Beschreibung

Magnetfeldsensoranordnung und Verfahren zur berührungslosen Messung eines Magnetfeldes

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Magnetfeldsensoranordnung, eine Verwendung der Magnetfeldsensoranordnung sowie ein Verfahren zur berührungslosen Messung eines Magnetfeldes .

Sensoranordnungen zur Bestimmung eines Magnetfeldes werden unter anderem eingesetzt, um Winkel- oder Längeninformationen zu ermitteln. Beispielhafte Anwendungen in der Automobilteeh- nik sind eine elektronische Bestimmung der Gaspedalstellung, englisch e-gas pedal Position, eine elektronische Bestimmung von Ventilstellungen, englisch e-gas throttle feedback, ein elektronisches Steuerrad, englisch steer by wire, sowie eine elektronische Bestimmung der Schalthebelposition, englisch gear stick Position control . Bei diesen Anwendungen ist ein sehr hohes Niveau der Sicherheit zu erreichen. Ein Ausfall bei derartigen Anwendungen kann fatale Fehler verursachen. Um die Ausfallsicherheit zu verbessern, können zwei Sensoren nebeneinander platziert werden. Dabei kann der Fall auftreten, dass ein Magnet nicht in der Idealposition für jeden der beiden Sensoren angeordnet werden kann und damit eine Genauig- keit der Magnetfeldbestimmung reduziert ist. Aufgrund eines hohen Platzbedarfs sind die Einsatzmöglichkeiten eingeschränkt .

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Magnetfeld- sensoranordnung und ein Verfahren zur berührungslosen Messung eines Magnetfeldes bereitzustellen, bei dem die Ausfallsicherheit und die Genauigkeit erhöht ist und die Magnetfeld-

sensoranordnung gegenüber einem Magnetfeld zentriert und mit kleinerem Platzbedarf realisiert werden kann.

Diese Aufgaben werden mit dem Gegenstand des Patentanspruchs 1 sowie dem Verfahren gemäß dem Patentanspruch 20 gelöst. Weiterbildungen und Ausgestaltungen sind jeweils Gegenstand der abhängigen Ansprüche.

Erfindungsgemäß umfasst die Magnetfeldsensoranordnung eine Stapelanordnung. Die Stapelanordnung weist einen ersten Magnetfeldsensorkörper und einen zweiten Magnetfeldsensorkörper auf. Der erste Magnetfeldsensorkörper weist eine erste Hauptfläche mit einem ersten magnetfeldsensitiven Element und eine zweite Hauptfläche auf. Die zweite Hauptfläche ist näherungs- weise parallel zu der ersten Hauptfläche. Entsprechend weist der zweite Magnetfeldsensorkörper eine erste Hauptfläche mit einem zweiten magnetfeldsensitiven Element und eine zweite Hauptfläche auf. Auch die zweite Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers ist näherungsweise parallel zu der ers- ten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers. Unter der Stapelanordnung wird hier verstanden, dass der erste Magnetfeldsensorkörper und der zweite Magnetfeldsensorkörper in einer Projektionsrichtung, welche senkrecht zu ihren ersten und zweiten Hauptflächen ist, übereinander angeordnet sind.

Ein Magnetfeld wirkt somit sowohl auf den ersten wie auch auf den zweiten Magnetfeldsensorkörper. Da beide Magnetfeldsensorkörper jeweils ein magnetfeldsensitives Element aufweisen, wird das Magnetfeld redundant bestimmt.

Mit Vorteil ist somit die Ausfallsicherheit gegenüber einem einzelnen magnetfeldsensitiven Element erhöht. Es ist ein Vorteil der Anordnung der Magnetfeldsensorkörper übereinan-

der, dass beide Magnetfeldsensorkörper zentriert gegenüber einem Magnetfeld angeordnet sein können.

In einer Ausführungsform können das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element als magnetfeldsensitiver Feldeffekttransistor ausgebildet sein.

In einer alternativen Ausführungsform sind das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element als Hallstruktur aus- gebildet. Das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element kann einen Halbleiter wie beispielsweise Indium Anti- monit InSb, Indium Arsenit InAs oder Gallium Arsenit GaAs aufweisen. Mit Vorteil weist das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element Silizium als Halbleitermaterial auf. Es ist ein Vorteil von Silizium, dass in einem Halbleiterkörper aus Silizium analoge und digitale Schaltkreise einer ersten und/oder einer zweiten Magnetfeldauswerteschaltung zur Auswertung eines oder mehrerer Signale des ersten und/oder des zweiten magnetfeldsensitiven Elements realisier- bar sind. Mit Vorteil weisen Hallstrukturen eine höhere Empfindlichkeit als magnetempfindliche Feldeffekttransistoren auf.

In einer alternativen Ausführungsform kann das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element zur Nutzung des magne- toresistiven Effekts ausgelegt sein. Dazu können das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element binäre und/oder ternäre Legierungen aus Nickel, Eisen oder Kobalt umfassen. Bevorzugt kann das erste und/oder das zweite mag- netfeldsensitive Element Permalloy umfassen. Permalloy kann beispielsweise eine Verbindung von 81 % Nickel und 19 % Eisen aufweisen.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist das erste und/oder das zweite magnetfeldsensitive Element als Giant- Magnetic-Resistor Struktur oder als Anisotropic-Magnetic- Resistor Struktur ausgebildet. Zur Bestimmung des Magnetfelds gemäß dem Giant-Magnetic-Resistor Effekt kann das erste und/ oder das zweite magnetfeldsensitive Element beispielsweise Mehrfachschichten aus Eisen und Chrom, Mehrfachschichten aus Kobalt und Kupfer, Kobalt/Kupfer Filme oder Kobalt/Silber Filme umfassen.

In einer Weiterbildung kann der erste Magnetfeldsensorkörper ein erstes Magnetsensorarray umfassen. Ein Magnetsensorarray kann auch als Multisensoranordnung mehrerer magnetfeldsensitiver Elemente bezeichnet sein. Das erste Magnetsensorarray kann das erste magnetfeldsensitive Element und mindestens ein weiteres magnetfeldsensitives Element umfassen.

In einer Weiterbildung kann der zweite Magnetfeldsensorkörper ein zweites Magnetsensorarray umfassen. Das zweite Magnetsen- sorarray kann das zweite magnetfeldsensitive Element und mindestens ein weiteres magnetfeldsensitives Element aufweisen.

Es ist ein Vorteil von Magnetsensorarrays, dass dadurch die Anzahl von sensitiven Elementen und damit die Anzahl der Aus- gangssignale der Magnetfeldsensorkörper erhöht werden kann und somit eine Sicherheit gegenüber Ausfall gesteigert werden kann. Es ist ein Vorteil von Magnetsensorarrays mit linear oder polar angeordneten magnetfeldsensitiven Elementen, dass mit ihnen eine Winkel-, Positions- oder Längeninformation er- mittelbar ist.

In einer Ausführungsform ist die zweite Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörper der ersten Hauptfläche des zweiten

Magnetfeldsensorkörpers zugewandt. In dieser Ausführungsform sind somit die ersten Hauptflächen beider Magnetfeldsensorkörper in der Richtung eines Magnetfeldes ausrichtbar. Mit zugewandt wird bezeichnet, dass die zweite Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers unmittelbar auf der ersten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers angeordnet oder von ihr durch eine oder mehrere Schichten oder durch einen oder mehrere Körper beabstandet ist. Einander zugewandtes Hauptflächen weisen Flächennormalen auf, die in entgegenge- setzte Richtung weisen.

In einer alternativen Ausführungsform ist die zweite Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers der zweiten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers zugewandt . In die- ser Ausführungsform können somit die ersten Hauptflächen der beiden Magnetfeldsensorkörper die außen liegenden Flächen der Stapelanordnung sein. Bei dieser Ausführungsform kann der Abstand der ersten Hauptflächen größer als in der vorhergehenden Ausführungsform sein.

In einer weiteren alternativen Ausführungsform ist die erste Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers der ersten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers zugewandt. Die beiden zweiten Hauptflächen der beiden Magnetfeldsensor- körper können in dieser Ausführungsform die äußeren Flächen der Stapelanordnung bilden. Der Abstand der beiden ersten Hauptflächen ist in dieser Ausführungsform somit geringer als in den beiden vorhergehenden Ausführungsformen. Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass die magnetfeldsensitiven Elemente auf den ersten Hauptflächen sowie analoge und digitale Schaltkreise der Magnetfeldauswerteschaltungen zur Verarbeitung der Ausgangssignale der magnetfeldsensitiven Ele-

mente geschützt sind, dadurch dass beide ersten Hauptflächen in der Stapelanordnung innenliegende Hauptflächen sind.

In einer Weiterbildung weist die Stapelanordnung einen Ab- Standskörper auf, der zwischen dem ersten Magnetfeldsensorkörper und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper angeordnet ist. Der Abstandskörper kann eine erste und eine zweite Hauptfläche aufweisen, die näherungsweise parallel zueinander sind. Der Abstandskörper kann bevorzugt ein Material oder mehrere Materialien umfassen, die keinen wesentlichen Einfluss auf ein Magnetfeld aufweisen. Aufgrund einer derartigen Material- wähl ist mit Vorteil das Magnetfeld am Ort des ersten magnetfeldsensitiven Elements näherungsweise gleich dem Magnetfeld am Ort des zweiten magnetfeldsensitiven Elements .

Der Abstandskörper kann einen Umriss aufweisen derart, dass Kontaktstellen auf der ersten Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers und/oder der ersten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers freigelassen sind. Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass Verbindungen zu den Kontaktstellen eines der beiden Magnetfeldsensorkörper ohne Behinderung durch den Abstandskörper oder den anderen Magnetfeldsensorkörper angeordnet sein können.

In einer Ausführungsform umfasst der Abstandskörper einen

Halbleiterkörper. Der Halbleiterkörper kann in einer Ausführungsform aus einer gedünnten Scheibe eines Halbleitermaterials hergestellt sein. Es ist ein Vorteil der Herstellung des Abstandskörpers aus einer Scheibe oder aus einer gedünnten Scheibe eines Halbleitermaterials, dass die beiden Hauptflächen des Abstandskörpers näherungsweise parallel sind, dass die beiden Hauptflächen sehr eben sind und dass die Verunreinigungen in dem Halbleitermaterial sehr gering sind. Es ist

ein weiterer Vorteil, dass ein Halbleitermaterial für den Abstandskörper wählbar ist, welches dasselbe Halbleitermaterial wie das Material des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorkörpers ist, sodass die thermischen Ausdehnungskoeffizienten des Abstandskörpers und der beiden Magnetfeldsensorkörper nahezu identisch sind und somit eine mechanische Belastung bei Temperaturänderungen gering gehalten ist. Mit Vorteil umfasst der Abstandskörper Silizium als Material.

Der erste Magnetfeldsensorkörper kann einen Halbleiterkörper aus einer gedünnten Scheibe eines Halbleitermaterials aufweisen. Entsprechend kann der zweite Magnetfeldsensorkörper einen Halbleiterkörper aus einer gedünnten Scheibe eines Halbleitermaterials aufweisen. Es ist ein Vorteil der Verwendung von gedünnten Scheiben, dass die Dicke der Stapelanordnung und die Abstände der beiden magnetfeldsensitiven Elemente zu einem Magneten einstellbar sind und geringe Abstände realisierbar sind. In einer Ausführungsform sind der erste und der zweite Magnetfeldsensorkörper derart gedünnt, dass der erste und der zweite Magnetfeldsensorkörper biegbar sind. Dazu kann in einer Ausführungsform für den ersten und für den zweiten Magnetfeldsensorkörper eine Dicke im Bereich von einigen 10 Mikrometern bis einigen 100 Mikrometern gewählt sein.

Mit Vorteil sind der erste Magnetfeldsensorkörper und der zweite Magnetfeldsensorkörper aus demselben Halbleitermaterial hergestellt. Mit Vorteil umfassen die beiden Magnetfeldsensorkörper Silizium als Material.

In einer Weiterbildung weist die Stapelanordnung einen Trägerkörper auf, der zwischen dem ersten Magnetfeldsensorkörper und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper angeordnet ist. In

dieser Ausführungsform ist der Trägerkörper innenliegend in der Stapelanordnung.

Ein Trägerkörper kann Leitungen und Anschlüsse zum Zuführen einer VersorgungsSpannung an den ersten und/oder den zweiten Magnetfeldsensorkörper sowie zur elektrischen Verbindung der beiden Magnetsensorkörper untereinander und zum Abführen von Signalen der beiden Magnetsensorkörper umfassen.

In einer alternativen Ausführungsform umfasst die Stapelanordnung einen Trägerkörper, der an einer äußeren Hauptfläche eines Stapels aus dem ersten und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper oder alternativ aus dem ersten Magnetfeldsensorkörper, dem Abstandskörper und dem zweiten Magnetfeldsensorkör- per angeordnet ist. Der Trägerkörper kann somit an derjenigen Hauptfläche des zweiten Magnetfeidsensorkörpers angeordnet sein, welche weiter von dem ersten Magnetfeldsensorkörper entfernt ist. Alternativ kann der Trägerkörper an derjenigen Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensors angeordnet sein, welche weiter von dem zweiten Magnetfeldsensorkörper entfernt ist.

In einer Weiterbildung umfasst der erste Magnetfeldsensorkörper eine erste Magnetfeldauswerteschaltung, an der ausgangs- seitig ein erstes magnetfeldempfindliches Signal abgreifbar ist. Das erste magnetfeldempfindliche Signal kann ein erstes digital kodiertes Signal sein. Alternativ kann das erste magnetfeldsensitive Signal ein erstes Analogsignal sein. In einer weiteren alternativen Ausführungsform kann die erste Mag- netfeldauswerteschaltung derart ausgelegt sein, dass aus- gangsseitig ein erstes digital kodiertes Signal und ein erstes Analogsignal abgreifbar ist. Entsprechend kann der zweite Magnetfeldsensorkörper eine zweite Magnetfeldauswerteschal-

tung aufweisen, an der ausgangsseitig ein zweites magnetfeld- empfindliches Signal abgreifbar ist. Das zweite magnetfeldsensitive Signal kann ein zweites digital kodiertes Signal und/oder ein zweites Analogsignal umfassen. Das erste magnet- feldsensitive Signal kann in Abhängigkeit eines Signals des ersten magnetfeldsensitiven Elements bereitgestellt sein. Entsprechend kann das zweite magnetfeldsensitive Signal in Abhängigkeit eines Signals des zweiten magnetfeldsensitiven Elements bereitgestellt sein.

In einer Ausführungsform sind die ersten Magnetfeldauswerteschaltung auf der ersten Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers und die zweite Magnetfeldauswerteschaltung auf der ersten Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers angeordnet.

In einer Ausführungsform kann die erste Magnetfeldauswerteschaltung mit dem ersten magnetfeldsensitiven Element oder alternativ mit dem ersten Magnetsensorarray gekoppelt sein. Entsprechend kann die zweite Magnetfeldauswerteschaltung mit dem zweiten magnetfeldsensitiven Element oder alternativ mit dem zweiten Magnetsensorarray gekoppelt sein.

In einer weiteren Ausführungsform des ersten und/oder des zweiten Magnetfeldsensorkörpers, umfassend das erste beziehungsweise das zweite Magnetsensorarray, kann die erste beziehungsweise die zweite Magnetfeldauswerteschaltung jeweils mehrere Analogsignale und/oder mehrere digital kodierte Signale bereitstellen.

In einer Ausführungsform sind im ersten Magnetfeldsensorkörper das erste Magnetsensorarray und die erste Magnetfeldauswerteschaltung monolithisch integriert sowie im zweiten Mag-

netfeldsensorkörper das zweite Magnetsensorarray und die zweite Magnetfeldauswerteschaltung monolithisch integriert.

Der erste Magnetfeldsensorkörper und der zweite Magnetfeld- sensorkörper können derart ausgelegt sein, dass jeder der beiden Magnetfeldsensorkörper gegenüber im Wesentlichen dieselben Komponenten eines gemeinsamen äußeren Magnetfeldes empfindlich ist. Dabei können die beiden Magnetfeldsensorkörper derart realisiert sein, dass jeder der beiden Magnetfeld- sensorkörper die Richtung des gemeinsamen äußeren Magnetfeldes bestimmt. Bevorzugt können die beiden Magnetfeldsensorkörper die Richtung eines gemeinsamen äußeren Magnetfeldes unabhängig voneinander ermitteln. Der erste Magnetfeldsensor- körper und der zweite Magnetfeldsensorkörper können als zwei unabhängige Sensoren ausgelegt sein. Die beiden Magnetfeldsensorkörper können zwei Winkelsensoren oder alternativ zwei Positionssensoren oder alternativ zwei Längensensoren oder alternativ zwei Abstandssensoren sein. Dadurch wird mit Vorteil eine hohe Redundanz und Ausfallsicherheit erzielt.

In einer Ausführungsform ist ausgangsseitig an der ersten Magnetfeldauswerteschaltung ein erstes betriebszustandsabhängiges Diagnosesignal abgreifbar. Entsprechend kann ein zweites betriebszustandsabhängiges Diagnosesignal an der zweiten Magnetfeldauswerteschaltung abgreifbar sein. Das erste und/oder das zweite Diagnosesignal können Informationen umfassen derart, dass beispielsweise das Magnetfeld zu gering für eine Auswertung ist oder/und eine VersorgungsSpannung unter einen Schwellwert abgesunken ist oder/und dass der das Magnetfeld erzeugende Magnet eine Bewegung senkrecht zu der ersten Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers durchführt. Es kann eine Information in dem Diagnosesignal enthalten sein, dass von der Magnetfeldauswerteschaltung mittels

eines Vergleichs von Signalen von mehreren Arrayelementen ein Ausfall eines Arrayelementes festgestellt worden ist.

In einer Weiterbildung weist die Magnetfeldsensoranordnung einen weiteren Halbleiterkörper mit einer VerknüpfungsSchaltung auf. Die VerknüpfungsSchaltung ist eingangsseitig mit mindestens einem Ausgang der ersten Magnetfeldauswerteschaltung und mit mindestens einem Ausgang der zweiten Magnetfeldauswerteschaltung verbunden. Die VerknüpfungsSchaltung kann dazu vorgesehen sein, den oder die Signale der ersten Magnet- feldauswerteschaltung und der zweiten Magnetfeldauswerteschaltung zu vergleichen und ein Ausgangssignal mit einer Winkel-, Längen-, Abstands- oder alternativ Positionsinformation mit einer sehr hohen Zuverlässigkeit abzugeben. Die Ver- knüpfungsSchaltung kann ausgelegt sein, auch dann ein Ausgangssignal abzugeben, wenn von vier eingangsseitig der Verknüpfungsschaltung zugeführten Signalen drei näherungsweise übereinstimmen, das vierte jedoch abweicht.

Die Stapelanordnung kann den weiteren Halbleiterkörper mit der Verknüpfungsschaltung umfassen. Alternativ kann der weitere Halbleiterkörper außerhalb der Stapelanordnung vorgesehen sein.

In einer Weiterbildung kann ein Ausgang der Verknüpfungsschaltung zur Abgabe eines Diagnosesignals der Magnetfeldsensoranordnung vorgesehen sein.

In einer Ausführungsform sind die erste Hauptfläche des ers- ten Magnetfeldsensorkörpers und die erste Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensors näherungsweise gleich groß. Dazu können die erste Hauptfläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers und die erste Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensor-

körpers näherungsweise gleiche geometrische Abmessungen aufweisen. Alternativ weisen die beiden Magnetfeldsensorkörper unterschiedliche Breiten und Längen auf, deren Produkt näherungsweise wiederum gleich ist.

In einer alternativen Ausführungsform können die erste Haupt- fläche des ersten Magnetfeldsensorkörpers und die erste Hauptfläche des zweiten Magnetfeldsensorkörpers unterschiedlich groß sein. Es ist ein Vorteil dieser Ausführungsform, dass durch die unterschiedliche Größe Ausnehmungen vorgesehen sein können, die zur Kontaktierung von Anschlussstellen auf einer der ersten Hauptflächen vorgesehen sind.

In einer Ausführungsform kann die Magnetfeldsensoranordnung in einem Shrink Small Outline Package, abgekürzt SSOP, angeordnet sein.

In einer alternativen Ausführungsform kann die Magnetfeldsensorordnung in einem Quad Fiatpack No-Lead Logic Package ge- haust sein. Es ist ein Vorteil dieser Gehäuseform, dass sie sehr geringe äußere Abmessungen aufweist und aufgrund ihrer kompakten Bauweise eine hohe Zuverlässigkeit zeigt.

Der erste und/oder der zweite Magnetfeldsensorkörper können mittels einer MOS- oder CMOS-Integrationstechnik hergestellt sein. Alternativ können sie in einer Bipolar-Integrations- technik realisiert sein.

Die Magnetfeldsensoranordnung kann eine Stapelanordnung mit mindestens einem weiteren Magnetfeldsensorkörper umfassen. Es kann ein weiterer Abstandskörper in der Stapelanordnung vorgesehen sein.

Der Trägerkörper kann als Leiterplatte, englisch printed cir- cuit board, ausgebildet sein. Alternativ kann der Trägerkörper als flexible Folie ausgebildet sein. In einer Ausführungsform mit einem Trägerkörper aus einer flexiblen Folie und einem ersten und einem zweiten Magnetfeldsensorkörper aus einem gedünntem Halbleitermaterial kann mit Vorteil eine mechanisch flexible Stapelanordnung realisiert sein, die einen Einbau in nicht planare Formen wie etwa kreisförmig gebogene Formen ermöglicht.

Die Magnetfeldsensoranordnung kann zu der berührungslosen Messung des Magnetfeldes eines rotierenden Magneten für eine Drehwinkelbestimmung verwendet werden. Dazu kann eine Drehachse des rotierenden Magneten zentriert über dem ersten und dem zweiten Magnetsensorarray angeordnet sein. Die Magnetfeldsensoranordnung kann zur berührungslosen Messung eines sich linear bewegenden Magneten für eine Ermittlung einer Längen-, Abstands- oder Positionsinformation verwendet werden. Die Magnetfeldsensoranordnung kann zur Bestimmung der Anzahl von Polen eines Polrades, das sich über der Magnetfeidsensoranordnung bewegt, verwendet werden.

Die Magnetfeldsensoranordnung kann zur berührungslosen Messung des Magnetfeldes eines stromdurchflossenen Leiters ein- gesetzt werden. In dieser Verwendung kann die Magnetfeldsensoranordnung zur Bestimmung einer Information über die Stärke und/oder die Frequenz und/oder die Phasenlage eines Stromes, der durch einen über oder in der Magnetfeldsensoranordnung angeordneten elektrischen Leiter fließt, verwendet werden.

Erfindungsgemäß sieht ein Verfahren zur berührungslosen Messung eines Magnetfeldes folgende Schritte vor:

- Das Magnetfeld wird mittels eines ersten Magnetfeldsensorkörpers bestimmt. Ein erstes magnetfeldsensitives Signal wird ausgangsseitig von dem ersten Magnetfeldsensorkörper bereitgestellt . - Das Magnetfeld wird mittels eines zweiten Magnetfeldsensorkörpers bestimmt, der in einer Stapelanordnung auf dem ersten Magnetfeldsensorkörper angeordnet ist. Von dem zweiten Magnetfeldsensorkörper wird ausgangsseitig ein zweites magnetfeldabhängiges Signal abgegeben.

Mit Vorteil wird somit gemäß diesem Verfahren ein erstes und ein zweites magnetfeldabhängiges Signal abgegeben. Damit ist die Ausfallsicherheit gegenüber einer Abgabe nur eines mag- netfeldsensitiven Signals erhöht.

Bevorzugt wird bei dem Bestimmen des Magnetfeldes durch den ersten Magnetfeldsensorkörper das am Ort des ersten Magnetfeldsensorkörpers vorhandene Magnetfeld ermittelt und bei dem Bestimmen des Magnetfeldes durch den zweiten Magnetfeldsen- sorkörper das am Ort des zweiten Magnetfeldsensorkörpers vorhandene Magnetfeld ermittelt.

In einer Ausführungsform kann das Magnetfeld am Ort des ersten Magnetfeldsensorkörpers näherungsweise gleich zu dem Mag- netfeld am Ort des zweiten Magnetfeldsensorkörpers aufgrund eines geringen Abstandes des ersten zu dem zweiten Magnetfeldsensorkörper sein.

Zusammenfassend hat die Erfindung folgende Vorteile: - Es werden zwei magnetfeldsensitive Signale bereitgestellt. Aufgrund des höheren Informationsgehalts in zwei Signalen als in einem Signal kann die Aussagesicherheit und die Genauigkeit der Magnetfeldmessung und damit die Sicherheit

gegenüber einem Ausfall oder einer Fehlbestimmung erhöht werden .

- Aufgrund der Stapelanordnung sind der erste und der zweite Magnetfeldsensorkörper übereinander angeordnet und können somit gleichzeitig gegenüber dem Magnetfeld eines Magneten zentriert werden.

- Der Platzbedarf der Stapelanordnung ist gering. Die Stapelanordnung zeigt einen kompakten Aufbau, der einen Einbau in Anwendungen mit einem beschränkten freien Raum für einen Sensor ermöglicht.

- Aufgrund des kompakten Aufbaus ist die Zuverlässigkeit der Magnetfeldsensoranordnung gegenüber einem planaren Aufbau erhöht .

Die Erfindung wird nachfolgend an mehreren Ausführungsbeispielen anhand der Figuren näher erläutert. Funktions- bzw. wirkungsgleiche Körper oder Bauelemente tragen gleiche Bezugszeichen. Insoweit sich Anordnungen, Baukörper oder Schaltungsteile in ihrer Funktion entsprechen, wird deren Be- Schreibung nicht in jeder der folgenden Figuren wiederholt.

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Magnetfeldsensoranordnung .

Figuren 2A bis 2D zeigen Querschnitte von beispielhaften

Magnetfeldsensoranordnungen mit einem ersten und einem zweiten Magnetfeldsensorkörper.

Figuren 3A bis 3D zeigen Querschnitte von beispielhaften

Magnetfeldsensoranordnungen mit einem ersten Magnetfeldsensorkörper, einem Ab-

Standskörper und einem zweiten Magnetfeldsensorkörper .

Figuren 4A und 4B zeigen eine beispielhafte Magnetfeldsen- soranordnung im Querschnitt und in Aufsicht.

Figuren 5A und 5B zeigen weitere beispielhafte Magnetfeldsensoranordnungen .

Figur 6 zeigt eine dreidimensionale Ansicht einer beispielhaften Magnetfeldsensoranordnung .

Figur 7 zeigt Konturlinien, welche aus einer Foto- grafie eines Querschliffes extrahiert wurden, welche einen Querschnitt einer beispielhaften Magnetfeldsensoranordnung zeigt .

Figur 1 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer Magnetfeldsensoranordnung im Querschnitt. Die Magnetfeldsensoranordnung 4 umfasst eine Stapelanordnung 1 mit einem ersten Magnetfeldsensorkörper 20, einem Abstandskörper 3, einem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 und einem Trägerkörper 5.

Der erste Magnetfeldsensorkörper 20 weist an einer ersten Hauptfläche 21 ein erstes Magnetsensorarray 26, umfassend mindestens ein erstes und ein weiteres magnetfeldsensitives Element 23, 24, und eine mit dem Magnetsensorarray 26 gekop- pelte erste Magnetfeldauswerteschaltung 25 auf. Eine zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 ist parallel zur ersten Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20. Die zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeld-

sensorkörpers 20 ist auf dem Abstandskörper 3 angeordnet. Der Abstandskörper 3 weist zwei parallele Hauptflächen auf. Der Abstandskörper 3 ist wiederum auf einer ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 angeordnet. Auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ist ein zweites Magnetsensorarray 46 und eine zweite Magnetfeldauswerteschaltung 45 vorgesehen, welche dem zweiten Magnetsensorarray 46 nachgeschaltet ist. Das zweite Magnetsensorarray 46 umfasst mindestens ein zweites und ein weiteres magnetfeldsensitives Element 43, 44. Der zweite Magnetfeldsensorkörper 40 weist eine zweite Hauptfläche 42 auf, die parallel zu der ersten Hauptfläche 41 ausgebildet ist.

Die zweite Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ist auf dem Trägerkörper 5 angeordnet. Zwischen der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 und dem Trägerkörper 5 ist eine VerbindungsSchicht 8 vorgesehen. Die Magnetfeldsensoranordnung 4 weist einen Bonddraht 7 auf, der zur Verbindung der ersten Auswerteschaltung 25 mit einem Anschluss 13 vorgesehen ist. Ein Bonddraht 6 ist zur Verbindung der zweiten Magnetfeldauswerteschaltung 45 und einem Anschluss 14 vorgesehen.

Das erste magnetfeldsensitive Element 23 hat einen Abstand D zu dem weiteren magnetfeldsensitiven Element 24 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20. Ebenso weist das zweite magnetfeldsensitive Element 43 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 einen Abstand D von dem weiteren magnetfeldsensitiven Element 44 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 auf.

Die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 hat einen Abstand Zl zu einem Magnet 2. Die erste Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 weist einen

Abstand Z2 zu dem Magnet 2 auf. In einer beispielhaften Ausführungsform können die beiden Abstände Zl, Z2 von einem Bereich von 0,5 mm bis 2 mm umfasst sein.

Die Stapelanordnung 1 ist mittels eines Quad Fiatpack No-Lead Logic Package 11 gehaust. Das Gehäuse weist ein Polymermate- rial 50 auf. Das Polymermaterial 50 ist beispielsweise ein Duroplast. Elektrisch leitende Anschlüsse 13, 14 dienen der Verbindung der Stapelanordnung 1 nach außen. Die Anschlüsse 13, 14 weisen beispielsweise Kupfer auf.

Der Magnet 2 wirkt sowohl auf die magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 wie auch auf die magnetfeldsensitiven Elemente 43, 44 des zweiten Mag- netfeldsensorkörpers 40. Signale, die an dem ersten und dem weiteren magnetfeldsensitiven Element 23, 24 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 abgreifbar sind, werden mittels der ersten Magnetfeldauswerteschaltung 25 ausgewertet und als erstes magnetfeldsensitives Signal MSl an dem Anschluss 13 bereitgestellt. Entsprechend werden Signale der magnetfeldsensitiven Elemente 43, 44 des zweiten Magnetfeldsensorkör- pers 40 von der zweiten Magnetfeldauswerteschaltung 45 verarbeitet und ist ein zweites magnetfeldsensitives Signal MS2 an dem Anschluss 14 abgreifbar.

Mit Vorteil ist aufgrund zweier Magnetfeldsensorkörper 20, 40 und jeweils zweier magnetfeldsensitiver Elemente 23, 24, 43, 44 eine Bestimmung des Magnetfeldes mit einer hohen Sicherheit gegenüber Ausfällen ermöglicht. Mit Vorteil ist somit eine sehr kompakte Stapelanordnung 1 in einem raumsparenden Gehäuse 11 für die Magnetfeldbestimmung realisiert. Es ist ein Vorteil des Abstandskörpers 3, dass er den Abstand des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 zu dem zweiten Magnetfeld-

sensorkörper 40 so weit erhöht, dass der Bonddraht 6 seitlich weggeführt werden kann.

Figuren 2A bis 2D zeigen beispielhafte Stapelanordnungen mit einem ersten und einem zweiten Magnetfeldsensorkörper 20, 40 in Querschnitten.

Figur 2A zeigt eine Stapelanordnung 1 mit einem ersten und einem zweiten Magnetfeldsensorkörper 20, 40. Der erste Mag- netfeldsensorkörper 20 weist eine erste Hauptfläche 21, auf der ein erstes magnetfeldsensitives Element 23 und ein weiteres magnetfeldsensitives Element 24 angeordnet ist, und eine zweite Hauptfläche 22 auf. Ein erstes Magnetsensorarray 26 umfasst das erste und das weitere magnetfeldsensitive Element 23, 24. Entsprechend weist der zweite Magnetfeldsensorkörper 40 eine erste Hauptfläche 41, auf der ein zweites magnetfeldsensitives Element 43 und ein weiteres magnetfeldsensitives Element 44 vorgesehen ist, und eine zweite Hauptfläche 42 auf. Ein zweites Magnetsensorarray 46 umfasst das zweite mag- netfeldsensitive Element 43 und das weitere magnetfeldsensitive Element 44.

Die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 ist näherungsweise parallel zur zweiten Hauptfläche 22 desselben. Die erste Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ist näherungsweise parallel zur zweiten Hauptfläche 42 desselben.

Gemäß Figur 2A ist die zweite Hauptfläche 22 des ersten Mag- netfeldsensorkörpers 20 auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 angeordnet. Zwischen den beiden Magnetfeldsensorkörpern 20, 40 ist eine Zwischenschicht 80 vorgesehen.

Figur 2B zeigt eine alternative Stapelanordnung 1 zu der Stapelanordnung 1 gemäß Figur 2A. Gemäß Figur 2B ist die zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 an der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensors 40 ange- ordnet. Damit befinden sich die magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24, 43, 44 an äußeren Hauptflächen der Stapelanordnung 1.

Figur 2C zeigt eine weitere alternative Stapelanordnung 1 zu den Stapelanordnungen 1 gemäß Figuren 2A und 2B. Gemäß Figur 2C ist die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 angeordnet. Die Zwischenschicht 80 dient zur Befestigung der beiden Magnetfeldsensorkörper 40 aufeinander. Gemäß Figur 2C sind die vier magnetfeldsensitiven EIe- mente 23, 24, 43, 44 an innen liegenden Flächen der Stapelanordnung 1 und nicht an einer der äußeren Flächen der Stapel- anordnung 1 angebracht. Mit Vorteil sind somit die magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24, 43, 44 vor äußeren mechanischen Einwirkungen geschützt.

Figur 2D zeigt eine weitere alternative Stapelanordnung 1 zu den Stapelanordnungen 1 gemäß Figuren 2A bis 2C. Dabei ist die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 auf der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsen- sorkörpers 40 angeordnet. Bei einer Montage auf einem nicht gezeigten Trägerkörper 5 sind mit Vorteil die vier magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24, 43, 44 geschützt.

In alternativen Ausführungsformen der Figuren 2A bis 2D ist auf der ersten Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 eine nicht eingezeichnete erste Magnetfeldauswerteschaltung 25 und auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten

Magnetfeldsensorkörpers 40 eine nicht eingezeichnete zweite Magnetfeldauswerteschaltung 45 angeordnet.

In alternativen Ausführungsformen der Figuren 2A bis 2D kann ein nicht eingezeichneter Trägerkörper 5 an einer der äußeren Hauptflächen des Stapels aus dem ersten und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 20, 40 oder zwischen dem ersten Magnetfeldsensorkörper 20 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 vorgesehen sein.

Figuren 3A bis 3D zeigen Querschnitte von beispielhaften Magnetfeldsensoranordnungen. Die Magnetfeldsensoranordnungen gemäß den Figuren 3A bis 3D sind Weiterentwicklungen der Magnetfeldsensoranordnungen gemäß der Figuren 2A bis 2D und um- fassen zusätzlich zu den Magnetfeldsensoranordnungen gemäß Figuren 2A bis 2D einen Abstandskörper 3. Der Abstandskörper 3 ist zwischen dem ersten Magnetfeidsensorkörper 20 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 angeordnet.

Figur 3A zeigt eine Magnetfeldsensoranordnung, die eine Weiterbildung der Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 2A darstellt. Die zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeldsen- sorkörpers 20 ist auf einem Abstandskörper 3 angeordnet, welcher wiederum auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Mag- netfeldsensorkörpers 40 angeordnet ist. Zwei Zwischenschichten 80, 81 dienen der Befestigung der drei Körper 20, 3, 40 zueinander .

Figur 3B zeigt eine Magnetfeldsensoranordnung, die eine Wei- terbildung der Magnetfeldsensoranordnung nach Figur 2B ist. Mit Vorteil wird mittels des Abstandskörpers 3 ein größerer Abstand zwischen den magnetfeldsensitiven Elementen 23, 24 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 und den magnetfeldsen-

sitiven Elementen 43, 44 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 erzielt.

Figur 3C zeigt eine Magnetfeldsensoranordnung, welche eine Weiterbildung der Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 2C darstellt. Mittels des Abstandskörpers 3 wird ein Abstand zwischen den magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 und den magnetfeldsensitiven Elementen 43, 44 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 erzielt. Mit Vorteil weisen somit die magnetfeldsensitiven Elemente 23, 24, 43, 44 einen Abstand voneinander auf, sind jedoch weiterhin auf innenliegenden Flächen der Stapelanordnung 1 angeordnet und somit von äußeren mechanischen Einflüssen geschützt .

Figur 3D zeigt eine Magnetfeldsensoranordnung, die eine Weiterentwicklung der Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 2D darstellt.

In alternativen Ausführungsformen der Figuren 3A bis 3D ist auf der ersten Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 eine nicht eingezeichnete erste Magnetfeldauswerteschaltung 25 und auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 eine nicht eingezeichnete zweite Magnetfeldauswerteschaltung 45 angeordnet.

In alternativen Ausführungsformen der Figuren 3A bis 3D kann ein hier nicht eingezeichneter Trägerkörper 5 an einem der äußeren Hauptflächen des Stapels aus dem ersten Magnetfeld- sensorkörper 20, dem Abstandskörper 3 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 oder zwischen dem ersten Magnetfeldsensorkörper 20 und dem Abstandskörper 3 oder alternativ zwi-

sehen dem Abstandskörper 3 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 vorgesehen sein.

Figuren 4A und 4B zeigen eine beispielhafte Magnetfeldsensor- anordnung .

Figur 4A zeigt einen Querschnitt der Magnetfeldsensoranordnung, welche eine Weiterentwicklung der Magnetfeldsensoran- ordnung gemäß Figur 1 und Figur 3A ist. Die Stapelanordnung 1 gemäß Figur 4A weist einen ersten Magnetfeldsensorkörper 20 auf, der eine erste Hauptfläche 21 mit einem ersten Magnet- sensorarray 26 und eine zweite Hauptfläche 22 aufweist, die über eine Zwischenschicht 80 mit einem Abstandskörper 3 verbunden ist. Der Abstandskörper 3 ist über eine weitere Zwi- schenschicht 81 auf einer ersten Hauptfläche 41 eines zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 angeordnet. Eine zweite Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ist mittels einer Verbindungsschicht 8 auf einem Trägerkörper 5 angebracht. In Figur 4A sind die lateralen Dimensionen so gewählt, dass der erste Magnetfeldsensorkörper 20 und der Abstandskörper 3 eine kleinere laterale Dimension aufweisen, verglichen mit dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40. Der Trägerkörper 5 weist eine größere laterale Dimension als der zweite Magnetfeldsensorkörper 40 auf. Mit Vorteil sind somit Bonddrähte 6, 7 für eine Verbindung von Anschlüssen auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 zu Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5 vorgesehen.

Figur 4B zeigt eine Aufsicht der Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 4A, in der eine Schnittlinie I angegeben ist, an welcher sich der in Figur 4A gezeigte Querschnitt befindet. Das erste Magnetsensorarray 26 umfasst vier magnetfeldsensitive Elemente 23, 23 ¹ , 24, 24' auf der ersten Hauptfläche 21

des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20. Mittels sechs Bonddrähten 6', T ist die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 mit Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5 verbunden. Mehrere Bonddrähte 6' sind für die Weiterleitung eines ersten analogen Signals ASl, eines ersten digitalen

Signals DSl und eines ersten Diagnosesignals DIAl vorgesehen. Der erste Magnetfeldsensorkörper 20 ist über die Zwischenschicht 80, den Abstandskörper 3 und die weitere Zwischenschicht 81 mit dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 verbun- den. Es sind sechs Bonddrähte 6, 7 gezeigt, die Anschlüsse auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 mit sechs Anschlüssen des Trägerkörpers 5 verbinden. Mehrere Bonddrähte 6 sind für die Weiterleitung eines zweiten analogen Signals AS2, eines zweiten digitalen Signals DS2 und eines zweiten Diagnosesignals DIA2 vorgesehen. Das zweite Magnetsensorarray 46 ist nicht gezeigt, da es sich unterhalb des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 befindet.

Der erste Magnetfeldsensorkörper 20 und der zweite Magnet- feldsensorkörper 40 sind als Rechtecke ausgebildet und so aufeinander angeordnet, dass die Anschlüsse auf der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensors 40 freiliegend und nicht von dem ersten Magnetfeldsensorkörper 20 bedeckt werden. Somit ermöglicht diese Stapelanordnung 1 ein einfa- ches Kontaktieren mittels Bonddrähten 6, 6', 7, 7'. Der erste Magnetfeldsensorkörper 20 kann denselben Aufbau wie der zweite Magnetfeldsensorkörper 40 aufweisen. Die Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 4B umfasst weiter einen Halbleiterkörper 9 mit einer VerknüpfungsSchaltung 10, der auf dem Träger- körper 5 angeordnet ist. Die Verknüpfungsschaltung 10 ist mittels Bonddrähten und Leiterbahnen 15, 16 mit den beiden Magnetfeldsensorkörpern 20, 40 verbunden.

Mit Vorteil ist somit eine Magnetfeldsensoranordnung 4 vorgesehen, deren magnetfeldsensitiven Elemente zentriert übereinander angeordnet sind.

In alternativen Ausführungsformen der Figuren 5A und 5D um- fasst die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 eine nicht eingezeichnete erste Magnetfeldauswerteschaltung 25, welche zwischen das erste Magnetsensorarray 26 und die Bondrähte 6 ¹ , 7' geschaltet ist. Entsprechend um- fasst die erste Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 eine nicht eingezeichnete zweite Magnetfeldauswerteschaltung 45, die zwischen das zweite Magnetsensorarray 46 und die Bonddrähte 6, 7 geschaltet ist.

Figur 5A zeigt eine beispielhafte Magnetfeldsensoranordnung im Querschnitt. Sie stellt eine weitere Weiterbildung der Magnetfeldsensoranordnung gemäß den Figuren 1, 3A, 4A und 4B dar. Die zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 ist mittels der Zwischenschicht 80 auf dem Ab- Standskörper 3 angeordnet. Der Abstandskörper 3 ist wiederum über die weitere Zwischenschicht 81 mit der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 verbunden. Leitende Verbindungen 47, 47' sind zur Verbindung der ersten Hauptfläche 41 mit der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 vorgesehen. Die leitenden Verbindungen 47, 47' sind als Durchkontaktierungen, englisch Vias ausgebildet. Es sind Löthöcker, englisch Bumps 12, 12' vorgesehen, um die leitenden Verbindungen 47, 47' mit nicht gezeigten Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5 elektrisch leitend zu verbinden. Die Verbindungsschicht 8 zwischen der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 und dem Trägerkörper 5 ist zur mechanischen Befestigung vorgesehen.

Mittels eines Bonddrahtes 7 ist die erste Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 an einen Anschluss auf dem Träger 5 elektrisch leitend angeschlossen. Auf dem Trägerkörper 5 befindet sich ein Halbleiterkörper 9 mit einer Verknüp- fungsschaltung 10. Die Verknüpfungsschaltung 10 ist ebenfalls mittels Löthöcker 12, 12' elektrisch leitend mit Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5 verbunden. Zur mechanischen Befestigung dient eine weitere Verbindungsschicht 82 zwischen dem Halbleiterkörper 9 und dem Trägerkörper 5. Die beiden Verbin- dungsschichten 8, 82 können im Englischen als Underfiller bezeichnet werden.

Es ist ein Vorteil der Stapelanordnung 1 gemäß Figur 5A, das mittels leitenden Verbindungen in 47, 47' innerhalb des zwei- ten Magnetfeldsensorkörpers 40 eine elektrische Kontaktierung von der zweiten Hauptfläche 42 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ermöglicht ist. Gemäß der Magnetfeldsensoranordnung 4 nach Figur 5A weisen der erste und der zweite Magnetfeldsensorkörper 20, 40 sowie der Abstandskörper 3 die glei- chen lateralen Abmessungen auf. Der Stapel aus dem ersten

Magnetfeldsensorkörper 20, dem Abstandskörper 3 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 kann mit Vorteil im Wafer- Verbund hergestellt werden. Erst nach der Herstellung im Wa- fer-Verbund werden die einzelnen Stapelanordnungen 1 aus die- sen drei Körpern 20, 3, 40 mittels Sägen hergestellt.

Mit Vorteil werden somit Einzelschritte zur chipweisen Verbindung von verschiedenen Körpern reduziert .

Figur 5B zeigt eine weitere beispielhafte Magnetfeldsensoran- ordnung im Querschnitt. Diese Magnetfeldsensoranordnung 4 ist eine Weiterbildung der Magnetfeldsensoranordnung gemäß Figur 2A. Die zweite Hauptfläche 22 des ersten Magnetfeldsensorkör-

pers 20 ist mittels einer Verbindungsschicht 8 mit dem Trägerkörper 5 verbunden. Die erste Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 ist über eine weitere Verbindungsschicht 8 mit einer zweiten Hauptfläche des Trägerkörpers 5 verbunden. Bonddrähte 6, 7 sind zur elektrisch leitenden Verbindung der ersten Hauptfläche 21 des ersten Magnetfeldsensorkörpers 20 mit nicht gezeigten Anschlüssen auf der ersten Hauptfläche des Trägerkörpers 5 vorgesehen.

Löthöcker 12, 12' sind zur Realisierung einer elektrisch leitenden Verbindung von der ersten Hauptfläche 41 des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40 zu nicht gezeigten Anschlüssen auf der zweiten Hauptfläche des Trägerkörpers 5 vorgesehen. Ein Halbleiterkörper 9 mit einer Verknüpfungsschaltung 10 ist e- benfalls mittels einer weiteren VerbindungsSchicht 82 auf der ersten Hauptfläche des Trägerkörpers 5 aufgebracht. Bonddrähte 6 ' , 7 ' dienen zur Kontaktierung der Verknüpfungsschaltung 10 mit nicht gezeigten Anschlüssen auf der ersten Hauptfläche des Trägerkörpers 5. Eine Durchkontaktierung 17 ist zur Ver- bindung der ersten Hauptfläche zu der zweiten Hauptfläche des Trägerkörpers 5 vorgesehen. Figur 5B zeigt weiter einen Magneten 2, der zentriert zu dem ersten und dem zweiten Magnet- sensorarray 26, 46 angeordnet ist.

Mit Vorteil ist somit eine kompakte Magnetfeldsensoranordnung vorgesehen, die vier magnetfeldsensitive Elemente 23, 24, 43, 44 und zwei Magnetfeldauswerteschaltungen 25, 45 sowie eine VerknüpfungsSchaltung 10 aufweist. Aufgrund der Redundanzen kann mit Vorteil ein Ausgangssignal mit einer hohen Sicher- heit gegenüber Störungen oder Ausfällen abgegeben werden.

Figur 6 zeigt in einer dreidimensionalen Ansicht als beispielhafte Weiterbildung des Querschnittes in Figur 1 den

ersten und den zweiten Magnetfeldsensorkörper 20, 40, die beide als näherungsweise gleich große Körper ausgebildet sind. Die beiden Magnetfeldsensorkörper 20, 40 sind rechteckig ausgebildet und sind mittels eines Abstandskörpers 3, welcher von dem ersten Magnetfeldsensorkörper 20 verdeckt ist, beabstandet.

Bonddrähte 6, 6' verbinden den zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 mit Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5. Entsprechend ver- binden Bonddrähte 7, 7' den ersten Magnetfeldsensorkörper 20 mit Anschlüssen auf dem Trägerkörper 5. Eine Verbindungsschicht 8 findet sich nicht nur zwischen dem Trägerkörper 5 und dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40, sondern bedeckt einen Teil der Chipkante des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 40. Die Verbindungsschicht 8 ist in dieser beispielhaften

Magnetfeldsensoranordnung als Silberleitfähigkeitskleber ausgebildet.

Beide Magnetfeldsensorkörper 20, 40 sind somit in dieser An- sieht mit ihrer jeweils ersten Hauptfläche 21, 41 dem Betrachter zugewandet .

Mit Vorteil sind sowohl der erste Magnetfeldsensorkörper 20 als auch aufgrund des Abstandkörpers 3 der zweite Magnetfeld- sensorkörper 40 mit Bonddrähten 6, 6 ¹ , I ₁ 7' auf ihrer jeweiligen ersten Hauptseite 21, 41 mit dem Trägerkörper 5 elektrisch leitend verbunden.

Figur 7 zeigt Konturlinien, welche aus einer Fotografie eines Querschliffes extrahiert wurden, welche einen Querschnitt einer beispielhaften Magnetfeldsensoranordnung zeigt. Figur 7 zeigt den ersten Magnetfeldsensorkörper 20, der auf dem Abstandskörper 3 aufgebracht ist. Der Abstandskörper 3 ist wie-

derum auf dem zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 aufgebracht. Der zweite Magnetfeldsensor 40 ist wiederum auf dem Trägerkörper 5 angeordnet. In den Winkeln zwischen dein zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 und dem Trägerkörper 5 ist Material der Verbindungsschicht 8, welche sich im übrigen zwischen diesen beiden Körpern 5, 40 befindet, sichtbar.

In dieser beispielhaften Magnetfeldsensoranordnung ist für die Dicke des Abstandskörpers 3 ein kleinerer Wert als für die Dicke des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 20, 40 gewählt, wobei letztere beispielsweise 250 um betragen kann.

Der erste und der zweite Magnetfeldsensorkörper 20, 40 sowie der Abstandskörper 3 sind aus Silizium realisiert. Die in dem Querschnitt gezeigte laterale Abmessung des Abstandskörpers 3 ist geringer als die laterale Abmessung des ersten und des zweiten Magnetfeldsensorkörpers 20, 40.

Die Magnetfeldsensoranordnung ist in einem Quad Fiatback No- Lead Logic Package 11 gehaust, das ein Polymer 4 aufweist, welches den ersten Magnetfeldsensorkörper 20, den Abstandskörper 3 und den zweiten Magnetfeldsensorkörper 40 umschließt, siehe auch Figur 1.

Mit Vorteil sind somit die beiden Magnetfeldsensorkörper 20, 40 sehr gut eingeschlossen und vor mechanischer Belastung geschützt. Mit Vorteil weist der Abstandskörper 3 dasselbe Material, nämlich Silizium, wie die beiden Magnetfeldsensorkör- per 20, 40 auf, sodass er denselben Temperaturkoeffizienten für die Ausdehnung aufweist. Somit verursacht der Abstandskörper 3 bei Temperaturänderungen keinen mechanischen Stress in den beiden Magnetfeldsensorkörpern 20, 40. Mit Vorteil er-

möglicht es die verglichen mit den beiden Magnetfeldsensorkörpern 20, 40 kleinere laterale Abmessung des Abstandskör- pers 3, dass auch der zweite Magnetfeldsensorkörper 40 mit Bonddrähten kontaktierbar ist.

Bezugszeichenliste

1 Stapelanordnung

2 Magnet 3 Abstandskörper

4 Magnetfeldsensoranordnung

5 Trägerkörper 6 , 6 ' , 7 , 7 ' Bonddraht

8 Verbindungsschicht 9 Halbleiterkörper

10 Verknüpfungsschaltung

11 Quad Fiatpack No-Lead Logic Package

12 , 12 ' Löthöcker

13, 14 Anschluss 15, 16 Leiterbahn

17 Durchkontaktierung

18 erste Hauptseite

19 zweite Hauptseite

20 erster Magnetfeldsensorkörper 21 erste Hauptfläche

22 zweite Hauptfläche

23 erstes magnetfeldsensitives Element 23', 24, 24' weiteres magnetfeldsensitives Element 25 erste Magnetfeldauswerteschaltung 26 erstes Magnetsensorarray

27 leitende Verbindung

40 zweiter Magnetfeldsensorkörper

41 erste Hauptfläche

42 zweite Hauptfläche 43 zweites magnetfeldsensitives Element

44 weiteres magnetfeldsensitives Element

45 zweite Magnetfeldauswerteschaltung

46 zweites Magnetsensorarray

47 , 47 ' leitende Verbindung

50 Polymer

80, 81 Zwischenschicht

82 weitere Verbindungsschicht ASl erstes analoges Signal

AS2 zweites analoges Signal

B Magnetfeld

D Abstand

DIAl erstes Diagnosesignal DIA2 zweites Diagnosesignal

DSl erstes digitales Signal

DS2 zweites digitales Signal

MSl erstes magnetfeldabhängiges Signal

MS2 zweites magnetfeldabhängiges Signal N Nordpol

S Südpol

Zl, Z2 Abstand