AT407803B - Magnetic field sensor - Google Patents

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AT407803B AT192896A AT192896A AT407803B AT 407803 B AT407803 B AT 407803B AT 192896 A AT192896 A AT 192896A AT 192896 A AT192896 A AT 192896A AT 407803 B AT407803 B AT 407803B
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Abstract

The invention relates to a magnetic field sensor having a large number of magnetoresistive resistors 10 which are arranged on a mount or on a substrate 30 in order to form a sensor array, and which are possibly each equipped with barb pole structures 11, a remagnetisation line 12 and/or a compensation line 13. The invention provides for the overall outline 21 of the sensor array 40 or of the magnetically active area of the sensor 40 which is occupied by the resistors 10, in a plane parallel to the mount or to the substrate 30, to have the outline or the circumferential shape 41 of an ellipse, or to approximate to the outline or to the circumferential shape of an ellipse. <IMAGE>

Description

AT 407 803 BAT 407 803 B

Die Erfindung betrifft einen Magnetfeldsensor gemäß dem Oberbegriff des Anspruches 1.The invention relates to a magnetic field sensor according to the preamble of claim 1.

Magnetoresistive Sensoren dieser Art, wie sie z.B. aus der US 5,485,334 A oder der JP-8-203032 A bekannt sind, werden zur Messung schwacher bis mittlerer Magnetfelder eingesetzt. In Abhängigkeit von der Magnetisierungsrichtung bezüglich der Stromflußrichtung in einem dünnen Film wird dessen ohmscher Widerstand von einem äußeren Magnetfeld beeinflußt, was zur Bestimmung dieses äußeren Feldes genutzt wird.Magnetoresistive sensors of this type, e.g. are known from US 5,485,334 A or JP-8-203032 A, are used for measuring weak to medium magnetic fields. Depending on the direction of magnetization with respect to the direction of current flow in a thin film, its ohmic resistance is influenced by an external magnetic field, which is used to determine this external field.

Durch geeignete Schaltung der aus dünnen Magnetfilmen gebildeten Widerstände kann eine Vielzahl von Störgrößen eliminiert werden. Dies geschieht beispielsweise mittels Wheatstone-Brük-kenschaltung von vier Widerstandsgruppen, wobei die spontane Magnetisierung der Filme periodisch umgekehrt (geflipt) wird (dies bewirkt eine stromdurchflossene Leiterschleife, die aus einem dünnen Flipleiter gebildet wird) und die vom zu messenden Magnetfeld bewirkte Widerstandsänderung wird als Wechselsignal am Brückenausgang abgegriffen.A large number of disturbances can be eliminated by suitable switching of the resistors formed from thin magnetic films. This is done, for example, by means of a Wheatstone bridge circuit of four resistance groups, with the spontaneous magnetization of the films being periodically reversed (flipped) (this causes a current-carrying conductor loop, which is formed from a thin flip conductor), and the change in resistance caused by the magnetic field to be measured is considered as Alternating signal tapped at the bridge output.

Weiters ist es bekannt, das zu messende Magnetfeld am Ort des Sensors mittels Kompensationsleitern auszugleichen, wodurch der Sensor als Nullindikator arbeitet und das Ergebnis von der Sensorkennlinie in erster Näherung unabhängig ist. Flip- und Kompensationsleiter lassen sich auf einem Sensorchip integrieren und durch die Nähe der stromdurchflossenen Leiterschichten zu den Widerstandsfilmen genügen für diese Hilfsfelder bereits schwache Ströme.Furthermore, it is known to compensate for the magnetic field to be measured at the location of the sensor by means of compensation conductors, as a result of which the sensor works as a zero indicator and the result is independent of the sensor characteristic in a first approximation. Flip and compensation conductors can be integrated on a sensor chip and due to the proximity of the current-carrying conductor layers to the resistance films, even weak currents are sufficient for these auxiliary fields.

Ein entscheidender Nachteil dieser Aufbauten ist aber die Tatsache, daß das im Inneren des magnetoresistiven Filmes wirkende Feld im allgemeinen geringer ist als das äußere, zu messende Magnetfeld. Dies soll im folgenden verdeutlicht werden. Die Raumlage der spontanen Magnetisierung hängt wesentlich von der geometrischen Form der Schicht ab. An der geometrischen Begrenzung des Films können freie Magnetpole auftreten, die ein Streufeld mit nicht vernachlässigbarer Energie hervorrufen. Durch geschlossene Flußringe könnten Streufelder vollkommen vermieden werden. Diese Flußringe führen aber beispielsweise bei nicht magnetostriktionsfreien Legierungszusammensetzungen zu erheblichen magnetostriktiven Verspannungen des Kristalls, sodaß im allgemeinen gänzliche Streufeldfreiheit energetisch nicht optimal ist. Darüber hinaus ist eine Domänenstruktur in magnetoresistiven Schichten wegen des schlecht reproduzierbaren Magnetisierungsprozesses ohnehin unerwünscht.A decisive disadvantage of these structures is the fact that the field acting inside the magnetoresistive film is generally less than the external magnetic field to be measured. This should be clarified in the following. The spatial position of the spontaneous magnetization essentially depends on the geometric shape of the layer. Free magnetic poles can occur at the geometric boundary of the film, causing a stray field with non-negligible energy. Stray fields could be completely avoided by closed flux rings. However, these flux rings lead, for example in the case of alloy compositions which are not magnetostriction-free, to considerable magnetostrictive stressing of the crystal, so that in general complete freedom from stray fields is not optimal in terms of energy. In addition, a domain structure in magnetoresistive layers is anyway undesirable because of the poorly reproducible magnetization process.

Das effektiv in der Schicht wirksame Feld Hi ergibt sich im äußeren Feld Ha mit dem entmagnetisierenden Feld He zufolge des Entmagnetisierungstensors Ne und der MagnetisierungThe effective field Hi in the layer results in the external field Ha with the demagnetizing field He due to the demagnetization tensor Ne and the magnetization

Mzu H, = Ha +He = Ha -Ne-M.Mzu H, = Ha + He = Ha -Ne-M.

MdVMdV

Ne kann man als Summe aus dem geometrischen Entmagnetisierungstensor NeG und einem Tensor Ne, darstellen, der von Inhomogenitäten in der Schicht herrührt und innerer Entmagnetisierungstensor genannt wird. Ne, kann nur statistisch berücksichtigt werden. Für die Energie im Streufeld ergibt sich:Ne can be represented as the sum of the geometric demagnetization tensor NeG and a tensor Ne, which results from inhomogeneities in the layer and is called the internal demagnetization tensor. Ne, can only be considered statistically. For the energy in the stray field:

Genaugenommen gelten diese Gleichungen nur unter der Voraussetzung, daß ein homogenes äußeres Feld eine homogene Magnetisierung in der Schicht, und diese Magnetisierung wiederum ein homogenes entmagnetisierendes Feld zur Folge hat. Exakt gilt das lediglich für homogene, ellipsoidförmige Proben. Für ein allgemeines Ellipsoid mit den Hauptachsen A, B und C in Hauptlage wird der Entmagnetisierungstensor zur Diagonalmatrix mit den Elementen Na, Nb und N0. Diese geometrischen Entmagnetisierungsfaktoren können für die drei Achsenrichtungen mittels elliptischer Integrale berechnet werden. Es giltStrictly speaking, these equations only apply on the condition that a homogeneous external field results in a homogeneous magnetization in the layer, and this magnetization in turn results in a homogeneous demagnetizing field. Exactly, this only applies to homogeneous, ellipsoidal samples. For a general ellipsoid with the main axes A, B and C in the main position, the demagnetization tensor becomes a diagonal matrix with the elements Na, Nb and N0. These geometric demagnetization factors can be calculated for the three axis directions using elliptical integrals. It applies

Na+Nb + Nc=1. Für die Energie EF im Streufeld ergibt sich dann in Abhängigkeit von den Richtungscosinus axyz der Magnetisierung bezüglich der Ellipsoidachsen:Na + Nb + Nc = 1. The energy EF in the stray field then depends on the direction cosine axyz of the magnetization with respect to the ellipsoid axes:

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AT 407 803 BAT 407 803 B

Um diese sogenannte Formanisotropieenergie EF zu überwinden, muß vom äußeren Feld Arbeit geleistet werden, wodurch schließlich die Magnetisierung in Feldrichtung gedreht wird. In den Randbereichen einer beispielsweise rechteckförmigen Schicht wird darüber hinaus das innere Feld nicht homogen sein und die kohärente Rotation der Magnetisierung gestört werden.In order to overcome this so-called shape anisotropy energy EF, work has to be done from the external field, which ultimately turns the magnetization in the direction of the field. In addition, the inner field will not be homogeneous in the edge regions of, for example, a rectangular layer, and the coherent rotation of the magnetization will be disturbed.

Dieses Problem wird erfindungsgemäß bei einem Magnetfeldsensor der eingangs genannten Art durch die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 angeführten Merkmale gelöst. Es ergeben sich Verbesserungen der Empfindlichkeit und des Störsignalabstandes, das entmagnetisierende Feld wird minimiert und durch die homogenen Feidverhältnisse erfolgt die Drehung der spontanen Magnetisierung bis in die Randbereiche kohärent. Diese Verbesserungen werden unterstützt, wenn gemäß den Merkmalen des Anspruches 2 vorgegangen wird. Die Wirkung der Gesamtanordnung der Widerstände wird mit den Merkmalen des Anspruches 5 erhöht.This problem is solved according to the invention in a magnetic field sensor of the type mentioned at the outset by the features stated in the characterizing part of patent claim 1. There are improvements in sensitivity and the signal-to-noise ratio, the demagnetizing field is minimized and the homogeneous field conditions mean that the spontaneous magnetization is coherent up to the edge areas. These improvements are supported when proceeding according to the features of claim 2. The effect of the overall arrangement of the resistors is increased with the features of claim 5.

Die die Widerstände ausbildenden Schichten bzw. Filme können in mehreren Schritten aufgebracht werden, um annähernd die Raumform eines Ellipsoids oder Halbellipsoids für das Sensorfeld zu erreichen, wodurch die Feldverhältnisse im Inneren homogen sind und die Magnetisierungsdrehung auch in den Randbereichen kohärent wird. Beispielsweise kann mittels Aufdampftechnologie und verschiedener elliptischer Masken in einfacher Weise eine annähernd ellipsoid-oder halbellipsoidförmige Struktur des Sensorfeldes hergestellt werden.The layers or films forming the resistors can be applied in several steps in order to approximately achieve the spatial shape of an ellipsoid or semi-ellipsoid for the sensor field, as a result of which the field conditions are homogeneous on the inside and the magnetization rotation is also coherent in the edge regions. For example, an approximately ellipsoidal or semi-ellipsoidal structure of the sensor field can be produced in a simple manner by means of vapor deposition technology and various elliptical masks.

Insbesondere bei der hochauflösenden Messung sehr schwacher Felder kann Sensorrauschen auftreten und erfindungsgemäß wird deshalb vorgeschlagen, gemäß den Merkmalen des Patentanspruches 3 bzw. 4 vorzugehen. Vorteilhaft zur Verbesserung der Auflösung und Empfindlichkeit ist die Anwendung der Merkmale gemäß Anspruch 6.Sensor noise can occur in particular in the case of high-resolution measurement of very weak fields, and the invention therefore proposes to proceed in accordance with the features of patent claims 3 and 4. The use of the features according to claim 6 is advantageous for improving the resolution and sensitivity.

Es ist nicht nur besonders vorteilhaft, das Sensorfeld in zumindest einer Ebene parallel zur Unterlage bzw. zum Träger elliptisch bzw. einer Ellipse angenähert auszubilden und gegebenenfalls in Folge die Raumform des Sensorfeldes insgesamt in Form eines Ellipsoides bzw. eines Halbellipsoides auszubilden, sondern es kann auch erfindungsgemäß vorgesehen sein, die einzelnen, das Sensorfeld ausbildenden Widerstände, die beabstandet auf der Unterlage angeordnet sind, in zumindest einer Ebene parallel zur Unterlage bzw. einer Ellipse angenähert auszubilden. Vorteiihafterweise wird dabei gemäß einem der Ansprüche 7 bis 11 vorgegangen.It is not only particularly advantageous to make the sensor field approximately elliptical or an ellipse in at least one plane parallel to the base or to the support and, if necessary, to design the overall spatial shape of the sensor field in the form of an ellipsoid or a semi-ellipsoid, but it can also According to the invention, the individual resistors forming the sensor field, which are spaced apart on the base, are formed approximately in at least one plane parallel to the base or an ellipse. It is advantageous to proceed according to one of claims 7 to 11.

Besonders einfach ist es, die ellipsoidförmige bzw. halbellipsoidförmige Struktur eines Sensor-feides aufzubauen, wenn die einzelnen, das Sensorfeld ausbildenden Widerstände aus Schichten aufgebäut sind, wobei die im Sensorfeld außen liegenden Widerstände aus weniger Schichten aufgebaut sind bzw. aus dünneren Schichten aufgebaut sind als die näher zum Mittelpunkt des Sensorfeldes gelegenen Schichten. Durch entsprechende Aufdampftechniken kann die Schichtdicke bzw. die Anzahl der Schichten, von denen ein Widerstand aufgebaut wird, nach Wunsch variiert werden.It is particularly easy to build up the ellipsoidal or semi-ellipsoidal structure of a sensor field if the individual resistors forming the sensor field are built up from layers, the resistances lying outside in the sensor field being made up of fewer layers or being made up of thinner layers than the layers closer to the center of the sensor field. The layer thickness or the number of layers from which a resistor is built up can be varied as desired by means of appropriate vapor deposition techniques.

Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind der folgenden Beschreibung, den Zeichnungen und den Patentansprüchen zu entnehmen.Further advantageous embodiments of the invention can be found in the following description, the drawings and the patent claims.

Im folgenden wird die Erfindung anhand der Zeichnungen beispielsweise näher erläutert.The invention is explained in more detail below, for example, with reference to the drawings.

Fig. 1 und 1a zeigen schematisch in Draufsicht und in Längsschnitt einen erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor. Fig. 2 zeigt das Zusammenwirken einzelner magnetischer Größen in einem magnetisierten Eliipsoid. Fig. 3 zeigt den Betrag des entmagnetisierenden Magnetfeldes. Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau eines ellipsoidförmigen Sensorfeldes. Fig. 5 zeigt schematisch den Schichtaufbau eines erfindungsgemäßen Magnetfeldsensors. Fig. 6 zeigt schematisch den Aufbau eines einzelnen, ellipsoidförmigen Widerstandes. Fig. 7a und 7b zeigen schematisch einen Längsund einen Querschnitt durch einen halbeliipsoiden Widerstand. Fig. 8 zeigt einen schematischen Schnitt durch eine Ausführungsform eines magnetoresistiven Widerstandes. Fig. 9 zeigt einen Schnitt durch eine Reihe von Widerständen.1 and 1a schematically show a magnetic field sensor according to the invention in plan view and in longitudinal section. Fig. 2 shows the interaction of individual magnetic quantities in a magnetized ellipsoid. Fig. 3 shows the amount of the demagnetizing magnetic field. 4 schematically shows the structure of an ellipsoidal sensor field. 5 schematically shows the layer structure of a magnetic field sensor according to the invention. Fig. 6 shows schematically the structure of a single, ellipsoidal resistor. 7a and 7b schematically show a longitudinal and a cross section through a semi-ellipsoidal resistor. 8 shows a schematic section through an embodiment of a magnetoresistive resistor. Fig. 9 shows a section through a series of resistors.

Fig. 1 zeigt eine schematische Draufsicht auf einen Magnetfeldsensor mit prinzipiell bekanntem Aufbau. Die in Serie geschalteten, magnetischen Widerstandsfilme bzw. Widerstände 10 sind mit gut leitfähigen Barberpolstrukturen 11 mit Streifen 11a versehen, um zur Optimierung des Arbeitspunktes einen Stromfluß in etwa 45° zur spontanen Magnetisierung zu erreichen. Die Barberpolstrukturen 11 können auf der Unter- und/oder auf der Oberseite der Widerstände 10 aufgebracht sein; zumindest reicht das Aufbringen einer Barberpolstruktur auf der dem Träger bzw. der Unterlage 30 abgewandten Seite des Widerstandes 10 aus.1 shows a schematic plan view of a magnetic field sensor with a structure which is known in principle. The series-connected magnetic resistance films or resistors 10 are provided with well-conductive barber pole structures 11 with strips 11a in order to achieve a current flow of approximately 45 ° for spontaneous magnetization in order to optimize the operating point. The barber pole structures 11 can be applied on the bottom and / or on the top of the resistors 10; at least the application of a barber pole structure on the side of the resistor 10 facing away from the carrier or the base 30 is sufficient.

Ein kurzer Stromimpuls im Flipleiter bzw. in der Ummagnetisierungsleitung 12 definiert die 3A short current pulse in the flip conductor or in the magnetic reversal line 12 defines the third

AT 407 803 BAT 407 803 B

Richtung der Magnetisierung M in den Widerständen 10. Das Feld der Kompensationsleitung 13, die aus dem Schnitt gemäß Fig. 1a ersichtlich ist, wird verwendet, um das zu messende Feld Ha am Ort der Widerstände 10 zu kompensieren. Gemäß dem schematischen Schnitt in Fig. 1a wird zwischen der Ummagnetisierungsleitung 12 und der Kompensationsleitung 13 und/oder zwischen der Kompensationsleitung 13 und dem Widerstand 10 jeweils zumindest eine Abschirmschicht 15 bzw. 18 vorgesehen bzw. ausgebildet. Diese Abschirmschicht 15 bzw. 18 kann durch eine oder mehrere elektrisch leitfähige, gegebenenfalls voneinander isolierten Filmschichten gebildet sein. Die Abschirmschichten 15 bzw. 18 sind vorteilhafterweise wechselstrommäßig geerdet. Zweckmäßig wird zumindest auf einer Seite der Abschirmschicht 15 bzw. 18 eine Isolationsschicht J ausgebildet, sodaß die Kompensationsleitung 13 und die Ummagnetisierungsleitung 12 durch die Abschirmschichten 15 bzw. 18 und die Isolationsschichten J getrennt bzw. von den Widerständen bzw. Widerstandsschichten 10 elektrisch abgeschirmt sind. Gegebenenfalls kann auch nur eine der beiden Abschirmschichten 15 oder 18 vorgesehen sein, insbesondere, wenn die wechselseitige Beeinflussung von Ummagnetisierungsleitung 12 und Kompensationsleitung 13 für das Meßergebnis ohne Bedeutung ist.Direction of the magnetization M in the resistors 10. The field of the compensation line 13, which can be seen from the section according to FIG. 1 a, is used to compensate the field Ha to be measured at the location of the resistors 10. According to the schematic section in FIG. 1 a, at least one shielding layer 15 or 18 is provided or formed between the magnetic reversal line 12 and the compensation line 13 and / or between the compensation line 13 and the resistor 10. This shielding layer 15 or 18 can be formed by one or more electrically conductive, optionally insulated film layers. The shielding layers 15 and 18 are advantageously grounded in alternating current. An insulation layer J is expediently formed on at least one side of the shielding layer 15 or 18, so that the compensation line 13 and the magnetic reversal line 12 are separated by the shielding layers 15 or 18 and the insulation layers J or are electrically shielded from the resistors or resistance layers 10. If necessary, only one of the two shielding layers 15 or 18 can be provided, in particular if the mutual influence of the magnetic reversal line 12 and the compensation line 13 is irrelevant for the measurement result.

Die vorgesehenen Widerstände 10 können in Serie oder als Potentiometer oder als Brücke geschaltet werden; die Schaltung hängt von dem jeweiligen Einsatzzweck des Magnetfeldsensors ab.The resistors 10 provided can be connected in series or as a potentiometer or as a bridge; the circuit depends on the respective application of the magnetic field sensor.

Bemerkt wird, daß die Darstellungen nicht maßstabsgetreu sind.It is noted that the representations are not to scale.

Die erfindungsgemäße Vorgangsweise ist vorteilhafterweise auch für einfache Magnetfeldsensoren anwendbar, die lediglich aus einer magnetisch aktiven Schicht bzw. einem magnetoresisti-ven Widerstand bestehen (beispielsweise Kerne von Fluxgates, einfache magnetoresistive Widerstände, Flußleitschichten für Hallsonden...).The procedure according to the invention can advantageously also be used for simple magnetic field sensors which consist only of a magnetically active layer or a magnetoresistive resistor (for example cores of flux gates, simple magnetoresistive resistors, flux guiding layers for Hall probes ...).

Fig. 2 zeigt das Zusammenwirken der Felder Ha, Hh He und M in einem magnetisierten Elli-psoid. In der langen Hauptachse wird das entmagnetisierende Feld minimal und damit die Empfindlichkeit des Sensors gesteigert.Fig. 2 shows the interaction of the fields Ha, Hh He and M in a magnetized ellipsoid. In the long main axis, the demagnetizing field is minimal and thus the sensitivity of the sensor is increased.

Fig. 3 zeigt den Betrag des entmagnetisierenden Feldes He einer stabförmigen (langes Elli-psoid) und einer scheibenförmigen Probe (flaches Ellipsoid).3 shows the magnitude of the demagnetizing field He of a rod-shaped (long ellipsoid) and a disk-shaped sample (flat ellipsoid).

Sowohl längs der Stabachse als auch in der Scheibenebene wird Ha minimal.Ha becomes minimal both along the rod axis and in the disc plane.

Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau eines ellipsoidförmigen Sensorfeldes 40. Das Sensorfeld 40 besitzt einen elliptischen Umriß 41 in einer zum Träger 30 parallelen Ebene. Diese Ellipse besitzt eine große Achse A und eine kleine Achse B. Innerhalb dieses ellipsenförmigen Umrisses 41 sind eine Vielzahl von Widerständen 10 angeordnet und insgesamt angenähert die Fläche einer Ellipse ausfüllen. Die ellipsenförmigen Widerstände 10 liegen dabei mit ihrer längeren Achse A senkrecht zur langen Achse A der Ellipse 41 bzw. verläuft die lange Achse A der beabstandet angeordneten Widerstände 10 parallel zur kurzen Achse B des Sensorfeldes 40. Wie schematisch dargestellt, besitzt das Sensorfeld 40 in einem Schnitt parallel zur Achse A und parallel zur Achse B vorteilhaft ebenfalls elliptische Querschnittsform bzw. eine einer Ellipse möglichst angenäherte Querschnittsform. In diesem Zusammenhang wird bemerkt, daß das Sensorfeld 40 auch die Form eines Halbellipsoides aufweisen kann bzw. daß in diesem Fall die Schnittebenen längs den Achsen A und B die Umrißform einer Halbellipse aufweisen bzw. dieser Umrißform möglichst angenähert sind.4 schematically shows the structure of an ellipsoidal sensor field 40. The sensor field 40 has an elliptical contour 41 in a plane parallel to the carrier 30. This ellipse has a large axis A and a small axis B. Within this ellipse-shaped outline 41, a large number of resistors 10 are arranged and overall approximately fill the area of an ellipse. The elliptical resistors 10 lie with their longer axis A perpendicular to the long axis A of the ellipse 41 or the long axis A of the spaced-apart resistors 10 runs parallel to the short axis B of the sensor field 40. As shown schematically, the sensor field 40 has one Section parallel to the axis A and parallel to the axis B advantageously also an elliptical cross-sectional shape or a cross-sectional shape that approximates an ellipse as possible. In this connection it is noted that the sensor field 40 can also have the shape of a semi-ellipsoid or that in this case the cutting planes along the axes A and B have the outline shape of a semi-ellipse or are as close as possible to this outline shape.

Durch entsprechende Variation der Dicken bzw. Höhen h der einzelnen Widerstände 10 auf dem Träger 30 oder Aufbau von Eliipsoiden in einer Trägerschicht wird die gewünschte Querschnittsform des Sensorfeldes 40 in Ebenen parallel zu den Achsen A und B erreicht.The desired cross-sectional shape of the sensor field 40 in planes parallel to the axes A and B is achieved by correspondingly varying the thicknesses or heights h of the individual resistors 10 on the carrier 30 or by building up ellipsoids in a carrier layer.

Bei der Herstellung eines derartigen Sensorfeldes 40 wird auf einer Unterlage 30 vorerst eine Anzahl von vorzugsweise ellipsenförmigen oder angenähert ellipsenförmigen Umfang aufweisenden magnetoresistiven Widerstände 10 aufgebracht und zwar derart, daß diese Widerstände in den Richtungen der Achsen A und B des Sensorfeldes 40 parallel bzw. zueinander senkrecht ausgerichtet sind.In the production of such a sensor field 40, a number of preferably elliptical or approximately elliptical circumferential magnetoresistive resistors 10 are applied to a base 30 in such a way that these resistors in the directions of the axes A and B of the sensor field 40 are parallel or mutually perpendicular are aligned.

Wie in Fig. 9 dargestellt, wird auf einem Träger 30 zuerst die unterste Schicht 21 eines Widerstandes 10 aufgebracht, wobei auf diese Schicht 21 jeweils weitere Schichten 23, 25 usw. aufgebracht werden. Diese weiteren Schichten 23, 25, 27 weisen insbesondere bezüglich der Halbachsen geringere Abmessungen auf. Die Dicke und die Länge der Halbachsen der Schichten 21, 23, 25, 27 werden so aufeinander abgestimmt, daß sich in den jeweiligen Seiten- bzw. Schnittansichten für die Widerstände 10 elliptische Querschnittsformen ergeben, wie dies insbesondere in 4As shown in FIG. 9, the bottom layer 21 of a resistor 10 is first applied to a carrier 30, further layers 23, 25 etc. being applied to this layer 21 in each case. These further layers 23, 25, 27 have smaller dimensions in particular with respect to the semiaxes. The thickness and the length of the semiaxes of the layers 21, 23, 25, 27 are coordinated with one another in such a way that elliptical cross-sectional shapes result for the resistors 10 in the respective side or sectional views, as is particularly the case in FIG. 4

AT 407 803 B den Fig. 7a und 7b näher dargestellt ist. Es ist vorteilhaft, wenn nicht nur das Sensorfeld 40 elli-psoide bzw. halbellipsoide Form aufweist, sondern auch die einzelnen das Sensorfeld ausbildenden Widerstände 10 ellipsoide oder halbellipsoide Form aufweisen. Fig. 9 zeigt einen Schnitt längs der Achse B eines Sensorfeldes 40 gemäß Fig. 4, wobei die außenliegenden Widerstände 10 aus zwei Schichten 21, 23 aufgebaut sind; die weiter innenliegende Reihe von Widerständen besteht aus drei Schichten 21, 23 und 25; die innenliegende Schicht besteht aus vier Schichten 21, 23, 25 und 27; von dieser mittleren Schicht nimmt die Zahl der Schichten der einzelnen Widerstände 10 nach außen zu wieder ab. Ein ähnlicher Aufbau der Widerstände kann auch längs der einzelnen Reihen von Widerständen parallel zur Achse A vorgenommen werden. Da die Dicke der einzelnen Schichten ebenfalls variiert werden kann, können bei der Vielzahl der längs der Achse A vorhandenen Widerstände 10 die Schichten der in den äußeren Bereichen des Sensorfeldes 40 liegenden Widerstände dünner sein bzw. geringere Höhe h aufweisen bzw. kann der Dickenzuwachs in Richtung der Achse B anders als in Richtung der Achse A sein. Letztlich sollten jedoch die am äußeren Umfang des elliptischen Sensorfeldes gelegenen Widerstände untereinander in etwa gleiche Höhe aufweisen bzw. die im mittleren Bereich der Ellipse gelegenen Widerstände 10 untereinander im wesentlichen vergleichbare Höhe aufweisen.AT 407 803 B the FIGS. 7a and 7b is shown in more detail. It is advantageous if not only the sensor field 40 has an elliptical or semi-ellipsoidal shape, but also the individual resistors 10 forming the sensor field have an ellipsoidal or semi-ellipsoidal shape. FIG. 9 shows a section along the axis B of a sensor field 40 according to FIG. 4, the external resistors 10 being constructed from two layers 21, 23; the inner row of resistors consists of three layers 21, 23 and 25; the inner layer consists of four layers 21, 23, 25 and 27; from this middle layer the number of layers of the individual resistors 10 decreases again towards the outside. A similar structure of the resistors can also be carried out along the individual rows of resistors parallel to the axis A. Since the thickness of the individual layers can also be varied, with the large number of resistors 10 present along axis A, the layers of the resistors located in the outer regions of sensor field 40 can be thinner or have a lower height h, or the thickness can increase in the direction axis B be different than in the direction of axis A. Ultimately, however, the resistances located on the outer circumference of the elliptical sensor field should have approximately the same height from one another or the resistances 10 located in the central region of the ellipse should have a substantially comparable height from one another.

Die Annäherung an die Form eines Halbeilipsoides ist für das Sensorfeld einfacher zu realisieren, denn bei der Herstellung der unteren Hälfte eines Eliipsoides werden an die magnetoresistive Schicht angrenzende Stützschichten notwendig, um ellipsenförmige Schichten mit ansteigenden Halbachsen planar aufbringen zu können. Wesentlich ist jedenfalls, daß die Widerstände 10 in der Mitte des Sensorfeldes dicker als jene in den Randzonen sind, wodurch der annähernd ellipsoide Aufbau des Sensorfeldes gewährleistet ist und gleichzeitig eine annähernd homogene Feldverteilung innerhalb des Sensors erreicht wird.The approximation to the shape of a semi-ellipsoid is easier to implement for the sensor field, because in the production of the lower half of an ellipsoid supporting layers adjacent to the magnetoresistive layer are necessary in order to be able to planarly apply elliptical layers with increasing semi-axes. In any case, it is essential that the resistors 10 in the middle of the sensor field are thicker than those in the edge zones, which ensures the almost ellipsoidal structure of the sensor field and at the same time achieves an approximately homogeneous field distribution within the sensor.

Die Anzahl der die Widerstände 10 ausbildenden Schichten ist von der geforderten Genauigkeit und vom Herstellungsaufwand abhängig. Das Achsenverhäitnis bzw. die Achsen A, B und C des Sensorfeldes 40 sind in Fig. 4 nicht maßstabsgetreu, sondern übertrieben dargestellt. Um einen geringen Entmagnetisierungsfaktor in der Ebene des Sensorfeldes 40 zu erreichen, wird das Ellipsoid vorteilhafterweise sehr flach gestaltet. Aus diesem Grund wird man in vielen Fällen bereits mit drei Schichten für die Widerstände 10 das Auslangen finden.The number of layers forming the resistors 10 depends on the required accuracy and on the manufacturing effort. The axis ratio or the axes A, B and C of the sensor field 40 are not shown to scale in FIG. 4, but exaggerated. In order to achieve a low demagnetization factor in the plane of the sensor field 40, the ellipsoid is advantageously designed to be very flat. For this reason, in many cases three layers for the resistors 10 will suffice.

Fig. 5 zeigt schematisch einen Schnitt durch einen erfindungsgemäßen Magnetfeldsensor ähnlich Fig. 1a, in dem zwischen den dünnen Schichten 10, 18, 13, 15 und 12 jeweils Passivierungsschichten P und/oder Haftschichten H und/oder Isolationsschichten J, letztere, insbesondere zur Isolation der Abschirmschichten 15, 18 angeordnet sind. Je nach der gewünschten Abschirmwirkung werden ein oder zwei Abschirmschichten 15 bzw. 18 vorgesehen. Je nach den eingesetzten Materialien und Art der Herstellung werden diese Schichten durch entsprechende Haftvermittlerschichten H und/oder Passivierungsschichten P miteinander verbunden, um einen kompakten und die jeweils vorhandenen Schichten gegeneinander elektrisch isolierenden Aufbau zu erreichen.Fig. 5 shows schematically a section through a magnetic field sensor according to the invention similar to Fig. 1a, in which between the thin layers 10, 18, 13, 15 and 12 each passivation layers P and / or adhesive layers H and / or insulation layers J, the latter, in particular for insulation the shielding layers 15, 18 are arranged. Depending on the desired shielding effect, one or two shielding layers 15 or 18 are provided. Depending on the materials used and the type of production, these layers are bonded to one another by means of appropriate adhesion promoter layers H and / or passivation layers P in order to achieve a compact structure which is electrically insulated from one another in each case.

Fig. 6 zeigt schematisch den Aufbau eines ellipsoidförmigen Widerstandes 10. Auf der vorgesehenen Unterlage 30 bzw. dem Träger wird eine unterste magnetoresistive Schicht 21 vorzugsweise mit elliptischem Umriß aufgebracht, wobei durch Vornahme entsprechender Maskierungen und Beschichtungen eine nichtmagnetische Schicht 22 gleicher Stärken um diese Schicht 21 herum angeordnet wird. Im nächsten Beschichtungsschritt wird auf diese aufgebrachten Schichten 21, 22 direkt oberhalb der ersten Schicht 21 eine weitere Schicht 23, vorzugsweise elliptische Schicht mit größeren Halbachsen, aufgebracht, an deren Berandung eine weitere, nichtmagnetische Schicht 24 anschließt, usw. Auf diese Weise ist es möglich, einen zumindest senkrecht und quer zur Unterlage 30 ellipsoidförmigen Widerstand 10 herzustellen. Vorteilhaft werden die Dicke der einzelnen Schichten und die Länge der Halbachsen der vorzugsweise auch parallel zur Unterlage 30 ellipsenförmigen Schichten 21, 23,.....dabei so aufeinander abgestimmt, daß sich in allen6 schematically shows the structure of an ellipsoidal resistor 10. A lowermost magnetoresistive layer 21, preferably with an elliptical outline, is applied to the base 30 or the support provided, with a non-magnetic layer 22 of the same thickness around this layer 21 by means of appropriate masking and coating is arranged around. In the next coating step, a further layer 23, preferably an elliptical layer with larger semiaxes, is applied to these applied layers 21, 22 directly above the first layer 21, the edge of which is followed by a further, non-magnetic layer 24, etc. It is possible in this way to produce an at least perpendicular and transverse to the base 30 ellipsoidal resistor 10. The thickness of the individual layers and the length of the semiaxes of the layers 21, 23, ..., which are preferably also elliptical parallel to the base 30, are advantageously coordinated with one another in such a way that all

Seitenansichten ein annähernd elliptischer Querschnitt ergibt und damit die Raumform eines Ellipsoids möglichst gut angenähert ist.Side views result in an approximately elliptical cross section and thus the spatial shape of an ellipsoid is approximated as closely as possible.

Der Aufbau eines Halbellipsoids erfolgt in der gleichen Weise, nur daß mit der den größten elliptischen Umriß aufweisenden Schicht als Basisschicht begonnen wird und darauf jeweils bezüglich der Halbachsen a bzw. b kleinere Schichten aufgebracht werden.A semi-ellipsoid is constructed in the same way, except that the layer with the largest elliptical outline is started as the base layer and smaller layers are applied to each of the semi-axes a and b.

Die Anzahl der Schichten wird von der geforderten Genauigkeit und vom Herstellungsaufwand bestimmt. Das Achsenverhältnis der Ellipsen ist in Fig. 2 und 4a bzw. 4b übertrieben dargestellt. 5The number of layers is determined by the required accuracy and the manufacturing effort. The axial ratio of the ellipses is exaggerated in Fig. 2 and 4a and 4b. 5

AT 407 803 BAT 407 803 B

Um einen geringen Entmagnetisierungsfaktor in der Filmebene zu erreichen, wird das Ellipsoid vorteilhafterweise sehr flach ausgestaltet. In den meisten Fällen wird man bereits mit nur drei Schichten ausreichend homogene Felder in der Widerstandsschicht 10 erreichen.In order to achieve a low demagnetization factor in the film plane, the ellipsoid is advantageously designed to be very flat. In most cases, sufficiently homogeneous fields in the resistance layer 10 will be achieved with only three layers.

Der Aufbau des Sensorfeldes 40 erfolgt derart, daß gleichzeitig eine Mehrzahl von Widerständen 10 auf einem Träger in entsprechender Weise ellipsoidförmig oder halbellipsoidförmig ausgebildet wird.The sensor field 40 is constructed in such a way that a plurality of resistors 10 are simultaneously formed on a carrier in a correspondingly ellipsoidal or semi-ellipsoidal manner.

In den Fig. 7a und 7b sind ein Längsschnitt und ein Querschnitt durch einen, einem Halbellisoid angenäherten, von drei Schichten aufgebauten Widerstand 10 dargestellt. Man erkennt, daß man mit bereits drei Schichten, die allenfalls auch bezüglich ihrer Höhe bzw. Dicke h variiert bzw. abgestuft werden können, ein flaches Halbellipsoid gut hersteilen bzw. annähern kann.7a and 7b show a longitudinal section and a cross section through a resistor 10, which is made up of three layers and approximates a semi-isoid. It can be seen that a flat semi-ellipsoid can be produced or approximated well with just three layers, which can also be varied or graduated with regard to their height or thickness h.

Fig. 8 zeigt schematisch in einer Seitenansicht den Aufbau einer Widerstandsschicht bzw. eines Widerstandes 10, der auf einer Unterlage 30 aufgebaut ist. An die unterste Schicht 21 des Widerstandes 10 sind in beiden Endbereichen Stromzuführungen 31, 32 angeschlossen, welche die Widerstandsschicht 21 im Endbereich unten und oben übergreifen. Zwischenschichten wie z.B. Passivierungs- und/oder Haftvermittlerschichten wurden zur Erhöhung der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Auch die Schichtdicken sind nicht maßstabsgetreu dargestellt. Auf dem elektrisch isolierenden Substrat bzw. der Unterlage 30 können die unteren Stromzuführungen 31 beispielsweise mittels Sputtern aufgebracht werden, wobei im vorliegenden Fall auf die unteren Barberpolstruktu-ren verzichtet wurde. Auf der oberen Fläche des magnetoresistiven Filmes der untersten Schicht 21 sind die Barberpolstreifen 11a und in den Endbereichen die obere Stromzuführung 32 aufgebracht.FIG. 8 schematically shows a side view of the structure of a resistance layer or a resistance 10, which is built on a base 30. Current leads 31, 32 are connected to the bottom layer 21 of the resistor 10 in both end regions, which lead over the resistance layer 21 in the end region below and above. Intermediate layers such as Passivation and / or adhesion promoter layers have not been shown to increase clarity. The layer thicknesses are also not drawn to scale. The lower power supply lines 31 can be applied to the electrically insulating substrate or the base 30, for example by means of sputtering, the lower barber structures being dispensed with in the present case. On the upper surface of the magnetoresistive film of the lowermost layer 21, the barber pole strips 11a and in the end regions the upper power supply 32 are applied.

In die durch die Erhebung bzw. Stufe 34 für den Anschluß der Stromzu- bzw. -abführungen 31, 32 ausgebildete Vertiefung 35 in der untersten Schicht 21 kann zur Homogenisierung des inneren Feldes die nächstfolgende magnetoresistive Schicht 23 teilweise eingebracht werden, womit die gewünschte Form des Ellipsoids bzw. Halbeliipsoids angenähert wird. Da diese Schicht 23 auf ihrer Außenseite die Struktur der Streifen 11a wiedergibt, wird die Annäherung an einen elliptischen Umrißverlauf verbessert. Auch die Abstufung in der Schicht 21 durch die untere Stromzuführung 31 trägt dazu bei. Bereits diese zwei Schichten 21, 23 ergeben einen relativ guten, einem Ellipsoid angenäherten Aufbau, über dem die Isolationsschicht J aufgebracht wird, auf welche Isolationsschicht J die weiteren Schichten, wie bereits im Zusammenhang mit Fig. 1 und 5 dargestellt, folgen.In the depression 35 formed in the lowermost layer 21 by the elevation or step 34 for the connection of the current feeds or discharges 31, 32, the next following magnetoresistive layer 23 can be partially introduced to homogenize the inner field, whereby the desired shape of the Ellipsoids or Halbeliipsoids is approximated. Since this layer 23 reproduces the structure of the strips 11a on its outside, the approximation to an elliptical contour is improved. The gradation in the layer 21 by the lower power supply 31 also contributes to this. These two layers 21, 23 already result in a relatively good structure, approximating an ellipsoid, over which the insulation layer J is applied, to which insulation layer J the further layers follow, as already shown in connection with FIGS. 1 and 5.

Wenn die Schicht 23 weggelassen wird, bzw. keine weiteren Schichten aufgebracht werden, dann ergibt die magnetfeldkompensierende Stromzuführung 31, 32 auch für nicht ellipsoide Widerstände 10 Vorteile.If the layer 23 is omitted or no further layers are applied, then the magnetic field compensating power supply 31, 32 also yields advantages for non-ellipsoidal resistors 10.

In Fig. 1 sind die Widerstände 10 in Längsrichtung rechteckförmig dargestellt; dies erfolgt aus zeichnerischen Gründen. Vorteilhafterweise zeigen die Widerstände 10 in einer Ebene parallel zur Unterlage 30 elliptischen Querschnitt. Man erkennt, daß die Stromzuführungen 31, 32 bezüglich der Längsachse LA durch die einzelnen Widerstände 10 seitlich versetzt angeordnet sind. Dabei erfolgt diese seitlich versetzte Anordnung bei einander gegenüberliegenden Endbereichen der Widerstände 10 jeweils auf die gleiche Seite dieser Widerstände 10 bzw. auf die gleiche Seite der Längsachse LA. Die Stromzuführungen 31 und 32 sind somit dem mittleren Bereich des jeweils ersten Barberpolstreifens 11a angenähert. Der Strom durch den bzw. jeden Widerstand 10 soll möglichst einen Winkel von 40 - 50°, insbesondere von 45° mit der Magnetisierung (die parallel zur Längsachse liegt) einschließen. Dies wird durch die in Fig. 1 dargestellte Anschlußgeometrie der Stromzu- bzw. -ableitungen 31, 32 erreicht.In Fig. 1, the resistors 10 are shown rectangular in the longitudinal direction; this is done for graphic reasons. The resistors 10 advantageously have an elliptical cross section in a plane parallel to the base 30. It can be seen that the current leads 31, 32 are laterally offset by the individual resistors 10 with respect to the longitudinal axis LA. This laterally offset arrangement takes place with mutually opposite end regions of the resistors 10 on the same side of these resistors 10 or on the same side of the longitudinal axis LA. The power supply lines 31 and 32 are thus approximated to the central region of the first barber pole strip 11a. The current through the or each resistor 10 should, if possible, enclose an angle of 40-50 °, in particular 45 °, with the magnetization (which is parallel to the longitudinal axis). This is achieved by the connection geometry of the current supply lines 31 shown in FIG. 1.

Durch diese erfinderischen Maßnahmen ist es möglich, die durch den Stromfluß entstehenden Magnetfelder optimal zu kompensieren und es werden insgesamt Verbesserungen des Störsignal-Abstandes von magnetoresistiven Magnetfeldsensoren erreicht. Die ohm’schen und kapazitiven Rückwirkungen der Kompensationsleitung 13 und der Ummagnetisierungsleitung 12 aufeinander und auf die Widerstandsfilme 10 wird durch die Abschirmschichten 15, 18 vermieden, die zwischen diesen Ebenen angeordnet sind. Das Sensorrauschen wird insbesondere durch die ellipsoid- bzw. halbellipsoidförmige Form der Widerstände 10 herabgesetzt, da in diesem Fall die Drehung der spontanen Magnetisierung bis in die Randbereiche kohärent erfolgt. Die durch die Stromzuführungen 31 und 32 und die Barberpolstrukturen 11 erzeugten störenden Magnetfelder im Bereich der Widerstände 10 werden durch den doppelseitigen Anschluß und durch eine zu den Barberpol- 6These inventive measures make it possible to optimally compensate for the magnetic fields created by the current flow, and overall improvements in the interference signal distance from magnetoresistive magnetic field sensors are achieved. The ohmic and capacitive effects of the compensation line 13 and the magnetic reversal line 12 on one another and on the resistance films 10 are avoided by the shielding layers 15, 18 which are arranged between these levels. The sensor noise is reduced in particular by the ellipsoidal or semi-ellipsoidal shape of the resistors 10, since in this case the spontaneous magnetization rotates coherently into the edge regions. The disturbing magnetic fields generated by the current leads 31 and 32 and the barber pole structures 11 in the region of the resistors 10 are connected to the barber pole 6 by the double-sided connection and

Claims (16)

AT 407 803 B Strukturen 11 parallele Einkopplung des Stromflusses vermieden. Es wird festgehalten, daß durch die ellipsoidförmige bzw. halbellipsoidförmige Ausbildung der Widerstände der Effekt bzw. die Wirkung unterstützt wird, welche durch die Anordnung der einzelnen Widerstände in Form eines ellipsoidförmigen oder halbellipsoidförmigen Sensorfeldes 40 er-5 reicht wird. In einem erfindungsgemäß ausgebildeten Sensorfeld 40 werden etwa 100 bis 1000 Widerstände 10 angeordnet. Die Widerstände 10 sind in gleichen bzw. regelmäßigen, gegenseitigen Abständen insbesondere in Form eines regelmäßigen Netzes im Sensorfeld 40 angeordnet. 10PATENTANSPRÜCHE: 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Magnetfeldsensor mit einer Vielzahl von auf einem Träger oder einer Unterlage (30) zur Ausbildung eines Sensorfeldes angeordneten magnetoresistiven Widerständen (10), die mit einer Ummagnetisierungsleitung (12) und/oder einer Kompensationsleitung (13) ausgestattet und gegebenenfalls mit zueinander parallel verlaufende Streifen (11a) aufweisenden Barberpolstrukturen (11) auf der der Unterlage (30) zugewandten und der abgewandten Seite des jeweiligen Widerstandes (10) ausgebildet sind, wobei vorzugsweise zwischen der Kompensationsleitung (13) und den jeweiligen Widerständen (10) und/oder zwischen der Ummagnetisierungsleitung (12) und den jeweiligen Widerständen (10) zumindest eine elektrisch leitfähige, gegenüber den anderen Schichten elektrisch isoliert angeordnete, insbesondere wechselstrommäßig geerdete Abschirmschicht (15) vorgesehen ist, dadurch gekennzeichnet, daß der Gesamtumriß (21) des von einer Vielzahl von magnetoresistiven Widerständen (10) gebildeten Sensorfeldes (40) bzw. der von der Vielzahl der Widerstände (10) eingenommene magnetisch aktive Bereich des Sensors (40) in einer Ebene parallel zum Träger oder zur Unterlage (30) den Umriß bzw. die Umfangsform (41) einer Ellipse aufweist oder dem Umriß bzw. der Umfangsform einer Ellipse angenähert ist.AT 407 803 B structures 11 parallel coupling of the current flow avoided. It is noted that the ellipsoidal or semi-ellipsoidal design of the resistors supports the effect or effect which is achieved by the arrangement of the individual resistors in the form of an ellipsoidal or semi-ellipsoidal sensor field 40 er-5. About 100 to 1000 resistors 10 are arranged in a sensor field 40 designed according to the invention. The resistors 10 are arranged at the same or regular, mutual intervals, in particular in the form of a regular network in the sensor field 40. 10 PATENT CLAIMS: 15 20 25 30 35 40 45 50 1. Magnetic field sensor with a large number of magnetoresistive resistors (10) arranged on a carrier or a base (30) to form a sensor field, which are connected to a magnetic reversal line (12) and / or a compensation line ( 13) and optionally with barber pole structures (11) with mutually parallel strips (11a) on the side (30) facing and the opposite side of the respective resistor (10), preferably between the compensation line (13) and the respective one Resistors (10) and / or between the magnetic reversal line (12) and the respective resistors (10) there is at least one electrically conductive shielding layer (15) which is arranged in an electrically isolated manner from the other layers, in particular AC-grounded, characterized in that the overall outline ( 21) of a variety of magne the resistive resistors (10) formed sensor field (40) or the magnetically active area of the sensor (40) occupied by the plurality of resistors (10) in a plane parallel to the carrier or to the base (30) the outline or the peripheral shape (41 ) has an ellipse or approximates the outline or the circumferential shape of an ellipse. 2. Magnetfeldsensor nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Richtung der spontanen Magnetisierung (M) bzw. die große Achse (a) der einzelnen Widerstände (10) senkrecht zur Längsrichtung des Sensorfeldes (40) bzw. senkrecht zur großen Achse (A) des ellipsenförmigen Umrisses (41) des Sensorfeldes (40) verläuft.2. Magnetic field sensor according to claim 1, characterized in that the direction of the spontaneous magnetization (M) or the major axis (a) of the individual resistors (10) perpendicular to the longitudinal direction of the sensor field (40) or perpendicular to the major axis (A) of the elliptical outline (41) of the sensor field (40). 3. Magnetfeldsensor nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß bzw. die Dicke des von einzelnen räumlich beabstandet angeordneten Widerständen (10) gebildeten Sensorfeldes (40), zumindest in einer zum Träger (30) senkrechten Ebene ellipsenförmigen oder halbellipsenförmigen Verlauf besitzt oder dem Verlauf einer Ellipse oder Halbellipse angenähert ist.3. Magnetic field sensor according to claim 1 or 2, characterized in that the outline or the thickness of the spaced apart resistors (10) formed sensor field (40), at least in a plane perpendicular to the carrier (30) has an elliptical or semi-elliptical shape or approximates the shape of an ellipse or semi-ellipse. 4. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Umriß bzw. die Dicke des von einzelnen räumlich beabstandet angeordneten Widerständen (10) gebildeten Sensorfeldes (40) in zwei zueinander orthogonalen, jeweils zum Träger (30) senkrechten Ebenen, und zwar in einer Ebene senkrecht zum Träger (30) und senkrecht zur Magnetisierung (M) und/oder in einer Ebene senkrecht zum Träger (30) und parallel zur Magnetisierung (M) ellipsenförmigen oder halbellipsenförmigen Verlauf besitzt oder dem Verlauf einer Ellipse oder Halbellipse angenähert ist.4. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 3, characterized in that the outline or the thickness of the spaced apart resistors (10) formed sensor field (40) in two mutually orthogonal, each perpendicular to the carrier (30) planes, namely in a plane perpendicular to the support (30) and perpendicular to the magnetization (M) and / or in a plane perpendicular to the support (30) and parallel to the magnetization (M) has an elliptical or semi-elliptical shape or approximates the shape of an ellipse or semi-ellipse is. 5. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die das Sensorfeld (40) bildenden Widerstände (10) in ihrer Gesamtheit zumindest angenähert ein Ellipsoid oder Halbellipsoid ausbilden.5. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 4, characterized in that the resistors (10) forming the sensor field (40) in their entirety form at least approximately an ellipsoid or semi-ellipsoid. 6. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Verhältnis der Achsen (A, B) der Ellipse in einem Bereich von A:B = 1,5:1 bis A:B = 10:1 liegt und daß das Verhältnis der beiden in einer Ebene parallel zur Unterlage (30) gelegenen Achsen (A, B) zur senkrecht zur Ebene des Trägers (30) stehenden dritten Achse (C) im Bereich von A:C bzw. B:C = 500:1 bis 5000:1 beträgt.6. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 5, characterized in that the ratio of the axes (A, B) of the ellipse is in a range from A: B = 1.5: 1 to A: B = 10: 1 and that the ratio of the two axes (A, B) lying in a plane parallel to the base (30) to the third axis (C) perpendicular to the plane of the carrier (30) in the range from A: C or B: C = 500: 1 up to 5000: 1. 7. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen, magnetoresistiven Widerstände (10) in Ebenen parallel zur Unterlage rechteckförmigein) oder elliptische(n) oder angenähert elliptische(n) Umriß bzw. Umfangsform besitzen. 7 55 AT 407 803 B7. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 6, characterized in that the individual, magnetoresistive resistors (10) in planes parallel to the base rectangular) or elliptical (n) or approximately elliptical (n) outline or circumferential shape. 7 55 AT 407 803 B 8. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß die magnetoresistiven Widerstande (10) aus mehreren, insbesondere zumindest zwei oder drei, aufeinander aufgebrachten magnetoresistiven Schichten (21,12, 25) bestehen.8. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 7, characterized in that the magnetoresistive resistors (10) consist of several, in particular at least two or three, magnetoresistive layers (21, 12, 25) applied to one another. 9. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die den Widerstand (10) ausbildenden, aufeinanderfolgend aufgebrachten dünnen Schichten (23, 25) bezüglich der Länge ihrer Halbachsen (a, b) und/oder bezüglich ihrer Dicke (h) gegenüber der jeweils unmittelbar vorangehend aufgebrachten bzw. darunterliegenden Schicht (21, 23) verringert sind.9. Magnetic field sensor according to claim 8, characterized in that the resistor (10) forming, successively applied thin layers (23, 25) with respect to the length of their semiaxes (a, b) and / or in terms of their thickness (h) compared to each layer (21, 23) applied immediately below or underneath are reduced. 10. Magnetfeldsensor nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, daß die übereinander aufgebrachten Schichten (21, 23,.....) der Widerstände (10) in einer senkrecht zu der Unterlage und in Längsrichtung der Schichten (21,23......) erstreckenden Ebene und/oder in einer senkrecht zu der Unterlage (30) und quer zur Längsrichtung der Schichten (21, 23......) verlaufenden Ebene die Querschnittsform (35) einer Ellipse oder einer Halbellipse oder eine einer Ellipse oder Halbellipse angenäherte Querschnittsform aufweisen.10. Magnetic field sensor according to claim 8 or 9, characterized in that the superimposed layers (21, 23, .....) of the resistors (10) in a perpendicular to the base and in the longitudinal direction of the layers (21,23 .. ....) extending plane and / or in a plane perpendicular to the base (30) and transverse to the longitudinal direction of the layers (21, 23 ......) the cross-sectional shape (35) of an ellipse or a semi-ellipse or a an approximate cross-sectional shape of an ellipse or semi-ellipse. 11. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 7 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß das von dem jeweiligen Widerstand (10) ausgebildete oder angenäherte Ellipsoid oder Halb-ellipsoid mit Halbachsen (a, b) in einer Ebene parallel zur Unterlage (30) und einer dritten senkrecht zur Unterlage (30) stehenden Halbachse (c) ein Achsenverhältnis a:c von größer als 200:1, vorzugsweise von größer als 1000:1, insbesondere von etwa 2000:1, und ein Achsenverhältnis b:c von größer als 100:1, vorzugsweise von größer als 500:1, insbesondere von etwa 1000:1 aufweist.11. Magnetic field sensor according to one of claims 7 to 10, characterized in that the formed by the respective resistor (10) or approximated ellipsoid or semi-ellipsoid with semiaxes (a, b) in a plane parallel to the base (30) and a third A semiaxis (c) perpendicular to the base (30) has an axis ratio a: c of greater than 200: 1, preferably greater than 1000: 1, in particular approximately 2000: 1, and an axis ratio b: c of greater than 100: 1 , preferably of greater than 500: 1, in particular of about 1000: 1. 12. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Endbereiche der jeweiligen Widerstände (10) angeschlossene Stromzuführungen (31, 32) den Widerstand (10) in dem jeweiligen Endbereich von oben und von unten umfassen bzw. an die Ober- und Unterseite des jeweiligen Endbereiches angeschlossen sind.12. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 11, characterized in that connected to the two end regions of the respective resistors (10) current leads (31, 32) comprise the resistor (10) in the respective end region from above and below the top and bottom of the respective end area are connected. 13. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, daß an die beiden Endbereiche der jeweiligen Widerstände (10) angeschlossene Stromzuführungen (21, 32) bezüglich der Längsachse (LA) des Widerstandes (10) auf unterschiedliche Seiten der Längsachse (LA) hin versetzt angeschlossen sind.13. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 12, characterized in that at the two end regions of the respective resistors (10) connected current leads (21, 32) with respect to the longitudinal axis (LA) of the resistor (10) on different sides of the longitudinal axis (LA ) are connected offset. 14. Magnetfeldsensor nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Anschlußenden der an die beiden Endbereiche des jeweiligen Widerstandes (10) angeschlossenen Stromzuführungen (31, 32) jeweils parallel zu den Streifen (11a) der Barberpolstruktur (11) verlaufend ausgebildet sind.14. Magnetic field sensor according to claim 12 or 13, characterized in that the connection ends of the current leads (31, 32) connected to the two end regions of the respective resistor (10) are each formed parallel to the strips (11a) of the barber pole structure (11). 15. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die einzelnen Widerstände (10) im Sensorfeld (40) in Längs- und/oder in Querrichtung in parallelen Reihen angeordnet sind.15. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 14, characterized in that the individual resistors (10) in the sensor field (40) are arranged in the longitudinal and / or in the transverse direction in parallel rows. 16. Magnetfeldsensor nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß die im äußeren Bereich des Sensorfeldes (40) gelegenen Widerstände (10) mit einer geringeren Anzahl von Schichten (21, 23......) aufgebaut sind als die im Zentrum gelegenen Widerstände (10). HIEZU 9 BLATT ZEICHNUNGEN 816. Magnetic field sensor according to one of claims 1 to 15, characterized in that the resistors (10) located in the outer region of the sensor field (40) are constructed with a smaller number of layers (21, 23 ......) than that central resistors (10). THEREFORE 9 SHEET OF DRAWINGS 8
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