[发明专利]一种单芯片差分自由层推挽式磁场传感器电桥及制备方法

摘要

本发明提出了一种单芯片差分自由层推挽式磁场传感器电桥及制备方法。磁场传感器电桥包括衬底、错列软磁通量集中器阵列、以及位于衬底上具有X向磁敏感方向的GMR自旋阀或者TMR磁电阻传感单元阵列，软磁通量集中器包含平行于X轴和Y轴的边以及四个角，从左上位置顺时针依次标记为A、B、C和D，磁电阻传感单元位于软磁通量集中器之间间隙处，同时对应软磁通量集中器A、C角位置以及B、D角位置的磁电阻传感单元分别定义为推磁电阻传感单元和挽磁电阻传感单元，推磁电阻传感单元电连接成一个或多个推臂，挽磁电阻传感单元电连接成一个或多个挽臂，推臂和挽臂电连接成推挽式传感器桥。该发明功耗低，磁场灵敏度高，可以测量Y方向磁场。

主权项

一种单芯片差分自由层推挽式磁场传感器电桥，其特征在于，包括：位于X‑Y平面上的衬底；一个错列排列的软磁通量集中器阵列，其每个软磁通量集中器具有平行于X轴和Y轴的边，以及四个角，所述四个角从左上位置开始顺时针方向依次标记为A，B，C和D；位于所述衬底上的磁电阻传感单元阵列，其包括位于所述软磁通量集中器之间的间隙处的磁电阻传感单元；位于任意软磁通量集中器的A和C角位置附近的所述磁电阻传感单元称为推磁电阻传感单元；位于任意软磁通量集中器的B和D角位置附近的所述磁电阻传感单元称为挽磁电阻传感单元；所有所述推磁电阻传感单元电连接成一个或多个推臂；所有所述挽磁电阻传感单元电连接成一个或多个挽臂；所有所述推臂和所有所述挽臂电连接成一个推挽式传感器桥;所述的一种单芯片差分自由层推挽式磁场传感器电桥还包括测试线圈和重置线圈;所述测试线圈分别位于所述磁电阻传感单元的正上方或者正下方，所述测试线圈的电流方向平行于所述Y轴方向，且测试时流经所述推磁电阻传感单元和所述挽磁电阻传感单元分别对应的所述测试线圈的电流方向相反且大小相同;所述重置线圈位于所述磁电阻传感器的正下方或者正上方，所述重置线圈的电流方向平行于所述X轴方向，流过所述推磁电阻传感单元和挽磁电阻传感单元分别对应的所述重置线圈的电流大小相同且方向相同。