Stand der Technik Der Giant Magneto-Resistive Effekt (GMR-Effekt) lässt sich in Form sogenannter Spin- Valve-Strukturen (Spin-Ventile oder"Spin-Valves") für die Winkelsensierung nutzen.

Dies ist beispielsweise in WO 00/79298 oder in EP 0 905 523 A2 beschrieben.

GMR-Spin-Valves bestehen im Kern aus zwei ferromagnetischen Dünnschichten mit ei- ner resultierenden Magnetisierung in, bzw. m2, die durch eine dazwischen liegende, nicht magnetische Dünnschicht voneinander getrennt sind. Der elektrische Widerstand R (a) eines solchen Schichtsystems zeigt dann cosinusförmige Abhängigkeit von dem Winkel a zwischen der Richtung der Magnetisierung mi und der Richtung der Magnetisierung m2 der Art : R (a) = R-0, 5'ORGMR cos (a).

Die maximale relative Widerstandsänderung ARGMRR bezeichnet dabei GMR-Effekt und beträgt typischerweise 5 % bis 15%.

GMR-Spin-Valve-Schichtsysteme werden im Übrigen meist mittels Kathodenzerstäu- bung der jeweiligen Materialien abgeschieden, und dann mittels üblicher Photolithogra- phieverfahren und Ätztechniken strukturiert.

Wesentlich fir die beabsichtigte Spin-Valve-Funktion ist eine starre, durch ein von Au- ßen auf das Schichtsystem einwirkendes Magnetfeld, das insbesondere hinsichtlich sei- ner Richtung und/oder Stärke detektiert werden soll, zumindest näherungsweise nicht veränderbare Richtung der Magnetisierung ml der ersten ferromagnetischen Schicht, des sog. Reference Layer (RL) oder Referenzschicht, und eine sich leicht zumindest nähe- rungsweise parallel zu dem äußeren Magnetfeld orientierende Richtung der Magnetisie- rung m2 der zweiten ferromagnetischen Schicht, des sog. Free Layer (FL) oder Detekti- onsschicht. Um beides zu erreichen, werden zum einen die beiden ferromagnetischen Schichten durch eine ausreichende Dicke der nichtmagnetischen Zwischenschicht, des sogenannten Non-Magnetic Layer (NML), von typischerweise einigen Nanometern mag- netisch entkoppelt, und die Magnetisierung der Referenzschicht (RL) z. B. durch eine zu- sätzliche, direkt benachbarte antiferromagnetische Schicht, einen sogenannten natürli- chen Antiferromagneten (AF), und deren gegenseitige magnetische Kopplung durch Austauschwechselwirkung fixiert ("gepinnt").

Dies ist schematisch in Figur la dargestellt, wo das GMR-Schichtsystem oder GMR-Sen- sorelement unter dem Einfluss eines Magnetfeldes eines Gebermagneten steht.

Eine weiter verbesserte Stabilisierung der Referenzmagnetisierung erzielt man durch Hinzufügen eines zusätzlichen sogenannten synthetischen oder"künstlichen"Antiferro- magneten (SAF). Dieser SAF besteht entsprechend Figur lb aus zwei ferromagnetischen, über eine nichtmagnetische Zwischenschicht stark antiferromagnetisch gekoppelten Schichten. Diejenige dieser beiden ferromagnetischen Schichten, die direkt neben bzw. auf dem natürlichen Antiferromagneten AF liegt, wird als Pinned Layer (PL) bezeichnet, da ihre Magnetisierung Mp infolge der Kopplung an den natürlichen Antiferromagnet (AF) fixiert ("gepinnt") wird. Die zweite ferromagnetische Schicht des SAF, deren Mag- netisierung MR derjenigen des Pinned Layer (PL) infolge der antiferromagnetischen Kopplung entgegengesetzt orientiert ist, dient als Referenzschicht (RL) für das oben be- reits beschriebene GMR-Spin-Valve-Schichtsystem.

Um das winkelabhängige Nutzsignal zu extrahieren, werden bei einem GMR- Sensorelement gemäß dem Stand der Technik vier Spin-Valve-Widerstandselemente z.

B. mittels Aluminium-Dünnschichtleiterbahnen zu einer Wheatstone'schen Brücken- schaltung (Wheatstone-Vollbrücke) zusammengeschaltet. Die maximale Signalamplitude erhält man bei entsprechend Figur 2 entgegengesetzt orientierten Referenzmagnetisie- rungen MR der Brückenwiderstände innerhalb der Halbbrücken und gleich orientierten Referenzmagnetisierungen MR der in der Vollbrücke diagonal liegenden Widerstände.

Ein GMR-Winkelsensor besitzt in der Regel noch eine zweite Vollbrücke aus GMR- Widerständen, deren Referenzrichtungen, wie in Figur 2 gezeigt, relativ zu denen der ersten Vollbrücke um 90° verdreht sind. Das von der zweiten Vollbrücke bereitgestellte Signal Us ; n ist dadurch relativ zu dem Signal der ersten Vollbrücke Ouzos um 90° phasen- verschoben.

Durch Arcustangensbildung bzw. dementsprechende Algorithmen (z. B. CORDIC-Algo- rithmus) wird dann aus den beiden cosinus-bzw. sinusförmigen Brückensignalen Us ; n, Ueos der über eine volle 360°-Umdrehung eindeutige Winkel a zu der Richtung eines äu- ßeren Magnetfeldes B bestimmt.

Die unterschiedlichen Referenz-Magnetisierungsrichtungen gemäß Figur 2 werden z. B. dadurch realisiert, dass die einzelnen GMR-Brückenwiderstände lokal auf eine Tempe- ratur T oberhalb der Blockingtemperatur (Neel-Temperatur) der antiferromagnetischen Schicht (AF) jedoch unterhalb der Curie-Temperatur der ferromagnetischen Schichten (PL, RL) gemäß Fig. la bzw. Fig. lb erhitzt werden, so dass die antiferromagnetische Spin-Ordnung in der antiferromagnetischen Schicht aufgehoben wird, und danach in ei- nem äußeren Magnetfeld geeigneter Feldrichtung abgekühlt werden. Bei dem dabei er- folgenden erneuten Ausbilden der antiferromagnetischen Ordnung wird die aus der Aus- tauschwechselwirkung an der Grenzfläche von antiferromagnetischer Schicht (AF) und benachbarter ferromagnetischer Schicht (PL) resultierende Spin-Konfiguration eingefro- ren. Folglich wird die Richtung der Magnetisierung der benachbarten ferromagnetischen Schicht (Pinned Layer PL) fixiert. Das lokale Aufheizen der GMR-Brückenwiderstände kann z. B. mittels eines kurzen Laser-oder Strompulses erfolgen. Der Strompuls kann da- bei direkt durch die GMR-Leiterstruktur oder/und einen zusätzlichen Heizleiter getrieben werden.

Bei bekannten GMR-Winkelsensoren wird die Referenzmagnetisierung MR der einzelnen Brückenwiderstände entweder parallel oder senkrecht zu der Richtung der streifenförmig strukturierten GMR-Widerstandselemente gewählt. Dies dient dazu, den Einfluss der Formanisotropie gering zu halten. Weiterhin werden die streifenförmig strukturierten GMR-Widerstandselemente innerhalb einer Vollbrücke gemäß Fig. 2 bevorzugt parallel ausgerichtet. Dies dient der Unterdrückung eines Signalbeitrags aufgrund eines überla- gerten Anisotrop-Magnetoresistiven Effekts (AMR-Effekt). Der AMR-Signalbeitrag be- ruht dabei auf einer Abhängigkeit des elektrischen Widerstands von dem Winkel a zwi- schen der Strom-und der Magnetisierungsrichtung der Form : R (S) = R + 0, 5. A-cos (2-. 9) Werden dagegen die GMR-Widerstände innerhalb einer Halbbrücke mit orthogonaler Ausrichtung ihrer GMR-Streifen realisiert, wie dies beispielsweise in Figur 10 in WO 00/79298 der Fall ist, dann wird der AMR-Signalbeitrag sogar maximal begünstigt. Das wirkt sich verschlechternd auf die Winkelgenauigkeit des GMR-Winkelsensors aus.

Vorteile der Erfindung Aus den genannten Gründen weisen daher bekannte GMR-Winkelsensoren keine rotati- onssymmetrische Annordnung der Brückenwiderstände auf. Beide Vollbrücken sind vielmehr üblicherweise lateral nebeneinander angeordnet. Dadurch ergibt sich als Folge der fehlenden Rotationssymmetrie eine erhöhte Empfindlichkeit bekannter Sensoren be- züglich der Richtungsinhomogenität des Geberfeldes, d. h. des von Außen einwirkenden Magnetfeldes, sowie bezüglich Temperaturgradienten.

Dadurch, dass bei bekannten GMR-Winkelsensoren die Pinning-bzw. Referenzrichtung innerhalb eines Brückenwiderstandes stets einen festen Winkel zur Streifenrichtung auf- weist, bieten diese Sensoren weiter nicht die Möglichkeit, formanisotropiebedingte Ein- flüsse auf das Pinningverhalten und diesbezügliche Nachteile auf die Winkelsensie- rungsgenauigkeit auszugleichen.

Für einen 360° erfassenden Winkelsensor ist eine Rotationssymmetrie im Sensordesign hingegen sehr vorteilhaft, um nicht bereits durch eine Unsymmetrie in der Anordnung der einzelnen GMR-Widerstandselemente zusätzliche richtungsabhängige Winkelfehler- beiträge zu erhalten.

Durch die erfindungsgemäße, rotationssymmetrische Anordnung der GMR- Widerstandselemente in den beiden Wheatstone-Brücken wird daher sowohl eine redu- zierte Empfindlichkeit gegenüber Feldrichtungs-und Temperaturinhomogenitäten er- reicht, als auch ein unerwünschter AMR-Signalbeitrag unterdrückt und weiterhin der Formanisotropie-Einfluss auf das Pinningverhalten und die Winkelsensierungsgenauig- keit des GMR-Sensorelementes reduziert.

Besonders vorteilhaft ist weiter, wenn neben der rotationssymmetrischen Anordnung der GMR-Widerstandselemente in den beiden Wheatstone-Brücken eine ineinander ver- schachtelte Anordnung dieser Widerstände gewählt wird. Dies führt zu einer weiter re- duzierten Empfindlichkeit gegenüber Feldrichtungs-und Temperaturinhomogenitäten.

Die Unterdrückung des störenden AMR-Signalbeitrags wird durch eine zusätzliche Auf- teilung eines jeden einzelnen GMR-Brückenwiderstandselementes in zwei gleiche Hälf- ten oder Teilbrückenwiderstände mit orthogonal zu einander orientierten GMR- Streifenrichtungen erreicht. Dies führt insbesondere auch zu einer Erhöhung der Win- kelmessgenauigkeit. Vorteilhaft ist in diesem Zusammenhang weiter, dass sich dadurch, dass die Richtung der streifenförmig strukturierten GMR-Widerstandselemente ("GMR- Streifenrichtung") bei jeweils einem der beiden Teilbrückenwiderstände parallel und bei dem jeweils anderen Teilbrückenwiderstand senkrecht zur Pinning-bzw. Referenzrich- tung gewählt wird, eine Mittelung des Einflusses von zur Streifenrichtung paralleler und senkrechter Pinningrichtungen innerhalb eines jeden der GMR-Brücken- widerstandselemente einstellt. Das Pinningverhalten ist dann wiederum für alle zweitei- ligen GMR-Brückenwiderstandselemente identisch (Mittelung über jeweils beide Teile).

In diesem Fall weisen die beiden Brückenausgangssignale Ul, U2 zudem vorteilhaft zu- einander eine 45°-Phasenverschiebung auf.

Falls die GMR-Widerstandselemente eine Pinning-bzw. Referenzrichtung aufweisen, die zumindest näherungsweise unter 45° zu der Richtung der streifenförmig strukturierten GMR-Widerstandselemente gewählt ist, führt dies vorteilhaft zu einem identischen Pin- ningverhalten der einzelnen GMR-Widerstandselemente, d. h. insbesondere zu einer ver- besserten Signalstabilität und Langzeitstabilität des GMR-Sensorelementes. In diesem Fall besitzen die beiden Brückenausgangssignale Ul, U2 zudem zueinander eine 45°- Phasenverschiebung.

Um einen beliebigen Winkel 9 gegeneinander phasenverschobenen Brückenausgangssig- nale Ul, U2, wobei (p bevorzugt 45° ist oder um 45'liegt, können schließlich vorteilhaft durch eine Koordinatentransformation auf orthogonale Signale mit 90°-Phasenver- schiebung abgebildet werden. Aus letzteren kann dann durch Arcustangensbildung bzw. einen entsprechenden Algorithmus, beispielsweise den CORDIC-Algorithmus, der ge- suchte Winkel a zu der Richtung des äußeren Magnetfeldes B bestimmt werden.

Die Koordinatentransformation bietet darüber hinaus den Vorteil, dass herstellungsbe- dingte Schwankungen der Phasendifferenz der beiden Brückenaussignale Ul, U2 bei der Abbildung auf die orthogonalen Signale kompensierbar sind.

Zeichnungen Es zeigt Figur la einen vereinfachten GMR-Spinvalve-Schichtaufbau mit zwei ferromag- netischen Schichten RL und FL mit den Magnetisierungen mi und m2, einer nichtmagne- tischen Zwischenschicht NML sowie einer antiferromagnetischen Schicht AF. Letztere dient zum Fixieren (Pinnen) der Referenzmagnetisierung mi. Daneben ist ein Gebermag- net zur Erzeugung eines äußeren Magnetfeldes B vorgesehen. Der Winkel a bezeichnet den Winkel zwischen Feld-bzw. Magnetisierungsrichtung der freien ferromagnetischen Schicht (FL) und damit auch der Richtung des äußeren Magnetfeldes B in der Ebene des GMR-Sensorelementes und der Referenzmagnetisierungsrichtung.

Die Figur lb zeigt ein GMR-Spinvalve-Schichtsystem mit einem natürlichen Antiferro- magneten AF und einem zusätzlichen synthetischen Antiferromagneten SAF sowie einer weiteren nichtmagnetischen Zwischenschicht NML und einer ferromagnetischen freien Schicht FL.

Die Figur 2 zeigt ein Ersatzschaltbild für ein Winkelsensorelement auf der Grundlage des GMR-Effektes mit zwei Vollbrücken (Wheatstone'schen Brückenschaltungen), wobei die Referenzmagnetisierungen MR innerhalb der beiden Brücken paarweise entgegengesetzt orientiert und von Brücke zu Brücke um 90° gegeneinander verdreht sind. Die Richtung der Referenzmagnetisierung MR ist weiter parallel oder senkrecht zu der Richtung der einzelnen, streifenförmig strukturierten GMR-Widerstandselemente, die beispielsweise gemäß Figur la oder Figur lb aufgebaut sind. Diese"Streifenrichtung"wird durch die angedeutete Streifenschar innerhalb der einzelnen GMR-Widerstandselemente repräsen- tiert. Daneben ist in Figur 2 die Richtung eines äußeren Magnetfeldes B angegeben, das mit einer Referenzrichtung den mit dem GMR-Sensorelement zu messenden Winkel a einschließt. Die Referenz-oder Nullrichtung wird dabei durch die Wahl der Referenz- magnetisierungsrichtungen in den beiden Vollbrücken definiert, von denen eine als sin- Vollbrücke und eine als cos-Vollbrücke ausgebildet ist.

Die Figur 3 zeigt eine rotationssymmetrische Anordnung mäandrierender, ineinander verschachtelter GMR-Brückenwiderstandselemente I/1 bis I/4 (Brücke I) und II/1 bis II/4 (Brücke II). Dabei sind die Richtungen der Referenzmagnetisierung (siehe eingetragene Pfeile in Figur 3) in Brücke 1 jeweils unter 45'zur Richtung der einzelnen, streifenför- mig strukturierten GMR-Widerstandselemente orientiert, und die Referenzmagnetisie- rungsrichtungen in Brücke II jeweils um 45° gegenüber denjenigen in Brücke 1 gedreht.

Daneben ist in Figur 3 die Richtung eines äußeren Magnetfeldes B angegeben, das mit einer Referenzrichtung den mit dem GMR-Sensorelement zu messenden Winkel a ein- schließt. Die Referenz-oder Nullrichtung ist dabei durch die Wahl der Referenzmagneti- sierungsrichtungen in Brücke 1 und Brücke II definiert, wobei die Brücke 1 einen cosinus- förmigen Signalverlauf über den Winkel a liefern soll.

Die Figur 4 zeigt ein Ersatzschaltbild zu dem Layout des GMR-Sensorelement gemäß Fi- gur 3. Die Pinning-bzw. Referenzmagnetisierungsrichtung MR ist dabei jeweils unter 45° zur GMR-Streifenrichtung, die erneut analog Figur 2 durch die innerhalb der einzelnen GMR-Widerstandselemente eingezeichnete Streifenschar angegeben ist, orientiert, und in Brücke II zusätzlich um 45° gegenüber derjenigen in Brücke 1 gedreht. Es ergibt sich eine Verstärkung des AMR-Signalbeitrags infolge zueinander orthogonaler Streifenrichtungen der Widerstände jeder Halbbrücke.

Die Figur 5a zeigt GMR-Sensorausgangssignale Ul und U2 mit 45°-Phasenunterschied gemäß einer Pinning-bzw. Referenzmagnetisierungsrichtung MR unter 45° zur Streifen- richtung entsprechend Figur 3 bzw. 4. Die Figur 5b zeigt entsprechend transformierte, zueinander orthogonale GMR-Sensorsignale UCO5 und US ;" mit 90°-Phasenunterschied.

Der AMR-Signalbeitrag ist in Figur 5a und Figur 5b nicht dargestellt. Auf der x-Achse ist in Figur 5a bzw. Figur 5b jeweils die Richtung des äußeren Magnetfeldes B in Grad, d. h. der Winkel a, aufgetragen, während auf der y-Achse bei Figur 5a das GMR- Sensorausgangssignal in mVolt/Volt und bei Figur 5b das transformierte GMR- Sensorsignal in mVolt/Volt aufgetragen ist.

Die Figur 6 zeigt eine rotationssymmetrische, zumindest näherungsweise kreisförmige o- der achteckige, ineinander verschachtelte Anordnung mäandrierender GMR-Brücken- widerstandselemente, wobei eine Unterdrückung des AMR-Signalbeitrags durch Auftei- lung eines jeden der einzelnen Brückenwiderstandselemente in zwei gleiche Hälften mit zueinander orthogonaler Streifenrichtungen vorgenommen wurde.

Die Figur 7 zeigt ein Ersatzschaltbild zu dem Layout der GMR-Widerstandselemente gemäß Figur 6. Eine Unterdrückung des AMR-Signalbeitrags wird hier durch Aufteilung jedes Brückenwiderstandselementes 1/1, I/2 bis 11/4 in zwei Hälften a und b mit zueinan- der orthogonalen GMR-Streifenrichtungen erreicht. Die jeweilige Pinning-bzw. Refe- renzmagnetisierung MR ist unter 45° zur jeweiligen GMR-Streifenrichtung orientiert.

Letztere wird durch die innerhalb der einzelnen GMR-Widerstandselemente eingezeich- nete Streifenschar angegeben.

Die Figur 8 zeigt ein Ersatzschaltbild zu dem Layout der GMR-Widerstandselemente gemäß Figur 6 mit zu Figur 7 alternativen Pinning-bzw. Referenzmagnetisierungsrich- tungen MR unter 0° und 90° zur GMR-Streifenrichtung bei jedem der einzelnen Brü- ckenwiderstände 1/1, I/2 bis I/4. Eine Mittelung des Einflusses der Pinningrichtung er- folgt hier durch zur GMR-Streifenrichtung sowohl parallele als auch senkrechte Pinning- bzw. Referenzmagnetisierungsrichtung innerhalb jedes zweiteiligen Brückenwiderstan- des I/1, I/2 bis I/4.

Ausführungsbeispiele a. ) rotationssymmetrische Anordnung Die Figur 3 zeigt eine mögliche rotationssymmetrische Anordnung von insgesamt acht Brückenwiderstandselementen zweier Vollbrücken (Wheatstone-Brücken). Im Gegensatz zu AMR-Sensoren, bei denen die Referenzrichtung durch die Stromrichtung, die durch die Streifenrichtung definiert wird, gegeben ist, wird bei dem GMR-Winkelsensor die Referenzrichtung durch die Richtung der Magnetisierung der Referenzschicht (RL) defi- niert. Prinzipiell kann die Pinning-bzw. Referenzrichtung dabei beliebig gewählt wer- den, um jedoch bei allen Brückenwiderstandselementen das selbe Pinningverhalten zu erhalten, wird hier eine Orientierung der Pinning-bzw. Referenzrichtung unter 45° zur Streifenrichtung gewählt. Verdeutlicht wird dies weiter in Figur 4, wo neben der Strei- fenrichtung (Streifenschar innerhalb der Widerstandssymbole) auch die Richtung der Re- ferenzmagnetisierung MR angegeben ist. b. ) Abbildung auf orthogonale Signale Im Fall einer Pinningrichtung oder Richtung der Referenzmagnetisierung unter 45° zur GMR-Streifenrichtung weisen die beiden Brückenausgangssignale Ul und U2 gemäß Fi- gur 5a nicht die übliche Phasenverschiebung von 90°, sondern nur eine 45°- Phasenverschiebnung auf. Diese Signale Ul, U2 können jedoch auf einfache Weise auf die orthogonalen, cosinus-und sinusförmigen Signale gemäß Figur 5b transformiert wer- den. Hierzu wird in einer Sensor-Auswertelektronik folgende Transformation durchge- führt : Hierbei bezeichnet (p die Phasenverschiebung des zweiten Brückensignals relativ zu dem ersten Brückensignal. Diese Phasenverschiebung kann prinzipiell beliebig gewählt wer- den, es wird jedoch bevorzugt eine Phasenverschiebung von 45° eingestellt.

Aus den mittels dieser Transformation erhaltenen cosinus-und sinusförmigen Signalen gemäß Figur 5b kann durch Arcustangens-Bildung bzw. durch Anwendung eines ent- sprechenden Algorithmus wie z. B. des CORDIC-Algorithmus in der Sensor- Auswerteelektronik der Winkel oc bestimmt werden : a = arctarl mesa Die Implementation dieser Koordinatentransformation bietet weiter den wichtigen Vor- teil, dass herstellungsbedingte Schwankungen der Phasenverschiebung der beiden Brü- ckensignale Ul, U2 sensorspezifisch bei der Abbildung auf orthogonale Signale (90°- Phasenverschiebung) erfasst und kompensiert werden können. Dazu wird beispielsweise bei einem Offset-und Amplitudenabgleich der Signale Ul, U2 am Ende einer Produkti- onslinie auch diese Phasenverschiebung (p beispielsweise mittels Fourieranalyse der bei- den Brückensignale Ul, U2 bestimmt, und in der Sensor-Auswerteelektronik gespeichert. c. ) rotationssymmetrische Anordnung mit Unterdrückung des AMR-Signalbeitrags Die in Figur 3 dargestellte Widerstandsanordnung begünstigt den AMR-Signalbeitrag, da die GMR-Streifenrichtungen der beiden Brückenwiderstände einer jeden Halbbrücke orthogonal zu einander stehen. Dieser Nachteil kann vermieden werden, indem man ge- mäß der bevorzugten, ebenfalls rotationssymmetrischen Anordnung gemäß Figur 6 jeden Brückenwiderstand aus zwei gleichen Hälften mit senkrecht zueinander stehenden GMR- Streifenrichtungen zusammensetzt. Durch die Reihenschaltung der beiden Teilwiderstän- de mit jeweils identischer Referenzmagnetisierung MR wird dann der AMR-Anteil her- ausgefiltert, während der GMR-Signalanteil infolge bei beiden Teilwiderständen identi- scher Richtung der Referenzmagnetisierung MR unverändert bleibt. Verdeutlicht wird dieser Sachverhalt durch folgende Beziehung für ein zweiteiliges GMR-Brückenwider- standselement : ) = . (-0, 5. A-cos () + 0, 5. A. cos (2<)) v l. Teilwiders tan d +. (-0, 5. M-cosM+0, 5. A-cos (2 (-90°))) 2. Teihviders tan d = R 0, 5 ARCMR cos (a) Hierbei bezeichnet a den Winkel zwischen Feld-bzw. Magnetisierungsrichtung der frei- en ferromagnetischen Schicht (FL) und der Referenzmagnetisierungsrichtung ; 9 be- zeichnet den Winkel zwischen Feld-bzw. Magnetisierungsrichtung der freien Schicht (FL) und der GMR-Streifenrichtung des ersten Teilwiderstands. Die Streifenrichtung des zweiten Teilwiderstands ist um-90° zu der des ersten Teilwiderstands gedreht. d. ) Pinningverhalten Die Figur 7 verdeutlicht die Aufteilung der Brückenwiderstände in jeweils zwei Hälften mit zueinander orthogonalen Streifenrichtungen jedoch identischer Referenzmagnetisie- rungsrichtung MR. Prinzipiell kann die Pinningrichtung bzw. die Richtung der Referenz- magnetisierung MR beliebig gewählt werden. Bevorzugt ist jedoch ein Winkel von 45° zur jeweiligen Streifenrichtung, denn dadurch wird für alle Teilwiderstände ein identi- sches Pinningverhalten erreicht.

Alternativ kann auch eine Pinningrichtung oder eine Richtung der Referenzmagnetisie- rung MR eingestellt werden, die bei jeweils einem der beiden Teilwiderstände parallel zur Streifenrichtung und bei dem jeweils anderen Teilwiderstand senkrecht zur Streifen- richtung orientiert ist. Dadurch wird zwar bei den einzelnen Teilwiderständen ein unter- schiedliches, jedoch bei jedem der Brückenwiderstandselemente in Form einer Reihen- schaltung der beiden Teilwiderstände insgesamt wiederum ein identisches Pinning- verhalten erreicht.

Diese Wahl der Pinning-bzw. Referenzmagnetisierungsrichtung bietet gegenüber be- kannten Sensoren den Vorteil, das innerhalb eines jeden Brückenwiderstandselementes über das unterschiedliche Pinningverhalten von paralleler und senkrechter Ausrichtung der Pinning-bzw. Referenzmagnetisierungsrichtung zur GMR-Streifenrichtung gemittelt wird.

Der beschriebene 360° GMR-Winkelsensor eignet sich besonders zur Detektion der Absolut- position der Nockenwelle oder der Kurbelwelle in einem Kraftfahrzeug, insbesondere bei ei- nem nockenwellenfreien Motor mit elektrischer oder elektrohyraulischer Ventilsteuerung, einer Motorlage eines elektrisch kommutierten Motors oder einer Detektion einer Scheibenwischer- stellung, oder in der Lenkwinkelsensorik in Kraftfahrzeugen.