[发明专利]具有后偏置磁体和半导体芯片元件的设备

说明书

技术领域

本发明涉及具有后偏置磁体和半导体芯片元件的设备。

背景技术

磁场传感器当今典型地包含半导体芯片并且此外可以包括磁体，其如此定向，使得它偏转通过芯片的检测段的磁力线，或者磁化可磁化的元件，例如显极转子(Polrad)的元件。这种磁体也公知为后偏置(Backbias)磁体。具有后偏置磁体的磁场传感器例如作为位置传感器或者转速传感器使用，但是也为磁场的其他检测使用。

磁场传感器的一个例子包含在系统载体上安置的芯片传感器。在一些情况下仅向在永久磁体和可移动的部件例如齿轮之间定位芯片传感器的用户提供芯片传感器。可能的是，用户在此弯曲系统载体，以便把芯片传感器以优选的定向定位。然而除优选的定向外，通过芯片传感器实现希望的磁场方向，例如用于GMR传感器的垂直的磁场穿透，在使用期间可能是困难的。涉及使用常规磁场传感器的上述两个方面是不希望的。

磁场传感器的另一个例子包含芯片传感器组件，其相对于多极磁性齿轮定位。在这种情况下齿轮提供磁场。这种多极磁性齿轮是复杂的和耗费的，并且芯片传感器组件仍然经受上述不希望的限制。

发明内容

本发明所基于的任务在于，提供一种要成本低地制造的并且高度集成的设备。

该任务通过具有权利要求1的特征的设备和通过具有权利要求11的特征的用于制造设备的方法解决。

一个方面是提供一种设备，其具有以下：后偏置磁体、半导体芯片元件，其中半导体芯片元件具有用于测量磁场强度的传感器并且其中在后偏置磁体的接触侧和半导体芯片元件的接触侧构成接触面，并且其中半导体芯片元件的接触侧这样具有一个或者多个结构，使得后偏置磁体的接触面相应于半导体芯片元件的结构来形成。

上述设备通过在对后偏置磁体的接触侧处在半导体芯片元件中设置一个或者多个结构能够实现：相应于在半导体芯片元件的接触侧处的结构可以形成后偏置磁体的接触面。由此能够相应于半导体芯片元件中的结构在接触面处构成后偏置磁体的结构，其确定或者影响由后偏置磁体产生的磁场。通过直接接触能够实现负责形成后偏置磁场的结构的非常精确的定位。这又引起，通过这种制造方法能够通过磁场的非常可再生的调整制造具有后偏置磁体的磁场传感器。这里所述设备能够用很少的生产步骤制造，并且因此也能够以很低成本制造。

该半导体芯片元件可以是单半导体芯片、多个半导体芯片的堆叠或者半导体芯片元件与对于该半导体芯片附加的元件的组合系统(Verbundsystem)。这里半导体芯片元件的接触面可以是半导体材料表面，也就是说例如半导体芯片的后侧的半导体材料表面。此外在实施例中可以在半导体芯片的后侧上设置附加的层，其中所述一个或者多个结构部分地或者完全地设置在该附加的层中。因此在这里半导体芯片元件的接触面可以由该附加的层的材料组成，其可以具有半导体材料或者不同于半导体材料的材料。在组合系统的实施方式中，半导体芯片元件的接触面可以是对于半导体芯片附加的元件的表面。

在一种实施方式中，该设备此外可以具有半导体芯片，其中半导体芯片的朝向后偏置磁体的侧具有另外的结构，并且其中半导体芯片的所述另外的结构和后偏置磁体的结构如此构造，使得它们彼此衔接(greifen)并且半导体芯片和后偏置磁体通过接触面彼此固定连接。由此例如能够避免或者至少强烈地减少不同层的分层(delaminieren)，并且因此能够提高质量和寿命。

在一种实施方式中，该设备的后偏置磁体可以具有可磁化的或者磁性的喷射材料，例如塑料粘结的(kunststoffgebunden)喷射材料，其具有带有可磁化的或者磁性的材料的粒子。塑料粘结的喷射材料能够简单地并且成本低地取得并且例如在压铸方法中能够简单地处理。在本实施例中，在半导体芯片元件中在一侧实现的结构用可磁化的或者磁性的喷射材料包围，其中喷射材料在喷射方法期间匹配于半导体芯片元件中的结构，使得在硬化后构成后偏置磁体的形状，该形状相应于半导体芯片元件中的一个或者多个结构。换句话说，在半导体芯片元件中实现的结构在接触侧表示模型或者形状，其引起在对半导体芯片元件的接触侧相应于该形状构成后偏置磁体。

在一种实施方式中，半导体芯片元件的结构可以通过蚀刻构成。以干蚀刻方法以及以湿蚀刻方法对半导体的蚀刻能够成本低地并且快速地实现。

在另一实施方式中，设备的由后偏置磁体产生的磁力线能够借助半导体芯片元件的结构的造型可调整。由此能够灵活地并且例如精确地匹配于传感器的位置地调整磁力线。