RU155241U1

RU155241U1 - MODULE FOR MEASURING MAGNETIC FIELD PARAMETERS

Info

Publication number: RU155241U1
Application number: RU2015116032/28U
Authority: RU
Inventors: Иван Евгеньевич Абанин; Владимир Викторович Амеличев; Владислав Викторович Аравин; Петр Алексеевич Беляков; Дмитрий Вячеславович Васильев; Дмитрий Валентинович Костюк; Евгений Павлович Орлов; Алексей Алексеевич Резнев; Александр Николаевич Сауров
Priority date: 2015-04-28
Filing date: 2015-04-28
Publication date: 2015-09-27

Abstract

1. Модуль для измерения параметров магнитного поля, содержащий кристалл с магниторезистивным преобразователем, соединенным со схемой усиления, магниторезистивный преобразователь содержит соединенные в мостовую схему магниторезистивные элементы, над магниторезистивными элементами размещена планарная катушка первого типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля перпендикулярно оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от магниторезистивных элементов первым слоем диэлектрика, над планарной катушкой первого типа размещена планарная катушка второго типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля вдоль оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от планарной катушки первого типа вторым слоем диэлектрика, причем магниторезистивные элементы выполнены из участков магниторезистивной пленки в форме параллелограмма с острым углом 45°, имеющей ось легкой намагниченности, параллельную короткой стороне параллелограмма, соединенных между собой немагнитными металлическими перемычками, причем контактные окна к участкам магниторезистивной пленки выполнены на длинных сторонах параллелограмма таким образом, что между линями тока, протекающего между контактными окнами, и осью легкой намагниченности угол составляет 45°, выход мостовой схемы магниторезистивного преобразователя соединен с входом схемы усиления.2. Модуль для измерения параметров магнитного поля по п. 1, отличающийся тем, что контактные окна к участкам магниторезистивной пленки выполнены на торцах и смежных с ними верхних областях магниторезистивного элемента.31. A module for measuring magnetic field parameters, containing a crystal with a magnetoresistive transducer connected to a gain circuit, the magnetoresistive transducer contains magnetoresistive elements connected to the bridge circuit, a planar coil of the first type placed over the magnetoresistive elements, configured to form a magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from magnetoresistive elements by the first dielectric layer, above the planar a second type coil placed a planar coil of the second type, configured to form a magnetic field along the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the planar coil of the first type by a second dielectric layer, the magnetoresistive elements made of sections of the magnetoresistive film in the form of a parallelogram with an acute angle of 45 °, having an axis of easy magnetization parallel to the short side of the parallelogram, interconnected by non-magnetic metal jumpers, Therefore, the contact windows to the sections of the magnetoresistive film are made on the long sides of the parallelogram so that the angle between the lines of current flowing between the contact windows and the axis of easy magnetization is 45 °, the output of the bridge circuit of the magnetoresistive converter is connected to the input of the amplification circuit. 2. A module for measuring magnetic field parameters according to claim 1, characterized in that the contact windows to the sections of the magnetoresistive film are made at the ends and adjacent upper regions of the magnetoresistive element.

Description

Полезная модель относится к области производства микроэлектронных изделий и может быть использована в конструкциях датчиков и преобразователей магнитного поля, электрического тока, контроля перемещения и угла поворота объекта, для устройств управления и автоматизации.The utility model relates to the field of production of microelectronic products and can be used in the construction of sensors and transducers of magnetic fields, electric currents, control of movement and angle of rotation of an object, for control and automation devices.

Известен магниторезистивный датчик по патенту РФ №2436200 (МПК H01L 43/08, опубл. 10.12.2011 г. ), который содержит подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему немагнитными низкорезистивными перемычками четыре ряда линейно расположенных и последовательно соединенных этими перемычками тонкопленочных магниторезистивных полосок, каждая из которых содержит нижний и верхний защитные слои, между которыми расположена магнитомягкая пленка, первый изолирующий слой поверх тонкопленочных магниторезистивных полосок, на котором сформирован проводник управления с рабочими частями, расположенными над тонкопленочными магниторезистивными полосками вдоль каждого их ряда и соединенными в виде меандра, второй изолирующий слой, планарная катушка, рабочие части которой расположены вдоль оси легкого намагничивания и защитный слой, причем тонкопленочные магниторезистивные полоски в двух соседних рядах ориентированы под углом 45° относительно оси легкого намагничивания, а в двух других соседних рядах - под углом -45° относительно оси легкого намагничивания, при этом противоположными плечами мостовой схемы являются соответственно два внешних и два внутренних ряда магниторезистивных полосок на поверхности проводника управления расположена магнитожесткая пленка.Known magnetoresistive sensor according to the patent of the Russian Federation No. 2436200 (IPC H01L 43/08, published December 10, 2011), which contains a substrate with a dielectric layer on which four rows of linearly arranged and connected in series by these jumpers are connected to the bridge circuit by non-magnetic low-resistance jumpers thin-film magnetoresistive strips, each of which contains the lower and upper protective layers, between which there is a soft magnetic film, the first insulating layer on top of the thin-film magnetoresistive strips k, on which a control conductor is formed with working parts located above the thin-film magnetoresistive strips along each row and connected in the form of a meander, a second insulating layer, a planar coil, the working parts of which are located along the axis of easy magnetization and a protective layer, and thin-film magnetoresistive strips in two adjacent rows are oriented at an angle of 45 ° relative to the axis of easy magnetization, and in two other adjacent rows at an angle of -45 ° relative to the axis of easy magnetization while the opposite shoulders of the bridge circuit are respectively two outer and two inner rows of magnetoresistive strips on the surface of the control conductor is a magnetically rigid film.

Известен магниторезистивный датчик тока по патенту РФ №2533747 (МПК G01R 33/09, H01L 43/08, опубл. 20.11.2014 г. ), который содержит замкнутую мостовую измерительную схему, проводники перемагничивания и управления. Мостовая схема состоит из четырех магниторезисторов, сформированных из пленки ферромагнитного металла в виде полосок, ориентированных под углом 45° к оси легкого намагничивания ферромагнитной пленки и расположенных парами в два ряда. Проводник перемагничивания выполнен в виде плоской прямоугольной петли, а проводник управления - в виде плоской прямоугольной катушки, рабочие полоски которых перпендикулярны друг другу. Проводники расположены над парами магниторезисторов так, что векторы магнитной индукции поля, возникающего в месте расположения магниторезисторов при прохождении тока по проводникам перемагничивания и управления, направлены в противоположные стороны, причем рабочие полоски проводника управления параллельны оси легкого намагничивания ферромагнитной пленки, из которой изготовлены магниторезисторы.Known magnetoresistive current sensor according to the patent of the Russian Federation No. 2533747 (IPC G01R 33/09, H01L 43/08, published on November 20, 2014), which contains a closed bridge measuring circuit, conductors of magnetization reversal and control. The bridge circuit consists of four magnetoresistors formed from a film of a ferromagnetic metal in the form of strips oriented at an angle of 45 ° to the axis of easy magnetization of the ferromagnetic film and arranged in pairs in two rows. The magnetization reversal conductor is made in the form of a flat rectangular loop, and the control conductor is in the form of a flat rectangular coil, the working strips of which are perpendicular to each other. The conductors are located above the pairs of magnetoresistors so that the magnetic induction vectors of the field that occurs at the location of the magnetoresistors when current flows through the magnetization and control conductors are directed in opposite directions, and the working strips of the control conductor are parallel to the axis of easy magnetization of the ferromagnetic film from which the magnetoresistors are made.

Известен магниторезистивный датчик по патенту РФ №2495514 (МПК H01L 43/08, опубл. 10.10.2013 г. ), содержит замкнутую мостовую измерительную схему из четырех магниторезисторов, сформированных из пленки ферромагнитного металла, проводник перемагничивания, сформированный в виде меандра из пленки немагнитного металла, и двухслойный проводник управления, сформированный в виде плоской катушки и состоящий из слоя немагнитного металла и слоя ферромагнитного металла. Измерительная схема магниторезистивного датчика представляет собой замкнутый мост, содержащий четыре магниторезистора в виде коротких полосок ферромагнитного металла, соединенных низкорезистивными перемычками из немагнитного металла и ориентированных под углом ±45° к оси легкого намагничивания (ОЛН) исходной пленки и контактные площадки.Known magnetoresistive sensor according to the patent of the Russian Federation No. 2495514 (IPC H01L 43/08, publ. 10.10.2013), contains a closed bridge measuring circuit of four magnetoresistors formed from a film of a ferromagnetic metal, a magnetization reversal conductor formed in the form of a meander from a film of a non-magnetic metal and a two-layer control conductor formed in the form of a flat coil and consisting of a layer of non-magnetic metal and a layer of ferromagnetic metal. The measuring circuit of the magnetoresistive sensor is a closed bridge containing four magnetoresistors in the form of short strips of ferromagnetic metal connected by low-resistance jumpers made of non-magnetic metal and oriented at an angle of ± 45 ° to the axis of easy magnetization (OLI) of the original film and contact pads.

Известен магниторезистивный датчик, описанный в патенте РФ №2536317 (МПК H01L 43/12, опубл. 20.12.2014 г. ), содержащий подложку с диэлектрическим слоем, на котором расположены соединенные в мостовую схему магниторезистивные элементы, над магниторезистивными элементами размещена планарная катушка первого типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля перпендикулярно оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от магниторезистивных элементов первым слоем диэлектрика, над планарной катушкой первого типа размещена планарная катушка второго типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля вдоль оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенный от планарной катушки первого типа вторым слоем диэлектрика.Known magnetoresistive sensor described in RF patent No. 2536317 (IPC H01L 43/12, published on December 20, 2014) containing a substrate with a dielectric layer on which magnetoresistive elements connected to a bridge circuit are located, a planar coil of the first type is placed above the magnetoresistive elements made with the possibility of forming a magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the magnetoresistive elements by the first dielectric layer, above the planar coil of the first type of times a planar coil of the second type is placed, configured to form a magnetic field along the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the planar coil of the first type by a second dielectric layer.

Задача, на решение которой направлена полезная модель состоит в создании модуля для измерения параметров магнитного поля с высокой чувствительностью, широким динамическим диапазоном и низким уровнем шума.The problem the utility model aims to solve is to create a module for measuring magnetic field parameters with high sensitivity, wide dynamic range and low noise level.

Технический результат, получаемый при реализации заявляемой полезной модели, выражается в повышении соотношения сигнал/шум.The technical result obtained by the implementation of the claimed utility model is expressed in increasing the signal-to-noise ratio.

Для достижения вышеуказанного технического результата модуль для измерения параметров магнитного поля, содержит кристалл с магниторезистивным преобразователем, соединенным со схемой усиления, магниторезистивный преобразователь содержит соединенные в мостовую схему магниторезистивные элементы, над магниторезистивными элементами размещена планарная катушка первого типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля перпендикулярно оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от магниторезистивных элементов первым слоем диэлектрика, над планарной катушкой первого типа размещена планарная катушка второго типа, выполненная с возможностью формирования магнитного поля вдоль оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от планарной катушки первого типа вторым слоем диэлектрика, причем магниторезистивные элементы выполнены из участков магниторезистивной пленки в форме параллелограмма с острым углом 45°, имеющей ось легкой намагниченности, параллельную короткой стороне параллелограмма, соединенных между собой немагнитными металлическими перемычками, причем контактные окна к участкам магниторезистивной пленки выполнены на длинных сторонах параллелограмма таким образом, что между линями тока, протекающего между контактными окнами, и осью легкой намагниченности угол составляет 45°, выход мостовой схемы магниторезистивного преобразователя соединен с входом схемы усиления.To achieve the above technical result, the module for measuring the magnetic field parameters contains a crystal with a magnetoresistive transducer connected to the amplification circuit, the magnetoresistive transducer contains magnetoresistive elements connected to the bridge circuit, a planar coil of the first type is placed above the magnetoresistive elements, configured to form a magnetic field perpendicular to the axis easy magnetization of magnetoresistive elements, separated from magnetoresistive elements of the first dielectric layer, above the planar coil of the first type there is a planar coil of the second type, configured to form a magnetic field along the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the planar coil of the first type by a second layer of dielectric, the magnetoresistive elements made of sections of the magnetoresistive film in the form parallelogram with an acute angle of 45 °, having an axis of easy magnetization parallel to the short side of the parallelogram, connected between are non-magnetic metal jumpers, and the contact windows to the sections of the magnetoresistive film are made on the long sides of the parallelogram so that the angle between the lines of current flowing between the contact windows and the axis of easy magnetization is 45 °, the output of the bridge circuit of the magnetoresistive converter is connected to the input of the amplification circuit .

Отличительными признаками являются признаки выполнения магниторезистивных элементов. Магниторезистивные элементы выполняют из участков магниторезистивной пленки, имеющей ось легкой намагниченности. Участки магниторезистивной пленки выполняют в форме параллелограмма с острым углом в 45° и двумя короткими сторонами параллельными оси легкого намагничивания. Указанные участки соединены между собой немагнитными низкорезистивными металлическими перемычками через контактные окна. Контактные окна расположены на длинных сторонах параллелограмма участка из магниторезистивной пленки, таким образом, что при протекании тока между контактными окнами линии тока, образуют с осью легкой намагниченности угол 45°. Ток протекает между контактными окнами по кратчайшему пути. Кратчайший путь определяется линией соединения соответствующих контактных окон двух соседних участков, перпендикулярной длинной стороне параллелограмма.Distinctive features are signs of the performance of magnetoresistive elements. Magnetoresistive elements are made of sections of a magnetoresistive film having an axis of easy magnetization. The sections of the magnetoresistive film are made in the form of a parallelogram with an acute angle of 45 ° and two short sides parallel to the axis of easy magnetization. These sections are interconnected by non-magnetic low-resistance metal jumpers through contact windows. The contact windows are located on the long sides of the parallelogram of the portion of the magnetoresistive film, so that when current flows between the contact windows, the current lines form an angle of 45 ° with the axis of easy magnetization. Current flows between the contact windows along the shortest path. The shortest path is determined by the connection line of the corresponding contact windows of two neighboring sections, perpendicular to the long side of the parallelogram.

Выполнение магниторезистивных элементов из соединенных между собой немагнитными металлическими перемычками участков магниторезистивной пленки, выполненной полосками в форме параллелограмма с острым углом в 45°, а также выполнение контактных окон к участкам магниторезистивной пленки на длинных сторонах параллелограмма обеспечивают направление линии тока носителей заряда от контакта к контакту с образованием угла 45° с осью легкого намагничивания удаленно от краевых границ участка магниторезистивного элемента.The implementation of the magnetoresistive elements from interconnected non-magnetic metal jumpers sections of the magnetoresistive film made by strips in the form of a parallelogram with an acute angle of 45 °, as well as the implementation of the contact windows to the sections of the magnetoresistive film on the long sides of the parallelogram ensure the direction of the stream of charge carriers from contact to contact with the formation of an angle of 45 ° with the axis of easy magnetization remotely from the boundary boundaries of the plot of the magnetoresistive element.

Повышение соотношения сигнал/шум достигается за счет удаления линий тока от краев магниторезистивного элемента, где находятся флуктуирующие доменные границы Указанное выполнение магниторезистивных элементов обеспечивает протекание тока при отсутствии краевых нестабильных доменов, что значительно снижает уровень шумов. В совокупности повышается соотношение сигнал/шум, что соответственно улучшает магниточувствительность датчика.An increase in the signal-to-noise ratio is achieved due to the removal of streamlines from the edges of the magnetoresistive element where the fluctuating domain walls are located. The indicated implementation of the magnetoresistive elements ensures the flow of current in the absence of edge unstable domains, which significantly reduces the noise level. Together, the signal-to-noise ratio increases, which accordingly improves the magnetosensitivity of the sensor.

В частном случае выполнения полезной модели контактные окна к магниторезистивному элементу выполнены на торцах и смежных с ними верхних областях магниторезистивного элемента.In the particular case of the utility model, the contact windows to the magnetoresistive element are made at the ends and adjacent upper regions of the magnetoresistive element.

В частном случае выполнения полезной модели магниторезистивная пленка, из которой формируется магниторезистивный элемент, содержит четное число ферромагнитных слоев, разделенных немагнитными слоями.In the particular case of the utility model, the magnetoresistive film from which the magnetoresistive element is formed contains an even number of ferromagnetic layers separated by non-magnetic layers.

В частном случае выполнения полезной модели каждой плечо мостовой схемы, содержит, по меньше мере, два последовательно соединенных магниторезистивных элемента.In the particular case of the implementation of the utility model, each shoulder of the bridge circuit contains at least two series-connected magnetoresistive elements.

В конструкции магниторезистивного преобразователя включены две планарные катушки подмагничивания: катушка подмагничивания первого типа и катушка подмагничивания второго типа. Функциональное назначение катушки первого типа - снижение (коррекция) выходного дифференциального напряжения мостовой схемы, путем подачи тока в катушку, который создает магнитное поле перпендикулярное оси легкой намагниченности (ОЛН), т.е. вдоль его чувствительной оси. Функциональное назначение катушки второго типа - введение магниторезистивного моста в рабочее состояние, путем подачи в катушку импульса тока, создающего магнитное поле вдоль ОЛН магниторезистивной пленки. Так как магниторезистивная пленка имеет доменную структуру, а элементы, сформированные из нее - на границах домены с самопроизвольной намагниченностью, отличной от ОЛН, то для нормального функционирования магниторезистивного элемента необходимо создать магнитное поле, которое разворачивает все магнитные моменты доменов параллельно оси ОЛН.Two planar magnetization coils are included in the magnetoresistive converter design: a magnetization coil of the first type and a magnetization coil of the second type. The functional purpose of the coil of the first type is to reduce (correct) the output differential voltage of the bridge circuit by supplying current to the coil, which creates a magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization (OLS), i.e. along its sensitive axis. The functional purpose of the coil of the second type is to bring the magnetoresistive bridge into working condition by applying a current pulse to the coil, which creates a magnetic field along the magnetoresistive film OLR. Since the magnetoresistive film has a domain structure, and the elements formed from it are at the boundaries of domains with spontaneous magnetization other than OLS, for the magnetoresistive element to function normally, it is necessary to create a magnetic field that rotates all the magnetic moments of the domains parallel to the axis of the OLR.

Магниторезистивные элементы могут быть выполнены из участков магниторезистивной пленки, содержащей четное число ферромагнитных слоев, разделенных слоем немагнитного материала, что позволяет формировать контактные окна к магниторезистивным участкам в торцах и смежных с ними верхних областях участков магниторезистивных элементов. Наличие, по меньшей мере, двух магнитных пленок в магниторезистивных полосках, разделенных немагнитной прослойкой, приводит к замыканию магнитного потока и, таким образом, к уменьшению размагничивающих магнитных полей, т.е. к уменьшению гистерезиса.Magnetoresistive elements can be made of sections of a magnetoresistive film containing an even number of ferromagnetic layers separated by a layer of non-magnetic material, which allows the formation of contact windows to the magnetoresistive sections at the ends and adjacent upper regions of the sections of the magnetoresistive elements. The presence of at least two magnetic films in the magnetoresistive strips separated by a non-magnetic interlayer leads to a closure of the magnetic flux and, thus, to a decrease in the demagnetizing magnetic fields, i.e. to reduce hysteresis.

Изобретение поясняется следующими чертежами.The invention is illustrated by the following drawings.

Фиг. 1 схема магниторезистивного элемента;FIG. 1 diagram of a magnetoresistive element;

Фиг. 2 послойная структура магниточувствительного элемента;FIG. 2 layer structure of the magnetically sensitive element;

Фиг. 3 схема соединения магниторезистивных элементов;FIG. 3 connection diagram of magnetoresistive elements;

Фиг. 4 схема модуля измерения параметров магнитного поля;FIG. 4 diagram of a module for measuring magnetic field parameters;

Фиг. 5 - электрическая принципиальная схема устройства.FIG. 5 is an electrical schematic diagram of a device.

Модуль для измерения параметров магнитного поля модуль для измерения параметров магнитного поля содержит магниторезистивный преобразователь, соединенный со схемой усиления.A module for measuring magnetic field parameters a module for measuring magnetic field parameters comprises a magnetoresistive transducer connected to a gain circuit.

Магниторезистивный преобразователь содержит подложку 1 с диэлектрическим слоем 2, на котором расположены соединенные в мостовую схему магниторезистивные элементы 3 (фиг. 1-3). Магниторезистивные элементы выполнены из участков магниторезистивной пленки 4, содержащей четное число ферромагнитных слоев, в форме параллелограмма с острым углом в 45°, соединенных между собой немагнитными металлическими перемычками 5. Контактные окна 6 к магниторезистивным участкам выполнены в торцах и смежных с ними верхних областях участков магниторезистивных элементов. Над магниторезистивными элементами размещена планарная катушка первого типа 7, выполненная с возможностью формирования магнитного поля перпендикулярно оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от магниторезистивных элементов первым слоем диэлектрика 8, над планарной катушкой первого типа размещена планарная катушка второго типа 9, выполненная с возможностью формирования магнитного поля вдоль оси легкого намагничивания магниторезистивных элементов, отделенная от планарной катушки первого типа вторым слоем диэлектрика 10.The magnetoresistive transducer contains a substrate 1 with a dielectric layer 2, on which magnetoresistive elements 3 connected to a bridge circuit are located (Figs. 1-3). The magnetoresistive elements are made of sections of the magnetoresistive film 4, containing an even number of ferromagnetic layers, in the form of a parallelogram with an acute angle of 45 °, interconnected by non-magnetic metal jumpers 5. Contact windows 6 to the magnetoresistive sections are made at the ends and adjacent upper regions of the magnetoresistive sections elements. A planar coil of the first type 7 is arranged above the magnetoresistive elements, configured to form a magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the magnetoresistive elements by the first dielectric layer 8, and a planar coil of the second type 9 arranged to form a magnetic field above the planar coil of the first type along the axis of easy magnetization of magnetoresistive elements, separated from the planar coil of the first type by the second layer m dielectric 10.

Магниторезистивные элементы изготавливают, по меньшей мере, из двух слоев тонкопленочного ферромагнитного материала, разделенных немагнитным слоем.Magnetoresistive elements are made of at least two layers of thin-film ferromagnetic material separated by a non-magnetic layer.

Послойная структура магниточувствительного элемента изображена на фиг. 2. На кремниевом кристалле (подложке) 1 выполнен слой комбинированного изолирующего диэлектрика 2, над которым расположен слой магниторезистивный слой 3, включающий в себя нижний и верхний защитные слои Ti. Через межслойный диэлектрический слой И выполнен контактный слой 12 из алюминия, содержащий контакты к магниторезисторам 3. Над ним диэлектрический слой 8, над которым расположен слой первой планарной катушки 7. Затем через диэлектрический слой 10 расположен слой второй планарной катушки 9. Сверху пассивирующий слой комбинированного диэлектрика 13.The layered structure of the magnetically sensitive element is shown in FIG. 2. A layer of a combined insulating dielectric 2 is made on a silicon crystal (substrate) 1, over which a layer of a magnetoresistive layer 3 is located, including the lower and upper protective layers Ti. Through the interlayer dielectric layer And the contact layer 12 is made of aluminum, containing contacts to the magnetoresistors 3. Above it is a dielectric layer 8, over which is the layer of the first planar coil 7. Then, through the dielectric layer 10 is the layer of the second planar coil 9. On top of the passivation layer of the combined dielectric 13.

На фиг. 4 показано соединение выхода мостовой схемы магниторезистивного преобразователя 14 с входом схемы усиления 15. Магниторезистивный преобразователь 14 и схема усиления 15 размещены на основании 16. Модуль закрыт крышкой 17. Принципиальная электрическая схема приведена на фиг.5.In FIG. 4 shows the connection of the output of the bridge circuit of the magnetoresistive transducer 14 with the input of the amplification circuit 15. The magnetoresistive transducer 14 and the amplification circuit 15 are located on the base 16. The module is closed by a cover 17. A circuit diagram is shown in FIG. 5.

Полезная модель поясняется следующим примером выполнения.The utility model is illustrated by the following exemplary embodiment.

На кремниевом кристалле (подложке) 1 выполнен слой комбинированного изолирующего диэлектрика 2 (например, оксид кремния и нитрид кремния), над которым расположен слой магниторезистивный элемент 3 (например, FeNiCo), включающий в себя нижний и верхний защитные слои Ti. Через межслойный диэлектрический слой 11 (например, оксид кремния) выполнен контактный слой 12 из алюминия, содержащий контакты к магниторезистивным элементам. Над ним диэлектрический слой 8 (например, оксид кремния или фосфоросиликатное стекло), над которым расположен слой с планарной катушкой первого типа 7 (например, алюминий). Затем через диэлектрический слой 10 (например, оксид кремния или фосфоросиликатное стекло) расположен слой с планарной катушкой второго типа 9 (например, алюминий). Сверху пассивирующий слой комбинированного диэлектрика 13 (например, оксид кремния и фосфоросиликатное стекло). Использована схема усиления КППН 431313.001.A layer of a combined insulating dielectric 2 (e.g., silicon oxide and silicon nitride) is made on a silicon crystal (substrate) 1, over which a layer of a magnetoresistive element 3 (e.g., FeNiCo) is located, including the lower and upper protective layers Ti. Through the interlayer dielectric layer 11 (for example, silicon oxide), a contact layer 12 of aluminum is formed, containing contacts to magnetoresistive elements. Above it is a dielectric layer 8 (for example, silicon oxide or phosphorosilicate glass), over which there is a layer with a planar coil of the first type 7 (for example, aluminum). Then, a layer with a planar coil of the second type 9 (for example, aluminum) is located through a dielectric layer 10 (for example, silicon oxide or phosphorosilicate glass). On top of the passivation layer of the combined dielectric 13 (for example, silicon oxide and phosphorosilicate glass). The amplification scheme of KPPN 431313.001 is used.

В реализованном согласно полезной модели магниторезистивном преобразователе достигается магниточувствительность более 500 мВ/Э.In a magnetoresistive converter implemented according to a utility model, a magnetosensitivity of more than 500 mV / Oe is achieved.

Claims

1. A module for measuring magnetic field parameters, containing a crystal with a magnetoresistive transducer connected to a gain circuit, the magnetoresistive transducer contains magnetoresistive elements connected to the bridge circuit, a planar coil of the first type placed over the magnetoresistive elements, configured to form a magnetic field perpendicular to the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from magnetoresistive elements by the first dielectric layer, above the planar a second type coil placed a planar coil of the second type, configured to form a magnetic field along the axis of easy magnetization of the magnetoresistive elements, separated from the planar coil of the first type by a second dielectric layer, the magnetoresistive elements made of sections of the magnetoresistive film in the form of a parallelogram with an acute angle of 45 °, having an axis of easy magnetization parallel to the short side of the parallelogram, interconnected by non-magnetic metal jumpers, Therefore, the contact windows to the sections of the magnetoresistive film are made on the long sides of the parallelogram so that the angle between the lines of current flowing between the contact windows and the axis of easy magnetization is 45 °, the output of the bridge circuit of the magnetoresistive converter is connected to the input of the amplification circuit.

2. A module for measuring magnetic field parameters according to claim 1, characterized in that the contact windows to the sections of the magnetoresistive film are made at the ends and adjacent upper regions of the magnetoresistive element.

3. The module for measuring magnetic field parameters according to claim 1, characterized in that the magnetoresistive film contains an even number of ferromagnetic layers separated by non-magnetic layers.

4. A module for measuring magnetic field parameters according to claim 1, characterized in that each arm of the bridge circuit contains at least two magnetoresistive elements connected in series.