巨磁阻效應發現者榮膺2007年度諾貝爾物理學獎。英飛凌現已開始利用這種效應測量汽車轉向角度,成為全球首家開始批量生產集成巨磁阻傳感器(iGMR) 的半導體供應商。英飛凌的傳感器可異常精確地測量0°到360°的轉向角度,包含兩個GMR全橋、一個溫度傳感器、兩個模數轉換器、數個穩壓器、濾波器以及在運行過程中能連續監控這些組件的內部機制。

英飛凌傳感器芯片TLE 5010具備兩個數字角度分量——正弦函數和余弦函數。通過SPI接口連接傳感器的8位微控制器利用這些分量計算實際的角度信號。傳感器與微控器之間采用數字方式傳輸數據,提高了抗干擾性,此外,集成的溫度傳感器還可起到補償的作用,確保在-40 °C至+150 °C的溫度范圍內獲得非常精確的轉向角度。

GMR效應是由幾納米厚的多層金屬膜的磁場產生的電阻變化導致的。簡單來說,該金屬膜由具備固定的穩定磁化方向(參考方向)的參考層和磁化方向由外部磁場決定(如指南針)的傳感層構成。傳感層和參考層通過僅為幾個原子厚的銅層隔開,從而產生 GMR效應。施加的磁場和傳感器參考層之間的角度決定了金屬膜的電阻變化。英飛凌成功地按照所需的精確度將這些層融入半導體標準CMOS制造工藝 。

英飛凌傳感器銷售高級主管Frank Bauche表示:“就高度集成的創新傳感器而言,英飛凌取得了杰出的技術成果。我們通過將GMR效應用于汽車應用,大大提高了轉向精度。目前,我們正在開發更智能的傳感器,幫助改善汽車的安全性,提高燃油效率和減少廢氣排放。”