[实用新型]一种用于高强度磁场的单芯片参考桥式磁传感器

权利要求书

1.一种用于高强度磁场的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，该传感器包括:

一个基片；

至少一个沉积在所述基片上的参考臂，所述参考臂包含有至少一行/列由一个或者至少两个相同的磁电阻传感元件电连接构成的参考元件串；

至少一个沉积在所述基片上的感应臂，所述感应臂包含有至少一行/列由一个或者至少两个相同的磁电阻传感元件电连接构成的感应元件串；

至少一个衰减器和至少两个屏蔽结构，所述衰减器与所述屏蔽结构相交错间隔地排列，所述衰减器和所述屏蔽结构的形状相同，所述屏蔽结构的宽度和面积分别比所述衰减器的宽度和面积大；

所述参考臂与所述感应臂连接构成一电桥；

每个所述参考元件串上对应设置有一屏蔽结构，每个所述感应元件串上对应设置有一衰减器，所述参考元件串位于所述屏蔽结构的下方或上方，所述感应元件串位于所述衰减器的下方或上方；

所述参考元件串和所述感应元件串的行/列数相同，并沿纵向或横向相交错间隔地排布；

所述感应元件串处磁场的增益系数大于所述参考元件串处磁场的增益系数。

2.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，构成所述参考元件串和构成所述感应元件串的所述磁电阻传感元件为选自AMR、GMR、TMR传感元件中的一种。

3.根据权利要求2所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述磁电阻传感元件为GMR自旋阀结构、GMR多层膜结构、TMR自旋阀结构或者TMR三层膜结构。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述电桥为半桥、全桥或者准桥。

5.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述感应臂和所述参考臂上的所述磁电阻传感元件的个数相同。

6.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，每个所述感应元件串与相邻的所述参考元件串之间均相隔间距L，当所述衰减器的个数为奇数时，正中间有两个所述参考元件串相邻且两者之间的间距为2L ，当所述衰减器的个数为偶数时，正中间有两个所述感应元件串相邻且两者之间的间距为2L。

7.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述衰减器的个数N不少于所述感应元件串的行/列数，所述屏蔽结构的个数M不少于所述参考元件串的行/列数，并且N<M，其中N、M均为正整数。

8.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述基片包括了集成电路，或与包括了集成电路的其它基片相连接。

9.根据权利要求8所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述集成电路为CMOS、BiCMOS、Bipolar、BCDMOS或SOI，所述参考臂与所述感应臂直接沉积在所述基片的集成电路上面。

10.根据权利要求8所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述基片为ASIC芯片，所述ASIC芯片含有偏移电路、增益电路、 校准电路、温度补偿电路和逻辑(logic)电路中的任一种或至少两种电路。

11.根据权利要求10所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述逻辑电路为数字开关电路或者旋转角度计算电路。

12.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述屏蔽结构和所述衰减器的形状均为沿横/纵向延伸的长条形阵列。

13.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述单芯片参考桥式磁传感器的输入输出连接端电连接于半导体封装的输入输出连接端，所述半导体封装的方法包括焊盘引线键合、倒装芯片、球栅阵列封装、晶圆级封装或板上芯片封装。

14.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述单芯片参考桥式磁传感器的工作磁场强度为20~500高斯。

15.根据权利要求1所述的单芯片参考桥式磁传感器，其特征在于，所述屏蔽结构将所述参考元件串完全覆盖。