DE10017374B4 - Magnetic coupling device and its use - Google Patents

Magnetic coupling device and its use Download PDF

Info

Publication number
DE10017374B4
DE10017374B4 DE10017374A DE10017374A DE10017374B4 DE 10017374 B4 DE10017374 B4 DE 10017374B4 DE 10017374 A DE10017374 A DE 10017374A DE 10017374 A DE10017374 A DE 10017374A DE 10017374 B4 DE10017374 B4 DE 10017374B4
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
layer
magnetic
magnetization
measuring
coupling device
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE10017374A
Other languages
German (de)
Other versions
DE10017374A1 (en
Inventor
Wolfgang Dr Clemens
Guenter Dr. Rupp
Joachim Dr. Wecker
Jens Dr. Hauch
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sensitec GmbH
Original Assignee
Siemens AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Siemens AG filed Critical Siemens AG
Priority to DE10017374A priority Critical patent/DE10017374B4/en
Publication of DE10017374A1 publication Critical patent/DE10017374A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE10017374B4 publication Critical patent/DE10017374B4/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04B—TRANSMISSION
    • H04B5/00—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems
    • H04B5/70—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes
    • H04B5/73—Near-field transmission systems, e.g. inductive or capacitive transmission systems specially adapted for specific purposes for taking measurements, e.g. using sensing coils
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

Magnetische Koppeleinrichtung (2, 12, 24) mit
a) wenigstens einem ein magnetisches Signalfeld (H) mittels Stromfluss' erzeugenden elektrischen Leiterelement (10),
b) mit mehreren dem Leiterelement zugeordneten, von diesem galvanisch getrennten, magnetfeldempfindlichen Sensorelementen (S), die zu einer Voll- oder Teilbrücke angeordnet sind und jeweils ein einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Mehrschichtensystem (3) umfassen mit jeweils
– mindestens einer weichmagnetischen Messschicht (6, 6'), deren Magnetisierung (mme) bei fehlendem Signalfeld (H) eine von der Vorzugsachse der Magnetisierung dieser Schicht abhängende vorbestimmte Ausgangslage hat,
– mindestens einem vergleichsweise magnetisch härteren Biasschichtteil mit wenigstens einer weiteren ferromagnetischen Schicht (4, 4b, 4b'),
sowie
– mindestens einer dazwischen angeordneten nicht-magnetischen Zwischenschicht, über welche die mindestens eine Messschicht (6, 6') magnetisch an der mindestens einen Biasschichtteil gekoppelt ist,
und
c) mindestens einer weichmagnetischen Schicht (22) als Abschirmungsmittel gegen externe magnetische Störfelder an der dem jeweiligen Mehrschichtensystem (3) abgewandten Seite des wenigstens...Magnetic coupling device (2, 12, 24) with
a) at least one magnetic signal field (H) by means of current flow 'generating electrical conductor element (10),
b) with a plurality of the conductor element associated, from this galvanically isolated, magnetic field-sensitive sensor elements (S), which are arranged to form a full or partial bridge and each having a raised magnetoresistive effect exhibiting multi-layer system (3) each with
- at least one soft magnetic measuring layer (6, 6 ') whose magnetization (m me ) in the absence of signal field (H) has a predetermined starting position dependent on the preferred axis of the magnetization of this layer,
At least one comparatively magnetically harder bias layer part with at least one further ferromagnetic layer (4, 4b, 4b '),
such as
At least one non-magnetic intermediate layer arranged therebetween, via which the at least one measuring layer (6, 6 ') is magnetically coupled to the at least one bias layer part,
and
c) at least one soft-magnetic layer (22) as shielding means against external magnetic interference fields on the side of the at least one side facing away from the respective multilayer system (3).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine magnetische Koppeleinrichtung sowie auf die Verwendung einer solchen Koppeleinrichtung.The The invention relates to a magnetic coupling device as well to the use of such a coupling device.

Aus dem Buch von E. Schrüfer „Elektrische Messtechnik", 6. Auflage, 1995, Hanser-Verlag München, insbesondere Seiten 165 bis 168, ist im Einzelnen die Verwendung einer Hallsonde zur potentialfreien Strommessung zu entnehmen, wobei die Hallsonde diesbezüglich eine magnetische Koppeleinrichtung realisiert.Out the book by E. Schrüfer "Electrical Measurement", 6th edition, 1995, Hanser-Verlag Munich, in particular pages 165 to 168, is the use in detail a Hall probe for potential-free current measurement, where the Hall probe in this regard implemented a magnetic coupling device.

Auf vielen Gebieten der Technik, wie z. B. der digitalen Informationsübertragung oder der Messtechnik, wird die potentialfreie Übertragung von elektrischen Signalen gefordert.On many areas of technology, such as B. the digital information transmission or the metrology, the potential-free transmission of electrical Signals required.

Hierzu werden vielfach optoelektronische Koppeleinrichtungen vorgesehen. In deren Koppelelementen, so genannten Optokopplern, wird auf einen Eingang ein elektrisches (primäres) Signal gegeben, das in ein optisches Strahlungssignal umgewandelt wird. Dieses Strahlungssignal wird durch ein isolierendes Medium hindurch auf ein Sensor- oder Detektorelement übertragen, wo es wieder in ein elektrisches (sekundäres) Signal rückverwandelt wird.For this Optoelectronic coupling devices are often provided. In their coupling elements, so-called optocouplers, is on a Input an electrical (primary) Signal given, which converted into an optical radiation signal becomes. This radiation signal is transmitted through an insulating medium transmitted to a sensor or detector element, where it returns to an electrical (secondary) Signal reconverted becomes.

Eine digitale Informationsübertragung mittels Optokopplern ist begrenzt in der Übertragungsrate durch die beschränkte Bandbreite der optischen Elemente und in der Bauform durch die beschränkte Integrierbarkeit der optischen Elemente mit der Siliziumtechnologie. Ferner können die optischen Elemente nur in einem Temperaturbereich bis maximal etwa 85°C betrieben werden.A digital information transmission using optocouplers is limited in the transmission rate due to the limited bandwidth the optical elements and in the design by the limited integratability the optical elements with the silicon technology. Furthermore, the optical elements only in a temperature range up to a maximum of about 85 ° C operated become.

Neben einer solchen optoelektrischen Signalübertragung ist auch eine magnetische Übertragung unter Verwendung von Hall-Sonden bzw. -Generatoren bekannt. Mit solchen Sonden lassen sich nämlich alle die Signalgrößen erfassen, die Magnetfelder erzeugen oder beeinflussen. So ist z. B. der vorstehend genannten Literaturstelle eine entsprechende, potentialfreie Messung eines Stromes zu entnehmen. Hierzu wird dieser durch die Wicklung eines Elektromagneten geschickt. Dessen magnetische Induktion wird dann mittels einer Hall-Sonde bestimmt. Bei einem konstanten Steuerstrom durch die Hall-Sonde ist dann deren Hall-Spannung ein Maß für den zu messenden Strom.Next Such an optoelectric signal transmission is also a magnetic transmission using Hall probes or generators known. All of them can be used with such probes capture the signal quantities, generate or influence the magnetic fields. So z. B. the above cited reference, a corresponding, potential-free measurement to draw a stream. This is done by the winding sent an electromagnet. Whose magnetic induction is then determined by means of a Hall probe. At a constant control current through the Hall probe then their Hall voltage is a measure of the measuring electricity.

Eine Strommessung ist also unter Verwendung von Hall-Sonden prinzipiell möglich, stößt jedoch praktisch auf große Schwierigkeiten. Auch bei verhältnismäßig hohen Stromstärken ist nämlich das einen stromdurchflossenen Leiter umgebende Magnetfeld immer noch klein, so dass nur sehr niedrige Hall-Spannungen auftreten. Man sieht sich deshalb z. B. gezwungen, mit dem zu messenden Strom einen definierten Magnetkreis zu erregen, um so die wesentlich höhere magnetische Induktion im Luftspalt eines solchen Magnetkreises messen zu können. Abgesehen davon, dass entsprechende Messeinrichtungen verhältnismäßig voluminös sind, ist der diesbezügliche apparative Aufwand auch hoch.A Current measurement is therefore in principle using Hall probes possible, but it comes up practically on a large scale Difficulties. Even at relatively high currents is that the magnetic field surrounding a current-carrying conductor always still small, so that only very low Hall voltages occur. See you therefore z. B. forced, with the current to be measured a defined Magnetic circuit to excite, so the much higher magnetic induction to be able to measure in the air gap of such a magnetic circuit. apart of the fact that corresponding measuring devices are relatively bulky, is the relevant apparatus Effort too high.

Zur Strommessung werden auch geeignet ausgebildete Magnetsensoren verwendet. Aus der DE 34 04 273 A1 ist ein Magnetkopf mit einem ferromagnetischen Dünnfilm aus magnetoresistivem Material bekannt, bei dem eine ausgeprägte Anisotropie vorliegt. Dabei ist der ferromagnetische Film in eine Richtung längs des magnetoresistiven Elementes magnetisiert und es liegt eine Abschwingung des dadurch gebildeten Magnetsystems vor. Ein anderer magnetoresistiver Sensor mit verkleinerten Messschichten ist aus der DE 42 43 357 A1 bekannt, wobei neben der Messschicht wenigstens eine Bias-Schicht mit Austauschkopplung von den anderen Schichten vorhanden ist. Schließlich ist aus der DE 198 10 218 A1 ein weiterer Magnetfeldsensor bekannt, der speziell zur Strommessung verwendet werden soll und der ebenfalls auf dem magnetoresistiven Effekt beruht. Dabei ist wenigstens ein Magnetfeldempfindlicher langgestreckter Sensorstreifen aus magnetoresistivem Material und ein vom Sensorstreifen über einen Isolator getrennter hochleitfähiger Stromleiter zur Führung eines Hilfsstromes parallel zum Sensorstreifen vorhanden, wodurch eine dem Stromleiter zugeordnete Beschaltung die Magnetoresistiv-Charakteristik des Sensors linearisiert und die Wirkung eines externen Magnetfeldes auf den Sensorstreifen kompensiert und der Messbereich erweitert und/oder das Ausgangssignal des Sensors verstärkt wird.For measuring the current also suitably trained magnetic sensors are used. From the DE 34 04 273 A1 a magnetic head with a ferromagnetic thin film of magnetoresistive material is known in which there is a pronounced anisotropy. In this case, the ferromagnetic film is magnetized in one direction along the magnetoresistive element and there is a vibration of the magnetic system formed thereby. Another magnetoresistive sensor with reduced measuring layers is from the DE 42 43 357 A1 In addition to the measuring layer, at least one bias layer with exchange coupling from the other layers is present. Finally, out of the DE 198 10 218 A1 another magnetic field sensor is known, which is to be used especially for current measurement and which is also based on the magnetoresistive effect. In this case, at least one magnetic field-sensitive elongated sensor strip made of magnetoresistive material and separated from the sensor strip via an insulator highly conductive current conductor for guiding an auxiliary current parallel to the sensor strip, whereby a circuit associated with the conductor linearized the magnetoresistive characteristics of the sensor and the effect of an external magnetic field on the Sensor strip compensated and extended the measuring range and / or the output signal of the sensor is amplified.

Demgegenüber ist es Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine magnetische Koppeleinrichtung dahingehend auszugestalten, dass mit ihr auf verhältnismäßig einfache Weise eine Signalübertragung auf magnetischem Wege ermöglicht wird.In contrast, is It is an object of the present invention, a magnetic coupling device to the effect to design that with her in a relatively simple manner, a signal transmission magnetic way allows becomes.

Die Aufgabe ist erfindungsgemäß durch die Gesamtheit der Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst. Weiterbildungen sind in den Unteransprüchen angegeben. Patentanspruch 11 gibt die Verwendung einer solchen magnetischen Koppeleinrichtung als Stromsensor an.The Task is inventively by the entirety of the features of claim 1 solved. further developments are given in the subclaims. Claim 11 gives the use of such a magnetic Coupling device as a current sensor.

Bei der Erfindung ist wenigstens ein ein magnetisches Signalfeld erzeugendes elektrisches Leiterelement vorhanden, wobei magnetfeldempfindliche Sensorelemente, die zu einer Voll- oder Teilbrücke angeordnet sind und jeweils ein einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Mehrschichtensystem umfassen, welches mindestens eine weichmagnetische Messschicht, wenigstens eine magnetisch härtere Bias-Schicht sowie dazwischen eine nichtmagnetische Zwischenschicht aufweist, wobei weiterhin eine weichmagnetische Schicht als Abschirmmittel gegen externe magnetische Störfelder vorhanden ist. Somit ist eine magnetische Koppeleinrichtung geschaffen.In the invention, at least one magnetic signal field generating electrical conductor element is present, wherein magnetic field-sensitive sensor elements which lead to a full or Teilbrü each comprising a multi-layer system exhibiting an increased magnetoresistive effect, comprising at least one soft magnetic measuring layer, at least one magnetically harder bias layer and a non-magnetic intermediate layer therebetween, further comprising a soft magnetic layer as shielding means against external magnetic interference fields. Thus, a magnetic coupling device is created.

Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass es möglich ist, eine magnetische Koppeleinrichtung der eingangs genannten Art dahingehend auszugestalten, dass mit ihr auf verhältnismäßig einfache Weise eine Signalübertragung auf magnetischem Wege ermöglicht ist. In diesem Zusammenhang umfasst das magnetfeldempfindliche Sensorelement ein einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Mehrschichtensystem, das mindestens eine weichmagnetische Messschicht, mindestens eine weitere ferromagnetische Schicht sowie mindestens eine dazwischen angeordnete nicht-magnetische Zwischenschicht enthält, wobei die Magnetisierung der weichmagnetischen Schicht bei fehlendem Signalfeld eine vorbestimmte, von der Vorzugsachse der Magnetisierung dieser Schicht abhängige Ausgangslage hat. Die Vorzugsachse der Magnetisierung ist dabei „sensorintrinsisch"; ihre Einprägung kann sowohl durch einen besonderen Schichtaufbau z. B. durch Auswahl des Materials und/oder der Schichtdicke, aber auch durch eine bestimmte geometrische Form, z. B. durch ein bestimmtes Verhältnis von Länge zu Breite, und/oder durch eine durch ein äußeres Magnetfeld eingeprägte Anisotropie geschehen. Eine solche Anisotropie lässt sich entweder während des Herstellungsprozesses oder nachträglich durch einen Temperschritt in einem Magnetfeld erzeugen.The Invention is based on the recognition that it is possible to use a magnetic To design coupling device of the type mentioned above, that with her on comparatively simple Way a signal transmission possible by magnetic means is. In this context, the magnetic field-sensitive sensor element comprises an increased magnetoresistive Effect exhibiting multi-layer system, the at least one soft magnetic Measuring layer, at least one further ferromagnetic layer and at least one intermediate non-magnetic intermediate layer contains wherein the magnetization of the soft magnetic layer in the absence Signal field a predetermined, from the preferred axis of magnetization this layer dependent starting position Has. The preferred axis of the magnetization is "sensorintrinsic", its imprinting can both by a special layer structure z. B. by selection of the material and / or the layer thickness, but also by a certain geometric shape, z. B. by a certain ratio of Length too Width, and / or by an impressed by an external magnetic anisotropy happen. Such anisotropy can be achieved either during the Manufacturing process or subsequently by an annealing step generate in a magnetic field.

Die Erfindung geht dabei von der Erkenntnis aus, dass sich zur Ausbildung einer magnetischen Koppeleinrichtung der magnetoresistive Effekt, insbesondere der so genannte „Giant Magneto Resistance"(GMR)-Effekt, von speziellen Dünnschichtensystemen bezüglich eines auftreffenden Magnetfeldes ausnutzen lässt, um ein der das Magnetfeld hervorrufenden physikalischen Größe wie z. B. einem Strom entsprechendes elektrisches Signal zu erzeugen. Diese Erzeugung ist mit dem erfindungsgemäß eingesetzten Mehrschichtensystem verhältnismäßig einfach und kostengünstig zu erreichen. Außerdem ist bei solchen Mehrschichtensystemen eine Temperaturabhängigkeit wie bei optischen Koppeleinrichtungen nicht zu befürchten; denn im Gegensatz zu den optischen Koppelelementen können käufliche GMR-Sensoren bis etwa 150°C betrieben werden.The The invention is based on the knowledge that the training a magnetic coupling device the magnetoresistive effect, especially the so-called "Giant Magneto Resistance "(GMR) effect, of special thin-film systems in terms of an impinging magnetic field can exploit one of the magnetic field causing physical size such. B. to generate a current corresponding electrical signal. These Generation is with the multilayer system used according to the invention relatively easy and cost-effective to reach. Besides that is in such multilayer systems a temperature dependence as with optical coupling devices not to fear; because in contrast to the optical coupling elements can commercially available GMR sensors up to about 150 ° C operate.

Ein weiterer, mit der erfindungsgemäßen Ausgestaltung der Koppeleinrichtung verbundener Vorteil ist darin zu sehen, dass der gesamte Aufbau mit Bauteilen der Siliziumtechnologie integrierbar und kombinierbar ist. Er ist somit klein und kostengünstig herstellbar. So kann er z. B. direkt mit weiterer Elektronik auf einem gemeinsamen Chip integriert werden.One further, with the embodiment according to the invention the coupling device associated advantage is the fact that the entire structure with components of silicon technology integrable and can be combined. He is thus small and inexpensive to produce. So can he z. B. directly with other electronics on a common chip to get integrated.

Aus der WO 98/07165 geht zwar eine magnetische Koppeleinrichtung zur Stromdetektion hervor, die insbesondere vier Sensorelemente besitzt, mit denen ein magnetisches Signalfeld, das mittels Stromfluss' durch eine Flachspule erzeugt wird, zu detektieren ist. Die Leiterelemente der Flachspule verlaufen dabei orthogonal über die Sensorelemente und sind galvanisch gegenüber diesen getrennt. Die Sensorelemente sind jeweils als Mehrschichtensystem mit zwei ferromagnetischen Schichten aufgebaut, die durch eine elektrisch leitende, nicht-magnetische Zwischenschicht getrennt sind und magnetoresistiv, anisotrop sind. Diese Mehrschichtensysteme können insbesondere einen GMR-Effekt zeigen. Einzelheiten des Aufbaus der zu verwendenden Mehrschichtsysteme und insbesondere Gesichtspunkte der Magnetisierungsverhältnisse ihrer ferromagnetischen Schichten sind jedoch nicht näher ausgeführt. Gerade diese Einzelheiten sind aber für eine eindeutige Signalgewinnung mit hoher Übertragungsrate von besonderer Bedeutung.Out Although WO 98/07165 is a magnetic coupling device for Current detection out, in particular, has four sensor elements, with which a magnetic signal field, by means of current flow 'through a flat coil is to be detected. The conductor elements of the flat coil run doing orthogonal over the sensor elements and are galvanically isolated from these. The sensor elements are each as a multi-layer system with two ferromagnetic Layers constructed by an electrically conductive, non-magnetic intermediate layer are separated and magnetoresistive, anisotropic. In particular, these multilayer systems can show a GMR effect. Details of the structure of the used Multilayer systems and in particular aspects of the magnetization ratios However, their ferromagnetic layers are not detailed. Just but these details are for a clear signal acquisition with high transmission rate of special Importance.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung gehen aus den abhängigen Ansprüchen hervor.advantageous Embodiments of the coupling device according to the invention go from the dependent ones claims out.

Bei der Erfindung ist ein Mehrschichtensystem mit einem gegenüber der weichmagnetischen Messschicht magnetisch härteren, von dieser durch eine nicht-magnetische Zwischenschicht beabstandeten Biasschichtteil vorgesehen. Entsprechende, bekannte Mehrschichtensysteme zeichnen sich durch einen hohen magnetoresistiven Effekt aus.at The invention is a multi-layer system with respect to the soft magnetic measuring layer magnetically harder, from this by a non-magnetic interlayer spaced bias layer portion intended. Drawing corresponding, known multilayer systems characterized by a high magnetoresistive effect.

Vorteilhaft kann dabei der Biasschichtteil als ein so genannter künstlicher Antiferromagnet ausgebildet sein. Bei der Herstellung entsprechender Mehrschichtensysteme kann auf den Aufbau entsprechender Systeme und die diesbezüglichen Verfahren zu deren Herstellung zurückgegriffen werden.Advantageous can the bias layer part as a so-called artificial Antiferromagnet be formed. In the production of appropriate multi-layer systems can build on the systems and the related Process for their preparation are used.

Die Ausrichtung der Magnetisierung der mindestens einen weichmagnetischen Messschicht bei fehlendem Signalfeld in einer vorbestimmte Ausgangslage muss für die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung sichergestellt sein, damit nach jedem magnetischen Signalpuls die Messschicht in einen festen Ausgangszustand mit definiertem Signalpegel zurückkehrt. Hierzu kann vorteilhaft eine magnetische (ferromagnetische oder antiferromagnetische) Kopplung der Magnetisierung der Messschicht an die Magnetisierung eines magnetisch härteren Biasschichtteils über eine nicht-magnetische Zwischenschicht mit einer vorbestimmten Dicke vorgesehen sein.The orientation of the magnetization of the at least one soft magnetic measuring layer in the absence of a signal field in a predetermined starting position must be ensured for the coupling device according to the invention, so that after each magnetic signal pulse, the measuring layer returns to a fixed output state with a defined signal level. For this purpose, advantageously a magnetic (ferromagnetic or antiferromagnetic) coupling of the magnetization of the measuring layer to the magnetization of a magnetically harder bias layer part via a non-magnetic intermediate layer can be provided with a predetermined thickness.

Daneben ist es vorteilhaft auch möglich, dass die Magnetisierung der weichmagnetischen Messschicht bei fehlendem Signalfeld durch ein gerichtetes magnetisches Zusatzfeld in die vorbestimmte Ausgangslage eingestellt ist. Eine entsprechende Ausrichtung der Magnetisierung der Messschicht lässt sich auch durch Einprägung einer uniaxialen Anisotropie z. B. durch eine besondere Formgebung der Schicht einstellen.Besides it is also possible that it is advantageous the magnetization of the soft magnetic measuring layer in the absence of Signal field through a directed additional magnetic field in the predetermined starting position is set. An appropriate orientation The magnetization of the measuring layer can also be determined by imprinting a uniaxial anisotropy z. B. by a special shape of the Adjust shift.

Besonders vorteilhaft kann das Mehrschichtensystem der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung als ein magnetoresistives Tunnelelement ausgebildet sein. Solche Tunnelelemente weisen zwischen ihren ferromagnetischen Schichten jeweils eine nicht-magnetische, einen Tunneleffekt ermöglichende Zwischenschicht (so genannte „Tunnelbarriere") aus einem elektrisch isolierenden oder halbleitenden Material auf. Diese Elemente zeichnen sich nämlich vorteilhaft durch einen hohen Signalhub und besonders kleine Baugröße aus.Especially Advantageously, the multi-layer system of the coupling device according to the invention be designed as a magnetoresistive tunnel element. Such Tunnel elements point between their ferromagnetic layers each a non-magnetic, a tunnel effect enabling Intermediate layer (so-called "tunnel barrier") from an electric insulating or semiconducting material. Draw these elements Namely advantageous by a high signal swing and especially small size.

Die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung weist Mittel zu ihrer magnetischen Abschirmung gegen externe magnetische Störfelder auf. Entsprechende Mittel sind insbesondere an der dem Mehrschichtensystem abgewandten Seite des wenigstens einen Leiterelementes und gegebenenfalls galvanisch getrennt von diesem in Form einer weichmagnetischen Schicht angeordnet. Eine solche Schicht übt vorteilhafterweise die Funktion eines magnetischen Spiegels bezüglich des von dem mindestens einen Leiterelement hervorgerufenen magnetischen Feldsignals aus und trägt somit zu einer entsprechenden Signalverstärkung bei.The inventive coupling device has Means for their magnetic shielding against external magnetic interference on. Corresponding means are in particular on the multi-layer system opposite side of the at least one conductor element and optionally galvanically separated from this in the form of a soft magnetic layer arranged. Such a layer exercises advantageously the function of a magnetic mirror with respect to from the at least one conductor element caused magnetic field signal out and wearing thus at a corresponding signal amplification.

Die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung kann vorteilhaft als ein Stromsensor verwendet werden. Ein durch deren elektrisches Leiterelement fließender Strom kann nämlich zur Erzeugung eines primären Signalfeldes erzeugt werden, das dann von dem mindestens einen magnetfeldempfindlichen Sensorelement detektiert und in ein sekundäres Signal umgewandelt wird.The Coupling device according to the invention can advantageously used as a current sensor. A through their electrical conductor element more fluid Power can indeed for generating a primary Signal field are generated, which then from the at least one magnetic field sensitive sensor element detected and in a secondary Signal is converted.

Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Koppeleinrichtung nach der Erfindung gehen aus den übrigen Unteransprüchen hervor.Further advantageous embodiments of the coupling device according to the invention go out of the rest dependent claims out.

Zur weiteren Erläuterung der Erfindung wird nachfolgend auf die Zeichnung Bezug genommen, anhand derer Ausführungsbeispiele von magnetischen Koppeleinrichtungen schematisch veranschaulicht sind. Dabei zeigen in der Zeichnungto further explanation The invention is subsequently made to the drawing reference, based of these embodiments illustrated schematically by magnetic coupling devices are. This show in the drawing

deren 1 als Schnittbild den prinzipiellen Aufbau einer erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung mit einem magnetoresistiven Mehrschichtensystem,their 1 as a sectional view of the basic structure of a coupling device according to the invention with a magnetoresistive multilayer system,

deren 2 einen speziellen Aufbau nach 1,their 2 a special structure after 1 .

deren 3 eine schematisierte und schaltungstechnisch ergänzte Draufsicht auf den Aufbau nach 1,their three a schematized and circuitry supplemented plan view of the structure 1 .

deren 4 als Schnittbild einen beispielhaften Aufbau einer Koppeleinrichtung mit einem magnetoresistiven, einen künstlichen Antiferromagneten aufweisenden Mehrschichtensystem,their 4 a sectional view of an exemplary construction of a coupling device with a magnetoresistive, an artificial antiferromagnet having multi-layer system,

deren 5 als Schnittbild einen weiteren Aufbau einer Koppeleinrichtung, deren Mehrschichtensystem gegenüber dem Aufbau nach 4 um einen natürlichen Antiferromagneten ergänzt ist,their 5 as a sectional view of another structure of a coupling device whose multi-layer system compared to the structure according to 4 is supplemented by a natural antiferromagnet,

deren 6 in einem Diagramm Kopplungsmöglichkeiten in einem derartigen Mehrschichtensystem in Abhängigkeit von einer Entkopplungsschichtdicke,their 6 in a diagram coupling possibilities in such a multi-layer system as a function of a decoupling layer thickness,

deren 7 und 8 in Diagrammen den magnetoresistiven Effekt eines Aufbaus nach 1 in Abhängigkeit von verschiedenen Richtungen eines äußeren magnetischen Signalfeldes,their 7 and 8th in diagrams the magnetoresistive effect of a construction 1 depending on different directions of an external magnetic signal field,

deren 9 in einem Diagramm den magnetoresistiven Effekt für diesen Aufbau in Abhängigkeit von der Dicke einer Entkopplungsschicht des Mehrschichtensystems undtheir 9 in a diagram, the magnetoresistive effect for this structure as a function of the thickness of a decoupling layer of the multilayer system and

deren 10 bis 13 den sukzessiven Aufbau einer speziellen Koppeleinrichtung.their 10 to 13 the successive construction of a special coupling device.

In den Figuren sind entsprechenden Teilen dieselben Bezugszeichen zugeordnet.In The figures are assigned to corresponding parts the same reference numerals.

Der in 1 im Schnitt angedeutete Aufbau einer allgemein mit 2 bezeichneten erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung umfasst mindestens ein magnetfeldempfindliches Sensorelement 5 auf einem Substrat 7. Dieses Sensorelement soll ein einen gegenüber magnetoresistiven Einschichtsensorelementen insbesondere aus NiFe erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Mehrschichtensystem aufweisen. Das Mehrschichtensystem enthält mindestens eine weichmagnetische Messschicht, deren Magnetisierung bei einem fehlenden Signalfeld H in eine vorbestimmte Ausgangslage einnimmt. Diese Ausgangslage ist in Abhängigkeit von der intrinsischen Vorzugsachse der Magnetisierung festgelegt. Das Sensorelement S ist von einer Isolationsschicht 11 abgedeckt. Oberhalb des Elementes und somit von diesem galvanisch getrennt verläuft wenigstens ein elektrisches Leiterelement 10. Mit diesem Leiterelement ist aufgrund eines entsprechenden Stromflusses I das (primäre) magnetische Signalfeld H zu erzeugen, das von dem Sensorelement S erfasst wird und somit in diesem ein entsprechendes (sekundäres) Signal hervorruft.The in 1 in section indicated construction of a generally with 2 designated coupling device according to the invention comprises at least one magnetic field sensitive sensor element 5 on a substrate 7 , This sensor element is intended to have a multi-layer system exhibiting an increased magnetoresistive effect compared to magnetoresistive Einschichtsensorelementen in particular NiFe. The multi-layer system contains at least one soft-magnetic measuring layer, the magnetization of which assumes a predetermined starting position in the case of a missing signal field H. This starting position is determined as a function of the intrinsic preferred axis of the magnetization. The sensor element S is of an insulating layer 11 covered. Above the element and thus separated from this at least one electrical conductor element runs 10 , With this ladder ment is due to a corresponding current flow I to generate the (primary) magnetic signal field H, which is detected by the sensor element S and thus causes in this a corresponding (secondary) signal.

2 zeigt einen Schnitt durch eine entsprechende Ausführungsform einer Koppeleinrichtung 2. Ein als Substrat 7 dienender Si-Wafer ist mit einer Isolationsschicht 20 aus SiO2 überzogen, die einen Sensor S trägt. Der Sensor ist von einer den Aufbau einebnenden Passivierungsschicht 21 aus Al2O3 ab gedeckt. Auf dieser Passivierungsschicht befindet sich eine erste Isolationsschicht 11a aus einem Polymer, auf deren Oberseite ein als Strompfad dienendes Leiterelement 10 aus Al mit einer dünnen metallischen Unterlage 10a aus Ti angeordnet ist. Das Leiterelement ist von einer weiteren Isolationsschicht 11b aus dem Material der Isolationsschicht 11a abgedeckt. Der so eingeebnete Aufbau ist von einer weichmagnetischen Schicht 22 z. B. aus einer NiFe-Legierung wie Permalloy abgedeckt. Diese Schicht dient vorteilhaft zu einer magnetischen Schirmung gegen externe Störfelder und gleichzeitig als magnetischer Spiegel zur Erhöhung des von der Leiterbahn 10 hervorgerufenen Erregerfeldes. Sie braucht nicht unbedingt von dem Leiterelement galvanisch getrennt zu sein. Ferner kann es sinnvoll sein, die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung gegen störende externe Magnetfelder auch auf der Substratseite z. B. durch mindestens eine zusätzliche Permalloy-Schicht abzuschirmen. Diese zusätzliche Schirmschicht kann sich insbesondere auf der Substratunterseite oder auch als weitere Lage oberhalb des Substrates befinden. Statt einer einzigen Schicht können selbstverständlich auch mehrere Lagen vorgesehen werden. 2 shows a section through a corresponding embodiment of a coupling device 2 , One as a substrate 7 Serving Si wafer is with an insulating layer 20 coated from SiO 2 , which carries a sensor S. The sensor is of a build-up leveling passivation layer 21 covered from Al 2 O 3 from. On this passivation layer is a first insulating layer 11a from a polymer, on top of which serves as a conductor path conductor element 10 made of Al with a thin metallic base 10a is arranged of Ti. The conductor element is of a further insulation layer 11b from the material of the insulation layer 11a covered. The so-leveled structure is of a soft magnetic layer 22 z. B. of a NiFe alloy such as permalloy covered. This layer is advantageously used for a magnetic shielding against external interference fields and at the same time as a magnetic mirror for increasing the of the conductor track 10 caused exciter field. It does not necessarily have to be galvanically isolated from the conductor element. Furthermore, it may be useful, the coupling device according to the invention against interfering external magnetic fields on the substrate side z. B. shielded by at least one additional Permalloy layer. This additional shielding layer can be located in particular on the underside of the substrate or as a further layer above the substrate. Of course, instead of a single layer, several layers can be provided.

Das von dem Sensorelement S hervorgerufene (sekundäre) Signal ist in der aus 3 hervorgehenden schematisierten und schaltungstechnisch ergänzten Draufsicht auf den Aufbau nach 1 mit s2 bezeichnet, während dem (primären) Signal des Leiterelementes 10 das Bezugszeichen s1 zugeordnet ist. Das sekundäre Signal s2 wird aus dem an dem Mehrschichtensystem des Sensorelementes entnommenen, in einem Verstärker 8 nachverstärkten Signal gewonnen. Die Signalübertragung kann dabei mit hoher Datenübertragungsrate (> 100 MBd) erfolgen.The caused by the sensor element S (secondary) signal is in the three resulting schematic and circuitry supplemented plan view of the structure 1 denoted by s2 during the (primary) signal of the conductor element 10 the reference symbol s1 is assigned. The secondary signal s2 is extracted from the one taken on the multilayer system of the sensor element, in an amplifier 8th gained amplified signal. The signal transmission can take place with a high data transmission rate (> 100 MBd).

In der Figur ist das von der Isolationsschicht 11 abgedeckte Mehrschichtensystem des Sensorelementes S zu dessen galvanischer Trennung gegenüber dem Leiterelement 10 gestrichelt eingezeichnet.In the figure, that is from the insulation layer 11 covered multi-layer system of the sensor element S for its galvanic separation from the conductor element 10 dashed lines.

Bei dem in 4 im Schnitt angedeuteten Aufbau einer erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung 12 ist für deren Sensorele ment 5 als Ausführungsbeispiel ein magnetoresistives Mehrschichtensystem zugrunde gelegt, wie es für an sich bekannte GMR-Sensorelemente vorgesehen wird (vgl. z. B. EP 0 483 373 A1 , DE 42 32 244 A1 , DE 42 43 357 A1 oder WO 94/15223 A). Die Einrichtung 2 enthält deshalb ein in bekannter Weise in Dünnfilmtechnik erstelltes Mehrschichtensystem 3, das einen erhöhten magnetoresistiven Effekt ΔR/R zeigt. Der magnetoresistive Effekt des Mehrschichtensystems soll dabei gegenüber bekannten magnetoresistiven Einschichtsystemen größer (erhöht) sein (vgl. EP 0 490 608 A2 oder EP 0 346 817 B1 ). Er ist deshalb im Allgemeinen mindestens einige Prozent (bei Raumtemperatur) groß und beträgt beispielsweise mindestens 3 %. Das zu verwendende Mehrschichtensystem ist als so genanntes Hart-Weich-System mit magnetisch härteren und weicheren Schichtteilen oder Schichten ausgebildet. Die Größe ΔR des magnetoresistiven Effektes stellt dabei in bekannter Weise den Unterschied des elektrischen Widerstandes des Mehrschichtensystems zwischen paralleler und antiparalleler Ausrichtung der Magnetisierungen der weichmagnetischen Schicht(en) zu der/den hartmagnetischen Schicht(en) dar. Die Größe R ist der elektrische Widerstand bei entsprechender paralleler Ausrichtung. Der magnetisch härtere Schichtteil dieses Mehrschichtensystems kann insbesondere als ein so genannter künstlicher Antiferromagneten AAF (Artificial Antiferromagnet) ausgebildet sein (vgl. die genannte WO 94/15223 A), der sich wie ein Permanentmagnet verhält und auch als ein Biasschichtteil anzusehen ist. Der künstliche Antiferromagnet AAF ist ein GMR-Subsystem aus einer Schichtenfolge von magnetischen Schichten (z. B. aus Co oder einer Co-Legierung) und nicht-magnetischen Koppelschichten (z. B. aus Cu). Er zeigt eine stark antiparallele Kopplung und ein kleines verbleibendes Nettomoment der Magnetisierung. Die Richtung dieses Nettomoments wird im Produktionsprozess in eine bestimmte Richtung aufmagnetisiert (wie ein Permanentmagnet), und diese Richtung dient als Bezugsrichtung des Mehrschichtensystems 3. Im vorliegenden Fall ist der künstliche Antiferromagnet AAF symmetrisch ausgebildet, d.h., er weist eine mittlere Biasschicht 4 und zwei von dieser durch nicht-magnetische Kopp lungsschichten 4a bzw. 4a' getrennte äußere Magnetschichten 4b bzw. 4b' auf. Die Magnetisierungen der magnetischen Schichten 4 und 4b, 4b' sind durch gepfeilte Linien mb bzw. mmb angedeutet, wobei die stärkere Magnetisierung mb der mittleren Biasschicht 4 durch eine größere Pfeillänge veranschaulicht sein soll. Dem Nettomoment der Magnetisierung des gesamten künstlichen Antiferromagneten AAF sei nachfolgend das Bezugszeichen maaf zugeordnet.At the in 4 in section indicated structure of a coupling device according to the invention 12 is ment for their Sensorele 5 as an embodiment, a magnetoresistive multi-layer system is used, as provided for per se known GMR sensor elements (see. EP 0 483 373 A1 . DE 42 32 244 A1 . DE 42 43 357 A1 or WO 94/15223 A). The device 2 Therefore, contains a multi-layer system created in a known manner in thin film technology three , which shows an increased magnetoresistive effect ΔR / R. The magnetoresistive effect of the multilayer system should be larger (increased) than known magnetoresistive monolayer systems (cf. EP 0 490 608 A2 or EP 0 346 817 B1 ). It is therefore generally at least a few percent (at room temperature), for example at least 3%. The multi-layer system to be used is designed as a so-called hard-soft system with magnetically harder and softer layer parts or layers. The size .DELTA.R of the magnetoresistive effect is in a known manner the difference of the electrical resistance of the multilayer system between parallel and anti-parallel alignment of the magnetizations of the soft magnetic layer (s) to the / the hard magnetic layer (s). The size R is the electrical resistance at corresponding parallel orientation. The magnetically harder layer part of this multilayer system can be designed, in particular, as a so-called artificial antiferromagnet AAF (artificial antiferromagnet) (see the aforementioned WO 94/15223 A), which behaves like a permanent magnet and can also be regarded as a bias layer part. The artificial antiferromagnet AAF is a GMR subsystem consisting of a layer sequence of magnetic layers (eg of Co or a Co alloy) and non-magnetic coupling layers (eg of Cu). It shows a strong antiparallel coupling and a small residual net moment of magnetization. The direction of this net moment is magnetized in a certain direction in the production process (like a permanent magnet), and this direction serves as the reference direction of the multilayer system three , In the present case, the artificial antiferromagnet AAF is symmetrical, ie it has a middle bias layer 4 and two of these by non-magnetic coupling layers 4a respectively. 4a ' separate outer magnetic layers 4b respectively. 4b ' on. The magnetizations of the magnetic layers 4 and 4b . 4b ' are indicated by arrowed lines m b and m mb respectively, with the stronger magnetization m b of the middle bias layer 4 should be illustrated by a larger arrow length. The net moment of the magnetization of the entire artificial antiferromagnet AAF is assigned below the reference symbol m aaf .

Durch eine nicht-magnetische Zwischenschicht 5 bzw. 5' der Dicke d z. B. aus Cu von dem künstlichen Antiferromagneten AAF getrennt liegt jeweils eine weichmagnetische Messschicht 6 bzw. 6', die beispielsweise aus Fe oder einer Fe-Legierung besteht. Die Fe-Messschichten können auch über eine dünne Co-Schicht an der jeweiligen Cu-Zwischenschicht anliegen. Zur Erhöhung des magnetoresistiven Effektes sind gemäß dem dargestellten Ausführungsbeispiel zwei weichmagnetische Messschichten 6 und 6' symmetrisch um den künstlichen Antiferromagneten AAF angeordnet.By a non-magnetic intermediate layer 5 respectively. 5 ' the thickness d z. B. from Cu separated from the artificial antiferromagnet AAF is in each case a soft magnetic measuring layer 6 respectively. 6 ' , which consists for example of Fe or a Fe alloy. The Fe measuring layers can also be over abut a thin Co layer on the respective Cu intermediate layer. To increase the magnetoresistive effect according to the illustrated embodiment, two soft magnetic measuring layers 6 and 6 ' symmetrically arranged around the artificial antiferromagnet AAF.

Im vorliegenden Fall gibt es eine magnetische Kopplung zwischen der jeweiligen Messschicht und dem jeweils zugeordneten Biasschichtteil, so dass das Signal eine Feldabhängigkeit zeigt (vgl. die 6 und 7). Bei größeren Feldern (über etwa 5 kA/m) geht das Signal in die magnetische Sättigung über. Die sich dabei ergebende Signalform ist zwar nicht besonders linear und gegebenenfalls mit einer Hysterese behaftet; sie ist also nicht besonders gut für eine quantitative, analoge Strommessung geeignet. Diese Tatsachen haben jedoch wie im vorliegenden Fall dann keine Bedeutung, wenn digitale Signale übertragen werden sollen und/oder nur Schwellwerte zu messen sind.In the present case, there is a magnetic coupling between the respective measuring layer and the respectively associated bias layer part, so that the signal shows a field dependence (cf. 6 and 7 ). For larger fields (above about 5 kA / m), the signal goes into magnetic saturation. Although the resulting waveform is not particularly linear and may be subject to hysteresis; It is therefore not very well suited for a quantitative, analog current measurement. However, as in the present case, these facts have no significance if digital signals are to be transmitted and / or only threshold values are to be measured.

Wie ferner aus 1 oder 4 hervorgeht, wird das externe magnetische Signalfeld H (bzw. Magnetfeld) durch einen Strom I in einem elektrischen Leiterelement 10 erzeugt, der dem magnetoresistiven Mehrschichtensystem 3 zugeordnet ist und beispielsweise über zumindest eine der Messschichten 6 und/oder 6' hinweg insbesondere zumindest annähernd orthogonal verläuft. Gegebenenfalls kann aber auch das Leiterelement 10 zumindest annähernd parallel zu dem im Allgemeinen streifenförmig ausgebildeten Mehrschichtensystem 3 verlaufen (vgl. z. B. 3). Die gegenseitige Ausrichtung von Leiterelement und Mehrschichtensystem hängt dabei von der intrinsischen Vorzugslage ab. Darüber hinaus ist es aber auch möglich, die Leiterbahn nicht genau senkrecht oder parallel zu dem streifenförmigen Mehrschichtensystem verlaufen zu lassen, sondern eine demgegenüber leichte Abweichung um einen Winkel von bis zu ± 15° vorzusehen. Damit lässt sich bei der Ummagnetisierung eine Drehung der Magnetisierung an Stelle eines Zerfalls in Domänen bewirken. Ein derartiger Domänenzerfall kann sich nämlich ungünstig auf die magnetische Stabilität des gesamten Mehrschichtensystems auswirken.As further out 1 or 4 is apparent, the external magnetic signal field H (or magnetic field) by a current I in an electrical conductor element 10 generated by the magnetoresistive multilayer system three is assigned and for example via at least one of the measuring layers 6 and or 6 ' in particular at least approximately orthogonal runs. Optionally, but also the conductor element 10 at least approximately parallel to the generally strip-shaped multilayer system three run (see, for example, three ). The mutual alignment of conductor element and multilayer system depends on the intrinsic preferred position. In addition, however, it is also possible not to let the trace run exactly perpendicular or parallel to the strip-shaped multi-layer system, but to provide a slight deviation by an angle of up to ± 15 °. This can be done in the magnetic reversal rotation of the magnetization instead of a decay in domains. Namely, such a domain decay may adversely affect the magnetic stability of the entire multi-layer system.

Das Leiterelement 10 ist über die Isolationsschicht 11 beabstandet auf der Messschicht 6 angebracht und somit galvanisch von dieser getrennt. Sein Signalfeld H wirkt in gleicher Weise auf das gesamte Sensorelement (bzw. das Mehrschichtensystem 3). Das Sensorelement ist dabei verhältnismäßig dünn (unter etwa 100 nm) im Vergleich zu der wesentlich dickeren Isolationsschicht 11 (mehrere 100 nm bis einige μm). Die entsprechenden Dickenverhältnisse sind in den 1 und 4 nicht maßstabsgetreu wiedergegeben. Durch das Signalfeld H werden dann die Magnetisierungen der magnetisch weicheren Messschichten ausgerichtet, während die magnetisch härteren Schichten des Biasschichtteils unverändert bleiben. D.h., das Signalfeld H bestimmt dann die Richtung der durch einen gestrichelten Pfeil angedeuteten Magnetisierung mme in jeder Messschicht.The conductor element 10 is over the insulation layer 11 spaced on the measuring layer 6 attached and thus galvanically separated from this. Its signal field H acts in the same way on the entire sensor element (or the multi-layer system three ). The sensor element is relatively thin (below about 100 nm) compared to the much thicker insulating layer 11 (several 100 nm to several μm). The corresponding thickness ratios are in the 1 and 4 not reproduced to scale. The magnetization of the magnetically softer measuring layers is then aligned by the signal field H, while the magnetically harder layers of the biasing layer part remain unchanged. That is, the signal field H then determines the direction of the indicated by a dashed arrow magnetization m me in each measuring layer.

Die magnetische Kopplung zwischen der jeweiligen Messschicht und dem jeweils zugeordneten Biasschichtteil oszilliert zwischen den verschiedenen Kopplungsarten in an sich bekannter Weise in Abhängigkeit von der Dicke d der jeweiligen Zwischenschicht 5 bzw. 5'. Deshalb kann prinzipiell für die jeweilige Zwischenschicht eine Dicke d entsprechend der ge wünschten Kopplungsart gewählt werden. Wird hingegen die Dicke d der Zwischenschichten 5 und 5' so groß gewählt, z. B. über 2,3 nm bei Cu-Zwischenschichten 5 bzw. 5' und Fe- oder Co-Messschichten 6 und 6', dass die Messschichten durch die Zwischenschichten von dem zugeordneten Biasschichtteil magnetisch entkoppelt sind, dann kann sich die Magnetisierung der jeweiligen Messschicht verhältnismäßig frei in einem externen Magnetfeld drehen. Dies bedeutet auch, dass die Magnetisierungen der Messschichten in der Position stehen bleiben, in der das externe Magnetfeld ausgeschaltet wird. Diese Eigenschaft ist für die Realisierung einer magnetischen Koppeleinrichtung unerwünscht. Deshalb ist bei dem erfindungsgemäßen Mehrschichtensystem 3 sichergestellt, dass nach jedem von einem externen Magnetfeld erzeugten Signalpuls die Messschichten in einen festen Ausgangszustand mit definiertem Signalpegel zurückkehren, wobei ihre Magnetisierung mme dann eine vorbestimmte Ausgangslage hat bzw. in diese zurückkehrt.The magnetic coupling between the respective measuring layer and the respectively associated bias layer part oscillates between the different types of coupling in a manner known per se as a function of the thickness d of the respective intermediate layer 5 respectively. 5 ' , Therefore, in principle for the respective intermediate layer, a thickness d can be selected according to the ge desired coupling. If, however, the thickness d of the intermediate layers 5 and 5 ' chosen so big, z. B. over 2.3 nm for Cu interlayers 5 respectively. 5 ' and Fe or Co measurement layers 6 and 6 ' in that the measuring layers are magnetically decoupled from the associated bias layer part by the intermediate layers, then the magnetization of the respective measuring layer can rotate relatively freely in an external magnetic field. This also means that the magnetizations of the measuring layers remain in the position in which the external magnetic field is switched off. This property is undesirable for the realization of a magnetic coupling device. Therefore, in the multi-layer system according to the invention three ensures that after each signal pulse generated by an external magnetic field, the measuring layers return to a fixed output state with a defined signal level, wherein their magnetization m me then has a predetermined starting position or returns to this.

Bei dem in 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Koppeleinrichtung 12 wird dies dadurch erreicht, dass die weichmagnetischen Messschichten 6 und 6' durch Begrenzung der Dicke d der Zwischenschichten 5 bzw. 5' an den künstlichen Antiferromagneten AAF oder einen anderen Biasschichtteil magnetisch angekoppelt werden. Vorteilhaft ist dabei, dass gegenüber entsprechenden bekannten GMR-Positionssensoren die Schicht- und Prozessabfolge nicht geändert werden muss, also die gleiche Fertigungstechnologie verwendet werden kann.At the in 4 illustrated embodiment of a coupling device 12 this is achieved by the fact that the soft magnetic measuring layers 6 and 6 ' by limiting the thickness d of the intermediate layers 5 respectively. 5 ' be magnetically coupled to the artificial antiferromagnet AAF or another Biasschichtteil. It is advantageous that compared to corresponding known GMR position sensors, the layer and process sequence does not have to be changed, so the same manufacturing technology can be used.

Für das für die vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiele zugrunde gelegte, in Dünnschicht-Technik zu erstellende Mehrschichtensystem mit erhöhtem magnetoresitiven Effekt ist die Verwendung eines Biasschichtteils in Form eines künstlichen Antiferromagneten als besonders vorteilhaft anzusehen. Es ist jedoch auch möglich, den Biasschichtteil nur durch eine einzige, gegenüber der magnetisch weicheren Messschicht magnetisch härteren Schicht zu bilden. Ein geeigneter Biasschichtteil kann auch aus einem so genannten „natürlichen" Antiferromagneten NAF wie z. B. aus einer NiO-, IrMn- oder FeMn- Schicht bestehen, an die eine Magnetschicht z. B. aus Co gekoppelt ist. Entsprechende Gestaltungsmerkmale sind von den so genannten „Spin Valves" her bekannt. Selbstverständlich lassen sich auch Biasschichtteile aus einer Kombination von künstlichem Antiferromagnet AAF und natürlichem Antiferromagnet NAF vorsehen. Ein entsprechendes Ausführungsbeispiel ist in 5 angedeutet. Beim Mehrschichtensystem dieser allgemein mit 24 bezeichneten Koppeleinrichtung wird von dem der in 4 dargestellten Einrichtung ausgegangen. Das Mehrschichtensystem befindet sich auf einem Substrat 7 mit es abdeckender Isolationsschicht 20 z. B. gemäß 2. Das Mehrschichtensystem der Koppeleinrichtung 24 enthält die einfachste Form eines künstlichen Antiferromagneten AAF mit asymmetrischem Aufbau, der zwei ferromagnetische Schichten 4 und 4b unterschiedlicher magnetischer Härte sowie eine dazwischenliegende nicht-magnetische Zwischenschicht 4a umfasst. Zusätzlich ist hier auf der der weichmagnetischen Messschicht 6 abgewandten Seite dieses künstlichen Antiferromagneten AAF noch eine einen natürlichen Antiferromagneten NAF bildende Schicht 25 z. B. aus IrMn angebracht.For the multilayer system with an increased magnetoresistance effect based on the above-described exemplary embodiments, which is to be produced using thin-film technology, the use of a bias layer part in the form of an artificial antiferromagnet is to be regarded as particularly advantageous. However, it is also possible to form the bias layer portion only by a single, compared to the magnetically softer measuring layer magnetically harder layer. A suitable bias layer portion may also be made of a so-called "natural" antiferromagnet NAF, such as NiO, IrMn or FeMn- layer to which a magnetic layer z. B. is coupled from Co. Corresponding design features are known from the so-called "spin valves." Of course, it is also possible to provide bias layer parts from a combination of artificial antiferromagnet AAF and natural antiferromagnet NAF 5 indicated. In the multi-layer system this generally with 24 designated coupling device is of the in 4 assumed device. The multi-layer system is located on a substrate 7 with it covering insulating layer 20 z. B. according to 2 , The multi-layer system of the coupling device 24 Contains the simplest form of an artificial antiferromagnet AAF with asymmetric structure, containing two ferromagnetic layers 4 and 4b different magnetic hardness and an intermediate non-magnetic intermediate layer 4a includes. In addition, here is on the soft magnetic measuring layer 6 opposite side of this artificial antiferromagnet AAF nor a natural antiferromagnet NAF forming layer 25 z. B. IrMn attached.

In 5 ist zwar eine Magnetisierung des natürlichen Antiferromagneten NAF mit mnaf bezeichnet, obwohl ein natürlicher Antiferromagnet an sich keine makroskopische Magnetisierung aufweist. Vielmehr ist jede seiner Gitternetzebenen antiparallel zur nächsten (benachbarten) Gitternetzebene orientiert. Dies soll in der Figur durch die beiden gestrichelt eingezeichneten Pfeile angedeutet sein. Beim Aufbringen einer NAF-Schicht 25 muss man dementsprechend darauf achten, dass man das richtige kristalline Wachstum erzeugt, in dem die oberste Ebene magnetisch an die erste Schicht des AAF-Systems ankoppelt. D.h., die Magnetisierung der an die NAF-Schicht 25 angrenzenden AAF-Schicht koppelt an die Magnetisierung der obersten Lage bzw. Gitternetzebene der NAF-Schicht an.In 5 Although magnetization of the natural antiferromagnet NAF is designated as naf , although a natural antiferromagnet per se does not exhibit macroscopic magnetization. Rather, each of its lattice plane is oriented antiparallel to the next (adjacent) lattice plane. This should be indicated in the figure by the two dashed arrows. When applying a NAF layer 25 Accordingly, one must be careful to create the right crystalline growth by magnetically coupling the top level to the first layer of the AAF system. That is, the magnetization of the NAF layer 25 adjacent AAF layer couples to the magnetization of the top layer or lattice plane of the NAF layer.

Neben der vorstehend beschriebenen zusätzlichen Verwendung eines künstlichen Antiferromagneten ist es stattdessen auch möglich, einen natürlichen Ferrimagneten wie z. B, in Form einer FE3O4-Schicht vorzusehen.In addition to the additional use of an artificial antiferromagnet described above, it is instead also possible to use a natural ferrimagnet such. B, in the form of a FE 3 O 4 layer provide.

Gemäß einer ersten möglichen Ausführungsform für ein Mehrschichtenssystem 3 einer erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung 12 oder 24 wird eine mittelstarke, parallele oder antiparallele Kopplung zwischen der mindestens einen Messschicht und dem zugeordneten Biasschichtteil in Form eines künstlichen Antiferromagneten AUF oder einer Kombination eines solchen mit einem natürlichen Antiferromagneten NAF angestrebt. Die hierfür zu wählende Schichtdicke d sei anhand eines konkreten Ausführungsbeispieles für die Ausführungsform nach 4 erläutert, wobei auf das Diagramm der 6 Bezug genommen wird. In diesem Diagramm ist in Ordinatenrichtung die magnetische Verschiebung Hb (in kA/m) der Hysteresiskurve der weichmagnetischen Schicht 6 bzw. 6' relativ zur Magnetfeldstärke Null und in Abszissenrichtung die Dicke d (in nm) einer Cu-Zwischenschicht 5 aufgetragen. Die Größe Hb ist ein Maß für die Stärke der Kopplung; ihr Vorzeichen gibt die Richtung der Kopplung an. Wie dem gezeigten Kurvenverlauf zu entnehmen ist, erzielt man eine maximale ferromagnetische Kopplung bei einer Schichtdicke zwischen 1,8 und 2,0 nm. Für die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung können folglich im Fall von Cu-Zwischenschichten 5 bzw. 5' vorteilhaft entsprechende Dicken d gewählt werden. Prinzipiell sind jedoch auch größere Dicken möglich, bei denen man dann eine schwache antiparallele Kopplung hat.According to a first possible embodiment for a multilayer system three a coupling device according to the invention 12 or 24 is a medium-strength, parallel or antiparallel coupling between the at least one measuring layer and the associated Biasschichtteil in the form of an artificial antiferromagnet AUF or a combination of such with a natural antiferromagnet NAF sought. The layer thickness d to be chosen for this purpose is explained with reference to a specific exemplary embodiment of the embodiment 4 explained, referring to the diagram of the 6 Reference is made. In this diagram, in the ordinate direction, the magnetic displacement H b (in kA / m) of the hysteresis curve of the soft magnetic layer 6 respectively. 6 ' relative to the magnetic field strength zero and in the abscissa the thickness d (in nm) of a Cu intermediate layer 5 applied. The size H b is a measure of the strength of the coupling; their sign indicates the direction of the coupling. As can be seen from the curve shown, a maximum ferromagnetic coupling is achieved with a layer thickness between 1.8 and 2.0 nm. Consequently, in the case of Cu intermediate layers, for the coupling device according to the invention 5 respectively. 5 ' advantageous corresponding thicknesses d are selected. In principle, however, larger thicknesses are possible in which one then has a weak antiparallel coupling.

Bei den folgenden Diagrammen der 7 bis 9 ist ein Mehrschichtensystem 3 gemäß 4 zugrunde gelegt, bei dem verschiedene Dicken d der Zwischenschichten 5 und 5' angenommen wurden. Das Mehrschichtensystem lässt sich folgendermaßen schreiben, wobei die Indizes die jeweiligen Schichtdicken in nm wiedergeben: (Fe6Co0,5)Cux[Co1,2Cu1Co3,6Cu1Co1,2]Cux(Co0,5Fe3)Cu4 . In the following diagrams the 7 to 9 is a multi-layer system three according to 4 based on the different thicknesses d of the intermediate layers 5 and 5 ' were accepted. The multilayer system can be written as follows, the indices representing the respective layer thicknesses in nm: (Fe 6 Co 0.5 ) Cu x [Co 1.2 Cu 1 Co 3.6 Cu 1 Co 1.2 ] Cu x (Co 0.5 Fe 3 ) Cu 4 .

Dabei stellen die Schichten in den runden Klammern die Messschichten 6' bzw. 6, die Schichten in der eckigen Klammer die Schichten 4b 4a', 4, 4a, 4b des künstlichen Antiferromagneten AAF, die Schichten Cux die Zwischenschichten 5' bzw. 5 und die äußere Schicht Cu4 eine Schutzschicht dar.The layers in the round brackets make up the measuring layers 6 ' respectively. 6 , the layers in the square bracket the layers 4b 4a ' . 4 . 4a . 4b of the artificial antiferromagnet AAF, the layers Cu x the intermediate layers 5 ' respectively. 5 and the outer layer Cu 4 is a protective layer.

Die Diagramme der 7 zeigen den magnetoresistiven Effekt ΔR/R (in %) in Abhängigkeit von der Feldstärke H (in kA/m) eines externen Signalfeldes für den Fall, dass dieses Signalfeld senkrecht zur Nettomagnetisierung maaf des künstlichen Antiferromagneten gerichtet ist. Der Kurvenverlauf des oberen Diagramms ergibt sich für eine Dicke d einer Cu-Zwischenschicht 5 von 2,0 nm, während der Kurvenverlauf des unteren Diagramms für eine Dicke d von 2,2 nm erhalten wird. Wie aus 5 hervorgeht, erhält man ein Signal von ca. 1,2 % bzw. 1,8 %, das symmetrisch zur Nulllage ist.The diagrams of 7 show the magnetoresistance effect .DELTA.R / R (in%) in function of the field strength H (in kA / m) of an external signal field for the event that this signal field is directed perpendicularly to the net magnetization m AAF of the artificial anti-ferromagnet. The curve of the upper diagram results for a thickness d of a Cu intermediate layer 5 of 2.0 nm, while the graph of the lower diagram is obtained for a thickness d of 2.2 nm. How out 5 shows that a signal of about 1.2% or 1.8%, which is symmetrical to the zero position.

Einen höheren Signalhub von über 3 % erreicht man, wenn die Signalleitung in Form des elektrischen Leiterelementes 10 so über dem Mehrschichtensystem 3 angeordnet wird, dass der Leiterstrom I in Richtung der Magnetisierung maaf des künstlichen Antiferromagneten AAF wirkt. 8 zeigt in Diagrammen entsprechend 7 die zu erhaltenden Werte. Hierbei wurden Cu-Zwischenschichtdicken von 2,0 nm zugrunde gelegt und nur ein Magnetfeld in positiver Richtung angelegt.A higher signal swing of over 3% is achieved when the signal line in the form of the electrical conductor element 10 so above the multi-layer system three is arranged, that the conductor current I acts in the direction of magnetization m aaf of the artificial antiferromagnet AAF. 8th shows in diagrams accordingly 7 the values to be received. This was based on Cu interlayer thicknesses of 2.0 nm and applied only one magnetic field in the positive direction.

Aus den Diagrammen der 9 gehen in 6 entsprechender Darstellung die Signalwerte hervor, die sich in Abhängigkeit der Dicke d der Cu-Zwischenschicht 5 für ein externes Signalfeld H parallel zur Magnetisierung maaf (oberes Diagramm) und für einen senkrechten Verlauf (unteres Diagramm) ergeben. Auch diese Diagramme zeigen, dass für Cu-Zwischenschichten Schichtdicken d von höchstens 2,4 nm, vorteilhaft darunter, zu wählen sind, wenn man eine mittelstarke, ferromagnetische Kopplung anstrebt. Lässt man jedoch eine (sehr schwache) antiferromagnetische Kopplung zu, dann sind auch Schichtdicken d über 2,4 nm möglich.From the diagrams of the 9 go in 6 corresponding representation of the signal values, which depend on the thickness d of the Cu intermediate layer 5 for an external signal field H parallel to the magnetization m aaf (upper diagram) and for a vertical course (lower diagram). These diagrams also show that, for Cu interlayers, layer thicknesses d of at most 2.4 nm, advantageously lower, are to be selected, if one strives for a medium-strength, ferromagnetic coupling. However, if a (very weak) antiferromagnetic coupling is allowed, layer thicknesses d over 2.4 nm are possible.

Bei den vorstehend erläuterten Ausführungsbeispielen wurde davon ausgegangen, dass in der mindestens einen Messschicht 6 oder 6' die vorbestimmte Ausgangsrichtung der Magnetisierung mme durch eine magnetische (ferromagnetische oder antiferromagnetische) Kopplung der Messschicht an den magnetisch härteren Biasschichtteil bzw. künstlichen Antiferromagneten AAF (mit oder ohne zusätzlichem natürlichen Antiferromagneten NAF) mittels geeigneter Wahl der Dicke d der zugeordneten Zwischenschicht 5 bzw. 5' gewährleistet wird.In the exemplary embodiments explained above, it was assumed that in the at least one measuring layer 6 or 6 ' the predetermined output direction of the magnetization m me by a magnetic (ferromagnetic or antiferromagnetic) coupling of the measuring layer to the magnetically harder bias layer part or artificial antiferromagnets AAF (with or without additional natural antiferromagnets NAF) by means of a suitable choice of the thickness d of the associated intermediate layer 5 respectively. 5 ' is guaranteed.

Selbstverständlich ist es gemäß einer weiteren Ausführungsform für ein Mehrschichtensystem auch möglich, dass ein gerichtetes magnetisches Zusatzfeld (Hintergrundfeld) vorgesehen wird, das die vorbestimmte Ausgangsrichtung der Messschichtmagnetisierung mme vor und nach Einwirkung des externen magnetischen Signalfeldes bewirkt. Zur Erzeugung einer entsprechenden Rückstellkraft auf die Messschicht bei Abschaltung des externen Signalfeldes sollte das Zusatzfeld zweckmäßig zumindest annähernd senkrecht zur Magnetisierung maaf des künstlichen Antiferromagneten AAF gerichtet sein. In 4 ist für ein solches Zusatzfeld Hz die übliche Symboldarstellung der Feldrichtung gewählt. Abweichend von der Darstellung kann das Zusatzfeld H2 auch antiparallel zum Signalfeld gerichtet sein.Of course, according to a further embodiment of a multi-layer system, it is also possible that a directional additional magnetic field (background field) is provided, which causes the predetermined output direction of the measuring layer magnetization m me before and after the action of the external magnetic signal field. To produce a corresponding restoring force on the sensing layer when switching off of the external signal field the additional field should be appropriately directed at least approximately perpendicular to the magnetization m of the AAF artificial antiferromagnet AAF. In 4 is selected for such an additional field H z the usual symbol representation of the field direction. Deviating from the illustration, the additional field H 2 may also be directed antiparallel to the signal field.

Neben den vorstehend geschilderten Maßnahmen zur Einstellung einer Ausgangslage der Magnetisierung mme der mindestens einen Messschicht 6 oder 6' ist es als weitere Ausführungsform eines Mehrschichtensystems auch möglich, bei fehlendem Signalfeld H in eine bestehende Messschicht eine uniaxiale Anisotropie einzuprägen. Dies kann beispielsweise durch eine magnetfeldinduzierende Behandlung während des Abscheidens des Messschichtmaterials oder durch ein Nachglühen in einem Magnetfeld erfolgen. Als Messschichtmaterial kommt vorzugsweise eine Legierung wie z. B. Permalloy in Frage.In addition to the above-described measures for setting a starting position of the magnetization m me the at least one measuring layer 6 or 6 ' It is also possible, as a further embodiment of a multi-layer system, to impress a uniaxial anisotropy in the absence of a signal field H in an existing measuring layer. This can be done for example by a magnetic field-inducing treatment during the deposition of the measuring layer material or by an afterglow in a magnetic field. As the measuring layer material is preferably an alloy such. B. Permalloy in question.

Ferner kann ohne weiteres auch daran gedacht werden, die verschiedenen, vorstehend erwähnten Maßnahmen zur Einstellung und Rückstellung einer Ausgangsrichtung der Messschichtmagnetisierung miteinander zu kombinieren. So kann z. B. auch ein magnetisches Zusatzfeld auf eine Messschicht mit uniaxialer Anisotropie einwirken.Further can easily be thought of, the different, mentioned above activities for adjustment and reset an output direction of the Meßschichtmagnetisierung with each other to combine. So z. As well as a magnetic additional field a measuring layer with uniaxial anisotropy act.

Darüber hinaus kann das Mehrschichtensystem auch eine periodisch wiederkehrende Schichtenfolge besitzen (vgl. z. B. die genannte WO 94/15223 A).Furthermore The multi-layer system can also be a periodically recurring Have layer sequence (see, for example, said WO 94/15223 A).

Zu einer praktischen Ausführung der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung kann es vorteilhaft sein, wenn diese mit mehreren der erfindungsgemäß gestalteten, vorzugsweise in einer zumindest weitgehend gemeinsamen Ebene liegenden Sensorelementen beispielsweise in Form einer Brückenanordnung aufgebaut wird. Diese Brückenanordnung kann insbesondere als eine Wheatstone-Brücke verschaltet sein. Hiermit sowie mit einer geeigneten elektrischen Sensorelementversorgung lassen sich dann Temperatureinflüsse des Grundwiderstandes der Brücke und des magnetoresistiven Effektes eliminieren, zumindest aber drastisch reduzieren. Dies ist auch für eine Signalauswertung sinnvoll, da dann ein so genannter „Offset" wegfällt. Der sukzessive Aufbau einer entsprechenden Brückenanordnung in bekannter Dünnfilmtechnik ist nachfolgend in den 10 bis 13 als ein mögliches Ausführungsbeispiel angedeutet:For a practical embodiment of the coupling device according to the invention, it may be advantageous if it is constructed with several of the inventively designed, preferably in an at least substantially common plane sensor elements, for example in the form of a bridge arrangement. This bridge arrangement can be connected in particular as a Wheatstone bridge. Hereby, as well as with a suitable electrical sensor element supply, temperature effects of the base resistance of the bridge and the magnetoresistive effect can then be eliminated, or at least drastically reduced. This is also meaningful for a signal evaluation, since then a so-called "offset" is omitted.The successive construction of a corresponding bridge arrangement in known thin-film technology is described in the following 10 to 13 as a possible embodiment indicated:

Auf einem Substrat 7 werden zunächst die erforderlichen Verbindungsleiterbahnen 13i für die Sensorelemente mit den dazugehörenden Kontaktierungs- oder Anschlussflächen 14a bis 14d aufgebracht (10). Daran anschließend werden die Mehrschichtsysteme der vier Sensorelemente S1 bis S4 der Brückenanordnung zumindest weitgehend in einer gemeinsamen Ebene ausgebildet (11). Diese durch verstärkte Linien angedeuteten, streifenförmigen Sensorelemente sind im wesentlichen U- oder mäanderförmig mit zwei parallelen Längsseiten gestaltet. Der so gewonnene Aufbau wird dann bis auf die Bereiche der Kontaktierungsflächen 14a bis 14d mit einer nicht dargestellten Isolation abgedeckt. Auf die Oberfläche dieser Isolation wird nun eine elektrische Leiterbahn in Form einer Flachspule 15 mit Kontaktierungsflächen 16a und 16b zur Erzeugung eines magnetischen Signalfeldes mittels Stromflusses aufgebracht (12). Teile der Leiterbahn der Flachspule verlaufen dabei orthogonal über die einzelnen Sensorelemente. Nach der Isolation des so erhaltenen Aufbaus ist anschließend noch eine magnetische Schirmung gemäß 2 vorgesehen:
Hierzu werden z. B. auf die nicht dargestellte Isolation im Bereich der Sensorelementpaare S1–S4 und S2–S3 diese Paare abdeckende magnetische Schirmungen 17a bzw. 17b aufgebracht (13).On a substrate 7 First, the required interconnect tracks 13i for the sensor elements with the associated contacting or connection surfaces 14a to 14d applied ( 10 ). Subsequently, the multilayer systems of the four sensor elements S1 to S4 of the bridge arrangement are formed at least largely in a common plane ( 11 ). These indicated by reinforced lines, strip-shaped sensor elements are designed substantially U-or meandering with two parallel longitudinal sides. The structure thus obtained is then up to the areas of the contacting surfaces 14a to 14d covered with an insulation, not shown. On the surface of this insulation is now an electrical conductor in the form of a flat coil 15 with contact surfaces 16a and 16b applied to generate a magnetic signal field by means of current flow ( 12 ). Parts of the conductor track of the flat coil run orthogonally over the individual sensor elements. After the insulation of the structure thus obtained is then still a magnetic shield according to 2 intended:
For this purpose, for. B. on the insulation, not shown in the region of the sensor element pairs S1-S4 and S2-S3, these couples covering magnetic shields 17a respectively. 17b applied ( 13 ).

Neben der für das vorstehende Ausführungsbeispiel nach den 10 bis 13 angenommenen Brückenordnung in Form einer Vollbrücke können geeignete Brückenanordnungen auch als Teilbrücken hiervon, z. B. in Form von Halbbrücken aufgebaut werden. Zum Aufbau von Wheatstone-Brücken werden Sensorelemente benötigt mit entgegengesetztem Signal; dies lässt sich in diesem Fall beispielsweise durch eine unterschiedliche Magnetisierung oder durch eine unterschiedliche Stromrichtung der einzelnen Elemente erreichen. Es ist auch möglich, Brückensysteme aufzubauen, bei denen nur Teile der Sensorelemente „aktiv" wirken und die anderen Elemente nicht, z. B. indem nur das mindestens eine Stromleiterelement lediglich den „aktiven" Elementen zugeordnet wird.In addition to the for the above embodiment according to the 10 to 13 assumed bridge order in the form of a full bridge suitable bridge arrangements may also be used as partial bridges thereof, e.g. B. in the form of half bridges. For the construction of Wheatstone bridges sensor elements are required with opposite signal; This can be achieved in this case, for example, by a different magnetization or by a different current direction of the individual elements. It is also possible to construct bridge systems in which only parts of the sensor elements act "active" and the other elements do not, for example by only assigning the at least one current conductor element to only the "active" elements.

Neben der Ausbildung des magnetoresistiven Mehrschichtensystems in der erfindungsgemäßen Koppeleinrichtung als GMR-Sensorelement kann dieses besonders vorteilhaft auch als ein entsprechendes Tunnelelement aufgebaut sein. Solche Tunnelelemente sind an sich bekannt (vgl. z. B. „Phys. Rev. Lett.", Vol.74, No. 16, 17. Apr. 1995, Seiten 3273 bis 3276; WO 96/07208 A; US 5 416 353 A oder WO 98/14793 A) und unterscheiden sich im Aufbau von den den vorstehenden Ausführungsbeispielen zugrunde gelegten GMR-Sensorelementen hinsichtlich ihres Aufbaus in erster Linie durch das nicht-metallische Material ihrer Zwischenschicht(en) bzw. Tunnelbarrierenschicht(en) wie z. B. aus Al2O3. Eine solche Barrierenschicht liegt dann zwischen einer weichmagnetischen Schicht und einem magnetisch härteren Schichtenpaket.In addition to the formation of the magnetoresistive multilayer system in the coupling device according to the invention as a GMR sensor element, this can be constructed particularly advantageous as a corresponding tunnel element. Such tunneling elements are known per se (see, for example, "Phys. Rev. Lett.", Vol.74, No. 16, Apr. 17, 1995, pages 3273 to 3276; WO 96/07208 A; US 5,416,353 A or WO 98/14793 A) and differ in their construction from the GMR sensor elements on which the preceding exemplary embodiments are based, in terms of their construction, primarily by the non-metallic material of their intermediate layer (s) or tunnel barrier layer (s), such as, for example, B. from Al 2 O 3 . Such a barrier layer then lies between a soft magnetic layer and a magnetically harder layer package.

Die erfindungsgemäße Koppeleinrichtung kann vorteilhaft als Stromsensor verwendet werden. Der in ihrem mindestens einen Stromleiterelement geführte (Signal-)Strom erzeugt dann das zu detektierende primäre, magnetische Signalfeld, welches von dem mindestens einen zugeordneten, besonders gestalteten magnetoresistiven Sensorelement in ein sekundäres, elektrisches Signal transformiert wird.The Coupling device according to the invention can can be used advantageously as a current sensor. The one in her at least a conductor element guided (Signal) current then generates the primary, magnetic to be detected Signal field, which of the at least one associated, specially designed magnetoresistive sensor element transformed into a secondary, electrical signal becomes.

Claims (11)

Magnetische Koppeleinrichtung (2, 12, 24) mit a) wenigstens einem ein magnetisches Signalfeld (H) mittels Stromfluss' erzeugenden elektrischen Leiterelement (10), b) mit mehreren dem Leiterelement zugeordneten, von diesem galvanisch getrennten, magnetfeldempfindlichen Sensorelementen (S), die zu einer Voll- oder Teilbrücke angeordnet sind und jeweils ein einen erhöhten magnetoresistiven Effekt zeigendes Mehrschichtensystem (3) umfassen mit jeweils – mindestens einer weichmagnetischen Messschicht (6, 6'), deren Magnetisierung (mme) bei fehlendem Signalfeld (H) eine von der Vorzugsachse der Magnetisierung dieser Schicht abhängende vorbestimmte Ausgangslage hat, – mindestens einem vergleichsweise magnetisch härteren Biasschichtteil mit wenigstens einer weiteren ferromagnetischen Schicht (4, 4b, 4b'), sowie – mindestens einer dazwischen angeordneten nicht-magnetischen Zwischenschicht, über welche die mindestens eine Messschicht (6, 6') magnetisch an der mindestens einen Biasschichtteil gekoppelt ist, und c) mindestens einer weichmagnetischen Schicht (22) als Abschirmungsmittel gegen externe magnetische Störfelder an der dem jeweiligen Mehrschichtensystem (3) abgewandten Seite des wenigstens einen Leiterelementes (10).Magnetic coupling device ( 2 . 12 . 24 ) with a) at least one magnetic signal field (H) by means of current flow 'generating electrical conductor element ( 10 ), b) having a plurality of the conductor element associated, from this galvanically isolated, magnetic field-sensitive sensor elements (S), which are arranged to form a full or partial bridge and each having a raised magnetoresistive effect multilayer system ( three ) each comprise - at least one soft-magnetic measuring layer ( 6 . 6 ' ) whose magnetization (m me ) in the absence of signal field (H) has a predetermined initial position dependent on the preferred axis of magnetization of this layer, - at least one comparatively magnetically harder bias layer part with at least one further ferromagnetic layer ( 4 . 4b . 4b ' ), and - at least one non-magnetic intermediate layer arranged therebetween, via which the at least one measuring layer ( 6 . 6 ' ) is magnetically coupled to the at least one Biasschichtteil, and c) at least one soft magnetic layer ( 22 ) as a shielding means against external magnetic interference fields at the respective multilayer system ( three ) facing away from the at least one conductor element ( 10 ). Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Biasschichtteil als ein mehrschichtiger künstlicher Antiferromagnet (AAF) und/oder ein natürlicher Antiferromagnet (NAF) oder Ferrimagnet mit gekoppelter Magnetschicht (25) ausgebildet ist.Device according to claim 1, characterized in that the bias layer part as a multilayer artificial antiferromagnet (AAF) and / or a natural antiferromagnet (NAF) or ferrimagnet coupled magnetic layer ( 25 ) is trained. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplung durch eine vorbestimmte Dicke (d) der nicht-magnetischen Zwischenschicht (5, 5') eingestellt ist.Device according to claim 1 or 2, characterized in that the coupling by a predetermined thickness (d) of the non-magnetic intermediate layer ( 5 . 5 ' ) is set. Einrichtung nach Anspruch 3, gekennzeichnet durch mindestens eine Zwischenschicht (5, 5') aus Cu mit einer Dicke (d) von höchstens 2,4 nm.Device according to claim 3, characterized by at least one intermediate layer ( 5 . 5 ' ) of Cu with a thickness (d) of at most 2.4 nm. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Ausgangslage der Magnetisierung (mme) der mindestens einen Messschicht (6, 6') bei fehlendem Signalfeld (H) durch ein gerichtetes magnetisches Zusatzfeld (Hz) beeinflussbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined starting position of the magnetization (m me ) of the at least one measuring layer ( 6 . 6 ' ) in the absence of signal field (H) by a directed additional magnetic field (H z ) can be influenced. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Ausgangslage der Magnetisierung (mme) der mindestens einen Messschicht (6, 6') durch Einprägung einer uniaxialen Anisotropie in der Messschicht beeinflussbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined starting position of the magnetization (m me ) of the at least one measuring layer ( 6 . 6 ' ) can be influenced by impressing a uniaxial anisotropy in the measuring layer. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die vorbestimmte Ausgangslage der Magnetisierung (mme) der mindestens einen Messschicht (6, 6') durch deren geometrische Form beeinflussbar ist.Device according to one of the preceding claims, characterized in that the predetermined starting position of the magnetization (m me ) of the at least one measuring layer ( 6 . 6 ' ) Can be influenced by the geometric shape. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mehrschichtensystem als ein magnetoresistives Tunnelelement ausgebildet ist.Device according to one of the preceding claims, characterized characterized in that the multilayer system as a magnetoresistive Tunnel element is formed. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Anordnung der Sensorelemente zumindest weitgehend in einer gemeinsamen Ebene.Device according to one of the preceding claims, characterized by an arrangement of the sensor elements at least substantially in a common level. Einrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine Integration mit Bauteilen der Siliziumtechnologie.Device according to one of the preceding claims, characterized through integration with silicon technology components. Verwendung der Koppeleinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche als ein Stromsensor.Use of the coupling device according to one of preceding claims as a current sensor.
DE10017374A 1999-05-25 2000-04-07 Magnetic coupling device and its use Expired - Lifetime DE10017374B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE10017374A DE10017374B4 (en) 1999-05-25 2000-04-07 Magnetic coupling device and its use

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19923948 1999-05-25
DE19923948.7 1999-05-25
DE10017374A DE10017374B4 (en) 1999-05-25 2000-04-07 Magnetic coupling device and its use

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE10017374A1 DE10017374A1 (en) 2000-12-21
DE10017374B4 true DE10017374B4 (en) 2007-05-10

Family

ID=7909141

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE10017374A Expired - Lifetime DE10017374B4 (en) 1999-05-25 2000-04-07 Magnetic coupling device and its use

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE10017374B4 (en)
WO (1) WO2000072387A1 (en)

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7746056B2 (en) 2003-02-11 2010-06-29 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
US7768083B2 (en) 2006-01-20 2010-08-03 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for an integrated sensor
US7777607B2 (en) 2004-10-12 2010-08-17 Allegro Microsystems, Inc. Resistor having a predetermined temperature coefficient
US7795862B2 (en) 2007-10-22 2010-09-14 Allegro Microsystems, Inc. Matching of GMR sensors in a bridge
US7816905B2 (en) 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US7973527B2 (en) 2008-07-31 2011-07-05 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit configured to reset a magnetoresistance element
US8063634B2 (en) 2008-07-31 2011-11-22 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit and method for resetting a magnetoresistance element
US8269491B2 (en) 2008-02-27 2012-09-18 Allegro Microsystems, Inc. DC offset removal for a magnetic field sensor
US9322887B1 (en) 2014-12-01 2016-04-26 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with magnetoresistance elements and conductive-trace magnetic source
US9354284B2 (en) 2014-05-07 2016-05-31 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor configured to measure a magnetic field in a closed loop manner
US11994541B2 (en) 2022-04-15 2024-05-28 Allegro Microsystems, Llc Current sensor assemblies for low currents

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10159607B4 (en) * 2001-03-09 2010-11-18 Siemens Ag Analog / digital signal converter device with galvanic isolation in its signal transmission path
DE10128964B4 (en) * 2001-06-15 2012-02-09 Qimonda Ag Digital magnetic memory cell device
DE10128963A1 (en) * 2001-06-15 2003-01-02 Siemens Ag Magnetoresistive sensor for detecting magnetic field has soft magnetic measurement layer system and artificial antiferromagnetic reference layer system
DE10135428C1 (en) * 2001-07-20 2002-08-08 Siemens Ag Device for signal transmission with magnetoresistive sensor elements
DE10236983A1 (en) * 2002-08-13 2004-03-04 Robert Bosch Gmbh The magnetic sensor system
DE10244889A1 (en) * 2002-09-26 2004-04-15 Siemens Ag Signal transmission device for digital information transfer or measuring has tunnel magnetoresistive elements forming a chain of individual elements
US10935612B2 (en) 2018-08-20 2021-03-02 Allegro Microsystems, Llc Current sensor having multiple sensitivity ranges
US11187764B2 (en) 2020-03-20 2021-11-30 Allegro Microsystems, Llc Layout of magnetoresistance element
US11567108B2 (en) 2021-03-31 2023-01-31 Allegro Microsystems, Llc Multi-gain channels for multi-range sensor
EP4187261A1 (en) * 2021-11-25 2023-05-31 Melexis Technologies SA Conformal deposition for high voltage isolation

Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133908C2 (en) * 1980-12-24 1983-06-01 LGZ Landis & Gyr Zug AG, 6301 Zug Compensated measuring current transformer
DE3404273A1 (en) * 1983-09-09 1985-03-28 Sharp K.K., Osaka THICK FILM MAGNETIC HEAD
DE3619423C2 (en) * 1985-09-14 1987-10-08 Lgz Landis & Gyr Zug Ag, Zug, Ch
DE3929452A1 (en) * 1989-09-05 1991-03-07 Asea Brown Boveri Potential-less current measurer suitable for monitoring and protection - comprises magnetic field ring sensor with substrate having central opening for current conductor
EP0483373A1 (en) * 1990-05-21 1992-05-06 Ube Industries, Ltd. Magnetoresistance effect element
EP0490608A2 (en) * 1990-12-11 1992-06-17 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor
DE4232244A1 (en) * 1992-09-25 1994-03-31 Siemens Ag Magnetoresistance sensor using multi-layer system - has intermediate layer between measuring layer and bias layer with perpendicular magnetisation
DE4243357A1 (en) * 1992-12-21 1994-06-23 Siemens Ag Magnetoresistance sensor with shortened measuring layers
WO1994015223A1 (en) * 1992-12-21 1994-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Magneto-resistive sensor with a synthetic anti-ferromagnet, and a method of producing the sensor
EP0346817B1 (en) * 1988-06-16 1994-10-26 Forschungszentrum Jülich Gmbh Magnetic field sensor with a thin ferromagnetic layer
US5416353A (en) * 1992-09-11 1995-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Netoresistance effect element
WO1995016268A1 (en) * 1993-12-09 1995-06-15 Seagate Technology, Inc. Amorphous permalloy films and method of preparing the same
WO1996007208A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 Douwe Johannes Monsma Current conducting structure with at least one potential barrier and method of manufcturing such
WO1998014793A1 (en) * 1996-10-02 1998-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic-field sensitive thin film sensor with a tunnel effect barrier layer
DE19810218A1 (en) * 1997-03-10 1998-10-15 Klemens Gintner Magnetic field sensor for use in current meter or rev counter
DE19739550C1 (en) * 1997-09-09 1998-11-12 Siemens Ag Bias magnetisation method for multi-layer GMR sensor element
DE19742366C1 (en) * 1997-09-25 1999-05-27 Siemens Ag Linear or rotary position sensor device using GMR sensor element

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5561368A (en) * 1994-11-04 1996-10-01 International Business Machines Corporation Bridge circuit magnetic field sensor having spin valve magnetoresistive elements formed on common substrate
US5831426A (en) * 1996-08-16 1998-11-03 Nonvolatile Electronics, Incorporated Magnetic current sensor

Patent Citations (17)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3133908C2 (en) * 1980-12-24 1983-06-01 LGZ Landis & Gyr Zug AG, 6301 Zug Compensated measuring current transformer
DE3404273A1 (en) * 1983-09-09 1985-03-28 Sharp K.K., Osaka THICK FILM MAGNETIC HEAD
DE3619423C2 (en) * 1985-09-14 1987-10-08 Lgz Landis & Gyr Zug Ag, Zug, Ch
EP0346817B1 (en) * 1988-06-16 1994-10-26 Forschungszentrum Jülich Gmbh Magnetic field sensor with a thin ferromagnetic layer
DE3929452A1 (en) * 1989-09-05 1991-03-07 Asea Brown Boveri Potential-less current measurer suitable for monitoring and protection - comprises magnetic field ring sensor with substrate having central opening for current conductor
EP0483373A1 (en) * 1990-05-21 1992-05-06 Ube Industries, Ltd. Magnetoresistance effect element
EP0490608A2 (en) * 1990-12-11 1992-06-17 International Business Machines Corporation Magnetoresistive sensor
US5416353A (en) * 1992-09-11 1995-05-16 Kabushiki Kaisha Toshiba Netoresistance effect element
DE4232244A1 (en) * 1992-09-25 1994-03-31 Siemens Ag Magnetoresistance sensor using multi-layer system - has intermediate layer between measuring layer and bias layer with perpendicular magnetisation
WO1994015223A1 (en) * 1992-12-21 1994-07-07 Siemens Aktiengesellschaft Magneto-resistive sensor with a synthetic anti-ferromagnet, and a method of producing the sensor
DE4243357A1 (en) * 1992-12-21 1994-06-23 Siemens Ag Magnetoresistance sensor with shortened measuring layers
WO1995016268A1 (en) * 1993-12-09 1995-06-15 Seagate Technology, Inc. Amorphous permalloy films and method of preparing the same
WO1996007208A1 (en) * 1994-08-31 1996-03-07 Douwe Johannes Monsma Current conducting structure with at least one potential barrier and method of manufcturing such
WO1998014793A1 (en) * 1996-10-02 1998-04-09 Siemens Aktiengesellschaft Magnetic-field sensitive thin film sensor with a tunnel effect barrier layer
DE19810218A1 (en) * 1997-03-10 1998-10-15 Klemens Gintner Magnetic field sensor for use in current meter or rev counter
DE19739550C1 (en) * 1997-09-09 1998-11-12 Siemens Ag Bias magnetisation method for multi-layer GMR sensor element
DE19742366C1 (en) * 1997-09-25 1999-05-27 Siemens Ag Linear or rotary position sensor device using GMR sensor element

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
BAJOREK, C.H., KRONGELB, S., ROMANKIW, L.T., Thom- pson, D.A.: A PERMAOLLY CURRENT SENSOR, In: IEEE Transactions on Magnetics, Nov. 1976, No. 6, S. 813ff
BAJOREK, C.H., KRONGELB, S., ROMANKIW, L.T., Thom-pson, D.A.: A PERMAOLLY CURRENT SENSOR, In: IEEE Transactions on Magnetics, Nov. 1976, No. 6, S. 813ff *

Cited By (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7746056B2 (en) 2003-02-11 2010-06-29 Allegro Microsystems, Inc. Integrated sensor
US7777607B2 (en) 2004-10-12 2010-08-17 Allegro Microsystems, Inc. Resistor having a predetermined temperature coefficient
US9082957B2 (en) 2006-01-20 2015-07-14 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US7768083B2 (en) 2006-01-20 2010-08-03 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for an integrated sensor
US10069063B2 (en) 2006-01-20 2018-09-04 Allegro Microsystems, Llc Integrated circuit having first and second magnetic field sensing elements
US9859489B2 (en) 2006-01-20 2018-01-02 Allegro Microsystems, Llc Integrated circuit having first and second magnetic field sensing elements
US8629520B2 (en) 2006-01-20 2014-01-14 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US8952471B2 (en) 2006-01-20 2015-02-10 Allegro Microsystems, Llc Arrangements for an integrated sensor
US7795862B2 (en) 2007-10-22 2010-09-14 Allegro Microsystems, Inc. Matching of GMR sensors in a bridge
US8269491B2 (en) 2008-02-27 2012-09-18 Allegro Microsystems, Inc. DC offset removal for a magnetic field sensor
US9046562B2 (en) 2008-02-27 2015-06-02 Allegro Microsystems, Llc Hysteresis offset cancellation for magnetic sensors
US7816905B2 (en) 2008-06-02 2010-10-19 Allegro Microsystems, Inc. Arrangements for a current sensing circuit and integrated current sensor
US8063634B2 (en) 2008-07-31 2011-11-22 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit and method for resetting a magnetoresistance element
US7973527B2 (en) 2008-07-31 2011-07-05 Allegro Microsystems, Inc. Electronic circuit configured to reset a magnetoresistance element
US9354284B2 (en) 2014-05-07 2016-05-31 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor configured to measure a magnetic field in a closed loop manner
US9322887B1 (en) 2014-12-01 2016-04-26 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with magnetoresistance elements and conductive-trace magnetic source
US9605979B2 (en) 2014-12-01 2017-03-28 Allegro Microsystems, Llc Magnetic field sensor with magnetoresistance elements and conductive trace magnetic source
US11994541B2 (en) 2022-04-15 2024-05-28 Allegro Microsystems, Llc Current sensor assemblies for low currents

Also Published As

Publication number Publication date
DE10017374A1 (en) 2000-12-21
WO2000072387A1 (en) 2000-11-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE10017374B4 (en) Magnetic coupling device and its use
DE60037790T2 (en) MAGNETIC MEASURING SYSTEM WITH IRREVERSIBLE CHARACTERISTICS, AND METHOD FOR THE PRODUCTION, REPAIR AND USE OF SUCH A SYSTEM
DE10028640B4 (en) Wheatstone bridge, including bridge elements, consisting of a spin valve system, and a method for their production
DE3878281T2 (en) SENSOR WITH A MAGNETO-ELECTRICAL TRANSDUCER.
DE102006035661B4 (en) Magnetic field detection device and method for its adjustment
DE102007032867B4 (en) Magnetoresistive magnetic field sensor structures and manufacturing methods
DE102016102601B4 (en) MAGNETIC SENSOR
DE19520206C2 (en) Magnetic field sensor with a bridge circuit of magnetoresistive bridge elements
DE60025146T2 (en) METHOD OF MANUFACTURING A MAGNETIC FENDER ARRANGEMENT
WO2006136577A1 (en) Current sensor for the electrically isolated measurement of current
DE10319319A1 (en) Sensor device with magnetostrictive force sensor
EP0905523A2 (en) Sensor for direction measurement of an external magnetic field with a magnetoresistive element
DE102019126320B4 (en) Magnetoresistive sensor and manufacturing process for a magnetoresistive sensor
DE10222395B4 (en) Circuit device with a plurality of TMR sensor elements
DE69432967T2 (en) Magnetic field probe in thin-film technology
DE10128135A1 (en) Magneto-resistive layer arrangement used in a GMR sensor element, an AMR sensor element or a gradiometer comprises a non-magnetic electrically conducting intermediate layer arranged between magnetic layers, and a hard magnetic layer
EP1576381A1 (en) Magnetoresistive layer system and sensor element with said layer system
DE19949714A1 (en) Magnetically sensitive component used as a sensor element operating according to a spin-valve principle in vehicles comprises two magneto-resistive layer systems with a reference layer, an intermediate layer and a detection layer
WO2002082111A1 (en) Method for adjusting magnetization in a layered arrangement and use thereof
DE102010038287B4 (en) Magnetic field sensor device, corresponding manufacturing method and magnetic field measuring method
EP2333567A2 (en) Device for measuring current
EP1527351A1 (en) Magnetoresistive layer system and sensor element comprising said layer system
WO2002006844A1 (en) Assembly for transmitting signals using magnetoresistive sensor elements
DE10135428C1 (en) Device for signal transmission with magnetoresistive sensor elements
DE10140606C1 (en) Integrated storage and sensor element comprises a first layer arrangement sensitive to the giant magnetoresistance effect in a measuring region opposite an external magnetic field and a second layer arrangement on a substrate

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
8181 Inventor (new situation)

Free format text: CLEMENS, WOLFGANG, DR,, 90617 PUSCHENDORF, DE RUPP, GUENTER, DR., 91080 MARLOFFSTEIN, DE WECKER, JOACHIM, DR., 91341 ROETTENBACH, DE HAUCH, JENS, DR., 91056 ERLANGEN, DE

8364 No opposition during term of opposition
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SENSITEC GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SIEMENS AKTIENGESELLSCHAFT, 80333 MUENCHEN, DE

R071 Expiry of right