[发明专利]一种优化的磁阻传感器及磁阻感测结构

说明书

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种磁阻传感器及单芯片，其中，包括：一基体，于基体的平面设置至少一个倾斜沟槽，倾斜沟槽包括两个斜面，每个斜面设置多个串联的磁阻感测单元，每个磁阻感测单元上设置有多个导体单元，形成至少一桥臂；多个导体单元和多个磁阻感测单元均延伸至基体的平面和斜面的底部平面。有益效果：便于感测垂直方向磁分量和\或水平方向磁分量，可减低斜面角度偏大时斜面刻蚀偏差带来的灵敏度低下的问题，弥补工艺误差且提高磁场的测量精度，以及提高产品的整体良率。

技术领域

本发明涉及传感器技术领域，尤其涉及一种优化的磁阻传感器及磁阻感测结构。

背景技术

磁阻原理指的是空间环境内的磁场强弱及方向变化会引起磁感应结构的自身电阻值发生变化，进而可依据电阻值的变化量来测量空间环境内的磁场强度及方向。通常分布在平面内的磁感应结构只能测量其所在平面内的磁场分量，而对与其垂直的磁场分量的测量结果无感应。

现有技术中，通常采用的一种方式是芯片将平面的磁阻芯片与封装体垂直竖起来，来检测在垂直方向的磁场分量，如图1所示，然而该技术方案在封装过程中存在角度误差，工艺打线相对复杂，成本较高；另一种方式是在芯片表面设置垂直沟槽或倾斜沟槽，并可与专用集成电路集成为单芯片结构，也可通过封装打线组成双芯片结构，该技术方案的核心技术是在芯片表面设置垂直沟槽或倾斜沟槽，并分布磁阻材料等来检测磁场垂直分量，其中在芯片表面设置垂直沟槽，如图2所示，其缺陷是由于磁性材料在表面的沉积速率大于在侧壁的沉积缩率，导致侧壁磁阻的厚度小于表面磁阻的厚度，受限于制备工艺，很难继续在侧壁上增加磁阻的厚度，从而导致垂直方向的磁阻敏感度低，且噪声较大；或在芯片表面设置倾斜沟槽，如图3所示，其缺陷是，若设置的倾斜沟槽角度较小，从而导致检测到垂直方向的磁阻分量的灵敏度较低，若设置的倾斜沟槽角度较大，从而导致增加工艺难度的问题。因此，针对上述问题，成为本领域技术人员亟待解决的难题。

发明内容

针对现有技术中存在的上述问题，现提供一种优化的磁阻传感器及磁阻感测结构。

具体技术方案如下：

本发明提供一种优化的磁阻传感器，其中，包括：

一基体，于所述基体的平面设置至少一个倾斜沟槽，所述倾斜沟槽包括两个斜面，每个所述斜面设置多个串联的磁阻感测单元，每个所述磁阻感测单元上设置有多个导体单元，形成至少一桥臂；

多个所述导体单元和多个所述磁阻感测单元均延伸至所述基体的平面和所述斜面的底部平面。

优选的，每个所述斜面与所述底部平面之间的夹角范围为15°-85°。

优选的，每个所述斜面与所述基体的平面之间的夹角范围为15°-85°。

优选的，所述磁阻感测单元与所述导体单元的夹角范围为15°-45°。

优选的，通过改变所述导体单元的取向角度、所述磁阻感测单元的初始磁化方向和\或电流方向以及所述导体单元和所述磁阻感测单元在所述斜面上的位置，得到一个只感测垂直方向磁场分量或者只感测水平方向磁场分量的磁阻传感器。

优选的，所述桥臂连接呈惠斯通电桥。

本发明还提供一种优化的磁阻感测结构，其中，包括多个如上述所述的磁阻传感器，所述磁阻感测结构包括：

多个第一方向传感器，分布在一基体的平面内和\或一斜面内，以检测第一方向上的磁场分量；和\或

多个第二方向传感器，分布在所述基体的平面内和\或所述斜面内，以检测第二方向上的磁场分量；和\或

多个第三方向传感器，分布在所述斜面内，以检测第三方向上的磁场分量。

优选的，所述第一方向传感器为X轴传感器，所述第二方向传感器为Y轴传感器，所述第三方向传感器为Z轴传感器。