[发明专利]集成式霍尔磁传感器及其制造方法

权利要求书

1.一种集成式霍尔磁传感器，包括：

引线框架；

至少两个霍尔元件芯片，所述至少两个霍尔元件芯片设置在引线框架上，并且所述至少两个霍尔元件芯片上下叠置在一起；

磁轭，所述磁轭设置在所述至少两个霍尔元件芯片中的顶部霍尔元件芯片的中心，

其中所述至少两个霍尔元件芯片串联连接在一起以形成所述集成式霍尔磁传感器。

2.根据权利要求1所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

所述至少两个霍尔元件芯片中的第二霍尔元件芯片叠置在第一霍尔元件芯片上，第一霍尔元件芯片的尺寸大于第二霍尔元件芯片的尺寸；

第一霍尔元件芯片包括第一聚磁基板、第一磁感应部和第一电极部，所述第一磁感应部通过粘结层设置在第一聚磁基板上或通过蒸镀方式直接形成在第一聚磁基板上，第一电极部覆盖在第一磁感应部的每个角部上；

第二霍尔元件芯片包括第二聚磁基板、第二磁感应部和第二电极部，第二磁感应部通过粘结层设置在第二聚磁基板上或通过蒸镀方式直接形成在第二聚磁基板上，第二电极部覆盖在第二磁感应部的每个角部上。

3.根据权利要求2所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

第二霍尔元件芯片的第二磁感应部和第二电极部在正投影视图中相对于第一霍尔元件芯片的对应的第一磁感应部和第一电极部旋转30-60°。

4.根据权利要求1所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

所述至少两个霍尔元件芯片和引线框架通过粘结层固定在一起；

所述至少两个霍尔元件芯片之间通过粘结层固定在一起；

所述磁轭通过粘结层固定在所述至少两个霍尔元件芯片上。

5.根据权利要求2所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

所述第一磁感应部和第二磁感应部中的至少一个由以下步骤制备得到：

在半导体单晶衬底上外延生长化合物半导体材料膜，作为化合物半导体霍尔的磁感应功能层；

在化合物半导体材料膜和聚磁基板的至少一个上涂覆粘结层，并且通过粘结层将化合物半导体材料膜与基板面对面键合在一起；

选择性移除半导体单晶衬底和化合物半导体材料膜的一部分，并且通过图形化工艺来形成所述第一磁感应部和/或第二磁感应部；

其中，所述半导体单晶衬底包括GaAs、InP、GaN或Si单晶衬底，所述第一磁感应部和第二磁感应部中的至少一个包括InSb、GaAs、InAs、InGaAs或InGaP。

6.根据权利要求5所述的集成式霍尔磁传感器，其中，仅移除半导体单晶衬底的所述第一磁感应部和/或第二磁感应部的迁移率大于40000cm²/Vs，磁感应部的厚度为500nm-10μm；

同时移除半导体单晶衬底和一部分化合物半导体材料膜的所述所述第一磁感应部和/或第二磁感应部的迁移率大于50000cm²/Vs且小于78000cm²/Vs，所述第一磁感应部和/或第二磁感应部的厚度为10nm-9μm。

7.根据权利要求2所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

所述所述第一磁感应部和/或第二磁感应部中的至少一个通过蒸镀直接形成在各自的第一聚磁基板和/或第二聚磁基板上。

8.根据权利要求1所述的集成式霍尔磁传感器，其中，

所述集成式霍尔磁传感器还包括保护层，所述保护层覆盖磁感应部和电极部。

9.一种制造根据权利要求1-8中任一项所述的集成式霍尔磁传感器的方法，所述方法包括：

提供引线框架；

制造至少两个霍尔元件芯片，所述至少两个霍尔元件芯片设置在引线框架上，并且所述至少两个霍尔元件芯片上下叠置在一起；

将磁轭设置在所述至少两个霍尔元件芯片中的顶部霍尔元件芯片的中心；

串联电连接所述至少两个霍尔元件芯片。

10.根据权利要求9所述的方法，其中，

所述至少两个霍尔元件芯片中的每个霍尔元件芯片的磁感应部是通过薄膜转移工艺形成或通过蒸镀在聚磁基板上形成。