磁场传感器设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本申请涉及磁场传感器设备、用于操作磁场传感器设备的方法以及用于制造磁场传感器设备的方法。
【背景技术】
[0002]磁场传感器设备在许多应用中使用。例如，为了进行速度或移动检测，例如可以在所谓的磁极转轮、磁性编码器或其它磁性部件上提供磁体，因此在该磁极转轮进行旋转时生成经调制的磁场。场的调制随后可以被磁场传感器设备所检测。因此所检测到的磁场及其调制因此例如指示该磁极转轮的旋转速度。除了磁极转轮之外，例如还可以使用在移动时生成调制磁场的线性磁性部件。针对这样的速度检测，在许多应用中都需要高精确度和低的抖动。为了实现该目的，虽然也可以使用如基于各向异性磁阻(AMR)的传感器或霍尔(Hall)感应元件的其它类型的磁场传感器，但是在一些应用中已经越来越多地使用了基于巨磁阻(GMR)或隧道磁阻(TMR)的传感器。除了检测速度之外，在一些应用中，还期望获得绝对磁场的一些测量。
【附图说明】
[0003]图1是根据一个实施例的磁场传感器设备的示意性框图。
[0004]图2是根据一个实施例的磁场传感器设备的示意性电路图。
[0005]图3是根据一个实施例的磁场传感器设备的布局示例。
[0006]图4是根据一个实施例的磁场传感器设备的一部分的布局不例。
[0007]图5A和5B是能够在一些实施例中使用的电阻器的实施方式示例。
[0008]图6是一些实施例的应用示例。
[0009]图7A和7B是图示出根据实施例的磁场感应的示图。
[0010]图8是图示能够在一些实施例中使用的磁场传感器的响应的示图。
[0011]图9是图示根据一个实施例的操作磁场传感器设备的方法的流程图。
[0012]图10是图示根据一个实施例的制造磁场传感器设备的方法的流程图。
【具体实施方式】
[0013]在下文中，将参考附图对各个实施例进行描述。所要注意的是，这些实施例仅用作说明性的目的而并非被理解为限制。例如，虽然实施例被描述为包括很多不同细节、特征或要素，但是在其它实施例中，这些细节、特征或要素中的一些可以被省略，可以以与所示出不同的方式来实施，和/或可以被可替换的细节、特征或要素所替代。除此之外或可替换地，在其它实施例中，可能存在并未在这里明确描述的另外的细节、特征或要素。只要相应耦合或连接的总体功能一例如以信号的形式传送某种信息一得以保持，则例如图中所示出或者这里所描述的电连接或耦合的连接或耦合可以是直接连接或间接连接，间接连接是利用一个或多个另外的中间部件所进行的连接。此外，除非以其它方式特别指出，否则连接或親合可以被实施为基于连线的连接或无线连接。
[0014]在一些实施例中，提供了磁场传感器设备。在一些实施例中，一种磁场传感器设备可以包括第一磁场传感器和第二磁场传感器设。该第一磁场传感器可以包括具有在空间上分隔开来的桥分支的桥电路，并且该第二磁场传感器例如可以被部署在该第一磁场传感器的空间上分隔开来的桥分支之间。在一些应用中，该第一磁场传感器可以被用来感应对应于速度的磁场的调制，而该第二磁场传感器可以被用来感应磁场强度的测量，例如对应于磁体与该磁场传感器设备的接近度(例如磁体与该磁场传感器设备之间的气隙)。该第二磁场传感器在一些实施例中也可以包括桥电路，其中与第一磁场传感器的至少一些桥分支相比，第二磁场传感器设备的桥分支明显彼此更为接近，例如小大约一个数量级或更多。
[0015]现在参考附图，在图1中，示出了根据一个实施例的磁场传感器设备。图1的实施例包括第一磁场传感器，其包括桥电路。该桥电路包括彼此在空间上分隔开来的第一桥部分10和第二桥部分12。在一个实施例中，第一桥部分10和第二桥部分12之间的距离可以大于100 μπι，例如数毫米的量级，但是也可以具有其它数值。在一些实施例中，包括第一桥部分和第二桥部分的第一磁场传感器可以用来检测例如磁极转轮或另一实体的移动，该磁极转轮或另一实体移动并且在移动的同时生成磁场调制。如这里所使用的调制一般是指随时间的变化并且可以是周期性或非周期性的。
[0016]在这样的应用中，第一桥部分10和第二桥部分12之间的距离例如可以对应于磁极转轮或其它移动磁性设备的间距，例如磁极转轮或其它磁性设备上的个体磁体之间的距离。第一桥部分10和第二桥部分12可以使用基于例如表现出巨磁阻(GMR)或隧道磁阻(TMR)的材料和/或结构的电阻器来实施，而使得磁场的出现会导致电阻变换，后者进而导致桥电路的一个或多个输出电压的变化。这样的输出电压可以被控制电路13所接收，以例如如以上所解释的确定磁性设备移动通过第一磁性传感器的速度。在其它实施例中，控制13可以以任意其它方式对从第一和第二桥部分10、12所接收的信号进行评估而获得基于所感应磁场的所期望信息。在其它实施例中，例如可以使用一般被称作XMR的其它磁阻效应，例如各向异性磁阻(AMR)或庞磁阻。
[0017]此外，图1的实施例包括第二磁场传感器11。在实施例中，第二磁场传感器11在空间上位于第一桥部分10和第二桥部分12之间，虽然其并不需要位于第一桥部分10和第二桥部分12之间的中间，而是也可以更接近于第一桥部分10或第二桥部分12或者可以位于其它地方。
[0018]在实施例中，第二磁场传感器11可以被用来获得磁场传感器设备处或其附近的磁场强度的测量。这样的磁场强度例如可以是磁体一例如磁极转轮或其它磁性设备的磁体一与该磁场传感器设备的接近度的指示。在一些实施例中，来自第二磁场传感器11的信号可以由控制电路13进行评估。在一些实施例中，第二磁场传感器11也可以包括桥电路，第二磁场传感器的桥电路的桥分支与第一磁场传感器的桥分支相比更为靠近，例如处于10至50 μπι的距离之内，但是并不局限于此。在其它实施例中，第一和/或第二磁场传感器的桥分支可以互相交错和/或嵌套。
[0019]在一些实施例中，虽然其它效应也可以被用来检测磁场，但是第二磁场传感器11还可以包括由导致GMR或TMR效应的材料所制成的电阻器和/或具有导致上述效应的结构的电阻器。例如，在其它实施例中，可以使用一般被称作XMR的其它磁阻效应，例如各向异性磁阻(AMR)或庞磁阻(CMR)。
[0020]在一些实施例中，包括第一桥部分10和第二桥部分12的第一磁场传感器以及第二磁场传感器11例如可以针对这两个磁场传感器使用相同的处理技术而在半导体或其它衬底上实施。例如，这可以在第二磁场传感器11也使用具有与第一桥部分10和第二桥部分12的电阻器相比，相同或相似的材料所制成的电阻器的桥电路的情况下得以实现。在一些实施例中，这可以促成制造磁场传感器设备，例如在没有附加处理步骤的情况下同时制造第一和第二磁场