DE102009023106A1

DE102009023106A1 - Verfahren und System zur Magneterfassung

Info

Publication number: DE102009023106A1
Application number: DE102009023106A
Authority: DE
Inventors: James Livonia Sterling
Original assignee: Infineon Technologies AG
Current assignee: Infineon Technologies AG
Priority date: 2008-05-30
Filing date: 2009-05-28
Publication date: 2009-12-17
Anticipated expiration: 2029-05-29
Also published as: US8058870B2; DE102009023106B4; US20090294882A1

Abstract

Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetsensors. Bei dem Verfahren wird eine Eingriffnahmeoberfläche bereitgestellt. Ein Magnetkörper wird über der Eingriffnahmeoberfläche gebildet, durch schrittweises Aufbauen einer Dicke eines Magnetmaterials. Der Magnetkörper weist eine Magnetflussführungsoberfläche auf, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche entspricht. Andere Vorrichtungen und Verfahren sind ebenfalls ausgeführt.

Description

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf Verfahren und Systeme zur Magnetfelderfassung.
Bei vielen Anwendungen ist es nützlich, Änderungen bei einem Magnetfeld zu erfassen, um eine Translationsbewegung, Rotationsbewegung, Nähe, Geschwindigkeit und ähnliches zu verfolgen. Dementsprechend werden Magnetfeldsensoren bei einer großen Vielzahl von Anwendungen eingesetzt, um geringe (oder drastische) Änderungen bei einem Magnetfeld zu erfassen.
Magnetfeldsensoren werden häufig bei industriellen Massenanwendungen eingesetzt, wie z. B. bei Automobilen. Zum Beispiel werden Magnetfeldsensoren häufig verwendet, um den Winkel einer Kurbelwelle oder Nockenwelle zu erfassen, und können ferner verwendet werden, um Radgeschwindigkeitsdrehung und eine Menge anderer Zustände zu messen. Magnetfeldsensoren werden ebenfalls bei Vorrichtungen geringer Größe verwendet, wie z. B. bei Computern. Zum Beispiel sind Magnetowiderstandssensoren gegenwärtig die führende Technik, die für Leseköpfe bei Computerfestplatten verwendet wird. Aufgrund des großen Bereichs von Anwendungen, sind Verbesserungen bei Magnetfeldsensoren ein wertvoller Beitrag auf dem Markt.
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren zum Bilden eines Magnetsensors, ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetsensors und einen Magnetsensor mit verbesserten Charakteristika zu schaffen.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren zum Bilden eines Magnetsensors gemäß Anspruch 1 und 11, ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetsensors gemäß Anspruch 16 und einen Magnetsensor gemäß Anspruch 19, 26, 34 und 37 gelöst.
Das Nachfolgende stellt eine vereinfachte Zusammenfassung der Erfindung dar, um ein grundlegendes Verständnis einiger Aspekte der Erfindung zu geben. Diese Zusammenfassung ist keine erschöpfende Übersicht der Erfindung und soll auch keine Schlüssel- oder kritischen Elemente der Erfindung identifizieren oder den Schutzbereich der Erfindung abzeichnen. Stattdessen ist es der Zweck der Zusammenfassung, einige Konzepte der Erfindung in einer vereinfachten Form als Einleitung für die detailliertere Beschreibung zu geben, die nachfolgend präsentiert wird.
Ein Ausführungsbeispiel bezieht sich auf ein Verfahren zum Herstellen eines Magnetsensors. Bei dem Verfahren wird eine Eingriffnahmeoberfläche bereitgestellt. Ein Magnetkörper wird über der Eingriffnahmeoberfläche gebildet, durch graduelles Aufbauen der Dicke eines magnetischen Materials. Der Magnetkörper weist eine Magnetflussführungsoberfläche auf, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche entspricht.
Die nachfolgende Beschreibung und die beiliegenden Zeichnungen erläutern bestimmte, darstellende Aspekte und Implementierungen der Erfindung detailliert. Diese sind darstellend für nur wenige der verschiedenen Möglichkeiten, wie die Prinzipien der Erfindung eingesetzt werden können.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend Bezug nehmend auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine dreidimensionale Darstellung eines Giant-Magnetoresistenz-Sensors (GMR-Sensors; GMR = Giant Magneto Resistive) gemäß einem Ausführungsbeispiel;
2 eine Querschnittsansicht des Giant-Magnetoresistenz-Sensors aus 1 mit überlagerten Magnetfeldlinien;
3 eine Querschnittsansicht eines Magnetsensors, der durch Anbringen eines vorgeformten Magneten an einen integrierten Schaltungsbaustein hergestellt wird;
4 ein Flussdiagramm, das ein Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Magnetsensors zeigt;
5 ein Flussdiagramm, das ein detaillierteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Magnetsensors zeigt;
6–9 dreidimensionale Darstellungen eines Magnetsensors auf verschiedenen Herstellungsstufen, entsprechend dem Flussdiagramm aus 5;
10 ein Flussdiagramm, das ein detaillierteres Ausführungsbeispiel eines Verfahrens zum Herstellen eines Magnetsensors zeigt;
11–16 dreidimensionale Darstellungen eines Magnetsensors auf verschiedenen Herstellungsstufen gemäß dem Flussdiagramm aus 10;
17 eine dreidimensionale Darstellung eines Hall-Sensors gemäß einem Ausführungsbeispiel, und
18 eine Querschnittsansicht des Hall-Sensors aus 17.
Die vorliegende Erfindung wird nun Bezug nehmend auf die Zeichnungen beschrieben, in denen gleiche Bezugszeichen verwendet werden, um durchgehend auf gleiche Elemente Bezug zu nehmen, und in denen die dargestellten Strukturen nicht notwendigerweise maßstabsgetreu gezeichnet sind. Nichts in dieser detaillierten Beschreibung (oder den Zeichnungen, die hierin umfasst sind) ist als Stand der Technik zugelassen.
Verschiedene Ausführungsbeispiele, die sich auf Magnetsensoren beziehen, werden hierin beschrieben. Die Sensoren umfassen ferner einen Magnetkörper, der angepasst ist, um Magnetfeldlinien auf vorbestimmte Weise im Hinblick auf zumindest ein Erfassungselement zu führen. Bei einigen Ausführungsbeispielen werden diese und andere Magnetsensoren durch Herstellungsverfahren gebildet, die verbesserte Toleranzen und höhere Erträge liefern als bislang erreichbar war.
1 und 2 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines Magnetsensors. Bei diesem dargestellten Ausführungsbeispiel umfasst ein magnetoresistiver Sensor 100 einen integrierten Schaltungsbaustein 102, der ein Paar aus Erfassungselementen 104, 106 umfasst. Die Erfassungselemente 104, 106 sind seitlich voneinander um eine Distanz d getrennt. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnten diese Erfassungselemente 104, 106 anisotrope magnetoresistive (AMR-; AMR = anisotropic magneto resistive) oder giant-magnetoresistive (GMR-; GMR = giant magneto resistive) Erfassungselemente sein.
Um die Erfassungselemente in Sperrrichtung vorzuspannen, wird ein Magnetkörper 108 über einer Eingriffnahmeoberfläche 110 des integrierten Schaltungsbausteins 102 gebildet. Der Magnetkörper 108 weist eine Magnetflussführungsoberfläche 112 auf, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche 110 entspricht. Diese grundlegende Entsprechung ermöglicht eine genaue Ausrichtung des Magnetkörpers 108 relativ zu den Erfassungselementen 104, 106. Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel die Magnetflussführungsoberfläche 112 derart zeigt, dass sie direkt auf der Eingriffnahmeoberfläche 110 gebildet ist, können bei anderen Ausführungsbeispielen eine oder mehrere Zwischenschichten ebenfalls zwischen diesen Oberflächen 110, 112 gebildet sein.
Aufgrund der Geometrie des Magnetkörpers 108 werden die Magnetfeldlinien 114 senkrecht durch die Erfassungselemente 104, 106 geführt. Dies wird dadurch erreicht, dass die Mag netflussführungsoberfläche 112 im Wesentlichen v-förmig gebildet ist. Obwohl die dargestellte Magnetflussführungsoberfläche 112 drei planare Oberflächen auf der integrierten Schaltung 102 aufweist, wird darauf hingewiesen, dass „im Wesentlichen v-förmig” auch v-förmige Oberflächen mit einer beliebigen Anzahl von planaren Oberflächen, U-förmigen Oberflächen, gekrümmten Oberflächen und unregelmäßig geformten Oberflächen umfassen kann.
Da die Erfassungselemente 104, 106 nur für x-Komponenten-Änderungen in dem Magnetfeld empfindlich sind, ermöglicht die Geometrie des Magnetkörpers 108, dass die Erfassungselemente 104, 106 zwischen einem magnetisch gesättigten Zustand (hoher oder niedriger Widerstand) und einem magnetisch nicht gesättigten Zustand (neutraler Widerstand) umschalten, abhängig von der Nähe eines Objekts, das erfasst werden soll, und der Amplitude des Vorspannungsmagnetfeldes.
Obwohl 1 und 2 den magnetoresistiven Sensor 100 mit einem Paar aus Erfassungselementen 104, 106 zeigen, könnte der magnetoresistive Sensor 100 bei anderen dargestellten Ausführungsbeispielen eine andere Anzahl von Erfassungselementen umfassen. Zum Beispiel ist bei einem Ausführungsbeispiel nur ein einzelnes, magnetoresistives Erfassungselement umfasst, wodurch ermöglicht wird, dass der magnetoresistive Sensor 100 als ein Schalter wirkt. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel könnte der magnetoresistive Sensor 100 drei oder mehr magnetoresistive Erfassungselemente umfassen, wodurch dem magnetoresistiven Sensor 100 ermöglicht wird, eine Translationsbewegung eines sich vorbei bewegenden Objekts zu erfassen. Zum Beispiel könnte der magnetoresistive Sensor 100 unter Verwendung eines Algorithmus Informationen aus den drei magnetoresistiven Erfassungselementen korrelieren, um zu bestimmen, ob sich das Objekt von links nach rechts oder von rechts nach links relativ zu dem magnetoresistiven Sensor 100 bewegt hat.
Bezug nehmend nun auf 3 wird bei einem Ausführungsbeispiel ein anderer Magnetsensor 300 und ein Verfahren zum Herstellen dieses Magnetsensors erörtert. Bei dem Magnetsensor 300 haftet eine Epoxydschicht 306 den integrierten Schaltungsbaustein 302 an einen vorgeformten Magneten 308. Während der Anordnung des Magnetsensors 300 wird zuerst der integrierte Schaltungsbaustein 302 um das zumindest eine Erfassungselement 304 hergestellt. Als Nächstes wird die Epoxydschicht 306 aufgebracht. Schließlich wird der vorgeformte Magnet 308, der bearbeitet wird, um eine gewünschte Geometrie aufzuweisen, auf die Epoxydschicht 306 platziert. Dieses Herstellungsverfahren ist eine einfache Weise, einen Magnetsensor 300 anzuordnen, und könnte gemäß einigen Aspekten der vorliegenden Offenbarung verwendet werden.
Um eine Toleranz (oder Unsicherheit Δx) aufgrund der mechanischen Präzision oder anderen Ursachen einzuschränken, umfasst der Magnetsensor 300 eine Eingriffnahmeoberfläche 310, die im Wesentlichen einer Magnetflussführungsoberfläche 312 entspricht. Daher helfen diese im Wesentlichen entsprechenden Oberflächen 310, 312, die Magnetflussführungsoberfläche 312 relativ zu den Erfassungselementen 304 auszurichten, wodurch eine senkrechte oder andere vorbestimmte Führung der Magnetfeldlinien ermöglicht wird.
Wie die Erfinder weiter erkannt haben, kann es der Fall sein, dass der Hersteller bei dem Versuch, einen vorgeformten Magneten 308 mit einer komplexen Geometrie maschinell herzustellen, schließlich den Magneten bricht, wodurch sich reduzierte Erträge und verschwendete Ausgaben ergeben. Um diese und andere Mängel einzuschränken, haben die Erfinder verbesserte Verfahren zum Herstellen von Magnetsensoren erdacht. Genauer gesagt haben die Erfinder Herstellungsverfahren erdacht, bei denen ein Magnetkörper durch schrittweises Aufbauen eines Magnetmaterials über einer Eingriffnahmeoberfläche gebildet wird. Somit stellt 4 ein gewissermaßen allgemeines Verfahren zum Bilden eines Magnetsensors 400 dar, während 5–9 und 10–16 detailliertere Verfahren 500, 1000 zeigen. Obwohl diese Verfahren 400, 500, 1000 hierin als eine Reihe aus Signalhandlungen oder -ereignissen dargestellt und beschrieben sind, wird darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung nicht durch die dargestellte Reihenfolge solcher Handlungen oder Ereignisse eingeschränkt ist. Zum Beispiel können einige Handlungen in unterschiedlichen Reihenfolgen auftreten und/oder gleichzeitig mit anderen Handlungen oder Ereignisses, abgesehen von jenen, die hierin dargestellt und/oder beschrieben sind, gemäß der Erfindung. Zusätzlich dazu sind möglicherweise nicht alle dargestellten Schritte erforderlich, um eine Methodik gemäß der vorliegenden Erfindung zu implementieren.
Bezug nehmend nun auf 4 beginnt das Verfahren 400 bei 402, wo ein Magnetkörper durch Formen eines Magnetmaterials über einer Eingriffnahmeoberfläche gebildet wird. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte diese Eingriffnahmeoberfläche eine Außenoberfläche auf einem integrierten Schaltungsbaustein sein (siehe 5–9) oder könnte eine Außenoberfläche eines Leiterrahmens sein (siehe z. B. 10–16). Als Nächstes wird bei 404 der Magnetkörper magnetisiert. Bei einigen Ausführungsbeispielen kann diese Magnetisierung gleichzeitig zu dem Formen des Magnetmaterials auftreten, kann aber bei anderen Ausführungsbeispielen auftreten, nachdem der Magnetkörper gebildet wurde. Zum Beispiel kann die Magnetisierung direkt vor dem Testen des Sensors auftreten. Während der Magnetisierung kann das Magnetfeld des Magnetkörpers mit einer empfindlichen Achse des Magnetsensors ausgerichtet sein, so dass eine ordnungsgemäße Vorspannung in Sperrrichtung auftritt, wenn der Magnetsensor verwendet wird. Nachdem der Magnetsensor gemäß dem Verfahren 400 verarbeitet ist, kann der Magnetsensor getestet und zur Versendung an Kunden verpackt werden.
Bezug nehmend nun auf 5–9 ist ein detaillierteres Ausführungsbeispiel zum Bilden eines magnetoresistiven Sen sors gezeigt. Wie ersichtlich ist, zeigen 6–9 eine Implementierung, wie das Verfahren von 5 implementiert werden kann.
In 6 (502) wird ein Leiterrahmen 600 bereitgestellt. Bei diesem Beispiel umfasst der Leiterrahmen einen ersten Anschluss 602, einen zweiten Anschluss 604 und einen dritten Anschluss 606 sowie einen im Wesentlichen planaren Chipbereich 608. Bei anderen Ausführungsbeispielen könnte der Leiterrahmen 600 jegliche Anzahl von Anschlüssen umfassen, abhängig von der Funktionalität, die für die Schaltung erwünscht ist. Eine entfernbar Zugstange 610, die benachbarte Leiterrahmen während der Sensorherstellung zusammenzieht, wird nach der Verarbeitung entfernt, so dass individuelle Magnetsensoren getestet und gepackt werden können.
In 7 (504, 506) wurde ein Chip 700 an den Chipbereich 608 auf dem Leiterrahmen 600 angebracht. Der Chip 700 umfasst zumindest ein Magneterfassungselement (z. B. ein magnetoresistives Erfassungselement oder ein Hall-Erfassungselement). Bei dem dargestellten Beispiel umfasst der Chip 700 ein erstes und ein zweites Erfassungselement 702 bzw. 704, bei anderen Ausführungsbeispielen könnte der Chip 700 jedoch eine andere Anzahl von Erfassungselementen umfassen. Verbindungsanschlussflächen auf dem Chip wurden ebenfalls jeweils an die Anschlüsse auf dem Leiterrahmen drahtgebondet.
In 8 (508) wird ein integrierter Schaltungsbaustein 800 über dem Chip gebildet. Der Baustein ist mit einer Eingriffnahmeoberfläche 802 gebildet. Somit ist die Eingriffnahmeoberfläche 802 bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel eine im Wesentlichen v-förmige Oberfläche, die eine erste und eine zweite rampenartige Oberfläche 804, 806 umfasst, die sich an einer dritten Oberfläche 808 treffen. Der bevorzugte Winkel der v-Form ist ein Produkt der Erfassungselementposition innerhalb des Bausteins und der allgemeinen, physischen Abmessungen des Magneten, was einen großen Anreiz gibt, die gewünschte Form in den Baustein selbst einzulagern. Bei vielen Ausführungsbeispielen treffen sich die erste und die zweite rampenartige Oberfläche 804, 806 in einem Winkel von ungefähr innerhalb 135 und 170°.
In 9 (510) wird ein Magnetkörper 900 durch Formen eines Magnetmaterials über der Eingriffnahmeoberfläche 802 des integrierten Schaltungsbausteins 800 gebildet. Somit wird der Magnetkörper durch schrittweises Aufbauen der Dicke des Magnetmaterials gebildet, wobei schrittweise angibt, dass die Dicke über eine bestimmte (oft kurze) Zeitperiode aufgebaut wird. Da der Magnetkörper 900 geformt wird, erfordert das Verfahren 500 nicht, dass Magnete maschinell in komplexe Formen bearbeitet werden, vor der Anordnung des Sensors. Somit erleichtert das Formen eines Magnetmaterials auf die Eingriffnahmeoberfläche 802 die Herstellung im Vergleich zu anderen Herstellungsverfahren, wo Magnete maschinell bearbeitet und dann an den integrierten Schaltungsbaustein gehaftet (geklebt) werden. Bei einem Ausführungsbeispiel könnte der Magnetkörper 900 durch Spritzgießen hergestellt werden, aber andere Formgebungsprozesse können ebenfalls verwendet werden. Bei einem Ausführungsbeispiel könnte das Magnetmaterial eine Nylonbindemittelmischung umfassen, die mit Samarium-Kobalt (SmCo) imprägniert ist. Die geformten Magneten können jedoch jegliches Magnetmaterial oder Selten-erdelement verwenden, Neodymium (NdFeB) und Ferrit sind zusätzliche Beispiele, und das Bindemittelmaterial, das den Magneten zusammenhält, kann eine Vielzahl von Thermoplasten sein, wie z. B. PBT oder Nylon 6, 6/6 und 6/12. Ein Duroplastmaterial, wie z. B. Epoxid, könnte ebenfalls als ein Bindemittel verwendet werden und moduliert werden, um den Magnetbaustein zu bilden.
Bezug nehmend nun auf 10–16 ist ein anderes Ausführungsbeispiel gezeigt, wo das Magnetmaterial auf den Leiterrahmen geformt ist und nicht auf eine integrierte Schaltung geformt ist.
In 11 (1002) ist wiederum ein Leiterrahmen 1100 vorgesehen. Bei diesem Ausführungsbeispiel weist der Leiterrahmen 1100 eine Eingriffnahmeoberfläche 1102 und einen Chipbereich 1104 auf, die voneinander durch ein biegbares Bauglied getrennt sind. Obwohl der dargestellte Leiterrahmen 1100 einen ersten und einen zweiten Anschluss 1108, 1110 umfasst, könnten andere Leiterrahmen andere Anschlusszahlen umfassen.
In 12 (1004) ist die Eingriffnahmeoberfläche 1102 gebogen, um einer Magnetflussführungsoberfläche zu entsprechen, die für einen Magnetkörper erwünscht ist. Somit ist bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Eingriffnahmeoberfläche 1102 des Leiterrahmens in eine im Wesentlichen v-förmige Konfiguration gebogen.
In 13 (1006) wird ein Magnetkörper 1300 gebildet, durch schrittweises Aufbauen einer Dicke eines Magnetmaterials an der Eingriffnahmeoberfläche 1102. Bei einem Ausführungsbeispiel könnte dies durch Spritzgießen erreicht werden, könnte aber auch durch andere Prozesse erreicht werden.
In 14 (1008) wird das biegbare Bauglied 1106 gebogen, um den Magnetkörper 1300 unterhalb des Chipbereichs 1104 zu positionieren. Obwohl das dargestellte Ausführungsbeispiel den Magnetkörper 1300 zeigt, der unter den Chipbereich 1104 gebogen ist, könnte bei anderen Ausführungsbeispielen die Geometrie des Magnetkörpers umgekehrt sein, und der Magnetkörper 1300 könnte über den Chipbereich gebogen sein.
In 15 (1010) ist ein Chip 1500 an den Chipbereich 1104 angebracht und ist elektrisch mit dem Leiterrahmen 1110 gekoppelt, z. B. durch Drahtbonden. Bei anderen Ausführungsbeispielen könnte der Chip 1500 an die Unterseite des Chipbereichs angebracht sein.
In 16 ist ein integrierter Schaltungsbaustein 1600 über dem Chip und dem Magnetkörper gebildet. Bei einigen Ausfüh rungsbeispielen könnte der integrierte Schaltungsbaustein Kunststoff oder Keramik aufweisen, könnte jedoch ferner andere Materialien bei anderen Ausführungsbeispielen aufweisen.
Obwohl verschiedene Ausführungsbeispiele zum Herstellen eines Magnetsensors oben in dem Kontext von magnetoresistiven Sensoren erörtert und dargestellt wurden, sind die Herstellungsverfahren und andere Konzepte ebenfalls an andere Typen von Magnetsensoren anwendbar. 17–18 zeigen ein anderes Beispiel eines Magnetsensors, der als ein Hall-Sensor 1700 implementiert ist. Bei diesem Ausführungsbeispiel umfasst der Hall-Sensor 1700 einen integrierten Schaltungsbaustein 1702, der ein einzelnes Hall-Erfassungselement 1704 umfasst. Um das Hall-Erfassungselement 1704 in Sperrrichtung vorzuspannen, ist ein Magnetkörper 1706 über einer Eingriffnahmeoberfläche 1708 des integrierten Schaltungsbausteins 1702 gebildet. Der Magnetkörper 1706 weist wiederum eine Magnetflussführungsoberfläche 1710 auf, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche 1708 des integrierten Schaltungsbausteins 1702 entspricht. Obwohl dies nicht gezeigt ist, könnten auch Zwischenschichten zwischen diesen Eingriffnahmeoberflächen 1708, 1710 gebildet sein.
Der Magnetkörper 1706 kann durch eine konische Ausnehmung 1712 gekennzeichnet sein, die über dem Hall-Erfassungselement 1704 positioniert ist. Somit umfasst der Magnetkörper 1706 verjüngte Seitenwände 1714. Diese verjüngten Seitenwände 1714 richten eine größere Breite w_L in der Nähe der Eingriffnahmeoberfläche 1710 ein, und eine kleinere Breite w_S, die einer Fläche gegenüberliegend zu der Eingriffnahmeoberfläche 1710 zugeordnet ist. Ist kein Objekt vorhanden, das erfasst werden soll, ist diese Geometrie entworfen, um einen Magnetfeldzustand von ungefähr Null bei dem Hall-Erfassungselement 1704 einzurichten. Folglich, wenn ein Objekt, das erfasst werden soll, in große Nähe zu dem Hall-Sensor 1700 kommt, erstreckt sich das Magnetfeld durch den Bereich, wo vorangehend kein Feld vorhanden war, und wirkt auf oder sättigt das Hall-Erfassungselement 1704.
Ein Durchschnittsfachmann auf dem Gebiet wird erkennen, dass dieser Hall-Sensor 1700 auch hergestellt werden könnte durch Bilden eines Magnetmaterials auf einer Eingriffnahmeoberfläche eines integrierten Schaltungsbausteins oder eines Leiterrahmens. Bei einigen Ausführungsbeispielen könnte diese Herstellung analog zu den vorangehend erörterten Herstellungsverfahren erfolgen.
Ferner, obwohl oben einige Beispiele von integrierten Schaltungsbausteinen dargestellt und erörtert wurden, sind diese Beispiele nicht einschränkend. Das Konzept zum Bilden eines Magnetmaterials auf einem integrierten Schaltungsbaustein kann auch an andere Typen eines integrierten Schaltungsbausteins angewendet werden, einschließlich aber nicht beschränkt auf: Kugelgitterarrays, quadratische Flachgehäuse, Anschlussstiftmatrix, quadratische Keramikflachgehäuse, einzelne, leitungslose Chipträger, doppelte, leitungslose Chipträger, Chipträger mit J-Anschlüssen und Niedrigprofil, etc..
Im Hinblick auf die verschiedenen Funktionen, die durch die oben beschriebenen Komponenten oder Strukturen ausgeführt werden (Blöcke, Einheiten, Anordnungen, Vorrichtungen, Schaltungen, Systeme etc.), sollen die Ausdrücke (einschließlich einer Bezugnahme auf eine „Einrichtung”), die verwendet werden, um solche Komponenten zu beschreiben, jeglicher Komponente oder Struktur entsprechen, außer anderweitig angegeben, die die spezifizierte Funktion der beschriebenen Komponente ausführt (z. B. die funktional entsprechend ist), obwohl sie strukturell nicht entsprechend zu der offenbarten Struktur ist, die die Funktion bei der hierin dargestellten, exemplarischen Implementierung der Erfindung ausführt. Zusätzlich dazu, während ein bestimmtes Merkmal der Erfindung im Hinblick auf nur eine von vielen Implementierungen offen bart wurde, kann ein solches Merkmal mit einem oder mehreren anderen Merkmalen der anderen Implementierungen kombiniert werden, wie es für jegliche gegebene oder bestimmte Anwendung erwünscht und vorteilhaft sein kann. Ferner, zu dem Ausmaß, dass die Ausdrücke „umfassen”, „umfasst”, „haben”, „hat”, „mit” oder Varianten derselben entweder in der detaillierten Beschreibung oder in den Ansprüchen verwendet werden, sollen solche Ausdrücke umfassend sein, ähnlich zu dem Ausdruck „aufweisen”.

Claims

Verfahren zum Bilden eines Magnetsensors, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer Eingriffnahmeoberfläche (502); und Bilden eines Magnetkörpers über der Eingriffnahmeoberfläche durch schrittweises Aufbauen der Dicke eines Magnetmaterials (510).
Verfahren gemäß Anspruch 1, bei dem das schrittweise Aufbauen der Dicke des Magnetmaterials ein Spritzgießen des Magnetmaterials über die Eingriffnahmeoberfläche aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 2, bei dem das Magnetmaterial ein Seltenerdelement aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 2 oder 3, bei dem das Magnetmaterial Ferrit aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, bei dem die Eingriffnahmeoberfläche eine externe Oberfläche eines Leiterrahmens oder eine externe Oberfläche eines integrierten Schaltungsbausteins aufweist.
Verfahren gemäß Anspruch 5, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bereitstellen von zumindest einem Erfassungselement an dem Leiterrahmen oder in dem integrierten Schaltungsbaustein.
Verfahren gemäß Anspruch 6, bei dem der Magnetkörper gebildet ist, um Magnetfeldlinien senkrecht durch das zumindest eine Erfassungselement zu führen.
Verfahren gemäß Anspruch 6 oder 7, bei dem der Magnetkörper gebildet ist, um einen Magnetfeldzustand von ungefähr Null in dem zumindest einem Erfassungselement einzurichten.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 6 bis 8, bei dem der Magnetkörper eine im Wesentlichen konische Oberfläche aufweist, die eine Ausnehmung in dem Magnetkörper definiert, wobei die Ausnehmung über dem zumindest einen Erfassungselement positioniert ist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, bei dem der Magnetkörper eine Magnetflussführungsoberfläche aufweist, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche entspricht, und bei dem die Magnetflussführungsoberfläche eine im Wesentlichen v-förmige Oberfläche ist.
Verfahren zum Bilden eines Magnetsensors, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen einer integrierten Schaltung, die zumindest ein Erfassungselement aufweist; Bilden eines integrierten Schaltungsbausteins über der integrierten Schaltung, wobei der integrierte Schaltungsbaustein eine Eingriffnahmeoberfläche aufweist, die die Ausrichtung eines Magnetkörpers relativ zu dem zumindest einen Erfassungselement ermöglicht.
Verfahren gemäß Anspruch 11, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bilden des Magnetkörpers über der Eingriffnahmeoberfläche, durch schrittweises Aufbauen einer Dicke eines Magnetmaterials auf der Eingriffnahmeoberfläche.
Verfahren gemäß Anspruch 12, bei dem der Magnetkörper eine Magnetflussführungsoberfläche aufweist, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche entspricht.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, bei dem die integrierte Schaltung zumindest ein magnetoresistives Erfassungselement aufweist.
Verfahren gemäß einem der Ansprüche 11 bis 14, bei dem die integrierte Schaltung zumindest ein Hall-Erfassungselement aufweist.
Verfahren zum Herstellen eines Magnetsensors, das folgende Schritte aufweist: Bereitstellen eines Leiterrahmens, der folgende Merkmale aufweist: einen Chipbereich und eine Eingriffnahmeoberfläche, die voneinander durch ein biegbares Bauglied getrennt sind; Bereitstellen eines Magnetkörpers über der Eingriffnahmeoberfläche; Biegen des biegbaren Bauglieds so, dass der Magnetkörper über oder unter dem Chipbereich positioniert ist.
Verfahren gemäß Anspruch 16, das ferner folgenden Schritt aufweist: Anbringen einer integrierten Schaltung an den Chipbereich, wobei die integrierte Schaltung zumindest ein Magneterfassungselement umfasst.
Verfahren gemäß Anspruch 17, das ferner folgenden Schritt aufweist: Bilden eines integrierten Schaltungsbausteins über der integrierten Schaltung und dem Magnetkörper.
Magnetsensor, der folgende Merkmale aufweist: eine integrierte Schaltung, die zumindest ein Erfassungselement aufweist; einen integrierten Schaltungsbaustein, der die integrierte Schaltung überlagert, wobei der integrierte Schaltungsbaustein eine Eingriffnahmeoberfläche aufweist, die eine Ausrichtung eines Magnetkörpers relativ zu dem zumindest einen Erfassungselement ermöglicht.
Magnetsensor gemäß Anspruch 19, der ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Magnetkörper, der die Eingriffnahmeoberfläche überlagert, wobei der Magnetkörper eine Magnetflussführungsoberfläche aufweist, die im Wesentlichen der Eingriffnahmeoberfläche entspricht.
Magnetsensor gemäß Anspruch 20, bei dem eine Geometrie des Magnetkörpers angepasst ist, um Magnetfeldlinien auf vorbestimmte Weise im Hinblick auf das zumindest eine Erfassungselement zu führen.
Magnetsensor gemäß Anspruch 20 oder 21, bei dem der Magnetkörper gebildet ist, um Magnetfeldlinien senkrecht durch das zumindest eine Erfassungselement zu führen.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 22, bei dem der Magnetkörper gebildet ist, um einen Magnetfeldzustand von ungefähr Null in dem zumindest einen Erfassungselement einzurichten.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 23, bei dem der Magnetkörper eine im Wesentlichen konische Oberfläche aufweist, die eine Ausnehmung in dem Magnetkörper definiert, wobei die Ausnehmung über dem zumindest einen Erfassungselement positioniert ist.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 20 bis 24, bei dem die Magnetflussführungsoberfläche eine im Wesentlichen v-förmige Oberfläche ist.
Magnetsensor, der folgende Merkmale aufweist: eine integrierte Schaltung, die zumindest ein Erfassungselement aufweist; einen integrierten Schaltungsbaustein, der die integrierte Schaltung überlagert, wobei der integrierte Schaltungsbaustein eine Eingriffnahmeoberfläche aufweist; und einen Magnetkörper, der die Eingriffnahmeoberfläche überlagert, wobei der Magnetkörper eine Magnetflussführungsoberfläche aufweist, die der Eingriffnahmeoberfläche im Wesentlichen entspricht.
Magnetsensor gemäß Anspruch 26, bei dem eine Geometrie des Magnetkörpers angepasst ist, um Magnetfeldlinien auf vorbestimmte Weise im Hinblick auf das zumindest eine Erfassungselement zu führen.
Magnetsensor gemäß Anspruch 26 oder 27, der ferner folgendes Merkmal aufweist: zumindest eine Zwischenschicht zwischen der Eingriffnahmeoberfläche und der Magnetflussführungsoberfläche.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 26 bis 28, bei dem die Eingriffnahmeoberfläche direkt an die Magnetflussführungsoberfläche angrenzt.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 26 bis 29, bei dem die Eingriffnahme- und die Magnetflussführungsoberfläche im Wesentlichen v-förmig sind.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 26 bis 30, bei dem die Geometrie des Magnetkörpers angepasst ist, um die Magnetfeldlinien senkrecht durch das zumindest eine Erfassungselement zu führen.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 26 bis 31, bei dem die Geometrie des Magnetkörpers angepasst ist, um einen Magnetfeldzustand von ungefähr Null in dem zumindest einen Erfassungselement einzurichten.
Magnetsensor gemäß einem der Ansprüche 26 bis 32, bei dem der Magnetkörper eine konische Oberfläche aufweist, die eine Ausnehmung in dem Magnetkörper über dem zumindest einen Erfassungselement definiert.
Magnetsensor, der folgende Merkmale aufweist: eine integrierte Schaltung, die zumindest ein Erfassungselement aufweist; einen Magnetkörper, der angepasst ist, um Magnetfeldlinien auf vorbestimmte Weise im Hinblick auf das zumindest eine Erfassungselement zu führen; und einen integrierten Schaltungsbaustein, der die integrierte Schaltung und den Magnetkörper überlagert.
Magnetsensor gemäß Anspruch 34, der ferner folgendes Merkmal aufweist: einen Leiterrahmen, der an den Magnetkörper angrenzt.
Magnetsensor gemäß Anspruch 35, bei dem der Leiterrahmen folgendes Merkmal aufweist: einen Chipbereich und eine Eingriffnahmeoberfläche, die voneinander durch ein biegbares Bauglied getrennt sind.
Magnetsensor, der folgende Merkmale aufweist: einen Magnetkörper; eine Einrichtung zur Magnetfelderfassung; und eine Einrichtung zum Führen von Magnetfeldlinien von dem Magnetkörper durch die Einrichtung zur Magnetfelderfassung.