[实用新型]一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片

权利要求书

1.一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，用于探测磁性介质所产生的Z轴方向磁场分量在XY平面内的梯度，其特征在于，所述磁电阻Z轴梯度传感器芯片包括：

Si衬底、位于所述Si衬底上的电互连成全桥梯度计或半桥梯度计的磁电阻传感单元、位于所述Si衬底上的两个或两组通量引导器；所述磁电阻传感单元位于所述通量引导器的上方或下方，且具有平行于所述Si衬底表面的敏感方向，所述通量引导器用于将所述磁性介质所产生的Z轴方向磁场分量转变成沿所述磁电阻传感单元的敏感方向；

所述每组通量引导器包含至少两个通量引导器，所述两个或两组通量引导器之间的间距为Lg，所述全桥梯度计或半桥梯度计中相对桥臂之间的间距为Lg。

2.根据权利要求1所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述磁电阻传感单元为GMR和/或TMR传感单元。

3.根据权利要求1所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述通量引导器为选自Co、Fe和Ni中的一种或几种元素组成的软磁合金。

4.根据权利要求1所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述通量引导器为长条形状，其长轴沿Y轴方向，短轴沿X轴方向,其长度Ly大于其宽度Lx和厚度Lz。

5.根据权利要求4所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述磁电阻传感单元到对应的所述通量引导器的Y轴方向中心线的垂直距离小于或等于1/3*Lx。

6.根据权利要求4所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述磁电阻传感单元的位置到所述Y轴方向中心线的垂直距离越大，或所述通量引导器的厚度Lz越大，或所述通量引导器的宽度Lx越小，所述磁电阻传感单元的磁场灵敏度越高。

7.根据权利要求4所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，包含两个所述通量引导器，排列成两行一列的阵列，其行方向为Y轴方向，列方向为X轴方向。

8.根据权利要求7所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述半桥梯度计中的两个桥臂分别对应于所述两个通量引导器，所述两个桥臂位于对应的通量引导器的Y轴中心线的同一侧的相同位置，两个所述桥臂上的所述磁电阻传感单元具有相同的敏感方向。

9.根据权利要求7所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述全桥梯度计中的两个半桥分别对应于所述两个通量引导器，每个所述半桥的两个桥臂对称分布在对应的通量引导器的Y轴中心线两侧，与同一电源电极相连的两个桥臂位于对应的通量引导器的Y轴中心线的同一侧的相同位置，所述全桥梯度计中的所述磁电阻传感单元具有相同的敏感方向。

10.根据权利要求7所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述全桥梯度计的两个半桥中任一半桥的两个桥臂分别位于两个通量引导器的Y轴中心线的同一侧的相同位置，与同一电源电极相连的两个桥臂对应同一通量引导器且对称分布在该通量引导器的Y轴中心线两侧，所述全桥梯度计中的所述磁电阻传感单元具有相同的敏感方向。

11.根据权利要求4所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，每组通量引导器均为2*N(N>1)个，所述两组通量引导器成两行一列的阵列，且行方向沿Y轴方向，列方向为X轴方向；每组通量引导器成N行一列的阵列，行方向沿Y轴方向，列方向为X轴方向；每组通量引导器之间的行间距Ls远小于Lg。

12.根据权利要求11所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述半桥梯度计的两个桥臂上的磁电阻传感单元分别对应所述两组通量引导器的N个通量引导器，且所述两个桥臂上的磁电阻传感单元位于对应的通量引导器的Y轴中心线的同一侧的相同位置，所述磁电阻传感单元具有相同敏感方向。

13.根据权利要求11所述的一种磁电阻Z轴梯度传感器芯片，其特征在于，所述全桥梯度计中的两个半桥的磁电阻传感单元分别对应于所述两组通量引导器的N个通量引导器，每个所述半桥的两个桥臂的磁电阻传感单元对称分布在对应的通量引导器的Y轴中心线两侧，与同一电源电极相连的两个桥臂的磁电阻传感单元分别对应所述两组通量引导器的N个通量引导器且位于对应的通量引导器的Y轴中心线的同一侧的相同位置，所述全桥梯度计的磁电阻传感单元具有相同敏感方向。