发明名称 磁电阻感应装置及系统与用以决定流体中磁性质点之密度之方法
摘要 本发明揭示一种磁电阻感应装置及系统与用以决定流体中磁性质点之密度之方法。该磁电阻感应装置包括一基板,其具有一分层结构用以支援一流体。该分层结构具有在一第一层中的一第一表面区域和在另一第二层中的一第二表面区域,以及用以侦测该流体中至少一磁性质点之磁场的一磁电阻元件,该磁电阻元件系位于该第一与第二表面区域之间一过渡附近并且至少面对一表面区域。本文也将说明一相应之系统与方法。
申请公布号 TWI290225 申请公布日期 2007.11.21
申请号 TW091137683 申请日期 2002.12.27
申请人 皇家飞利浦电子股份有限公司 发明人 曼诺 威廉 约瑟 普林斯;雷因德 寇胡恩
分类号 G01N27/72(2006.01) 主分类号 G01N27/72(2006.01)
代理机构 代理人 陈长文 台北市松山区敦化北路201号7楼
主权项 1.一种磁电阻感应装置,包括一基板(1),其具有一分 层结构(2)用以支援一流体(3),该分层结构(2)具有在 一第一层中的一第一表面区域(4)和在另一第二层 中的一第二表面区域(5),以及用以侦测该流体(3)中 至少一磁性质点(7)之磁场的一磁电阻元件(6),该磁 电阻元件系位于该第一与第二表面区域之间一过 渡(8)附近并且至少面对一表面区域,其中在该磁电 阻元件(6)上之第一表面区域(4)与第二表面区域(5) 有一实质上垂直凸起的情形中,在该磁电阻元件(6) 与该第一表面区域(4)之间存在一重叠(9)。 2.如申请专利范围第1项之磁电阻感应装置,其中该 磁电阻元件(6)系围绕该过渡(8),外观系实质上垂直 凸起。 3.如申请专利范围第1项之磁电阻感应装置,其中该 过渡(8)具有一阶梯状轮廓。 4.如申请专利范围第1或2项之磁电阻感应装置,其 中该磁电阻感应装置具有一惠斯登(Wheatstone)电桥 配置,其包含位于该基板(1)上的磁电阻元件。 5.如申请专利范围第1项之磁电阻感应装置,其中存 在一第二分层结构(11),该第二分层结构在一第三 层中具有一第三表面区域(14)以及在一第四层中具 有一第四表面区域(15),并且对应该第二分层结构( 11)的一第二磁电阻元件(6')系位于该第三与第四表 面区域之间一过渡(8')附近并且至少面对该第三表 面区域(14)。 6.如申请专利范围第1或5项之磁电阻感应装置,其 中该磁电阻装置(6)系存在于该基板(1)上。 7.如申请专利范围第1项之磁电阻感应装置,其中该 结构表面(4、5)系由复数个位置彼此平行的凹槽(12 )形成。 8.如申请专利范围第7项之磁电阻感应装置,其中该 结构表面(4、5)系彼此顶部堆叠,形成一三维通道 阵列。 9.一种用以决定流体中磁性质点之密度之系统,该 系统包括如申请专利范围第1项之磁电阻感应装置 。 10.如申请专利范围第9项之系统,进一步包括用以 侦测该等磁电阻感应装置之一磁电阻变化的一电 路(30),该电路系存在于该基板中。 11.如申请专利范围第9或10项之系统,进一步包括用 以产生一磁场的构件(40)。 12.一种使用如申请专利范围第1项之装置用以决定 流体中磁性质点之密度之方法,该方法包括以下步 骤: -在该分层结构(2)上提供包含磁性质点(7)的一流体 (3) -施加一磁场 -施加该磁场同时,感应该磁电阻元件(6) -比较来自该磁电阻元件(6)的输出信号与不存在一 施加场时所取得的一参考信号,从而决定磁性质点 (7)的体积密度。 13.如申请专利范围第12项之方法,其包括以下步骤: -感应对应于另一第二分层结构(11)的一第二磁电 阻元件(6'),该另一分层结构具有在一第三层中的 一第三表面区域(14)和在一第四层中的一第四表面 区域(15) -比较来自于对应该第一分层结构(2)和第二分层结 构(11)的磁电阻元件(6、6')的输出信号,并将该类信 号与不存在一施加场时决定的信号相比较,从而决 定磁性质点(7)的体积密度和表面密度。 14.如申请专利范围第13项之方法,其包括以下步骤: -在提供该流体之前,在该分层结构的第一表面上 提供具有一结合位置的一探针区域(50), -感应对应于一另一第三分层结构(18)的一第三磁 电阻元件(6"),该另一第三分层结构(18)具有在一第 五层中的一第五表面区域(19)和在一第六层中的一 第六表面区域(20),以及 -比较存在及不存在该施加场时来自对应于该第一 、第二和第三分层结构的磁电阻装置(6、6'、6")的 输出信号,从而决定存在于该第二表面(5)上的磁性 质点之体积密度和表面密度以及存在于该第一表 面(4)上探针区域中的磁性质点之表面密度。 15.如申请专利范围第12、13或14项之方法,其中该流 体系血液。 16.如申请专利范围第12、13或14项之方法,其中该流 体系尿液。 17.一种于一流体中一目标耦合的磁性质点之侦测 浓度之方法,使用如申请专利范围第1至8项中其中 任何一项之磁电阻感应装置,该方法包括以下步骤 : -在该分层结构(2)上提供包含该目标的一流体(3) -施加一磁场 -施加该磁场同时,感应该磁电阻元件(6);及 -比较来自该磁电阻元件(6)的输出信号与不存在一 施加场所取得的一参考信号,从而决定磁性质点(7) 的体积密度。 18.如申请专利范围第17项之方法,其中该流体系血 液。 19.如申请专利范围第17项之方法,其中该流体系尿 液。 20.如申请专利范围第9项之系统,其中该系统系一 血液测试器。 图式简单说明: 图1系根据本发明之磁电阻感应装置的一示意断面 图。 图2系根据本发明之磁电阻感应装置的一示意顶视 图。 图3显示在一GMR感应元件平面中毫微质点之磁场的 x成分。 图4系具有磁性质点一体积密度和表面密度的磁电 阻感应装置的一示意断面图。 图5显示根据本发明之多层GMR感应元件对一施加场 的回应。 图6显示在复数个磁性感应元件之上的一多步骤结 构。 图7系根据本发明之系统的一示意断面图。 图8显示其表面区域在第一至第六层中的一分层结 构的一断面图。
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