[发明专利]磁传感器设备

说明书

本申请公开了磁传感器设备。一种集成传感器设备(920；970；1070)，包括：半导体衬底，包括水平霍尔元件(Hc)和大致位于该水平霍尔元件(Hc)上方的集成磁通量集中器(911；1011)，其中，第一磁通量集中器具有几何中心与水平霍尔元件的几何中心对齐的形状；并且其中该形状具有高度(H)和横向尺寸(D)，其中H≥30μm和/或其中(H/D)≥25％。集成磁通量集中器可部分并入“互连堆叠”(1223；1323)中。一种生产这种集成传感器设备的方法。

技术领域

本发明总体上涉及磁传感器设备领域，例如位置传感器设备、电流传感器设备、接近度传感器设备等。本发明还涉及生产这种设备的方法。

背景技术

本领域已知包括半导体衬底和至少一个水平霍尔元件的磁传感器设备。它们用于例如线性位置传感器设备、角度位置传感器设备、电流传感器设备、存在检测器、接近度检测器等。

众所周知，水平霍尔元件可用于测量垂直于半导体衬底定向的磁场分量(Bz)，而垂直霍尔元件和磁阻元件可测量平行于半导体衬底的磁场分量(Bx，By)。

线性位置传感器系统或角度位置传感器系统通常包括位置传感器设备和磁源，例如永磁体。

电流传感器系统通常包括电流传感器设备和电导体，例如集成导体或外部导体，例如汇流条。

接近度传感器系统通常包括传感器设备和可相对于传感器设备移动的导电目标。

存在磁传感器系统的许多变体，以解决以下需求的一个或多个：使用简单或便宜的磁结构、使用简单或便宜的传感器设备、能够在相对大范围上进行测量、能够进行高精度测量、仅需简单的运算、能够进行高速测量、对定位误差是高度稳健的、对外部干扰场是高度稳健的、提供冗余、能够检测误差、能够检测并纠正误差、具有良好的信噪比(SNR)等。经常，这些需求中的两个或多个彼此冲突，因此需要进行权衡。

总是存在改进和替代的余地。

发明内容

本发明的实施例的目的是提供一种集成传感器设备(例如，半导体晶片、或半导体管芯、或包括至少一个半导体管芯的封装装置，管芯也称为“芯片”)，其能够测量与磁场相关的物理量(例如线性位置、角度位置、电流幅度、接近度指示等)。

本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中以改进的精度测量物理量(例如，线性位置、角度位置、电流幅度、接近度指示等)。

本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中，以改进的信噪比(SNR)测量物理量。

本发明实施例的一个目的是提供一种包括半导体衬底的集成传感器设备，其中在不增加半导体衬底的尺寸和/或不增加功耗的情况下，以改进的信噪比(SNR)测量物理量。

本发明实施例的一个目的是提供一种集成传感器设备，该集成传感器设备包括具有减小的尺寸的半导体衬底，同时保持甚至改进物理量(例如，线性位置、角度位置、电流振幅、接近度指示等)的测量精度。

本发明实施例的一个目的是提供一种角度位置传感器设备，该角度位置传感器设备具有改进的精度和/或减小的半导体衬底尺寸。

本发明的具体实施例的一个目的是提供一种角度位置传感器设备，该角度位置传感器设备更紧凑、具有改进的精度、对外部干扰场高度不敏感、具有360°的角度范围。

本发明实施例的一个目的是提供一种线性位置传感器设备，该线性位置传感器设备具有改进的精度和/或减小的半导体衬底尺寸。

本发明的特定实施例的一个目的是提供一种线性位置传感器设备，该线性位置传感器设备更紧凑，具有改进的精度，并且对外部干扰场高度不敏感。

本发明实施例的一个目的也是提供一种制造这种传感器设备的方法。