[实用新型]电流传感器芯片

说明书

电流传感器芯片，包括：基底；设置于所述基底上的电流导体，所述电流导体通过连接电极与外部被测导体相连；设置于所述基底上的磁阻传感单元，所述磁阻传感单元对称设置于每一所述电流导体的两侧，所述磁阻传感单元通过输出电极输出检测信号。本实用新型在电流导体的两侧对称设置磁阻传感单元，利用磁阻传感单元作为磁场检测元件，由于传感器的传感部分以及电流导体均位于芯片内部，可以消除外界磁场的干扰，具有更高的稳定性，而且磁阻传感单元耗能低，可以降低传感器的功耗。同时本实用新型的传感器可以采用半导体工艺制备，不仅提高了产品的集成度，结构更紧凑，体积更小，也降低了生产成本，便于实现大规模生产。

技术领域

本实用新型属于电流感测技术领域，尤指涉及一种电流传感器芯片。

背景技术

当电流流过导体时会在空间中产生磁场，该磁场与电流的大小成正比，且磁场在导体周围呈圆周分布。通过探测电流所产生的磁场大小，可以检测得到被测电流的大小。传统的采用磁场检测式的电流传感器，由于无法区分环境中的干扰磁场，因此存在灵敏度低、性能不稳定等缺点。另外，随着智能电网、物联网技术的发展，对芯片级电流测量方案的需求越来越多，传统的电流传感器因集成度不高、体积大、制造一致性差，在应用上受到了限制。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可避免磁场干扰、集成度高的电流传感器芯片及其制备方法。

为了实现上述目的，本实用新型采取如下的技术解决方案：

电流传感器芯片，包括：基底；设置于所述基底上的电流导体，所述电流导体通过连接电极与外部被测电流源相连；设置于所述基底上的磁阻传感单元，所述磁阻传感单元对称设置于所述电流导体的两侧,所述磁阻传感单元通过输出电极输出检测信号。

进一步的，所述电流导体包括偶数段相互平行的导体段，所述导体段之间首尾相连，且相邻的导体段之间的距离大于所述电流导体的宽度。

进一步的，所述磁阻传感单元包括钉扎层、自由层和非磁层，所述非磁层位于钉扎层和自由层之间；所述钉扎层的磁化方向垂直于芯片表面，所述自由层的磁化方向平行于芯片表面。

进一步的，所述磁阻传感单元和所述电流导体之间设置有绝缘层。

进一步的，所述磁阻传感单元为TMR单元或GMR单元。

由以上技术方案可知，本实用新型利用电流导体在外围对称位置处的磁场在z轴方向上可以产生大小相同、方向相反的磁场分量的特性，在电流导体的两侧对称设置磁阻传感单元，利用磁阻传感单元作为磁场检测元件，根据被测电流产生的磁场强度来测定电流的大小，由于传感器的传感部分以及电流导体均位于芯片内部，可以消除外界磁场的干扰，具有更高的稳定性，而且磁阻传感单元耗能低，可以降低传感器的功耗。同时本实用新型的传感器可以采用半导体工艺制备，不仅提高了产品的集成度，结构更紧凑，体积更小，也降低了生产成本，便于实现大规模生产。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1a为本实用新型实施例的结构示意图；

图1b为本实用新型实施例局部剖视图；

图2a为电流导体和磁阻传感单元的位置示意图；

图2b为电流导体中通入电流时其外围磁场的示意图；

图2c为电流导体中通入电流时其左侧的磁阻传感单元所在位置的磁场线示意图；

图2d为电流导体中通入电流时其右侧的磁阻传感单元所在位置的磁场线示意图；