准制造工艺相兼容，但是高灵敏度的MTJ或GMR传感器并没有实现低成本大规模生产。特别是传感器的成品率取决于MTJ或GMR元件磁阻输出的偏移值，组成电桥的MTJ或GMR元件的磁阻输出很难达到匹配度一致。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种单片参考全桥磁场传感器，该磁场传感器可以通过设置磁阻元件的偏置场和敏感方向的角度来优化其线性度。

为达到上述目的，本实用新型提供一种单片参考全桥磁场传感器，包括两个参考臂和两个感应臂，所述两个参考臂和两个感应臂相间隔连接以形成一全桥，所述参考臂和所述感应臂由一个或多个MTJ或GMR磁电阻元件构成；所述MTJ或GMR磁电阻元件是利用其输出曲线的线性部分来感应磁场；该磁场传感器还包括一设置在所述参考臂和所述感应臂周边的用于调整该磁场传感器自身的磁化强度和敏感方向的角度的磁体；该磁场传感器的焊盘可以通过引线连接到ASIC集成电路或引线框的封装引脚上。

本实用新型又提供一种单片参考全桥磁场传感器，包括两个参考臂和两个感应臂，所述两个参考臂和两个感应臂相间隔连接以形成一全桥，所述参考臂和所述感应臂由一个或多个MTJ或GMR磁电阻元件构成；所述MTJ或GMR磁电阻元件是利用其输出曲线的线性部分来感应磁场；所述构成参考臂的磁电阻元件比所述构成感应臂的磁电阻元件更加细长；该磁场传感器的焊盘可以通过引线连接到ASIC集成电路或引线框的封装引脚上。

本实用新型又提供一种单片参考全桥磁场传感器，包括两个参考臂和两个感应臂，所述两个参考臂和两个感应臂相间隔连接以形成一全桥，每个桥臂电阻由一个或多个MTJ或GMR磁电阻元件构成；所述MTJ或GMR磁电阻元件是利用其输出曲线的线性部分来感应磁场；该磁场传感器还包括一包覆住构成参考臂的磁电阻元件的屏蔽层，所述屏蔽层为高磁导率的铁磁材料；该磁场传感器的焊盘可以通过引线连接到ASIC集成电路或引线框的封装引脚上。

本实用新型又提供一种单片参考全桥磁场传感器，该磁场传感器包括两个参考臂和两个感应臂，所述两个参考臂和两个感应臂相间隔连接以形成一全桥，所述参考臂和所述感应臂由一个或多个MTJ或GMR磁电阻元件构成；所述MTJ或GMR磁电阻元件是利用其输出曲线的线性部分来感应磁场；参考臂元件自由层上层或下层沉积了一层反铁磁层或永磁层，利用所述反铁磁层的交换耦合或所述永磁层的交换耦合和散场耦合对参考臂进行偏置；该磁场传感器的焊盘可以通过引线连接到ASIC集成电路或引线框的封装引脚上。

本实用新型又提供一种单片参考全桥磁场传感器，该磁场传感器包括两个参考臂和两个感应臂，所述两个参考臂和两个感应臂相间隔连接以形成一全桥，每个桥臂电阻由一个或多个MTJ或GMR磁电阻元件构成；所述MTJ或GMR磁电阻元件是利用其输出曲线的线性部分来感应磁场；参考臂元件自由层上层或下层沉积了一层反铁磁层或永磁层，利用所述反铁磁层的交换耦合或所述永磁层的交换耦合和散场耦合对参考臂进行偏置；所述构成参考臂的磁电阻元件比所述构成感应臂的磁电阻元件更加细长；该磁场传感器的焊盘可以通过引线连接到ASIC集成电路或引线框的封装引脚上。