DE1098581B - Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance - Google Patents

Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance

Info

Publication number
DE1098581B
DE1098581B DES43313A DES0043313A DE1098581B DE 1098581 B DE1098581 B DE 1098581B DE S43313 A DES43313 A DE S43313A DE S0043313 A DES0043313 A DE S0043313A DE 1098581 B DE1098581 B DE 1098581B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
protective
magnetic field
semiconductor body
resistance
dependent resistance
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.)
Pending
Application number
DES43313A
Other languages
German (de)
Inventor
Dipl-Phys Dr Friedrich Kuhrt
Dipl-Ing Karl Maaz
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.)
Siemens AG
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 DES43313A priority Critical patent/DE1098581B/en
Priority to BE538740A priority patent/BE538740A/en
Publication of DE1098581B publication Critical patent/DE1098581B/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07Hall effect devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R15/00Details of measuring arrangements of the types provided for in groups G01R17/00 - G01R29/00, G01R33/00 - G01R33/26 or G01R35/00
    • G01R15/14Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks
    • G01R15/20Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices
    • G01R15/202Adaptations providing voltage or current isolation, e.g. for high-voltage or high-current networks using galvano-magnetic devices, e.g. Hall-effect devices, i.e. measuring a magnetic field via the interaction between a current and a magnetic field, e.g. magneto resistive or Hall effect devices using Hall-effect devices

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Description

Einrichtung mit einem Halbleiterkörper mit magnetfeldabhängigem Widerstand Es ist bekannt, Halbleiterplättchen mit magnetfeldabhängigem Widerstand zwischen zwei isolierten Eisenplatten, die als mechanische Halterung dienen, anzubringen. Weiter ist es bekannt, einen Halbleiterkörper auf einem Träger mit Hilfe eines Klebebandes zu befestigen. Ferner hat man schon Widerstandskörper in Drahtform auf Papier aufgeklebt und in eine Tasche aus Metall eingeschoben.Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance It is known, semiconductor wafers with magnetic field-dependent resistance between to attach two insulated iron plates that serve as mechanical brackets. It is also known to place a semiconductor body on a carrier with the aid of an adhesive tape to fix. Furthermore, resistance bodies in wire form have already been glued to paper and inserted into a metal pocket.

Um einen hermetischen Abschluß des Halbleiterplättchens gegen chemischeKorrosionseinflüsse zu erzielen, ist schon vorgeschlagen worden, einen Halbleiterkörper zusammen mit den an ihm zwecks Stromführung bzw. Hallspannungsabnahme angreifenden Elektroden zusammen mit den Anschlußleitern zwischen zwei Schutzkörpern aus elektrisch isolierendem Material einzubetten. Dadurch ist für den Halbleiterkörper eine mechanische Halterung geschaffen, die den Widerstandskörper vor mechanischen Beschädigungen schützt und zugleich die Zuleitungsdrähte und Anschlußstellen .fixiert.A hermetic seal of the semiconductor wafer against the effects of chemical corrosion to achieve, has already been proposed to use a semiconductor body together the electrodes acting on it for the purpose of conducting current or decreasing Hall voltage together with the connecting conductors between two protective bodies made of electrically insulating Embed material. This provides a mechanical holder for the semiconductor body created that protects the resistance body from mechanical damage and at the same time the lead wires and connection points .fixed.

Eingebettete Widerstandskörper haben den Vorteil, daß sie als solche leicht auswechselbar sind und sich auch für den rauhen Betrieb eignen.Embedded resistance bodies have the advantage that they as such are easily exchangeable and are also suitable for rough operation.

Zur Vermeidung von thermischen Spannungen im Halbleiterkörper hat man ferner vorgeschlagen, diesen zusammen mit einem Unterlageplättchen in Gießharz einzubetten. Um jedoch eine Krümmung der durch die Einbettung gebildeten Sonde auch bei größeren Temperaturschwankungen vermeiden zu können, muß das Unterlageplättchen verhältnismäßig dick ausgeführt werden. Dies bedingt einen größeren Luftspalt im magnetischen Kreis. Der Erregeraufwand für das Magnetfeld wid daher sehr hoch.Has to avoid thermal stresses in the semiconductor body it is also proposed to use this together with a base plate in cast resin to embed. However, there is also a curvature of the probe formed by the embedding To be able to avoid larger temperature fluctuations, the support plate must are made relatively thick. This requires a larger air gap in the magnetic circuit. The excitation effort for the magnetic field is therefore very high.

Die Erfindung bringt eine vorteilhafteVerbesserung an einer Einrichtung mit einem Halbleiterkörper mit magnetfeldabhängigem Widerstand in Form einer mit äußeren Stromanschlüssen versehenen Sonde, in der der Halbleiterkörper zusammen mit den an ihm angebrachten Anschlußleitern unverrückbar in Isolierstoff eingebracht ist, insbesondere zur Hallspamiungserzeugung. Gemäß der Erfindung bestehen die Schutzkörper aus einem sinterkeramischen hochohmigen Werkstoff, dessen Wärmeausdehnungskoeffizient weitgehend demjenigen des Halbleiterkörpers gleicht. Dadurch, daß die zwei Schutzkörper gleichen Ausdehnungskoeffizienten besitzen, können Wärmeschwankungen keine Krümmung des Sondenkörpers bewirken. Im Gegensatz zu der bekannten Ausführung, bei der das Hallplättchen zwischen zwei Eisenplatten liegt, können Wärmeschwankungen auch keine Verwerfungen bzw. Gefügeverschiebungen des Hallkörpers hervorrufen, die zu Störungen führen können. Die Schutzplatten können sehr dünn gehalten werden, so daß der Erregeraufwand für das magnetische Feld herabgesetzt ist. Der Widerstandskörper kann zunächst mit dem einen Schutzkörper mechanisch fest verbunden, z. B. angeklebt werden, so daß sich eine bessere Halterung für die weiterverarbeitenden Maßnahmen ergibt, wie beispielsweise für das Anlöten der Zuführungsleitungen, vor allem aber für den Dünnschliff des Widerstandsplättchens. Sind diese vorbereitenden Maßnahmen durchgeführt, wird der andere Schutzkörper über das Halbleiterplättchen gelegt und mit dem ersten Schutzkörper fest verbunden, so daß nunmehr das Halbleiterplättchen zwischen beiden Schutzkörpern eingebettet ist. Besitzt das Material der Schutzkörper einen guten Wärmeleitwert und einen hohen elektrischen Widerstand, so kann einerseits die beim Stromdurchgang auftretende Verlustwärme schnell abgeführt werden, während andererseits sich in dem Schutzkörper keine Wirbelströme ausbilden können, deren magnetische Felder das Meßergebnis beeinträchtigen.The invention brings an advantageous improvement to a device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance in the form of a external power connections provided probe in which the semiconductor body together immersed immovably in insulating material with the connecting conductors attached to it is, especially for the generation of reverberations. According to the invention, there are protective bodies made of a sintered ceramic high-resistance material, its coefficient of thermal expansion largely resembles that of the semiconductor body. Because the two protective bodies have the same expansion coefficient, thermal fluctuations cannot bend effect of the probe body. In contrast to the well-known version, in which the Hall plate is between two iron plates, heat fluctuations can also not Causing distortions or structural shifts in the reverberation body, which lead to malfunctions being able to lead. The protective plates can be kept very thin, so that the excitation effort for the magnetic field is reduced. The resistance body can initially with the one protective body mechanically firmly connected, z. B. be glued so that there is a better holder for the further processing measures, such as for soldering the supply lines, but especially for the thin section of the Resistance plate. Once these preparatory measures have been carried out, the other protective body placed over the semiconductor die and with the first protective body firmly connected, so that now the semiconductor wafer between the two protective bodies is embedded. Does the material of the protective body have a good thermal conductivity? and a high electrical resistance, so on the one hand the passage of current occurring heat loss can be dissipated quickly, while on the other hand in the protective body cannot form eddy currents, the magnetic fields of which the Impair the measurement result.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung kann der Schutzkörper aus einem ferromagnetischen Werkstoff bestehen. Elektrisch nicht leitende, ferromagnetische Werkstoffe sind an sich bekannt. Zu diesen gehören beispielsweise die Ferrite. Der Vorteil derEinbettung des Halbleiterplättehens zwischen zwei Schutzkörpern aus ferromagnetischem Werkstoff besteht außer den bereits obengenannten Vorteilen einer guten Wärmeleitfähigkeit und eines großen elektrischen Widerstandes noch darin, daß der effektive Luftspalt zwischen den beiden Magnetpolen geringer wird. Bei Halbleiterplättchen, die in einen Schutzkörper eingebettet sind, muß die Größe des Luftspaltes zwischen den beiden Magnetpolen zwangläufig mindestens gleich der Dicke des Halbleiterplättchens zuzüglich der Dicke des Schutzkörpers sein. Wird nun der Schutzkörper aus einem ferromagnetischen Werkstoff hergestellt, so bleibt zwar derAbstand der beiden Magnetpole gleich, -der effektive Luftspalt verringert sich jedoch um die Dicke des Schutzkörpers, da nunmehr die magnetischen Feldlinien in dem ferromagnetischen Schutzkörper einen guten Leiter vorfinden. Infolge des äußerst kleinen effektiven Luftspaltes bei der Verwendung eines Schutzkörpers aus ferromagnetischem Werkstoff ist es möglich, bereits mit äußerst kleinen Magnetfeldsteuerleistungen eine gute Aussteuerung des magnetfeldabhängigen Widerstandes zu erreichen. In diesem Fall, d. h. also bei sehr kleinen Magnetfeldsteuerleistungen, tritt auch die verhältnismäßig niedrige Sättigungsgrenze ferromagnetischer Werkstoffe nicht nachteilig in Erscheinung. Andererseits ist es möglich, diese niedrige Sättigungsgrenze für besondere Effekte auszunützen, beispielsweise zur Spitzenbegrenzung.According to an advantageous development of the invention, the protective body consist of a ferromagnetic material. Electrically non-conductive, ferromagnetic Materials are known per se. These include, for example, ferrites. Of the Advantage of embedding the semiconductor wafer between two protective bodies made of ferromagnetic In addition to the advantages already mentioned above, the material has good thermal conductivity and a large electrical resistance in that the effective air gap between the two magnetic poles decreases. For semiconductor wafers that are in a Protective bodies are embedded, the size of the air gap must between the two magnetic poles necessarily at least equal to the thickness of the semiconductor wafer plus the thickness of the protective body. Now the protective body is made of a ferromagnetic material, the distance between the two magnetic poles remains same, -the effective air gap is reduced by the thickness of the protective body, since now the magnetic field lines in the ferromagnetic protective body one find a good leader. As a result of the extremely small effective air gap at the Using a protective body made of ferromagnetic material, it is already possible with extremely small magnetic field control power, a good control of the magnetic field dependent To achieve resistance. In this case, i. H. so with very small magnetic field control powers, the relatively low saturation limit of ferromagnetic materials also occurs not detrimental in appearance. On the other hand, it is possible to use this low saturation limit to be used for special effects, for example to limit peaks.

An Hand des in der Figur dargestellten Ausführungsbeispieles sei die Erfindung näher erläutert. Dabei sind zur besseren Erläuterung die einzelnen, an sich dicht aufeinanderliegenden Teile auseinandergezogen, also mit größtem Abstand dargestellt. Man erkennt die beiden Magnetpolenden 1 und 2, zwischen denen sich der Hallgenerator 3 mit den Stromzuführungselektroden 3 a und den Hallspannungsabnahmeelektroden 3 b befindet. Der Haugenerator ist auf einer Ferritplatte 4, vorzugsweise mit Hilfe einer dünnen Kunstharzschicht 5 befestigt. Über den auf der Ferritplatte 4 angeordneten Hallgenerator 3 wird sodann die zweite Ferritplatte 4 a befestigt. Dabei kann es vorteilhaft sein, zwischen die beiden Ferritplatten 4 und 4ca einen Distanzrahmen 6 anzuordnen, der aus einem beliebigen, nichtmagnetischen Material bestehen kann. Um einen einwandfreien Korrosionsschutz zu erhalten, können sämtliche Stoßkanten mit einem Kunstharz überzogen und gegebenenfalls der gesamte, von dem Hallgenerator nicht ausgefüllte Zwischenraum zwischen den beiden Ferritplatten 4 und 4 a mit Kunstharz ausgefüllt werden. Wird der Zwischenraum zwischen den beiden Schutzkörpern, d. h. in diesem Fall zwischen den beiden Ferritplatten 4 und 4a, mit einer wärmeleitenden Masse ausgefüllt, so ergibt sich infolge gesteigerter Ableitung der in Wärme umgesetzten, beim Stromdurchgang auftretenden elektrischen Verlustenergie eine höhere Strombelastbarkeit des Hallgenerators. Dadurch kann die erforderliche Mindestmagnetfeldstärke noch weiter herabgesetzt werden. Als wärmeleitende Füllmasse kann beispielsweise Silicongixmmi verwendet werden, welches mit Aluminiumoxyd oder Siliziumkarbid versetzt ist.On the basis of the embodiment shown in the figure, the Invention explained in more detail. For a better explanation, the individual are on Parts lying close together pulled apart, i.e. with the greatest possible distance shown. You can see the two magnetic pole ends 1 and 2, between which there is the Hall generator 3 with the power supply electrodes 3 a and the Hall voltage pick-up electrodes 3 b is located. The Haugenerator is on a ferrite plate 4, preferably with the help a thin synthetic resin layer 5 attached. About the arranged on the ferrite plate 4 Hall generator 3 is then attached to the second ferrite plate 4 a. It can be advantageous between the two ferrite plates 4 and 4ca a spacer frame 6 to be arranged, which can consist of any non-magnetic material. In order to obtain perfect corrosion protection, all butt edges can covered with a synthetic resin and possibly the whole of the Hall generator unfilled space between the two ferrite plates 4 and 4 a with synthetic resin fill out. If the space between the two protective bodies, d. H. in this case between the two ferrite plates 4 and 4a, with a thermally conductive one When the mass is filled, the result is, as a result of the increased dissipation of the heat converted, The electrical energy loss that occurs during the passage of current has a higher current carrying capacity of the hall generator. This allows the required minimum magnetic field strength be further reduced. Silicongixmmi, for example, can be used as the thermally conductive filling compound can be used, which is mixed with aluminum oxide or silicon carbide.

Die Erfindung eignet sich, wie bereits oben ausgeführt wurde, insbesondere für solche Haugeneratoren, die mit geringen Magnetfeldleistungen ausgesteuert werden sollen. Dies trifft beispielsweise für den Bau von Meßgeräten, wie Wattmetern u. dgl., zu, da diese Meßgeräte nur eine möglichst geringe Leistung verbrauchen sollen.As already stated above, the invention is particularly suitable for such high-power generators that are controlled with low magnetic field powers should. This applies, for example, to the construction of measuring devices such as watt meters and the like. Like., To, since these measuring devices should only consume as little power as possible.

Claims (5)

PAfENTANSPROC13E: 1. Einrichtung mit einem Halbleiterkörper mit magnetfeldabhängigem Widerstand in Form einer mit äußeren Stromanschlüssen versehenen Sonde, in der der Halbleiterkörper zusammen mit den an ihm angebrachten Anschlußleitern unverrückbar in Isolierstoff eingebracht ist, insbesondere zur Hallspannungserzeugung, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkörper aus, einem sinterkeramischen hochohmigen Werkstoff bestehen, deren Wärmeausdehnungskoeffizient weitgehend demjenigen des Halbleiterkörpers gleicht. PAfENTANSPROC13E: 1. Device with a semiconductor body with a magnetic field dependent Resistance in the form of a probe with external power connections in which the Semiconductor body immovable together with the connecting conductors attached to it is introduced into insulating material, in particular to generate Hall voltage, thereby characterized in that the protective body is made of a sintered ceramic high-resistance material exist whose coefficient of thermal expansion largely corresponds to that of the semiconductor body equals. 2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Schutzkörper aus Ferrit bestehen. 2. Device according to claim 1, characterized in that the protective body consist of ferrite. 3. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der magnetfeldabhängige Widerstand zwischen, den Schutzkörpern mit Hilfe einer Kunstharzschicht befestigt ist. 3. Device according to claim 1, characterized in that the magnetic field-dependent resistance between the protective bodies with the help of a synthetic resin layer is attached. 4. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen den Schutzkörpern ein Distanzrahmen angeordnet ist. 4. Device according to claim 1, characterized in that between the protective bodies a spacer frame is arranged. 5. Einrichtung nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Raum zwischen den Schutzkörpern mit einer wäxmeleitenden Masse ausgefüllt ist. In Betracht gezogene Druckschriften: Britische Patentschrift Nr. 705 248; USA.-Patentschriften Nr. 2 562 120, 2 599 550; »Archiv für elektr. Übertragung«, 1954, S.269 bis 278, insbesondere S. 276.5. Device according to claim 1 to 4, characterized in that the space between the protective bodies is filled with a heat-conducting compound. Contemplated publications: British Patent No. 705,248;. U.S. Patent Nos. 2,562,120, 2,599,550 ; »Archive for electr. Transmission ”, 1954, pp. 269 to 278, especially p. 276.
DES43313A 1954-06-30 1955-03-31 Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance Pending DE1098581B (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES43313A DE1098581B (en) 1955-03-31 1955-03-31 Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance
BE538740A BE538740A (en) 1954-06-30 1955-06-04 ARRANGEMENT WITH MAGNETICALLY INFLUENCING ELEMENT OF RESISTANCE, ESPECIALLY FOR THE PRODUCTION OF HALL TENSION.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DES43313A DE1098581B (en) 1955-03-31 1955-03-31 Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE1098581B true DE1098581B (en) 1961-02-02

Family

ID=7484679

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DES43313A Pending DE1098581B (en) 1954-06-30 1955-03-31 Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE1098581B (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1209198B (en) * 1963-11-30 1966-01-20 Siemens Ag Device with a magnetic field-dependent semiconductor resistor
US3315204A (en) * 1967-04-18 Galvanomagnetic semiconductor device

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2562120A (en) * 1948-08-26 1951-07-24 Bell Telephone Labor Inc Magnetic field strength meter
US2599550A (en) * 1949-04-27 1952-06-10 Fraser Robert Fluxmeter and probe therefor
GB705248A (en) * 1951-11-29 1954-03-10 Gen Electric Improvements in and relating to hall effect devices

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2562120A (en) * 1948-08-26 1951-07-24 Bell Telephone Labor Inc Magnetic field strength meter
US2599550A (en) * 1949-04-27 1952-06-10 Fraser Robert Fluxmeter and probe therefor
GB705248A (en) * 1951-11-29 1954-03-10 Gen Electric Improvements in and relating to hall effect devices

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3315204A (en) * 1967-04-18 Galvanomagnetic semiconductor device
DE1209198B (en) * 1963-11-30 1966-01-20 Siemens Ag Device with a magnetic field-dependent semiconductor resistor

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE2950039A1 (en) Fabrication of electrodes for electromagnetic flowmeter - uses powdery or fibrous particles of conductive substance embedded in insulating lining
DE19518522A1 (en) Anti-locking braking control device for vehicle
DE2850646C2 (en) Magnetic bubble storage module with a device for heat dissipation
DE1098581B (en) Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance
DE2923958C2 (en) Magnetic bubble storage module with improved heat dissipation
Möller et al. Pressure dependence of the isomer shift of 119Sn in SnMg2
EP0026014A1 (en) Method of manufacturing a permanent magnet assembly which is to be arranged in an air gap of a transformer core
DE7229420U (en) IONIZATION CHAMBER
DE1950060C3 (en) Nuclear radiation detection device with a detector formed by a diamond plate
DE10106860A1 (en) Magnetic Tunnel Junction element has third magnetic layer on opposite side of second magnetic layer from first forming closed magnetic circuit in common with second magnetic layer
DE102014116975A1 (en) Stator for an electric motor
DE1060881B (en) Thermoelectric material
DE1073216B (en)
DE1022316B (en) Hall generator
DE2253122C3 (en) Circulator, especially for integrated microwave circuits
EP0584874A2 (en) Miniaturized Squid-module, in particular for multichannel magnetometer
DE2326434A1 (en) SYSTEM FOR REPRESENTING AND DEMONSTRATING ELECTRICAL CIRCUITS AND COMPONENTS
DE2212610C3 (en) Magnetometer probe
DE1226265B (en) Lifting magnet
DE1490653A1 (en) Magnetic field semiconductor
DE702142C (en) Magnetic core made of wires, strips or sheets that are electrically isolated from one another
DE1056244B (en) Device with a semiconductor body with a magnetic field-dependent resistance
DE2056627C3 (en) Electric holding magnet used as a trigger for residual current circuit breakers
AT218620B (en)
DE2452856C3 (en) Information store for storing a large number of individual bras in one storage space each