[发明专利]具有三维感测的集成磁通门装置

说明书

本发明所描述的示例包括电磁感测装置(100)，其具有封装基板(102)、安装在封装基板(102)上的第一管芯(110)以及安装在封装基板(102)上的第二管芯(150)。第一管芯(110)包括第一集成电路(113)和形成在第一集成电路(113)上方的第一磁芯(116)。第一磁芯(116)具有平行于封装基板(102)的平坦表面(103)的第一感测轴(132)。第二管芯(150)包括第二集成电路(153)和形成在第二集成电路(153)上方的第二磁芯(156)。第二磁芯(156)具有正交于封装基板(102)的平坦表面(103)的第二感测轴(172)。

技术领域

本发明涉及用于制造电磁感测装置的系统和技术。

背景技术

磁通门装置通常包括磁芯结构和围绕磁芯盘绕的线圈构件。磁通门装置可用于检测邻近相关联磁芯结构的环境中的磁通量的变化。已尝试将磁通门装置与集成电路接合以用于实现各种工业应用。例如，与控制电路接合的磁通门装置可适于用作马达控制系统中使用的电流测量装置，或者用作机器人系统中使用的位置感测装置。然而，这些解决方案通常实现成本高且操作复杂，并且它们通常不在单个封装平台中提供三维(3D)感测。

发明内容

在所描述的示例中，电磁感测装置包括安装在封装基板上的多个集成磁通门管芯。集成磁通门管芯中的一个制造成具有缩短的垂直边缘，使得该集成磁通门管芯可通过缩短的垂直边缘安装在封装基板上。集成磁通门管芯的感测方向通常正交于各自的垂直边缘。有利地，具有缩短的垂直边缘的集成磁通门管芯提供正交于封装基板的平坦表面的感测方向。

在一个示例性实施方式中，集成磁通门装置包括封装基板、第一集成磁通门管芯以及第二集成磁通门管芯。第一集成磁通门管芯和第二集成磁通门管芯两者均安装在封装基板的平坦表面上。第一集成磁通门管芯包括第一半导体基板和形成在第一半导体基板上的第一集成电路。第一集成磁通门管芯也包括形成在第一集成电路上方且平行于封装基板的平坦表面取向的第一磁芯。第二集成磁通门包括第二半导体基板和形成在第二半导体基板上的第二集成电路。第二集成磁通门也包括形成在第二集成电路上方且正交于封装基板的平坦表面取向的第二磁芯。

在另一示例性实施方式中，电磁感测装置包括封装基板、安装在封装基板上的第一管芯以及安装在封装基板上的第二管芯。第一管芯包括第一集成电路和形成在第一集成电路上方的第一磁芯。第一磁芯具有平行于封装基板的平坦表面的第一感测轴。第二管芯包括第二集成电路和形成在第二集成电路上方的第二磁芯。第二磁芯具有正交于封装基板的平坦表面的第二感测轴。

在又一示例性实施方式中，集成磁通门电路包括基板、形成在基板上的电路以及形成在电路上方的磁通门。该电路包括具有在基板上形成的有源区的晶体管以及在有源区上方形成以为晶体管提供互连的金属层。磁通门包括形成在金属层上方的第一磁芯段、平行于第一磁芯段对准的第二磁芯段以及围绕第一磁芯段和第二磁芯段盘绕以建立聚集磁芯的线圈。

附图说明

图1示出根据一个方面的电磁感测装置的横截面侧视图。

图2示出根据另一方面的电磁感测装置的部分暴露的透视图。

图3示出根据一个方面的三维(3D)电磁感测装置的俯视图。

图4示出根据另一方面的另一3D电磁感测装置的俯视图。

具体实施方式

各附图中的相似参考符号表示相似元件。该图未按比例绘制。

示例实施例包括3D感测磁通门装置，可使用可与一个或多个控制电路集成的低成本且高产量的工艺制造该3D感测磁通门装置。