EP2564225A1 - Verfahren zur bestimmung eines erregerleiterabstandes, verfahren zum kalibrieren eines magnetfeldsensors, kalibrierbarer magnetfeldsensor und verwendung einer erregerleiterstruktur zur bestimmung eines erregerleiterabstandes zwischen einem erregerleiter und einem magnetfeldsensor - Google Patents

Verfahren zur bestimmung eines erregerleiterabstandes, verfahren zum kalibrieren eines magnetfeldsensors, kalibrierbarer magnetfeldsensor und verwendung einer erregerleiterstruktur zur bestimmung eines erregerleiterabstandes zwischen einem erregerleiter und einem magnetfeldsensor

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Publication number
EP2564225A1
EP2564225A1 EP11713740A EP11713740A EP2564225A1 EP 2564225 A1 EP2564225 A1 EP 2564225A1 EP 11713740 A EP11713740 A EP 11713740A EP 11713740 A EP11713740 A EP 11713740A EP 2564225 A1 EP2564225 A1 EP 2564225A1
Authority
EP
European Patent Office
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magnetic field
conductor
sensor
excitation
excitation conductor
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11713740A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Roland Ernst
Markus Stahl-Offergeld
Hans-Peter Hohe
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.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
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Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Publication of EP2564225A1 publication Critical patent/EP2564225A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0023—Electronic aspects, e.g. circuits for stimulation, evaluation, control; Treating the measured signals; calibration
    • G01R33/0035—Calibration of single magnetic sensors, e.g. integrated calibration
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/0005—Geometrical arrangement of magnetic sensor elements; Apparatus combining different magnetic sensor types
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/07—Hall effect devices

Definitions

  • the present invention relates to a method for determining an excitation conductor spacing of a field conductor of a sensor element of a calibratable magnetic field sensor, and to a method for calibrating a sensor element of the magnetic field sensor and a use of a excitation conductor structure for determining the excitation conductor distance, and a corresponding calibratable magnetic field sensor.
  • the magnetic field sensor may be a horizontal or lateral Hall sensor with one or more sensor elements.
  • a magnetic field with the best known magnetic flux density at the location of the sensor can be generated via a coil or an excitation conductor.
  • the output signal may be a corresponding Hall voltage.
  • the sensitivity of the Hall sensor can therefore be deduced by a change in the Hall voltage, which can be caused by a change in the magnetic flux density in the sensor element.
  • Such a coil or Eixegerleiter Weg can also be integrated on the semiconductor chip formed in integrated magnetic field sensors which are formed in a semiconductor substrate. The mode of operation of such exciter conductors for Hall sensors is described, for example, in the patent DE 10 2007 041 230.
  • the problem may arise that during the production of the magnetic field sensor in a semiconductor substrate, the individual layer structures are subjected to the typical process fluctuations which occur in the production of semiconductor components. These process variations may be generally larger in a vertical direction in a semiconductor device than in a lateral direction with respect to a semiconductor substrate surface. Accordingly, a distance value of an excitation conductor structure, which is formed for example as a conductor track above or next to a magnetic field sensor in a semiconductor chip or a semiconductor substrate, may deviate from an ideal distance value aimed for during production.
  • the position or the effective distance of the exciter line to the actual sensor element of the magnetic field sensor may lead to an inaccurate calibration of the magnetic field sensor.
  • a known current is impressed into the excitation conductor structure, so that a predetermined magnetic calibration flux density attributable to the exciter line is generated at the location of the sensor element of the magnetic field sensor to be calibrated.
  • the calibration magnetic field is thereby defined, inter alia, via the impressed current, the geometry or the characteristics of the excitation line, ie their height, width, thickness, material, and their relative position, ie their distance from the sensor element.
  • the sensor element is, for example, a Hall sensor
  • the sensor element can be calibrated by determining and assigning the associated Hall voltage.
  • the known magnetic calibration flux densities generated at the location of the sensor element can be assigned to the respective Hall voltages measured with the sensor element of the magnetic field sensor, as a result of which the sensor element and thus the magnetic field sensor can be calibrated.
  • FIGS. 6a-b the plan view and the section of a conventional lateral Hall sensor in a semiconductor substrate 4 are shown schematically.
  • the lateral Hall sensor element 1 has four contact terminals la-ld, which are provided for electrical connection to an external drive circuit.
  • a Hall sensor element is designated which is arranged parallel to a chip surface 4a - the xy plane - and can measure a magnetic field component perpendicular to the chip surface.
  • the lateral Hall sensor 1 can be excited with a coil-shaped excitation line 2, which is arranged around the sensor, as shown in Fig. 6a. Ie. It can be generated by impressing a defined current, a predetermined calibration magnetic field in the sensor element with the help of the excitation conductor.
  • FIGS. 7 a - b show the schematic plan view and the section through a vertical Hall sensor.
  • vertical is meant a plane perpendicular to the plane of the chip surface 4a, ie vertically to the xy plane.
  • FIG. 7a-b has, for example, five contact regions 7a-7e along the main surface 4a of the active semiconductor region.
  • Vertical Hall sensors which can measure a magnetic field component parallel to the chip surface (xy plane), can also be specifically excited for a calibration with a current flow through an excitation conductor 2.
  • the excitation conductor can, for example, as shown schematically in FIG. 7a, be passed directly above the sensor, or in the vicinity, past the sensor.
  • the above-mentioned process tolerances in the production of the Hall sensor can have a particularly strong effect, since a distance A between the center of gravity S of the sensor and the exciter 2 may be of the same magnitude as the process variations or the process tolerances , As a result, the sensitivity of vertical Hall sensors can often only be determined with relatively low accuracy. A calibration can be inaccurate and have deviations if it is not carried out with an actual distance value A, but only with an assumed exciter conductor spacing, which in reality is often not completely correct or inaccurate because of the process tolerances in the production.
  • the process tolerances in the production can thus have a particularly strong effect with respect to the substrate surface in the vertical direction, so that the actual distance or the effective relative position of the actually assumed distance value of a field conductor, with which the calibration of the sensor element is performed may vary.
  • the sensitivity of such sensors, especially vertical Hall sensors can often only be determined with low accuracy.
  • This object is achieved by the inventive method according to claim 1 and claim 11, as well as by the calibratable magnetic field sensor according to claim 13 and by the use of a excitation conductor structure for determining a excitation conductor spacing according to claim 21 and by a computer program according to claim 25.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a section through a sensor element of a
  • Magnetic field sensor for illustrating the principle for determining an excitation-conductor distance from the sensor element according to an embodiment of the present invention
  • FIG. 2 shows a further schematic representation of a section through a sensor element of a magnetic field sensor, wherein the exciter conductors are arranged offset to one another and with respect to the sensor element, according to a further exemplary embodiment of the present invention
  • FIG. 3 is a schematic plan view of a magnetic field sensor with a sensor element and two associated exciter conductors of a field-effect conductor structure according to an exemplary embodiment of the present invention; the top view of a calibratable magnetic field sensor for detecting magnetic field components in three dimensions according to another embodiment of the present invention; a flowchart for the inventive method for determining an excitation conductor spacing according to an embodiment of the present invention; the plan view and the section through a lateral Hall sensor and a field line; and the plan view and the section through a vertical Hall sensor with a field line.
  • FIG. 1 shows a schematic section of a magnetic field sensor 10 with a sensor element 20a.
  • the magnetic field sensor 10 may be, for example, a vertical Hall sensor. 1, the basic procedure or the method according to the invention for determining an excitation conductor spacing z from an exciter conductor 15, e.g. the first excitation conductor to a center of gravity S of the sensor element 20a illustrated.
  • the sensor element 20a can be formed in a semiconductor substrate 4 with a semiconductor substrate surface 4a, wherein the first excitation conductor 15 is arranged directly above the sensor element 20a.
  • a second exciter conductor 16 Spaced or offset from the first excitation conductor 15, a second exciter conductor 16 is arranged, wherein an exciter conductor spacing between the first excitation conductor 15 and the second exciter conductor 16 corresponds to a value xi.
  • the first exciter conductor 15 and the second exciter conductor 16 together form an excitation conductor structure 14.
  • the sensor element 20a may be formed in a semiconductor substrate 4, wherein on a semiconductor substrate surface 4a a plurality of process layers, for. Example, a metal 1 process position for contact terminals 3 to the sensor element 20a and a metal-2 process position in which the first and the second excitation conductors 15,16 may be formed.
  • the first exciter conductor 15 and the second exciter conductor 16 may be formed as conductor tracks of a semiconductor component. Between the individual metallization layers metal-1 and metal-2 insulating layers may be arranged, which are not shown in Fig. 1. If a current I 0 is then impressed in the first excitation conductor 15 in the direction of the drawing plane of FIG.
  • the current flow causes a magnetic flux density B 0 at the location of the sensor.
  • the magnetic field lines 50 are arranged radially around the excitation conductor in the zx plane, wherein a magnetic field component B x in the x direction can be detected by the sensor element.
  • the magnetic flux density B is a vector that can be represented, for example, in a Cartesian coordinate system with linear-independent position vectors x, y, z corresponding magnetic field components B x , B y and B 2 .
  • the excitation conductor 15 leads directly over the sensor, the magnetic flux density in the x-direction B 0> x , which is caused by the current I 0 at the location of the sensor, can be compared with:
  • a further excitation conductor 16 which has a excitation conductor spacing xi with respect to the first excitation conductor, a magnetic field produced by a current Ii is impressed in the second excitation conductor 16, so again radially symmetrical magnetic field lines 51, wherein at the location of the center of gravity of the sensor element 20a, a further magnetic flux density 5 t is caused.
  • the result for the magnetic field component B is then ljX in the x-direction, with: zz, ⁇ L
  • R corresponds to the exciter-conductor distance of the second excitation conductor 16 from the sensor element, a magnetic-field component according to formula (3):
  • the following formula applies:
  • the generated magnetic flux densities B 0 and 5 should have different strong magnetic field components in the x-direction, ie in the direction of the detection direction of the sensor element, in the center of gravity S of the sensor element. As can be seen from equation (4), otherwise the denominator would become zero.
  • excitation conductor spacing xi between the first excitation conductor 15 and the second excitation conductor 16 is known or can be determined relatively easily.
  • the horizontal manufacturing tolerances in semiconductor devices are generally lower than the vertical manufacturing tolerances, so that the excitation conductor spacings aimed for in the production can also be used.
  • a corresponding sensitivity factor or inaccuracy factor in the determination of the magnetic field components B 1, X and B 0, X is namely in the root of the formula (4) mutually exclusive, since only a ratio of B liX and ⁇ 0 , ⁇ to determine z is needed.
  • the first excitation conductor 15 does not need to be arranged directly vertically above the sensor element 20a (see FIG. 2) if the first excitation conductor 15 is spaced from the second excitation conductor 16, that is, as long as
  • the quantities x 0 and ⁇ may be a lateral distance in relation to a coordinate natensystem, which has its origin in the center of gravity S of the sensor element describe.
  • a first electrical current I 0 into a first exciter conductor 15 of an excitation conductor structure 14
  • a first magnetic field component B 0iX can be generated in the sensor element 20a of the magnetic field sensor 10.
  • a variable dependent on the first magnetic field component B 0, x can be determined. For example, this size may be an output signal, such. B. the Hall voltage act. This is measured and can then be saved.
  • the second electrical current Ii can then be impressed into the second exciter conductor 16 of the excitation conductor structure 14 in order to generate a second magnetic field component B ljX in the sensor element of the magnetic field sensor.
  • this second magnetic field component B 1> x should be different from the first magnetic field component B 0iX .
  • the second magnetic field component B 1, X or a variable which is dependent on the second magnetic field component B 1, X can then be determined again by means of the sensor element 20a and possibly stored or transmitted to an evaluation device for further evaluation.
  • the excitation-conductor distance of the first or second exciter conductor from the sensor element 20a of the magnetic-field sensor 10 can then be determined as a function of the exciter-conductor spacing xi between the first excitation conductor and the second spaced-apart excitation conductor and the two quantities dependent on the first and second magnetic-field components B 0jX and B ljX become.
  • the formula (4) or (5) can be used.
  • the determination or calculation or determination can be carried out as a function of a ratio between the magnetic field components B 0jX and B 1 , X and as a function of the excitation conductor spacing xi between the first excitation conductor 15 and the second excitation conductor 16.
  • the impressing of a first electric current I 0 and the impressing of a second electric current can take place in succession according to further exemplary embodiments so that there is no superimposition of the magnetic flux densities generated by the current flowing in the first and second exciter conductors 15, 16. Otherwise, this could lead to an inaccurate or incorrect calculation of the excitation conductor spacing.
  • a precisely predetermined magnetic field component can then be generated in the sensor element by impressing a calibration current in the first or second exciter conductor so as to obtain a calibratable output signal of the sensor element 20a.
  • the calibratable output signal may be, for example, an output voltage value of a Hall sensor element that is compared to an expected setpoint value or that is assigned to a specific magnetic field component value.
  • a magnetic field component generated in the sensor element can thus be determined very precisely by impressing the predetermined calibration current in the excitation conductor, and the corresponding output signal of the sensor element can be calibrated accurately and reliably.
  • the excitation conductor distance z 0 between the first excitation conductor 15 and the center of gravity S of the sensor element 20a may be different to the distance z between the second excitation conductor 16 and the plane through the center of gravity S of the sensor element parallel to the xy plane.
  • the exciter conductor distance determination between the first exciter conductor and the sensor element 20a of the magnetic field sensor then yields different relations to formulas (3) and (4) which can be determined with the aid of corresponding vector calculations and trigonometric functions. Influences of geometric changes with respect to the position of the exciter conductors can therefore be determined by more complex transformations with the aid of trigonometric functions and methods of vector computation, as long as the magnetic field components of B 0> x and B 1; X are different in the center of gravity S of the sensor element.
  • FIG. 3 shows the schematic plan view of a calibratable magnetic field sensor 10 with a sensor element 20a and an excitation conductor structure 14, which comprises a first excitation conductor 15 and a second excitation conductor 16 spaced therefrom.
  • the calibratable magnetic field sensor may further comprise a drive device 30 and an evaluation device 40.
  • the drive device 30 is designed to impress an electrical current I 0 , Ii in the first or second excitation conductors 15, 16 and offset in time into the other of the two excitation conductors in order in each case to have different parallel magnetic field components B 0 , x and B 1; Sensor- to produce 20a accordingly.
  • the sensor element then outputs different output signals or variables dependent on the magnetic field components B 0jX and B liX .
  • the on-control device 30 can thus impress, for example, a first current I 0 in the first excitation conductor 15, so that a first magnetic field component Bo > x is generated in the sensor element, which then outputs a first output signal S 0 .
  • a second electrical current Ii is impressed into the second excitation conductor 16 by the drive device 30, so that a second, magnetic field component Bi , X , which is different from the first magnetic field component B 0jX , is generated in the sensor element 20a.
  • the sensor element accordingly outputs a second output signal S, which differs from the first output signal, or makes it available for the evaluation device.
  • the evaluation device 40 can now be configured to determine the excitation conductor spacing of the first or second excitation conductor of the first or second exciter conductor 15, 16 based on the variables dependent on the different magnetic field components B 0, and B ljX and based on the excitation conductor spacing x l5 between the first and second excitation conductors 15, 16 to determine the center of gravity S of the sensor element 20a.
  • the evaluation device 40 can therefore be coupled to the sensor element 20a and, based on the different first and second output signal of the sensor element and the excitation conductor spacing, the excitation conductor spacing z or R (see FIG To determine sensor element 20a.
  • the evaluation device 40 may be configured to generate a value based on a ratio of the magnitudes dependent on the different magnetic field components B 0; X and B 1; X and based on the exciter line spacing xi Exciter conductor distance z or R of the first or second exciter conductor 15, 16 to be determined by the relevant sensor element 20a.
  • the evaluation device 40 may also be coupled to the drive device 30, as shown by the dashed line in Fig. 3, for example, to exchange data or control signals with the drive means 30.
  • This information exchange, for example, of the detected excitation conductor distance may be necessary for a subsequent calibration.
  • the evaluation device could send information about the excitation conductor spacing to the control device 30, whereupon the control device 30 impresses a predetermined calibration current as a function of the ascertained excitation conductor spacing for more accurate or exact calibration of the sensor element 20a in the first or second excitation conductor. That is, the control device 30 and the evaluation device 40 may, for example, measurement data such. Magnetic field measurement data, control data, or z. B. the height of the impressed or embossed streams, or the data obtained, such. B. replace the exciter conductor distance.
  • the calibration process of the magnetic field sensor 10 may further include a step of comparing the output signal of the sensor element with a desired value or a step of associating the output signal with a specific magnetic field component value. That is, the output signals determined by a sensor element may be compared to expected setpoints, or these output signals are assigned to particular magnetic field component values.
  • the evaluation device 40 may be formed in embodiments as an on-chip control device in the semiconductor substrate in which the magnetic field sensor is arranged.
  • the evaluation device can be designed as a digital sequence control, as a (micro) electronic circuit or as a microcontroller, which can be integrated together with the magnetic field sensor in the semiconductor substrate.
  • the evaluation device 40 can also be an off-chip or external evaluation device, which is part of a test device, for example.
  • the calibratable magnetic field sensor 10 can also optionally have a memory 75.
  • the determined excitation conductor distance can be stored so that it can be used again at any time later in a calibration carried out in order to perform an accurate and accurate calibration can.
  • the memory 75 can be integrated in the magnetic field sensor, in the evaluation device 40 or on-chip in the semiconductor substrate in which the magnetic field sensor is also formed.
  • the excitation conductor spacing can be determined and its individually determined excitation conductor spacing stored in its associated memory 75, so that in a subsequent calibration of the respective magnetic field sensor in the application at any time, even repeatedly, the stored individual exciter ladder distance can be accessed.
  • the exciter conductor distance determination only needs to be carried out once, while at a later calibration phase depending on the stored excitation conductor distance, a predetermined magnetic field component can be repeatedly generated by impressing a corresponding calibration current and thus the magnetic field sensor can be repeatedly calibrated.
  • a calibratable output signal of the sensor element can be generated, which then by comparison with a setpoint value or by an assignment of the sensor output signal to a magnetic field component comparison value for calibrating the sensor element can be used.
  • the method according to the invention for determining an excitation conductor spacing and for calibration with a test device for magnetic field sensors can be carried out.
  • a test device may comprise, for example, so-called front-end and / or back-end test systems, but also laboratory test devices which need not be optimized for mass production.
  • a computer program or a program code with which the methods according to the invention are carried out can be executed on the test device.
  • a calibratable magnetic field sensor 10 may comprise a single or even a plurality of sensor elements, as shown schematically in FIG. 4.
  • a calibratable magnetic field sensor may comprise one, two or four lateral Hall sensor elements and / or one, two, four, eight or more vertical Hall sensor elements.
  • the Eiregerleiters Thermal 14 with the first 15 and second 16 excitation conductor can, for. B. can be arranged directly or offset in the vicinity of the sensor elements in order to calibrate the sensor elements can.
  • the calibratable magnetic field sensor can be a multidimensional Hall sensor for determining a magnetic field in one or more spatial directions.
  • FIG. 4 shows, in a schematic plan view, a calibratable magnetic field sensor 10 with a field-effect conductor structure 14 according to an exemplary embodiment of the present invention.
  • the calibratable magnetic field sensor according to the invention may be a magnetic field sensor which has one or more vertical and / or horizontal Hall sensors for detecting spatial components of a magnetic field at a reference point 45.
  • the calibratable magnetic field sensor 10 shown schematically in FIG. 4 has a plurality of Hall sensor elements for determining a magnetic field at a reference point 45.
  • the magnetic field sensor has three sensor element arrangements 20, 22 and 60, each consisting of four associated sensor elements 20a-20d, 22a-22d and 60a-60d.
  • the opposing paired sensor elements may be symmetrical to each other.
  • the exciter conductors 15, 16 may be arranged asymmetrically with respect to the sensor elements arranged in pairs, so that during a calibration phase, the magnetic field which can be generated by impressing a calibration current ⁇ into the first excitation conductor 15 and a calibration current in ⁇ into the second excitation conductor 16, unequal calibration magnetic field components the couple wise arranged opposite sensor elements can be generated.
  • the calibration currents can be impressed into the excitation conductor structure 14 at the same time or overlapping in time, for example. In further exemplary embodiments, the calibration currents can also be impressed in chronological succession.
  • the excitation conductor structure 14 has a rectangular or coil-like structure.
  • the excitation conductor structure may, for example, be conductor tracks in a metallization plane above the sensor elements in a semiconductor substrate or, for example, also an external, discrete excitation conductor structure or coil which is attached correspondingly above the sensor elements.
  • a first current I 0 and a second current Ii can be offset in time or one behind the other only in a partial path 15 a or 15b of the first exciter conductor 15 or in a partial section 16a or 16b of the second excitation conductor 16 are impressed, wherein the partial sections may each be assigned to the one sensor element of at least pairwise symmetrically arranged sensor elements.
  • the sections 15a and 16a may comprise two adjacent sides of the rectangular excitation conductor structure 14. Depending on which sensor element the exciter conductor distance is to be determined, such a subsection may of course also include the subsections 15b and 16b.
  • the magnetic fields in impressing a current in the two exciter 15 and 16 are superimposed to produce a resultant excitation or calibration magnetic field.
  • the excitation conductors 15 and 16 may be arranged in pairs symmetrically with respect to the sensor elements, but this need not necessarily be the case, but generally any geometry are conceivable that allow defined different calibration magnetic field components to be generated within a sensor element array. If an exciter line or coil runs directly over the vertical sensor elements, its influence with respect to these is significantly greater than the influence of an adjacent or laterally offset exciter line or coil.
  • the calibratable magnetic field sensor can furthermore, as already described above, have a control device 30 and an evaluation device 40.
  • the drive device 30 and the off-value device 40 may be on-chip devices, but also to external devices with which the corresponding currents are impressed in the excitation conductor structure 14 and determines the corresponding output signals of the sensor elements and determined according to the excitation conductor distance.
  • the control device 30 and the evaluation device 40 may thus be on-chip or off-chip devices which may be embodied in hardware or software and whose processes are executed, for example, on a computer or a microprocessor and thus a corresponding computer program or Software include or, for example, on a fixed sequence control.
  • the exciter conductor distance determination phase and a calibration phase are described in more detail below for the exemplary embodiment in FIG.
  • the actuation device 30 can impress a current, for example, only in a partial section 15a or 16a which is assigned to the sensor element to which the excitation conductor spacing is to be determined. This can z. B. a first current I 0 in the leg 15a of the first excitation conductor 15 are impressed and later in time or subsequently a second current ⁇ in a section 16a of the second exciter conductor.
  • the currents I 0 and from the control device 30 can be impressed over the partial sections 15b and 16b, in which case no partial paths 15a and 16a Electricity is impressed.
  • a calibration phase all the sensor elements 20a-20d, 22a-22d and 60a-60d of a calibratable magnetic field sensor can be excited via the excitation conductors 15 and 16 or via the coils 15 and 16. That is, by impressing a particular calibration current, predetermined calibration magnetic field components can be generated in the respective sensor elements as a function of the determined excitation conductor spacing.
  • a corresponding calibration current ⁇ ⁇ can thereby flow from the terminal ECP_0 to the terminal ECN_0 of the first excitation conductor 15 and a calibration current I K i can be impressed from a terminal ECP_1 to the terminal ECN_1 of the second exciter conductor 16.
  • the respective sensor element then outputs a corresponding calibratable output signal.
  • the current flows only through a portion of the excitation conductors 15, 16, either from KALI_0 to ECN_0 and / or from KALI_1 to ECN_1. So that the currents can be impressed correspondingly during the calibration phase and the distance determination phase, the terminals ECP_0 and ECP_1 can be switched to high impedance by the control device 30 during the distance determination phase, for example. In contrast, in a calibration phase, the terminals KALI_1 and KALI_0 can be switched to high impedance so that the current flow in the excitation conductor structure 14 that is different for the calibration measurement phase and the distance determination phase can be made possible.
  • the method of determining a field gap of a field conductor from a sensor element, impressing a first electrical current I 0 into the first field line of a field line structure may be a first Magnetic field component B 0jX in a sensor element 20a of a magnetic field sensor 10 to produce, have. Furthermore, a determination 110 of a quantity dependent on the first magnetic field component ⁇ , ⁇ can be carried out by means of the sensor element 20a, and an impressing 120 of a second electrical current Ii in the second excitation conductor 16 of the excitation conductor pattern 14, by a second magnetic field component B ljX in the sensor element 20a of the magnetic field sensor 10.
  • a variable dependent on the second magnetic field component B ljX can then be determined by means of the sensor element 20a. Further, a step of determining the exciter conductor pitch of the exciter conductor 15 or 16 from the sensor element 20a of the magnetic field sensor 10 becomes dependent on an exciter line spacing between the first exciter line 15 and the spaced second exciter line 16 and that of the first and second magnetic field components B0 > x and B 1; X dependent variables.
  • the implementation may be performed using a digital storage medium, such as a floppy disk, a DVD, a Blu-ray Disc, a CD, a ROM, a PROM, an EPROM, an EEPROM or FLASH memory, a hard disk, or other magnetic disk or optical memory are stored on the electronically readable control signals that can cooperate with a programmable computer system or cooperate such that the respective method is performed. Therefore, the digital storage medium can be computer readable.
  • some embodiments of the invention include a data carrier having electronically readable control signals capable of interacting with a programmable computer system to perform one of the methods described herein.
  • embodiments of the present invention may be implemented as a computer program product having program code, wherein the program code is operable to perform one of the methods when the computer program product runs on a computer or tester.
  • the program code may, for example, also be stored on a machine-readable carrier or be implemented as a semiconductor circuit.
  • an exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a computer program which has a program code for carrying out one of the methods described herein when the computer program runs on a computer, a microprocessor or a microcontroller.
  • a further exemplary embodiment of the method according to the invention is thus a data carrier (or a digital storage medium or a computer-readable medium) on which the computer program is recorded for carrying out one of the methods described herein.
  • the methods are performed by any hardware device.
  • This may be a general-purpose hardware such as a computer processor (CPU), a hardware specific to the method, such as an ASIC or a digital sequencer.
  • CPU computer processor
  • ASIC application specific integrated circuit

Abstract

In Ausführungsbeispielen wird ein Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes eines Erregerleiters 15, 16 einer Erregerleiterstruktur 14 von einem Sensorelement 20a eines kalibrierbaren Magnetfeldsensors 10, wobei die Erregerleiterstruktur 14 einen ersten Erregerleiter 15 und einen davon beabstandeten zweiten Erregerleiter 16 aufweist, und wobei das Sensorelement 20a mittels des ersten 15 oder des zweiten 16 Erregerleiters 16 kalibrierbar ist, dargestellt. Das Verfahren weist einen Schritt des Einprägens 100 eines ersten elektrischen Stromes I0 in den ersten Erregerleiter 15 der Erregerleiterstruktur 14 auf, um eine erste Magnetfeldkomponente B0,X in dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 zu erzeugen, sowie einen Schritt des Bestimmens 110 einer von der ersten Magnetfeldkomponente B0,X abhängigen Größe mittels des Sensorelementes 20a. Ferner weist das Verfahren ein Einprägen 120 eines zweiten elektrischen Stromes I1 in den zweiten Erregerleiter 16 der Erregerleiterstruktur 14, um eine zweite Magnetfeldkomponente B1,X in dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 zu erzeugen, sowie einen Schritt des Bestimmens 130 einer von der zweiten Magnetfeldkomponente B1,X abhängigen Größe mittels des Sensorelementes 20a auf. Ferner umfasst das Verfahren einen Schritt des Ermittelns 140 des Erregerleiterabstands des Erregerleiters 15, 16 von dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 in Abhängigkeit von einem Erregerleiterzwischenabstand zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem beabstandeten zweiten Erregerleiter 16 und den von den ersten und zweiten Magnetfeldkomponenten B0,Xund B1,X abhängigen Größen.

Description

Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes von einem Magnetfeldsensor, Verfahren zum Kalibrieren des Magnetfeldsensors sowie ein kalibrierbarer Magnetfeldsensor und Verwendung einer Erregerleiterstruktur zur Bestimmung ei- nes Erregerleiterabstandes
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes eines Erregerleiters von einem Sensorelement eines kalibrierbaren Magnetfeldsensors, sowie auf ein Verfahren zum Kalibrieren eines Sensorelementes des Magnetfeldsensors und eine Verwendung einer Erregerleiterstruktur zum Bestimmen des Erreger- leiterabstands, sowie ein entsprechender kalibrierbarer Magnetfeldsensor. Insbesondere kann es sich bei dem Magnetfeldsensor um einen horizontalen oder lateralen Hall-Sensor mit einem oder mehreren Sensorelementen handeln.
Zur Bestimmung der Empfindlichkeit eines Magnetfeldsensors kann über eine Spule oder einen Erregerleiter ein Magnetfeld mit möglichst bekannter magnetischer Flussdichte am Ort des Sensors erzeugt werden. Über die Änderung des Ausgangssignals des Magnetfeldsensors kann dann auf die Empfindlichkeit des Sensors geschlossen werden. Handelt es sich bei dem Magnetfeldsensor um einen Hall-Sensor, kann das Ausgangssignal eine entsprechende Hall-Spannung sein. Bei einem auf Hall-Sensoren basierenden Magnetfeldsen- sor kann also durch eine Änderung der Hall-Spannung, die durch eine Änderung der magnetischen Flussdichte im Sensorelement hervorgerufen werden kann, auf die Empfindlichkeit des Hall-Sensors geschlossen werden. Solch eine Spule oder Eixegerleiterstruktur kann bei integrierten Magnetfeldsensoren die in einem Halbleitersubstrat ausgebildet sind, ebenfalls integriert auf dem Halbleiterchip ausgebildet sein. Die Funktionsweise solcher Erre- gerleiter für Hall-Sensoren ist beispielsweise in der Patentschrift DE 10 2007 041 230 beschrieben.
Bei integrierten Spulen bzw. Erregerleiterstrukturen, aber auch bei diskreten Erregerleiteranordnungen kann dabei das Problem entstehen, dass während der Herstellung des Magnetfeldsensors in einem Halbleitersubstrat die einzelnen Schichtstrukturen den typischen Prozessschwankungen, wie sie bei der Herstellung von Halbleiterbauelementen auftreten, unterworfen sind. Diese Prozessschwankungen können bei einem Halbleiterbauelement in vertikaler Richtung im Allgemeinen größer sein, als in einer lateralen Richtung bezogen auf eine Halbleitersubstratoberfläche. Dementsprechend kann ein Abstandswert einer Erregerleiterstruktur, die beispielsweise als Leiterbahn über oder neben einem Magnetfeldsensor in einem Halbleiterplättchen oder einem Halbleitersubstrat ausgebildet ist, von einem während der Herstellung angestrebten idealen Abstandswert abweichen. Da bei einer Kalibrierung des Magnetfeldsensors durch Erzeugung eines definierten Magnetfeldes mittels einer elektrischen Erregerleiterstruktur auch die Lage bzw. der effektive Abstand der Erregerleitung zu dem eigentlichen Sensorelement des Magnetfeldsensors eingeht, kann es zu einer ungenauen Kalibrierung des Magnetfeldsensors kommen. Üblicherweise wird bei der Kalibrierung ein bekannter Strom in die Erregerleiterstruktur eingeprägt, so dass eine vorgegebene, auf die Erregerleitung zurückzuführende magnetische Kalibrierungsflussdichte am Ort des zu kalibrierenden Sensorelementes des Magnetfeldsensors erzeugt wird. Das Kalibrierungsmagnetfeld ist dabei u.a. über den eingeprägten Strom, die Geometrie bzw. die Eigenschaften der Erregerleitung, d. h. deren Höhe, Breite, Dicke, Material, sowie deren relative Lage, also ihres Abstandes zu dem Sensorelement definiert ein- stellbar. Handelt es sich bei dem Sensorelement beispielsweise um einen Hall-Sensor, kann dann durch Bestimmen und Zuordnen der zugehörigen Hall-Spannung das Sensorelement kalibriert werden. Die am Ort des Sensorelementes erzeugten, bekannten magnetischen Kalibrierungsflussdichten lassen sich den jeweiligen mit dem Sensorelement des Magnetfeldsensor gemessenen Hall-Spannungen zuordnen, wodurch das Sensorelement und damit der Magnetfeldsensor kalibriert werden kann.
In den Fig. 6a-b sind die Draufsicht und der Schnitt eines konventionellen lateralen Hall- Sensors in einem Halbleitersubstrat 4 schematisch dargestellt. Das laterale Hall- Sensorelement 1 hat vier Kontaktanschlüsse la-ld, die zur elektrischen Verbindung mit einer externen Ansteuerschaltung vorgesehen sind. Als horizontal bzw. lateral wird ein Hall- Sensorelement bezeichnet das parallel zu einer Chipoberfläche 4a - der x-y-Ebene - angeordnet ist und eine Magnetfeldkomponente senkrecht zur Chipoberfläche messen kann. Der laterale Hall-Sensor 1 kann mit einer spulenartig ausgelegten Erregerleitung 2, die um den Sensor herum angeordnet ist, angeregt werden, wie dies in Fig. 6a dargestellt ist. D. h. es kann mit Hilfe des Erregerleiters durch Einprägen eines definierten Stromes ein vorbestimmtes Kalibrierungsmagnetfeld in dem Sensorelement erzeugt werden. Bei einem lateralen bzw. horizontalen Hall-Sensor haben die oben erwähnten Prozesstoleranzen bei der Herstellung des Halbleiterbauelementes kaum einen Einfluss auf die von der Spule am Ort des lateralen Hall-Sensors erzeugte Flussdichte, da der in der Schnittzeich- nung der Fig. 6b gezeigte Abstand A zwischen einem Sensorschwerpunkt S und der Erregerleitung bzw. der Spule 2 um ein Vielfaches größer ist, als die Prozesstoleranzen bei der Herstellung in lateraler Richtung. In den Fig. 7a-b sind die schematische Draufsicht und der Schnitt durch einen vertikalen Hall-Sensor dargestellt. Mit vertikal ist eine Ebene senkrecht zur Ebene der Chipoberfläche 4a, also vertikal zur x-y-Ebene gemeint. Das in den Fig. 7a-b schematisch dargestellte vertikale Hall- Sensorelement 7 weist beispielsweise fünf Kontaktbereiche 7a-7e entlang der Hauptoberfläche 4a des aktiven Halbleiterbereiches auf. Vertikale Hall-Sensoren, die eine Magnetfeldkomponente parallel zur Chipoberfläche (x-y- Ebene) messen können, können ebenfalls für eine Kalibrierung gezielt mit einem Stromfluss durch einen Erregerleiter 2 erregt werden. Der Erregerleiter kann beispielsweise, wie schematisch in der Fig. 7a dargestellt ist, direkt über dem Sensor, oder in der Nähe, an dem Sensor vorbeigeführt werden. Bei einem vertikalen Hall-Sensoren können sich die oben erwähnten Prozesstoleranzen bei der Herstellung des Hall-Sensors besonders stark auswirken, da ein Abstand A zwischen dem Schwerpunkt S des Sensors und dem Erregerleiter 2 in der gleichen Größenordnung liegen kann wie die Prozessschwankungen bzw. die Prozesstoleranzen. Als Folge kann die Empfindlichkeit von vertikalen Hall-Sensoren häufig nur mit relativ niedriger Genauigkeit bestimmt werden. Eine Kalibrierung kann ungenau sein und Abweichungen aufweisen, wenn sie nicht mit einem tatsächlichen Abstandswert A, sondern lediglich mit einem angenommenen, in der Realität aber wegen der Prozesstoleranzen bei der Herstellung oft nicht vollständig korrekten bzw. ungenauen Erregerleiterabstand, durchgeführt wird. Die Prozesstoleranzen bei der Herstellung können sich also besonders stark bezüglich der Substratoberfläche in vertikaler Richtung auswirken, so dass der tatsächliche Abstand bzw. die effektive relative Lage von dem eigentlich angenommenen Abstandswert eines Erregerleiters, mit dem die Kalibrierung des Sensorelementes durchgeführt wird, abweichen kann. Infolge dessen kann die Empfindlichkeit solcher Sensoren, vor allem von vertikalen Hall-Sensoren, häufig nur mit einer geringen Genauigkeit bestimmt werden.
Es wäre daher wünschenswert den Erregerleiterabstand zwischen einer Erregerleitung und einem Sensorelement eines Magnetfeldsensors genau und zuverlässig bestimmen zu können, um so eine verbesserte Kalibrierung und damit eine erhöhte Empfindlichkeit des Magnetfeldsensors zu erzielen.
Es ist daher Aufgabe der vorliegenden Erfindung ein Konzept zu schaffen, mittels dem einerseits möglichst unaufwändig aber trotzdem möglichst genau der Abstand eines Erregerleiters von einem Magnetfeldsensor bestimmt werden kann, um so die Empfindlichkeit des Sensors sehr genau bestimmen zu können bzw. einen Kalibrierungsvorgang sehr genau durchführen zu können. Diese Aufgabe wird durch das erfindungsgemäße Verfahren gemäß Anspruch 1 und Anspruch 11, sowie durch den kalibrierbaren Magnetfeldsensor gemäß Anspruch 13 und durch die Verwendung einer Erregerleiterstruktur zum Bestimmen eines Erregerleiterabstandes gemäß Anspruch 21 und durch ein Computerprogramm gemäß Anspruch 25 gelöst.
Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
Bevorzugte Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend unter Bezugnahme auf die beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
Fig. 1 die schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Sensorelement eines
Magnetfeldsensors zur Veranschaulichung des Prinzips zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes von dem Sensorelement gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine weitere schematische Darstellung eines Schnittes durch ein Sensorelement eines Magnetfeldsensors, wobei die Erregerleiter zueinander und bezüglich des Sensorelementes versetzt angeordnet sind, gemäß einem weiteren Ausfuhrungsbeispiel der vorliegenden Erfindung;
Fig. 3 die schematische Draufsicht auf einen Magnetfeldsensor mit einem Sensorelement und zwei zugeordneten Erregerleitern einer Erregerleiterstruktur gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; die Draufsicht auf einen kalibrierbaren Magnetfeldsensor zur Erfassung von Magnetfeldkomponenten in drei Dimensionen gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; ein Flussdiagramm zum erfmdungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung; die Draufsicht und den Schnitt durch einen lateralen Hall-Sensor und einer Erregerleitung; und die Draufsicht und den Schnitt durch einen vertikalen Hall-Sensor mit einer Erregerleitung. Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung der Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung sollte beachtet werden, dass in den unterschiedlichen Figuren für gleichwirkende oder funktionsgleiche Elemente oder Schritte zur Vereinfachung in der gesamten Beschreibung die gleichen Bezugszeichen verwendet werden. Diese Elemente mit gleichen Bezugszeichen und deren Funktionalitäten sind somit in den verschiedenen Ausführungsbeispielen untereinander austauschbar.
In Fig. 1 ist ein schematischer Schnitt eines Magnetfeldsensors 10 mit einem Sensorelement 20a dargestellt. Bei dem Magnetfeldsensor 10 kann es sich beispielsweise um einen vertikalen Hall-Sensor handeln. Anhand der Fig. 1 wird im Folgenden die prinzipielle Vorgehensweise bzw. das erfindungsgemäße Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes z von einem Erregerleiter 15, z.B. dem ersten Erregerleiter zu einem Schwerpunkt S des Sensorelementes 20a veranschaulicht. Das Sensorelement 20a kann in einem Halbleitersubstrat 4 mit einer Halbleitersubstratoberfläche 4a ausgebildet sein, wobei der erste Erregerleiter 15 direkt oberhalb des Sensorelements 20a angeordnet ist. Beabstandet bzw. versetzt zu dem ersten Erregerleiter 15 ist ein zweiter Erregerleiter 16 angeordnet, wobei ein Erregerleiterzwischenabstand zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem zweiten Erregerleiter 16 einem Wert xi entspricht. Der erste Erregerleiter 15 und der zweite Erregerleiter 16 bilden zusammen eine Erregerleiterstruktur 14.
Wie in Fig. 1 schematisch dargestellt ist, kann das Sensorelement 20a in einem Halbleitersubstrat 4 ausgebildet sein, wobei auf einer Halbleitersubstratoberfläche 4a mehrere Prozesslagen, z. B. eine Metall- 1 Prozesslage für Kontaktanschlüsse 3 zu dem Sensorelement 20a sowie eine Metall-2 Prozesslage, in der der erste und der zweite Erregerleiter 15,16 ausgebildet sein können. Der erste Erregerleiter 15 und der zweite Erregerleiter 16 können als Leiterbahnen eines Halbleiterbauelements ausgebildet sein. Zwischen den einzelnen Metallisierungsschichten Metall- 1 und Metall-2 können isolierende Schichten angeordnet sein, die in Fig. 1 nicht dargestellt sind. Wird nun ein Strom I0 in den ersten Erregerleiter 15 in Richtung in die Zeichenebene von Fig.l hinein (y-Richtung) eingeprägt, so wird durch den Stromfluss eine magnetische Flussdichte B0 am Ort des Sensors hervorgerufen. Die magnetischen Feldlinien 50 sind in diesem Ausfuhrungsbeispiel radial um den Erregerleiter in der z-x-Ebene angeordnet, wobei von dem Sensorelement eine Magnetfeldkomponente Bx in x-Richtung detektiert wer- den kann. Bei der magnetischen Flussdichte B handelt es sich um einen Vektor, der beispielsweise in einem kartesischen Koordinatensystem mit linear unabhängigen Ortsvektoren x, y, z entsprechenden Magnetfeldkomponenten Bx, By und B2 darstellbar ist. Für den einfachsten Fall, dass der Erregerleiter 15 direkt über den Sensor führt, kann die magnetische Fluss- dichte in x-Richtung B0>x, die am Ort des Sensors durch den Strom I0 hervorgerufen wird, mit:
JLk. ) 2π z (1
bestimmt werden. Wird durch einen weiteren Erregerleiter 16, der gegenüber dem ersten Erregerleiter einen Erregerleiterzwischenabstand xi aufweist, ein Magnetfeld erzeugt, indem ein Strom Ii in dem zweiten Erregerleiter 16 eingeprägt wird, so ergeben sich wieder radial symmetrische Magnetfeldlinien 51, wobei am Ort des Schwerpunktes des Sensorelementes 20a eine weitere magnetische Flussdichte 5t hervorgerufen wird.
Im vorliegenden Ausführungsbeispiel ergibt sich dann für die Magnetfeldkomponente BljX in x-Richtung, mit: z z , μ L
cos a =— = . ■ und B, =—— Lcosa (2)
R ?+^ 2Π R wobei R dem Erregerleiterabstand des zweiten Erregerleiters 16 von dem Sensorelement entspricht, eine Magnetfeldkomponente gemäß Formel (3):
μ Ix
(3)
2π (JC J + Z2)
Dabei wurde angenommen, dass der zweite Erregerleiter 16 einen gleichen vertikalen Ab- stand z = zj. wie der erste Erregerleiter 15 gegenüber dem Schwerpunkt S des Sensorelementes 20a aufweist. Damit lässt sich der Erregerleiterabstand z bei bekanntem Erregerleiterzwischenabstand Xi und identischen eingeprägten Strömen I0 = Ii alleine aus den Messwerten, also den mit dem Sensorelement 20a ermittelten Magnetfeldkomponenten B1;X und B0jX berechnen. Es gilt folgende Formel:
Die erzeugten magnetischen Flussdichten B0 und 5, sollten im Schwerpunkt S des Sensorelementes unterschiedlich starke Magnetfeldkomponenten in x-Richtung - also in Rich- tung der Detektionsrichtung des Sensorelementes - aufweisen. Wie aus Gleichung (4) ersichtlich ist würde ansonsten der Nenner Null werden.
Der Erregerleiterzwischenabstand xi zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem zweiten Erregerleiter 16 ist bekannt bzw. kann relativ einfach bestimmt werden. Wie oben be- reits erwähnt, sind außerdem die horizontalen Herstellungstoleranzen bei Halbleiterbauelementen im Allgemeinen geringer als die vertikalen Herstellungstoleranzen, so dass auch die bei der Herstellung angestrebten Erregerleiterzwischenabstände verwendet werden können. Wie nun aus der Formel (4) ersichtlich ist, kann ein Erregerleiterabstand z des ersten Erregerleiters von einem Sensorelement eines Magnetfeldsensors unabhängig von einer Empfindlichkeit des Sensorelementes bei der Bestimmung der Magnetfeldkomponenten und dem eingeprägten Erregungs- bzw. Spulenstrom bestimmt werden, falls z.B. I0 = I] ist. Ein entsprechender Empfindlichkeitsfaktor bzw. Ungenauigkeitsfaktor bei der Bestimmung der Magnetfeldkomponenten B1;X und B0;X kürzt sich nämlich in der Wurzel der Formel (4) gegenseitig heraus, da nur ein Verhältnis von BliX und Β0,χ zur Bestimmung von z benötigt wird. Somit lässt sich mit bekannten Spulen- oder Erregerleiterströmen I0 und Ii die magnetische Flussdichte am Ort des Sensors bestimmen, so dass auf die Empfindlichkeit des Sensorelementes 20a unabhängig von den Prozesstoleranzen geschlossen werden kann. Die Bestimmung des Erregerleiterabstands kann auch ohne Kenntnis des eingeprägten Stromes I0 und durchgeführt werden, solange I0 = Ii ist, oder falls die Ströme I0 und ΙΪ in einer bekannten Beziehung zueinander stehen, also z.B. I0 = n gilt. In diesem Fall ergibt sich:
Gemäß weiterer Ausfuhrungsbeispiele braucht der erste Erregerleiter 15 nicht direkt vertikal über dem Sensorelement 20a angeordnet sein (siehe Fig. 2), falls der erste Erregerleiter 15 zu dem zweiten Erregerleiter 16 beabstandet ist, also solange |x0| |xi| gültig ist. Die Größen x0 und \ können beispielsweise einen lateralen Abstand in Bezug auf ein Koordi- natensystem, welches seinen Ursprung in dem Schwerpunkt S des Sensorelementes besitzt, beschreiben.
Bezüglich der nachfolgenden Beschreibung wird darauf hingewiesen, dass sich die Be- Zeichnungen B0 bzw. B auf Vektoren der magnetische Flussdichte am Ort des Sensors beziehen, während die Bezeichnungen B0jX und B1;X die von dem Sensorelement erfassten Magnetfeldkomponenten (z.B. in x-Richtung) darstellen.
Allgemein kann also festgestellt werden, dass durch Einprägen eines ersten elektrischen Stromes I0 in einen ersten Erregerleiter 15 einer Erregerleiterstruktur 14 allgemein eine erste Magnetfeldkomponente B0iX in dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 erzeugt werden kann. Anschließend kann mittels des Sensorelementes 20 eine von der ersten Magnetfeldkomponente B0,x abhängige Größe ermittelt werden. Beispielsweise kann es sich bei dieser Größe um ein Ausgangssignal, wie z. B. die Hall-Spannung, handeln. Diese wird gemessen und kann dann abgespeichert werden. Zeitlich nachfolgend kann dann der zweite elektrische Strom Ii in den zweiten Erregerleiter 16 der Erregerleiterstruktur 14 eingeprägt werden, um eine zweite Magnetfeldkomponente BljX in dem Sensorelement des Magnetfeldsensors zu erzeugen. Diese zweite Magnetfeldkomponente B1>x sollte unter analoger Berücksichtigung von Formel (4) unterschiedlich zu der ersten Magnetfeldkompo- nente B0iX sein. Die zweite Magnetfeldkomponente B1;X oder eine Größe, die von der zweiten Magnetfeldkomponente B1;X abhängig ist, kann dann wieder mittels des Sensorelementes 20a bestimmt werden und ggf. abgespeichert oder zur weiteren Auswertung an eine Auswerteeinrichtung übermittelt werden. Der Erregerleiterabstand des ersten oder zweiten Erregerleiters von dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 kann dann in Abhän- gigkeit von dem Erregerleiterzwischenabstand xi zwischen dem ersten Erregerleiter und dem zweiten beabstandeten Erregerleiter und den beiden von den ersten und zweiten Magnetfeldkomponenten B0jX und BljX abhängigen Größen ermittelt werden. Dazu kann beispielsweise bei entsprechender geometrischer Anordnung die Formel (4) oder (5) verwendet werden. Das Ermitteln oder Berechnen bzw. Bestimmen kann in Abhängigkeit eines Verhältnisses zwischen den Magnetfeldkomponenten B0jX und B ι ;X und in Abhängigkeit des Erregerleiterzwischenabstandes xi zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem zweiten Erregerleiter 16 durchgeführt werden. Das Einprägen eines ersten elektrischen Stromes I0 und das Einprägen eines zweiten elektrischen Stromes kann gemäß weiterer Ausführungsbeispiele zeitlich nacheinander erfolgen, so dass es zu keiner Überlagerung der durch den in dem ersten und zweiten Erregerleiter 15, 16 fließenden Strom erzeugten magnetischen Flussdichten kommt. Dies könnte andernfalls zu einer ungenauen oder falschen Berechnung des Erregerleiterabstandes führen. Basierend auf dem damit ermittelten effektiven Erregerleiterabstandswertes kann dann durch Einprägen eines Kalibrierungsstromes in dem ersten oder zweiten Erregerleiter eine genau vorbestimmte Magnetfeldkomponente in dem Sensorelement erzeugt werden, um so ein kalibrierbares Ausgangssignal des Sensorelementes 20a zu erhalten. Mit Hilfe des er- mittelten„genauen" Erregerleiterabstandes kann also eine„genauere" Kalibrierung des Magnetfeldsensors mit dem zumindest einen Sensorelement 20a durchgeführt werden. Bei dem kalibrierbaren Ausgangssignal kann es sich beispielsweise um einen Ausgangsspannungswert eines Hall-Sensorelementes handeln, das mit einem erwarteten Sollwert verglichen wird oder das einem bestimmten Magnetfeldkomponentenwert zugeordnet wird. Durch die Bestimmung des Erregerleiterabstandes kann also durch das Einprägen des vorbestimmten Kalibrierungsstromes in dem Erregerleiter eine in dem Sensorelement erzeugte Magnetfeldkomponente sehr exakt vorbestimmt werden und das dementsprechende Ausgangssignal des Sensorelementes genau und zuverlässig kalibriert werden. Bei einem weiteren Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung, wie es in Fig. 2 dargestellt ist, kann auch der Erregerleiterabstand z0 zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem Schwerpunkt S des Sensorelementes 20a unterschiedlich sein zu dem Abstand z zwischen dem zweiten Erregerleiter 16 und der Ebene durch den Schwerpunkt S des Sensorelementes parallel zur x-y-Ebene. In den oben genannten Fällen ergeben sich dann für die Erregerleiterabstandsbestimmung zwischen dem ersten Erregerleiter und dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors andere, zu den Formeln (3) und (4) unterschiedliche Relationen, die mit Hilfe entsprechender Vektorrechnung und trigonometrischen Funktionen bestimmt werden können. Einflüsse von geometrischen Veränderungen bezüglich der Lage der Erregerleiter können also durch komplexere Umformungen mit Hilfe von trigonometri- sehen Funktionen und Methoden der Vektorrechnung bestimmt werden, solange die Magnetfeldkomponenten von B0>x und B1;X im Schwerpunkt S des Sensorelements unterschiedlich sind.
Im Folgenden wird nun anhand von Fig. 3 eine mögliche Realisierung eines kalibrierbaren Magnetfeldsensors 10 unter Einbeziehung der vorhergehend beschriebenen Bestimmung eines Erregerleiterabstandes dargestellt. In Fig. 3 ist die schematische Draufsicht auf einen kalibrierbaren Magnetfeldsensor 10 mit einem Sensorelement 20a und einer Erregerleiterstruktur 14, die aus einem ersten Erregerleiter 15 und einem dazu beabstandeten zweiten Erregerleiter 16 besteht, dargestellt. Der kalibrierbare Magnetfeldsensor kann ferner eine Ansteuereinrichtung 30 und eine Auswerteeinrichtung 40 aufweisen. Die Ansteuereinrich- tung 30 ist ausgebildet einen elektrischen Strom I0, Ii in den ersten oder zweiten Erregerleiter 15, 16 und zeitlich versetzt in den anderen der beiden Erregerleiter einzuprägen, um jeweils unterschiedliche parallele Magnetfeldkomponenten B0,x und B1;X in dem Sensor- dement 20a zu erzeugen. Das Sensorelement gibt dann unterschiedliche von den Magnetfeldkomponenten B0jX und BliX abhängige Ausgangssignale bzw. Größen aus. Die AnSteuereinrichtung 30 kann also beispielsweise einen ersten Strom I0 in den ersten Erregerleiter 15 einprägen, so dass eine erste Magnetfeldkomponente Bo>xin dem Sensorelement erzeugt wird, welches dann ein erstes Ausgangsignal S0 ausgibt. Zeitlich später oder nachfolgend wird durch die Ansteuereinrichtung 30 ein zweiter elektrischer Strom Ii in den zweiten Erregerleiter 16 eingeprägt, so dass eine zweite, zur ersten Magnetfeldkomponente B0jX unterschiedliche, Magnetfeldkomponente Bi;X in dem Sensorelement 20a erzeugt wird. Das Sensorelement gibt dementsprechend ein zweites Ausgangsignal S welches zu dem ersten Ausgangssignal unterschiedlich ist aus, bzw. stellt es für die Auswerteeinrichtung zur Verfügung.
Die Auswerteeinrichtung 40 kann nun so ausgebildet sein, um basierend auf den von den unterschiedlichen Magnetfeldkomponenten B0, und BljX abhängigen Größen und basierend auf dem Erregerleiterzwischenabstand xl5 zwischen dem ersten und zweiten Erregerleiter 15, 16, den Erregerleiterabstand des ersten oder zweiten Erregerleiters von dem Schwerpunkt S des Sensorelementes 20a zu ermitteln. Die Auswerteeinrichtung 40 kann also mit dem Sensorelement 20a gekoppelt sein und basierend auf den unterschiedlichen ersten und zweiten Ausgangssignal des Sensorelements und dem Erregerleiterzwischenabstand den Erregerleiterabstand z oder R (vgl. Fig. 1,2) zwischen dem ersten oder zweiten Erregerleiter 15, 16 und dem Sensorelement 20a zu ermitteln.
Wie beispielsweise im Zusammenhang mit der Formel (4) deutlich wird, kann die Auswerteeinrichtung 40 ausgebildet sein, um basierend auf einem Verhältnis der von den unter- schiedlichen Magnetfeldkomponenten B0;X und B1;X abhängigen Größen und basierend auf dem Erregerleiterzwischenabstand xi einen Erregerleiterabstand z oder R des ersten oder zweiten Erregerleiters 15, 16 von dem betreffenden Sensorelement 20a zu ermitteln.
Die Auswerteeinrichtung 40 kann ferner mit der Ansteuereinrichtung 30 gekoppelt sein, wie durch die gestrichelte Linie in Fig. 3 dargestellt ist, um beispielsweise Daten oder Steuersignale mit der Ansteuereinrichtung 30 auszutauschen. Dieser Informationsaustausch beispielsweise des ermittelten Erregerleiterabstandes kann für eine nachfolgende Kalibrierung nötig sein. Beispielsweise könnte die Auswerteeinrichtung eine Information über den Erregerleiterabstand an die Ansteuereinrichtung 30 senden, woraufhin die Ansteuereinrich- tung 30 einen vorbestimmten Kalibrierungsstrom in Abhängigkeit von dem ermittelten Erregerleiterabstand zur genaueren oder exakteren Kalibrierung des Sensorelementes 20a in den ersten oder zweiten Erregerleiter einprägt. Dass heißt, die Ansteuereinrichtung 30 und die Auswerteeinrichtung 40 können beispielsweise Messdaten, wie z. B. Magnetfeld- messdaten, Steuerungsdaten, oder z. B. die Höhe der einzuprägenden oder eingeprägten Ströme, oder auch die ermittelten Daten, wie z. B. den Erregerleiterabstand austauschen.
Der Kalibriervorgang des Magnetfeldsensors 10 kann dazu ferner einen Schritt des Ver- gleichens des Ausgangssignals des Sensorelementes mit einem Sollwert oder einen Schritt des Zuordnens des Ausgangssignals zu einem bestimmten Magnetfeldkomponentenwert aufweisen. Das heißt, die von einem Sensorelement bestimmten Ausgangssignale können mit erwarteten Sollwerten verglichen werden oder diese Ausgangssignale werden bestimmten Magnetfeldkomponentenwerten zugewiesen.
Die Auswerteeinrichtung 40 kann in Ausführungsbeispielen als on-chip Steuerungseinrichtung in dem Halbleitersubstrat in dem der Magnetfeldsensor angeordnet ist, ausgebildet sein. Die Auswerteeinrichtung kann als digitale Ablaufsteuerung, als (mikro-) elektronische Schaltung oder als Mikrokontroller ausgebildet sein, die zusammen mit dem Magnet- feldsensor in dem Halbleitersubstrat integriert sein können. In anderen Ausführungsbeispielen kann die Auswerteeinrichtung 40 aber auch eine off-chip bzw. externe Auswerteeinrichtung sein, die beispielsweise Teil einer Testeinrichtung ist.
Wie in Fig. 3 ebenfalls schematisch dargestellt ist, kann der kalibrierbare Magnetfeldsen- sor 10 ferner optional einen Speicher 75 aufweisen. In diesem Speicher kann der ermittelte Erregerleiterabstand abgespeichert werden, so dass dieser bei einer später durchgeführten Kalibrierung jederzeit wieder verwendet werden kann, um eine exakte und genaue Kalibrierung durchführen zu können. Der Speicher 75 kann in dem Magnetfeldsensor, in der Auswerteeinrichtung 40 oder on-chip in dem Halbleitersubstrat in dem auch der Magnet- feldsensor ausgebildet ist, integriert sein.
Beispielsweise kann bei einem Produktionstest entweder auf Waferebene und/oder auch im Backend auf Bausteinebene (Package-Level) für jeden Magnetfeldsensor der Erregerleiterabstand ermittelt werden und sein individuell ermittelter Erregerleiterabstand in seinem zugeordneten Speicher 75 abgelegt werden, so dass bei einer späteren Kalibrierung des jeweiligen Magnetfeldsensors in der Applikation jederzeit, auch wiederholt, auf den gespeicherten individuellen Erregerleiterabstand zugegriffen werden kann. Dadurch braucht die Erregerleiterabstandsbestimmung nur einmalig durchgeführt werden, während bei einer späteren Kalibrierungsphase in Abhängigkeit des gespeicherten Erregerleiterabstandes eine vorbestimmte Magnetfeldkomponente durch Einprägen eines entsprechenden Kalibrierungsstromes wiederholt erzeugt werden kann und damit der Magnetfeldsensor wiederholt kalibriert werden kann. Durch den definierten Kalibrierungsstrom kann ein kalibrierbares Ausgangssignal des Sensorelementes erzeugt werden, das dann durch einen Vergleich mit einem Sollwert oder durch eine Zuordnung des Sensorausgangssignals zu einem Magnet- feldkomponentenvergleichswert zur Kalibrierung des Sensorelementes genutzt werden kann. In Ausfuhrungsbeispielen können die erfindungsgemäßen Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes und zur Kalibrierung mit einer Testeinrichtung für Magnetfeldsensoren durchgeführt werden. Solch eine Testeinrichtung kann beispielsweise sog. Frontend und/oder Backend Testsysteme umfassen, aber auch Labortestgeräte, die nicht für eine Serienfertigung optimiert sein brauchen. Auf der Testeinrichtung kann ein Computerpro- gramm oder ein Programmcode ausgeführt werden, mit dem die erfindungsgemäßen Verfahren durchgeführt werden.
Gemäß Ausführungsbeispielen der vorliegenden Erfindung kann ein kalibrierbarer Magnetfeldsensor 10 ein einziges oder aber auch mehrere Sensorelemente aufweisen, wie in Fig. 4 schematisch dargestellt ist. Beispielsweise kann ein kalibrierbarer Magnetfeldsensor ein, zwei oder vier laterale Hall-Sensorelemente und/oder ein, zwei, vier, acht oder mehr vertikale Hall- Sensorelemente aufweisen. Die Eiregerleiterstraktur 14 mit dem ersten 15 und zweiten 16 Erregerleiter kann z. B. direkt oder versetzt in der Nähe über den Sensorelementen angeordnet sein, um die Sensorelemente kalibrieren zu können. Der kalibrierba- re Magnetfeldsensor kann ein mehrdimensionaler Hall-Sensor zur Bestimmung eines Magnetfeldes in einer einzigen oder in mehreren Raumrichtungen sein.
In Fig. 4 ist in einer schematischen Draufsicht ein kalibrierbarer Magnetfeldsensor 10 mit einer Erregerleiterstruktur 14 gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfin- dung dargestellt. Bei dem erfindungsgemäßen kalibrierbaren Magnetfeldsensor kann es sich um einen Magnetfeldsensor handeln, der einen oder mehrere vertikale und/oder horizontale Hall-Sensoren zur Erfassung von räumlichen Komponenten eines Magnetfeldes in einem Referenzpunkt 45 aufweist. Der in Fig. 4 schematisch dargestellte kalibrierbare Magnetfeldsensor 10 weist zur Bestimmung eines Magnetfeldes in einem Referenzpunkt 45 eine Mehrzahl von Hall-Sensorelementen auf. In diesem Ausführungsbeispiel weist der Magnetfeldsensor drei Sensorelementanordnungen 20, 22 und 60 auf, die jeweils aus vier zugeordneten Sensorelementen 20a-20d, 22a-22d und 60a-60d bestehen. Die gegenüberliegenden paarweisen Sensorelemente, wie z.B. 20a und 20c oder 22c und 22d, können symmetrisch zueinander angeordnet sein. Dabei können die Erregerleiter 15, 16 bezüglich der paarweise angeordneten Sensorelemente asymmetrisch angeordnet sein, so dass während einer Kalibrierungsphase, das durch ein Einprägen eines Kalibrierungsstromes Ικο in den ersten Erregerleiter 15 und eines Kalibrierungsstrom Ι ι in den zweiten Erregerleiter 16 erzeugbare Magnetfeld, ungleiche Kalibrierungsmagnetfeldkomponenten in den paar- weise gegenüberliegend angeordneten Sensorelementen erzeugt werden können. Die Kalibrierungsströme können z.B. gleichzeitig oder zeitlich überlagernd in die Erregerleiterstruktur 14 eingeprägt werden. In weiteren Ausfuhrungsbeispielen können die Kalibrierungsströme auch zeitlich hintereinander eingeprägt werden.
Die Erregerleiterstruktur 14 weist eine rechteckförmige bzw. spulenartige Struktur auf. Bei der Erregerleiterstruktur kann es sich beispielsweise um Leiterbahnen in einer Metallisierungsebene oberhalb der Sensorelemente in einem Halbleitersubstrat handeln oder aber beispielsweise auch um eine externe, diskrete Erregerleiterstruktur bzw. Spule, die ober- halb der Sensorelemente entsprechend angebracht wird. In einer Erregerleiterabstandsbe- stimmungsphase, also wenn der Erregerleiterabstand eines ersten Erregerleiters 15 oder eines zweiten Erregerleiters 16 von einem Sensorelement bestimmt werden soll, kann dann ein erster Strom I0 und ein zweiter Strom Ii zeitlich versetzt oder zeitlich hintereinander jeweils nur in eine Teilstrecke 15a oder 15b des ersten Erregerleiters 15 oder in eine Teilstrecke 16a oder 16b des zweiten Erregerleiter 16 eingeprägt werden, wobei die Teilstrecken jeweils den einen Sensorelement der zumindest paarweise symmetrisch angeordneten Sensorelemente zugeordnet sein können. Die Teilstrecken 15a und 16a können zwei benachbarte Seiten der rechteckigen Erregerleiterstruktur 14 umfassen. Je nachdem zu welchem Sensorelement der Erregerleiterabstand bestimmt werden soll, kann solch eine Teilstrecke natürlich auch die Teilstrecken 15b und 16b umfassen.
Durch das Einprägen der Ströme nur in diese Teilstrecken kann vermieden werden, dass es zu einer Überlagerung und damit zu einer Verfälschung der entsprechenden Magnetfeldkomponenten im jeweiligen Schwerpunkt S des betreffenden Sensorelementes kommt, während in einer Kalibrierungsphase können die Magnetfelder bei Einprägung eines Stromes in die zwei Erregerleiter 15 und 16 überlagert werden und so ein resultierendes Erreger- oder Kalibrierungsmagnetfeld erzeugt werden. Die Erregerleiter 15 und 16 können bezüglich der Sensorelemente paarweise symmetrisch angeordnet sein, dies braucht jedoch nicht notwendigerweise der Fall zu sein, sondern allgemein sind beliebige Geometrien denkbar, die es erlauben, definierte unterschiedliche Kalibrierungsmagnetfeldkomponenten innerhalb einer Sensorelementanordnung zu erzeugen. Verläuft eine Erregerleitung bzw. Spule direkt über den vertikalen Sensorelementen, so ist ihr Einfluss in Bezug auf diese deutlich größer als der Einfluss einer benachbarten oder seitlich versetzten Erregerleitung bzw. Spule.
Der kalibrierbare Magnetfeldsensor kann ferner, wie bereits oben beschrieben, eine An- steuereinrichtung 30 und eine Auswerteeinrichtung 40 aufweisen. Bei der Ansteuereinrich- tung 30 und der Aus Werteeinrichtung 40 kann es sich um on-chip Einrichtungen handeln, aber auch um externe Vorrichtungen, mit denen die entsprechenden Ströme in die Erregerleiterstruktur 14 eingeprägt werden und die entsprechenden Ausgangssignale der Sensorelemente ermittelt und entsprechend der Erregerleiterabstand bestimmt wird. Bei der An- steuereinrichtung 30 und der Auswerteeinrichtung 40 kann es sich also um on-chip oder off-chip Einrichtungen handeln die in Hardware oder Software ausgebildet sein können und deren Prozesse beispielsweise auf einem Computer bzw. einem Mikroprozessor ablaufen und damit ein entsprechendes Computerprogramm oder Software umfassen oder beispielsweise auch auf einer festgelegten Ablaufsteuerung. Im Folgenden wird für das Ausfuhrungsbeispiel in Fig. 4 die Erregerleiterabstandsbestim- mungsphase und eine Kalibrierungsphase näher beschrieben. In einer Abstandsbestim- mungsphase zur Bestimmung eines Erregerleiterabstandes des ersten oder zweiten Erregerleiters zu einem Sensorelement des Magnetfeldsensors kann die Ansteuereinrichtung 30 beispielsweise nur in einer Teilstrecke 15a oder 16a, die dem Sensorelement zugeordnet ist zu dem der Erregerleiterabstand bestimmt werden soll, einen Strom einprägen. Dazu kann z. B. ein erster Strom I0 in der Teilstrecke 15a des ersten Erregerleiters 15 eingeprägt werden und zeitlich später oder anschließend ein zweiter Strom ^ in eine Teilstrecke 16a des zweiten Erregerleiters. Dadurch werden, wie oben bereits beschrieben, unterschiedliche Magnetfeldkomponenten B0>x und B1>x, beispielsweise in dem Sensorelement 20a erzeugt, mit deren Hilfe sich dann der effektive Abstandswert bzw. Erregerleiterabstand zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem Sensorelement 20a bestimmen lässt.
Falls nun beispielsweise ein Abstandswert zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem Sensorelement 20c bestimmt werden soll, können die Ströme I0 und von der Ansteue- rungseinrichtung 30 über die Teilstrecken 15b und 16b eingeprägt werden, wobei in diesem Fall über die Teilstrecken 15a und 16a kein Strom eingeprägt wird.
In einer Kalibrierungsphase können über die Erregerleiter 15 und 16 bzw. über die Spulen 15 und 16 alle Sensorelemente 20a-20d, 22a-22d und 60a-60d eines kalibrierbaren Mag- netfeldsensors erregt werden. Das heißt, durch Einprägen eines bestimmten Kalibrierungsstroms können vorbestimmte Kalibrierungsmagnetfeldkomponenten, in Abhängigkeit des ermittelten Erregerleiterabstandes in den jeweiligen Sensorelementen erzeugt werden. Ein entsprechender Kalibrierungsstrom Ι ο kann dabei von dem Anschluss ECP_0 zu dem An- schluss ECN_0 des ersten Erregerleiters 15 fließen und ein Kalibrierungsstrom IKi kann von einem Anschluss ECP_1 zu dem Anschluss ECN_1 des zweiten Erregerleiters 16 eingeprägt werden. Das jeweilige Sensorelement gibt dann ein entsprechendes kalibrierbares Ausgangssignal aus. Während einer Abstandsbestimmungsphase fließt der Strom jedoch nur durch einen Teil der Erregerleiter 15, 16, entweder von KALI_0 nach ECN_0 und/oder von KALI_1 nach ECN_1. Damit die Ströme während der Kalibrierungsphase und der Abstandsbestimmungsphase entsprechend eingeprägt werden können, können beispielsweise während der Abstandsbestimmungsphase die Anschlüsse ECP_0 und ECP_1 durch die Ansteuereinrich- tung 30 hochohmig offen geschaltet werden. In einer Kalibrierungsphase können hingegen die Anschlüsse KALI_1 und KALI_0 hochohmig offen geschaltet werden können, so dass der für die Kalibrierungsmessphase und die Abstandsbestimmungsphase unterschiedliche Stromfluss in der Erregerleiterstruktur 14 ermöglicht werden kann.
Wie in Fig. 5 in einem Flussdiagramm dargestellt ist und wie aus den vorhergehenden Ausführungen hervorgeht, kann das Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands eines Erregerleiters von einem Sensorelement, ein Einprägen 100 eines ersten elektrischen Stromes I0 in den ersten Erregerleiter einer Erregerleiterstruktur, um eine erste Magnet- feldkomponente B0jX in einem Sensorelement 20a eines Magnetfeldsensors 10 zu erzeugen, aufweisen. Ferner kann ein Bestimmen 110 einer von der ersten Magnetfeldkomponente Βο,χ abhängigen Größe mittels des Sensorelementes 20a durchgeführt werden, sowie ein Einprägen 120 eines zweiten elektrischen Stromes Ii in den zweiten Erregerleiter 16 der Erregerleiterstruktur 14, um eine zweite Magnetfeldkomponente BljXin dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10 zu erzeugen. In einem Schritt des Bestimmens 130 kann dann eine von der zweiten Magnetfeldkomponente BljX abhängige Größe mittels des Sensorelementes 20a bestimmt werden. Ferner wird dann ein Schritt des Ermitteins 140 des Erregerleiterabstands des Erregerleiters 15 oder 16 von dem Sensorelement 20a des Magnetfeldsensors 10, in Abhängigkeit von einem Erregerleiterzwischenabstand zwischen dem ersten Erregerleiter 15 und dem beabstandeten zweiten Erregerleiter 16 und den von den ersten und zweiten Magnetfeldkomponenten B0>x und B1;X abhängigen Größen, durchgeführt.
Ferner sollte angemerkt werden, dass obwohl manche Aspekte der Erfindung im Zusam- menhang mit einer Vorrichtung beschrieben wurden, versteht es sich, dass diese Aspekte auch eine Beschreibung des entsprechenden Verfahrens darstellen, so dass ein Block oder ein Bauelement einer Vorrichtung auch als ein entsprechender Verfahrensschritt oder als ein Merkmal eines Verfahrensschrittes zu verstehen ist. Analog dazu stellen Aspekte, die im Zusammenhang mit einem oder als ein Verfahrensschritt beschrieben wurden, auch eine Beschreibung eines entsprechenden Blocks oder Details oder Merkmals einer entsprechenden Vorrichtung dar. Je nach bestimmten Implementierungsanforderungen können Ausfuhrungsbeispiele der Erfindung in Hardware oder in Software implementiert sein. Die Implementierung kann unter Verwendung eines digitalen Speichermediums, beispielsweise einer Floppy-Disk, einer DVD, einer Blu-ray Disc, einer CD, eines ROM, eines PROM, eines EPROM, eines EEPROM oder eines FLASH- Speichers, einer Festplatte oder eines anderen magnetischen oder optischen Speichers durchgeführt werden, auf dem elektronisch lesbare Steuersignale gespeichert sind, die mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenwirken können oder zusammenwirken, dass das jeweilige Verfahren durchgeführt wird. Deshalb kann das digitale Speichermedium computerlesbar sein. Manche Ausfulirungsbeispie- le gemäß der Erfindung umfassen also einen Datenträger, der elektronisch lesbare Steuersignale aufweist, die in der Lage sind, mit einem programmierbaren Computersystem derart zusammenzuwirken, dass eines der hierin beschriebenen Verfahren durchgeführt wird.
Allgemein können Ausfuhrungsbeispiele der vorliegenden Erfindung als Computerpro- grammprodukt mit einem Programmcode implementiert sein, wobei der Programmcode dahin gehend wirksam ist, eines der Verfahren durchzufuhren, wenn das Computerprogrammprodukt auf einem Computer oder einer Testeinrichtung abläuft. Der Programmcode kann beispielsweise auch auf einem maschinenlesbaren Träger gespeichert sein oder als Halbleiterschaltkreis implementiert sein.
Mit anderen Worten ist ein Ausfuhrungsbeispiel des erfindungsgemäßen Verfahrens somit ein Computerprogramm, das einen Programmcode zum Durchfuhren eines der hierin beschriebenen Verfahren aufweist, wenn das Computerprogramm auf einem Computer, einen Mikroprozessor oder einen Mikrokontroller abläuft. Ein weiteres Ausfuhrungsbeispiel der erfindungsgemäßen Verfahren ist somit ein Datenträger (oder ein digitales Speichermedium oder ein computerlesbares Medium), auf dem das Computerprogramm zum Durchfuhren eines der hierin beschriebenen Verfahren aufgezeichnet ist.
Allgemein werden die Verfahren bei einigen Ausführungsbeispielen seitens einer beliebi- gen Hardwarevorrichtung durchgeführt. Diese kann eine universell einsetzbare Hardware wie ein Computerprozessor (CPU) sein, eine für das Verfahren spezifische Hardware, wie beispielsweise ein ASIC oder eine digitale Ablaufschaltung sein.

Claims

Patentansprüche
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands eines Erregerleiters (15, 16) einer Erregerleiterstruktur (14) von einem Sensorelement (20a) eines kalibrierbaren Magnetfeldsensors (10), wobei die Erregerleiterstruktur (14) einen ersten Erregerleiter (15) und einen davon beabstandeten zweiten Erregerleiter (16) aufweist und wobei das Sensorelement (20a) mittels des ersten (15) oder des zweiten (16) Erregerleiters (15) kalibrierbar ist, mit folgenden Schritten:
Einprägen (100) eines ersten elektrischen Stromes I0 in den ersten Erregerleiter (15) der Erregerleiterstruktur, um eine erste Magnetfeldkomponente (B0iX) in dem Sensorelement (20a) des Magnetfeldsensors (10) zu erzeugen;
Bestimmen (110) einer von der ersten Magnetfeldkomponente (Bo,x) abhängigen Größe mittels des Sensorelementes (20a);
Einprägen (120) eines zweiten elektrischen Stromes Ii in den zweiten Erregerleiter (16) der Eiregerleiterstruktur (14), um eine zweite Magnetfeldkomponente (BijX) in dem Sensorelement (20a) des Magnetfeldsensors (10) zu erzeugen;
Bestimmen (130) einer von der zweiten Magnetfeldkomponente (Bi>x) abhängigen Größe mittels des Sensorelementes (20a); und
Ermitteln (140) des Erregerleiterabstands des Erregerleiters (15, 16) von dem Sensorelement (20a) des Magnetfeldsensors (10) in Abhängigkeit von einem Erreger- leiterzwischenabstand zwischen dem ersten Erregerleiter (15) und dem beabstandeten zweiten Erregerleiter (16) und den von den ersten und zweiten Magnetfeldkomponenten (Bo;X, B1;X) abhängigen Größen.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 1, wobei bei den Schritten des Einprägens (100, 120) der erste und der zweite elektrische Strom I0; Ii von einer Ansteuereinrichtung (30) nacheinander in den ersten (15) und zweiten (16) Erregerleiter eingeprägt wird.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei in den Schritten des Einprägens (100, 120) unterschiedliche, parallele, erste und zweite Magnetfeldkomponenten (B0,x, BljX) in dem Sensorelement (20a) erzeugt werden.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Schritt des Ermitteins (140) mit einer Auswerteeinrichtung (40) durchgeführt wird, wobei der Auswerteeinrichtung (40) zur Ermittlung des Erregerleiterabstands, die in Abhängigkeit von den Magnetfeldkomponenten (Bo>x, BljX) bestimmten Größen und der Erregerleiterzwischenabstand bereitgestellt werden.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei bei den Schritten des Bestimmens (110, 130) Ausgangsspannungswerte des Sensorelementes (20a) als die von Magnetfeldkomponenten (B0jX, BljX) abhängigen Größen ermittelt werden.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei der Schritt des Ermitteins (140) unter Berücksichtung einer trigonometrischen Beziehung, basierend auf der räumlichen Anordnung des ersten (15) und zweiten (16) Erregerleiters und eines Schwerpunktes (S) des Sensorelements (20a) zueinander, durchgeführt wird.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Magnetfeldsensor (10) eine Sensorelementanordnung (20) mit zumindest zwei paarweisen symmetrisch zueinander angeordneten Sensorelementen (20a, 20b) aufweist und wobei die Erregerleiterstruktur (14) bezüglich der paarweisen Sensorelemente asymmetrisch angeordnet ist.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 7, wobei die Schritte des Einprägens (100, 120) so durchgeführt werden, dass die Ströme I0 und Ii jeweils nur in Teilstrecken (15a, 16a) des ersten (15) und zweiten (16) Erregerleiters, die den einen der zumindest paarweise symmetrisch angeordneten Sensorelementen der Sensorelementanordnung (20) zugeordnet sind, eingeprägt werden.
Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 8, wobei die Erregerleiterstruktur (14) als rechteckige Erregerschleife ausgebildet ist, so dass die Ströme I0 und U jeweils nur in Teilstrecken (15a, 16a) des ersten (15) und zwei- ten (16) Erregerleiters, die zwei benachbarte Seiten der rechteckigen Erregerschleife (14) umfassen, eingeprägt werden.
10. Verfahren zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands gemäß einem der Ansprüche 1 bis 9, ferner mit einem Schritt des Abspeicherns des ermittelten Erregerleiterabstandes in einem dem Magnetfeldsensor (10) zugeordneten on-chip Speicherelement.
11. Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfeldsensors (10) mit zumindest einem Sensorelement (20a), das mittels eines Erregerleiters (15, 16) einer Erregerleiterstruktur
(14) kalibrierbar ist, wobei die Erregerleiterstruktur (14) einen ersten Erregerleiter
(15) und einen davon beabstandeten zweiten Erregerleiter (16) aufweist, und wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist:
Bestimmen eines Erregerleiterabstands zwischen einem Erregerleiter (15, 16) der Erregerleiterstruktur (14) von einem Sensorelement (20a) des kalibrierbaren Magnetfeldsensors (10) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 10;
Kalibrieren des Sensorelements (20a) des Magnetfeldsensors (10), wobei das Kalibrieren so durchgeführt wird, dass durch Einprägen eines Kalibrierungsstromes in dem ersten oder zweiten Erregerleiter eine, in Abhängigkeit von dem im Schritt des Bestimmens ermittelten Erregerleiterabstands, vorbestimmte Magnetfeldkomponente in dem Sensorelement erzeugt wird, um ein kalibrierbares Ausgangssignal des Sensorelements zu erhalten.
12. Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfeldsensors gemäß Anspruch 11, wobei der Schritt des Kalibrierens ferner einen Schritt des Vergleichens des Ausgangssignals mit einem Sollwert oder einen Schritt des Zuordnens des Ausgangssignals zu einem Magnetfeldkomponentenwert aufweist.
13. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) mit einer Erregerleiterstruktur (14), wobei die Erregerleiterstruktur (14) einen ersten Erregerleiter (15) und einen dazu beabstandeten zweiten Erregerleiter (16) aufweist, und wobei der Magnetfeldsensor (10) zumindest ein Sensorelement (20a) aufweist, das mittels des ersten oder zweiten Erregerleiters (14) kalibrierbar ist, mit: einer Ansteuereinrichtung (30), die ausgebildet ist, in einer Abstandsbestimmungs- phase zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands zwischen dem ersten (15) oder dem zweiten (16) Erregerleiter und dem Sensorelement (20a) einen Strom in den ersten (15) oder zweiten (16) Erregerleiter und zeitlich versetzt in den anderen der beiden Erregerleiter (15, 16) einzuprägen, um unterschiedliche Magnetfeldkomponenten (B0;X, BljX) in dem Sensorelement (20a) zu erzeugen; und einer Auswerteeinrichtung (40), die ausgebildet ist, um basierend auf von den unterschiedlichen Magnetfeldkomponenten abhängigen Größen und basierend auf einem Erregerleiterzwischenabstand zwischen dem ersten Erregerleiter (15) und dem zweiten Erregerleiter (16) den Erregerleiterabstand des ersten (15) oder zweiten (16) Erregerleiters von dem Sensorelement (20a) zu ermitteln.
14. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß Anspruch 13, wobei die Ansteuerein- richtung (30) ferner ausgebildet ist, in einer Kalibrierungsphase durch Einprägen eines Stromes in den ersten (15) oder zweiten (16) Erregerleiter eine, in Abhängigkeit von dem in der Abstandsbestimmungsphase bestimmten Erregerleiterabstandes, vorbestimmte Magnetfeldkomponente in dem Sensorelement (20a) zu erzeugen, um ein kalibrierbares Ausgangssignal des Sensorelements zu erhalten.
15. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 14, wobei die Auswerteeinrichtung (40) ausgebildet ist, um basierend auf einem Verhältnis, der von den unterschiedlichen Magnetfeldkomponenten (Bo,x, B1;X) abhängigen Größen und basierend auf dem Erregerleiterzwischenabstand einen Erregerleiterabstand des ersten (15) oder zweiten (16) Erregerleiters von dem Sensorelement (20a) zu ermitteln.
16. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei das Sensorelement (20a) ein vertikaler Hall-Sensor ist, der ausgebildet ist, ein Magnetfeld parallel zu einer Hauptoberfläche (4a) eines Halbleitersubstrats (4), in dem der Magnetfeldsensor (10) ausgebildet ist, zu bestimmen.
17. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 15, wobei der kalibrierbare Magnetfeldsensor (10) als mehrdimensionaler Hall-Sensor ausgebildet ist, der eine Mehrzahl von zugeordneten Hall-Sensorelementen zur Bestimmung eines Magnetfeldes in einem Referenzpunkt (45) umfasst.
18. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 17, wobei der erste Erregerleiter (15) oder der zweite Erregerleiter (16) als diskreter Erregerleiter ausgebildet ist. Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 18, der ferner eine on-chip Speichereinrichtung (75) aufweist, die ausgebildet ist um den in der Abstandsbestimmungsphase bestimmten Erregerleiterabstand zu speichern.
Kalibrierbarer Magnetfeldsensor (10) gemäß einem der Ansprüche 13 bis 19, wobei die Auswerteeinrichtung (40) als on-chip Steuerungseinrichtung in einem Halbleitersubstrat (4), in dem der Magnetfeldsensor (10) angeordnet ist, ausgebildet ist.
Verwendung einer Erregerleiterstruktur (14) mit einem ersten Erregerleiter (15) und einen dazu beabstandeten zweiten Erregerleiter (16) zum Bestimmen eines Erregerleiterabstands zwischen einem der Erregerleiter (15, 16) der Erregerleiterstruktur (14) und einem Sensorelement (20a) eines kalibrierbaren Magnetfeldsensors (10), wobei der Magnetfeldsensor (10) zumindest ein Sensorelement (20a) aufweist, das mittels des ersten (15) oder des zweiten (16) Erregerleiters kalibrierbar ist, und wobei die Erregerleiterstruktur so ausgebildet ist, dass in einer Abstandsbestimmungsphase zur Bestimmung eines Erregerleiterabstands zwischen einem der Erregerleiter (15, 16) und dem Sensorelement (20a) ein Strom in dem ersten (15) oder zweiten (16) Erregerleiter und zeitlich versetzt in dem anderen der beiden Erregerleiter (15, 16) einprägbar ist, so dass unterschiedliche Magnetfeldkomponenten (B0jX„ B1;X) in dem Sensorelement (20a) zur Bestimmung des Erregerleiterabstands erzeugbar sind.
Verwendung einer Erregerleiterstruktur (14) zum Bestimmen eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 21, wobei der Magnetfeldsensor (10) eine Sensorelementanordnung (20) mit zumindest zwei paarweisen symmetrisch zueinander angeordneten Sensorelementen (20a, 20b) aufweist und wobei die Erregerleiterstruktur (14) bezüglich der paarweisen Sensorelemente asymmetrisch angeordnet ist.
Verwendung einer Erregerleiterstruktur (14) zum Bestimmen eines Erregerleiterabstands gemäß Anspruch 22, wobei die Erregerleiterstruktur so ausgebildet ist, dass in der Abstandsbestimmungsphase jeweils nur in Teilstrecken (15a, 16a) des ersten und zweiten Erregerleiters, die den einen der zumindest paarweise symmetrisch angeordneten Sensorelementen der Sensorelementanordnung (20) zugeordnet sind, ein Strom einprägbar ist.
24. Verwendung einer Erregerleiterstruktur (14) zum Bestimmen eines Erreger leiterab- stands gemäß Anspruch 23, wobei die Erregerleiterstruktur (14) als rechteckige Er- regerschleife ausgebildet ist, so dass in der Abstandsbestimmungsphase die Teilstrecken (15a, 16a), in denen ein Strom einprägbar ist, zwei benachbarte Seiten der rechteckigen Erregerschleife (14) umfassen.
Computerprogramm zur Durchfuhrung des Verfahrens gemäß einem der Ansprüche 1 bis 12 wenn das Computerprogramm auf einem Computer oder einer Testeinrichtung zum Testen des Magnetfeldsensors ausgeführt wird.
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Families Citing this family (23)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102540113B (zh) * 2011-11-11 2014-07-02 江苏多维科技有限公司 磁场传感器
US9310398B2 (en) * 2011-11-29 2016-04-12 Infineon Technologies Ag Current sensor package, arrangement and system
US9817078B2 (en) 2012-05-10 2017-11-14 Allegro Microsystems Llc Methods and apparatus for magnetic sensor having integrated coil
US10725100B2 (en) * 2013-03-15 2020-07-28 Allegro Microsystems, Llc Methods and apparatus for magnetic sensor having an externally accessible coil
US10132879B2 (en) * 2016-05-23 2018-11-20 Allegro Microsystems, Llc Gain equalization for multiple axis magnetic field sensing
US10635172B1 (en) * 2016-10-04 2020-04-28 Facebook Technologies, Llc Bend angle sensing mechanism for wearable device
US20210190893A1 (en) 2017-10-06 2021-06-24 Melexis Technologies Nv Magnetic sensor sensitivity matching calibration
EP3467528B1 (de) * 2017-10-06 2020-05-20 Melexis Technologies NV Kalibrierung der empfindlichkeitsanpassung eines magnetsensors
CN107884631B (zh) * 2017-10-23 2020-08-07 中国电力科学研究院有限公司 一种测量工频电场强度的方法和系统
DE102018210735A1 (de) * 2018-06-29 2020-01-02 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Verfahren und vorrichtung zur lagebestimmung eines auf einem substrat angeordneten bauteils
JP6636094B2 (ja) 2018-07-03 2020-01-29 エイブリック株式会社 半導体装置
JP2020165939A (ja) * 2019-03-28 2020-10-08 エイブリック株式会社 半導体装置
US11482665B2 (en) * 2019-03-28 2022-10-25 Ablic Inc. Semiconductor device
US11367831B2 (en) * 2019-03-28 2022-06-21 Ablic Inc. Semiconductor device
JP7378303B2 (ja) 2019-03-29 2023-11-13 エイブリック株式会社 半導体装置
US11165014B2 (en) * 2019-03-29 2021-11-02 Ablic Inc. Semiconductor device
US11150108B2 (en) * 2019-08-19 2021-10-19 Infineon Technologies Ag Redundant hall angle measurement in a chip
EP3883124A1 (de) * 2020-03-19 2021-09-22 Beckhoff Automation GmbH Verfahren zum steuern eines planarantriebssystems und planarantriebssystem
US11169223B2 (en) 2020-03-23 2021-11-09 Allegro Microsystems, Llc Hall element signal calibrating in angle sensor
DE102020209722A1 (de) 2020-07-31 2022-02-03 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Magnetfeld-Sensoranordnung und Verfahren zum Kalibrieren eines Magnetfeld-Sensors einer Magnetfeld-Sensoranordnung
US11333719B2 (en) * 2020-09-09 2022-05-17 Texas Instruments Incorporated Hall-effect sensor with reduced offset voltage
DE102020212114A1 (de) 2020-09-11 2022-03-17 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung eingetragener Verein Verfahren zum Bestimmen einer Empfindlichkeit eines Hallsensorelements und Hallsensor mit zumindest einem Hallsensorelement
US11630130B2 (en) 2021-03-31 2023-04-18 Allegro Microsystems, Llc Channel sensitivity matching

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2063229A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-27 Micronas GmbH Magnetfeldsensoranordnung
EP2131205A1 (de) * 2007-03-23 2009-12-09 Asahi Kasei EMD Corporation Magnetsensor und sensitivitätsmessverfahren

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3559158B2 (ja) * 1998-02-06 2004-08-25 株式会社リコー 近磁界プローブによる電磁ノイズ測定装置及び電磁ノイズ測定方法
DE102006037226B4 (de) * 2006-08-09 2008-05-29 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Im Messbetrieb kalibrierbarer magnetischer 3D-Punktsensor
DE102007041230B3 (de) 2007-08-31 2009-04-09 Fraunhofer-Gesellschaft zur Förderung der angewandten Forschung e.V. Kalibrierbarer mehrdimensionaler magnetischer Punktsensor sowie entsprechendes Verfahren und Computerprogramm dafür

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2131205A1 (de) * 2007-03-23 2009-12-09 Asahi Kasei EMD Corporation Magnetsensor und sensitivitätsmessverfahren
EP2063229A1 (de) * 2007-11-21 2009-05-27 Micronas GmbH Magnetfeldsensoranordnung

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of WO2011134748A1 *

Also Published As

Publication number Publication date
WO2011134748A1 (de) 2011-11-03
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JP2013539195A (ja) 2013-10-17

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