JP3360171B2 - Magnetic impedance head module - Google Patents

Magnetic impedance head module

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JP3360171B2
JP3360171B2 JP2000137347A JP2000137347A JP3360171B2 JP 3360171 B2 JP3360171 B2 JP 3360171B2 JP 2000137347 A JP2000137347 A JP 2000137347A JP 2000137347 A JP2000137347 A JP 2000137347A JP 3360171 B2 JP3360171 B2 JP 3360171B2
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昭代 湯口
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は磁気センサに関し、
特に高感度磁気センサである磁気インピーダンスセンサ
に関するものである。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a magnetic sensor,
In particular, it relates to a magnetic impedance sensor which is a high-sensitivity magnetic sensor.

【0002】[0002]

【従来の技術】最近の情報機器や計測・制御機器の急速
な発展にともない小型・低コストで高感度・高速応答の
磁気センサの要求がますます大きくなっている。たとえ
ば、カードリーダー、交通機関の自動改札装置及び紙幣
検査装置等における磁気印刷や磁気記録の密度が高くな
っていること、及び非接触で読取りたいという要求があ
ることから、磁気抵抗効果(MR)センサに代わり微弱な
表面磁束を感度良く検出できる小型の磁気検出素子の需
要が大きくなっている。
2. Description of the Related Art With the rapid development of information devices and measurement / control devices in recent years, there has been an increasing demand for small, low-cost, high-sensitivity, high-speed magnetic sensors. For example, due to the high density of magnetic printing and magnetic recording in card readers, automatic ticket gates for transportation, banknote inspection devices, etc., and the demand for non-contact reading, the magnetoresistance effect (MR) There is an increasing demand for a small magnetic detecting element that can detect a weak surface magnetic flux with high sensitivity instead of a sensor.

【0003】現在、用いられている代表的な磁気検出素
子として誘導型再生磁気ヘッド、磁気抵抗効果(MR)素
子、フラックスゲートセンサ、ホール素子等がある。ま
た、最近、アモルファスワイヤーの磁気インピーダンス
効果(特開平6-176930号公報、特開平7-181239号公報、
特開平7-333305号公報)や、磁性薄膜の磁気インピーダ
ンス効果(特開平8-75835 号公報、日本応用磁気学会誌
vol.20,553(1996)参照)を利用した高感度の磁気センサ
が提案されている。
At present, typical magnetic detecting elements used include an inductive reproducing magnetic head, a magnetoresistive (MR) element, a flux gate sensor, and a Hall element. Recently, the magneto-impedance effect of amorphous wires (JP-A-6-176930, JP-A-7-181239,
JP-A-7-333305) and the magnetic impedance effect of a magnetic thin film (JP-A-8-75835, Journal of the Japan Society of Applied Magnetics)
vol. 20, 553 (1996)), and a high-sensitivity magnetic sensor has been proposed.

【0004】誘導型再生磁気ヘッドは、コイル巻線が必
要であるため磁気ヘッド自体が大型化するという問題が
ある。また、仮に小型化しようとしても磁気ヘッドと媒
体の相対速度が低下して検出感度が著しく低下するとい
う問題がある。これに対して、強磁性膜による磁気抵抗
効果(MR)素子が用いられるようになってきた。MR素
子は磁束の時間変化ではなく磁束そのものを検出するも
のであり、これにより磁気ヘッドの小型化が進められて
きた。
[0004] The inductive reproducing magnetic head has a problem that the magnetic head itself becomes large because coil winding is required. Further, even if it is attempted to reduce the size, there is a problem that the relative speed between the magnetic head and the medium is reduced and the detection sensitivity is significantly reduced. On the other hand, a magnetoresistance effect (MR) element using a ferromagnetic film has come to be used. The MR element detects the magnetic flux itself, not the temporal change of the magnetic flux, and thus, the miniaturization of the magnetic head has been promoted.

【0005】しかし、現在のMR素子、たとえばスピン
バルブ素子を用いたMR素子でさえ電気抵抗の変化率が
最大6%以下と小さく、また数%の抵抗変化を得るのに
必要な外部磁界は1.6kA/m 以上と大きい。従って磁気
抵抗感度は0.001 %/(A/m)以下の低感度である。ま
た、最近、磁気抵抗変化率が数10%を示す人工格子によ
る巨大磁気抵抗効果(GMR) が見いだされてきた。し
かし、数10%の抵抗変化を得るためには数十A/m の外
部磁界が必要である。
However, even in the current MR element, for example, an MR element using a spin valve element, the rate of change in electric resistance is as small as 6% or less at the maximum, and an external magnetic field required to obtain a resistance change of several% is 1.6. It is as large as kA / m or more. Therefore, the magnetoresistive sensitivity is a low sensitivity of 0.001% / (A / m) or less. Recently, a giant magnetoresistance effect (GMR) using an artificial lattice having a magnetoresistance change rate of several tens of percent has been found. However, an external magnetic field of several tens A / m is required to obtain a resistance change of several tens%.

【0006】フラックスゲートセンサはパーマロイ等の
高透磁率磁心の対称なB-H 特性が外部磁界によって変化
することを利用して磁気の測定を行うものであり、高分
解能と±1°の高指向性を有する。しかし、検出感度を
あげるために大型の磁心を必要としセンサ全体の寸法を
小さくすることが難しく、また、消費電力が大きいとい
う問題点がある。
The fluxgate sensor measures the magnetism by using the fact that the symmetric BH characteristic of a high magnetic permeability core such as permalloy is changed by an external magnetic field, and has a high resolution and a high directivity of ± 1 °. Have. However, there is a problem that a large magnetic core is required to increase detection sensitivity, it is difficult to reduce the size of the entire sensor, and power consumption is large.

【0007】ホール素子を用いた磁界センサは電流の流
れる面に垂直に磁界を印加すると、電流と印加磁界の両
方向に対して垂直な方向に電界が生じてホール素子に起
電力が誘起される現象を利用したセンサである。ホール
素子はコスト的には有利であるが磁界検出感度が低く、
また、SiやGaAsなどの半導体で構成されるため温度変化
に対して半導体内の格子の熱振動による散乱によって電
子、または正孔の移動度が変化するため磁界感度の温度
特性が悪いという欠点を持つ。
In a magnetic field sensor using a Hall element, when a magnetic field is applied perpendicularly to a plane through which current flows, an electric field is generated in a direction perpendicular to both the current and the applied magnetic field, and an electromotive force is induced in the Hall element. This is a sensor that utilizes Hall elements are advantageous in terms of cost, but have low magnetic field detection sensitivity,
In addition, since it is composed of semiconductors such as Si and GaAs, the mobility of electrons or holes changes due to the scattering of thermal oscillations of the lattice in the semiconductor due to temperature changes. Have.

【0008】上述したように特開平6-176930号公報、特
開平7-181239号公報、特開平7-333305号公報により磁気
インピーダンス素子が提案され、この磁気インピーダン
ス素子により大幅な磁界感度の向上が図られている。こ
の磁気インピーダンス素子は、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる円周磁束の時間変
化に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として
検出することを基本原理としている。
As described above, JP-A-6-176930, JP-A-7-181239, and JP-A-7-333305 propose a magneto-impedance element, and this magnetic impedance element can greatly improve the magnetic field sensitivity. It is planned. The basic principle of this magneto-impedance element is to detect, as a change due to an externally applied magnetic field, only a voltage with respect to a time change of a circumferential magnetic flux generated by applying a time-varying current to a magnetic wire.

【0009】図15はその磁気インピーダンス素子の例
を示したものである。図15の磁気インピーダンス素子
1では、磁性線2としてFeCoSiB 等の零磁歪の直径30μ
m 程度のアモルファスワイヤ(線引後、張力アニールし
たワイヤ)が用いられている。図16はワイヤ(例えば
図15の磁性線2)のインピーダンス変化の印加磁界依
存性を示したものである。長さ1mm 程度の微小寸法のワ
イヤでも10MHz程度の高周波電流を通電するとワイヤの
電圧の振幅がMR素子の100 倍以上である約0.1%/(A
/m)の高感度で変化する。図16は、バイアス磁界を加
えることによりインピーダンス変化の印加磁界依存性の
直線性が改善されること、及びアモルファスワイヤに負
帰還コイルを巻き、アモルファスワイヤの両端の電圧に
比例した電流をコイルに通電し負帰還を施すことによ
り、直線性が優れたしかもセンサ部の温度変化に対して
磁界検出感度の不変なセンサを提供できることを示して
いる。
FIG. 15 shows an example of the magneto-impedance element. In the magneto-impedance element 1 of FIG. 15, the magnetic wire 2 has a zero magnetostriction
An amorphous wire of about m (wire drawn and tension annealed after drawing) is used. FIG. 16 shows an applied magnetic field dependence of a change in impedance of a wire (for example, the magnetic wire 2 in FIG. 15). When a high-frequency current of about 10 MHz is applied to a small-sized wire with a length of about 1 mm, the voltage amplitude of the wire is about 0.1% / (A), which is 100 times or more that of the MR element.
/ M) with high sensitivity. FIG. 16 shows that by applying a bias magnetic field, the linearity of the applied magnetic field dependence of the impedance change is improved, and a negative feedback coil is wound around the amorphous wire, and a current proportional to the voltage across the amorphous wire is applied to the coil. By applying negative feedback, it is possible to provide a sensor having excellent linearity and invariant in magnetic field detection sensitivity with respect to a temperature change of the sensor section.

【0010】しかしながら、この高感度磁気インピーダ
ンス素子は直径30μm 程度のアモルファスワイヤからな
るため微細加工には適しておらず、超小型の磁気検出素
子を提供することは困難であった。また、バイアスコイ
ルおよび負帰還コイルはともに細い銅線を巻き回して作
製しなければならず小型化するには限界があり、かつ、
生産性の面でも問題があった。
However, since this high-sensitivity magnetic impedance element is made of an amorphous wire having a diameter of about 30 μm, it is not suitable for fine processing, and it has been difficult to provide an ultra-small magnetic detection element. Also, both the bias coil and the negative feedback coil must be manufactured by winding a thin copper wire, and there is a limit to miniaturization, and
There was also a problem with productivity.

【0011】また、局所磁界を検出するためには被測定
物3に対してアモルファスワイヤ4を図17に示すよう
に縦方向もしくは横方向(図18)として使わなければ
ならないため、アモルファスワイヤ4の端子部分、バイ
アスコイル(図示省略)または負帰還コイル(図示省
略)の巻き回し部分の厚みが生じ、被測定物3との距離
Lが生じる。そのため、カードリーダー、交通機関の自
動改札装置、紙幣検査装置など、被測定物3に接触する
可能性のある使用方法に問題がある。図17及び図18
において、5は銅板、6は半田、7は磁界感度範囲を示
す。
In order to detect the local magnetic field, the amorphous wire 4 must be used in the vertical direction or the horizontal direction (FIG. 18) as shown in FIG. A terminal portion, a winding portion of a bias coil (not shown) or a wound portion of a negative feedback coil (not shown) has a thickness, and a distance L to the DUT 3 is generated. Therefore, there is a problem in a method of using the card reader, an automatic ticket gate for transportation, a banknote inspection device, and the like that may come into contact with the DUT 3. 17 and 18
In the figure, 5 indicates a copper plate, 6 indicates solder, and 7 indicates a magnetic field sensitivity range.

【0012】ところで、紙幣検出装置に用いられる紙幣
用磁気検出センサでは、例えば図19に示すMR素子を
使用している。この紙幣用磁気検出センサ8では、図2
0に示すように、2つのMR素子9を使用して紙幣検出
を行っている。MR素子9の特性は、図21に示すよう
になり、磁石10の磁界(バイアス磁界)で線形性が得
られるように基準点を移動させている。また、磁石10
は紙幣に印刷されている磁気インクの着磁にも使用され
ている。
By the way, in the magnetic detection sensor for bills used in the bill detecting device, for example, an MR element shown in FIG. 19 is used. In the bill magnetic detection sensor 8, FIG.
As shown in FIG. 0, bill detection is performed using two MR elements 9. The characteristics of the MR element 9 are as shown in FIG. 21, and the reference point is moved so that linearity is obtained by the magnetic field (bias magnetic field) of the magnet 10. Also, the magnet 10
Is also used to magnetize magnetic ink printed on banknotes.

【0013】この紙幣用磁気検出センサ8の構造では、
紙幣(被測定物3)とMR素子9の間にケース11の厚
み( 250μm程度)分の距離があり、紙幣の磁気検出が
低下する。また、MR素子9の検出感度が低い分、紙幣
と磁気検出センサを密着させる必要がある。一方、発明
者らは特願平9-269084号において薄膜コイルを薄膜磁気
コアの周囲に立体的に巻き回し、バイアスコイルと負帰
還コイルを具備した小型の磁気インピーダンス素子を提
案している。
In the structure of the bill magnetic detection sensor 8,
There is a distance between the bill (the DUT 3) and the MR element 9 for the thickness of the case 11 (about 250 μm), and the magnetic detection of the bill decreases. In addition, since the detection sensitivity of the MR element 9 is low, it is necessary to bring the bill and the magnetic detection sensor into close contact. On the other hand, the inventors have proposed a small-sized magnetic impedance element having a bias coil and a negative feedback coil in which a thin film coil is three-dimensionally wound around a thin film magnetic core in Japanese Patent Application No. 9-269084.

【0014】この磁気インピーダンス素子を使用した磁
気センサは、図22に示すように、負帰還コイル12及
びバイアスコイル13を磁気コア14に巻回して設けた
2つの薄膜磁気インピーダンス素子15を備えた磁気イ
ンピーダンスヘッドスライダーと、2つの薄膜磁気イン
ピーダンス素子15を駆動する駆動回路18とから大略
構成されている。駆動回路18は、2つの薄膜磁気イン
ピーダンス素子15に高周波電流を供給する発振回路1
9と、2つの薄膜磁気インピーダンス素子15からの信
号を検波する検波回路20と、検波回路20からの電流
を差動増幅して出力する増幅回路21と、増幅回路21
の出力部と負帰還コイル12との間に介装されて増幅回
路21からの出力信号を負帰還コイル12に負帰還させ
る負帰還部22(負帰還抵抗)とから大略構成されてい
る。
As shown in FIG. 22, the magnetic sensor using the magnetic impedance element has two thin film magnetic impedance elements 15 provided with a negative feedback coil 12 and a bias coil 13 wound around a magnetic core 14. It is roughly composed of an impedance head slider and a drive circuit 18 for driving the two thin-film magnetic impedance elements 15. The driving circuit 18 supplies the high-frequency current to the two thin-film magneto-impedance elements 15.
9, a detection circuit 20 for detecting signals from the two thin-film magneto-impedance elements 15, an amplification circuit 21 for differentially amplifying and outputting the current from the detection circuit 20, and an amplification circuit 21
And a negative feedback unit 22 (negative feedback resistor) interposed between the negative feedback coil 12 and the output unit for negatively feeding the output signal from the amplifier circuit 21 back to the negative feedback coil 12.

【0015】そして、発振回路19の出力を薄膜磁気イ
ンピーダンス素子15に高周波通電し、薄膜磁気インピ
ーダンス素子15の出力を検波回路20(検波回路20
に設けた図示しないピークホールド回路)で差動検波
し、増幅回路21で増幅している。図23に、薄膜磁気
インピーダンス素子15を2つ使用した他のタイプの磁
気センサ回路を示す。この磁気センサ回路は、図24に
示すように、0.025V/(A/m)の感度を有する直線性に優
れた出力特性を示す。
Then, the output of the oscillation circuit 19 is applied to the thin-film magnetic impedance element 15 at a high frequency, and the output of the thin-film magnetic impedance element 15 is detected by the detection circuit 20 (detection circuit 20).
The differential detection is performed by a peak hold circuit (not shown) provided in the circuit, and the signal is amplified by the amplifier circuit 21. FIG. 23 shows another type of magnetic sensor circuit using two thin-film magnetic impedance elements 15. As shown in FIG. 24, this magnetic sensor circuit exhibits output characteristics with sensitivity of 0.025 V / (A / m) and excellent linearity.

【0016】[0016]

【発明が解決しようとする課題】磁気センサとしては、
小型で低コスト、かつ、検出磁界に対する出力の直線
性、温度特性に優れた高感度磁気センサであり、かつ、
微細で微小磁界を検出するために被測定物3との距離を
極力、近づける必要がある。磁気センサとしてMR素子
9では磁界感度が低いため、被測定物3を近づける必要
があるが、現状の紙幣検出用磁気センサとして用いた場
合、ケース11の厚み( 250μm程度)分の距離を生じ
る。また、アモルファスワイヤ4を使用した高感度磁気
センサでは、被測定物3との距離が大きいことから、微
細な磁界検出を十分には行えない上、生産性の面で問題
がある。
SUMMARY OF THE INVENTION As a magnetic sensor,
It is a small, low-cost, high-sensitivity magnetic sensor with excellent output linearity and temperature characteristics with respect to the detected magnetic field, and
In order to detect a minute and minute magnetic field, it is necessary to make the distance to the DUT 3 as close as possible. Since the magnetic field sensitivity is low in the MR element 9 as a magnetic sensor, the measured object 3 needs to be brought closer. However, when the magnetic sensor is used as a current banknote detecting magnetic sensor, a distance corresponding to the thickness of the case 11 (about 250 μm) is generated. In addition, in the high-sensitivity magnetic sensor using the amorphous wire 4, since the distance to the DUT 3 is large, a fine magnetic field cannot be sufficiently detected, and there is a problem in productivity.

【0017】発明者らは特願平9-269084号において薄膜
コイルを薄膜磁気コアの周囲に立体的に巻き回し、バイ
アスコイルと負帰還コイルを具備した小型の磁気インピ
ーダンス素子(薄膜MI素子)を提案している。しか
し、図25及び図26に示すように、磁気センサとして
動作させるため、回路基板上に薄膜磁気インピーダンス
素子15A(薄膜MI素子15A)を搭載し、薄膜MI
素子15Aと回路(駆動回路など)を金のワイヤーボン
ディング23を用いて接続し、樹脂でコーティング24
を施す必要がある。この図25及び図26に示す磁気セ
ンサでは、薄膜磁気素子と被測定物3との距離が大きく
なり、微小で微細な磁界を検出するのには適していな
い。また、上記従来技術では、被測定物3との接触をス
ムーズに行えず、その分、良好な測定が阻害され信頼性
が低下しているというのが実情であった。
In Japanese Patent Application No. 9-269084, the present inventors wound a thin-film coil three-dimensionally around a thin-film magnetic core to provide a small-sized magnetic impedance element (thin-film MI element) having a bias coil and a negative feedback coil. is suggesting. However, as shown in FIGS. 25 and 26, in order to operate as a magnetic sensor, the thin-film magneto-impedance element 15A (thin-film MI element 15A) is mounted on a circuit board, and the thin-film MI element 15A is mounted.
The element 15A and a circuit (such as a drive circuit) are connected using gold wire bonding 23, and coated with resin 24.
Need to be applied. In the magnetic sensor shown in FIGS. 25 and 26, the distance between the thin-film magnetic element and the DUT 3 is large, and is not suitable for detecting a minute and minute magnetic field. Further, in the above-described conventional technology, it has been a fact that the contact with the DUT 3 cannot be performed smoothly, and accordingly, good measurement is hindered and reliability is reduced.

【0018】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、被測定物に円滑に接触して被測定物のスムーズな
動きが確保され、良好な磁界検出を行なえひいては信頼
性の向上を図ることができる磁気インピーダンスヘッド
モジュールを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and makes a smooth contact with an object to be measured by smoothly contacting the object to be measured.
Movement is ensured, and good magnetic field detection is achieved, and thus reliability
It is an object of the present invention to provide a magnetic impedance head module capable of improving the performance .

【0019】[0019]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
非磁性体からなる基板と、該基板上に形成された薄膜磁
気コアと、該薄膜磁気コアの長手方向両端に設けられた
第1の電極及び第2の電極と、前記薄膜磁気コアに絶縁
体を介して設けた薄膜バイアスコイル及び薄膜負帰還コ
イルとを備えた磁気インピーダンスセンサヘッドスライ
ダーと、発振回路及び検波・増幅回路を有する駆動回路
とからなる磁気インピーダンスヘッドモジュールであっ
て、前記磁気インピーダンスセンサヘッドスライダーに
おける薄膜磁気コアが形成された面部全体に10μm以上1
00μm以下のコーティングを施し、前記コーティングを
施した表面部における角部及び辺部にエッジブレンドを
施し、前記表面部を被測定物との接触面としたことを特
徴とする。
According to the first aspect of the present invention,
A substrate made of a non-magnetic material, a thin-film magnetic core formed on the substrate, first and second electrodes provided at both longitudinal ends of the thin-film magnetic core, and an insulator provided on the thin-film magnetic core A magnetic impedance head module comprising a magnetic impedance sensor head slider provided with a thin film bias coil and a thin film negative feedback coil provided through a driving circuit having an oscillation circuit and a detection / amplification circuit; 10 μm or more over the entire surface of the head slider where the thin-film magnetic core is formed
Apply a coating of 00 μm or less,
Edge blend on the corners and sides of the surface
Wherein the surface portion is a contact surface with the object to be measured.

【0020】ここで、薄膜磁気コアは、NiFe、CoFe、Ni
FeP 、FeNiP 、FeCoP 、FeNiCoP 、CoB 、NiCoB 、FeNi
CoB 、FeCoB 、CoFeのめっき膜、あるいはCoZrNb、FeSi
B 、CoSiB のアモルファススパッタ膜、NiFeスパッタ膜
により形成されている。また、基板の材料としてはガラ
ス、セラミックス、シリコンを使用する。コーティング
の材料としてシリコン、エポキシ、フェノール、ポリイ
ミド、ノルボック系樹脂、セラミックスを使用する。請
求項2記載の発明は、請求項1記載の構成において、
記基板にスルーホールを形成し、該スルーホールを通し
て第1の電極、第2の電極、薄膜バイアスコイルの端子
及び薄膜負帰還コイルの端子を、前記基板における薄膜
磁気コアが形成された面と反対側の面部に設けた各端子
と接続することを特徴とする。
The thin-film magnetic core is made of NiFe, CoFe, Ni
FeP, FeNiP, FeCoP, FeNiCoP, CoB, NiCoB, FeNi
CoB, FeCoB, CoFe plating film, or CoZrNb, FeSi
It is formed of an amorphous sputtered film of B or CoSiB or a NiFe sputtered film. Glass, ceramics, and silicon are used as the material of the substrate. Silicon, epoxy, phenol, polyimide, Norbock resin, and ceramics are used as coating materials. According to a second aspect of the invention, in the configuration of claim 1, wherein, prior to
A through hole is formed in the substrate, and the through hole is
Terminals of the first electrode, the second electrode, and the thin film bias coil
And the terminal of the thin film negative feedback coil is connected to the thin film on the substrate.
Each terminal provided on the surface opposite to the surface on which the magnetic core is formed
It is characterized by connecting with .

【0021】請求項3記載の発明は、請求項1または請
求項2に記載の構成において、前記磁気インピーダンス
センサヘッドスライダーにおける前記薄膜磁気コアを形
成した側と反対側の面部に駆動回路を搭載したことを特
徴とする。
According to a third aspect of the present invention, in the configuration of the first or second aspect, the thin-film magnetic core in the magneto-impedance sensor head slider is formed.
It is noted that the drive circuit is mounted on the surface
Sign.

【0022】請求項4記載の発明は、請求項1から請求
項3までのいずれかに記載の構成において、駆動回路及
び磁気インピーダンスセンサヘッドスライダーをボール
グリッドアレイにより接続し、一体化したことを特徴と
する。
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a driving circuit and a driving circuit according to any one of the first to third aspects.
Ball and magnetic impedance sensor head slider
They are connected and integrated by a grid array .

【0023】請求項5記載の発明は、請求項4記載の構
成において、ボールグリッドアレイは半田ボールからな
ことを特徴とする。請求項6記載の発明は、請求項4
記載の構成において、ボールグリッドアレイはAuボール
からなることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the configuration of the fourth aspect , the ball grid array is formed of solder balls.
Characterized in that that. The invention according to claim 6 is the invention according to claim 4.
In the described configuration, the ball grid array is Au balls
It is characterized by consisting of .

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、本発明の第1の実施の形態
の磁気インピーダンスヘッドモジュールを図1ないし図
3に基づいて説明する。この磁気インピーダンスヘッド
モジュールは、ガラス、セラミックス、シリコン等の非
磁性体からなる略矩形の基板30と、基板30上に搭載
された薄膜磁気インピーダンス素子15A(薄膜MI素
子15A)とを備えた磁気インピーダンスセンサヘッド
スライダー(MIセンサヘッドスライダー31)と、薄
膜MI素子15Aを駆動する図示しない駆動回路18
(図23参照)とから大略構成されている。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A magnetic impedance head module according to a first embodiment of the present invention will be described below with reference to FIGS. This magnetic impedance head module has a magnetic impedance including a substantially rectangular substrate 30 made of a nonmagnetic material such as glass, ceramics, or silicon, and a thin-film magnetic impedance element 15A (thin-film MI element 15A) mounted on the substrate 30. A sensor head slider (MI sensor head slider 31) and a drive circuit 18 (not shown) for driving the thin film MI element 15A
(See FIG. 23).

【0025】駆動回路18は、薄膜MI素子15Aに高
周波電流を供給する発振回路19(図23参照)と、薄
膜MI素子15Aからの信号を検波する検波回路20
(図23参照)と、検波回路20からの電流を差動増幅
して出力する増幅回路21(図23参照)と、増幅回路
21の出力部と負帰還コイル12との間に介装されて増
幅回路21からの出力信号を負帰還コイル12に負帰還
させる負帰還部22(負帰還抵抗)〔図23参照〕とか
ら大略構成されている。
The drive circuit 18 includes an oscillation circuit 19 (see FIG. 23) for supplying a high-frequency current to the thin-film MI element 15A, and a detection circuit 20 for detecting a signal from the thin-film MI element 15A.
(See FIG. 23), an amplifier circuit 21 (see FIG. 23) that differentially amplifies and outputs the current from the detection circuit 20, and an output circuit of the amplifier circuit 21 and the negative feedback coil 12 interposed. A negative feedback section 22 (negative feedback resistor) (see FIG. 23) for negatively feedbacking an output signal from the amplifier circuit 21 to the negative feedback coil 12 is roughly configured.

【0026】薄膜MI素子15Aは、矩形薄板状の薄膜
磁気コア14を有している。薄膜磁気コア14には図示
しない絶縁体を介して薄膜負帰還コイル12及び薄膜バ
イアスコイル13が巻回されている。薄膜負帰還コイル
12及び薄膜バイアスコイル13は交互に巻回されてい
る。薄膜負帰還コイル12の両端には負帰還コイル端子
32が接続されている。
The thin-film MI element 15A has a thin-film magnetic core 14 in the form of a rectangular thin plate. A thin film negative feedback coil 12 and a thin film bias coil 13 are wound around the thin film magnetic core 14 via an insulator (not shown). The thin film negative feedback coil 12 and the thin film bias coil 13 are wound alternately. Negative feedback coil terminals 32 are connected to both ends of the thin film negative feedback coil 12.

【0027】薄膜バイアスコイル13の両端にはバイア
スコイル端子33が接続されている。薄膜磁気コア14
の両端は第1の電極及び第2の電極(符号省略)を構成
し、当該両端には、薄膜MIセンサ端子34が接続され
ている。前記負帰還コイル端子32の先端には幅広部3
2aが形成されている。バイアスコイル端子33の先端
には幅広部33aが形成されている。薄膜MIセンサ端
子34の先端には幅広部34aが形成されている。
A bias coil terminal 33 is connected to both ends of the thin film bias coil 13. Thin film magnetic core 14
Constitutes a first electrode and a second electrode (symbols are omitted), and a thin film MI sensor terminal 34 is connected to both ends. A wide portion 3 is provided at the tip of the negative feedback coil terminal 32.
2a is formed. A wide portion 33a is formed at the tip of the bias coil terminal 33. At the tip of the thin-film MI sensor terminal 34, a wide portion 34a is formed.

【0028】基板30には、幅広部32a,33a,3
4aに対応してその表面部30aから裏面部30bに通
じるスルーホール30cがそれぞれ形成されている。基
板30の裏面部30bには、各スルーホール30cに対
応して駆動回路18などに対する接続パッド30d(端
子)がそれぞれ設けられている。前記負帰還コイル端子
32、バイアスコイル端子33及び薄膜MIセンサ端子
34は、各スルーホール30cを通して接続パッド30
dと接続されている。
The substrate 30 has wide portions 32a, 33a, 3
A through hole 30c is formed corresponding to 4a from the front surface portion 30a to the back surface portion 30b. On the back surface portion 30b of the substrate 30, connection pads 30d (terminals) for the drive circuit 18 and the like are provided respectively corresponding to the through holes 30c. The negative feedback coil terminal 32, the bias coil terminal 33, and the thin film MI sensor terminal 34 are connected to the connection pad 30 through each through hole 30c.
d.

【0029】基板30の表面部30aには薄膜MI素子
15Aを覆うように、シリコン、エポキシ、フェノー
ル、ポリイミド、ノルボック系樹脂、またはセラミック
スからなるコーティング24(保護膜)が施されてい
る。コーティング24の厚さTは100μm以下に設定され
ている。基板30の裏面部30bには前記駆動回路18
が搭載されている。薄膜磁気コア14は、NiFe、CoFe、
NiFeP 、FeNiP 、FeCoP 、FeNiCoP 、CoB、NiCoB 、FeN
iCoB 、FeCoB 、CoFeのめっき膜、あるいはCoZrNb、FeS
iB 、CoSiB のアモルファススパッタ膜、NiFeスパッタ
膜により形成されている。
A coating 24 (protective film) made of silicon, epoxy, phenol, polyimide, Norbox-based resin, or ceramics is applied to the surface portion 30a of the substrate 30 so as to cover the thin film MI element 15A. The thickness T of the coating 24 is set to 100 μm or less. The drive circuit 18 is provided on the back surface 30 b of the substrate 30.
Is installed. The thin-film magnetic core 14 is made of NiFe, CoFe,
NiFeP, FeNiP, FeCoP, FeNiCoP, CoB, NiCoB, FeN
iCoB, FeCoB, CoFe plating film, or CoZrNb, FeS
It is formed of an amorphous sputtered film of iB or CoSiB or a NiFe sputtered film.

【0030】この実施の形態の磁気インピーダンスヘッ
ドモジュールは、紙幣や磁気カードなどの被測定物3の
検出などに用いられ、MIセンサヘッドスライダー31
における薄膜MI素子15A(薄膜磁気コア14)が形
成された面部〔すなわち、コーティング24の表面部2
4a〕を、後述する段落「0035」及び図2に示すよ
うに、被測定物3と接触させるようにしている。そし
て、コーティング24の表面部24aにおける角部及び
辺部はエッジブレンドが施されており、湾曲した形状
(丸み35をもった形状)とされている。
The magneto-impedance head module of this embodiment is used for detecting an object to be measured 3 such as a bill or a magnetic card.
In which the thin film MI element 15A (thin film magnetic core 14) is formed [ie, the surface portion 2 of the coating 24]
4a] is described in paragraph “0035” and FIG.
As described above, the measurement object 3 is brought into contact . The corners and sides of the surface portion 24a of the coating 24 are edge-blended and have a curved shape (a shape having a roundness 35).

【0031】上述したように構成された磁気インピーダ
ンスヘッドモジュールでは、薄膜磁気コア14に薄膜負
帰還コイル12及び薄膜バイアスコイル13を巻回して
薄膜MI素子15Aを構成しており、薄膜MI素子15
Aが、上述したように薄膜コイルを薄膜磁気コア14の
周囲に立体的に巻き回し、薄膜バイアスコイル13と薄
膜負帰還コイル12を具備した小型の磁気インピーダン
ス素子(図22及び図23参照)と同様に小型化を図る
ことができると共に、この小型化に伴い装置の低廉化を
図ることが可能となる。
In the magneto-impedance head module configured as described above, the thin-film MI element 15A is formed by winding the thin-film negative feedback coil 12 and the thin-film bias coil 13 around the thin-film magnetic core 14.
A is a three-dimensionally wound thin film coil around the thin film magnetic core 14 as described above, and a small magnetic impedance element (see FIGS. 22 and 23) having the thin film bias coil 13 and the thin film negative feedback coil 12. Similarly, downsizing can be achieved, and the cost reduction of the apparatus can be achieved with the downsizing.

【0032】また、MI素子の一例である薄膜MI素子
15Aは、図15及び図16を用いて説明したように、
感度特性が優れ、大きな出力を得ることができ、ひいて
は微細な磁界検出を行えることになる。図19及び図2
0を用いて説明した従来技術(紙幣用磁気検出センサ
8)では、微細な磁界検出を行う上で感度の面で問題が
あったが、本実施の形態では、上述したように感度特性
が優れ、微細な磁界検出を行えることから、図19及び
図20の従来技術(紙幣用磁気検出センサ8)が惹起す
る問題を改善することができる。
As described with reference to FIGS. 15 and 16, a thin-film MI element 15A, which is an example of the MI element,
The sensitivity characteristics are excellent, a large output can be obtained, and a fine magnetic field can be detected. FIG. 19 and FIG.
The conventional technology (the bank magnetic detection sensor 8) described using 0 has a problem in terms of sensitivity in detecting a fine magnetic field, but in the present embodiment, the sensitivity characteristics are excellent as described above. Since fine magnetic field detection can be performed, the problem caused by the conventional technology (the banknote magnetic detection sensor 8) of FIGS. 19 and 20 can be improved.

【0033】また、コーティング24の表面部24aを
被測定物3と接触させるように構成したので、その分、
被測定物3との距離が短くなって被測定物3をより検出
しやすくなると共に、装置のコンパクト化を図ることが
できる。本実施の形態では、薄膜MI素子15Aを覆う
コーティング24の厚さを 100μm以下に設定してお
り、薄膜MI素子15Aと被測定物3との間の距離が10
0μm以下となり、被測定物3を検出しやすいものになっ
ている。すなわち、図19及び図20の紙幣用磁気検出
センサ8では、紙幣(被測定物3)とMR素子9の間に
ケース11の厚み( 250μm程度)分の距離があり、磁
界検出を行う上で問題があったが、本実施の形態では、
上述したように薄膜MI素子15Aと被測定物3との間
の距離が100μm以下であり、良好な感度が確保されるこ
とから、図19及び図20の従来技術が惹起する被測定
物3との間の距離から生ずる感度の問題を改善すること
ができる。
Also, since the surface portion 24a of the coating 24 is configured to be in contact with the object 3 to be measured,
The distance from the device under test 3 is shortened, so that the device under test 3 can be more easily detected, and the device can be made more compact. In the present embodiment, the thickness of the coating 24 covering the thin-film MI element 15A is set to 100 μm or less, and the distance between the thin-film MI element 15A and the DUT 3 is 10 μm.
0 μm or less, which makes it easy to detect the DUT 3. In other words, in the banknote magnetic detection sensor 8 shown in FIGS. 19 and 20, there is a distance corresponding to the thickness of the case 11 (about 250 μm) between the banknote (the DUT 3) and the MR element 9; Although there was a problem, in this embodiment,
As described above, since the distance between the thin-film MI element 15A and the DUT 3 is 100 μm or less, and good sensitivity is ensured, the distance between the DUT 3 and the prior art shown in FIGS. The sensitivity problem arising from the distance between can be improved.

【0034】また、本実施の形態では、コーティング2
4の厚さを 100μm以下に設定し、このコーティング2
4の表面部24aに被測定物3を接触するようにしてい
るので、紙幣(被測定物3)とMR素子9の間にケース
11の厚み( 250μm程度)分の距離が必要とされた図
19及び図20の従来技術に比して、装置の小型化を図
ることができる。
In the present embodiment, the coating 2
The thickness of the coating 2 was set to 100 μm or less.
Since so as to contact the object to be measured 3 to 4 of the surface portion 24a, the bill diagram distance in the thickness (about 250 [mu] m) content of the case 11 is required between the (object to be measured 3) and MR element 9 The size of the apparatus can be reduced as compared with the prior art shown in FIGS.

【0035】また、コーティング24の表面部24aに
おける角部及び辺部にはエッジブレンドが施され、丸み
35が付けられているので、前記表面部24aが被測定
物3に円滑に接触して(すなわち、前記表面部24aが
被測定物との接触面とされ)被測定物3のスムーズな動
きが確保され、良好な検出ひいては信頼性の向上を図る
ことができる。また、薄膜磁気コア14に薄膜バイアス
コイル13を巻回しているため、印加電圧に対するイン
ピーダンス変化特性における基準点(図21参照)の移
動を薄膜バイアスコイル13の発生する磁界で行うこと
ができ、前記基準点の移動のために前記MR素子9で必
要とされた磁石10が不要となると共に、基準点の移動
の調整が磁石10の場合に比して行いやすくなる。
The corners and sides of the surface 24a of the coating 24 are edge-blended and rounded, so that the surface 24a comes into smooth contact with the DUT 3 ( That is, the surface portion 24a
Smooth movement of the contact surface and are) the object to be measured 3 with the measured object is secured, it is possible to achieve good detection and thus improve the reliability. Further, since the thin-film bias coil 13 is wound around the thin-film magnetic core 14, the reference point (see FIG. 21) in the impedance change characteristic with respect to the applied voltage can be moved by the magnetic field generated by the thin-film bias coil 13. The magnet 10 required by the MR element 9 for moving the reference point is not required, and the adjustment of the movement of the reference point can be performed more easily than when the magnet 10 is used.

【0036】また、本実施の形態では、MIセンサヘッ
ドスライダー31における薄膜MI素子15Aを搭載し
た側と反対側の面部(基板30の裏面部30a)に駆動
回路18を搭載しており、金のワイヤーボンディング2
3を用いて接続する従来技術(図25及び図26参照)
に比して、構成を簡易にできる。
In the present embodiment, the drive circuit 18 is mounted on the surface of the MI sensor head slider 31 opposite to the side on which the thin film MI element 15A is mounted (the back surface 30a of the substrate 30). Wire bonding 2
3 (see FIGS. 25 and 26)
The configuration can be simplified as compared with the above.

【0037】本実施の形態では、コーティング24の表
面部24aに被測定物3を接触するようにし、薄膜MI
素子15A(MIセンサヘッドスライダー31)を横方
向にして被測定物3の検出を行うようにしているが、こ
れは次のように検出能力の向上を図ることができるから
である。すなわち、紙幣や磁気カードなどの被測定物3
では図10に示すような磁気分布を呈する。そして、図
11に示すように、被測定物3(磁界分布)に対して薄
膜MI素子15Aを縦方向にして使用する場合、磁気を
検出できない範囲40が100μm以上存在し、その分、検
出能力が低下する。これに対して、図12に示すように
薄膜MI素子15Aを横方向にして使用する場合、磁気
を検出できない範囲40が100μm以下に抑えられ、その
分、磁気検出できる範囲(磁気検出範囲)7が拡大する
ことになり、上述したように検出能力が向上する。
In the present embodiment, the object 3 is brought into contact with the surface portion 24a of the coating 24, and the thin film MI
The detection of the device under test 3 is performed with the element 15A (MI sensor head slider 31) in the horizontal direction, because the detection capability can be improved as follows. That is, the DUT 3 such as a bill or a magnetic card
Exhibits a magnetic distribution as shown in FIG. Then, as shown in FIG. 11, when the thin film MI element 15A is used in the vertical direction with respect to the DUT 3 (magnetic field distribution), there is a range 40 of 100 μm or more where magnetism cannot be detected. Decrease. On the other hand, when the thin film MI element 15A is used in the horizontal direction as shown in FIG. 12, the range 40 in which magnetism cannot be detected is suppressed to 100 μm or less, and the range in which magnetism can be detected (magnetic detection range) is correspondingly reduced. Is expanded, and the detection capability is improved as described above.

【0038】本実施の形態のMIセンサヘッドスライダ
ー31を図23の回路に用いて磁気センサを構成し、そ
の出力を求めたところ、図24に示す良好な結果が得ら
れた。また、本実施の形態を用いて紙幣の磁気検出を行
ったところ、図13に示す紙幣の磁界検出結果を得るこ
とができた。この場合、紙幣と薄膜MI素子15Aとの
距離は600μmとしているが、その距離を100μmに近づけ
た場合、図14に示されるようになり、距離が600μm
(0.6mm)である場合に比して検出能力を6倍程度まで
向上できることを確認できた。
A magnetic sensor was constructed using the MI sensor head slider 31 of the present embodiment in the circuit of FIG. 23, and its output was obtained. The good results shown in FIG. 24 were obtained. Further, when the magnetic detection of the banknote was performed using this embodiment, the magnetic field detection result of the banknote shown in FIG. 13 could be obtained. In this case, the distance between the banknote and the thin-film MI element 15A is 600 μm, but when the distance is close to 100 μm, it becomes as shown in FIG.
(0.6 mm), it was confirmed that the detection ability can be improved up to about 6 times as compared with the case of (0.6 mm).

【0039】上記第1実施の形態では、基板30に1つ
の薄膜MI素子15Aを搭載した場合を例にしたが、こ
れに代えて、図4及び図5に示すように、基板30に2
つの薄膜MI素子15Aを搭載してMIセンサヘッドス
ライダー31を作製し、このMIセンサヘッドスライダ
ー31を用いて磁気インピーダンスヘッドモジュール
(第2実施の形態)を構成してもよい。
In the first embodiment, the case where one thin-film MI element 15A is mounted on the substrate 30 is taken as an example. However, instead of this, as shown in FIGS.
The MI sensor head slider 31 may be manufactured by mounting the three thin-film MI elements 15A, and a magnetic impedance head module (second embodiment) may be configured using the MI sensor head slider 31.

【0040】この第2実施の形態では、2つの薄膜MI
素子15Aの温度特性による同相成分を排除でき、安定
性の向上を図ることができる。また、感度特性が良い薄
膜MI素子15Aが2つあることから、さらに感度の向
上が図れる。
In the second embodiment, two thin films MI
In-phase components due to the temperature characteristics of the element 15A can be eliminated, and stability can be improved. Further, since the sensitivity is good thin film MI elements 15A there are two, Ru Hakare further improvement in the sensitivity.

【0041】次に、本発明の第3実施の形態の磁気イン
ピーダンスヘッドモジュールを図7に基づいて説明す
る。この第3実施の形態では、MIセンサヘッドスライ
ダー31の接続端子と駆動回路18を半田ボールまたは
Auボールからなるボールグリッドアレイ41で接続し
て、磁気インピーダンスヘッドモジュールを構成してい
る。
Next, a magnetic impedance head module according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the third embodiment, the connection terminals of the MI sensor head slider 31 and the drive circuit 18 are connected to solder balls or
The magneto-impedance head module is configured by being connected by a ball grid array 41 composed of Au balls.

【0042】この第3実施の形態では、MIセンサヘッ
ドスライダー31と駆動回路18との間にボールグリッ
ドアレイ41を介装して、MIセンサヘッドスライダー
31の接続端子(接続パッド30d)に駆動回路18を
接続しており、駆動回路18の接続を容易に行えること
になる。また、基板30における薄膜MI素子15Aを
設けた側と反対側の面部(基板30の裏面部b)に駆動
回路18を配置していることから、コーティング24の
表面部24aを被測定物3に接触させることが可能にな
る。
In the third embodiment, a ball grid array 41 is interposed between the MI sensor head slider 31 and the drive circuit 18 so that the connection terminals (connection pads 30d) of the MI sensor head slider 31 are connected to the drive circuit. 18 are connected, and the connection of the drive circuit 18 can be easily performed. Further, since the drive circuit 18 is disposed on the surface of the substrate 30 opposite to the side on which the thin film MI element 15A is provided (the back surface b of the substrate 30), the surface 24a of the coating 24 is attached to the DUT 3. It is possible to make contact .

【0043】次に、本発明の第4実施の形態を図8及び
図9に基づいて説明する。この第4実施の形態は、略正
方形の基板30の中央部を空けて2つの薄膜MI素子1
5Aを配置し、基板30の中央部に半導体で集積した駆
動回路18を配置し、駆動回路18及びMIセンサヘッ
ドスライダー31をワイヤーボンディング23で接続
し、一体化した磁気インピーダンスヘッドチップ(磁気
インピーダンスヘッドモジュール)を構成している。こ
の第4実施の形態では、駆動回路18及びMIセンサヘ
ッドスライダー31が集約されて配置されているので、
その分、磁気インピーダンスヘッドチップ(磁気インピ
ーダンスヘッドモジュール)を小型化することができ
る。
Next, a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. In the fourth embodiment, two thin film MI elements 1
5A, a driving circuit 18 integrated with a semiconductor is disposed at the center of the substrate 30, and the driving circuit 18 and the MI sensor head slider 31 are connected by wire bonding 23 to form an integrated magnetic impedance head chip (magnetic impedance head). Module). In the fourth embodiment, since the drive circuit 18 and the MI sensor head slider 31 are arranged collectively,
Accordingly, the size of the magnetic impedance head chip (magnetic impedance head module) can be reduced.

【0044】[0044]

【発明の効果】請求項1記載の磁気インピーダンスヘッ
ドモジュールに係る発明によれば、磁気インピーダンス
センサヘッドスライダーにおける薄膜磁気コアが形成さ
れた面部を被測定物と対向させるので、被測定物との間
にケースを設けることから被測定物とセンサとの間にケ
ース分の厚み分の距離が生じる従来技術に比して、磁界
検出を良好に行うことができる。また、磁気インピーダ
ンスセンサヘッドスライダーの被測定物と対向する面部
における角部及び辺部はエッジブレンドされているの
で、被測定物に円滑に接触して被測定物のスムーズな動
きが確保され、良好な検出ひいては信頼性の向上を図る
ことができる。
According to the present invention, the magnetic impedance head according to claim 1 is provided.
According to the invention according to the load module, since the surface of the magnetic impedance sensor head slider on which the thin-film magnetic core is formed is opposed to the measured object, a case is provided between the measured object and the measured object and the sensor. The magnetic field can be detected more favorably than in the prior art in which a distance corresponding to the thickness of the case occurs between the cases. Further, since the corners and sides of the surface of the magnetic impedance sensor head slider facing the object to be measured are edge-blended, smooth contact with the object to be measured is ensured, and smooth movement of the object is ensured. Detection, and thus the reliability can be improved.

【0045】請求項2記載の発明によれば、磁気インピ
ーダンスセンサヘッドスライダーと駆動回路とをスルー
ホールを通して接続でき、両者を一体化することが可能
になり、その分、装置をコンパクト化できまる。請求項
記載の発明によれば、磁気インピーダンスセンサヘッ
ドスライダーと駆動回路とが一体化されて装置が小型化
される。請求項4から請求項6までのいずれかに記載の
発明によれば、磁気インピーダンスセンサヘッドスライ
ダーと駆動回路との接続を容易に行えると共に、両者の
一体化が可能となり小型化を図ることができる。
According to the second aspect of the present invention, the magneto-impedance sensor head slider and the drive circuit can be connected through the through-hole, and both can be integrated, and the device can be downsized accordingly. Claim
According to the invention described in the third aspect , the magneto-impedance sensor head slider and the drive circuit are integrated, and the device is downsized. According to the invention described in any one of claims 4 to 6 , the connection between the magneto-impedance sensor head slider and the drive circuit can be easily performed, and the two can be integrated, so that the size can be reduced. .

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第1実施の形態の磁気インピーダンス
素子の駆動回路及び絶縁体を除いた要部を示す平面図で
ある。
FIG. 1 is a plan view showing a main part excluding a drive circuit and an insulator of a magneto-impedance element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】図1の側面図である。FIG. 2 is a side view of FIG.

【図3】図1の裏面図である。FIG. 3 is a rear view of FIG. 1;

【図4】本発明の第2実施の形態の磁気インピーダンス
素子の駆動回路及び絶縁体を除いた要部を示す平面図で
ある。
FIG. 4 is a plan view showing a main part of a magneto-impedance element according to a second embodiment of the present invention, excluding a driving circuit and an insulator.

【図5】図4の側面図である。FIG. 5 is a side view of FIG. 4;

【図6】図4の裏面図である。FIG. 6 is a rear view of FIG. 4;

【図7】本発明の第3実施の形態を模式的に示す正面図
である。
FIG. 7 is a front view schematically showing a third embodiment of the present invention.

【図8】本発明の第3実施の形態を模式的に示す平面図
である。
FIG. 8 is a plan view schematically showing a third embodiment of the present invention.

【図9】図8の正面図である。FIG. 9 is a front view of FIG. 8;

【図10】被測定物3の磁界分布を示す模式図である。FIG. 10 is a schematic diagram showing a magnetic field distribution of a device under test 3;

【図11】薄膜MI素子を被測定物(磁界分布)に対し
て縦方向に配置した例を示す模式図である。
FIG. 11 is a schematic diagram illustrating an example in which a thin-film MI element is arranged in a vertical direction with respect to an object to be measured (magnetic field distribution).

【図12】薄膜MI素子を被測定物(磁界分布)に対し
て横方向に配置した例を示す模式図である。
FIG. 12 is a schematic diagram illustrating an example in which a thin-film MI element is arranged in a lateral direction with respect to an object to be measured (magnetic field distribution).

【図13】図1のMIセンサヘッドスライダーを図23
の回路に用いて構成した磁気センサによる紙幣の磁界検
出結果を示す図である。
FIG. 13 shows the MI sensor head slider of FIG.
FIG. 7 is a diagram showing a magnetic field detection result of a bill by a magnetic sensor configured using the circuit of FIG.

【図14】紙幣と薄膜MI素子との距離を近づけた場合
に検出能力が向上することを説明するための図である。
FIG. 14 is a diagram for explaining that the detection ability is improved when the distance between the bill and the thin-film MI element is reduced.

【図15】従来の磁気インピーダンス素子を模式的に示
す図である。
FIG. 15 is a diagram schematically showing a conventional magnetic impedance element.

【図16】図15の磁性線のインピーダンス変化の印加
磁界依存性を示す図である。
16 is a diagram showing the applied magnetic field dependence of the impedance change of the magnetic wire of FIG.

【図17】局所磁界を検出するためにアモルファスワイ
ヤを縦方向に配置した図である。
FIG. 17 is a diagram in which an amorphous wire is arranged in a vertical direction to detect a local magnetic field.

【図18】局所磁界を検出するためにアモルファスワイ
ヤを横方向に配置した図である。
FIG. 18 is a diagram in which amorphous wires are arranged in a lateral direction to detect a local magnetic field.

【図19】紙幣用磁気検出センサの一例を示す斜視図で
ある。
FIG. 19 is a perspective view showing an example of a banknote magnetic detection sensor.

【図20】図19の配線状態を示す回路図である。FIG. 20 is a circuit diagram showing a wiring state of FIG. 19;

【図21】図19のMR素子の特性を示す図である。FIG. 21 is a diagram showing characteristics of the MR element of FIG. 19;

【図22】2つの薄膜磁気インピーダンス素子を設けた
磁気センサを示すブロック図である。
FIG. 22 is a block diagram showing a magnetic sensor provided with two thin-film magnetic impedance elements.

【図23】2つの薄膜磁気インピーダンス素子を用いて
構成した他の磁気センサを示す回路図である。
FIG. 23 is a circuit diagram showing another magnetic sensor configured using two thin-film magnetic impedance elements.

【図24】図23の磁気センサの出力特性を示す図であ
る。
24 is a diagram showing output characteristics of the magnetic sensor of FIG.

【図25】薄膜MI素子と回路を金のワイヤーボンディ
ングを用いて接続した他の磁気センサを示す平面図であ
る。
FIG. 25 is a plan view showing another magnetic sensor in which a thin-film MI element and a circuit are connected by using gold wire bonding.

【図26】図25の磁気センサを示す正面図である。FIG. 26 is a front view showing the magnetic sensor of FIG. 25.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

14薄膜磁気コア 15A 薄膜MI素子 18 駆動回路 24 コーティング 24a 表面部(磁気インピーダンスセンサヘッドスラ
イダーにおける薄膜磁気コアが形成された面部) 30 基板 31 MIセンサヘッドスライダー(磁気インピーダン
スセンサヘッドスライダー) 35 丸み
14 Thin-film magnetic core 15A Thin-film MI element 18 Drive circuit 24 Coating 24a Surface part (surface part on which thin-film magnetic core is formed in magnetic impedance sensor head slider) 30 Substrate 31 MI sensor head slider (magnetic impedance sensor head slider) 35 Roundness

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 加藤 英樹 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−1 ミネ ベア株式会社 浜松製作所内 (56)参考文献 特開2000−55996(JP,A) 特開2000−98012(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) G01R 33/02 G01R 33/032 - 33/09 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hideki Kato 173-1 Asana, Asaba-cho, Iwata-gun, Shizuoka Pref. −98012 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) G01R 33/02 G01R 33/032-33/09

Claims (6)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 非磁性体からなる基板と、該基板上に形
成された薄膜磁気コアと、該薄膜磁気コアの長手方向両
端に設けられた第1の電極及び第2の電極と、前記薄膜
磁気コアに絶縁体を介して設けた薄膜バイアスコイル及
び薄膜負帰還コイルとを備えた磁気インピーダンスセン
サヘッドスライダーと、 発振回路及び検波・増幅回路を有する駆動回路とからな
る磁気インピーダンスヘッドモジュールであって、 前記磁気インピーダンスセンサヘッドスライダーにおけ
る薄膜磁気コアが形成された面部全体に10μm以上100μ
m以下のコーティングを施し、前記コーティングを施し
た表面部における角部及び辺部にエッジブレンドを施
し、前記表面部を被測定物との接触面としたことを特徴
とする磁気インピーダンスヘッドモジュール。
1. A substrate made of a non-magnetic material, a thin-film magnetic core formed on the substrate, first and second electrodes provided at both longitudinal ends of the thin-film magnetic core, and the thin film A magnetic impedance head module comprising a magnetic impedance sensor head slider provided with a thin film bias coil and a thin film negative feedback coil provided on a magnetic core via an insulator, and a drive circuit having an oscillation circuit and a detection / amplification circuit. The entire surface of the magnetic impedance sensor head slider on which the thin film magnetic core is formed is 10 μm or more and 100 μm or more.
m or less, and apply the coating
Edge blending is applied to the corners and sides of the
A magnetic impedance head module , wherein the surface portion is a contact surface with an object to be measured.
【請求項2】 前記基板にスルーホールを形成し、該ス
ルーホールを通して第1の電極、第2の電極、薄膜バイ
アスコイルの端子及び薄膜負帰還コイルの端子を、前記
基板における薄膜磁気コアが形成された面と反対側の面
部に設けた各端子と接続することを特徴とする請求項1
記載の磁気インピーダンスヘッドモジュール。
2. A through-hole is formed in the substrate, and a first electrode, a second electrode, a terminal of a thin-film bias coil and a terminal of a thin-film negative feedback coil are formed through the through-hole by a thin-film magnetic core in the substrate. 2. The terminal of claim 1 , wherein the terminal is connected to a terminal provided on a surface opposite to the surface provided.
Magnetic impedance head module according to.
【請求項3】 前記磁気インピーダンスセンサヘッドス
ライダーにおける前記薄膜磁気コアを形成した側と反対
側の面部に駆動回路を搭載したことを特徴とする請求項
1または請求項2記載の磁気インピーダンスヘッドモジ
ュール。
3. A opposite to the side formed with the thin film magnetic core in the magneto-impedance sensor head slider
Claims, characterized in that mounting the driving circuit on the surface of the side
The magneto-impedance head module according to claim 1 or 2 .
【請求項4】 駆動回路及び磁気インピーダンスセンサ
ヘッドスライダーをボールグリッドアレイにより接続
し、一体化したことを特徴とする請求項1から請求項3
までのいずれかに記載の磁気インピーダンスヘッドモジ
ュール。
Wherein the drive circuit and magnetic impedance sensor head slider is connected by a ball grid array, claims 1 to 3, characterized in that integrated
The magnetic impedance head module according to any one of the above.
【請求項5】 ボールグリッドアレイは半田ボールから
なることを特徴とする請求項4記載の磁気インピーダン
スヘッドモジュール。
5. The ball grid array from the solder ball
Magnetic impedance head module according to claim 4, characterized in that.
【請求項6】 ボールグリッドアレイはAuボールからな
ことを特徴とする請求項4記載の磁気インピーダンス
ヘッドモジュール。
6. The ball grid array is composed of Au balls .
Magnetic impedance head module according to claim 4, wherein the that.
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