[发明专利]磁场感测装置

说明书

本发明提供一种磁场感测装置，包括多个第一磁电阻单元、多个第二磁电阻单元、一第一测试导线、一第二测试导线及一驱动器。这些第一磁电阻单元沿着一第一方向排列。这些第二磁电阻单元沿着第一方向排列，且这些第二磁电阻单元配置于这些第一磁电阻单元于一第二方向上的一侧。第一测试导线配置于这些第一磁电阻单元于一第三方向上的一侧，且沿着第一方向延伸。第二测试导线配置于这些第二磁电阻单元于第三方向上的一侧，且沿着第一方向延伸。驱动器用以在不同的时间分别使两同向电流及两反向电流流经第一测试导线与第二测试导线。此磁场感测装置能够内建自我测试的功能。

技术领域

本发明涉及一种磁场感测装置。

背景技术

磁力计(magnetometer)对具有指南针及运动追迹(motion tracking)功能的系统而言是重要的组件，对于诸如智能手机、平板计算机或智能手表等可携式系统或诸如无人机(drone)等工业系统而言，磁力计需具有很小的封装尺寸及在高输出数据速率(outputdata rate)下需具有高能源效率。这些需求使磁电阻(magnetoresistance,MR)传感器包括各向异性磁电阻(anisotropic MR,AMR)传感器、巨磁电阻(giant MR,GMR)传感器及穿隧磁电阻(tunneling MR,TMR)传感器成为主流。

对于诸如人工智能(artificial intelligence,AI)、工业4.0(Industry 4.0)或具有高自动化程度的系统等进阶应用而言，对器件本身的自我监控(self-monitoring)是一个很动要的功能。因此，在磁力计的研发当中，内建自我测试技术(building-in self-test technology)便成为一个重要的发展方向。

发明内容

本发明是针对一种磁场感测装置，其内建自我测试的功能。

本发明的一实施例提出一种磁场感测装置，包括多个第一磁电阻单元、多个第二磁电阻单元、一第一测试导线、一第二测试导线及一驱动器(driver)。这些第一磁电阻单元沿着一第一方向排列，其中每一第一磁电阻单元的感测方向垂直于第一方向。这些第二磁电阻单元沿着第一方向排列，其中每一第二磁电阻单元的感测方向垂直于第一方向，且这些第二磁电阻单元配置于这些第一磁电阻单元于一第二方向上的一侧。第一测试导线配置于这些第一磁电阻单元于一第三方向上的一侧，且沿着第一方向延伸。第二测试导线配置于这些第二磁电阻单元于第三方向上的一侧，且沿着第一方向延伸。驱动器电性连接至第一测试导线与第二测试导线，且用以在不同的时间分别使两同向电流及两反向电流流经第一测试导线与第二测试导线。

在本发明的一实施例中，这些第一磁电阻单元与这些第二磁电阻单元包括多个各向异性磁电阻，且磁场感测装置包括至少一磁化方向设定元件，配置于这些第一磁电阻单元与这些第二磁电阻单元于第三方向上的一侧，且用以将这些各向异性磁电阻的磁化方向分别设定为第一方向与第一方向的反方向的至少其中之一。

在本发明的一实施例中，这些第一磁电阻单元与这些第二磁电阻单元被电性连接成至少一种惠斯通电桥，以输出对应于第二方向上的磁场分量的电压信号，或输出对应于第二方向上的磁场分量及第三方向上的磁场分量的电压信号。

在本发明的一实施例中，每一第一磁电阻单元的感测方向相对于第二方向倾斜，每一第二磁电阻单元的感测方向相对于第二方向倾斜，且每一第一磁电阻单元的感测方向相对于第二方向的倾斜方向相反于每一第二磁电阻单元的感测方向相对于第二方向的倾斜方向。

在本发明的一实施例中，每一第一磁电阻单元的感测方向相对于第二方向的倾斜程度相同于每一第二磁电阻单元的感测方向相对于第二方向的倾斜程度。