KR20150020682A - 모놀리식 구조로 구성된 프로세서 및 자기-저항 요소를 갖는 조향 토크 각도 센서 - Google Patents

모놀리식 구조로 구성된 프로세서 및 자기-저항 요소를 갖는 조향 토크 각도 센서 Download PDF

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울프람 말츠펠드
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본스인코오포레이티드
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Abstract

차량 조향 조립체 내의 자기장 각도를 측정하기 위한 전자 장치가 제공된다. 전자 장치는 둘레부를 갖는 반도체 다이, 다이 내에 형성되고 반도체 다이의 둘레부 근처에 배치되는 자기-저항 감지 요소, 및 다이 내에 형성되는 처리 회로를 포함한다. 처리 회로는 자기-저항 감지 요소에 전기적으로 연결되며, 자기장 각도와 조향 토크 중 적어도 하나를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성된다. 비도전성 재료가 반도체 다이를 봉입한다. 전기 커넥터는 다이에 전기적으로 연결되며, 반도체 다이를 봉입하는 비도전성 재료를 통과한다. 전기 커넥터는 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 구성된다. 반도체 다이는 자기-저항 감지 요소를 패키지의 둘레부 근처에 위치시키기 위해 패키지의 둘레부 근처에 배치된다.

Description

모놀리식 구조로 구성된 프로세서 및 자기-저항 요소를 갖는 조향 토크 각도 센서{STEERING TORQUE ANGLE SENSOR HAVING A PROCESSOR AND A MAGNETO-RESISTIVE ELEMENT CONFIGURED IN A MONOLITHIC ARCHITECTURE}
본 출원은 2012년 8월 3일자로 출원된 미국 특허출원 제13/566,022호 및 2012년 6월 15일자로 출원된 미국 가특허출원 제61/660,491호에 대해 우선권을 주장하며, 이들 양자의 전체 내용은 본 명세서에 참조로 통합되어 있다.
본 발명은 운전자의 조향 입력을 검출하기 위해 차량 조향 시스템에 사용되는 센서에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 자기장의 각도 변화를 검출하도록 설계된 차량 조향 시스템 센서에 관한 것이다.
회전 부품의 운동을 검출하도록 설계된 센서는 일반적으로 주지되어 있다. 예를 들어, 홀-효과(Hall-effect) 센서가 샤프트 및 휠의 회전의 속도 및 방향을 감지하기 위해 사용될 수 있다. 승용차 및 유사한 차량에서 조향 입력을 감지할 수 있는 센서도 일반적으로 공지되어 있다. 예를 들어, (1) 입력 샤프트(예를 들어 운전대에 연결됨), (2) 출력 샤프트(예를 들어 차량의 휠을 움직이거나 조향하기 위해 사용되는 랙 또는 기타 요소에 연결됨), 및 (3) 두 개의 샤프트를 연결하는 유연한 샤프트 또는 토션 바를 갖는 조향 시스템에서는, 자기 각도의 변화를 감지하고 입력 토크를 결정할 수 있다. 특히, 하나의 샤프트 상에 자석이 배치되고, 다른 샤프트 상에는 자기 감지(magnetic sensing) 요소(자기-저항 감지 요소 등)가 끼워진다. 토션 바는 공지된 스프링 정수 또는 비틀림 강성을 갖는다. 출력 샤프트에 대한 입력 샤프트의 회전 운동은 자석과 자기 감지 요소 사이에 상대 각도 변위를 생성한다. 이후 공지된 자기 원리를 사용하여 각도 변위가 측정된다. 특히, 각도 변위는 입력 샤프트에 가해지는 토크에 비례한다. 따라서, 자기 감지 요소에 의해 제공되는 정보로부터 조향 토크가 도출될 수 있다.
조향 토크에 관한 정보를 제공할 수 있는 센서를 입수할 수 있지만, 이들 센서는 완전히 만족스럽지 않다. 많은 종래의 설계에서는, 자기장 각도의 변화를 감지할 수 있고 입력 토크를 나타내는 출력을 발생시킬 수 있는 센서를 생성하기 위해 복수의 장치가 사용된다. 예를 들어, 본 발명자가 인지하고 있는 센서는 자기 감지 요소(예를 들어, 자기 감지의 전문가에 의해 설계된 회로) 및 프로세서(예를 들어, 반도체 및 집적회로 제조의 전문가에 의해 설계된 특정 용도 지향 집적회로)를 포함한다. 두 개의 장치는 회로 기판에 장착 및 와이어 본딩되고, 이후 도전성 트레이스에 의해 상호 연결된다.
비교적 최근에, 처리 부품과 자기 감지 요소를 하나의 패키지 내에 포함하는 패키지형 집적회로가 구축되었다. 그러나, 이들 장치는 종종 홀-효과 센서를 사용한다. 일반적으로, 홀-효과 센서는 자기장의 크기만 측정할 수 있다. 따라서, 자기장의 각도를 측정하고자 할 때는 복수의 홀-효과 센서가 사용되어야 한다. 따라서, 입수 가능한 집적회로는 일반적으로 적어도 두 개의 홀-효과 센서를 포함하고 이들 홀-효과 센서는 대개 복수의 홀-효과 감지 요소를 포함한다. 또한, 공지된 단일 패키지 장치는 대개 홀-효과 감지 요소를 패키지의 중앙의, 그리고, 대칭적인 위치에 배치한다.
이들 기존 설계와 대조적으로, 본 발명의 실시예는 무엇보다도, 프로세서[특정 용도 집적회로("ASIC")와 같은] 및 자기-저항(magneto-resistive)("MR") 감지 요소를 포함하는 조향 토크 각도 센서를 제공한다. ASIC와 MR 감지 요소는 단일 반도체 다이의 부분이다(즉, ASIC와 MR 감지 요소가 모놀리식 장치를 형성한다). 다이는 활성 둘레부를 가지며, MR 감지 요소는 다이의 활성 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치한다. 바람직하게, 다이는 와이어 본드를 통해서 하나 이상의 전기 커넥터(예를 들어, 리드 프레임)에 연결된다. 커넥터는 다이에 연결되고, 커넥터와 다이는 (플라스틱과 같은) 절연 재료에 봉입되거나 "패키징"되어, 인쇄 회로 기판 상에 표면-실장될 수 있는 집적된 장치를 형성한다. 다이는 MR 감지 요소를 집적된 장치 근처에 위치된 자석에 가깝게 위치시키기 위해 집적된 장치의 둘레부 근처에 배치된다. 일부 실시예에서, MR 감지 요소는 자석에 의해 발생되는 포화 자기장(예를 들어, 25 kA/m) 이내에 위치하도록 집적된 장치 내에 배치된다.
다른 실시예에서, 본 발명은 차량 조향 조립체 내의 자기장을 측정하기 위한 전자 장치를 제공한다. 전자 장치는 둘레부를 갖는 반도체 다이를 포함한다. 자기-저항 감지 요소가 다이 내에 형성되고 반도체 다이의 둘레부 근처에 배치된다. 다이 내에는 처리 회로도 형성된다. 처리 회로는 자기-저항 감지 요소에 전기적으로 연결되며, 자기장 각도와 조향 토크 중 적어도 하나를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성된다. 비도전성 재료가 반도체 다이를 봉입(encapsulate)한다. 전기 커넥터는 다이에 전기적으로 연결되고, 반도체 다이를 봉입하는 비도전성 재료를 통과한다. 전기 커넥터는 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 구성된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 차량 조향 조립체의 제1 샤프트와 제2 샤프트 사이의 상대 각도를 측정하기 위한 센서 조립체를 제공한다. 센서 조립체는 제1 샤프트에 결합되는 자석, 및 전 단락에 기재된 바와 같은 전자 장치를 포함한다. 전자 장치에 포함되는 자기-저항 감지 요소가 자석 근처에 위치하도록 전자 장치가 제2 샤프트에 결합된다.
또 다른 실시예에서, 본 발명은 차량 조향 조립체 내의 자기장 각도를 측정하기 위한 센서 조립체를 제공한다. 센서 조립체는 전전 단락에 기재된 바와 같은 제1 전자 장치 및 전전 단락에 기재된 바와 같은 제2 전자 장치를 포함한다. 제2 전자 장치는 인쇄 회로 기판 상에서 제1 전자 장치에 인접하여 배치된다.
본 발명의 다른 태양은 상세한 설명과 첨부도면을 참고함으로써 명백해질 것이다.
도 1은 조향 샤프트 토크를 측정하기 위한 토크 각도 센서 조립체를 포함하는 차량 조향 조립체의 사시도이다.
도 2는 도 1의 토크 각도 센서 조립체의 전방 사시도이다.
도 3a는 도 1의 토크 각도 센서 조립체의 개략도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 도 1의 토크 각도 조립체에 포함되는 전자 장치의 개략도이다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 도 1의 토크 각도 조립체에 포함되는 전자 장치의 개략도이다.
도 3d는 도 3b의 전자 장치의 측면도이다.
도 3e는 도 3b의 전자 장치의 단부도이다.
도 4는 도 1의 토크 각도 센서 조립체의 자석에 의해 발생되는 자기장의 개략도이다.
도 5는 두 개의 자기 감지 요소를 갖는 전자 장치 형태의 본 발명의 대체 실시예의 개략도이다.
도 6은 두 개의 전자 장치가 자석 근처에 배치되는 토크 각도 센서 조립체에 대한 구성의 개략도이다.
본 발명의 임의의 실시예를 자세히 설명하기 전에, 본 발명은 그 적용에 있어서 하기 설명에 제시되거나 하기 도면에 도시되는 부품의 구성 및 배치의 상세에 한정되지 않음을 알아야 한다. 본 발명은 다른 실시예가 가능하며, 다양한 방식으로 실시 또는 실행될 수 있다.
도 1은 차량 조향 조립체(10)를 도시한다. 조립체(10)는 입력 샤프트(12) 및 출력 샤프트(14)를 포함한다. 입력 샤프트(12)는 운전대(도시되지 않음)에 연결되며, 출력 샤프트(14)는 차량의 바퀴를 움직이거나 조향하기 위해 사용되는 랙 또는 기어 박스(도시되지 않음)에 연결된다. 입력 샤프트(12)는 토션 바(도시되지 않음)에 의해 출력 샤프트(14)에 결합된다. 토션 바는 샤프트(12, 14)와 동축적으로 정렬되며, 공지된 비틀림 강성 또는 스프링 정수를 갖는다. 토션 바는 입력 샤프트(12)로부터 출력 샤프트(14)로 하중을 전달한다. 특히, 토션 바는 입력 샤프트(12)에 인가되는 토크의 양에 비례하여 출력 샤프트(14)에 대한 입력 샤프트(12)의 상대 각도 변위가 가능하도록 휘어지거나 비틀린다. 출력 샤프트(14)에 대한 입력 샤프트(12)의 상대 회전 변위의 차이는 운전대에 인가되는 토크의 크기에 비례한다.
토크 각도 센서 조립체(16)는 토션 바의 제1 단부와 제2 단부 사이의 상대 각도를 측정함으로써 조향 샤프트 토크를 측정한다. 특히, 도 3에 도시하듯이, 센서 조립체(16)는 토션 바의 제1 단부에 연결된 입력 샤프트(12)의 축방향 단부에 부착되는 링-형 자석(18)을 포함한다. 따라서, 자석(18)은 입력 샤프트(12) 및 토션 바의 제1 단부와 함께 회전한다.
토크 각도 센서 조립체(16)는 또한 전자 장치(20)를 포함한다. 전자 장치(20)는 자석(18)에 대해 움직이지 않도록 배치된다. 따라서, 토션 바가 비틀릴 때, 자석(18)이 장치(20)에 대해 회전한다. 일부 실시예에서, 센서 조립체(16)는 토션 바의 제2 단부에 연결된 출력 샤프트(14)의 축방향 단부에 연결된다. 다른 실시예에서, 전자 장치(20)는 토션 바에 동심적으로 배치되지만, 토션 바 또는 출력 샤프트(14)에 연결되지는 않는다.
도 3a에 개략적으로 도시되어 있듯이, 전자 장치(20)는 둘레부(21)를 가지며, 둘레부(32)를 갖는 반도체 다이(30)를 포함한다. 프로세서[특정 용도 지향 집적회로("ASIC")와 같은](33)도 다이(30) 내에 형성된다. 일부 실시예에서, 프로세서(33)는 다이(30)의 활성 영역(34) 내에 형성되며, 일부 실시예에서 전체 활성 영역(34)을 소비한다. 둘레부(36)를 갖는 자기-저항("MR") 감지 요소(35)도 다이(30) 내에 형성된다. 도 3a에 도시하듯이, 일부 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 프로세서(33)의 상부에 배치되며, [예를 들어 다이(30) 내에 형성된 연결체를 거쳐서] 프로세서(33)에 전기적으로 연결된다. 일부 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 프로세서(33) 상부의 작은 영역에 추가 층(예를 들어 금속층)을 추가함으로써 형성된다.
일부 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 이방성 자기-저항(anisotropic magneto-resistance)("AMR") 각도 센서를 포함한다. 다른 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 거대 자기-저항(giant magneto-resistance)("GMR") 각도 센서 또는 터널 자기-저항(tunnel magneto-resistance)("TMR") 각도 센서를 포함한다. MR 감지 요소(35)는 자석(18)에 의해 발생되는 자기장의 하나 이상의 특징, 예를 들어 각도(또는 방향) 및/또는 강도(또는 크기)를 측정하도록 구성된다.
프로세서(33)는 MR 감지 요소(35)로부터의 신호 또는 데이터를 자석(18)에 의해 발생된 자기장의 각도에 대한 정보를 생성하기 위해 사용될 수 있는 아날로그 또는 디지털 신호로 조절하도록 구성된다. 일부 실시예에서, 프로세서(33)는 또한 자기장의 각도에 대한 정보를 입력 샤프트(12)에 인가되는 토크로 변환하도록 구성된다. 프로세서(33)는 또한 소정의 통신 프로토콜[예를 들어, 아날로그 신호 프로토콜, 펄스-폭-변조 신호 프로토콜, 싱글 에지 니블 전송(single edge nibble transmission) 신호 프로토콜, 또는 기타 전압-기반 또는 전류-변조 디지털 통신 프로토콜]에 따라서 자기장 각도 정보(또는 토크 정보)를 통신하기 위한 회로를 포함한다.
다이(30)에는 전기 커넥터 또는 핀(38)이 전기적으로 연결되며, 이로 인해 다이(30)는 인쇄 회로 기판(39)(도 1 및 도 2 참조) 상에 장착될 수 있다. 반도체 다이(30) 및 전기 커넥터(38)는 전자 장치(20)의 둘레부(21)의 적어도 일부를 규정하는 모놀리식 패키지(40)를 형성하기 위해 플라스틱과 같은 비도전성 재료 내에 봉입된다. 그러나 커넥터(38)는 비도전성 재료를 통과한다. 도면에는 8-핀 패키지만 도시되어 있지만 더 많거나 적은 수의 커넥터(38)를 갖는 다른 패키지(40)가 사용될 수 있음을 알아야 한다.
도 3a에 도시하듯이, MR 감지 요소(35)는 다이(30)의 둘레부(32) 근처에 배치되고, 다이(30)는 전자 장치(20)의 둘레부(21) 근처에 배치되며, 따라서 MR 감지 요소(35)는 전자 장치(20)의 둘레부(21) 근처에 위치한다. 이 위치에서, MR 감지 요소(35)는 자석(18)에 최근접하여 또는 근접하여 각각 위치하는 둘레부(32)의 부분(41) 및 둘레부(21)의 부분(42) 근처에 배치된다. 도 3에 도시하듯이, 이 위치에서, MR 감지 요소(35)는 장치(20)의 둘레부(21)에 대해 편심 배치되며, 센서 조립체(16)의 작동 중에 자석(18)에 가깝게 배치된다.
특히, 일부 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 MR 감지 요소(35)의 둘레부(36)의 일부가 [예를 들어 프로세서(33)에 의해 규정되는] 다이(30)의 활성 영역(34)과 대략 동일 평면 상에 있도록 배치된다. 다이(30)의 활성 영역(34)은 제조 중에 다이(30)의 절단이 가능하도록 다이(30)의 둘레부(32)로부터 근소한(marginal) 거리 만큼 오프셋된다. 다이(30)의 활성 영역(34)과 다이(30)의 물리적 둘레부(32) 사이의 근소한 오프셋은 반도체 다이 제조에 있어서 잘 정립되어 있으며, 일부 실시예에서는 대략 0.5 mm 내지 대략 0.1 mm의 범위를 갖는다. 다른 실시예에서, MR 감지 요소(35)는 다이의 물리적 둘레부(32)와 대략 동일 평면 상에 배치된다.
또한, 일부 실시예에서, MR 감지 요소(35)의 중심은 전자 장치(20)의 둘레부(21)로부터 대략 1.75 mm 이하[즉, 부분(42)]에 배치되고, 일부 실시예에서 전자 장치(20)의 둘레부(21)로부터 대략 1.0 mm 미만[즉, 부분(44)]에 배치된다. 그러나, 후술하듯이, MR 감지 요소를 외부 자석에 가깝게 위치시키는 통합 패키지를 제공하면서 전자 장치(20)의 다른 치수와 구성이 가능하다.
특히, 도 3b는 전자 장치(20)의 하나의 구성을 도시한다. 도 3b에 도시하듯이, MR 감지 요소(35)의 중심은 부분(42)으로부터 대략 0.5 mm 이하에 위치한다. 부분(42)은 또한 부분(44)으로부터 대략 1.25 mm 이하에 위치한다. 이 위치에서, MR 감지 요소(35)의 중심으로부터 부분(44)까지의 거리는 대략 1.75 mm 이하이다. 이 위치에서, MR 감지 요소(35)와 자석(18) 사이의 반경방향 거리는 최소화되고, MR 감지 요소(35)는 자석(18)이 회전할 때 자석(18)에 가깝게 위치한다. 다른 실시예에서, 도 3c에 도시하듯이, MR 감지 요소(35)의 중심은 부분(44)으로부터 1.0 mm 미만에 위치한다.
도 4에 도시하듯이, 자석(18)은, 자석(18)이 감지 요소(35)에 대해 회전함에 따라 MR 감지 요소(35)에서의 자기장 각도가 변화하도록 성극된다. 특히, MR 감지 요소(35)는 보통 하나 이상의 브리지 구성으로 배열된 여러 개의 저항 요소로 만들어진다. 감지 요소(35)에서 자기장의 각도가 변화함에 따라, 저항 요소의 저항이 변화하고 따라서 저항 브리지의 출력이 변화한다. 따라서, MR 감지 요소(35)의 출력은 자석(18)이 전자 장치(20)에 대해 회전할 때 변화한다.
모놀리식 패키지(40)는 감지 성능을 향상시키고 센서 조립체(16)의 조립 비용을 감소시킨다. 특히, 패키지(40)는 센서 조립체(16)를 위한 조립 단계의 수를 감소시킨다. 예를 들어, MR 감지 요소(35)와 프로세서(33)를 따로따로 설치하는 두 단계가 패키지(40)를 설치하는 단일 단계로 대체된다. 또한, MR 감지 요소(35)와 프로세서(33)가 베어(bare) 다이로서 따로따로 설치될 때, 이들은 인쇄 회로 기판에 와이어-본딩될 수 있는데, 이것은 클린 룸 환경을 요구하기 때문에 비교적 비싼 공정이다. 대조적으로, 패키지(40)는 덜 비싼 통상의 표면-실장 기술을 사용하여 설치된다. 또한, 다른 부품이 인쇄 회로 기판(39) 상에 표면-실장된다. 따라서, 기판(39) 상에 모놀리식 패키지(40)를 설치하는 것은 기존의 표면-실장 조립 단계에 표면 실장 부품을 추가 배치하는 한 단계를 추가할 뿐이다. 따라서, 패키지(40)가 프로세서(33) 용으로 이전에 사용된 베어 다이에 비해서 제조 비용이 더 비싸더라도, 통합 패키지의 더 저렴한 조립 비용과 더 짧은 사이클이 센서 조립체(16)의 총 비용을 낮춘다.
또한, MR 감지 요소(35)를 자석(18)에 가장 가까운 다이(30)의 둘레부(32)[예를 들어, 부분(42)] 또는 그 근처와 자석에 가장 가까운 장치(20)의 둘레부(21)[예를 들어, 부분(44)] 또는 그 근처에 배치함으로써, MR 감지 요소(35)는 자석(18)의 표면에 가능한 한 가깝게 위치한다. 이 위치에서, MR 감지 요소(35)는 자석(18)에 의해 발생되는 자기장의 강한 부분 내에 배치되며, 이로 인해 감지 요소(35)는 더 정확한 자기장 각도 값을 얻을 수 있다.
추가로, 감지 요소(35)와 프로세서(33)를 단일의 다이(30)에 통합하는 것은 또한 온도 오프셋 효과를 감소시킨다. 특히, 온도에 대한 MR 감지 요소(35)의 오프셋은 프로세서(33)에 의해 보상될 수 있다.
일부 실시예에서 상기 전자 장치(20)는 두 개의 MR 감지 요소(35)를 포함할 수 있음을 알아야 한다. 예를 들어, 도 5는 토크 센서 조립체(16)를 위한 대체 전자 장치(20)의 개략도이다. 전자 장치(20)는 제1 다이(30a) 내에 형성되는 제1 MR 감지 요소(35a) 및 제2 다이(30b) 내에 형성되는 제2 MR 감지 요소(35b)를 포함한다. 각각의 다이(30a, 30b) 내에는 (하나 이상의 ASIC와 같은) 프로세서(33a, 33b)도 형성된다.
도 5에 도시하듯이, 감지 요소(35a, 35b) 양자는 그 각각의 다이(30a, 30b)의 둘레부(32) 근처[즉, 부분(42a, 42b)]에 배치되고 다이(30a, 30b)는 장치(20)의 둘레부(21) 근처[즉, 부분(44)]에 배치된다. 일부 실시예에서, 다이(30a, 30b)는 도 5에 도시하듯이 장치(20) 내에 나란히 배치된다. 다른 실시예에서, 다이(30a, 30b)는 상하로 적층되고 단일 패키지 내에 배치된다. MR 감지 요소(35a, 35b)와 다이(30a, 30b)의 다른 구성도 가능하다.
일부 실시예에서, 제1 MR 감지 요소(35a)는 제2 MR 감지 요소(35b)와 다른 자기 특성을 감지한다. 다른 실시예에서, 제1 및 제2 감지 요소(35a, 35b)는 동일한 자기 특성을 감지한다. 양 실시예에서, 제1 MR 감지 요소(35a) 및 제2 MR 감지 요소(35b)는 중복 감지 시스템을 제공한다. 또한, 독립 회로를 포함하는 중복 감지 시스템을 제공하기 위해[예를 들어, 감지 요소(35a, 35b)에 추가적으로 회로를 고장 체크하기 위해], 도 6에 도시된 시스템 또는 구성(70)이 사용될 수도 있다. 구성(70)은 (도 6에 도시하듯이) 인쇄 회로 기판 상에 나란히 배치되는 두 개의 전자 장치(20)를 포함한다. 대안적으로, 각각의 패키지(40)가 인쇄 회로 기판의 양쪽에 배치될 수 있다. 패키지(40)가 갖는 문제 또는 고장을 확인하기 위해 각각의 패키지(40)의 출력이 [예를 들어 프로세서(33) 또는 개별 처리 부품 또는 시스템에 의해] 비교될 수 있다.
따라서, 본 발명은 무엇보다도, 단일 다이 내에 포함되는 MR 감지 요소 및 프로세서를 포함하는 모놀리식 패키지를 제공한다. 패키지의 통합 구성은 조립 비용을 감소시키며 토크 감지를 향상시킨다. 모놀리식 패키지와 패키지 내에 포함되는 부품의 형상 및 구성은 개략도로 제공되었으며 다른 형상 및 구성이 가능한 것을 알아야 한다. 예를 들어, 일부 실시예에서, MR 감지 요소는 도면에 도시된 원형 형상 대신에 장방형 형상을 갖는다.
본 발명의 다양한 특징 및 장점은 하기 청구범위에 제시된다.

Claims (35)

  1. 차량 조향 조립체 내의 자기장을 측정하기 위한 전자 장치이며,
    둘레부를 갖는 반도체 다이;
    다이 내에 형성되고 반도체 다이의 둘레부 근처에 배치되는 자기-저항 감지 요소;
    다이 내에 형성되고 자기-저항 감지 요소에 전기적으로 연결되는 처리 회로로서, 자기장 각도와 조향 토크 중 적어도 하나를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성되는 처리 회로;
    반도체 다이를 봉입하고, 둘레부를 갖는 패키지를 형성하는 비도전성 재료; 및
    상기 다이에 연결되고, 반도체 다이를 봉입하는 비도전성 재료를 통과하며, 인쇄 회로 기판에 전기적으로 연결되도록 구성된 전기 커넥터를 포함하고,
    상기 반도체 다이는 자기-저항 감지 요소를 패키지의 둘레부 근처에 위치시키기 위해 패키지의 둘레부 근처에 배치되는 전자 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소는 이방성 자기-저항 각도 센서를 포함하는 전자 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소는 거대 자기-저항 각도 센서와 터널 자기-저항 각도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 전자 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 전자 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  6. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 활성 영역의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 전자 장치.
  7. 제6항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 둘레부로부터 대략 0.5 mm 내지 대략 0.1 mm에 위치하는 전자 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  10. 제1항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  11. 제10항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소는 전자 장치 외부에 위치된 자석에 가장 가깝게 위치하는 반도체 다이의 둘레부의 부분 근처에 배치되는 전자 장치.
  12. 제11항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소는 전자 장치 외부에 위치된 자석에 가장 가깝게 위치하는 패키지의 둘레부의 부분 근처에 배치되는 전자 장치.
  13. 제1항에 있어서, 상기 전기 커넥터는 인쇄 회로 기판에 표면-실장되도록 구성되는 전자 장치.
  14. 제1항에 있어서, 제2 반도체 다이 상에 형성되고 제2 반도체 다이의 둘레부 근처에 위치되는 제2 자기-저항 감지 요소를 추가로 포함하는 전자 장치.
  15. 제14항에 있어서, 제2 반도체 다이 내에 형성되고 제2 자기-저항 감지 요소에 전기적으로 연결되는 제2 처리 회로를 추가로 포함하며, 상기 제2 처리 회로는 자기장 각도와 조향 토크 중 적어도 하나를 나타내는 신호를 발생시키도록 구성되는 전자 장치.
  16. 제14항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 제2 반도체 다이의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 전자 장치.
  17. 제16항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  18. 제14항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 제2 반도체 다이의 활성 영역의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 전자 장치.
  19. 제18항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  20. 제14항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 제2 반도체 다이의 둘레부로부터 대략 0.5 mm 내지 대략 0.1 mm에 위치하는 전자 장치.
  21. 제20항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  22. 제14항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 전자 장치.
  23. 제22항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소는 전자 장치 외부에 위치된 자석에 가장 가깝게 위치하는 제2 반도체 다이의 둘레부의 부분 근처에 배치되는 전자 장치.
  24. 제23항에 있어서, 상기 제2 자기-저항 감지 요소는 전자 장치 외부에 위치된 자석에 가장 가깝게 위치하는 패키지의 둘레부의 부분 근처에 배치되는 전자 장치.
  25. 제14항에 있어서, 상기 제2 반도체 다이는 제1 반도체 다이에 인접하여 배치되는 전자 장치.
  26. 제14항에 있어서, 상기 제2 반도체 다이는 제1 반도체 다이 상에 적층되는 전자 장치.
  27. 차량 조향 조립체 내의 자기장 각도를 측정하기 위한 센서 조립체이며,
    제1항에 기재된 제1 전자 장치; 및
    제1항에 기재된 제2 전자 장치를 포함하고,
    제2 전자 장치는 인쇄 회로 기판 상에서 제1 전자 장치에 인접하여 배치되는 전자 장치.
  28. 차량 조향 조립체의 제1 샤프트와 제2 샤프트 사이의 상대 각도를 측정하기 위한 센서 조립체이며,
    상기 제1 샤프트에 결합되는 자석;
    상기 제2 샤프트에 결합되는 제1항에 기재된 전자 장치를 포함하고,
    자기-저항 감지 요소는 자석에 가장 가깝게 위치된 반도체 다이의 둘레부의 부분 근처에 배치되고, 자석에 가장 가깝게 위치된 패키지의 둘레부의 부분 근처에 배치되는 센서 조립체.
  29. 제28항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소는 이방성 자기-저항 각도 센서, 거대 자기-저항 각도 센서, 및 터널 자기-저항 각도 센서 중 적어도 하나를 포함하는 센서 조립체.
  30. 제29항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 센서 조립체.
  31. 제30항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 센서 조립체.
  32. 제29항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 둘레부로부터 대략 0.5 mm 내지 대략 0.1 mm에 위치하는 센서 조립체.
  33. 제32항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 센서 조립체.
  34. 제29항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 둘레부는 반도체 다이의 활성 영역의 둘레부와 대략 동일 평면 상에 위치하는 센서 조립체.
  35. 제34항에 있어서, 상기 자기-저항 감지 요소의 중심은 패키지의 둘레부로부터 대략 1.75 mm 이하에 위치하는 센서 조립체.
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