[发明专利]霍尔传感器

说明书

一种霍尔传感器，具有至少四个传感器端子和多个霍尔传感元件，所述至少四个传感器端子用于连接霍尔传感器，所述多个霍尔传感元件具有元件端子。将该霍尔传感元件与元件端子在传感器端子之间的连接网格中进行互连，该连接具有多于一个维度。霍尔传感元件被物理地布置在具有多于一个维度并且不同于连接网格的布置网格中。该霍尔传感元件中的至少一些被连接至连接网格中的至少两个相邻霍尔传感元件。

本发明涉及一种霍尔传感器，特别是具有多个霍尔传感元件的霍尔传感器。

集成霍尔传感器通常具有可能在10mT范围内的偏移量。通过使用电流旋转技术(current spinning technique)来减少这种偏移量是众所周知的。这种电流旋转技术在换流(commuting)霍尔传感器的电触点时，产生所得的几个测量值的算术和或算术差。所得算术和或算术差通常仍包含一些小的偏移量，通常将其称为残差偏移量。对于横向霍尔传感器，这种残差偏移量的常见范围在20μΤ和200μΤ之间，并且对于垂直霍尔传感器，这种残差偏移量的常见范围在200μΤ和2mΤ之间。对于像测量地球磁场的水平分量的几个应用，这种残差偏移量范围仍然太高。例如，地球磁场的水平分量大约是20μΤ。

要实现的目的是提供一种改进的霍尔传感器，其允许具有进一步减少的残差偏移量的测量值。

该目的是以独立权利要求的主题来实现的。改进和实施例是从属权利要求的主题。

在本申请人的先前申请WO 2013/053534 A1(其导致了欧洲专利EP 2766740Bl并且还被公布为处于国家阶段的US 2014/0327435 A1)中，描述了一种包括多个霍尔传感元件的霍尔传感器，所述多个霍尔传感元件被互连在该霍尔传感器的传感器端子之间的网格结构中。这些公布的的内容在此全文并入。由于该网格状的互连，所以多个霍尔传感元件可以经由传感器端子像单个霍尔传感器那样接触。例如，矩阵状布置，特别是二维或二维以上网格由霍尔传感元件的电连接形成。

本发明基于如下思想：霍尔传感元件的物理布置可以不同于由霍尔传感元件之间的互连导致的逻辑布置或电布置。例如，单个霍尔传感元件被放置在布置网格中，例如在半导体本体上，并且由不同于布置网格的连接网格中的特定接线进行互连。每个传感元件在连接网格中具有相关联的连接网格位置并且在布置网格中具有布置网格位置。比较这两个网格时，这两个位置是不同的。例如，在布置网格中邻近的(即相邻地位于布置网格中的)霍尔传感元件在连接网格中可以不相互连接。因此，布置网格的一个区域中的生产效应(production effects)可能由于不同的电互连而对残差偏移量具有减小的影响。

根据改进的霍尔传感器概念的霍尔传感器的示例性实施例包括用于连接霍尔传感器的至少四个传感器端子。霍尔传感器进一步具有多个具有元件端子的霍尔传感元件。霍尔传感元件与元件端子在传感器端子之间的连接网格中的连接网格位置处进行互连，其中连接网格具有多于一个维度，即至少是二维。霍尔传感元件被物理地布置在具有多于一个维度并且不同于连接网格的布置网格中的布置网格位置处。对于霍尔传感元件中的至少一些，特别是对于霍尔传感元件中的大多数，相关联的连接网格位置不同于相关联的布置网格位置。霍尔传感元件中的至少一些霍尔传感元件被连接至连接网格中的至少两个相邻霍尔传感元件。例如，霍尔传感元件中的大多数霍尔传感元件被连接至连接网格中的至少两个相邻霍尔传感元件。在一些实施方式中，霍尔传感元件中的每个都被连接至连接网格中的至少两个相邻霍尔传感元件。

优选地，霍尔传感元件中的每个都被配置为提供其元件端子中的两个之间的单独传感器值。此外，优选地，被互连在连接网格中的霍尔传感元件可以经由传感器端子像单个霍尔传感器那样被接触。

对于其中布置网格不同于连接网格的这种实施例，其脱离了局部邻域(localneighbourhood)连接的专用。相反，采用了到至少第二邻近霍尔传感元件的更长距离的电连接。例如，有利于良好的残差偏移量的对称效应可以被用于放置被电互连的霍尔传感元件。