[发明专利]磁传感器芯片及其制作方法

说明书

技术领域

本发明属于磁传感器技术领域，具体涉及一种磁传感器芯片及其制作方法。

背景技术

敏感单元能够对磁场、电流、应力应变、温度、光等变化引起的磁变化起敏感作用并导致其磁性能发生变化。磁传感器是利用敏感单元的磁性能的变化特性，并将磁性能的变化转换成电信号，再分析电信号获得对应的物理量、特别是微弱信号的物理量的器件，其被广泛应用于航空、航天、微电子，地质探矿、医学成像、信息采集以及金融及军事等领域。

在传统的工业领域里，线圈式磁传感器是应用较为广泛的磁传感器，但由于其体积大，灵敏度低和制作工艺复杂而难以集成，因此越来越不能适应现代社会发展的需要。

为此，相关技术人员利用磁感应薄膜来制作磁传感器，即利用磁感应薄膜形成惠斯通电桥电路，并利用惠斯通电桥电路获得感应磁变化。这种磁传感器不仅体积小，灵敏度高，易于集成，而且响应快、分辨率高、稳定性和可靠性高，因此具有广泛地应用前景。

目前公开的磁传感器均是由相互平行且钉扎方向相反的磁敏感薄膜组成，图1为现有磁传感器芯片的电路原理图。如图1所示，R1和R2表示两个磁感应薄膜，箭头表示钉扎方向。这种由钉扎方向相反的磁敏感薄膜构成的磁传感器在制作过程中，需要实施两道工艺才能获得钉扎方向相反的磁敏感薄膜。由于受加工条件的限制，两道加工工艺导致钉扎方向相反的磁敏感薄膜对称性较差，这限制了磁传感器的灵敏性和分辨率。

图2为钉扎方向相反的两个磁感应薄膜的磁滞回线曲线图，其中，横坐标表示磁场，单位(奥斯特，简称oe)；纵坐标表示电阻，单位欧姆(ohm)；较细的线表示R1的磁滞回线，较粗的线表示R2的磁滞回线。如图2所示，钉扎方向相反的两个磁感应薄膜的磁滞回线的对称性较差。

发明内容

本发明要解决的技术问题就是针对传统磁传感器中存在的上述缺陷，提供一种磁传感器芯片及制作方法，其灵敏性和分辨率高。

为解决上述技术问题，本发明提供一种磁传感器芯片，包括基板、磁敏感薄膜对以及薄膜焊盘，所述磁敏感薄膜对和所述薄膜焊盘设置在所述基板的表面，所述磁敏感薄膜对由所述薄膜焊盘电性连接，其特征在于，所述磁敏感薄膜对的钉扎方向相同，而且相邻所述磁敏感膜内电流的流向相反。

其中，包括一对所述磁敏感薄膜对、电压输入薄膜焊盘、接地薄膜焊盘、信号输出薄膜焊盘和导线，借助所述导线、所述电压输入薄膜焊盘、接地薄膜焊盘、信号输出薄膜焊盘将所述第一磁感应膜和所述第二磁感应膜连接成惠斯通半桥电路。

其中，所述电压输入薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的尾端，所述信号输出薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的首端和第二磁感应膜的首端，所述接地薄膜焊盘设置在第二磁感应膜的尾端；或者，

所述电压输入薄膜焊盘设置在第二磁感应膜的尾端，所述信号输出薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的首端和第二磁感应膜的首端，所述接地薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的尾端；或者，

所述电压输入薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的首端，所述信号输出薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的尾端和第二磁感应膜的尾端，所述接地薄膜焊盘设置在第二磁感应膜的首端；或者，

所述电压输入薄膜焊盘设置在第二磁感应膜的首端，所述信号输出薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的尾端和第二磁感应膜的尾端，所述接地薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的首端。

其中，包括两对相互平行设置的所述磁敏感薄膜对、电压输入薄膜焊盘、接地薄膜焊盘、第一信号输出薄膜焊盘、第二信号输出薄膜焊盘以及导线，利用所述导线和所述电压输入薄膜焊盘、接地薄膜焊盘、第一信号输出薄膜焊盘、第二信号输出薄膜焊盘将所述两对磁敏感薄膜对连接成惠斯通全桥电路。

其中，第一信号输出薄膜焊盘设置在所述第一磁感应膜的首端和第四磁感应膜的首端，第二信号输出薄膜焊盘设置在所述第二磁感应膜的尾端和第三磁感应膜的尾端，电压输入薄膜焊盘设置在所述第一磁感应膜的尾端和第二磁感应膜的首端，接地薄膜焊盘设置在所述第四磁感应膜的尾端和第三磁感应膜的首端；或者，

第一信号输出薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的首端和第四磁感应膜的首端，第二信号输出薄膜焊盘设置在所述第二磁感应膜的尾端和第三磁感应膜的尾端，电压输入薄膜焊盘设置在第一磁感应膜的尾端，接地薄膜焊盘设置在第三磁感应膜的首端，第二磁感应膜的首端与第四磁感应膜的尾端电性连接；或者，