霍尔传感器设备的制造方法_3

文档序号:8262609阅读:来源:国知局
20、30、40和50的四个霍尔元件的恰好四个中间的连接触点连接在一起。
[0037]在图3的图形中示出另外的根据本发明的具有在直线的第二连接配置中的四个霍尔传感器20、30、40和50以及对于每个霍尔传感器20、30、40和50具有四个霍尔元件的霍尔传感器设备10的实施方式。以下仅仅阐述与在图2的图形中所示出的实施方式的区另O。四个霍尔传感器20、30、40和50的相应的第一中间的连接触点相互连接并且与第一霍尔触点Cl连接,并且四个霍尔传感器20、30、40和50的相应的第二中间的连接触点相互连接并且与第二霍尔触点C2连接,以及四个霍尔传感器20、30、40和50的相应的第三中间的连接触点相互连接并且与第三霍尔触点C3连接,并且四个霍尔传感器20、30、40和50的相应的第四中间的连接触点相互连接并且与第四霍尔触点C4连接。
[0038]在图4的图形中示出另外的根据本发明的具有在第二种直线的连接配置中的大于四的多个霍尔传感器20、30、40和50以及对于每个霍尔传感器20、30、40和50具有四个霍尔元件的霍尔传感器设备10的实施方式。以下仅仅阐述与在图3的图形中所示出的实施方式的区别。除了四个霍尔传感器20、30、40和50之外,现在起在数量NN以内的多个霍尔传感器以第二种直线的连接配置连接。数量NN优选位于五以上,最高优选十个以上霍尔传感器。显然,对于第二直线的连接配置替代地,多个并联连接的霍尔传感器也能够以成对角线的第一连接配置连接。
[0039]在图5的图形中示出另外的根据本发明的具有在成对角线的第一连接配置中的四个霍尔传感器20、30、40和50、然而对于每个霍尔传感器20、30、40和50分别具有多于四个霍尔元件的霍尔传感器设备10的实施方式。以下仅仅阐述与在图2的图形相关联地示出的实施方式的区别。现在起,除了四个霍尔元件之外,霍尔传感器20、30、40和50中的每一个具有多个附加的霍尔元件。相应于附加的数量的霍尔元件,霍尔触点的数量也提高直至数量N。在此,霍尔传感器20、30、40和50以成对角线的第一连接配置并联连接并且与相应的霍尔触点Cl至CN并联连接。优选每个霍尔传感器20、30、40和50的霍尔触点的数量、以以上所提到的串联电路连接的霍尔元件的数量优选位于五以上,最高优选十个以上霍尔元件。显然,对于成对角线的第一连接配置替代地,多个并联连接的霍尔传感器也能够以第二直线的连接配置连接。
[0040]在图6的图形中示出根据本发明的另外的在经分组的第三连接配置中的对于每个霍尔传感器20、30、40和50具有四个霍尔元件的霍尔传感器设备10的实施方式。以下仅仅阐述与在图3的图形所示出的实施方式的区别。相应的霍尔传感器20、30、40和50分成上下相叠的两排,其中,每个霍尔传感器20、30、40和50分别构造在四个所示出的四边形之一中。此外,每个霍尔传感器20、30、40和50具有位于相应的霍尔传感器20、30、40和50的中心的传感器重心轴线SHlO、SH20、SH30和SH40。传感器重心轴线SHlO、SH20、SH30和SH40相对于霍尔传感器设备10的共同的重心轴线或者对称轴线SV分别具有相同的距离。相应于各个霍尔传感器20、30、40和50的经分组的布置,霍尔触点Cl、C2、C3和C4也分组为上下相叠的两排。显然,各个霍尔传感器20、30、40和50的霍尔元件的中间的连接触点如此相互连接,使得霍尔传感器20、30、40和50分别关于霍尔触点C1、C2、C3和C4并联连接,并且就对称轴线SV而言,霍尔传感器20、30、40和50的四个与霍尔触点Cl、C2、C3和C4之一连接的霍尔元件中的每一个具有到对称轴线SV相同的距离。
[0041]在图7的图形中示出另外的根据本发明的在经细分的第四连接配置中的对于每个霍尔传感器20、30、40和50具有四个霍尔元件的霍尔传感器设备10的实施方式。霍尔传感器设备形成四边形。以下仅仅阐述与在图6的图形中所示出的实施方式的区别。在四个霍尔传感器20、30、40和50的每一个中,每个霍尔传感器20、30、40和50的四个霍尔元件中的一个总是布置在四边形的一个象限中。显然,每个霍尔传感器20、30、40和50的四个霍尔元件尽管分散地布置但以以上所提到的串联电路连接。在此,霍尔传感器20、30、40和50中的每一个的各个霍尔兀件如此分布,使得四个霍尔兀件中的每一个相对于霍尔传感器设备10的共同的重心轴线或者对称轴线SV具有到对称轴线SV的相同的距离。此外,相应的霍尔传感器20、30、40和50的两个霍尔元件总是关于对称轴线SV彼此镜像对称地布置,并且具有到对称轴线SV的相同的距离。此外,各个传感器重心轴线SH10、SH20、SH30和SH40与对称轴线SV重合。不同于图6地,霍尔元件的中间的连接触点在四边形的每个象限之内连接,并且分别与四个霍尔触点C1、C2、C3、C4中的一个连接。
[0042]霍尔元件分散的优点在于,强烈地抑制磁通密度在霍尔传感器10的区域中的静态扩散的影响。由此能够进一步降低霍尔传感器设备10的偏移电压。
[0043]应指出,不同于霍尔元件的所示出的实施方式地,不同于连接触点布置在一条直线上的布置地,霍尔元件也可以具有连接触点相对于彼此错开的布置。由此,霍尔传感器20、30、40和50的连接触点不再布置在一条直线上。尽管如此,各个霍尔元件如此具有相同的结构布局,使得在印制电路层面之下,在沿着连接触点的成排的布置的横截面中,霍尔元件的相应的构造相对于彼此不可区分。同样,不同于现有的相互平行地构造的布置地,各个霍尔元件也能够扭转到彼此地形成连接触点的相应的直线,使得从霍尔元件到霍尔元件的通过连接触点的排延伸的直线相对于彼此具有角度,即,所述霍尔元件相对于彼此不在同一方向上定向。研究表明,偏移电压的大小与此无关。
[0044]在图8a的图形中,绘出在霍尔传感器设备10的运行电流IB的大小上的偏移电压V0FF。在此,图8a根据霍尔触点Cl、C2、C3、C4的根据自旋电流方法的使用示出偏移电压VOFF的变化过程。对于偏移电压VOFF的两个变化过程有:偏移电压VOFF随着运行电流IB的大小的增加在量值方面变得更大,并且超过轴截距a或-a。
[0045]此外,图8b示出在对于多个霍尔传感器设备10执行自旋电流方法之后的残余偏移Vres,所述霍尔传感器设备构造在晶片上。沿着Y轴线绘出剩余的偏移电压Vres,其中,沿着X轴线绘出所测量的霍尔传感器设备。根据图8b的图形,所测量的偏移电压的每个点相应于所述霍尔传感器设备之一。要指出,相对于在图8中的示图,Y轴线的标度以因子100展开地映射,以便从整理上还能够示出偏移电压。据此,通过根据本发明的霍尔传感器设备能够极其强烈地降低偏移电压,并且因此测量区域能够强烈地提高到小的磁场强度。换言之,霍尔传感器设备具有提高的动态性范围。
[0046]此外表明,在霍尔传感器设备之间的偏移电压的变动(Stremmg)也非常小。那么,由不同霍尔传感器设备的偏移电压的多次测量得出,标准偏差S和-S仅仅非常小,即在超过所测量的霍尔传感器设备的90%中,所测量的偏移电压VOFF非常接近平均值MW。
【主权项】
1.一种霍尔传感器设备(10),其构造在半导体本体上,所述霍尔传感器设备具有第一霍尔传感器(10)和第二霍
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