[发明专利]齿轮位置/速度传感器

权利要求书

1.一种齿轮位置/速度传感器，包括传感电路、背磁铁，磁屏蔽层及基板，所述磁屏蔽层与所述基板形成容置空间，所述传感电路与所述背磁铁位于所述容置空间且设置在所述基板的一侧，所述基板开设有开口以显露所述传感电路，且所述传感电路与齿轮为位置相对应设置，通过外接电源控制所述传感电路输入，所述传输电路的输出电压输出至外部电路，齿牙的移动控制所述背磁铁产生驱动所述齿轮的磁场，其特征在于，所述传感电路包括二个连接方向相反的磁隧道结磁阻组件，所述两个磁隧道结磁阻组件邻近所述齿轮的齿牙。

2.如权利要求1所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述传感电路包含惠斯通电桥，所述惠斯通电桥的输出端连接外部电路，所述惠斯通电桥的每个电桥均连接有所述二个连接方向相反的磁隧道结磁阻组件，所述两个磁隧道结磁阻组件邻近所述齿轮的齿牙。

3.如权利要求2所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，还包括设置于基板上的信号处理芯片，所述信号处理芯片连接所述传感电路，以替代的控制所述传感电路的信号输出输入；所述惠斯通电桥的输出端连接所述信号处理芯片。

4.如权利要求1所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述磁隧道结磁阻组件的每一者，其结构包括顶电极、自由层、势垒层、钉扎层、底电极及硅基底。

5.如权利要求4所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述顶电极的形成材料为Ti、TiN、Ta、TaN、W、WN或其组合；所述顶电极的厚度为50-100nm。

6.如权利要求4所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述顶电极的形成是采用物理气相沉积的方式实现。

7.如权利要求4所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述自由层由铁磁性材料形成，其为Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/(CoFeB、CoB或FeB)，(CoFeB、CoB或FeB)/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co，(CoFeB、CoB或FeB)/Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co，(CoFeB、CoB或FeB)/(Pt、Pd、Ni或Ir)/(CoFeB、CoB或FeB)，Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co/(CoFeB、CoB或FeB)，(CoFeB、CoB或FeB)/Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co/(CoFeB、CoB或FeB)，(CoFeB、CoB或FeB)/X/Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co/X/(CoFeB、CoB或FeB)，(CoFeB、CoB或FeB)/X/Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)，Co/(Pt、Pd、Ni或Ir)/Co/X/(CoFeB、CoB或FeB)，其中含B的铁磁性材料中，B含量为15％-40％，FeCoB材料中，Fe与Co的比例为3：1到1：3；所述自由层的厚度为1.5-2.5nm；其中，X为W，Mo，V,Nb，Cr，Hf，Ti，Zr，Ta，Sc，Y，Zn，Ru或Os，厚度为0.2-0.5nm。

8.如权利要求4所述的齿轮位置/速度传感器，其特征在于，所述势垒层由绝缘的非磁性金属氧化物材料形成，其为MgO、MgZnO、MgBO或MgAlO；优选的为MgO；所述势垒层的厚度为2-5nm。