Browse Prior Art Database

Integrierter Schaltkreis mit p-dotierter Hallsonde zur Erzielung besonders guter Reproduzierbarkeit und Langzeitstabilität

IP.com Disclosure Number: IPCOM000018219D
Original Publication Date: 2002-Apr-01
Included in the Prior Art Database: 2003-Jul-23
Document File: 4 page(s) / 176K

Publishing Venue

Siemens

Related People

Dr. Udo Ausserlechner: AUTHOR [+2]

Abstract

Nachfolgende Idee beschäftigt sich mit Hallsonden, die gemeinsam mit einer Ansteuerschaltung und/oder Auswerteschaltung am gleichen Silizium-Substrat integriert werden. Dabei wird erläutert, wie unter Verwendung einer bislang unüblichen Dotierung (p anstelle von n) in Kombination mit einer bestimmten Klasse von Ansteuerschaltungen der Einfluss mecha- nischer Verspannungen des Chips auf das Ausgangs- signal des Integrierten Schaltkreises verringert wer- den kann.

This text was extracted from an ASCII text file.
This is the abbreviated version, containing approximately 16% of the total text.

Bauelemente

Integrierter Schaltkreis mit p-dotierter Hallsonde zur Erzielungbesonders guter Reproduzierbar-keit und Langzeitstabilität

Idee: Dr. Udo Ausserlechner, A-Villach;

Mario Motz, A-Villach;

Nachfolgende Idee beschäftigt sich mit Hallsonden,die gemeinsam mit einer Ansteuerschaltung und/oderAuswerteschaltung am  gleichen  Silizium-Substratintegriert  werden.  Dabei  wird erläutert, wie unterVerwendung einer bislang unüblichen Dotierung (panstelle von n) in Kombination mit einer bestimmtenKlasse von Ansteuerschaltungen der Einfluss mecha-nischer Verspannungen des Chips auf das Ausgangs-signal des Integrierten Schaltkreises verringert wer-den kann.

Unter einer Hallsonde verstehen wir im Folgendenein Bauelement, das:

•   Zwei Anschlüsse zur  Versorgung  mit  elektri-scher Energie besitzt. Diese werden unter demBegriff „Primärseite“ oder „Eingangsseite“ zu-sammengefasst.

•   Zwei weitere Anschlüsse an ihrer Sekundärseiteoder Ausgangsseite besitzt. Misst man die elekt-rische Spannung an der Sekundärseite mit einemidealen Voltmeter, so ist diese vornehmlich pro-portional zum Stromfluß durch die Primärseitesowie in erster Nähe linear proportional zu einerKomponente der magnetischen Flussdichte. Die-se  Definition  schließt  herkömmliche  planareHallsonden  wie  auch  vertikale  Hallsonden mitein.

Integrierte Hallsonden samt Auswerteelektronik( Application Specific Integrated Circuit  [ASIC])werden in vielen Anwendungen mit großen Stück-zahlen verwendet (z.B. Automobil, Stromzähler,Lüftermotor, usw.). Seit einigen Jahren ist es auch inintegrierter  Technik  möglich  mit  dem  Prinzip  derSpinning  Current  Hallsonde  den  störenden Offseteiner Hallsonde durch eine zumeist zeitdiskrete Sig-nalverarbeitung vom Nutzsignal zu trennen. Dadurchergibt sich die Möglichkeit, sehr genaue Magnetfeld-sensoren mit umfangreichen Zusatzfunktionen (Pro-grammierbarkeit, smart sensors) in bewährter  Com-plimentary  Metal  Oxide Semiconductor   (CMOS)oder  Bipolar Complimentary Metal Oxide Semicon-ductor  (BiCMOS)  Siliziumtechnologie  zuverlässigund kostengünstig in großen Stückzahlen zu fertigen.Insbesondere durch diese Kombination an Vorteilenkommen die  ehemals  bevorzugt  verwendeten  dis-kreten Hallsonden, bestehend aus  direkten Halblei-termaterialien   (z.B.  GaAs,  InSb), immer seltenerzum Einsatz.

Dabei tritt in zunehmendem Maße folgender Nachteilvon  Silizium-Hallsonden  zu Tage: In  indirektenHalbleitermaterialien  (z.B. Si, Ge) sind starke Pie-zo-Effekte  anzutreffen. Unter  Piezo-Effekten  be-zeichnen wir  in  diesem  Zusammenhang  die  Ände-rung  elektrischer  Parameter des Halbleitermaterialsunter  dem  Einfluss  einer  mechanischen Spannung.Genauer wird  zwischen  piezoresistivem Effekt  undPiezo-Hall Effekt  unterschieden. Erster gibt an, wiesich der spezifische ohmsche Widerstand unter demEinfluss eines mechanischen Spannungstensors ver-hält   ( )

,0 1   sp

+

=

j

i

ji  ,

r

r

; letzter beschreibt d...