DE102008039425A1 - Thin film electrical component i.e. sensor, arrangement for detection of beads on even receiving area of biochip, during e.g. examining of biological process in area of medical supply, involves assigning circuit of lines to matrix - Google Patents

Thin film electrical component i.e. sensor, arrangement for detection of beads on even receiving area of biochip, during e.g. examining of biological process in area of medical supply, involves assigning circuit of lines to matrix Download PDF

Info

Publication number
DE102008039425A1
DE102008039425A1 DE102008039425A DE102008039425A DE102008039425A1 DE 102008039425 A1 DE102008039425 A1 DE 102008039425A1 DE 102008039425 A DE102008039425 A DE 102008039425A DE 102008039425 A DE102008039425 A DE 102008039425A DE 102008039425 A1 DE102008039425 A1 DE 102008039425A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
arrangement according
magnetoresistive
electrical components
arrangement
resistors
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
DE102008039425A
Other languages
German (de)
Other versions
DE102008039425B4 (en
Inventor
Uwe Loreit
Jochen Schmitt
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sensitec GmbH
Original Assignee
Sensitec GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sensitec GmbH filed Critical Sensitec GmbH
Priority to DE102008039425.4A priority Critical patent/DE102008039425B4/en
Publication of DE102008039425A1 publication Critical patent/DE102008039425A1/en
Application granted granted Critical
Publication of DE102008039425B4 publication Critical patent/DE102008039425B4/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/48—Biological material, e.g. blood, urine; Haemocytometers
    • G01N33/50—Chemical analysis of biological material, e.g. blood, urine; Testing involving biospecific ligand binding methods; Immunological testing
    • G01N33/53—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor
    • G01N33/543—Immunoassay; Biospecific binding assay; Materials therefor with an insoluble carrier for immobilising immunochemicals
    • G01N33/54366—Apparatus specially adapted for solid-phase testing
    • G01N33/54373—Apparatus specially adapted for solid-phase testing involving physiochemical end-point determination, e.g. wave-guides, FETS, gratings
    • G01N33/5438—Electrodes
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/091—Constructional adaptation of the sensor to specific applications
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/12—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids
    • G01R33/1269—Measuring magnetic properties of articles or specimens of solids or fluids of molecules labeled with magnetic beads
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10B—ELECTRONIC MEMORY DEVICES
    • H10B61/00—Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N59/00—Integrated devices, or assemblies of multiple devices, comprising at least one galvanomagnetic or Hall-effect element covered by groups H10N50/00 - H10N52/00

Abstract

The arrangement has electrical components (1) i.e. sensors, arranged on a common chip surface (2), where characteristics of the components to be measured is changed by a physical variable acting on the components. The components are formed of resistors, capacitors and inductors. An electrical equivalent circuit of supply lines of the electrical components is assigned to a matrix with a corresponding number of rows (R1-R4) and columns (C1-C4) of connector contacts (4), while geometric arrangement of the electrical components in a space is not established via the matrix.

Description

Die Erfindung betrifft die Gestaltung der Zuleitungen einer größeren Zahl von Bauelementen zu Messgeräten für die Bestimmung von Bauelementeparametern. Sie ist für alle beliebig im Raum verteilten Bauelemente anwendbar, bietet aber für auf Chips angeordnete Dünnschichtbauelemente besondere Vorteile. Beispiele für Einsatzgebiete gibt es vor allem in der Sensortechnik. Sensoranordnungen mit einer größeren Zahl von Sensorelementen, die teilweise als Sensorzeilen ausgebildet sind, kommen unter anderem in der Materialuntersuchung, in Kartenlesern, in Banknotentestern oder in der Biosensorik vor.The The invention relates to the design of the leads of a larger Number of components to measuring instruments for determination of component parameters. It is for everyone in the Space distributed components applicable, but offers for On-chip thin-film devices special Advantages. There are examples of applications in particular in sensor technology. Sensor arrangements with a larger Number of sensor elements, which are partially formed as sensor lines are, among other things, in the material investigation, in card readers, in banknote testers or in biosensorics.

Ein Beispiel für die bisher übliche Gestaltung der Zuleitungen und Anschlüsse für Sensorelemente bietet die WO 99/05480 . Hier geht es um den Anschluss einer Reihe von Temperatursensoren. Auf Seite 3, Zeile 12 wird hervorgehoben, dass es hier darauf ankommt, die Zahl der Zuleitungen zu minimieren. Die in der WO 99/05480 angegebene Lösung besteht darin, dass dafür alle Sensoren in Reihe zu schalten sind und an jedem Verbindungspunkt zwischen je zwei Sensoren eine Zuleitung anzubringen ist. Bei N Temperatursensoren sind dann N + 1 Zuleitungen notwendig.An example of the previously customary design of the leads and connections for sensor elements offers the WO 99/05480 , This is about the connection of a series of temperature sensors. On page 3, line 12 it is emphasized that here it is important to minimize the number of leads. The in the WO 99/05480 The solution given is that all sensors are to be connected in series and at each connection point between each two sensors a lead is to be attached. With N temperature sensors N + 1 supply lines are necessary.

Diese Beziehung kann auch aus der Veröffentlichung von D. R. Baselt, G. U. Lee, M. Natesan, S. W. Metzger, P. E. Sheehan und R. J. Colton mit dem Titel ”A biosensor based an magnetoresistance technologie” in Biosensors & Bioelectronics 13, 731–739 (1998) für die dort beschriebenen in vier Zeilen angeordneten 64 magnetoresistiven Sensoren entnommen werden. In der dortigen 5 ist deutlich erkennbar, wie ungünstig das Verhältnis der Flächen, die die magnetoresistiven Sensoren einnehmen und die von den notwendigen Kontaktflächen belegt sind, auf dem abgebildeten Sensorchip ist. Bei dieser Art der Gestaltung der Zuleitungen wird die Chipfläche zu mehr als 95% von Kontakten benötigt.This relationship can also be found in the publication of DR Baselt, GU Lee, M. Natesan, SW Metzger, PE Sheehan and RJ Colton entitled "A biosensor based on magnetoresistance technology" in Biosensors & Bioelectronics 13, 731-739 (1998) for the described there in four rows 64 magnetoresistive sensors are removed. In the local 5 clearly shows how unfavorable is the ratio of the areas occupied by the magnetoresistive sensors and occupied by the necessary contact surfaces on the sensor chip shown. In this type of design of the leads, the chip area is required to more than 95% of contacts.

Auch in der Dissertation von Jörg Schrotter an der Universität Bielefeld mit dem Titel ”Developmant of a magnetoresistive biosensor for the detection of biomolecules” (unter http://bieson.ub.uni-bielefeld.de/volltexte/2004/616/index.html abrufbar) werden Biosensoranordnungen in der 40 bzw. In der 76 dargestellt. Beide Anordnungen enthalten jeweils 206 magnetoresistive Widerstände bzw. magnetoresistive Tunnelwiderstände als Sensoren, die jeweils in zwei Zeilen angeordnet sind. Auf den Chips sind jeweils 207 Anschlusskontakte für die entsprechenden Zuleitungen vorhanden. Das Prinzip der Gestaltung der Zuleitungen entspricht dem oben bereits erläuterten. Das Verhältnis der Gesamtfläche der Sensoren zu der der Anschlusskontakte ist entsprechend gering. Chips mit solchen erheblich ausgedehnten Flächen (hier etwa 80 mm2) können nachteiligerweise nur mit erheblichem Kostenaufwand hergestellt werden. Eine Beschreibung des Aufbaus und der Funktion von Biosensoren bei Einsatz von magnetoresistiven Sensorarrays unterschiedlicher Bauart ist auch aus der DE 10 2006 016 334 bekannt. Die Art der Anschlüsse der Sensoren wird dort jedoch nicht näher dargestellt.Also in the dissertation of Jörg Schrotter at the University of Bielefeld entitled "Developmant of a magnetoresistive biosensor for the detection of biomolecules" (under http://bieson.ub.uni-bielefeld.de/volltexte/2004/616/index.html be retrieved) are biosensor arrangements in the 40 or in the 76 shown. Both arrangements each contain 206 magnetoresistive resistors or magnetoresistive tunnel resistors as sensors, each arranged in two rows. Each of the chips has 207 connection contacts for the corresponding supply lines. The principle of the design of the leads corresponds to that already explained above. The ratio of the total area of the sensors to that of the connection contacts is correspondingly low. Chips with such significantly expanded areas (here about 80 mm 2 ) can be produced disadvantageously only at considerable cost. A description of the structure and function of biosensors when using magnetoresistive sensor arrays of different types is also from DE 10 2006 016 334 known. However, the type of connections of the sensors is not shown there in detail.

Der Anschluss einer höheren Zahl von elektrischen Bauelementen mit jeweils zwei Anschlusspunkten an eine Messanordnung zur Bestimmung elektrischer Parameter mit einer geringen Anzahl von Zuleitungen gelingt, wie der US 2004/0199710 oder der DE 103 03 409 zu entnehmen, wenn die Bauelemente auf einer Fläche in Form einer Matrix angeordnet sind. Die jeweils ersten Anschlusspunkte der Bauelemente jeder Zeile werden dabei an eine gemeinsame Zeilenleitung angeschlossen, die jeweils zweiten Abschlusspunkte der Bauelemente jeder Spalte an eine gemeinsame Spaltenleitung. Stimmt die Anzahl der Spalten und Zeilen (möglichst) überein, werden so für N Bauelemente nur 2·√N Zuleitungen benötigt. Für die oben angegebenen 206 Sensoren wären so nur 30 Zuleitungen und Kontaktflächen nötig. Nachteiliger Weise werden die Sensoren aber geometrisch in Zeilenform angeordnet und nicht in Matrixform benötigt.The connection of a higher number of electrical components, each with two connection points, to a measuring arrangement for determining electrical parameters with a small number of supply lines succeeds, as does the US 2004/0199710 or the DE 103 03 409 can be seen when the components are arranged on a surface in the form of a matrix. The respective first connection points of the components of each row are connected to a common row line, each having second termination points of the components of each column to a common column line. If the number of columns and rows is (if possible) the same, then only 2 · √N leads are required for N components. For the above 206 sensors, only 30 leads and contact surfaces would be needed. Unfortunately, however, the sensors are geometrically arranged in line form and not needed in matrix form.

Die Aufgabe der Erfindung besteht darin, für den Anschluss einer größeren Zahl von elektrischen Bauelementen mit jeweils zwei Anschlusspunkten eine Zuleitungsanordnung zu Messgeräten zur Bestimmung der Parameter der Bauelemente zu finden, die bei beliebiger Anordnung der Bauelemente im Raum mit einem Minimum an Kontaktflächen auskommt.The The object of the invention is for the connection a larger number of electrical components with two connection points a supply line to measuring instruments for determining the parameters of the components to be found in any arrangement of components in the room with a minimum Contact surfaces gets along.

Die Aufgabe wird durch Anordnungen entsprechend dem Hauptanspruch gelöst. In den weiteren Ansprüchen werden spezielle Anordnungen mit besonderen Vorteilen beschrieben. Die Anwendung von erfindungsgemäßen Anordnungen in der Biosensorik ermöglicht die Herstellung von Sensorchips zu günstigen Bedingungen.The Task is solved by arrangements according to the main claim. In the further claims become special arrangements described with special advantages. The application of inventive Arrangements in the biosensor make the production possible of sensor chips on favorable terms.

Die Gestaltung der konkreten erfindungsgemäßen Zuleitungsanordnung ist abhängig von der Anzahl der beliebig im Raum verteilten elektrischen Bauelemente mit jeweils einem ersten und einem zweiten Anschlusspunkt und auch von der speziellen Art der Verteilung im Raum. Die Gesamtzahl der N Bauelemente ist in etwa √N Gruppen mit jeweils etwa √N Bauelementen aufgeteilt. Die jeweils ersten Anschlusspunkte der Bauelemente jeder Gruppe sind durch Zuführungsleitungen an einem gemeinsamen Anschlusskontakt angeschlossen. Die zweiten Anschlusspunkte der jeweils ersten, zweiten, dritten usw. Bauelemente jeder Gruppe sind miteinander und mit Anschlusskontakten verbunden. Somit ist jeder Anschluss des Bauelementes mit jeweils annähernd √N Bauelementen und einem Anschlusskontakt verbunden. Somit liegen etwa 2·√N Anschlusskontakte vor. Das elektrische Ersatzschaltbild der Zuleitungsanordnung entspricht einer Matrix mit etwa √N Reihen und etwa √N Spalten. Die wirkliche Geometrie der Zuleitungsanordnung weicht davon jedoch sehr stark von der Matrixform ab. Um Kurzschlüsse zu vermeiden, müssen mit zunehmender Anzahl an Bauelementen die Zuleitungen, welche die Bauelemente verbinden auf unterschiedliche voneinander isolierte Verdrahtungsebenen verteilt werden. Der Mehrbedarf an erforderlicher Chipfläche für die Verdrahtung der Bauelemente untereinander ist jedoch geringer als die erfindungsgemäß eingesparte Fläche für Anschlusskontakte. Somit kann in Summe die Gesamtchipfläche reduziert werden. Zur Bestimmung eines elektrischen Parameters eines elektrischen Bauelements sind die Anschlusskontakte der jeweiligen Reihe und der jeweiligen Spalte mit einem Messgerät zu verbinden. Bei der am Bauelement durchzuführenden Strom- und Spannungsmessung sind die Anschlusskontakte aller nicht benötigten Reihen und Spalten nach bekannten Verfahren (z. B: DE 103 03 409 ) mit einer konstanten Spannung zu beaufschlagen. Der Hauptvorteil der Zuleitungsanordnung besteht in der geringen Zahl der nötigen Anschlusskontakte. Bei der mikroelektronischen Herstellung der elektrischen Bauelemente auf Chips ist für jeden Anschlusskontakt eine Mindestfläche erforderlich, die oft ein Vielfaches der Bauelementefläche einnimmt. Die geringere Zahl an Anschlusskontakten ermöglicht so eine kostengünstige Fertigung. Als weiterer Vorteil ergibt sich die Möglichkeit der Verwendung von Kabeln mit geringerer Zahl von Leitungen.The design of the concrete supply line arrangement according to the invention is dependent on the number of electrical components distributed arbitrarily in the room, each having a first and a second connection point and also of the special type of distribution in space. The total number of N components is divided into approximately √N groups, each with approximately √N components. The respective first connection points of the components of each group are connected by supply lines to a common connection contact. The second connection points of the respective first, second, third, etc. components of each group are connected to one another and to connection contacts. Thus, ever the connection of the component connected to each approximately √N components and a connection contact. Thus, there are about 2 · √N terminal contacts. The electrical equivalent circuit diagram of the feed arrangement corresponds to a matrix with approximately √N rows and approximately √N columns. However, the actual geometry of the lead arrangement deviates very much from the matrix shape. In order to avoid short circuits, as the number of components increases, the leads which connect the components must be distributed to different mutually insulated wiring levels. However, the additional requirement for the required chip area for the wiring of the components with one another is less than the area for terminal contacts saved in accordance with the invention. Thus, in total, the total chip area can be reduced. To determine an electrical parameter of an electrical component, the connection contacts of the respective row and the respective column are to be connected to a measuring device. In the case of the current and voltage measurement to be carried out on the component, the connection contacts of all rows and columns not required are known methods (for example: DE 103 03 409 ) to apply a constant voltage. The main advantage of the supply arrangement consists in the small number of required connection contacts. In the microelectronic production of the electrical components on chips, a minimum area is required for each connection contact, which often occupies a multiple of the component area. The smaller number of connection contacts thus enables a cost-effective production. Another advantage is the possibility of using cables with fewer wires.

Die elektrischen Bauelemente mit zwei Anschlusspunkten können beispielsweise Kondensatoren, Induktivitäten oder Widerstände sein.The electrical components with two connection points can For example, capacitors, inductors or resistors be.

Sind Parameter der elektrischen Bauelemente durch eine von außen auf sie einwirkende physikalische Größe (z. B. Temperatur oder Magnetfeld) veränderbar, kann durch die Messung dieser Parameter auf die einwirkende Größe qualitativ und quantitativ zurück geschlossen werden. Bei den elektrischen Bauelementen handelt es sich dann um Sensoren.are Parameters of the electrical components by an external physical quantity acting on it (eg Temperature or magnetic field) can be changed by the Measuring these parameters on the acting size be closed qualitatively and quantitatively. at The electrical components are then sensors.

Ein Gebiet, bei dem sich die Erfindung besonders vorteilhaft auswirkt, sind Widerstandsbauelemente, deren Widerstandswerte durch magnetische Felder beeinflussbar sind und die deshalb in der Magnefeldsensorik eingesetzt werden. Diese Widerstandsbauelemente nutzen vorwiegend den magnetoresistiven Effekt. Unabhängig davon, ob der anisotrope magnetoresistive (AMR) Effekt, der gigantische magnetoresistive (GMR) Effekt oder der magnetoresistive Tunneleffekt (TMR) genutzt wird, lassen sich solche Bauelemente auf Flächen von einigen 100 μm2 oder weniger unterbringen. Für jeden Anschlusskontakt eines Chips nach außen ist etwa eine 100 Mal größere Fläche erforderlich. Minimale Chipflächen lassen sich hier also nur bei stark begrenzter Zahl der Anschlusskontakte erreichen.An area in which the invention has a particularly advantageous effect is resistance components whose resistance values can be influenced by magnetic fields and which are therefore used in magnetic field sensor technology. These resistance components mainly use the magnetoresistive effect. Regardless of whether the anisotropic magnetoresistive (AMR) effect, the gigantic magnetoresistive (GMR) effect, or the magnetoresistive tunneling (TMR) effect is used, such devices can be accommodated in areas of a few 100 μm 2 or less. For each terminal contact of a chip to the outside about 100 times larger area is required. Minimal chip areas can thus only be achieved with a very limited number of connection contacts.

Da die Zahl der benötigten Sensoren pro Chip in der Biosensorik etwa im Bereich von 10 bis 1000 liegt, sind hier durch die Anwendung der Erfindung besondere Vorteile bezüglich der Chipkosten zu erwarten. Bei vorteilhaft ausgestatteten Biosensoren ist auf dem Chip über den magnetoresistiven Sensorelementen eine Isolationsschicht und darüber eine Zwischen schicht zur Verbesserung der Haftung der darüber befindlichen biologischen Substanzen aufgebracht. Der Aufnahmebereich der Biosensoren mit der Zwischenschicht und den darauf befindlichen biologisch aktiven Schichten erstreckt sich jedoch nicht über die gesamte Fläche aller magnetoresistiven Sensoren. Mindestens einer der N magnetoresistiven Widerstände auf dem Substrat befindet sich außerhalb des Aufnahmebereichs der biologischen Schichten und damit der immobilisierten magnetisierbaren Partikel. Mit diesen außerhalb befindlichen Sensoren können Einflüsse von Störgrößen wie Temperaturänderungen oder äußeren Streufeldern durch Vergleichsmessungen aus den Messergebnissen des Biosensors entfernt werden.There the number of sensors required per chip in biosensing is about in the range of 10 to 1000, are here by the application the invention particular advantages in terms of chip costs expect. In favorably equipped biosensors is on the Chip over the magnetoresistive sensor elements an insulation layer and an interim layer to improve the liability of the applied overlying biological substances. The recording area of the biosensors with the intermediate layer and the biologically active layers thereon extend however, not over the entire area of all magnetoresistive Sensors. At least one of the N magnetoresistive resistors on the substrate is outside of the pick-up area the biological layers and thus the immobilized magnetizable Particle. With these sensors outside can Influences of disturbances like Temperature changes or external stray fields by comparison measurements from the results of the biosensor be removed.

Die Erfindung wird im folgenden an Ausführungsbeispielen näher erläutert. In der zugehörigen Zeichnung ist folgendes dargestellt:The Invention will be closer to exemplary embodiments in the following explained. In the accompanying drawing is the following shown:

1: Auf einer Chipfläche angeordnete elektrische Bauelemente und deren erfindungsgemäße Zuführungsleitungen und Anschlusskontakte. 1 : Electrical components arranged on a chip surface and their feed lines and connection contacts according to the invention.

2: Das elektrische Ersatzschaltbild der geometrischen Anordnung nach 1. 2 : The electrical equivalent circuit diagram of the geometric arrangement after 1 ,

3: Eine Anordnung von elektrischen Bauelementen auf einer Chipfläche und deren Zuführungsleitungen und Anschlusskontakte entsprechend dem Stand der Technik, für die auch das in 2 gezeigte elektrische Ersatzschaltbild zutrifft. 3 : An arrangement of electrical components on a chip surface and their supply lines and terminal contacts according to the prior art, for which also in 2 shown electrical equivalent circuit diagram applies.

4: Eine Zeile von elektrischen Bauelementen und deren Zuführungsleitungen und Anschlusskontakte entsprechend dem Stand der Technik. 4 : A row of electrical components and their supply lines and terminal contacts according to the prior art.

5: Eine Zeile von elektrischen Bauelementen und deren Zuführungsleitungen und Anschlusskontakte entsprechend der Erfindung. 5 A line of electrical components and their supply lines and terminals according to the invention.

6: Schematische räumliche Darstellung eines Ausschnittes eines Biosensors. 6 : Schematic spatial representation of a section of a biosensor.

7: Schematische Darstellung des Ausschnittes des Biosensors nach 6 im Querschnitt. 7 : Schematic representation of the Off section of the biosensor 6 in cross section.

1 zeigt eine ebene Chipfläche 1, auf der eine Anzahl N = 16 von elektrischen Bauelementen 1 angeordnet ist. Bei den Bauelementen 1 handelt es sich in allen Ausführungsbeispielen um Dünnschichtmäander aus magnetoresistivem Material mit jeweils zwei Anschlusspunkten 5. Jeder Dünnschichtmäander stellt einen Widerstand 1 dar, dessen Wert durch eine nicht dargestellte Messanordnung zu bestimmen ist. Die Zahl N wurde in der Zeichnung auf 16 beschränkt, weil bei dieser Zahl in der Zeichnung noch alle Einzelverbindungen zwischen den Widerständen 1 und den Anschlusskontakten 4 durch Zuführungsleitungen 3 deutlich erkennbar sind. Reale Anordnungen enthalten oft weit mehr Widerstände 1. Die Widerstände 1 auf der Chipfläche 2 sind in zwei Reihen mit Versatz in Reihenlängsrichtung gegeneinander angeordnet. Die ersten Anschlusspunkte von jeweils vier Widerständen 1 sind jeweils mit einem Anschlusskontakt 4 verbunden. Diese Anschlusskontakte 4 sind in der Zeichnung mit R1, R2, R3, R4 beschriftet. Die zweiten Anschlusspunkte 5 des jeweils ersten Widerstandes 1 jeder Gruppe sind gemeinsam mit dem Anschlusskontakt 4, der mit C1 bezeichnet ist, verbunden. Ebenso sind die zweiten Anschlusspunkte 5 jedes zweiten Widerstandes 1 jeder Gruppe gemeinsam mit C2, jedes dritten Widerstandes 1 mit C3 und jeden vierten Widerstandes 1 mit C4 durch Zuführungsleitungen 3 verbunden. 1 shows a flat chip surface 1 , on which a number N = 16 of electrical components 1 is arranged. With the components 1 In all exemplary embodiments, these are thin-film meanders of magnetoresistive material with two connection points each 5 , Each thin-layer meander provides a resistance 1 whose value is to be determined by a measuring arrangement, not shown. The number N was limited in the drawing to 16, because with this number in the drawing still all individual connections between the resistances 1 and the connection contacts 4 through supply lines 3 are clearly visible. Real arrangements often contain far more resistance 1 , The resistors 1 on the chip surface 2 are arranged in two rows with offset in the row longitudinal direction against each other. The first connection points of four resistors each 1 are each with a connection contact 4 connected. These connection contacts 4 are labeled in the drawing with R1, R2, R3, R4. The second connection points 5 of the first resistance 1 each group are in common with the terminal contact 4 , which is labeled C1. Likewise, the second connection points 5 every second resistance 1 each group together with C2, every third resistance 1 with C3 and every fourth resistor 1 with C4 through supply lines 3 connected.

Im Ergebnis wird so das in 2 dargestellte elektrische Ersatzschaltbild auf der Chipfläche der 1 realisiert. Es ist ersichtlich, dass jeder Widerstand 1 durch Anschluss eines Messgerätes an jeweils einen Reihenkontakt R1, R2, R3 oder R4 und an jeweils einen Spaltenkontakt C1, C2, C3 oder C4 gemessen werden kann. Im Ersatzschaltbild sind die Widerstände 1 von 1 bis N durch nummeriert. Zur Messung des Widerstandes 5 sind die Anschlusskontakte C1 und R2 auszuwählen. Bei dem Ersatzschaltbild nach 2 handelt es sich um eine Matrix. Die Nutzung solcher Schaltungen ist bekannt, insbesondere auch, welche Maßnahmen getroffen werden müssen, damit bei der Messung der durch Spalten- und Reihenauswahl bestimmten Widerstände Messfehler wegen der nicht beabsichtigten Parallelschaltung anderer Widerstände vermieden werden.As a result, the in 2 illustrated electrical equivalent circuit diagram on the chip surface of 1 realized. It can be seen that every resistance 1 can be measured by connecting a measuring device to a respective series contact R1, R2, R3 or R4 and to a respective column contact C1, C2, C3 or C4. In the equivalent circuit diagram are the resistors 1 numbered from 1 to N To measure the resistance 5 Select the connection contacts C1 and R2. In the equivalent circuit diagram after 2 it is a matrix. The use of such circuits is known, in particular also, which measures must be taken to avoid measuring errors due to the unintended parallel connection of other resistors when measuring the resistances determined by column and row selection.

Entsprechend dem Stand der Technik werden solche elektrischen Ersatzschaltungen in Form einer Matrix bisher nur angewendet für Anordnungen von Bauelementen, die auch geometrisch in Matrixform angeordnet sind. So eine Anordnung zeigt 3. Es ist erkennbar, dass hier die Geometrie der Anordnung (3) weitestgehend mit dem Ersatzschaltbild (2) übereinstimmt.According to the prior art, such substitute electrical circuits in the form of a matrix have hitherto been used only for arrangements of components which are also geometrically arranged in matrix form. Such an arrangement shows 3 , It can be seen that here the geometry of the arrangement ( 3 ) as far as possible with the equivalent circuit diagram ( 2 ) matches.

Wie 1 zeigt, ist erfindungsgemäß eine geometrische Ähnlichkeit der Anordnung von Widerständen 1 auf einer Chipfläche 2 mit einer Matrix nicht erforderlich, um durch eine geeignete Leitungsführung auf dem Chip eine Schaltung zu realisieren, deren Ersatzschaltbild die Form einer Matrix hat. Im Grunde können die Widerstände 1 beliebig im Raum oder auf der Chipfläche 2 verteilt sein.As 1 shows, according to the invention is a geometric similarity of the arrangement of resistors 1 on a chip surface 2 with a matrix is not required in order to realize by a suitable wiring on the chip, a circuit whose equivalent circuit has the form of a matrix. Basically, the resistors 1 arbitrarily in the room or on the chip surface 2 be distributed.

Es erweist sich nach 1 und 2, dass für den Anschluss von N = 16 Widerständen 1 mindestens 2·√N = 8 Anschlusskontakte 4 notwendig sind. Mit steigender Widerstandszahl N nimmt die Anzahl der gegenüber der dem Stand der Technik üblichen Reihenschaltung aller Widerstände 1 eingesparten Anschlusskontakte 4 erheblich zu. Bei 100 Widerständen 1 werden üblicherweise 101 Anschlusskontakte 4 benötigt, mit Zuführungsleitungen 3, die ein Matrix-Ersatzschaltbild ermöglichen, sind es nur 20 Anschlusskontakte 4.It turns out 1 and 2 that for connecting N = 16 resistors 1 at least 2 · √N = 8 connection contacts 4 necessary. As the number of resistors N increases, so does the number of series resistors compared to the prior art 1 spare connection contacts 4 considerably too. at 100 resistors 1 become common 101 terminals 4 needed, with supply lines 3 , which allow a matrix equivalent circuit diagram, there are only 20 connection contacts 4 ,

4 zeigt die Anordnung einer Widerstandszeile von 8 Widerständen auf einer Chipfläche und die benötigte Zahl von 9 Anschlusskontakten bei konventionellen Zuführungsleitungen. Wie 5 zu entnehmen, sind bei einer Gestaltung der Zuführungsleitungen entsprechend eines Ersatzschaltbildes einer Matrix von zwei Reihen (R1, R2) und von vier Spalten (C1, C2, C3, C4) nur 6 Anschlusskontakte notwendig. 4 shows the arrangement of a resistance line of 8 resistors on a chip surface and the required number of 9 connection contacts in conventional supply lines. As 5 can be seen in a design of the supply lines according to an equivalent circuit diagram of a matrix of two rows (R1, R2) and four columns (C1, C2, C3, C4) only 6 connection contacts are necessary.

In 1 sind auf der Chipfläche 2 zwei gegeneinander versetzte Reihen von je acht Widerständen 1 dargestellt. Bei dieser geometrischen Anordnung wäre es nahe liegend, die Führung der Zuführungsleitungen 3 so zu gestalten, dass für den Anschluss aller Widerstände 1 zwei Reihenkontakte und acht Spaltenkontakte ausreichend sind. Die Gesamtzahl der benötigten Anschlusskontakte wäre damit zehn. Wie der in 1 dargestellte Verlauf der Zuführungsleitungen und das Ersatzschaltbild in 2 zeigen, ist demgegenüber eine weitere Verringerung der Zahl der benötigten Anschlusskontakte auf acht möglich, wenn ein Ersatzschaltbild realisiert wird, bei dem die Zahl der Reihen und Spalten der Matrix möglichst übereinstimmen und nahe bei √N liegen.In 1 are on the chip surface 2 two staggered rows of eight resistors each 1 shown. In this geometric arrangement, it would be obvious, the leadership of the supply lines 3 so that for the connection of all resistances 1 two series contacts and eight column contacts are sufficient. The total number of required connection contacts would be ten. In again 1 illustrated course of the supply lines and the equivalent circuit diagram in 2 In contrast, a further reduction of the number of connection contacts required to eight is possible if an equivalent circuit diagram is realized in which the number of rows and columns of the matrix are as close as possible and close to √N.

Die Widerstände 1 in 1 bestehen aus Dünnschichtmäandern, in denen ein magnetoresistiver Effekt auftritt. So sind die Widerstandswerte der Dünnschichtmäander durch einwirkende Magnetfelder variierbar. Aus den gemessenen Widerstandswerten können die Magnetfelder bestimmt werden. Bei dem magnetoresistiven Effekt kann es sich um den anisotropen magnetoresistiven (AMR) Effekt oder den gigantischen magnetoresistiven (GMR) Effekt handeln.The resistors 1 in 1 consist of thin-film meanders in which a magnetoresistive effect occurs. Thus, the resistance values of the thin-film meanders can be varied by acting magnetic fields. From the measured resistance values, the magnetic fields can be determined. The magnetoresistive effect may be the anisotropic magnetoresistive (AMR) effect or the giant magnetoresistive (GMR) effect.

Die Dünnschichtmäander können aus Spin-Valve-Schichtsystemen oder durch Schichtsysteme gebildet sein, in denen der Tunneleffekt zwischen magnetischen Schichten auftritt.The thin-layer meander can be formed of spin-valve layer systems or by layer systems in which the tunnel effect zwi Magnetic layers occurs.

Durch die größere Anzahl von als Magnetfeldsensor benutzten Dünnschichtmäandern kann auf die Magnetfeldverteilung über der Chipfläche geschlossen werden.By the larger number of used as a magnetic field sensor Dünnschichtmäandern can on the magnetic field distribution over the chip area are closed.

Anordnungen mit einer größeren Anzahl von Magnetfeldsensoren ermöglichen auch die Detektion von auf einem Substrat innerhalb eines Aufnahmebereiches immobilisierter magnetisierbarer Partikel, die als Beads bezeichnet werden. Die Immobilisierung findet statt im Rahmen eines Analyseverfahrens bei der Untersuchung biologischer Prozesse und Reaktionen im Bereich der pharmazeutischen Produktion und der medizinischen Versorgung oder bei der Ermittlung des genetischen Codes von Krebszellen oder Viren. Zur Feststellung, ob in Geweben oder Körperflüssigkeiten bestimmte DNA-Sequenzen enthalten sind, wird auf den Aufnahmebereich eine Analytlösung dieser biologischen Stoffe appliziert. Auf den Aufnahmebereich des Substrates wurden vorher synthetische, zu den gesuchten DNA-Sequenzen komplementäre DNA-Sequenzen immobilisiert. Bei Übereinstimmung der Sequenzen der DNA und der synthetischen komplementären immobilisierten Sequenzen findet eine Hybridisierungsreaktion auf dem Biochip statt. So kommt es zu einer Bindung der gesuchten und der komplementären Sequenzen. Mit Hilfe einer Biotin-Streptavidin-Kopplung werden vor oder nach der Hybridisierungsreaktion magnetisierbare Partikel (Beads) an den gesuchten Sequenzen fixiert. Nicht gekoppelte Beads werden durch eine Spülung entfernt. Ob Hybridi sierungsreaktionen stattgefunden haben, wird durch Detektion der Beads erkannt. Dazu wird im Aufnahmebereich des Biochips ein Magnetfeld angelegt. Die Beads erzeugen als Reaktion auf dieses Magnetfeld lokal begrenzte Streufelder. Diese werden dann mithilfe der Magnetfeldsensoren angezeigt.arrangements with a larger number of magnetic field sensors also allow the detection of on a substrate within a receiving area of immobilized magnetisable particles, which are referred to as beads. The immobilization takes place as part of an analytical procedure in the investigation of biological Processes and reactions in the field of pharmaceutical production and the medical care or in the determination of the genetic Codes of cancer cells or viruses. To determine if in tissues or body fluids specific DNA sequences are included, on the receiving area an analyte solution applied to these biological substances. On the reception area of the Substrates were previously synthetic, complementary to the desired DNA sequences Immobilized DNA sequences. If the sequences match the DNA and the synthetic complementary immobilized Sequences, a hybridization reaction takes place on the biochip. So it comes to a binding of the sought and the complementary Sequences. With the help of a biotin-streptavidin coupling be before or Magnetizable particles (beads) after the hybridization reaction fixed to the desired sequences. Uncoupled beads will be removed by a rinse. Whether hybridization reactions took place have, is detected by detection of the beads. This is in the recording area created a magnetic field of the biochip. The beads generate in response locally limited stray fields on this magnetic field. These will then displayed using the magnetic field sensors.

6 zeigt einen Ausschnitt aus dem Aufnahmebereich eines Biosensors, der die Größe eines magnetoresistiven Dünnschichtmäanders 1 hat. Über dem Dünnschichtmäander 1 ist eine Isolationsschicht 6 und darüber eine Zwischenschicht 7 angeordnet. Die Zwischenschicht 7 hat die Aufgabe, die Haftung der biologischen Substanzen an die Oberfläche im Aufnahmebereich zu verbessern. Die biologischen Substanzen sind in 6 nicht dargestellt, sondern nur die Beads 8, deren Streufeld durch den magnetoresistiven Dünnschichtmäander detektiert wird. Vorzugsweise besteht die Zwischenschicht aus Gold. 6 shows a section of the receiving area of a biosensor, the size of a magnetoresistive Dünnschichtmäanders 1 Has. Above the thin-layer meander 1 is an insulation layer 6 and above that an intermediate layer 7 arranged. The intermediate layer 7 has the task to improve the adhesion of biological substances to the surface in the receiving area. The biological substances are in 6 not shown, only the beads 8th whose stray field is detected by the magnetoresistive thin-film meander. Preferably, the intermediate layer consists of gold.

In 7 ist der Ausschnitt aus dem Aufnahmebereich des Biosensors von 6 im Querschnitt dargestellt. Auf der Chipfläche 2 befinden sich die Streifen des magnetoresistiven Dünnschichtmäanders 1. Dieser wird durch die Isolationsschicht 6 abgedeckt. Darüber ist die die Haftung zur Schicht 9 der biologischen Substanzen verbessernde Zwischenschicht 7 angeordnet. An diese Schicht ist ein Bead 8 fixiert. Bei einem senkrecht zur Chipfläche 2 gerichteten angelegten Magnetfeld entsteht ein magnetisches Streufeld 10. Dieses weist Komponenten in der Schichtebene der Dünnschichtmäander 1 auf, die auf dessen Widerstand einwirken und so die Detektion des Beads ermöglichen.In 7 is the section of the recording area of the biosensor of 6 shown in cross section. On the chip surface 2 are the strips of the magnetoresistive Dünnschichtmäanders 1 , This is through the insulation layer 6 covered. Above that is the adhesion to the layer 9 the biological substances improving intermediate layer 7 arranged. There is a bead on this layer 8th fixed. In a perpendicular to the chip surface 2 directed magnetic field creates a magnetic stray field 10 , This has components in the layer plane of the Dünnschichtmäander 1 which act on its resistance and thus enable the detection of the bead.

Der gesamte Aufnahmebereich des Biosensors enthält eine größere Anzahl von magnetoresistiven Widerstandsmäandern 1 und deren Zuführungsleitungen 3 und Anschlusskontakte 4. Es ist von erheblichem Vorteil, in diesem Fall die erfindungsgemäßen Anordnungen mit dem Ersatzschaltbild für die Zuführungsleitungen in Matrixfom zu verwenden, da dies die Herstellung von Biosensorchips mit sehr vielen Sensorwiderständen mit relativ geringer Anzahl von Anschlüssen auf kleinen Chipflächen ermöglicht. Es ist zu erwarten, dass die Biochips dadurch mit so geringem Aufwand herstellbar werden, dass sie nur einmalig eingesetzt werden können, womit komplizierte Reinigungstechnologien entfallen.The entire recording area of the biosensor contains a larger number of magnetoresistive resistance meanders 1 and their supply lines 3 and connection contacts 4 , It is of considerable advantage in this case to use the arrangements according to the invention with the equivalent circuit for the supply lines in matrix form, since this enables the production of biosensor chips with a large number of sensor resistors with a relatively small number of connections on small chip areas. It is to be expected that the biochips can thereby be produced with so little effort that they can only be used once, thus eliminating complicated purification technologies.

Es ist weiterhin vorteilhaft, den Aufnahmebereich des Biochips nicht auf die gesamte Chipfläche auszudehnen. Mindestens ein magnetoresistiver Dünnschichtmäander sollte außerhalb dieses Aufnamebereiches liegen. Mit diesen außerhalb befindlichen magnetoresistiven Sensoren können Einflüsse von Störgrößen wie Temperaturänderungen, äußeren Streufeldern und andere durch Vergleichsmessungen aus den Messergebnissen des Biosensors entfernt werden. Die Realisierung der Aussparung von magnetoresistiven Sensoren aus dem Aufnahmebereich kann einfach dadurch erfolgen, dass über den entsprechenden magnetoresistiven Sensoren die Zwischenschicht zur Haftverbesserung 7 im Herstellungsprozess weg gelassen oder entfernt wird.It is also advantageous, the receiving area of the biochip not expand to the entire chip area. At least one magnetoresistive thin-film meander should be outside this Aufnamebereich lie. With these outside Magnetoresistive sensors can influence of Disturbance variables such as temperature changes, external Stray fields and others by comparison measurements from the measurement results removed from the biosensor. The realization of the recess of Magnetoresistive sensors from the recording area can be easy be done by that over the corresponding magnetoresistive Sensors the intermediate layer for adhesion improvement 7 in the manufacturing process is left off or removed.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNGQUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list The documents listed by the applicant have been automated generated and is solely for better information recorded by the reader. The list is not part of the German Patent or utility model application. The DPMA takes over no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • - WO 99/05480 [0002, 0002] WO 99/05480 [0002, 0002]
  • - DE 102006016334 [0004] - DE 102006016334 [0004]
  • - US 2004/0199710 [0005] - US 2004/0199710 [0005]
  • - DE 10303409 [0005, 0008] - DE 10303409 [0005, 0008]

Zitierte Nicht-PatentliteraturCited non-patent literature

  • - D. R. Baselt, G. U. Lee, M. Natesan, S. W. Metzger, P. E. Sheehan und R. J. Colton mit dem Titel ”A biosensor based an magnetoresistance technologie” in Biosensors & Bioelectronics 13, 731–739 (1998) [0003] - DR Baselt, GU Lee, M. Natesan, SW Metzger, PE Sheehan and RJ Colton entitled "A biosensor based on magnetoresistance technology" in Biosensors & Bioelectronics 13, 731-739 (1998) [0003]
  • - Jörg Schrotter an der Universität Bielefeld mit dem Titel ”Developmant of a magnetoresistive biosensor for the detection of biomolecules” [0004] - Jörg Schrotter at the University of Bielefeld entitled "Developmant of a magnetoresistive biosensor for the detection of biomolecules" [0004]
  • - http://bieson.ub.uni-bielefeld.de/volltexte/2004/616/index.html [0004] - http://bieson.ub.uni-bielefeld.de/volltexte/2004/616/index.html [0004]

Claims (18)

Anordnung, die die Verbindung zur Messung einer elektrischen Eigenschaft einer Anzahl N von elektrischen Bauelementen mit jeweils einem ersten und einem zweiten Anschlusspunkt und dem dazu nötigen Messgerät ermöglicht, dadurch gekennzeichnet, dass das elektrische Ersatzschaltbild der Zuführungsleitungen der elektrischen Bauelemente dem einer Matrix mit möglichst übereinstimmender Zahl (jeweils nahe bei √N) von Reihen und Spalten entspricht, obwohl die geometrische Anordnung der elektrischen Bauelemente im Raum nicht durch diese Matrix gegeben ist.Arrangement, which allows the connection for measuring an electrical property of a number N of electrical components, each having a first and a second connection point and the necessary measuring device, characterized in that the electrical equivalent circuit of the supply lines of the electrical components that of a matrix with the most possible number (each close to √N) of rows and columns, although the geometric arrangement of the electrical components in space is not given by this matrix. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle elektrischen Bauelemente auf einer gemeinsamen Chipfläche angeordnet sind.Arrangement according to claim 1, characterized that all electrical components on a common chip area are arranged. Anordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zu messende Eigenschaft der elektrischen Bauelemente durch eine auf sie einwirkende physikalische Größe veränderbar ist.Arrangement according to claim 1, characterized that the property to be measured by the electrical components a physical variable acting on them changeable is. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente Widerstände sind.Arrangement according to claim 3, characterized that the electrical components are resistors. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente Kondensatoren sind.Arrangement according to claim 3, characterized that the electrical components are capacitors. Anordnung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die elektrischen Bauelemente Induktivitäten sind.Arrangement according to claim 3, characterized that the electrical components are inductors. Anordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstandswerte durch das auf sie einwirkende Magnetfeld veränderbar sind.Arrangement according to claim 4, characterized that the resistance values are due to the magnetic field acting on them are changeable. Anordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass aus den gemessenen Widerstandswerten die einwirkenden Magnetfeldwerte bestimmbar sind.Arrangement according to claim 7, characterized that from the measured resistance values the applied magnetic field values are determinable. Anordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass Widerstände aus dünnen Schichten eines Materials bestehen, in denen der magnetoresistive Effekt auftritt.Arrangement according to claim 8, characterized that resistances from thin layers of a material exist in which the magnetoresistive effect occurs. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem magnetoresistiven Effekt um den anisotrop magnetoresistiven (AMR) Effekt handelt.Arrangement according to claim 9, characterized that the magnetoresistive effect is the anisotropic magnetoresistive (AMR) Effect acts. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei dem magnetoresistiven Effekt um den gigantischen magnetoresistiven (GMR) 1 Effekt handelt.Arrangement according to claim 9, characterized that the magnetoresistive effect is the gigantic one magnetoresistive (GMR) 1 effect. Anordnung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände durch Spin-Valve-Schichtsysteme gebildet sind.Arrangement according to claim 11, characterized that the resistors formed by spin valve layer systems are. Anordnung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Widerstände durch Schichtsysteme gebildet sind, in denen der Tunneleffekt zwischen magnetoresistiven Schichten auftritt.Arrangement according to claim 9, characterized that the resistors are formed by layer systems, where the tunneling effect occurs between magnetoresistive layers. Anordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass alle N elektrischen Bauelemente auf der Chipfläche geometrisch in einer Zeile nebeneinander angeordnet sind.Arrangement according to claim 2, characterized that all N electrical components on the chip area geometrically arranged in a row next to each other. Verwendung einer Anordnung nach Anspruch 9 in einem Biosensor zur Detektion von auf einem im wesentlichen ebenen Aufnahmebereich eines Substrats immobilisierten magnetisierbaren Partikeln, so genannter Beads, wobei die Anordnung der N magnetoresistiven Widerstände in unmittelbarer Nähe des Aufnahmebereichs einem Fremdfeld und dem durch die Beads bedingten Streufeld ausgesetzt sind, so dass aus den an den N magnetoresistiven Widerständen gemessenen Widerstandsänderungen auf das Vorhandensein und die Verteilung der Beads geschlossen werden kann.Use of an arrangement according to claim 9 in one Biosensor for detecting on a substantially flat receiving area a substrate immobilized magnetizable particles, so-called Beads, wherein the arrangement of the N magnetoresistive resistors in the immediate vicinity of the reception area an external field and exposed to the caused by the beads stray field, so from that measured at the N magnetoresistive resistors Resistance changes to the presence and distribution the beads can be closed. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Substrat ein Chip ist, auf dem sich die magnetoresistiven Widerstände und die Zuführungsleitungen befinden, dass diese durch eine Isolationsschicht abgedeckt sind und dass darauf eine Zwischenschicht zur Verbesserung der Haftung der darüber befindlichen biologischen Substanzen aufgebracht ist.Use according to claim 15, characterized that the substrate is a chip on which the magnetoresistive Resistors and the supply lines are that they are covered by an insulating layer and that an intermediate layer to improve the adhesion of the above located biological substances is applied. Verwendung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Zwischenschicht aus Gold besteht.Use according to claim 16, characterized that the intermediate layer consists of gold. Verwendung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass sich mindestens einer der N magnetoresistiven Widerstände auf dem Substrat außerhalb des Aufnahmebereichs der immobilisierten magnetisierbaren Partikel befindet.Use according to claim 15, characterized that at least one of the N magnetoresistive resistors on the substrate outside the receiving area of the immobilized magnetizable Particle is located.
DE102008039425.4A 2008-08-23 2008-08-23 Biosensor arrangement for measuring an electrical property of a number N of electrical resistance components Expired - Fee Related DE102008039425B4 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008039425.4A DE102008039425B4 (en) 2008-08-23 2008-08-23 Biosensor arrangement for measuring an electrical property of a number N of electrical resistance components

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102008039425.4A DE102008039425B4 (en) 2008-08-23 2008-08-23 Biosensor arrangement for measuring an electrical property of a number N of electrical resistance components

Publications (2)

Publication Number Publication Date
DE102008039425A1 true DE102008039425A1 (en) 2010-03-04
DE102008039425B4 DE102008039425B4 (en) 2019-08-22

Family

ID=41605652

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102008039425.4A Expired - Fee Related DE102008039425B4 (en) 2008-08-23 2008-08-23 Biosensor arrangement for measuring an electrical property of a number N of electrical resistance components

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE102008039425B4 (en)

Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19701137A1 (en) * 1997-01-15 1998-07-16 Inst Mikrostrukturtechnologie Length sensor chip with plane opposite plane of measurement scale
WO1999005480A1 (en) 1997-07-28 1999-02-04 Micro Motion, Inc. Multiple resistive sensors for a coriolis effect mass flowmeter
DE19933209A1 (en) * 1998-07-17 2000-02-03 Alps Electric Co Ltd Magnetic field sensor with several giant magneto resistance effect elements including at least one exchange premagnetizing layer d and fixed magnetic layer with magnetizing direction
DE19956361A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Ford Motor Co Angle of rotation sensor
DE69522366T2 (en) * 1994-05-09 2002-05-02 Delphi Tech Inc magnetic field sensor
DE10257253A1 (en) * 2002-07-26 2004-02-05 Robert Bosch Gmbh Giant magnetoresistive sensor for motor vehicle cam and crank shafts has eight magnetoresistive elements in two Wheatstone bridges
DE10303409A1 (en) 2003-01-29 2004-09-09 Siemens Ag Method and circuit arrangement for determining an electrical measured value for a resistance element, preferably for determining an electrical current through the resistance element
US20040199710A1 (en) 2001-08-27 2004-10-07 Baker R. J. Offset compensated sensing for magnetic random access memory
DE10357149A1 (en) * 2003-12-06 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh The magnetic sensor system
DE102006055957A1 (en) * 2005-11-25 2007-05-31 Siemens Ag Method of characterizing a local magnetic field especially a scatter field caused by magnetic particles in a measurement plot of a magnetic field
DE102006016334A1 (en) 2006-04-06 2007-10-18 Siemens Ag Magnetizable particle e.g. bead, detecting method, involves exposing sensor array provided in planar layer retaining area of substrate to external magnetic field, and measuring resistance change of sensors caused by stray field of beads

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19521617C1 (en) 1995-06-14 1997-03-13 Imo Inst Fuer Mikrostrukturtec Sensor chip for determining a sine and a cosine value and its use for measuring an angle and a position
DE19746199B4 (en) 1997-10-18 2007-08-30 Sensitec Gmbh Magnetoresistive angle sensor consisting of two Wheatstone bridges with four resistors each
US7989396B2 (en) * 2006-12-05 2011-08-02 The Board Of Trustees Of The Leland Stanford Junior University Biomolecule immobilization on biosensors

Patent Citations (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69522366T2 (en) * 1994-05-09 2002-05-02 Delphi Tech Inc magnetic field sensor
DE19701137A1 (en) * 1997-01-15 1998-07-16 Inst Mikrostrukturtechnologie Length sensor chip with plane opposite plane of measurement scale
WO1999005480A1 (en) 1997-07-28 1999-02-04 Micro Motion, Inc. Multiple resistive sensors for a coriolis effect mass flowmeter
DE19933209A1 (en) * 1998-07-17 2000-02-03 Alps Electric Co Ltd Magnetic field sensor with several giant magneto resistance effect elements including at least one exchange premagnetizing layer d and fixed magnetic layer with magnetizing direction
DE19956361A1 (en) * 1998-12-01 2000-06-08 Ford Motor Co Angle of rotation sensor
US20040199710A1 (en) 2001-08-27 2004-10-07 Baker R. J. Offset compensated sensing for magnetic random access memory
DE10257253A1 (en) * 2002-07-26 2004-02-05 Robert Bosch Gmbh Giant magnetoresistive sensor for motor vehicle cam and crank shafts has eight magnetoresistive elements in two Wheatstone bridges
DE10303409A1 (en) 2003-01-29 2004-09-09 Siemens Ag Method and circuit arrangement for determining an electrical measured value for a resistance element, preferably for determining an electrical current through the resistance element
DE10357149A1 (en) * 2003-12-06 2005-06-30 Robert Bosch Gmbh The magnetic sensor system
DE102006055957A1 (en) * 2005-11-25 2007-05-31 Siemens Ag Method of characterizing a local magnetic field especially a scatter field caused by magnetic particles in a measurement plot of a magnetic field
DE102006016334A1 (en) 2006-04-06 2007-10-18 Siemens Ag Magnetizable particle e.g. bead, detecting method, involves exposing sensor array provided in planar layer retaining area of substrate to external magnetic field, and measuring resistance change of sensors caused by stray field of beads

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
D. R. Baselt, G. U. Lee, M. Natesan, S. W. Metzger, P. E. Sheehan und R. J. Colton mit dem Titel "A biosensor based an magnetoresistance technologie" in Biosensors & Bioelectronics 13, 731-739 (1998)
http://bieson.ub.uni-bielefeld.de/volltexte/2004/616/index.html
Jörg Schrotter an der Universität Bielefeld mit dem Titel "Developmant of a magnetoresistive biosensor for the detection of biomolecules"

Also Published As

Publication number Publication date
DE102008039425B4 (en) 2019-08-22

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102006032277B4 (en) Magnetic field sensor device
DE60211555T2 (en) SENSOR AND METHOD FOR MEASURING THE FLAT DENSITY OF MAGNETIC NANOPARTICLES ON A MICROARRAY
DE60315415T2 (en) BIOSENSOR, MAGNETIC MOLECULE MEASURING PROCESS AND MEASURING OBJECT MEASUREMENT PROCESS
DE60025146T2 (en) METHOD OF MANUFACTURING A MAGNETIC FENDER ARRANGEMENT
DE102005009390B3 (en) Force sensor, for pressure sensor, has magnetic layers, whose directions of magnetization are aligned parallelly due to ferromagnetic coupling or are aligned antiparallel due to antiferromagnetic coupling in ideal state of layers
WO2004001405A1 (en) Biosensor array and method for operating a biosensor array
WO2001044501A2 (en) Method and device for detecting and quantifying biomolecules
DE102008027038A1 (en) Method for detecting chemical or biological species and electrode arrangement therefor
DE10112505C1 (en) Sensor arrangement and device for amperometric and / or potentiometric, pharmacological site and / or drug testing and method for amperometric and / or potentiometric, pharmacological site and / or drug testing
DE102006016334B4 (en) Method and device for detecting magnetizable particles
EP1573327B1 (en) Dna chip comprising a microarray made of microelectrode systems
DE10224567B4 (en) Sensor arrangement and method for operating a sensor arrangement
DE102006037739B4 (en) Device for carrying out an analysis method, in particular for the detection of biochemical molecules, and analysis methods that can be carried out with this device
DE102008039425B4 (en) Biosensor arrangement for measuring an electrical property of a number N of electrical resistance components
DE10331299A1 (en) Sensor-transistor element, sensor unit and sensor array
EP1811040B1 (en) Device and method for the detection of an analyte
EP1573328B1 (en) Biochip
DE102004025580A1 (en) Sensor arrangement, sensor array and method for producing a sensor arrangement
EP2414821B1 (en) Device similar to an electrochemical camera and method for the production and use of the device
DE10062173C1 (en) Method for determining analyte concentrations
DE10319155B4 (en) Electrically readable bonds of analyte molecules to immobilized probe molecules
DE102006055957A1 (en) Method of characterizing a local magnetic field especially a scatter field caused by magnetic particles in a measurement plot of a magnetic field
DE19751706A1 (en) Registering the presence of substances for analysis
WO2002029430A1 (en) Method and device for examining biological and/or chemical samples by means of giant magneto-impedance (gmi)
DE102006042044B4 (en) Method for measuring the smallest local magnetic fields, in particular for measuring local magnetic stray fields generated by magnetic beads, and associated device for carrying out the method

Legal Events

Date Code Title Description
OP8 Request for examination as to paragraph 44 patent law
R016 Response to examination communication
R016 Response to examination communication
R018 Grant decision by examination section/examining division
R082 Change of representative
R020 Patent grant now final
R081 Change of applicant/patentee

Owner name: SENSITEC GMBH, DE

Free format text: FORMER OWNER: SENSITEC GMBH, 35633 LAHNAU, DE

R079 Amendment of ipc main class

Free format text: PREVIOUS MAIN CLASS: H01L0043080000

Ipc: H10N0050100000

R119 Application deemed withdrawn, or ip right lapsed, due to non-payment of renewal fee