CN102428380A - 磁通门传感器及使用其的电子方位计 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种磁通门传感器，其特征在于，包含：形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的端部分，该端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层和上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。

Description

磁通门传感器及使用其的电子方位计
技术领域
本发明涉及由薄膜工艺制造的小型磁通门传感器以及使用其的电子方位计。特别是涉及小型、高灵敏度且励磁效率高、设计自由度高的磁通门传感器以及使用其的电子方位计。
本申请基于2009年5月21日在日本申请的专利申请2009-123110号主张优先权，在此援引其内容。
背景技术
以往，作为磁传感器，有利用霍尔效应的磁传感器、利用磁阻效应(MR：Magneto Resistive effect)或巨磁电阻效应(GMR：GiantMagneto Resistive effect)的磁传感器。由于其由薄膜工艺制造，所以可使其小型化、集成化，广泛利用于移动设备等。
但是，这些传感器在小型化时灵敏度降低，很难像电子方位计那样高精度检测0.3Oe左右的地磁水平，如果是使用这些传感器的电子方位计，其方位精度的极限在10度左右。
另外，近年提出了由使用非晶丝的磁阻抗(Magneto Impedance)传感器(以下称为MI传感器)或正交磁通门传感器构成的电子方位计，实现了方位精度为2.5度左右的高精度。另外，提出使用由薄膜工艺制造的小型磁通门传感器的电子方位计(例如参照专利文献1至4)。
不过，为了进一步提高方位精度，由传感器的灵敏度决定的检测分辨率以及线性误差是重要因素。在MI传感器以及正交磁通门传感器和磁通门传感器中，分辨率是相同的程度。另外，在设备内部，安装有扩音器或振动电机、磁铁等成为磁场发生源的多个部件，传感器受到由它们产生的磁场的影响。为了即便在由配置在这周围的部件产生的磁场存在的情况下也能正确动作，希望具有较宽的测定磁场范围。
对于线性误差而言，在MI传感器以及正交磁通门传感器的情况下，起因于磁芯的磁滞，也向输出电压输出磁滞。因此，线性误差恶化。为了改善线性，往往使用负反馈电路的方法，但增加功率损耗，并使电路变复杂。
另一方面，在磁通门传感器的情况下，通过使用非专利文献1所公开的相位延迟法(phase-delay method)，能够不受磁芯的磁滞的影响，实现具有良好的线性的磁传感器。根据该方法，传感器的输出基于时域进行，能够消除由构成传感器的磁芯的顽磁力引起的磁滞的影响，还由于可进行使用计数器的数字检测，所以能够消除A/D转换时的误差的影响，能够构成线性良好的传感器。
根据非专利文献2，通过使用上述方法，实现0.06％FS的线性。如果是使用了非晶丝的MI传感器，线性误差是1～2％，因此这样通过使用线性良好的磁通门传感器，能够实现方位精度更高的电子方位计。
专利文献1：日本特开2007-279029号公报
专利文献2：日本特开2006-234615号公报
专利文献3：日本特开2004-184098号公报
专利文献4：国际公开第2007/126164号小册子
非专利文献1：Pavel Ripka，“Magnetic sensors andmagnetometers”，p.94，ARTECH HOUSE，INC(2001)
非专利文献2：IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION ANDMEASUREMENT，VOL.42，NO.2，p.635，APRIL 1993
如上所述，通过使用分辨率高、线性良好的、使用相位延迟法的磁通门传感器，能够构成方位精度高的电子方位计。但是，磁通门传感器需要将励磁线圈以及检测线圈卷绕于磁芯的周围。因此，与只卷绕偏置线圈或拾取线圈的结构的MI传感器以及正交磁通门传感器比较，磁通门传感器很难小型化。
为了实现小型集成化，尝试用薄膜工艺制造磁通门传感器。但是，小型化会使退磁场的影响变大，灵敏度降低。特别是在想要实现在3个轴方向具有灵敏度的电子方位计的情况下，需要针对构成电子方位计的基板在垂直方向设定感磁方向，因此需要在垂直竖立的状态下将传感器安装在构成电子方位计的基板上。因此，当使电子方位计薄型化时，垂直竖立于基板上的传感器需要使其感磁方向的长度缩短。例如，在使电子方位计的厚度为1mm以下的情况下，若考虑基板和模塑树脂的厚度，则需要使传感器的感磁方向的长度为0.5～0.7mm左右。但是，若磁芯的长度在1mm以下，则退磁场的影响变大，灵敏度显著降低。
为了解决上述问题，专利文献1以及专利文献4公开了使磁芯的端部分的宽度变宽的H型磁芯。在该结构中，励磁线圈和检测线圈只卷绕于磁芯中心部的较细部分。因此，若使传感器的尺寸变小，则励磁线圈以及检测线圈都会被限定匝数，难以确保足够的匝数。另外，由于是励磁线圈和检测线圈交替卷绕的结构，因此线圈的匝数由传感器的尺寸和线圈的间距决定。因此，很难独立地设定检测线圈和拾取线圈各自的匝数，设计自由度低。
图15是表示以往的磁通门传感器的磁芯的形状的概要图。磁芯具有端部分1和中央部分2。在专利文献1中公开了最好使图15的端部分1的宽度B和磁芯的长度方向的长度A的比B/A＝0.8～1.2。另外，公开了最好使图15的中央部分2的宽度C和端部分1的宽度B的比C/B＝0.033～0.2。在图15的端部分1的宽度B和端部分1的长度方向的长度D的比B/D的值在超过1的情况下，磁芯与传感器的感磁方向正交的方向变长。因此，对于端部分1的形状磁各向异性而言，传感器的宽度方向成为容易轴。由此，端部分1的磁束密度相对于与传感器的感磁方向正交的方向的磁场容易敏感变化。其结果，在使多个上述磁通门传感器正交而构成电子方位计的情况下，由于磁通门传感器的磁芯容易受到与检测磁场正交的方向的磁场的影响，因此，电子方位计的其他轴灵敏度变大。另外，由于与检测磁场正交的方向的磁场而使拾取波形产生失真，因此容易产生输出异常，各轴的正交性恶化。此处，所谓其他轴灵敏度是指例如在检测X轴方向的磁场时，具有感磁方向的传感器中的由X轴方向磁场所引起的在Y轴方向或Z轴方向的输出的变化。由于其他轴灵敏度变大，所以轴的正交性恶化，电子方位计的方位精度也恶化。另外，其他轴灵敏度不仅包含脉冲状的拾取电压的时间变化，还包含脉冲波形自身的变化引起的输出的变化。
发明内容
本发明提供一种磁通门传感器以及使用其的电子方位计，该磁通门传感器除小型且灵敏度高之外，励磁效率高且设计自由度高。
本发明的磁通门传感器包含：形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，其中，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。
上述第1电磁线圈包含：卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈可以串联连接，且匝数相同。优选上述第3电磁线圈以及上述第4电磁线圈匝数相同，但是，因配合配线向电极焊盘的抽出，匝数也可以不必严格相同。
上述第1电磁线圈也可以卷绕于上述中央部分、上述第1以及第2端部分。
上述第1以及第2端部分的宽度B与上述第1以及第2端部分的长度方向的长度D的比B/D的值小于1。
本发明的电子方位计包含：基板；配置于上述基板上，且沿着3个轴向分别配置的第1、第2以及第3磁通门传感器，上述第1、第2以及第3磁通门传感器的各个包含：形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，也可以是，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。
也可以是，上述第1电磁线圈包含卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈串联连接，且匝数相同。
也可以是上述第1电磁线圈卷绕于上述中央部分、上述第1以及第2端部分。
上述第1以及第2端部分的宽度B与上述第1以及第2端部分的长度方向的长度D的比B/D值小于1。
本发明的磁通门传感器至少具备第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有检测部和位于上述检测部的两端的第1以及第2励磁部，该第1以及第2励磁部与上述检测部连接且具有比上述检测部的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述第1以及第2励磁部卷绕螺旋状的励磁线圈。
也可以是上述励磁线圈包含卷绕于上述第1励磁部的第1励磁线圈和卷绕于上述第2励磁部的第2励磁线圈，上述第1励磁线圈与上述第2励磁线圈串联连接，以使得产生的磁场为相同方向。
也可以是上述励磁线圈卷绕于上述励磁部和形成于上述磁芯的中央部的检测部。
本发明的电子方位计也可以是在一个基板上且沿着3个轴向分别配置3个磁通门传感器而构成。
根据本发明，通过将励磁线圈卷绕至磁芯的宽度较宽的端部分，能够增加励磁线圈的匝数，使由端部分的励磁线圈产生的磁束集中施加在中央部分。
根据本发明，由于能够同时将电流通电至2个励磁线圈，所以能够减少电极焊盘，能够实现小型化。
根据本发明，通过将励磁线圈也卷绕至中央部分，能够进行更强的励磁。
根据本发明，通过使用精度高的磁通门传感器，能够实现高方位精度。
附图说明
图1A是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯的端部分的形状为方形的情况的例子的平面图。
图1B是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯的，在端部分1和中央部分2的边界具有锥状的情况的例子的平面图。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的动作原理图。
图3是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯的磁化状态随时间变化的磁滞曲线。
图4是概略地表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的俯视图。
图5是沿图4中的线a-a’切断的截面图。
图6A是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
图6B是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
图6C是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
图6D是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
图6E是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
图7A是用于说明本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯形状的例子的图。
图7B是用于说明本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯形状的例子的图。
图7C是用于说明本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯形状的例子的图。
图8是本发明的第1实施方式涉及的电子方位计的概要立体图。
图9是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的拾取电压波形图。
图10是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器输出的外部磁场依存性的图。
图11是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器中的芯内部的磁束密度的计算结果的图。
图12是用于说明本发明的第2实施方式涉及的磁通门传感器中的励磁线圈以及检测线圈的卷绕方法的图。
图13是表示相对于比较例的磁通门传感器中的与感磁方向正交的磁场的拾取电压波形的图。
图14是表示在本发明的实施例的磁通门传感器中，相对于与感磁方向正交的磁场的拾取电压波形的图。
图15是表示以往的磁通门传感器的磁芯的形状的概要图。
具体实施方式
第1实施方式
下面，参照附图对本发明的第1实施方式进行详细说明。
图1A以及图1B是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯形状的一个例子的平面图。如图1A以及图1B所示，本发明的第1实施方式的磁通门传感器的磁芯具有端部分1和中央部分2。端部分1的宽度B比中央部分2的宽度C宽。磁芯的长度方向的长度A在1mm以下，优选在0.5mm以下。端部分1的宽度B和端部分1的长度方向的长度D的比B/D值比1小。磁通门传感器的磁芯的长度方向与磁通门传感器的感磁方向一致。在图1A以及图1B中未图示，在端部分1的周围卷绕励磁线圈，在中央部分2的周围卷绕拾取线圈。图1A是表示磁芯端部分的形状为方形的情况的例子的平面图。图1B是表示磁芯的端部分1和中央部分2的边界具有锥状的情况的例子的平面图。如图1B所示，为了抑制角部的磁束的局部性饱和，优选为图1B所示的端部分1和中央部分2的边界为大致锥状。该情况下，若端部分1的长度方向的长度D表示包含大致锥状的部分的长度，则优选为端部分1的宽度B和端部分1的长度方向的长度D的比B/D值比1小。
在磁性薄膜中，膜厚方向和面内方向的比率为数百至数千左右大。因此，退磁场系数在膜厚方向和面内方向上存在数百至数千倍的差别，在面内方向的退磁场系数非常小。在将磁性薄膜图案形成为具有长度方向的形状的情况下，由长度方向和宽度方向的尺寸比决定退磁场系数。此时，由于长度方向的退磁场系数小，宽度方向的退磁场系数大，因此对形状各向异性而言，长度方向成为容易轴。
如上所述，本发明的第1实施方式的磁通门传感器的磁芯具有比中央部分2的宽度宽的端部分1，端部分1的宽度B比端部分1的长度方向的长度D小。基于端部分1的形状各向异性的容易轴是磁通门传感器的长度方向。因此，由与感磁方向正交的磁场引起的芯内的磁束密度的变化小，其他轴灵敏度特性良好。由此，可构成方位精度优良的电子方位计。
对本发明的第1实施方式的磁通门传感器的动作原理进行说明。
图2是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的动作原理图。图2(a)是表示通电至励磁线圈的三角波电流的时间变化图。图2(b)是表示芯的磁化状态的时间变化图。图2(c)是表示拾取线圈所产生的输出电压的时间变化图。图3是表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯的磁化状态随时间变化的磁滞曲线。若将图2(a)所示的三角波电流通电至励磁线圈，则磁芯被励磁线圈所产生的磁场Hexc励磁，由于磁芯内部的磁束密度B，即磁芯的磁化状态具有饱和特性，因此进行图2(b)所示的时间变化。在拾取线圈中，在存在磁芯的磁束密度B的时间微分即时间变化dB/dt的区域中，产生与磁芯的截面积S、拾取线圈的匝数N成比例的输出电压Vpu＝NS×dB/dt。拾取线圈的输出电压Vpu进行图2(c)所示的时间变化。磁芯的磁束密度B的时间变化dB/dt越大，拾取电压波的高值越高，脉冲宽度越窄，能够得到更加陡峭的脉冲电压。以外部磁场Hext、磁芯的磁束密度B增加时或减少时的磁场强度H的偏移Hc、励磁线圈所产生的磁场Hexc、三角波的周期T以及由线圈的阻抗所引起的延迟时间Td表示图2(c)中的时间间隔t1，如式(1)。
公式1
t 1 = ( H exc + H c - H ext H exc ) T 4 + T d · · · ( 1 )
同样，以式(2)表示图2(c)中的时间间隔t2。
公式2
t 2 = ( H exc + H c - H ext H exc ) T 4 + T d · · · ( 2 )
由式(1)以及式(2)，将时间间隔相对于外部磁场的变化量t2-t1表示为式(3)。
公式3
t 2 - t 1 = H ext H exc T 2 · · · ( 3 )
由式(3)可知，时间间隔相对于外部磁场的变化量t2-t1依存于外部磁场Hext和励磁线圈所产生的磁场Hexc的比Hext/Hexc以及三角波的周期T。用通电至励磁线圈的电流振幅Iexc、流至励磁线圈的单位电流产生的磁场即励磁效率α以及三角波的周期T以S＝T/(2·Iexc×α)表示相对于外部磁场的灵敏度S＝d(t2-t1)/dHext。因此，励磁电流越大，传感器的灵敏度S越小。三角波的周期T越大即励磁频率fexc越小，传感器的灵敏度S越大。
励磁效率α是由构成磁通门传感器的磁芯和线圈的匝数决定的值。励磁效率α越大，就越能够以较小的电流驱动磁通门传感器。另外，在式(3)中，若Hext＝Hexc，则式(3)为0，此时的Hext为测定磁场范围的上限。由于以Hexc＝α×Iexc表示，因此励磁效率α越大，在以同一电流驱动的情况下，就越会具有宽的测定磁场范围。
图4是概略地表示本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的俯视图。图5是沿图4中的线a-a’切断的截面图。图6A至图6E是沿图4中的线b-b’切断的截面图，是表示磁通门传感器的制造工序的图。
如图4-图5所示，本发明的第1实施方式的磁通门传感器包含磁芯3、第1配线层4、第1绝缘层5、第2绝缘层6、第2配线层7、开口部8以及基板100。磁芯3包含端部分1和中央部分2。第1配线层4以及第2配线层7构成卷绕端部分1的第1电磁线圈(solenoid coil)9以及卷绕中央部分2的第2电磁线圈10。
在本发明的第1实施方式中，卷绕于端部分1的第1电磁线圈9是励磁线圈。卷绕于中央部分的第2电磁线圈是拾取线圈。在本发明的第1实施方式中，端部分是励磁部，中央部分是检测部。
用图6A-图6E，对本发明的第1实施方式的磁通门传感器的制造工序进行说明。首先，如图6A所示，在非磁性的基板100上形成用于形成电磁线圈的下侧配线的第1配线层4。接下来，如图6B所示，在第1配线层4上形成用于绝缘磁芯3和电磁线圈的第1绝缘层5。此处，在该第1绝缘层5中，在第1配线层4和后面形成的作为电磁线圈的上侧配线的第2配线层7连接部分设置有开口部8。
接下来，如图6C所示，在第1绝缘层5上形成由软磁性体膜构成的磁芯3。由该软磁性体膜构成的磁芯3的形状如图4所示，其中央部分2的宽度比端部分1的宽度窄。
接下来，如图6D所示，在磁芯3上形成在第1配线层4和第2配线层7的连接部设置了开口部8的第2绝缘层6。进一步，如图6E所示，在第2绝缘层6上形成第2配线层7，该第2配线层7在其端部分连接第1配线层4邻接的配线彼此，由此形成电磁线圈。由于配线与邻接的配线连接，因此截面处的电磁线圈的圈不闭合。
由第1配线层4以及第2配线层7形成的第1电磁线圈9以及第2电磁线圈10分别独立卷绕在磁芯3的两端的宽度较宽的端部分1和宽度较窄的中央部分2。卷绕于两端的宽度较宽的端部分1的第1电磁线圈9包含卷绕于一端的端部分1的第3电磁线圈和卷绕于另一端的端部分1的第4电磁线圈。两端端部分的第3电磁线圈以及第4电磁线圈串联且以产生的磁场方向相同的方式通过第1配线层4或第2配线层7连接，由此作为整体形成第1电磁线圈9。在卷绕于磁芯3的中央部分2的第2电磁线圈10的两端形成用于与外部连接的电极焊盘11。在卷绕于磁芯3的两端的端部分1的2个串联连接的第1电磁线圈9的两端形成有用于与外部连接的电极焊盘12。
优选分别卷绕于磁芯3的两端的端部分1的第3电磁线圈以及第4电磁线圈是匝数相同且对称的。
另外，图4示意地表示，对于第1电磁线圈9以及第2电磁线圈10，磁芯3的下侧配线的一部分被省略。另外，第1电磁线圈9以及第2电磁线圈10的形状不限于图4所示的形状。
图5是沿图4中的线a-a’切断本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的截面图的一个例子，本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器中的第1配线层4和第2配线层7的位置关系不限于图5的形状。
图6A-图6E是沿图4中的线b-b’切断本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的截面图的一个例子，本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器形状不限于图6A-图6E的形状。
磁芯3的两端的宽度较宽的端部分1通过向卷绕于其周围的第1电磁线圈通电而被励磁。另一方面，磁芯3的宽度较窄的中央部分2产生感应电压，该感应电压被卷绕于中央部分2的周围的第2电磁线圈检测。
从外部经由电极焊盘12，将随时间变化的交流电流通电至磁芯3的端部分1的第1电磁线圈(励磁线圈)9，从而磁芯3被交流励磁。在端部分1产生的磁束被引导至磁芯3的中央部分2。由此磁芯3的中央部分2也被交流励磁，在中央部分2的第2电磁线圈(检测线圈)10上产生大致脉冲状的感应电压。能够经由第2电磁线圈10以及电极焊盘11通过外部检测电路检测该感应电压。此处优选为通电至第1电磁线圈9的交流电流为固定频率的三角波。
此时，若施加外部磁场，则上述的大致脉冲状的感应电压产生的定时随时间变化。在三角波电流由正切换到负的定时，输出正的感应电压。另外，在三角波电流由负切换到正的定时，输出负的感应电压。因此，用计数器计测该正负脉冲状感应电压产生的定时，从而能够得到针对外部磁场的响应。
另外，在上述的第1实施方式中，作为磁芯列举了图4所示的磁芯，但本发明宗旨中的磁芯的形状不限于此，只要其端部分的宽度比中央部分的宽度宽，则可为任意形状。图7A-图7C是用于说明本发明的第1实施方式的磁通门传感器涉及的磁芯形状的例子的图。另外，在示意地表示的图7A-图7C中，表示了磁芯和第1电磁线圈9以及第2电磁线圈10的上侧配线，实际在从纸面上方看时，磁芯在与线圈重叠的部分被线圈隐藏。
作为磁通门传感器的结构，除上述的结构外，也可以形成覆盖第2配线层7的密封层。
下面，对本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器的制造方法进行说明。
首先，在非磁性基板100上对Ti、Cr、TiW等阻挡金属溅射成膜后将Cu通过溅射成膜。接下来，通过光刻法形成作为第1配线层的抗蚀图案，通过湿式蚀刻形成配线图案。或也可以将上述的溅射膜作为籽晶膜(Seed film)通过电解电镀形成第1配线层4。此时，由于使磁芯3形成在后面形成的绝缘层上，因此优选第1配线层4的厚度为该配线的绝缘层表面的凹凸比磁芯的厚度充分小的厚度，且是线圈的电阻变小的厚度。具体地，优选该厚度为0.2μm～2μm左右。
接下来，通过对感光性树脂进行涂敷、曝光、显像以及热硬化处理，形成第1绝缘层5。此时，第1配线层4和后面形成的第2配线层7连接的部分开口，第1配线层4和后面形成的磁芯3绝缘。此时，优选第1绝缘层5的厚度具有缓和第1配线层4的凹凸的充分的厚度。具体地，优选其为第1配线层4的厚度的3～10倍左右。另外，在图5中，为了便于第1配线层4在图面上的显示，未成其比率。
另外，此时，需要防止感光性聚酰亚胺因在后面工序的热历程引起的收缩、变形而在磁芯3上产生形变。因此，感光性聚酰亚胺优选以下树脂，例如不会产生由安装时的回流焊接或用于赋予磁芯以感应磁各向异性的磁场中热处理所引起的热收缩和变形，且具有充分的耐热性的树脂。具体地，优选感光性聚酰亚胺的玻璃化转变温度(Tg：GlassTransition Temperature)为摄氏300度以上。即，在此处应用的树脂优选具有高耐热性的聚酰亚胺、聚苯并
Figure BDA0000108594770000131
唑或热硬化的酚醛清漆系树脂。
接下来，对作为磁芯3的软磁性体膜通过溅射成膜，并用光刻法以及蚀刻法进行图案形成以使得成为期望的形状。作为软磁性体膜优选CoNbZr以及CoTaZr等所代表的零磁致伸缩的Co系非晶膜、NiFe合金、CoFe合金等。由于这些软磁性体膜是难蚀刻材料，所以也可以通过剥离法形成，该剥离法通过形成抗蚀后进行溅射成膜，并去除抗蚀得到期望的图案。另外，优选对作为磁芯3的磁性膜进行成膜后，去除应力和成膜时被赋予的不均匀的单轴各向异性，为了赋予均匀的感应磁各向异性，进行旋转磁场中热处理或静磁场中热处理。
另外，也可以通过利用使用了抗蚀结构的电解电镀法，使NiFe合金、CoFe合金成形为期望的形状来形成磁芯3。
接下来，对第1配线层4和第2配线层7的连接部分进行开口，通过对感光性树脂进行曝光、显像以及热硬化处理，形成第2绝缘层6，以使得磁芯3和第2配线层7电绝缘。
接下来，将Ti、Cr、TiW等阻挡金属溅射成膜在包含第2绝缘层6和第2绝缘层6的开口部的基板上后对Cu通过溅射成膜，从而形成籽晶膜。并且，形成抗蚀结构，通过Cu的电解电镀形成期望的配线图案，通过蚀刻上述籽晶层形成第2配线层7。
最后，根据需要通过形成用于与外部连接的电极焊盘以及端子、保护膜，构成本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器。此处，作为与外部连接的端子，能够适用焊锡凸块、金凸块以及引线键合等用于一般的半导体器件或薄膜器件的手法。
另外，在上述说明中，作为第1配线层4以及第2配线层7使用了溅射以及电解电镀的Cu，但也可以通过无电解Cu或电解Au电镀等形成，另外也可以使用由溅射膜的Cu、Al、Au等形成的良导电膜。另外，作为第1绝缘层5以及第2绝缘层6使用了树脂材料，但是也可以使用溅射或化学气相沉积法(CVD)成膜SiO2、SiN、Al2O3等绝缘膜，通过干蚀刻法形成上述开口部。
下面，对本发明的第1实施方式的电子方位计进行说明。图8是本发明的第1实施方式涉及的电子方位计的概要立体图。
图8所示的电子方位计将第1磁通门(X轴)传感器20、第2磁通门(Y轴)传感器30、第3磁通门(Z轴)传感器40以及信号处理用IC50配置在1个基板上而构成。具体地，第1磁通门传感器20以及第2磁通门传感器30配置为其形成的面与构成电子方位计的基板面大致平行，且感磁方向彼此正交。另外，第3磁通门传感器40配置为与构成电子方位计的基板面大致垂直。此时，优选第1磁通门传感器20、第2磁通门传感器30以及第3磁通门传感器40除了与外部的连接端子的区域，即形成磁芯3以及线圈61、71的部分的形状相同。其原因是通过使第1磁通门传感器20、第2磁通门传感器30、以及第3磁通门传感器40的各自的特性一致，无需修正各传感器的特性的偏差，能够使电子电路简单化。另外，第3磁通门传感器40与基板面大致垂直地被安装，所以为了使电子方位计的厚度变薄，优选其感磁方向的长度在1mm以下，更优选在0.5mm左右。
信号处理用IC50具备：将固定频率的三角波电流通电至各磁通门传感器中的励磁线圈61的电路；用于检测检测线圈71所出现的感应电压的检测电路；用于计数感应电压产生定时的计数器；用于切换第1磁通门传感器20、第2磁通门传感器30以及第3磁通门传感器40的各个与上述2个电路的连接的选择器。通过所述结构能够得到方位误差小的电子方位计，该电子方位计通过第1磁通门传感器20、第2磁通门传感器30以及第3磁通门传感器40依次计测3个轴方向各自的磁场，并进行演算。
(实施例)
作为实施例，制造了上述那样的磁通门传感器。磁通门传感器的磁芯的形状为磁芯的长度方向的长度A＝480μm、端部分1的宽度B＝80μm、中央部分2的宽度C＝20μm、端部分1的长度方向的长度D＝140μm、励磁线圈的匝数为16.5、拾取线圈的匝数为6.5。
图9是表示将振幅100mA、频率30kHz的三角波电流通电至上述实施例的磁通门传感器时的正负脉冲状拾取电压的输出波形图。图10是表示图9的正负脉冲状拾取电压超过各自的基准电压Vth的时间间隔t的外部磁场依存性即磁通门传感器相对于外部磁场的输出的图。
通过将电磁线圈卷绕至磁通门传感器的磁芯的宽幅的端部分1，能够获得励磁线圈的匝数。由此，即便使传感器尺寸小型化至0.5mm以下，也能够得到SN比良好的拾取波形。上述实施例的磁通门传感器的输出即便针对外部磁场也具有良好的线性，偏离理想直线的偏差在±14Oe的范围内为0.5％。上述磁通门传感器的励磁效率α为0.29Oe/mA。
作为比较例，制造了下述的磁通门传感器，该磁通门传感器具有与上述实施例的磁通门传感器相同的传感器长，具有图15所示的磁芯的长度方向的长度A＝480μm、端部分1的宽度B＝600μm、中央部分2的宽度C＝30μm、端部分1的长度方向的长度D＝60μm的芯、以与上述实施例的磁通门传感器相同的配线间距卷绕线圈。在比较例的磁通门传感器中，励磁效率为0.20Oe/mA。因此可知本发明的实施例涉及的磁通门传感器具有高励磁效力。
本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器具有将电磁线圈卷绕至端部分1的端部的结构，由于电磁线圈的匝数多以及端部分1的宽度比中央部分2的宽度宽，所以在端部分1产生的磁束集中在中央部分2。因此，中央部分2的磁束密度比端部分1的磁束密度高，中央部分2的表面上的励磁线圈所产生的磁场Hexc的值变大。由此，本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器具有高励磁效率。
图11是表示利用3维有限元法计算图4所示的本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器中的励磁电流通电时的芯内部的截面a-a’中的磁束密度的结果的图。由图11可知，在磁通门传感器的磁芯中，由于是端部分1的宽度B较宽，中央部分2的宽度C较窄的结构，因此中央部分2的磁束密度比端部分1的磁束密度高，以更小的电流值使中央部分2的磁束密度饱和。其表示在本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器中，表面上的励磁线圈产生的磁场Hexc增大，励磁效率变大。
如上述说明，在本发明的第1实施方式中，在由薄膜形成的磁通门传感器中，为了弥补使磁通门传感器小型时的由退磁场所导致的灵敏度的降低，通过使用H型的磁芯，能够使检测部分的退磁场减小。由此，即便小型也能够构成励磁效率提高且灵敏度高的磁通门传感器。另外，能够在更小的电流下构成高灵敏度且测定磁场范围较宽的磁通门传感器。
如上述说明，在本发明的第1实施方式中，在H型的磁芯中，将励磁线圈卷绕于两端部的宽度较宽的端部分1。由励磁线圈在磁芯产生的磁束以磁芯的两端的宽度较宽的端部分1的截面积×磁束密度来表示。在将交流电流通电至励磁线圈时，由励磁线圈在磁芯产生的磁束被引导至与磁芯的端部分连接的、宽度较窄的磁芯的中央部分2。此时，使用磁芯的端部分1的宽度B、中央部分2的宽度C，磁芯的中央部分1的截面积为两端的宽度较宽的端部分1的截面积的C/B倍。在磁束由磁芯的两端的端部分1被引导至中央部分2的过程中，假设没有磁束损失，由于在端部分1和中央部分2磁束相同，因此中央部分2的磁束密度为端部分1的磁束密度的B/C倍。因此，磁芯的端部分1和中央部分2的宽度的比越大，则磁束密度越是飞跃性提高。
如上述说明，在本发明的第1实施方式中，励磁线圈和检测线圈被独立卷绕。由此，可任意设定励磁线圈以及检测线圈的匝数、配线宽度、配线间空间。因此，能够根据传感器所需求的规格，自由设计励磁线圈以及检测线圈。
如上述说明，在本发明的第1实施方式中，在磁芯整体范围内卷绕电磁线圈。因此，与在专利文献1以及专利文献4所公开的结构比较，电磁线圈的匝数增加，能够增加磁芯所产生的磁束。因此，中央部分2中的磁束密度增高，磁芯传感器的检测灵敏度提高。
在从磁芯的两端的端部分1连接中央部分2的部分中，在像图1A那样具有接近直角的角度且宽度急剧变窄的情况下，由于磁束在角的部分容易局部性饱和，因此可能产生磁束的损失。另一方面，如图1B所示，在磁芯的端部分1和中央部分2的边界设置锥状的情况下，能够抑制局部性的磁束的饱和，能够提高磁芯的中央部分2的磁束密度。
对其他轴灵敏度进行记述。图13是表示上述比较例的磁通门传感器中的将在膜面内正交的方向的磁场从0Oe施加至10Oe时的相对于与感磁方向正交的磁场的拾取电压波形的图。由图13判断，通过施加与感磁方向正交的磁场，拾取电压的产生定时以及拾取电压的峰高变化，具有其他轴灵敏度。可知特别是由4Oe～6Oe左右的外部磁场引起的变化是显著的。即便在针对与传感器的感磁方向正交的磁场具有这种特性的情况下，在只检测出0.3Oe左右的地磁场的情况下，对方位精度的影响小。但是，在实际安装于电子设备使用的情况下，加入由安装在设备内的部件产生的磁场。由安装在该设备内的部件产生的磁场相对于作为检测对象的地磁场成为偏置，往往不能正确测定。因此，需要对由安装在周围的部件产生的偏置磁场进行测定、计算来校正，对地磁场进行计测。但是，如上述，若针对与传感器的感磁方向正交的方向的磁场具有输出变动的特性，则在偏置磁场重叠于与传感器正交的方向的情况下，偏置磁场的计算值自身的误差变大，而且，由于偏置磁场重叠引起输出变化，因此地磁场的检测精度降低。
另一方面，图14是表示在本发明的上述实施例的磁通门传感器中、同样地将在膜面内正交的方向的磁场从0Oe施加至10Oe时的相对于与感磁方向正交的磁场的拾取电压波形的图。判断通过施加与感磁方向正交的磁场，拾取电压的产生定时以及拾取电压的峰高几乎没有变化，其他轴灵敏度非常小。这是因为，除了以由退磁场所引起的形状各向异性与芯的长度方向即与传感器的感磁方向一致的方式设计芯两端的宽度较宽的端部分之外，由于上述端部分通常为在感磁方向被励磁的状态，所以不易受到来自正交方向的磁场的影响。
在磁通门传感器的情况下，能够通过励磁电流扩大传感器所具有的测定磁场范围，如图10所示，能够在保持良好的线性状态下，确保±10Oe以上的宽的测定磁场范围。这样，由于具有宽的测定磁场范围，所以能够广泛取得偏置磁场的校正范围。
此时，通过使针对与传感器的感磁方向正交的磁场的影响变小，能够在广范围的磁场中，提高偏置磁场的校正精度，能够提高设备内部的配置的自由度。
第2实施方式
图12是用于说明本发明的第2实施方式涉及的磁通门传感器中的励磁线圈以及检测线圈的卷绕方法的图。
在第1实施方式中，只在磁芯的两端的宽度较宽的端部分1卷绕励磁线圈。对此，在第2实施方式中，不仅在两端部分的宽度较宽的端部分1上，还在宽度较窄的中央部分2卷绕作为励磁线圈的第1电磁线圈9。即，励磁线圈卷绕于磁芯的整体的周围，作为检测线圈的第2电磁线圈10只卷绕于磁芯的中央部分2。即便是所述的卷绕方法，也能够得到与上述第1实施方式相同的作用效果。
第3实施方式
对本发明的第3实施方式进行说明。
本发明的第3实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯与本发明的第1实施方式涉及的磁通门传感器是相同的结构，但电磁线圈的动作不同。即，本发明的第3实施方式涉及的磁通门传感器的磁芯与本发明的第1实施方式相同，设置为图1A-图1B那样的H型的形状。本发明的第3实施方式的磁通门传感器的磁芯具有端部分1和中央部分2。端部分1的宽度B比中央部分2的宽度C宽。与本发明的第1实施方式不同，在本发明的第3实施方式中，卷绕于端部分1的周围的第1电磁线圈是拾取线圈。卷绕于中央部分2的周围的第2电磁线圈是励磁线圈。
与本发明的第1实施方式相同，本发明的第3实施方式涉及的磁通门传感器的俯视图如图4。与本发明的第1实施方式不同，在本发明的第3实施方式中，第1电磁线圈9是拾取线圈，第2电磁线圈10是励磁线圈。磁芯3的宽度较窄的中央部分2通过向卷绕于其周围的第2电磁线圈10通电而被励磁。另一方面，在磁芯3的宽度较宽的端部分1上产生感应电压，该感应电压被卷绕于端部分1的周围的第1电磁线圈检测。
本发明的第3实施方式涉及的磁通门传感器的制造方法与本发明的第1实施方式相同。在本发明的第3实施方式涉及的磁通门传感器中也能够得到与上述第1实施方式相同的作用效果。
以上，对本发明的优选实施方式进行了举例说明，但其只是发明的一个例示，不应限定性地考虑，在不脱离本发明的范围的范围内，可进行追加、删除、置换以及其他的变更。即，本发明并不被上述的实施方式限定，而被权利要求的范围所限定。
产业上的可利用性
本发明的磁通门传感器能够作为小型的磁传感器而利用，另外，该磁传感器作为电子方位计等广泛利用于移动电话、便携式导航设备以及游戏控制器等。
附图标记说明
1…磁芯的端部分；2…磁芯的中央部分；3…磁芯；4…第1配线层；5…第1绝缘层；6…第2绝缘层；7…第2配线层；8…开口部；9…第1电磁线圈；10…第2电磁线圈；11…电极焊盘；12…电极焊盘；20…第1磁通门(X轴)传感器；30…第2磁通门(Y轴)传感器；40…第3磁通门(Z轴)传感器；50…信号处理用IC；100…基板；A…磁芯的长度方向的长度；B…端部分1的宽度；C…中央部分2的宽度；D…端部分1的长度方向的长度。

Claims (12)

1.一种磁通门传感器，其包含：形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，
该磁通门传感器的特征在于，
上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，
上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，
在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，
在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。
2.根据权利要求1所述的磁通门传感器，其特征在于，
上述第1以及第2端部分的宽度B与上述第1以及第2端部分的长度方向的长度D的比B/D的值小于1。
3.根据权利要求1或2中任意一项所述的磁通门传感器，其特征在于，
上述第1电磁线圈包含卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈串联连接，且匝数大致相同。
4.根据权利要求1或2中任意一项所述的磁通门传感器，其特征在于，
上述第1电磁线圈卷绕于上述中央部分、上述第1以及第2端部分。
5.一种电子方位计，其特征在于，包含：
基板；
配置于上述基板上，且沿着3个轴向分别配置的第1、第2以及第3磁通门传感器，
上述第1、第2以及第3磁通门传感器的各个包含：
形成于基板上的第1配线层；
以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；
磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；
覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及
形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，
上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，
上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，
在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，
在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。
6.根据权利要求5所述的电子方位计，其特征在于，
上述第1以及第2端部分的宽度B与上述第1以及第2端部分的长度方向的长度D的比B/D值小于1。
7.根据权利要求5或6中任意一项所述的电子方位计，其特征在于，
上述第1电磁线圈包含卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈串联连接，且匝数大致相同。
8.根据权利要求5或6中任意一项所述的电子方位计，其特征在于，
上述第1电磁线圈卷绕于上述中央部分、上述第1以及第2端部分。
9.一种磁通门传感器，至少具备：第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有检测部和位于上述检测部的两端的第1以及第2励磁部，该第1以及第2励磁部与上述检测部连接且具有比上述检测部的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，
该磁通门传感器的特征在于，
上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，
上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，
在上述第1以及第2励磁部卷绕螺旋状的励磁线圈。
10.根据权利要求9所述的磁通门传感器，其特征在于，
上述励磁线圈包含卷绕于上述第1励磁部的第1励磁线圈和卷绕于上述第2励磁部的第2励磁线圈，上述第1励磁线圈与上述第2励磁线圈串联连接，以使得产生的磁场为相同方向。
11.根据权利要求9所述的磁通门传感器，其特征在于，
上述励磁线圈卷绕于上述励磁部和形成于上述磁芯的中央部的检测部。
12.一种电子方位计，其特征在于，
在一个基板上且沿着3个轴向分别配置3个权利要求9至11中任意一项所述的磁通门传感器，由此来构成上述电子方位计。
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Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104280697A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于磁传感器装置或磁致动器的微技术构件及其制造方法
CN106145023A (zh) * 2015-06-01 2016-11-23 安康学院 一种微型无线圈磁通门传感器及其制备方法
CN108072851A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 Tdk株式会社 磁传感器用电感元件以及具备其的磁传感器
CN108107382A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 鲁东大学 一种压磁材料磁感应强度准确测量装置
CN108604633A (zh) * 2016-02-05 2018-09-28 德克萨斯仪器股份有限公司 具有三维感测的集成磁通门装置
CN111123178A (zh) * 2020-01-20 2020-05-08 河南理工大学 一种竹节形结构低功耗磁通门传感器
CN113639732A (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 西安交通大学 一种基于层状磁电复合材料的磁电罗盘及其应用
CN114123535A (zh) * 2021-11-24 2022-03-01 国网江苏省电力有限公司检修分公司 特高压输电线路上在线监测设备用无线电能传输耦合机构

Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP2557429A1 (en) * 2010-05-12 2013-02-13 Fujikura, Ltd. Method for manufacturing flux gate sensor
US8878527B2 (en) * 2010-11-29 2014-11-04 Amkor Technology, Inc. Magnetic field simulator for testing singulated or multi-site strip semiconductor device and method therefor
JP5997919B2 (ja) * 2012-03-30 2016-09-28 株式会社フジクラ フラックスゲート型磁気素子および磁気センサ
JP2013246005A (ja) * 2012-05-24 2013-12-09 Fujikura Ltd 電流センサ
JP6206863B2 (ja) * 2012-10-17 2017-10-04 国立研究開発法人日本原子力研究開発機構 耐熱磁気センサ
US9583247B2 (en) * 2014-05-27 2017-02-28 Allegro Microsystems, Llc Systems and methods for a magnet with uniform magnetic flux
US9778324B2 (en) * 2015-04-17 2017-10-03 Apple Inc. Yoke configuration to reduce high offset in X-, Y-, and Z-magnetic sensors
JP6021238B1 (ja) * 2015-10-11 2016-11-09 マグネデザイン株式会社 グラジオセンサ素子およびグラジオセンサ
JP6332307B2 (ja) * 2015-11-10 2018-05-30 愛知製鋼株式会社 ボール回転方向検出システム
US20170234942A1 (en) 2016-02-11 2017-08-17 Texas Instruments Incorporated Layouts for interlevel crack prevention in fluxgate technology manufacturing
JP6240994B1 (ja) * 2016-12-15 2017-12-06 朝日インテック株式会社 ３次元磁界検出素子および３次元磁界検出装置
JP7028234B2 (ja) 2019-11-27 2022-03-02 Tdk株式会社 磁気センサ

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08179023A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Res Dev Corp Of Japan 半導体基板に集積される磁気検出素子及び磁気検出モジュール
FR2802650A1 (fr) * 1999-12-17 2001-06-22 Commissariat Energie Atomique Micromagnetometre a porte de flux a saturation magnetique homogene
US20020153886A1 (en) * 1999-04-30 2002-10-24 Makoto Kawakami Magnetic sensor and manufacturing method thereof
US6536123B2 (en) * 2000-10-16 2003-03-25 Sensation, Inc. Three-axis magnetic sensor, an omnidirectional magnetic sensor and an azimuth measuring method using the same
CN2781394Y (zh) * 2004-11-18 2006-05-17 刘芭 磁通门传感器和磁方位传感器
CN200941115Y (zh) * 2006-05-25 2007-08-29 刘芭 磁通门传感器和磁方位传感器

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4267640A (en) * 1979-04-30 1981-05-19 Rca Corporation System for ascertaining magnetic field direction
JP3096413B2 (ja) * 1995-11-02 2000-10-10 キヤノン電子株式会社 磁気検出素子、磁気センサー、地磁気検出型方位センサー、及び姿勢制御用センサー
US5850624A (en) 1995-10-18 1998-12-15 The Charles Machine Works, Inc. Electronic compass
KR100464098B1 (ko) 2002-03-14 2005-01-03 삼성전기주식회사 인쇄회로기판에 집적된 자계검출소자 및 그 제조방법
JP2004184098A (ja) 2002-11-29 2004-07-02 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気センサ素子及びその製造方法
KR100544475B1 (ko) * 2003-01-25 2006-01-24 삼성전자주식회사 반도체기판에 집적된 자계검출소자 및 그 제조방법
JP2006234615A (ja) 2005-02-25 2006-09-07 Citizen Watch Co Ltd 磁気センサ素子とその製造方法及び電子方位計
US7535221B2 (en) 2006-03-17 2009-05-19 Citizen Holdings Co., Ltd. Magnetic sensor element and electronic directional measuring device
JP2007279029A (ja) 2006-03-17 2007-10-25 Citizen Holdings Co Ltd 磁気センサ素子および電子方位計
EP2013925A4 (en) 2006-04-28 2012-01-04 Microgate Inc THIN FILM THREE AXIS FLUXGATE AND IMPLEMENTATION FOR THIS
JP2009123110A (ja) 2007-11-16 2009-06-04 Panasonic Electric Works Co Ltd ソフトウェア開発支援システム

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH08179023A (ja) * 1994-12-27 1996-07-12 Res Dev Corp Of Japan 半導体基板に集積される磁気検出素子及び磁気検出モジュール
US20020153886A1 (en) * 1999-04-30 2002-10-24 Makoto Kawakami Magnetic sensor and manufacturing method thereof
FR2802650A1 (fr) * 1999-12-17 2001-06-22 Commissariat Energie Atomique Micromagnetometre a porte de flux a saturation magnetique homogene
US6536123B2 (en) * 2000-10-16 2003-03-25 Sensation, Inc. Three-axis magnetic sensor, an omnidirectional magnetic sensor and an azimuth measuring method using the same
CN2781394Y (zh) * 2004-11-18 2006-05-17 刘芭 磁通门传感器和磁方位传感器
CN200941115Y (zh) * 2006-05-25 2007-08-29 刘芭 磁通门传感器和磁方位传感器

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ERNST-KARL ASCHMONEIT: "DANK MINIATURISIERUNG BESSERE INTEGRATION. FLUXGATE-SENSOR IN CMOS-TECHNOLOGIE MISST SCHWACHE MAGNETFELDER", 《TECHNISCHE RUNDSCHAU TRANSFER》, vol. 86, no. 44, 31 December 1994 (1994-12-31), XP000493784 *

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104280697A (zh) * 2013-07-02 2015-01-14 罗伯特·博世有限公司 用于磁传感器装置或磁致动器的微技术构件及其制造方法
CN104280697B (zh) * 2013-07-02 2019-06-21 罗伯特·博世有限公司 用于磁传感器装置或磁致动器的微技术构件及其制造方法
CN106145023A (zh) * 2015-06-01 2016-11-23 安康学院 一种微型无线圈磁通门传感器及其制备方法
CN106145023B (zh) * 2015-06-01 2018-05-25 安康学院 一种微型无线圈磁通门传感器及其制备方法
CN108604633A (zh) * 2016-02-05 2018-09-28 德克萨斯仪器股份有限公司 具有三维感测的集成磁通门装置
CN108072851A (zh) * 2016-11-16 2018-05-25 Tdk株式会社 磁传感器用电感元件以及具备其的磁传感器
CN108107382A (zh) * 2017-12-15 2018-06-01 鲁东大学 一种压磁材料磁感应强度准确测量装置
CN111123178A (zh) * 2020-01-20 2020-05-08 河南理工大学 一种竹节形结构低功耗磁通门传感器
CN113639732A (zh) * 2021-06-29 2021-11-12 西安交通大学 一种基于层状磁电复合材料的磁电罗盘及其应用
CN114123535A (zh) * 2021-11-24 2022-03-01 国网江苏省电力有限公司检修分公司 特高压输电线路上在线监测设备用无线电能传输耦合机构
CN114123535B (zh) * 2021-11-24 2024-02-23 国网江苏省电力有限公司检修分公司 特高压输电线路上在线监测设备用无线电能传输耦合机构

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Publication number Publication date
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