[发明专利]一种高灵敏度单芯片推挽式TMR磁场传感器

摘要

本发明涉及一种高灵敏度单芯片推挽式TMR磁场传感器，包括衬底、位于衬底上的形成叉指结构的两个梳状软磁通量集中器，两个梳状软磁通量集中器分别包括N和N-1个矩形梳齿，N为大于1的整数，及各自对应的梳座，一个梳状软磁通量集中器的梳齿与另一个梳状软磁通量集中器的梳座沿X方向形成gap间隙，相邻梳齿沿+Y方向形成标号为2m-1的奇space间隙和2m的偶space间隙，m为整数且0<m<N，推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串分别位于奇space间隙和偶space间隙内，并电连接成推挽式磁电阻传感单元电桥，磁电阻传感单元磁性钉扎层磁化方向同为Y方向，X方向外磁场B_(x-ext)与Y方向space间隙处B_y磁场分量的磁场增益系数ANS＝B_y/B_(x-ext)大于1，本发明具有结构简单、高灵敏度、低功耗的优点。

主权项

一种高灵敏度单芯片推挽式TMR磁场传感器，其特征在于，包括衬底、位于所述衬底之上的两个梳状软磁通量集中器，一个梳状软磁通量集中器包括梳座和N个长度×宽度为Lx×Ly的矩形梳齿，另一个梳状软磁通量集中器包括梳座和N‑1个长度×宽度为Lx×Ly的矩形梳齿，N为大于1的整数，两个梳状软磁通量集中器的梳齿相互交叉形成叉指结构，一个梳状软磁通量集中器的梳齿与另一个梳状软磁通量集中器的梳座之间沿X方向形成gap间隙，所述gap间隙长度为Lgx，相邻所述梳齿之间形成space间隙，所述space间隙分为沿+Y方向形成的标号分别为2m‑1的奇space间隙和2m的偶space间隙，所述space间隙长度为Lsx，宽度为Lsy，其中m为整数，且0<m<N；还包括推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串，所述推磁电阻传感单元串和挽磁电阻传感单元串分别位于所述奇space间隙和所述偶space间隙内且平行于X方向，所述推磁电阻传感单元串电连接成推臂，所述挽磁电阻传感单元串电连接成挽臂，所述推臂和挽臂电连接成推挽式磁电阻传感单元电桥，所述推磁电阻传感单元串包括多个推磁电阻传感单元，所述挽磁电阻传感单元串包括多个挽磁电阻传感单元，所述推磁电阻传感单元和挽磁电阻传感单元磁性钉扎层磁化方向同为+Y或‑Y方向，X或‑X方向外磁场B_(x‑ext)与Y或‑Y方向所述space间隙处磁场分量B_y的磁场增益系数ANS＝B_y/B_(x‑ext)大于1。