CN108279391B - 磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法及取向装置 - Google Patents

磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法及取向装置 Download PDF

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Abstract

本发明提供一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法和装置，磁电阻传感器包括：设置于基板上的斜坡，斜坡包括底面和倾斜表面，且倾斜表面和底面的夹角为斜坡倾斜角α；磁场传感单元，其具有磁易轴和与磁易轴垂直的磁敏感轴，磁场传感单元包括形成于斜坡的倾斜表面的第二磁电阻条和位于第二磁电阻条上并与第二磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第二短路条，第二磁电阻条和第二短路条之间的夹角为γ，所述掩模板包括位于所述掩模板平面内的第一磁电阻条和与所述第一磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第一短路条，其特征在于，所述方法包括：将所述第一磁电阻条和第一短路条之间的夹角设置为β，其中，tan(β)＝tan(γ)cos(α)。

Description

磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法及取向装置
【技术领域】
本发明涉及磁电阻传感器技术领域，特别涉及一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的最优取向设计。
【背景技术】
对于磁电阻传感器，为了探测z轴方向的磁场，通常在斜坡上制备磁电阻传感器。为了使得斜坡上磁电阻传感器的灵敏度最大，掩模板上的短路条取向需要特别设计。
因此，有必要提出一种方案来解决上述问题。
【发明内容】
本发明的目的之一在于提供一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法及取向装置，其对于不同的斜坡倾斜角度，都可以得到短路条在掩模板上的最优取向。
为了解决上述问题，本发明提供一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，所述磁电阻传感器包括：设置于基板上的斜坡，所述斜坡包括底面和倾斜表面，且所述倾斜表面和底面的夹角为斜坡倾斜角α；磁场传感单元，其具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏感轴，所述磁场传感单元包括形成于所述斜坡的倾斜表面的第二磁电阻条和位于所述第二磁电阻条上并与所述第二磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第二短路条，所述第二磁电阻条和第二短路条之间的夹角为γ，所述掩模板包括位于所述掩模板平面内的第一磁电阻条和与所述第一磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第一短路条，其特征在于，所述方法包括：将所述第一磁电阻条和第一短路条之间的夹角设置为β，其中，tan(β)＝tan(γ)cos(α)。
进一步的，所述掩模板与所述斜坡的底面平行；位于所述倾斜表面的第二磁电阻条和第二短路条是通过所述掩模板内对应的第一磁电阻条和第一短路条形成的。
进一步的，所述磁场传感单元为各向异性磁阻传感单元。
进一步的，所述斜坡为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同，所述第二磁电阻条为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同。
进一步的，所述斜坡为梯形横截面，其具有顶面；或，所述斜坡为三角形横截面。
根据本发明的另一个方面，本发明还提供一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其包括磁电阻传感器和掩模板，所述磁电阻传感器包括：设置于基板上的斜坡，所述斜坡包括底面和倾斜表面，且所述倾斜表面和底面的夹角为斜坡倾斜角α；磁场传感单元，其具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏感轴，所述磁场传感单元包括形成于所述斜坡的倾斜表面的第二磁电阻条和位于所述第二磁电阻条上并与所述第二磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第二短路条，所述第二磁电阻条和第二短路条之间的夹角为γ，所述掩模板包括位于所述掩模板平面内的第一磁电阻条和与所述第一磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第一短路条，所述第一磁电阻条和第一短路条之间的夹角设置为β，其中，tan(β)＝tan(γ)cos(α)(1)。
进一步的，所述掩模板与所述斜坡的底面平行；位于所述倾斜表面的第二磁电阻条和第二短路条是通过所述掩模板内对应的第一磁电阻条和第一短路条形成的。
进一步的，所述磁场传感单元为各向异性磁阻传感单元。
进一步的，所述斜坡为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同，所述第二磁电阻条为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同。
进一步的，所述斜坡为梯形横截面，其具有顶面；或，所述斜坡为三角形横截面。
与现有技术相比，本发明找到了掩模板平面内的磁电阻条和短路条之间的夹角β、斜坡倾斜表面的磁电阻条和短路条之间的夹角γ、斜坡倾斜角度α之间的关系式，从而对于不同的斜坡倾斜角度α，都可以得到短路条在掩模板上的最优取向。
【附图说明】
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：
图1为本发明在一个实施例中的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置的结构示意图；
图2为本发明在一个实施例中，当斜坡倾斜表面的短路条取向角一定时，掩模板平面内的短路条取向角随着斜坡倾斜角度的变化关系示意图。
【具体实施方式】
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
此处所称的“一个实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本说明书中不同地方出现的“在一个实施例中”并非均指同一个实施例，也不是单独的或选择性的与其他实施例互相排斥的实施例。除非特别说明，本文中的连接、相连、相接的表示电性连接的词均表示直接或间接电性相连，间接电性相连是指经由另外一个器件或电路电性相连。
对基于斜坡的磁电阻传感器而言，由于受斜坡倾斜角度α的影响，掩模板平面内的磁电阻条和短路条之间的夹角(即掩模板平面内的短路条取向角)β与对应的斜坡倾斜表面的磁电阻条和短路条之间的夹角(即斜坡倾斜表面的短路条取向角)γ并不相同，且现有技术中，也并清楚它们之间的具体关系，因此，在生产实践中，通常只能通过多次改变或调适掩模板平面内的磁电阻条和短路条之间的夹角β，以使得斜坡倾斜表面的磁电阻条和短路条之间的夹角γ为预定的最优取向角，这种方式需要耗费大量的时间和制造成本。故发明人对斜坡倾斜表面的磁电阻条和短路条之间的夹角γ、对应的掩模板平面内的磁电阻条和短路条之间的夹角β、斜坡倾斜角度α之间的关系进行了研究，并得到了三者之间的关系式。
请参考图1所示，其为本发明在一个实施例中的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置的结构示意图。图1所示的取向装置100包括掩模板105和磁电阻传感器(未标识)，所述磁电阻传感器包括斜坡101和磁场传感单元(未标识)。在一个实施例中，所述磁场传感单元可以为各向异性磁阻(AMR)传感单元。
所述斜坡101设置于基板(未标识)上，所述斜坡101包括底面108和倾斜表面102，且所述斜坡101的倾斜表面102和底面108之间的夹角为斜坡倾斜角α。
所述掩模板105位于所述斜坡101的上方且与所述斜坡101的底面108平行，所述掩模板105包括位于所述掩模板105平面内的第一磁电阻条106和与所述第一磁电阻条106成预定角度的相互平行的若干个第一短路条107，为了方便表示，图1中仅示出一个第一短路条107，其中，位于所述掩模板105平面内的第一磁电阻条106和第一短路条107之间的夹角(即掩模板105平面内的短路条取向角)为β。需要特别说明的是，为了清楚显示各夹角之间的关系，在图1所示的实施例中，将所述掩模板105由所述斜坡101的上方投影至所述斜坡101的底面108上。
所述磁场传感单元具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏感轴，所述磁场传感单元包括形成于所述斜坡101的倾斜表面102的第二磁电阻条103和位于所述第二磁电阻条103上并与所述第二磁电阻条103成预定角度的相互平行的若干个第二短路条104，为了方便表示，图1中仅示出一个第二短路条104，其中，位于所述斜坡101的倾斜表面102的第二磁电阻条103和第二短路条104之间的夹角(即斜坡倾斜表面的短路条取向角)为γ。其中，位于所述倾斜表面102的第二磁电阻条103和第二短路条104是通过所述掩模板105内对应的第一磁电阻条106和第一短路条107形成的。
在图1所示的实施例中，所述斜坡101为纵长条形，其延伸方向与对应的所述磁场传感单元的磁易轴方向相同；所述第二磁电阻条103为纵长条形，其与对应的所述磁场传感单元的磁易轴方向相同。
发明人通过大量的实验以及对图1进行图形分析得出，磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，具体的，所述掩模板105平面内的第一磁电阻条106和第一短路条107之间的夹角β、所述斜坡101的倾斜表面102的第二磁电阻条103和第二短路条104之间的夹角γ、斜坡101的倾斜表面102的倾斜角度α之间满足以下关系式：
tan(β)＝tan(γ)cos(α)(1)。
这样，当斜坡101的倾斜表面102的短路条的最优取向角γ一定时，对于不同的斜坡倾斜角度α，通过公式(1)都可以得到短路条在掩模板105上的最优取向角β。
请参考图2所示，其为图1所示的磁电阻传感器在一个实施例中，当斜坡倾斜表面的短路条取向角γ一定时，掩模板105平面内的短路条取向角β随着斜坡倾斜角度α的变化关系示意图。在图2所示的实施例中，斜坡101的倾斜表面102的短路条最优取向角γ＝45度，对于不同的斜坡倾斜角度α，可以得到短路条在掩模板105上的最优取向角β。
需要特别说明的是，在图1所示的实施例中，所述斜坡101为梯形横截面，其具有顶面，在其他实施例中，所述斜坡101也可以为三角形横截面，在图1所示的实施例中，其仅示出了一个斜坡101的一个倾斜表面102上的一个磁场传感单元，实际上，本发明可以包括多个斜坡101，且斜坡101还包括与倾斜表面102相对的另一个倾斜表面，在另一个倾斜表面上也存在与倾斜表面102相似的结构关系。
综上所述，本发明给出了掩模板平面内的磁电阻条和短路条之间的夹角β、斜坡倾斜表面的磁电阻条和短路条之间的夹角γ、斜坡倾斜角度α之间的关系式：tan(β)＝tan(γ)cos(α)(1)。这样，当斜坡101倾斜表面的短路条的最优取向角γ一定时，对于不同的斜坡倾斜角度α，通过公式(1)都可以得到短路条在掩模板105上的最优取向角β。
需要指出的是，熟悉该领域的技术人员对本发明的具体实施方式所做的任何改动均不脱离本发明的权利要求书的范围。相应地，本发明的权利要求的范围也并不仅仅局限于前述具体实施方式。

Claims (10)

1.一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，所述磁电阻传感器包括：设置于基板上的斜坡，所述斜坡包括底面和倾斜表面，且所述倾斜表面和底面的夹角为斜坡倾斜角α；磁场传感单元，其具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏感轴，所述磁场传感单元包括形成于所述斜坡的倾斜表面的第二磁电阻条和位于所述第二磁电阻条上并与所述第二磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第二短路条，所述第二磁电阻条和第二短路条之间的夹角为γ，所述掩模板包括位于所述掩模板平面内的第一磁电阻条和与所述第一磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第一短路条，其特征在于，所述方法包括：
将所述第一磁电阻条和第一短路条之间的夹角设置为β，
其中，tan(β)＝tan(γ)cos(α)。
2.根据权利要求1所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，其特征在于，
所述掩模板与所述斜坡的底面平行。
3.根据权利要求1所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，其特征在于，
所述磁场传感单元为各向异性磁阻传感单元。
4.根据权利要求1所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，其特征在于，
所述斜坡为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同，
所述第二磁电阻条为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同。
5.根据权利要求1所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向方法，其特征在于，
所述斜坡为梯形横截面，其具有顶面；或
所述斜坡为三角形横截面。
6.一种基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其包括磁电阻传感器和掩模板，所述磁电阻传感器包括：设置于基板上的斜坡，所述斜坡包括底面和倾斜表面，且所述倾斜表面和底面的夹角为斜坡倾斜角α；磁场传感单元，其具有磁易轴和与所述磁易轴垂直的磁敏感轴，所述磁场传感单元包括形成于所述斜坡的倾斜表面的第二磁电阻条和位于所述第二磁电阻条上并与所述第二磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第二短路条，所述第二磁电阻条和第二短路条之间的夹角为γ，
所述掩模板包括位于所述掩模板平面内的第一磁电阻条和与所述第一磁电阻条成预定角度的相互平行的若干个第一短路条，其特征在于，
所述第一磁电阻条和第一短路条之间的夹角设置为β，
其中，tan(β)＝tan(γ)cos(α)。
7.根据权利要求6所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其特征在于，
所述掩模板与所述斜坡的底面平行。
8.根据权利要求6所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其特征在于，
所述磁场传感单元为各向异性磁阻传感单元。
9.根据权利要求6所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其特征在于，
所述斜坡为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同，
所述第二磁电阻条为纵长条形，其延伸方向与所述磁易轴方向相同。
10.根据权利要求6所述的基于斜坡的磁电阻传感器的短路条在掩模板上的取向装置，其特征在于，
所述斜坡为梯形横截面，其具有顶面；或
所述斜坡为三角形横截面。
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