能够实现重置和自检的磁场传感器的制造方法_2

文档序号:9431102阅读:来源:国知局
个磁场传感单元的上方或者下方。
[0035]四个磁场传感单元分别记为第一磁场传感单元211、第二磁场传感单元212、第三磁场传感单元213和第四磁场传感单元214。所述自检重置线圈220包括至少四个自检重置导线,分别记为第一自检重置导线(自检重置线圈220的位于虚线框221内的导线部分)、第二自检重置导线(自检重置线圈220的位于虚线框222内的导线部分)、第三自检重置导线(自检重置线圈220的位于虚线框223内的导线部分)和第四自检重置导线(自检重置线圈220的位于虚线框224内的导线部分)。四个自检重置导线围绕成所述自检重置线圈220,该自检重置线圈220具有第一连接端225和第二连接端226。
[0036]在图2所示的实施例中,各个自检检测重置导线都为3根平行的导线,在其他实施例中,也可以是1、2或更多根平行的导线,同一自检检测重置导线内的各个导线中流过的电流方向需要一致。
[0037]从位置和功能效果上来说,第一自检重置导线221、第二自检重置导线222、第三自检重置导线223和第四自检重置导线224是分别与第一磁场传感单元211、第二磁场传感单元212、第三磁场传感单元213和第四磁场传感单元214相对应的。
[0038]其中,第一电源端231与第一磁场传感单元211的第一端和第二磁场传感单元212的第一端相连;第二电源端232与第三磁场传感单元223的第二端和第四磁场传感单元224的第二端相连;第一输出端233与第一磁场传感单元221的第二端和第三磁场传感单元223的第一端相连;第二输出端234与第二磁场传感单元222的第二端和第四磁场传感单元224的第一端相连。
[0039]可见,第一磁场传感单元211对应的第一自检重置导线221上流过的电流的流向和第三磁场传感单元213对应的第三自检重置导线223上流过的电流的流向相同,第二磁场传感单元212对应的第二自检重置导线222上流过的电流的流向和第四磁场传感单元214对应的第四自检重置导线224上流过的电流的流向相同。第一磁场传感单元211和第三磁场传感单元213对应的自检重置导线221和223上流过的电流的流向与第二磁场传感单元212和第四磁场传感单元214对应的自检重置导线222和224上流过的电流的流向相反。
[0040]每个磁场传感单元均具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏轴。同样的,定义X轴和与X轴垂直的Y轴,各个磁场传感单元的磁易轴与X轴平行,各个磁场传感单元的磁敏轴与I轴平行。图2中的每个磁场传感单元的类型、结构、原理及制造工艺都可以参考图1中的磁场传感器单元,这里不再重复描述了。
[0041]每个自检重置导线的延伸方向可以与对应的磁场传感单元的磁敏轴成预定夹角b,而不是相互垂直或平行的。该预定夹角b大于O度且小于45度。优选的,该预定夹角大于4度小于15度。在所述自检重置线圈220上流过电流时,该电流会在对应的磁场传感单元211、212、213和214所在的平面形成具有x轴分量和y轴分量的磁场。
[0042]图2中的各个磁场传感单元组成了惠斯通电桥结构。图3示出了图2中的惠斯通电桥结构的电路示意图。其中,第一电源端231可以是电源电压端,第二电源端232可以是接地端。
[0043]所述磁场传感器200具有重置/再重置(SET/RESET)模式和自检模式。
[0044]在重置/再重置模式时,从第一连接端225向第二连接端226流过第一电流。此时在各个磁场传感单元211、212、213、214所在的平面产生磁场,该磁场的X轴分量重置/再重置各个磁场传感单元211、212、213、214使得各个磁场传感单元211、212、213、214的磁畴方向回到所述磁易轴的方向。该第一电流Il为强电流,以产生足够大的X轴分量的磁场用来重置或者再重置各个磁场传感单元211、212、213、214的磁化方向。
[0045]在自检模式时,从第一连接端225向第二连接端226流过已知的第二电流。此时在各个磁场传感单元211、212、213、214所在的平面产生已知的磁场,该已知的磁场的y轴分量使得该磁场传感单元211、212、213、214的磁阻发生变化,从而导致第一输出端233和第二输出端234之间的压差发生变化,进而实现自检。该第二电流12小于第一电流II。
[0046]这样,通过一个自检重置线圈220就可以同时实现重置/再重置和自检两种功能。
[0047]图4示出了本发明中的磁场传感器在第三个实施例400中的原理示意图。图4中的磁场传感器400与图3中的磁场传感器300的结构基本相同,其同样包括:第一电源端431、第二电源端433、第一输出端433、第二输出端434、第一磁场传感单元411、第二磁场传感单元412、第三磁场传感单元413、第四磁场传感单元414和自检重置线圈420,所述自检重置线圈420同样包括第一自检重置导线(自检重置线圈420的位于虚线框421内的导线部分)、第二自检重置导线(自检重置线圈420的位于虚线框422内的导线部分)、第三自检重置导线(自检重置线圈420的位于虚线框423内的导线部分)和第四自检重置导线(自检重置线圈420的位于虚线框424内的导线部分)。
[0048]图4中的磁场传感器400与图3中的磁场传感器300的结构的不同之处在于:第一自检重置导线421和第三自检重置导线423的延伸的倾斜方向不同于第二自检重置导线422和第四自检重置导线424的延伸的倾斜方向。
[0049]每个自检重置导线的延伸方向可以与对应的磁场传感单元的磁敏轴成预定夹角,而不是相互垂直或平行的。优选的,该预定夹角大于4度小于15度。这样,在所述自检重置线圈420上流过电流时,该电流会在对应的磁场传感单元411、412、413和414所在的平面形成具有X轴分量和y轴分量的磁场。这样,通过该自检重置线圈420同样可以同时实现重置/再重置和自检两种功能。
[0050]需要指出的是,熟悉该领域的技术人员对本发明的【具体实施方式】所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地,本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述【具体实施方式】。
【主权项】
1.一种磁场传感器,其特征在于,其包括: 至少一个磁场传感单元,所述磁场传感单元具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏轴; 至少一个自检重置导线,所述自检重置导线位于对应的磁场传感单元的上方或下方,所述自检重置导线的延伸方向与对应的磁场传感单元的磁敏轴成预定夹角,该预定夹角大于O度且小于45度。2.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,该预定夹角大于4度小于15度。3.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述磁场传感单元的磁易轴与X轴平行,所述磁场传感单元的磁敏轴与I轴平行;在所述自检重置导线上流过电流时,该电流会在对应的磁场传感单元所在的平面形成具有X轴分量和y轴分量的磁场。4.根据权利要求3所述的磁场传感器,其特征在于,其具有重置/再重置模式和自检模式, 在重置/再重置模式时,使所述自检重置导线上流过第一电流,此时在对应的磁场传感单元所在的平面产生第一磁场,该第一磁场的X轴分量重置/再重置该对应的磁场传感单元使得该对应的磁场传感单元的磁畴方向回到所述磁易轴的方向; 在自检模式时,使所述自检重置导线上流过预知的第二电流,此时在对应的磁场传感单元所在的平面产生预知的第二磁场,该第二磁场的y轴分量使得该对应的磁场传感单元的磁阻发生变化,通过检测所述磁阻的变化实现自检, 该第二电流小于第一电流。5.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述磁场传感单元为多个,各个磁场传感单元的磁易轴相互平行,所述自检重置导线为多个,每个自检重置导线对应一个磁场传感单元。6.根据权利要求5所述的磁场传感器,其特征在于,其还包括有第一电源端、第二电源端、第一输出端和第二输出端, 所述磁场传感单元为四个,分别记为第一磁场传感单元、第二磁场传感单元、第三磁场传感单元和第四磁场传感单元; 其中,第一电源端与第一磁场传感单元的第一端和第二磁场传感单元的第一端相连;第二电源端与第三磁场传感单元的第二端和第四磁场传感单元的第二端相连;第一输出端与第一磁场传感单元的第二端和第三磁场传感单元的第一端相连;第二输出端与第二磁场传感单元的第二端和第四磁场传感单元的第一端相连;其中,第一磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向和第三磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向相同,第二磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向和第四磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向相同,第一磁场传感单元和第三磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向与第二磁场传感单元和第四磁场传感单元对应的自检重置导线上流过的电流的流向相反。7.根据权利要求5所述的磁场传感器,其特征在于,各个自检重置导线相互连接形成自检重置线圈,该自检重置线圈具有第一连接端和第二连接端。8.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述磁场传感单元为各向异性磁阻传感单元、巨磁阻传感单元或隧穿磁阻传感单元。9.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,其还包括: 绝缘层,其位于所述磁场传感单元和所述自检测重置导线之间。10.根据权利要求1所述的磁场传感器,其特征在于,所述磁场传感单元包括沿其磁易轴方向延伸的纵长磁阻条和形成于所述磁阻条上的并与所述磁阻条成预定角度的相互平行的若干个导电条。11.根据权利要求10所述的磁场传感器,其特征在于,所述磁阻条由铁、钴、镍、钴铁硼合金或镍铁合金制成。
【专利摘要】本发明提供一种磁场传感器,其包括:至少一个磁场传感单元,所述磁场传感单元具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏轴;至少一个自检重置导线,所述自检重置导线位于对应的磁场传感单元的上方或下方,所述自检重置导线的延伸方向与对应的磁场传感单元的磁敏轴成预定夹角,该预定夹角大于0度且小于45度。这样通过该自检重置导线就可以实现重置/再重置和自检两种功能。
【IPC分类】G01R33/09, G01R35/00
【公开号】CN105182258
【申请号】CN201510686064
【发明人】蒋乐跃, 李斌
【申请人】美新半导体(无锡)有限公司
【公开日】2015年12月23日
【申请日】2015年10月21日
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