CN111693911A - 磁传感器装置 - Google Patents

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Abstract

本发明的磁传感器装置具有自旋阀型的磁阻效应元件，并且能够向该磁阻效应元件的自由层稳定地施加偏置磁场，其具备：自旋阀型的磁阻效应元件；基板，其配置有磁阻效应元件；电源，其供给施加于磁阻效应元件的实质上恒定的电流；以及磁场产生部，其被设置成串联连接于施加于磁阻效应元件的电流的电流路径，并且能够向至少一部分的磁阻效应元件施加偏置磁场，磁场产生部位于一部分的磁阻效应元件的附近，并且位于与基板不同的层。

Description

磁传感器装置
技术领域
本发明涉及一种磁传感器装置。
背景技术
近年来，在各种用途中，使用了用于检测物理量(例如，根据移动体的旋转移动或直线移动引起的位置或移动量(变化量)等)的物理量检测装置(位置检测装置)。作为该物理量检测装置，已知有具备能够检测外部磁场的变化的磁传感器的装置，并且可以从磁传感器输出相应于外部磁场的变化的传感器信号。
磁传感器具有检测被检测磁场的磁传感器元件，作为相关的磁传感器元件，已知有磁阻相应于外部磁场的变化而变化的自旋阀型的磁阻效应元件(AMR元件、GMR元件、TMR元件等)等。
自旋阀型的磁阻效应元件由至少具有：能够使磁化方向相应于外部磁场而变化的自由层；磁化方向被固定的磁化固定层；以及介于自由层和磁化固定层之间的非磁性层的层叠结构而构成。在具有这种结构的磁阻效应元件中，通过自由层的磁化方向与磁化固定层的磁化方向所成的角度决定该磁阻效应元件的电阻值。另外，由于自由层的磁化方向相应于外部磁场而变化，并且由此自由层与磁化固定层的磁化方向所成的角度变化，因此，磁阻效应元件的电阻值变化。通过该电阻值的变化，可以输出相应于外部磁场的变化的传感器信号。
现有专利文献
专利文献
专利文献1：日本特表第2014-507001号公报
专利文献2：日本特开第2002-150518号公报
专利文献3：日本特表第2018-517128号公报
发明内容
发明想要解决的技术问题
在上述自旋阀型的磁阻效应元件中，在零磁场(未施加外部磁场的初始状态)下产生自由层的磁化的波动，由此，在磁传感器的输出信号中出现噪声。在现有技术中，以抑制自由层的磁化的波动为目的，在磁阻效应元件的附近设置了用于在该自由层施加偏置磁场的硬磁铁等。但是，存在磁传感器的结构变得复杂的问题。另外，也存在由于硬磁铁(在磁阻效应元件的附近具备硬磁铁的磁传感器装置)暴露于大的外部磁场，或对硬磁铁施加物理性的冲击等，导致该硬磁铁的磁化方向不可逆地发生改变，并且难以在自由层稳定地施加期望的偏置磁场的问题。特别地，随着磁传感器的小型化，硬磁铁的尺寸不得不小型化，但是当硬磁铁的尺寸变小时，由外部磁场或物理性的冲击导致该硬磁铁的磁化方向变得容易发生改变。
鉴于上述技术问题，本发明的目的在于，提供一种磁传感器装置，其具有自旋阀型的磁阻效应元件，并且能够向该磁阻效应元件的自由层稳定地施加偏置磁场。
用于解决技术问题的技术手段
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种磁传感器装置，其特征在于，具备：自旋阀型的磁阻效应元件；基板，其配置有所述磁阻效应元件；电源，其供给施加于所述磁阻效应元件的实质上恒定的电流；以及磁场产生部，其被设置成串联连接于施加于所述磁阻效应元件的所述电流的电流路径，并且能够向至少一部分的磁阻效应元件施加偏置磁场，所述磁场产生部位于所述一部分的磁阻效应元件的附近，并且位于与所述基板不同的层。
所述磁阻效应元件曲折状地构成为具有：具有第一端部和第二端部，并且排列于规定的方向的多个长条状部；以及连接在所述长条状部的排列方向上相邻的两个所述长条状部的所述第一端部之间或所述第二端部之间的折返部，所述磁场产生部可以位于所述折返部的附近，所述磁阻效应元件可以以使连接所述长条状部的所述第一端部之间或所述第二端部之间的多个折返部排列于规定的方向的方式曲折状地构成，所述磁场产生部可以位于所述折返部的附近，所述磁场产生部优选为以沿所述多个折返部的排列方向的方式位于所述多个折返部的附近。
所述磁阻效应元件可以具有：阵列状地配置成多行及多列的多个磁阻效应层叠体；以及曲折状地串联连接所述多个磁阻效应层叠体的多个引线电极，所述引线电极可以包含：第一引线电极，其串联连接排列于第一方向的多个磁阻效应层叠体；以及第二引线电极，其将位于所述第一方向上的两端部的所述多个磁阻效应层叠体，在正交于所述第一方向的第二方向上连接，所述长条状部可以由排列于所述第一方向的多个磁阻效应层叠体和所述第一引线电极构成，所述折返部可以由位于所述第一方向上的两端部的所述磁阻效应层叠体和所述第二引线电极构成，所述第二引线电极的俯视时的形状可以为大致U字状。
所述磁场产生部可以以在配置于所述基板上的所述磁阻效应元件的上方隔开规定的间隔的方式定位，可以还具备：密封部，其至少将所述磁阻效应元件和所述磁场产生部通过树脂一体地密封，所述磁场产生部可以通过在其与所述磁阻效应元件之间介有所述树脂而位于与所述基板不同的层。
作为所述磁阻效应元件，可以使用TMR元件或GMR元件。
发明的效果
根据本发明，可以提供一种磁传感器装置，其具有自旋阀型的磁阻效应元件，并且能够向该磁阻效应元件的自由层稳定地施加偏置磁场。
附图说明
图1是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的一个方式的概略结构的立体图。
图2是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的一个方式的概略结构的俯视图。
图3是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式(其1)的概略结构的立体图。
图4是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式(其1)的概略结构的俯视图。
图5是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式(其2)的概略结构的立体图。
图6是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式(其2)的概略结构的俯视图。
图7是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的概略结构的块图。
图8是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置所具有的电路结构的一个方式的概略结构的电路图。
图9是示出本发明的一个实施方式中的磁阻效应元件的概略结构的截面图。
图10是示出本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式(其3)的概略结构的俯视图。
符号说明
1……磁传感器装置
2……基板
21……第一面
22……第二面
3……磁阻效应元件
31……长条状部
32……折返部
321……第一折返部
322……第二折返部
3A……第一磁阻效应元件
3B……第二磁阻效应元件
4……偏置磁场产生部(接合线(Bonding wire))
具体实施方式
参考附图，对本发明的实施方式进行说明。
图1是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的一个方式的概略结构的立体图，图2是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的一个方式的概略结构的俯视图，图3是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式的概略结构的立体图，图4是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式的概略结构的俯视图，图5是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式的概略结构的立体图，图6是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的另一个方式的概略结构的俯视图，图7是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置的概略结构的块图，图8是示出本实施方式所涉及的磁传感器装置所具有的电路结构的一个方式的概略结构的电路图，图9是示出本实施方式中的磁阻效应元件的概略结构的截面图。
注意，在本实施方式所涉及的磁传感器中，根据需要，在一些附图中定义了“X轴方向、Y轴方向和Z轴方向”。在此，X轴方向和Y轴方向是实质上与本实施方式中的基板的第一面和第二面平行的平面内的互相正交的方向，Z轴方向是基板的厚度方向(与基板的第一面和第二面正交的方向)。
本实施方式所涉及的磁传感器装置1具备：基板2，其具有第一面21和与其相对的第二面22；磁阻效应元件3，其设置于基板2的第一面21上；偏置磁场产生部4，其能够在磁阻效应元件3的一部分施加偏置磁场；运算处理部5，其基于来自于磁阻效应元件3的输出信号，计算出物理量；以及密封部(省略图示)，其通过密封树脂将基板2、磁阻效应元件3、偏置磁场产生部4以及运算处理部5一体地密封，并且作为整体来芯片化。其中，密封部至少可以将基板2、磁阻效应元件3以及偏置磁场产生部4一体地树脂密封。
基板2可以是能够安装磁阻效应元件3的矩形状的基板，例如，可以列举：硅晶片等的半导体基板；AlTiC基板、氧化铝基板等的陶瓷基板；树脂基板；玻璃基板等。相应于基板2的种类，可以在基板2的第一面21上设置有包含Al2O3等的绝缘层。
在该实施方式中，磁阻效应元件3是自旋阀型的。作为这种磁阻效应元件3，例如，可以使用TMR元件、GMR元件等的MR元件。磁阻效应元件3具有包含从基板2侧依次层叠的自由层61、非磁性层62、磁化固定层63和反铁磁性层64的MR层叠体60(参照图7)。反铁磁性层64由反铁磁性材料构成，并且通过在与磁化固定层63之间使交换耦合发生，而起到固定磁化固定层63的磁化的方向的作用。此外，磁阻效应元件3可以具有从基板2侧依次层叠有反铁磁性层64、磁化固定层63、非磁性层62和自由层61而构成的结构。另外，如果将磁化固定层63设为铁磁性层/非磁性中间层/铁磁性层的层叠铁磁结构，使两个铁磁性层反铁磁性地耦合而成的，设为所谓自销型的固定层(Synthetic Ferri Pinned层，SFP层)，则也可以省略反铁磁性层64。
在TMR元件中，非磁性层62是隧道势垒层。在GMR元件中，非磁性层62是非磁性导电层。在TMR元件、GMR元件中，电阻值相应于自由层61的磁化的方向与磁化固定层63的磁化的方向所成的角度而变化。当角度为0°(互相的磁化方向为平行)时，电阻值最小，当角度为180°(互相的磁化方向为反向平行)时，电阻值最大。
磁阻效应元件3具有：具有第一端部311和第二端部312，并且沿第一方向(X轴方向)延伸的多个长条状部31；以及连接多个长条状部31的端部(第一端部311、第二端部312)之间，并且曲折(蜿蜒)状地构成磁阻效应元件3的折返部32。折返部32包含：连接在第二方向(Y轴方向)上相邻的多个长条状部31的第一端部311之间的多个第一折返部321和连接第二端部312之间的多个第二折返部322。长条状部31、第一折返部321和第二折返部322均以沿第二方向(Y轴方向)对齐的方式排列。此外，第一折返部321和第二折返部322也可以不沿第二方向(Y轴方向)对齐。由于作为磁阻效应元件3的GMR元件通常具有相对地低的元件电阻值，因此，为了从磁传感器装置1输出规定的强度的信号，必须使线宽变窄、并且使线长变长。并且，为了在基板2的第一面21上的有限区域内使GMR元件的线宽变窄、并且使线长变长，GMR元件优选为上述曲折状地构成的元件。另外，由于作为磁阻效应元件3的TMR元件通常相对地高的元件电阻值，因此，可以通过串联连接多个TMR元件来实现高耐电压性能，并且可以从磁传感器装置1输出规定的强度的信号。并且，为了在基板2的第一面21上的有限区域内串联连接多个TMR元件，TMR元件优选为上述曲折状地构成的元件。
曲折状地构成的磁阻效应元件3，其整体可以由MR层叠体60构成，并且在曲折状的MR层叠体60的一个端部可以经由引线电极70等连接有焊盘(电极焊盘)80(参照图1和图2)，也可以具有在俯视时大致圆形状的多个MR层叠体60经由上部引线电极71和下部引线电极72曲折状地串联连接的结构(参照图3～图6)。引线电极70(参照图1、图2)、上部引线电极71和下部引线电极72(参照图3～图6)，例如，由Cu、Al、Au、Ta、Ti等中的一种导电材料或两种以上导电材料的复合膜构成。此外，MR层叠体60的形状不限于俯视时大致圆形状，也可以是俯视时大致椭圆形状(参照图5和图6)、俯视时大致矩形状等。
在图3～图6所示的方式中，多个下部引线电极72设置于基板2上。多个下部引线电极72分别具有细长的大致长方形状，并且以在阵列状地排列的多个MR层叠体60的电串联方向上相邻的两个下部引线电极72之间具有规定的间隙的方式设置。下部引线电极72的长边方向的两端附近，分别设置有MR层叠体60。在下部引线电极72上，分别设置有两个MR层叠体60。
多个上部引线电极71被设置于多个MR层叠体60上。在图3和图4所示的方式中，各上部引线电极71具有细长的大致长方形状。上部引线电极71，以在阵列状地排列的多个MR层叠体60的电串联方向上相邻的两个上部引线电极71之间具有规定的间隙的方式，并且将多个MR层叠体60以曲折状地串联连接的方式配置，使相邻的两个MR层叠体60的反铁磁性层64彼此电连接。在图5和图6所示的方式中，上部引线电极71包含：将排列于X轴方向的多个MR层叠体60串联连接的细长的大致长方形状的第一上部引线电极711；以及位于各长条状部31的两端部，并且连接在Y轴方向相邻的两个MR层叠体60的大致U字形的第二上部引线电极712。通过第一上部引线电极711和第二上部引线电极712，各个MR层叠体60曲折状地串联连接。通过排列于X轴方向的多个MR层叠体60和串联连接它们的第一上部引线电极711构成长条状部31，通过排列于X轴方向的多个MR层叠体60中的位于两端部的MR层叠体60和在Y轴方向上连接它们的第二上部引线电极712构成折返部32(第一折返部321和第二折返部322)。此外，可以在自由层61与下部引线电极72或上部引线电极71之间设置间隙层(保护层)。
在本实施方式中，磁传感器装置1的电路结构，可以是将分别设置于两个基板2的第一面21上的磁阻效应元件3(第一磁阻效应元件3A和第二磁阻效应元件3B)串联连接而成的半桥电路(参照图2、图6)，也可以是将设置于一个基板2的第一面21上的两个磁阻效应元件3(第一磁阻效应元件和第二磁阻效应元件)与设置于另一个基板2的第一面21上的两个磁阻效应元件3(第三磁阻效应元件和第四磁阻效应元件)的四个磁阻效应元件3(第一～第四磁阻效应元件)桥接而成的惠斯通电桥电路。注意，在惠斯通电桥电路中，四个磁阻效应元件3(第一～第四磁阻效应元件)也可以分别设置于单独的基板2的第一面21上。
半桥电路包含电源端口V、接地端口G、输出端口E以及串联连接的第一磁阻效应元件3A和第二磁阻效应元件3B。第一磁阻效应元件3A的一端连接于电源端口V。第一磁阻效应元件3A的另一端连接于第二磁阻效应元件3B的一端和输出端口E。第二磁阻效应元件3B的另一端连接于接地端口G。在电源端口V，通过连接有恒定电流源VCC而施加有规定的大小的电源电压(恒定电流)，并且接地端口G连接于地GND。
在本实施方式中，第一磁阻效应元件3A的磁化固定层63的磁化方向(图8所示的实线箭头)和第二磁阻效应元件3B的磁化固定层63的磁化方向(图8所示的实线箭头)互为反向平行。初始状态(未施加外部磁场的状态)下的第一磁阻效应元件3A的自由层61的磁化方向(图8所示的空心箭头)与第二磁阻效应元件3B的自由层61的磁化方向(图8所示的空心箭头)互相平行，并且与磁化固定层63的磁化方向正交。由于第一磁阻效应元件3A和第二磁阻效应元件3B的磁化固定层63和自由层61的磁化方向为上述方向，输出端口E的电位差伴随着相应于外部磁场的磁阻效应元件3(第一磁阻效应元件3A和第二磁阻效应元件3B)的电阻值变化而变化，并且输出作为其电位差的变化的信号。
在本实施方式中，在形成于基板2的第一面21上的焊盘(电极焊盘)80连接有磁阻效应元件3的一端。在焊盘(电极焊盘)80，经由接合线(Bonding wire)4，例如，连接有恒定电流源。该接合线4以横跨曲折状地设置于基板2的第一面21上的磁阻效应元件3的一部分的上方的方式固定于焊盘(电极焊盘)80。更具体地，当从基板2的第一面21上方观察时，接合线4与曲折状的磁阻效应元件3的第一折返部321重叠。
在磁阻效应元件3中，在零磁场(未施加外部磁场的初始状态)下产生自由层61的磁化的波动。通过使接合线4横跨磁阻效应元件3的一部分的上方，由流通接合线4的电流产生的磁场(偏置磁场)被施加于磁阻效应元件3，作为其结果，可以抑制自由层61的磁化的波动。即，横跨磁阻效应元件3的一部分的上方的接合线4是电流路径，并且是用于向磁阻效应元件3施加偏置磁场的偏置磁场产生部4。
由于流通于接合线4的电流是从恒定电流源供给的恒定电流，因此，由接合线4产生的磁场(电流磁场)的强度通常是大致恒定的，并且该磁场被施加于磁阻效应元件3的方向也是大致恒定的。因此，在本实施方式中，即使发生磁传感器装置1(接合线4)暴露于大的外部磁场，或者对磁传感器装置1(接合线4)施加物理性的冲击等情况，也可以将由接合线4产生的磁场(偏置磁场)稳定地施加于磁阻效应元件3。
另外，曲折状的磁阻效应元件3的长条状部31中的电流方向与折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的电流方向互相不同。长条状部31中的电流方向实质上平行于第一方向(X轴方向)，相对于此，折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的电流方向是实质上与第一方向(X轴方向)正交的方向(第二方向(Y轴方向))或交叉的方向。如此，由于长条状部31与折返部32(第一折返部321和第二折返部322)的彼此的电流方向不同，相应于长条状部31中的外部磁场的电阻值变化与相应于折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的外部磁场的电阻值变化不同。来自于磁阻效应元件3的输出电压是成为与作为磁阻效应元件3的整体的电阻值变化相对应的值，但是折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的电阻值变化出现噪声。在本实施方式中，由于通过使接合线4横跨曲折状的磁阻效应元件3的折返部32(第一折返部321)的上方，在离接合线4相对近的折返部32(第一折返部321)施加有相对强的偏置磁场，因此，无论是否有要检测的外部磁场的施加，该折返部32(第一折返部321)中的自由层61的磁化方向也难以改变。另一方面，由于在离接合线4相对远的长条状部31施加有相对弱的偏置磁场，因此，长条状部31中的自由层61的磁化方向相应于要检测的外部磁场的施加而变化。因此，在磁阻效应元件3的整体的电阻值变化中，折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的电阻值变化的贡献率变得相对小。其结果，可以减小来自于磁阻效应元件3的输出电压中出现的噪声(折返部32(第一折返部321和第二折返部322)中的电阻值变化)，并且可以使磁传感器装置1中的检测精度提高。注意，电流方向是指，将磁阻效应元件3(长条状部31和折返部32(第一折返部321和第二折返部322))中的电流的流动投影于与XY平面(由X轴和Y轴形成的平面)平行的任意的平面时的电流的流动方向。
此外，在磁阻效应元件3的磁化固定层63的磁化方向为X轴方向，并且自由层61的磁化方向不正交的情况下，通过从接合线4施加的偏置磁场，可以将使自由层61的磁化方向校正为使之正交于固定层63的磁化方向。例如，在磁阻效应元件3的磁化固定层63的磁化方向为-X方向，并且由磁化固定层63和自由层61的彼此的磁化方向形成的角度超过90°的情况(例如，超过90°且为100°以下)下，或者在磁阻效应元件3的磁化固定层63的磁化方向为+X方向，并且由磁化固定层63和自由层61的彼此的磁化方向形成的角度小于90°的情况(例如，80°以上且小于90°)下，如果在接合线4沿+Y方向流通电流，则从接合线4发生-X方向的偏置磁场，并且被施加于磁阻效应元件3。由此，可以将自由层61的磁化方向校正为使之与磁化固定层63的磁化方向正交。
进一步地，在本实施方式中，由于可以将从接合线4产生的磁场施加于磁阻效应元件3，因此，可以通过调节流通于接合线4的电流值，对磁传感器装置1实施自测。具体地，在零磁场(未施加外部磁场的初始状态)或不使规定的强度的外部磁场改变其强度而继续施加的状态下，向磁传感器装置1供给来自于恒定电流电源的电源并在接合线4流通电流。在规定的范围内使施加电压Vdd变动，求得各施加电压Vdd中的输出电压Vout。并且，通过将施加电压Vdd和输出电压Vout之比(Vout/Vdd)与规定的常数(1/2+1/2×kRS)进行对比，可以评价磁传感器装置1的特性。
其中，k表示“在接合线4流通的电流值I4(mA)与从接合线4产生的磁场H4(mT)之间的常数(H4＝k×I4)，R表示“由施加电压Vdd和从恒定电流电源供给的电流值算出的磁阻效应元件3的电阻值(Ω)”，S表示“磁传感器装置1的灵敏度的设计值”。
在磁阻效应元件3的上方，优选接合线4以与基板2的第一面21大致平行的方式设置。如果接合线4不与基板2的第一面21大致平行，则磁阻效应元件3的折返部32(第一折返部321)整个离接合线4的距离变得不同，并且施加于各折返部32(第一折返部321)的自由层61偏置磁场的强度不同。然而，由于通过使接合线4与基板2的第一面21大致平行，可以将从各折返部32(第一折返部321)到接合线4的距离设定为大致相同，因此，可以将施加于各折返部32(第一折返部321)的自由层61的偏置磁场的强度设定为实质上相同的。
磁阻效应元件3和接合线4之间的间隔(Z轴方向上的间隔)以施加有能够减小磁阻效应元件3的自由层61的磁化的波动，优选为无论是否有外部磁场的施加，能够将折返部32(第一折返部321)中的电阻值的变化变小的偏置磁场的方式适当地设定。在本实施方式中，磁阻效应元件3和接合线4被密封部一体化。即，构成密封部的密封树脂位于它们的间隙。由此，接合线4经由密封树脂，位于与磁阻效应元件3不同的层。
运算处理器5包含：将从磁阻效应元件3输出的模拟信号(传感器信号S)转换为数字信号的A/D(模拟-数字)转换部51；对由A/D转换部51转换成的数字信号进行运算处理的运算部52。作为根据运算部52的运算结果，能够输出相应于外部磁场的信号。
A/D转换部51将从磁阻效应元件3输出的传感器信号S转换为数字信号，并且该数字信号被输入至运算部52。运算部52通过A/D转换部51对从模拟信号转换的数字信号进行运算处理。该运算部52例如由微型计算机、ASIC(专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit))等构成。
在具有上述的结构的磁传感器装置1中，由于具有作为在磁阻效应元件3施加偏置磁场的偏置磁场产生部4的功能的接合线4位于与该磁阻效应元件3不同的层(磁阻效应元件3上方)，因此，可以向磁阻效应元件3的自由层61稳定地施加偏置磁场，并且可以抑制该自由层61的磁化的波动(偏差)。
另外，在上述磁传感器装置1中，由于上述接合线4位于曲折状地构成的磁阻效应元件3的折返部32(第一折返部321)的上方，因此，可以减少来自于磁阻效应元件3的输出电压中出现的噪声(折返部32(第一折返部321)中的电阻值变化)，并且可以使磁传感器装置1中的检测精度提高。
以上说明的实施方式是为了使本发明的理解变得容易而描述的，并非为了限制本发明而描述的。因此，在上述实施方式中公开的各要素旨在包含是落入本发明的技术范围内的所有设计修改或等同物。
在上述实施方式中，磁传感器装置1具有恒定电流源作为电源，并且来自该恒定电流源的恒定的电流在接合线4流通，由此，稳定的偏置磁场(电流磁场)被施加于磁阻效应元件3的自由层61，但是只要流通接合线4电流为实质上恒定的，则本发明不限于该形态。例如，磁传感器装置1也可以具有恒定电压源作为电源。在上述实施方式所涉及的磁传感器装置1中，各磁阻效应元件3(例如，第一磁阻效应元件3A和第二磁阻效应元件3B)的电阻值根据相应于外部磁场的施加的自由层61的磁化方向的变化而互相不同，但是作为多个磁阻效应元件3的整体的合成电阻值实质上是恒定的。因此，通过具有恒定电压源作为电源，并且使恒定电压的电流流通于接合线4，则实质上恒定的电流流通接合线4。作为其结果，偏置磁场(电流磁场)可以被施加于磁阻效应元件3的自由层61。
在上述实施方式中，以在磁阻效应元件3的第一折返部321的上方设置有接合线4的方式为例进行举例说明，但不限于该方式。例如，在磁传感器装置1中，可以在磁阻效应元件3的第二折返部322上方设置有接合线4，也可以在第一折返部321和第二折返部322中的各个的上方设置有接合线4。
在上述实施方式中，磁阻效应元件3的第一折返部321和第二折返部322，以在相对于长条状部31的长边方向正交的方向上弯折的方式连接第一端311之间和第二端312之间(参照图1～图4)，但是不限于该方式。例如，如图10所示，第一折返部321和第二折返部322也可以具有连接长条状部31的第一端311之间和第二端312之间的大致V字形状或大致U字形状。

Claims (9)

1.一种磁传感器装置，其特征在于，
具备：
自旋阀型的磁阻效应元件；
基板，其配置有所述磁阻效应元件；
电源，其供给施加于所述磁阻效应元件的实质上恒定的电流；以及
磁场产生部，其被设置成串联连接于施加于所述磁阻效应元件的所述电流的电流路径，并且能够向至少一部分的磁阻效应元件施加偏置磁场，
所述磁场产生部位于所述一部分的磁阻效应元件的附近，并且位于与所述基板不同的层。
2.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁阻效应元件曲折状地构成为具有：具有第一端部和第二端部，并且排列于规定的方向的多个长条状部；以及连接在所述长条状部的排列方向上相邻的两个所述长条状部的所述第一端部之间或所述第二端部之间的折返部，
所述磁场产生部位于所述折返部的附近。
3.根据权利要求2所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁阻效应元件以使连接所述长条状部的所述第一端部之间或所述第二端部之间的多个所述折返部排列于规定的方向的方式曲折状地构成，
所述磁场产生部位于所述折返部的附近。
4.根据权利要求3所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁场产生部以沿所述多个折返部的排列方向的方式位于所述多个折返部的附近。
5.根据权利要求2～4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁阻效应元件具有：阵列状地配置成多行及多列的多个磁阻效应层叠体；以及曲折状地串联连接所述多个磁阻效应层叠体的多个引线电极，
所述引线电极包含：第一引线电极，其串联连接排列于第一方向的多个所述磁阻效应层叠体；以及第二引线电极，其将位于所述第一方向上的两端部的所述磁阻效应层叠体，在正交于所述第一方向的第二方向上连接，
所述长条状部由排列于所述第一方向的多个所述磁阻效应层叠体和所述第一引线电极构成，
所述折返部由位于所述第一方向上的两端部的所述磁阻效应层叠体和所述第二引线电极构成。
6.根据权利要求5所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述第二引线电极的俯视时的形状为大致U字状。
7.根据权利要求1～4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁场产生部以在配置于所述基板上的所述磁阻效应元件的上方隔开规定的间隔的方式定位。
8.根据权利要求1～4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
还具备：密封部，其至少将所述磁阻效应元件和所述磁场产生部通过树脂一体地密封，
所述磁场产生部通过在其与所述磁阻效应元件之间介有所述树脂而位于与所述基板不同的层。
9.根据权利要求1～4中任一项所述的磁传感器装置，其特征在于，
所述磁阻效应元件是TMR元件或GMR元件。
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SE01 Entry into force of request for substantive examination
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GR01 Patent grant
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