巨磁阻效應(yīng)發(fā)現(xiàn)者榮膺2007年度諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。英飛凌現(xiàn)已開(kāi)始利用這種效應(yīng)測(cè)量汽車(chē)轉(zhuǎn)向角度,成為全球首家開(kāi)始批量生產(chǎn)集成巨磁阻傳感器(iGMR) 的半導(dǎo)體供應(yīng)商。英飛凌的傳感器可異常精確地測(cè)量0°到360°的轉(zhuǎn)向角度,包含兩個(gè)GMR全橋、一個(gè)溫度傳感器、兩個(gè)模數(shù)轉(zhuǎn)換器、數(shù)個(gè)穩(wěn)壓器、濾波器以及在運(yùn)行過(guò)程中能連續(xù)監(jiān)控這些組件的內(nèi)部機(jī)制。

英飛凌傳感器芯片TLE 5010具備兩個(gè)數(shù)字角度分量——正弦函數(shù)和余弦函數(shù)。通過(guò)SPI接口連接傳感器的8位微控制器利用這些分量計(jì)算實(shí)際的角度信號(hào)。傳感器與微控器之間采用數(shù)字方式傳輸數(shù)據(jù),提高了抗干擾性,此外,集成的溫度傳感器還可起到補(bǔ)償?shù)淖饔?確保在-40 °C至+150 °C的溫度范圍內(nèi)獲得非常精確的轉(zhuǎn)向角度。

GMR效應(yīng)是由幾納米厚的多層金屬膜的磁場(chǎng)產(chǎn)生的電阻變化導(dǎo)致的。簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō),該金屬膜由具備固定的穩(wěn)定磁化方向(參考方向)的參考層和磁化方向由外部磁場(chǎng)決定(如指南針)的傳感層構(gòu)成。傳感層和參考層通過(guò)僅為幾個(gè)原子厚的銅層隔開(kāi),從而產(chǎn)生 GMR效應(yīng)。施加的磁場(chǎng)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(dǎo)體標(biāo)準(zhǔn)CMOS制造工藝 。

英飛凌傳感器銷(xiāo)售高級(jí)主管Frank Bauche表示:“就高度集成的創(chuàng)新傳感器而言,英飛凌取得了杰出的技術(shù)成果。我們通過(guò)將GMR效應(yīng)用于汽車(chē)應(yīng)用,大大提高了轉(zhuǎn)向精度。目前,我們正在開(kāi)發(fā)更智能的傳感器,幫助改善汽車(chē)的安全性,提高燃油效率和減少?gòu)U氣排放。”