CN101512370B - 磁检测器件 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于，提供一种可切换为单输出模式和双输出模式，特别地，在1个集成电路中、用简单的电路结构就能进行模式切换的双极检测对应型的磁检测器件。设置可切换为单输出模式及双输出模式的模式切换单元(50)，其中，单输出模式为从第一外部输出端子(40)输出(+)磁场检测信号和(-)磁场检测信号双方；双输出模式为分别从上述第一外部输出端子(40)输出上述(+)磁场检测信号，从上述第二外部输出端子(41)输出上述(-)磁场检测信号。通过在集成电路(22)内设置上述模式切换单元(50)，就能够进行模式选择，特别地通过采用简单的电路结构、且设置1个集成电路(22)就能实现这种模式选择，且能降低生产成本。

Description

磁检测器件

技术领域

本发明涉及一种具备磁阻效应元件的磁检测器件，特别地涉及可切换为单输出模式和双输出模式的双极检测对应的磁检测器件。 

背景技术

图20是现有的磁检测器件的电路结构图。磁检测器件由传感器单元S和集成电路(IC)1构成。图20所示的磁检测器件是双极检测对应型传感器。上述传感器单元S具有：具备电阻值相对于(+)方向的外部磁场而变化的GMR元件等的第一磁阻效应元件2的第一桥式电路BC1；和具备电阻值相对于(-)方向的外部磁场而变化的GMR元件等的第二磁阻效应元件3的第二桥式电路BC2。虽然「(+)方向的外部磁场」是指任意一个方向的外部磁场，但在图20的方式中，是指虽然第一磁阻效应元件2的电阻值变动、但第二磁阻效应元件3的电阻值却不变动(即作为固定电阻起作用)的方向的外部磁场；「(-)方向的外部磁场」是与上述(+)方向的外部磁场相反方向的外部磁场，在图20的方式中，是指虽然第二磁阻效应元件3的电阻值变动、但第一磁阻效应元件2的电阻值却不变动(即作为固定电阻起作用)的方向的外部磁场。 

如图20所示，各第一磁阻效应元件2分别和固定电阻元件4构成串联电路，各串联电路并联连接构成第一桥式电路BC1。构成上述第一桥式电路BC1的2个串联电路的各输出取出单元连接到第一差分放大器6。此外，如图20所示，各第二磁阻效应元件3分别和固定电阻元件5构成串联电路，各串联电路并联连接构成第二桥式电路BC2。构成上述第二桥式电路BC2的2个串联电路的各输出取出单元连接到第二差分放大器7。 

在上述集成电路1内除差分放大器6、7外，还设置有施密特触发器型的比较器12、13，锁存电路8、9等，从外部输出端子10、11取出外部磁场检测信号。 

图20所示的磁检测装置中，当(+)方向的外部磁场作用时，构成第一桥式电路BC1的第一磁阻效应元件2的电阻值变动，由此用上述第一差分放大器6对输出进行差分放大，据此产生(+)磁场检测信号，并从第一外部输出端子10输出上述(+)磁场检测信号。另一方面，在磁检测装置中，当(-)方向的外部磁场作用时，构成第二桥式电路BC2的第二磁阻效应元件3的电阻值变动，由此用上述第二差分放大器7对输出进行差分放大，据此产生(-)磁场检测信号，并从第二外部输出端子11输出上述(-)磁场检测信号。 

如上所述，图20所示的磁检测器件成为能检测(+)方向和(-)方向的任意的外部磁场的双极检测对应型传感器。 

专利文献1JP特开2004-77374号公报 

专利文献2JP特开2004-180286号公报 

专利文献3JP特开2005-214900号公报 

专利文献4JP特开2003-14833号公报 

专利文献5JP特开2003-14834号公报 

专利文献6JP特开2003-121268号公报 

专利文献7JP特开2004-304052号公报 

发明内容

规定图20所示的现有磁检测器件，在分别从第一外部输出端子10及第二外部输出端子11输出(+)磁场检测信号和(-)磁场检测信号的双输出中使用。 

其另一方面，也需要在例如仅使用上述第一外部输出端子10，从上述第一外部输出端子10输出(+)磁场检测信号和(-)磁场检测信号双方的单输出中使用。 

这种情况下，在现有的磁检测器件中，在进行单输出或双输出中需要重组集成电路1的电路结构，成本变高。 

因此，为解决上述现有的课题而进行本发明，本发明的目的在于，提供一种可切换为单输出模式和双输出模式，特别地，在1个集成电路中、且用简单的电路结构就能进行模式切换的双极检测对应型的磁检测器件。 

本发明的磁检测器件，其特征在于，包括：传感器单元，其相对于(+)方向的外部磁场及与上述(+)方向相反方向的(-)方向的外部磁场的各磁场强度变化，其电气特性变化；和集成电路，与上述传感器单元连接，根据上述电气特性变化产生并输出(+)磁场检测信号和(-)磁场检测信号， 

上述集成电路具有：第一外部输出端子；第二外部输出端子；以及模式切换单元，该模式切换单元能切换为：单输出模式，从上述第一外部输出端子输出上述(+)磁场检测信号及上述(-)磁场检测信号的双方，以及双输出模式，分别从上述第一外部输出端子输出上述(+)磁场检测信号，从上述第二外部输出端子输出上述(-)磁场检测信号，上述模式切换单元具有切换开关和逻辑电路，通过上述切换开关的开关动作能切换为单输出模式和双输出模式。 

根据上述说明，就能形成可切换为单输出模式或双输出模式的双极检测对应型的磁检测器件。特别地，在本发明中，通过在集成电路内设置上述模式切换单元，由简单的电路结构而且通过使用1个集成电路就能形成可模式切换的磁检测器件。 

此外，在本发明中，优选在上述模式切换单元中设置切换开关，通过上述切换开关的开关动作能切换为单输出模式和双输出模式，由简单的电路结构来实现。 

此外，在本发明中，优选上述模式切换单元具有逻辑电路。使用逻辑电路构成模式切换单元，由此能使电路结构简单。 

此时，优选上述逻辑电路具有连接到上述第一外部输出端子的NOR电路， 

在上述单输出模式时，无论是(+)磁场检测时、还是(-)磁场检测时，都对设置在上述NOR电路中的2个输入部输入高电平及低电平双方的输入信号，并将低电平的输出信号作为(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号输出给上述第一外部输出端子； 

在上述双输出模式、且(+)磁场检测时，从上述第一外部输出端子输出上述(+)磁场检测信号，并且从上述第二外部输出端子输出与上述(+)磁场检测信号反相的电平的输出信号作为截止信号； 

在上述双输出模式、且(-)磁场检测时，从第二外部输出端子输出上述(-)磁场检测信号，并且向设置在上述NOR电路中的2个输入部中的一个输入部输入与单输出模式时反相的电平的输入信号，并从上述第一外部输出端子输出与上述(-)磁场检测信号反相的电平的输出信号作为截止信号。由此，能适当地切换单输出模式和双输出模式。 

此外，本发明中，在上述NOR电路的一个输入部上连接切换开关，通过上述切换开关的开关动作，使输入到上述NOR电路的信号电平反相，由此切换为单输出模式和双输出模式，适于简单地形成电路结构。 

此外，本发明中，优选上述传感器单元由(+)磁场检测用的第一电路单元和(-)磁场检测用的第二电路单元构成，其中， 

上述(+)磁场检测用的第一电路单元具有第一磁阻效应元件，该第一磁阻效应元件利用了电阻根据(+)方向的外部磁场的磁场强度变化而发生变化的磁阻效应， 

上述(-)磁场检测用的第二电路单元具有第二磁阻效应元件，该第二磁阻效应元件利用了电阻根据与上述(+)方向相反方向的(-)方向的外部磁场的磁场强度变化而发生变化的磁阻效应。由此，能将传感器单元适当地构成为双极检测对应型。 

发明效果 

根据本发明，能形成可切换为单输出模式和双输出模式，特别地，能在1个集成电路中、且用简单的电路结构就能进行模式切换的双极检测对应型的磁检测器件。 

附图说明

图1是本实施方式的磁检测器件的电路结构图。 

图2是表示本实施方式的模式切换单元的电路结构的局部放大图，是表示单输出模式下(+)磁场检测时的电路状态的图。 

图3是表示本实施方式的模式切换单元的电路结构的局部放大图，是表示单输出模式下(-)磁场检测时的电路状态的图。 

图4是表示本实施方式的模式切换单元的电路结构的局部放大图，是表示双输出模式下(+)磁场检测时的电路状态的图。 

图5是表示本实施方式的模式切换单元的电路结构的局部放大图，是表示双输出模式下(-)磁场检测时的电路状态的图。 

图6是用于说明第一磁阻效应元件的磁滞特性的曲线图(R-H曲线)。 

图7是用于说明第二磁阻效应元件的磁滞特性的曲线图(R-H曲线)。 

图8是表示本实施方式的磁检测器件的传感器单元的电阻元件形状的磁检测器件20的局部放大斜视图。 

图9是从图8所示的A-A线在厚度方向上截断上述磁检测器件、从箭头标记方向看的上述磁检测器件的局部剖面图。 

图10是表示第一磁阻效应元件及第二磁阻效应元件的层构造的局部剖面图。 

图11是主要用于说明固定电阻元件的层构造的局部剖面图。 

图12是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，示出闭合上述电话的状态)。 

图13是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，示出打开上述电话的状态)。 

图14是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，使磁铁的配置与图12相反，示出闭合上述电话的状态)。 

图15是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，使磁铁的配置与图13相反，示出打开上述电话的状态)。 

图16是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，示出打开上述电话的状态)。 

图17是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图，示出使第一部件翻转的状态)。 

图18是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的图16的局部平面图)。 

图19是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例(内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的图18的局部平面图)。 

图20是现有的磁检测器件的电路结构图。 

符号说明 

20磁检测器件，21传感器单元，22集成电路(IC)，23第一磁阻效应元件(第一电阻元件)，24固定电阻元件(第二电阻元件)，25第一输出取出单元，26第一串联电路，27第二磁阻效应元件(第3电阻元件)，28固定电阻元件(第4电阻元件)，29第二输出取出单元，30第二串联电路，31固定电阻元件(第5电阻元件)，32固定电阻元件(第6电阻元件)，33第3输出取出单元，34第3串联电路，35差分放大器，36第一开关电路(第一连接切换单元)，38比较器，39输入端子，40第一外部输出端子，41第二外部输出端子，42地端子，43第二开关电路，46、47锁存电路，48第一NOR电路，49第一NOT电路，50模式切换单元，51第二NOR电路，52第NOT电路，53切换开关，62反铁磁性层，63固定磁性层(第一磁性层)，64非磁性中间层，65、67自由磁性层(第二磁性层)，78、80绝缘层，81铸模树脂，83时钟电路，90、100折叠式移动电话，91、102第一部件，92第二部件，94、101磁铁 

具体实施方式

图1是本实施方式的磁检测器件20的整体的电路结构图，图2～图5是表示本实施方式的模式切换单元的电路结构的局部放大图，图2是单输出模式下(+)方向的外部磁场检测的电路状态，图3是单输出模式下(-)方向的外部磁场检测的电路状态，图4是双输出模式下(+)方向的外部磁场检测的电路状态，图5是双输出模式下(-)方向的外部磁场检测的电路状态，图6是用于说明第一磁阻效应元件的磁滞(hysteresis)特性的曲线图(R-H曲线)，图7是用于说明第二磁阻效应元件的磁滞特性的曲线图(R-H曲线)，图8是表示本实施方式的磁检测器件20的传感器单元的电阻元件形状的磁检测器件20的局部放大斜视图，图9是从图8所示的A-A线在厚度方向上截断上述磁检测器件、从箭头标记方向看的上述磁检测器件的局部剖面图，图10是表示第一磁阻效应元件及第二磁阻 效应元件的层构造的局部剖面图，图11是主要用于说明固定电阻元件的层构造的局部剖面图，图12～图19是用于说明本实施方式的磁检测器件的用途的一例、内置上述磁检测器件的折叠式移动电话的局部示意图和局部平面图。 

图1所示的本实施方式的磁检测器件20具有传感器单元21和集成电路(IC)22。 

在上述传感器单元21中设置有：通过第一输出取出单元(连接部)25串联连接第一电阻元件(第一磁阻效应元件)23和第二电阻元件(本实施方式中为固定电阻元件)24的第一串联电路26；通过第二输出取出单元(连接部)29串联连接第3电阻元件(第二磁阻效应元件)27和第4电阻元件(本实施方式中为固定电阻元件)28的第二串联电路30；以及通过第3输出取出单元33串联连接第5电阻元件(本实施方式中为固定电阻元件)31和第6电阻元件(本实施方式中为固定电阻元件)32的第3串联电路34。 

再有，如上所述，设「电阻元件」的标记为按照第1～第6的编号。再有，以下主要将各电阻元件记为「磁阻效应元件」及「固定电阻元件」，在不需要区分为「磁阻效应元件」及「固定电阻元件」的说明部位使用「电阻元件」的标记。 

上述第3串联电路34作为通用电路，分别与上述第一串联电路26及上述第二串联电路30构成桥式电路。下面，将并联连接上述第一串联电路26和上述第3串联电路34而成的桥式电路称为第一桥式电路BC3，将并联连接上述第二串联电路30和上述第3串联电路34而成的桥式电路称为第二桥式电路BC4。 

如图1所示，在上述第一桥式电路BC3中，第一电阻元件23和上述第6电阻元件32并联连接，并且上述第二电阻元件24和上述第5电阻元件31并联连接。此外，在上述第二桥式电路BC4中，上述第3电阻元件27和上述第5电阻元件31并联连接，并且上述第4电阻元件28和上述第6电阻元件32并联连接。 

如图1所示，在上述集成电路22中设置输入端子(电源39)、地端子42及2个外部输出端子40、41。上述输入端子39、地端子42及外部输出 端子40、41通过引线键合和芯片焊接等分别与未图示的设备侧的端子部电连接。 

连接到上述输入端子39的信号线57及连接到上述地端子42的信号线58分别与设置在上述第一串联电路26、第二串联电路30、第3串联电路34的两侧端部的电极连接。 

如图1所示，在集成电路22内，设置1个差分放大器(差分输出部)35，在上述差分放大器35的+输入部、-输入部的任意一个上连接上述第3串联电路34的第3输出取出单元33。再有，上述第3输出取出单元33和上述差分放大器35的连接与下面说明的、上述第一串联电路26的第一输出取出单元25及第二串联电路30的第二输出取出单元29和差分放大器35间的连接状态不同，被固定(不是非连接状态)。 

上述第一串联电路26的第一输出取出单元25及第二串联电路30的第二输出取出单元29分别连接到第一开关电路(第一连接切换单元)36的输入部，上述第一开关电路36的输出部连接到上述差分放大器35的一输入部、+输入部的任意一个(未连接上述第3输出取出单元33一侧的输入部)。 

如图1所示，上述差分放大器35的输出部连接到施密特触发器型的比较器38，并且，上述比较器38的输出部连接到第二开关电路(第二连接切换单元)43的输入部。并且，上述第二开关电路43的输出部侧通过后面详述的模式切换单元50分别连接到第一外部输出端子40及第二外部输出端子41。 

并且，如图1所示，在上述集成电路22内设置第3开关电路56。上述第3开关电路56的输出部连接到与上述地端子42连接的信号线58，在上述第3开关电路56的输入部连接第一串联电路26及第二串联电路30的一端部。 

并且，如图1所示，在上述集成电路22内设置间隔开关电路59及时钟电路83。上述间隔开关电路59的开关断开时，就会停止向集成电路22内通电。上述间隔开关电路59的开关的接通·断开与来自上述时钟电路83的时钟信号联动，上述间隔开关电路59具有间歇地进行通电状态的节电功能。 

来自上述时钟电路83的时钟信号，还输出到第一开关电路36、第二开关电路43、及第3开关电路56。在上述第一开关电路36、第二开关电路43及第3开关电路56中进行控制，以使得一旦接收上述时钟信号，就对此时钟信号进行分割，在非常短的周期中进行开关动作。例如，当1脉冲的时钟信号为数十msec时，按每数十μsec进行开关动作。 

上述第一磁阻效应元件23是根据(+)方向的外部磁场(+H)的强度变化而发挥磁阻效应的磁阻效应元件，另一方面，上述第二磁阻效应元件27是根据作为与上述(+)方向相反方向的(-)方向的外部磁场(-H)的磁场强度变化而发挥磁阻效应的磁阻效应元件。 

在此，(+)方向的外部磁场表示某一方向，在本实施方式中，是朝向图示X1方向的方向。当此方向的外部磁场作用时，如图6、图7中所说明的，虽然第一磁阻效应元件23的电阻值变动，但第二磁阻效应元件27的电阻值不变动(即作为固定电阻起作用)。 

另一方面，(-)方向的外部磁场是与上述(+)方向相反方向的外部磁场，是朝向图示X2方向的方向。当此方向的外部磁场作用时，如图6、图7中所说明的，虽然第二磁阻效应元件27的电阻值变动，但第一磁阻效应元件23的电阻值不变动(即作为固定电阻起作用)。 

下面详细地说明上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27的层构造及磁滞特性。 

如图10所示，上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27都从下起按衬底层60、籽晶层61、反铁磁性层62、固定磁性层63、非磁性中间层64、自由磁性层65、67(设第二磁阻效应元件27的自由磁性层为符号37)、以及保护层66的顺序层叠。上述衬底层60例如由Ta、Hf、Nb、Zr、Ti、Mo、W中1种或2种以上的元素等的非磁性材料形成。上述籽晶层61由NiFeCr或Cr等形成。上述反铁磁性层62由含有元素α(其中，α是Pt、Pd、Ir、Rh、Ru、Os中1种或2种以上的元素)和Mn的反铁磁性材料、或含有元素α、元素α′(其中，α′是Ne、Ar、Kr、Xe、Be、B、C、N、Mg、Al、Si、P、Ti、V、Cr、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Ga、Ge、Zr、Nb、Mo、Ag、Cd、Sn、Hf、Ta、W、Re、Au、Pb、及稀土类元素中1种或2种以上的元素)和Mn的反铁磁性材料形成。例如，上述 反铁磁性层62由IrMn和PtMn形成。上述固定磁性层63及自由磁性层65、67由CoFe合金、NiFe合金、CoFeNi合金等磁性材料形成。此外，上述非磁性中间层64由Cu等形成。此外，上述保护层66由Ta等形成。上述固定磁性层63和自由磁性层65、67也可以是叠层费里铜镍合金(Ferry)构造(是磁性层/非磁性层/磁性层的叠层构造、夹持非磁性层的2个磁性层的磁化方向是反平行的构造)。此外，上述固定磁性层63和自由磁性层65、67也可以是材质不同的多个磁性层的叠层构造。 

在上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27中，为了相连形成上述反铁磁性层62和上述固定磁性层63而实施磁场中热处理，由此在上述反铁磁性层62和上述固定磁性层63的界面处产生交换耦合磁场(Hex)，上述固定磁性层63的磁化方向被固定为一方向。在图8及图10中，用箭头标记方向表示上述固定磁性层63的磁化方向63a。在第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27中，上述固定磁性层63的磁化方向63a都是图示X1方向((+)方向)。 

另一方面，上述自由磁性层65、67的磁化方向在第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27中不同。如图10所示，在上述第一磁阻效应元件23中，上述自由磁性层65的磁化方向65a是图示X2方向((-)方向)，与固定磁性层63的磁化方向63a是相同方向，但在上述第二磁阻效应元件27中，上述自由磁性层67的磁化方向67a是图示X1方向((+)方向)，与上述固定磁性层63的磁化方向63a是反平行的。 

虽然当(+)方向的外部磁场作用时，第二磁阻效应元件27的自由磁性层67的磁化67a不变动，但第一磁阻效应元件23的自由磁性层65的磁化65a变动且上述第一磁阻效应元件23的电阻值变化。图6是表示第一磁阻效应元件23的磁滞特性的R-H曲线。再有，在图示的曲线中，虽然纵轴为电阻值R，但也可以为电阻变化率(％)。如图6所示，由于当外部磁场从无磁场状态(零)慢慢向(+)方向增加时，自由磁性层65的磁化65a和固定磁性层63的磁化63a之间的平行状态崩溃并接近反平行状态，所以上述第一磁阻效应元件23的电阻值R沿着曲线HR1上慢慢地变大，当慢慢地向着零减小(+)方向的外部磁场时，上述第一磁阻效应元件23的电阻值R沿着曲线HR2上慢慢地变小。 

如此，在第一磁阻效应元件23中，相对于(+)方向的外部磁场的磁场强度变化，形成由曲线HR1和曲线HR2包围的磁滞环HR。作为上述第一磁阻效应元件23的最大电阻值和最低电阻值的中间值，上述磁滞环HR的扩展宽度的中心值是磁滞环HR的「中点」。而且，用从上述磁滞环HR的中点到外部磁场H＝0(Oe)的线为止的磁场的强度决定第一层间耦合磁场Hin1的大小。如图6所示，在第一磁阻效应元件23中，上述第一层间耦合磁场Hin1向正的磁场方向偏移。 

另一方面，虽然当(-)方向的外部磁场作用时，上述第一磁阻效应元件23的自由磁性层65的磁化65a不变动，但第二磁阻效应元件27的自由磁性层67的磁化67a变动且上述第二磁阻效应元件27的电阻值变化。 

图7是表示第二磁阻效应元件27的磁滞特性的R-H曲线。如图7所示，由于当外部磁场从无磁场状态(零)慢慢向(-)方向增加时，自由磁性层67的磁化67a和固定磁性层63的磁化63a的反平行状态崩溃并接近平行状态，所以上述第二磁阻效应元件27的电阻值R沿着曲线HR3上慢慢地变小，另一方面，当使(-)方向的外部磁场慢慢地向着零变化时，上述第二磁阻效应元件27的电阻值R沿着曲线HR4上慢慢地变大。 

如此，在第二磁阻效应元件27中，相对于(-)方向的外部磁场的磁场强度变化，形成由曲线HR3和曲线HR4包围的磁滞环HR。作为上述第二磁阻效应元件27的最大电阻值和最低电阻值的中间值，上述磁滞环HR的扩展宽度的中心值是磁滞环HR的「中点」。而且，用从上述磁滞环HR的中点到外部磁场H＝0(Oe)的线为止的磁场的强度决定第二层间耦合磁场Hin2的大小。如图7所示，在第二磁阻效应元件27中，上述第二层间耦合磁场Hin2向负的磁场方向偏移。 

如此，在本实施方式中，上述第一磁阻效应元件23的第一层间耦合磁场Hin1向正的磁场方向偏移，另一方面，上述第二磁阻效应元件27的第二层间耦合磁场Hin2向负的磁场方向偏移。 

要获得图6、图7中说明的彼此相反符号的层间耦合磁场Hin1、Hin2，例如只要适当调整对上述非磁性中间层64的表面的等离子体处理(PT)时的气体流量(气压)和功率值即可。已知按照气体流量(气压)的大小、及功率值的大小，层间耦合磁场Hin能够变化。越增大上述气体流量(气 压)和功率值，越能使层间耦合磁场Hin从正值向负值变化。此外，上述层间耦合磁场Hin的大小还因上述非磁性中间层64的膜厚而变化。或者，在从下起按反铁磁性层/固定磁性层/非磁性中间层/自由磁性层的顺序层叠的情况下，通过改变上述反铁磁性层的膜厚也能调整上述层间耦合磁场Hin的大小。 

在上述第一磁阻效应元件23中，第一上述层间耦合磁场Hin1是正值，在这种情况下，在上述固定磁性层63和上述自由磁性层65间发挥使相互的磁化相平行的相互作用。此外，在第二磁阻效应元件27中，第二上述层间耦合磁场Hin2是负值，在这种情况下，在上述固定磁性层63和上述自由磁性层67间发挥使相互的磁化成为反平行的相互作用。而且，通过利用磁场中热处理在各磁阻效应元件23、27的反铁磁性层62和固定磁性层63之间产生同一方向的交换耦合磁场(Hex)，就能将各磁阻效应元件23、27的固定磁性层63的磁化63a固定为同一方向，此外，在固定磁性层63和自由磁性层65、67之间发挥上述的相互作用，成为图10的磁化状态。 

虽然上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27是利用巨磁电阻效应(GMR效应)的磁阻效应元件，但除GMR元件以外，也可以是利用各向异性磁阻效应(AMR)的AMR元件和利用隧道磁阻效应(TMR)的TMR元件。 

另一方面，与第一次磁阻效应元件23串联连接的固定电阻元件24仅仅与上述第一磁阻效应元件23叠层顺序不同，由与上述第一磁阻效应元件23相同的材料层形成。即，如图11所示，上述固定电阻元件24从下起按按衬底层60、籽晶层61、反铁磁性层62、第一磁性层63、第二磁性层65、非磁性中间层64以及保护层66的顺序层叠。上述第一磁性层63相当于构成上述第一磁阻效应元件23的固定磁性层63，上述第二磁性层65相当于构成上述第一磁阻效应元件23的自由磁性层65。如图11所示，在上述固定电阻元件23中，在上述反铁磁性层62上连续地层叠第一磁性层63及第二磁性层65，第一磁性层63及第二磁性层65的磁化都通过与反铁磁性层62之间产生的交换耦合磁场(Hex)来固定，上述第二磁性层65像上述第一磁阻效应元件23的自由磁性层65那样，相对于外部磁场无 磁化变动。 

如图11所示，通过用与对应于上述第一磁阻效应元件23的各层相同的材料构成上述固定电阻元件24的各层，就能使上述固定电阻元件24的元件电阻几乎与上述第一磁阻效应元件23相同，此外，能够抑制上述第一磁阻效应元件23的温度系数(TCR)、和上述固定电阻元件23的温度系数的偏差，其结果，即使相对于温度变化也能抑制中点电位的偏差，能够提高动作稳定性。再有，不仅是材料，还优选与第一磁阻效应元件23对应的各层的膜厚也和上述第一磁阻效应元件23的各层相等。 

虽然没有图示，但与上述相同，与上述第二磁阻效应元件27串联连接的固定电阻元件28仅仅与上述第二磁阻效应元件27叠层顺序不同，由与上述第二磁阻效应元件27相同的材料层形成。 

此外，构成第3串联电路34的固定电阻元件31、32，如果由彼此相同的材料层形成的元件电阻是几乎相同的电阻元件的话，则不特别限定层构造。即，固定电阻元件31、32虽然例如可以用由表面电阻(sheetresistance)高的电阻材料形成的单层构造形成，但利用形成构成第一串联电路26及第二串联电路30的各固定电阻元件24、28的工序，同时还能形成固定电阻元件31、32，能够简化制造工序而优选。因此，与第一串联电路26及第二串联电路30的固定电阻元件24、28相同，仅仅与上述第一磁阻效应元件23或第二磁阻效应元件27叠层顺序不同，优选用与上述第一磁阻效应元件23或第二磁阻效应元件27相同的材料层形成上述固定电阻元件31、32。 

接着，使用图9说明本实施方式的磁检测器件20的剖面形状。如图9所示，上述磁检测器件20，在例如由硅(Si)形成的基板70上，按固定的厚度形成未图示的二氧化硅(SiO₂)的衬底膜。 

在上述衬底膜上形成构成集成电路22的差分放大器、比较器等有源元件71～74、电阻器75、76及布线层(信号线)77等。上述布线层77例如用铝(Al)形成。 

如图9所示，用由抗蚀剂层等形成的绝缘层78覆盖在上述基板70上及集成电路22上。在上述绝缘层78中，在上述布线层77上的一部分形成孔部78b，从上述孔部78b露出上述布线层78的上面。 

上述绝缘层78的表面78a由平坦面形成，在平坦化的上述绝缘层78的表面78a上按图8所示的弯曲形形状形成第一磁阻效应元件23、第二磁阻效应元件27、各固定电阻元件24、28、31、32。由此，使各元件的元件电阻增大、能够降低消耗电流。 

如图8所示，在各元件的两侧端部形成电极23a、23b、24a、24b、27a、27b、28a、28b、32a、32b、33a、33b，利用第一输出取出单元25连接在上述第一磁阻效应元件23的电极23b和上述固定电阻元件24电极24b之间，如图9所示，上述第一输出取出单元25电连接在上述布线层77上。同样地，利用第二输出取出单元29连接在第二磁阻效应元件27的电极27b和固定电阻元件28的电极28b之间，上述第二输出取出单元29电连接到未图示的布线层，利用第3输出取出单元33连接在固定电阻元件32的电极32b和固定电阻元件31的电极31b之间，上述第3输出取出单元33电连接到未图示的布线层。 

如图9所示，用例如由氧化铝和硅石形成的绝缘层80覆盖在上述元件上、电极上及输出取出单元上。然后利用铸模树脂81封装上述磁检测器件20。 

虽然本实施方式的磁检测器件20是一种双极检测对应型传感器，但能选择在单输出模式、双输出模式的任意一个中使用。「单输出模式」是指从第一外部输出端子40输出(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号双方的模式，「双输出」是指分别从第一外部输出端子40输出(+)磁场检测信号、从第二外部输出端子41输出(-)磁场检测信号的模式。在「单输出模式」中，当然地虽然也可以从第二外部输出端子41输出(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号双方，但在本实施方式中，在「单输出模式」中，将输出(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号双方的外部输出端子定义为「第一外部输出端子」。而且，在双输出模式中，将产生用于生成从第一外部输出端子输出的磁场检测信号即(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号的电气变化的电路单元定义为(+)磁场检测用电路。 

说明作为本实施方式的磁检测器件的特征部分的模式切换单元50。 

如图2至图5所示，上述模式切换单元50具有逻辑电路。通过组合 作为存储电路的锁存电路46、47和NOR电路或NOT电路的基本逻辑电路来构成上述逻辑电路。 

第一锁存电路46被设置在上述第二开关电路43和第一外部输出端子40之间，在上述第一锁存电路46的输入部46a侧连接上述第二开关电路43的(+)磁场检测侧端子43a。此外，第二锁存电路47设置在第二开关电路43和上述第二外部输出端子41之间，在上述第二锁存电路47的输入部47a侧连接上述第二开关电路43的(-)磁场检测侧端子43b。 

如图2至图5所示，上述第一锁存电路46的第一输出部46b连接到基本逻辑电路即第一NOR电路48的第一输入部48a。上述第一锁存电路46的第一输出部46b是输出与从上述第一锁存电路46的输入部46a输入的输入信号相同电平的信号的一侧。而且，上述第一NOR电路48的输出部连接到第一外部输出端子40。 

此外，如图2至图5所示，上述第二锁存电路47的第一输出部47b连接基本逻辑电路即第一NOT电路49的输入部。而且，上述第一NOT电路49的输出部连接到上述第二外部输出端子41。 

上述第二锁存电路47的第一输出部47b是输出与从上述第二锁存电路47的输入部47a输入的输入信号相同电平的信号的一侧。另一方面，上述第二锁存电路47的第二输出部47c是输出使输入到上述输入部47a的输入信号反相后的电平的信号的一侧。 

如图2至图5所示，上述第二锁存电路47的第二输出部47c连接到第二NOR电路51的第一输入部51a，上述第二NOR电路51的输出部连接到上述第一NOR电路48的第二输入部48b。 

如图2至图5所示，上述第二NOR电路51的第二输入部51b连接到第二NOT电路52。上述第二NOT电路52的输入部侧的信号线被分为二手，一个信号线通过电阻体54连接到电源部55，另一个信号线通过切换开关53连接到地。 

图2、图3的电路结构中的任何一个电路结构都是单输出模式的电路结构图。如图2、图3所示，在单输出模式中，上述切换开关53为开放状态(断开状态)。另一方面，图4、图5任何一个都是双输出模式的电路结构图。如图4、图5所示，在双输出模式中，上述切换开关53为闭合状态 (导通状态)。 

接着，首先说明信号传送到上述第二开关电路43之前的原理。 

首先，说明未对本实施方式的磁检测器件20作用外部磁场的情形。这种情况下，上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27的电阻值都不变化。当第一开关电路36、第二开关电路43及第3开关电路56分别接收到来自上述时钟电路83的时钟信号时，就如图1所示，每数十μsec就进行(+)方向的外部磁场检测电路和(-)方向的外部磁场检测电路的切换，其中，(+)方向的外部磁场检测电路中，第一开关电路36连接在上述第一串联电路26的第一输出取出单元25和差分放大器35之间，第二开关电路43连接在上述比较器38和第一外部输出端子40之间，第3开关电路56连接在第一串联电路26和地端子42之间；(-)方向的外部磁场检测电路中，第一开关电路36连接在上述第二串联电路30的第二输出取出单元29和差分放大器35之间，第二开关电路43连接在上述比较器38和第二外部输出部端子41之间，第3开关电路56连接在第二串联电路30和地端子42之间。 

如果没有外部磁场作用，则在(+)方向的外部磁场检测电路的状态中，第一桥式电路BC3的第一输出取出单元25和第3输出取出单元33间的差分电位，以及在(-)方向的外部磁场检测电路的状态中，第二桥式电路BC4的第二输出取出单元29和第3输出取出单元33间的差分电位，都几乎为0。当从差分放大器35向比较器38输出差分电位为0的输出时，在上述比较器38中，施密特触发器输入，产生低电平信号(0信号)。再有，即使在外部磁场作用的情况下，当它为比规定小的大小时，上述第一磁阻效应元件23及第二磁阻效应元件27的电阻变化都减小，与无外部磁场作用的情形相同，产生低电平信号(0信号)。 

另一方面，对本实施方式的磁检测器件20作用(+)方向的外部磁场时，第一磁阻效应元件23的电阻值变动，上述第一串联电路26的第一输出部25中的中点电位变动(在图1的电路结构中如果具有图6所示的磁滞特性，则具体地电位变大)。 

现在，在(+)方向的外部磁场检测电路的状态下，以上述第3串联电路34的第3输出取出单元33的中点电位为基准电位，用上述差分放大 器35产生由上述第一串联电路26和第3串联电路34构成的第一桥式电路BC3的第一输出取出单元25和第3输出取出单元33的差分电位，并向比较器38输出。在上述比较器38中，根据施密特触发器输入，将上述差分电位整形为脉冲波形的信号，此时，如果(+)方向的外部磁场是规定以上的大小，就根据上述差分电位产生整形了的信号作为高电平信号(1信号)。 

同样地，对本实施方式的磁检测器件20作用(-)方向的外部磁场时，第二磁阻效应元件27的电阻值变动，上述第二串联电路30的第二输出部29中的中点电位变动(在图1的电路结构中如果具有图7所示的磁滞特性，则具体地电位变大)。 

现在，在(-)方向的外部磁场检测电路的状态下，以上述第3串联电路34的第3输出取出单元33的中点电位为基准电位，用上述差分放大器35产生由上述第二串联电路30和第3串联电路34构成的第二桥式电路BC4的第二输出取出单元29和第3输出取出单元33之间的差分电位，并将其向比较器38输出。在上述比较器38中，根据施密特触发器输入，将上述差分电位整形为脉冲波形的信号，此时，如果(-)方向的外部磁场是规定以上的大小，就根据上述差分电位产生整形了的信号作为高电平信号(1信号)。 

接着，使用图2说明单输出模式下且检测(+)方向的外部磁场的原理。再有，以下，设第一锁存电路46的输入部46a中的信号为「A」、第二锁存电路47的输入部47a中的信号为「B」、设第一锁存电路46的输出部46b中的信号为「α」、第二锁存电路47的输入部47b中的信号为「β」、第二NOR电路51的输出部中的信号为「γ」、第一外部输出端子40中的信号为「OUT1」、第二外部输出端子41中的信号为「OUT2」，各信号的电平在下面的表1(单输出模式)中示出。 

表1 

表1中所示的「H」代表高电平信号(1信号)，「L」代表低电平信号(0信号)。 

如上所述，在单输出模式中，切换开关53成为开放状态。 

而且，单输出模式中且(+)磁场检测时的各部的信号电平在表1的「外部磁场」栏的上段(+H的行)示出。 

在(+)方向的外部磁场检测电路的状态下，如图2所示，在上述第一锁存电路46的输入部46a侧连接上述第二开关电路43的(+)磁场检测侧端子43a。 

如上所述，在规定以上的(+)方向的外部磁场作用的状态下，用比较器38产生高电平信号(1信号)，并输入到上述第一锁存电路46的输入部46a。另一方面，由于切换开关53是开放状态，所以向第二NOT电路52的输入部输入高电平的输入信号，从上述第二NOT电路52的输出部向上述第二NOR电路51的第二输入部51b输入低电平的输入信号。而且，从上述第二锁存电路47的第二输出部47c向上述第二NOR电路51的第一输入部51a输入高电平的输入信号。其结果，从第二NOR电路51的输出部向第一NOR电路48的第二输入部48b输入低电平的输入信号(表1的上段的γ栏)。另一方面，如表1的上段的α栏中所示，从第一锁存电路46的第一输出部46b向第一NOR电路48的第一输入部48a输入高电平的输入信号。因此，在上述第一NOR电路48中，根据高电平(1信号)和低电平(0信号)双方的输入信号向第一外部输出端子40输出低电平(0信号)的输出信号作为磁场检测信号(导通信号)。另一方面，从第二锁存电路47的第一输出部47b通过第一NOT电路49向第二外部输出端子41输出高电平的输出信号(1信号)作为截止信号。 

接着，使用图3，说明单输出模式下且检测(-)方向的磁场的原理。 

在(-)方向的外部磁场检测电路的状态下，如图3所示，在上述第二锁存电路47的输入部47a侧连接上述第二开关电路43的(-)磁场检测侧端子43b。 

如上所述，在规定以上的(-)方向的外部磁场作用的状态下，用比较器38产生高电平信号(1信号)，并输入到上述第二锁存电路47的输入 部47a。通过输入和输出表1的中段(「外部磁场」栏的「-H」的行)所示的电平的信号A、B、α、β、γ，来从第一NOR电路48向第一外部输出端子40输出作为磁场检测信号(导通信号)的低电平的输出信号。同样地，还从第一NOT电路49向第二外部输出端子41输出作为磁场检测信号(导通信号)的低电平的输出信号。 

接着，在单输出模式中无外部磁场作用、或即使(+)(-)的外部磁场作用也是比规定小的大小的外部磁场时，如图表1的下段(「外部磁场」栏的「无」行)所示，低电平信号(0信号)被输入到第一锁存电路46的输入部46a、第二锁存电路47的输入部47a，最终作为截止信号的高电平信号被输出到第一外部输出端子40及第二外部输出端子41。 

如表1的上段及中段的α栏及γ栏所示，在规定以上的大小的(+)磁场检测时、(-)磁场检测时的双方中，向连接到第一外部输出端子40的第一NOR电路48的输入部48a、48b输入高电平和低电平的双方的输入信号。由此，从上述第一NOR电路48，在(+)磁场检测时、(-)磁场检测时的双方中，输出作为磁场检测信号(导通信号)的低电平信号。 

根据上述说明，通过将上述第一外部输出端子40与设备侧连接、使上述第一外部输出端子40有效，来从上述第一外部输出端子40取出(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号双方。即为双极检测对应、并且能够作为单输出模式 

接着，使用图4说明双输出模式中、且检测(+)方向的外部磁场的原理。再有以下，设第一锁存电路46的输入部46a中的信号为「A」、第二锁存电路47的输入部47a中的信号为「B」、设第一锁存电路46的第一输出部46b中的信号为「α」、第二锁存电路47的输入部47b中的信号为「β」、第二NOR电路51的输出部中的信号为「γ」、第一外部输出端子40中的信号为「OUT1」、第二外部输出端子41中的信号为「OUT2」，各信号的电平在下面的表2(双输出模式)中示出。 

[表2] 

表2 

双输出模式 

外部磁场    A    B    α    β   γ    OUT1     OUT2 

+H          H    L    H     L    L     L(ON)    H(OFF) 

-H    L    H    L    H    L    H(OFF)     L(ON) 

无    L    L    L    L    L    H(OFF)     H(OFF) 

                               L…低电平 

                               H…高电平 

表2中所示的「H」代表高电平信号(1信号)，「L」代表低电平信号(0信号)。 

如上所述，在双输出模式中，切换开关53成为闭合状态。而且，在双输出模式中、且(+)磁场检测时的各部的信号电平在表2的上段(「外部磁场」栏的上段)中示出。 

在(+)方向的外部磁场检测电路的状态下，如图4所示，在上述第一锁存电路46的输入部46a侧连接上述第二开关电路43的(+)磁场检测侧端子43a。 

如上所述，在规定以上的(+)方向的外部磁场作用的状态下，用比较器38产生高电平信号(1信号)，并输入到上述第一锁存电路46的输入部46a。另一方面，由于切换开关53是闭合状态，所以向第二NOT电路52的输入部输入低电平的输入信号，从上述第二NOT电路52的输出部向上述第二NOR电路51的第二输入部51b输入高电平的输入信号。而且，从上述第二锁存电路47的第二输出部47c向上述第二NOR电路51的第一输入部51a输入高电平的输入信号。其结果，从第二NOR电路51的输出部向第一NOR电路48的第二输入部48b输入低电平的输入信号(表2的上段的γ栏)。另一方面，如表2的上段的α栏中所示，从第一锁存电路46的第一输出部46b向第一NOR电路48的第一输入部48a输入高电平的输入信号。因此，在上述第一NOR电路48中，根据高电平(1信号)和低电平(0信号)双方的输入信号向第一外部输出端子40输出低电平(0信号)的输出信号作为磁场检测信号(导通信号)。另一方面，从第二锁存电路47的第一输出部47b通过第一NOT电路49向第二外部输出端子41输出作为截止信号的高电平信号(1信号)。 

接着，使用图5说明双输出模式中、且检测(-)方向的外部磁场的原理。 

在(-)方向的外部磁场检测电路的状态下，如图5所示，在上述第二锁存电路47的输入部47a侧连接上述第二开关电路43的(-)磁场检 测侧端子43b。 

如上所述，在规定以上的(-)方向的外部磁场作用的状态下，用比较器38产生高电平信号(1信号)，并输入到上述第二锁存电路47的输入部47a。另一方面，由于切换开关53是闭合状态，所以向第二NOT电路52的输入部输入低电平的输入信号，从上述第二NOT电路52的输出部向上述第二NOR电路51的第二输入部51b输入高电平的输入信号。而且，从上述第二锁存电路47的第二输出部47c向上述第二NOR电路51的第一输入部51a输入低电平的输入信号。其结果，从第二NOR电路51的输出部向第一NOR电路48的第二输入部48b输入低电平的输入信号。(表2的中段(「外部磁场」栏的「-H」行)的γ栏)。另一方面，如表2的中段的α栏中所示，从第一锁存电路46的第一输出部46b向第一NOR电路48的第一输入部48a输入低电平的输入信号。因此，在上述第一NOR电路48中，根据2个低电平(0信号)的输入信号向第一外部输出端子40输出高电平(0信号)的输出信号作为截止信号。另一方面，从第二锁存电路47的第一输出部47b通过第一NOT电路49向第二外部输出端子41输出作为导通信号的低电平信号(0信号)。 

接着，在双输出模式中无外部磁场作用、或即使(+)(-)的外部磁场作用也是比规定小的大小的外部磁场时，如表2的下段(「外部磁场」栏的「无」行)所示，低电平信号(0信号)被输入到第一锁存电路46的输入部46a、第二锁存电路47的输入部47a，最终从第一外部输出端子40及第二外部输出端子41输出作为截止信号的高电平信号。 

如表2的上段的α栏及γ栏所示，在规定以上的大小的(+)磁场检测时，向连接到第一外部输出端子40的第一NOR电路48的输入部48a、48b输入高电平和低电平的双方的输入信号。由此，从上述第一NOR电路48，在(+)磁场检测时，输出作为磁场检测信号(导通信号)的低电平信号。另一方面，从上述第二外部输出端子41，在(+)磁场检测时，输出作为截止信号的高电平信号。 

另一方面，如表2的中段的α栏及γ栏所示，在规定以上的大小的(-)磁场检测时，向连接到第一外部输出端子40的第一NOR电路48的输入部48a、48b同时输入低电平的输入信号。由此，从上述第一NOR电路48， 在(-)磁场检测时，输出作为截止信号的高电平信号。另一方面，从上述第二外部输出端子41，在(-)磁场检测时，输出作为磁场检测信号(导通信号)的低电平信号。 

如表1及表2所示，在单输出模式及双输出模式中，第一外部输出端子40及第二外部输出端子41的信号电平，仅(-)磁场检测时的第一外部输出端子40的信号电平不同，除此以外都一致。通过使(-)磁场检测时的第一外部输出端子40的信号电平为高电平、输出截止信号，就能分别在(+)磁场检测时从第一外部输出端子40、在(-)磁场检测时从第二外部输出端子41取出磁场检测信号。 

根据上述说明，通过将上述第一外部输出端子40及第二外部输出端子41双方与设备侧连接，使上述第一外部输出端子40及第二外部输出端子41双方有效，从而从上述第一外部输出端子40取出(+)磁场检测信号，从上述第二外部输出端子41取出(-)磁场检测信号。即为双极性检测对应、且能作为双输出模式。 

说明本实施方式的磁检测器件20的特征的部分。 

在本实施方式中，设置模式切换单元50，该模式切换单元50可切换成为：从第一外部输出端子40输出(+)磁场检测信号和(-)磁场检测信号的双方的单输出模式；及分别从上述第一外部输出端子40输出上述(+)磁场检测信号、从上述第二外部输出端子41输出上述(-)磁场检测信号的双输出模式。 

通过在集成电路22内设置上述模式切换单元50，模式选择就成为可能，特别地，用简单的电路结构、且通过设置1个集成电路22就能实现这样的模式选择，能降低生产成本。 

如图2至图5所示，在本实施方式中优选为，上述模式切换单元50具有逻辑电路而构成，用简单的电路结构来实现模式切换。 

在本实施方式中，上述逻辑电路具有连接到上述第一外部输出端子40的第一NOR电路48，上述单输出模式时，无论是(+)磁场检测时、还是(-)磁场检测时，都向设置在上述NOR电路48的2个输入部48a、48b输入高电平及低电平双方的输入信号，并向上述第一外部输出端子40输出低电平的输出信号作为磁场检测信号，如此进行控制。 

另一方面，在上述双输出模式中、且(+)磁场检测时，向上述第一外部输出端子40输出与上述单输出模式相同的低电平的输出信号作为(+)磁场检测信号，此时，向第二外部输出端子41输出作为截止信号的高电平信号，如此进行控制。 

此外，在上述双输出模式中、且(-)磁场检测时，向设置在上述NOR电路48的输入部48b输入与单输出模式时反相的低电平的输入信号，其结果，从NOR电路48向第一外部输出端子40输出作为截止信号的高电平的信号，此时，向第二外部输出端子41输出成为上述(-)磁场检测信号的低电平的输出信号，如此进行控制。 

如上所述，使用逻辑电路，单输出模式时进行控制，以便能从第一外部输出端子40输出(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号双方；双输出模式时进行控制，以便从第一外部输出端子40输出(+)磁场检测信号时一定从第二外部输出端子41输出截止信号，此外，在从第二外部输出端子41输出(一)磁场检测信号时一定从第一外部输出端子40输出截止信号。 

上述的单输出模式和双输出模式的切换，由图2～图5所示的切换开关53的开关动作来进行，在本实施方式中，通过上述开关动作使输入到第一NOR电路48的第二输入部48b的信号反相(参照表1及表2的中段的γ栏)，来切换为单输出模式和双输出模式。 

上述切换开关53的开关动作例如能通过人为的动作从外部进行切换，或者能通过程序控制进行切换。 

根据本实施方式的双极检测对应型的磁检测器件20，例如可在折叠式移动电话的开关验证中使用。 

如图12所示，折叠式移动电话90具有第一部件91和第二部件92而构成。上述第一部件91是画面显示侧，上述第二部件92是操作体侧。在上述第一部件91的与上述第二部件92的相对面中设置液晶显示器和接收器等。在上述第二部件92的与上述第一部件91的相对面中设置各种按钮及麦克风等。图12是闭合折叠式移动电话90的状态，如图12所示，在上述第一部件91中内置磁铁94，在上述第二部件92中内置本实施方式的磁检测器件20。如图12所示，在闭合的状态下，上述磁铁94和磁检测器 件20配置在相互相对的位置处。或者上述磁检测器件20也可以配置在比和上述磁铁94的相对位置更偏向与外部磁场的进入方向平行的方向的位置。 

在图12中，从上述磁铁94释放出的(+)方向的外部磁场(+H)传递给上述磁检测器件20，在上述磁检测器件20中检测上述外部磁场(+H)，由此，能检测出折叠式移动电话90处于闭合状态。 

另一方面，如图13所示，当打开折叠式移动电话90时，随着上述第一部件91远离上述第二部件92，慢慢地传递给上述磁检测器件20的外部磁场(+H)的大小会变小，不久传递给上述磁检测器件20的外部磁场(+H)变为零。在传递给上述磁检测器件20的外部磁场(+H)的大小为某一规定的大小以下的情况下，能检测出上述折叠式移动电话90处于打开状态，例如利用内置于上述移动电话90内的控制部进行控制，以使处于液晶显示器和操作按钮的内侧的背光源发光。 

本实施方式的磁检测器件20是双极对应型传感器。即，在图12中，虽然磁铁90的N极位于图示左侧、S极位于图示右侧，但如图14所示，使极性相反的情况下(N极为图示右侧、S极为图示左侧)，作用于上述磁检测器件20的外部磁场(-H)的方向与图1的外部磁场(+H)的方向相反。在本实施方式中，即使这样的情形，如图14所示，当从闭合折叠式移动电话90的状态，如图15所示打开上述移动电话90时，能适当地验证打开的情形。 

因此，由于能配置与外部磁场的极性无关系的磁铁94，所以对上述磁铁94的配置没有限制，组装变得容易。 

在上述的开闭验证方法中，即使直到外部磁场的方向为止不能识别，利用双极也能够验证仅外部磁场的变化。即，切换为本实施方式的单输出模式能使用仅第一外部输出端子40。 

或者，如以下所说明的，像翻转类型的折叠移动电话100那样，在根据外部磁场的方向启动不同的功能的情况下进行控制，以便切换为双输出模式，能从外部输出端子40、41分别验证(+)磁场检测信号及(-)磁场检测信号。 

如图16所示，打开折叠移动电话100时，如在图13、图15中说明的， 根据作用于外部磁检测器件20的外部磁场的强度变化，验证移动电话100打开的情形。图16时的磁铁101的配置是按图18所示的平面图中所示的，以旋转轴为中心使上述移动电话100的第一部件102旋转180度，在图16的状态下，如图17、图19所示，将作为上述第一部件102的内面的画面显示面102a朝向外面。此时，如图19所示，从图18的配置状态反转磁铁101的方向。例如，在通过使第一部件102翻转来启动照相机功能的情况下，磁检测器件20除了如图16所示验证或打开、或闭合移动电话100的情形的开关验证功能外，虽然必须能够验证使磁铁101的方向反转的情形，但本实施方式的磁检测器件20中，利用图4、图5所示的双输出模式，区别(+)磁场检测信号、(-)磁场检测信号，能验证磁铁101的磁场方向。 

本实施方式的传感器单元21的结构是一个例子，如果是电气特性相对于(+)方向的外部磁场及(-)方向的外部磁场的各磁场强度变化而变化的传感器单元21的话，则作为磁敏元件，例如虽然可以使用磁阻抗元件和霍尔元件等，而不是磁阻效应元件，但是如果是磁阻效应元件，则能够以图1所示的简单的电路结构来实现双极对应型而优选。 

在本实施方式中，虽然用第一桥式电路BC3验证(+)方向的外部磁场，用第二桥式电路BC4验证(-)方向的外部磁场，但像这样在用2个桥式电路BC3、BC4验证(+)方向及(-)方向的外部磁场的同时，存在各桥式电路中所共有的串联电路，在减少元件数量这点上优选。 

但是，本实施方式的传感器21的元件结构中，第一桥式电路BC3和第二桥式电路BC4中共有的第5、第6电阻元件31、34是相对于外部磁场电阻无变化的固定电阻，以第3输出取出单元33中的固定电位为基准，由于产生第一桥式电路BC3的差分电位及第二桥式电路BC4的差分电位，所以上述差分电位比图20的现有的传感器结构小。 

因此，为了获得与在现有的传感器结构的情形下的差分电位同等的差分电位，也可以用与配置在第一串联电路26的第一磁阻效应元件23相同的磁阻效应元件形成图1、图2所示的上述第5电阻元件31，此外，用与配置在第二串联电路30的第二磁阻效应元件27相同的磁阻效应元件形成上述第6电阻元件32。 

或者，虽然连接到图1、图2所示的第一串联电路26的第二电阻元件24、及连接到第二串联电路30的第四电阻元件28是相对于外部磁场电阻无变化的固定电阻，但如果例如是下述情况，则能增大差分电位，能使检测灵敏度良好，从而优选，即，用电阻相对于(+)方向的外部磁场变化、但电阻值相对于外部磁场的磁场强度变化的增减表示出与上述第一磁阻效应元件23相反趋势的磁阻效应元件形成第二电阻元件24，并且，用电阻相对于(-)方向的外部磁场变化、但电阻值相对于外部磁场的磁场强度变化的增减表示出与上述第二磁阻效应元件27相反趋势的磁阻效应元件形成第4电阻元件28。 

在图1、图2所示的实施方式中，在由第一串联电路26和第三串联电路34构成的第一桥式电路BC3、以及由第二串联电路30及第3串联电路34构成的第二桥式电路BC4中，当以零的外部磁场(无磁场状态)为基准，在(+)方向、及(-)方向上慢慢变大时，使差分电位的增减趋势在(+)方向的外部磁场作用时与(-)方向的外部磁场作用时相同。如此，通过使差分电位的增减趋势相同，在(+)方向的外部磁场作用时、和在(-)方向的外部磁场作用时，就不需要适当变更上述比较器38的施密特触发器输入值，控制是容易的，此外，使用1个比较器38就足够了。 

此外，在本实施方式中，在第一桥式电路BC3及第二桥式电路BC4中使用共同的第三串联电路34。由此，具有所谓减少构成传感器单元21的元件数的优点，作为传感器单元21的结构，也可以使用图20所示的独立的2个桥式电路，能用1个验证(+)方向的外部磁场，用另一个验证(-)方向的外部磁场。 

此外，是否对磁阻效应元件施加偏置磁场是任意的。虽然可以不对构成上述磁阻效应元件的自由磁性层提供偏置磁场，但在提供上述偏置磁场的情况下，例如将固定磁性层和自由磁性层的磁化在无磁场状态下控制为正交的关系。 

此外，本实施方式的模式切换单元50的电路结构是一个例子，不应该限定于此。但是，通过设为使用图2至图5所示的逻辑电路的模式切换单元50，就能简单地形成可获得单输出模式和双输出模式双方的电路结 构。特别地，当利用切换开关53的开关动作能进行单输出模式和双输出模式的切换时，能简单地进行模式切换，从而优选。 

此外，在图2至图5中，在使切换开关53在单输出模式时闭合、在双输出模式时开放的情况下，不需要第二NOT电路52。 

再有，在本实施方式中，虽然在上述第一外部输出端子40上连接第一NOR电路48，但也可以代替它连接OR电路，在单输出模式和双输出模式中调整各部中的信号电平。 

此外，在本实施方式中，虽然设从第一外部输出端子40及第二外部输出端子41输出的信号以低电平为磁场检测信号、以高电平为截止信号，但调整各部中的信号电平，也可以设定高电平为磁场检测信号、低电平为截止信号。 

此外，本实施方式的磁检测器件20也可以用于折叠式移动电话的开关验证以外的游戏机等携带式电子设备的开关验证等中。本方式，除上述开关验证以外，还能在必要的用途中使用双极检测对应的磁检测器件20。 

Claims (4)

1.一种磁检测器件，具有：

传感器单元，该传感器单元相对于正方向的外部磁场及与上述正方向相反方向的负方向的外部磁场的各磁场强度变化，其电气特性变化；以及

集成电路，与上述传感器单元连接，根据上述的电气特性变化产生并输出正磁场检测信号和负磁场检测信号，

上述集成电路具有：

第一外部输出端子；

第二外部输出端子；以及

模式切换单元，该模式切换单元能切换为：单输出模式，从上述第一外部输出端子输出上述正磁场检测信号及上述负磁场检测信号双方；以及双输出模式，分别从上述第一外部输出端子输出上述正磁场检测信号，从上述第二外部输出端子输出上述负磁场检测信号，

上述模式切换单元具有切换开关和逻辑电路，通过上述切换开关的开关动作能切换为单输出模式和双输出模式。

2.根据权利要求1所述的磁检测器件，其特征在于，

上述逻辑电路具有与上述第一外部输出端子连接的NOR电路，

在上述单输出模式时，无论是正磁场检测时、还是负磁场检测时，都对设置在上述NOR电路中的2个输入部输入高电平及低电平双方的输入信号，并将低电平的输出信号作为正磁场检测信号及负磁场检测信号输出给上述第一外部输出端子，

在上述双输出模式、且正磁场检测时，从上述第一外部输出端子输出上述正磁场检测信号，并且从上述第二外部输出端子输出与上述正磁场检测信号反相的电平的输出信号作为截止信号，

在上述双输出模式、且负磁场检测时，从上述第二外部输出端子输出上述负磁场检测信号，并且向设置在上述NOR电路中的2个输入部中的一个输入部输入与单输出模式时反相的电平的输入信号，并从上述第一外部输出端子输出与上述负磁场检测信号反相的电平的输出信号作为截止信号。

3.根据权利要求2所述的磁检测器件，其特征在于，

在上述NOR电路的上述一个输入部上连接切换开关，通过上述切换开关的开关动作，使输入到上述NOR电路的信号电平反相，由此切换为单输出模式和双输出模式。

4.根据权利要求1所述的磁检测器件，其特征在于，

上述传感器单元由正磁场检测用的第一电路单元和负磁场检测用的第二电路单元构成，其中，

上述正磁场检测用的第一电路单元具有第一磁阻效应元件，该第一磁阻效应元件利用了电阻根据正方向的外部磁场的磁场强度变化而发生变化的磁阻效应，

上述负磁场检测用的第二电路单元具有第二磁阻效应元件，该第二磁阻效应元件利用了电阻根据与上述正方向相反方向的负方向的外部磁场的磁场强度变化而发生变化的磁阻效应。

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