巨磁阻效应发现者荣膺2007年度诺贝尔物理学奖。英飞凌现已开始利用这种效应测量汽车转向角度,成为全球首家开始批量生产集成巨磁阻传感器(iGMR) 的半导体供应商。英飞凌的传感器可异常精确地测量0°到360°的转向角度,包含两个GMR全桥、一个温度传感器、两个模数转换器、数个稳压器、滤波器以及在运行过程中能连续监控这些组件的内部机制。

英飞凌传感器芯片TLE 5010具备两个数字角度分量——正弦函数和余弦函数。通过SPI接口连接传感器的8位微控制器利用这些分量计算实际的角度信号。传感器与微控器之间采用数字方式传输数据,提高了抗干扰性,此外,集成的温度传感器还可起到补偿的作用,确保在-40 °C至+150 °C的温度范围内获得非常精确的转向角度。

GMR效应是由几纳米厚的多层金属膜的磁场产生的电阻变化导致的。简单来说,该金属膜由具备固定的稳定磁化方向(参考方向)的参考层和磁化方向由外部磁场决定(如指南针)的传感层构成。传感层和参考层通过仅为几个原子厚的铜层隔开,从而产生 GMR效应。施加的磁场和传感器参考层之间的角度决定了金属膜的电阻变化。英飞凌成功地按照所需的精确度将这些层融入半导体标准CMOS制造工艺 。

英飞凌传感器销售高级主管Frank Bauche表示:“就高度集成的创新传感器而言,英飞凌取得了杰出的技术成果。我们通过将GMR效应用于汽车应用,大大提高了转向精度。目前,我们正在开发更智能的传感器,帮助改善汽车的安全性,提高燃油效率和减少废气排放。”