CN112946538B - 磁场检测装置和电流检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的一种实施方式的磁场检测装置具备磁阻效应元件和导线。磁阻效应元件包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，中间部夹在第一前端部和第二前端部之间。导线具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给电流可以对磁阻效应膜形成沿着第三轴向施加的感应磁场，第二轴向对第一轴向倾斜，第三轴向与第二轴向正交。在此，第一部分和第二部分设置为在第四轴向上分别与第一前端部和第二前端部互相重叠，第四轴向与第二轴向和第三轴向的双方正交。

Description

磁场检测装置和电流检测装置

技术领域

本发明涉及一种具备磁阻效应元件的磁场检测装置和电流检测装置。

背景技术

迄今为止，已经提出了一些使用磁阻效应元件的磁场检测装置。例如在专利文献1中，公开了如下磁场检测装置：沿着导体的电流流动方向的中心线的方向与沿着磁阻效应元件的长方向的中心线的方向不同(例如参照专利文献1)。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2016-1118号公报

发明内容

然而，对于这样的磁场检测装置，要求缩小其尺寸且提高检测精度。

因此，期望提供一种既能缩小尺寸又能发挥高检测精度的磁场检测装置。

作为本发明的一种实施方式的磁场检测装置，其具备磁阻效应元件和导线。磁阻效应元件包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，中间部夹在第一前端部和第二前端部之间。导线具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给电流可以对磁阻效应膜形成沿着第三轴向施加的感应磁场，第二轴向对第一轴向倾斜，第三轴向与第二轴向正交。在此，第一部分和第二部分设置为在第四轴向上分别与第一前端部和第二前端部互相重叠，第四轴向与第二轴向和第三轴向的双方正交。

作为本发明的另一种实施方式的磁场检测装置，其具备第一磁阻效应元件、第一导线、第二导线和第二磁阻效应元件。第一磁阻效应元件包含在第一轴向上延伸的第一磁阻效应膜。第一导线具有第一部分和第二部分，第一部分和第二部分各自在第二轴向上延伸同时在第三轴向上相邻，第二轴向对第一轴向倾斜，第三轴向与第一轴向和第二轴向的双方不同。第二导线具有第三部分和第四部分，第三部分和第四部分各自在第二轴向上延伸同时在第三轴向上相邻。第二磁阻效应元件包含在第一轴向上延伸的第二磁阻效应膜。第一磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和第一中间部，第一中间部夹在第一前端部与第二前端部之间；第二磁阻效应膜具有第三前端部、第四前端部和第二中间部，第二中间部夹在第三前端部与第四前端部之间。第一导线的第一部分和第二部分设置为在第四轴向上分别与第一磁阻效应膜的第一前端部和第二前端部互相重叠，并且通过供给第一电流可以分别对第一前端部和第二前端部形成沿着第三轴向施加的第一感应磁场，第四轴向与第二轴向和第三轴向的双方正交。第二导线的第三部分和第四部分设置为在第四轴向上分别与第二磁阻效应膜的第三前端部和第四前端部互相重叠，并且通过供给第二电流可以分别对第三前端部和第四前端部形成沿着第三轴向施加的第二感应磁场。

作为本发明的其他实施方式的电流检测装置，其具备磁阻效应元件、第一导线和第二导线。磁阻效应元件包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，中间部夹在第一前端部与第二前端部之间。第一导线具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给第一电流可以对磁阻效应膜形成沿着第三轴向的第一方向施加的第一感应磁场，第二轴向对第一轴向倾斜，第三轴向与第二轴向正交。第二导线通过供给第二电流，可以对磁阻效应膜形成沿着第二方向施加的第二感应磁场，第二方向与第一方向相反。第一部分和第二部分设置为在第四轴向上分别与第一前端部和第二前端部互相重叠，第四轴向与第二轴向和第三轴向的双方正交。

附图说明

图1是表示作为本发明的一种实施方式的电流检测装置的整体结构例的概略主视图。

图2A是表示图1所示的第一电流检测单元的整体结构例的立体图。

图2B是表示图1所示的第二电流检测单元的整体结构例的立体图。

图3A是用于说明形成在图2A所示的第一元件形成区域的第一磁阻效应元件的详细结构的主视图。

图3B是表示图2A所示的第一电流检测单元的置位动作的概略剖视图。

图3C是表示图2A所示的第一电流检测单元的复位动作的概略剖视图。

图3D是表示图2A所示的第一电流检测单元的电流检测动作的第一概略剖视图。

图3E是表示图2A所示的第一电流检测单元的电流检测动作的第二概略剖视图。

图3F是表示施加在图3A所示的第一磁阻效应膜上的置位磁场和复位磁场的强度分布的说明图。

图3G是用于说明形成在图2A所示的第四元件形成区域的第四磁阻效应元件的详细结构的主视图。

图4A是用于说明形成在图2B所示的第三元件形成区域的第三磁阻效应元件的详细结构的主视图。

图4B是表示图2B所示的第二电流检测单元的置位动作的概略剖视图。

图4C是表示图2B所示的第二电流检测单元的复位动作的概略剖视图。

图4D是表示图2B所示的第二电流检测单元的电流检测动作的第一概略剖视图。

图4E是表示图2B所示的第二电流检测单元的电流检测动作的第二概略剖视图。

图4F是用于说明形成在图2B所示的第二元件形成区域的第二磁阻效应元件的详细结构的主视图。

图5A是示意性地表示螺旋线圈的一部分的放大第一立体图。

图5B是示意性地表示螺旋线圈的一部分的放大第二立体图。

图6A是表示图3A所示的第一磁阻效应膜的叠层构造的分解立体图。

图6B是表示图4C所示的第二磁阻效应膜的叠层构造的分解立体图。

图6C是表示图4B所示的第三磁阻效应膜的叠层构造的分解立体图。

图6D是表示图4A所示的第四磁阻效应膜的叠层构造的分解立体图。

图7是图1所示的电流检测装置的电路图。

图8是示意性地表示作为变形例的螺旋线圈的一部分的放大第一立体图。

图9是示意性地表示作为变形例的螺旋线圈的一部分的放大第二立体图。

图10A是表示作为本发明的一种实施方式的磁场检测装置的整体结构例的概略主视图。

图10B是图10A所示的磁场检测装置的电路图。

图11A是用于说明图10A所示的第一元件形成区域的详细结构的主视图。

图11B是用于说明图11A所示的第一元件形成区域的详细结构的剖视图。

图12是用于说明图10A所示的第二元件形成区域的详细结构的主视图。

图13是用于说明图10A所示的第三元件形成区域的详细结构的主视图。

图14是用于说明图10A所示的第四元件形成区域的详细结构的主视图。

符号说明

100 电流检测装置

200 磁场检测装置

10A、10B 电流检测单元

11～14 磁阻效应元件

1 基板

5 总线

6、60 螺旋线圈

6A、6B 线圈部分

6UA 上部配线

61UA、62UA 上部配线图案

6LA 下部配线

61LA～68LA 下部配线图案

7 桥接电路

8 差分检测器

9 运算电路

Hm 信号磁场

Im(Im1、Im2) 信号电流

Hf1、Hf2 反馈磁场

If1、If2 反馈电流

Ir 复位电流

Is 置位电流

RF+、RF- 复位磁场

SF+、SF- 置位磁场

MR1～MR4 磁阻效应膜

X1～X4 元件形成区域

控制部 70

具体实施方式

下面参照附图对用于实施本发明的实施方式进行详细说明。以下说明的实施方式全都表示本发明所优选的一个具体例子。因此，在以下的实施方式中所示的数值、形状、材料、构成要素、构成要素的配置位置以及连接形态等，仅仅是一个例子，并不旨在限定本发明。因此，对以下的实施方式的构成要素中的、在表示本发明的最上位概念的独立权利要求中没有记载的构成要素，作为任意的构成要素进行说明。再有，各个附图仅是示意图，图示并不一定严密。另外，在各个附图中，对实质上同一的结构附加同一的符号，并且省略或简化重复的说明。再有，说明按以下的顺序进行。

1.一种实施方式

具备桥接电路和螺旋线圈且能够检测流过总线的电流的电流检测装置的例子，该桥接电路具有4个磁阻效应元件，该螺旋线圈的旋绕方向在中途反转。

2.变形例

<1.一种实施方式>

[电流检测装置100的结构]

最初，参照图1～图7，对作为本发明的一种实施方式的电流检测装置100的结构进行说明。

图1是表示电流检测装置100的整体结构例的概略主视图。如图1所示，电流检测装置100具备：供给有作为检测对象的信号电流Im(Im1、Im2)的电流线(总线)5，以及形成有电流检测单元10A、10B的基板1。电流检测单元10A具有：形成在元件形成区域X1的磁阻效应元件11，形成在元件形成区域X4的磁阻效应元件14，以及线圈部分6A。电流检测单元10B具有：形成在元件形成区域X3的磁阻效应元件13，形成在元件形成区域X2的磁阻效应元件12，以及线圈部分6B。再有，线圈部分6A与线圈部分6B串联，形成一体的螺旋线圈6。在螺旋线圈6中，分别供给反馈电流If(If1、If2)、置位电流Is和复位电流Ir(全都在后面叙述)。再有，反馈电流If、置位电流Is和复位电流Ir各自在不同的时点被供给于螺旋线圈6。

本实施方式的磁阻效应元件11～14各自是对应于本发明的“磁阻效应元件”的一个具体例子。另外，磁阻效应元件11、14是对应于本发明的“第一磁阻效应元件”的一个具体例子，磁阻效应元件12、13是对应于本发明的“第二磁阻效应元件”的一个具体例子。并且，螺旋线圈6是对应于本发明的“导线”和“第一导线”的一个具体例子，总线5是对应于本发明的“第二导线”的一个具体例子。

(电流检测单元10A)

图2A是表示图1所示的电流检测单元10A的放大立体图。如图2A所示，电流检测单元10A具有如下构造：例如在总线5的上方，沿着Z轴方向依次层积有下部配线6LA、基板1和上部配线6UA，并且在基板1中，磁阻效应元件11和磁阻效应元件14在Y轴方向上排列形成。上部配线6UA和下部配线6LA构成线圈部分6A的一部分，并且互相串联。在图2A中，示例了：下部配线6LA包括8个下部配线图案61LA～68LA，上部配线6UA包括2个上部配线图案61UA、62UA的情况。但是，在本发明中，下部配线6LA的下部配线图案的数目和上部配线6UA的上部配线图案的数目并不限定于此，可以设定为任意数。8个下部配线图案61LA～68LA对1个电源互相并联。关于2个上部配线图案61UA、62UA也对这个电源互相并联。因为上部配线6UA与下部配线6LA串联，所以例如在上部配线6UA(上部配线图案61UA、62UA)中有+Y方向的置位电流Is流动的情况下，在下部配线6LA(8个下部配线图案61LA～68LA)中有-Y方向的置位电流Is流动。对此，在上部配线6UA中有-Y方向的复位电流Ir流动的情况下，在下部配线6LA中有+Y方向的复位电流Ir流动。另外，在总线5中有+Y方向的信号电流Im1流动的情况下，在上部配线6UA中有+Y方向的反馈电流If1流动，在下部配线6LA中有-Y方向的反馈电流If1流动。并且，在总线5中有-Y方向的信号电流Im2流动的情况下，在上部配线6UA中有-Y方向的反馈电流If2流动，在下部配线6LA中有+Y方向的反馈电流If2流动。再有，图1的符号If1表示流过上部配线6UA和下部配线6LA的反馈电流的方向。另外，在图2A中，付有符号JS11的箭头表示构成磁阻效应元件11的磁阻效应膜MR1(后述)的磁化固定层S11(后述)的磁化JS11的方向，付有符号JS41的箭头表示构成磁阻效应元件14的磁阻效应膜MR4(后述)的磁化固定层S41(后述)的磁化JS41的方向。

上部配线图案61UA、62UA和下部配线图案61LA～68LA全都在Y轴方向上延伸。下部配线图案61LA～64LA在Z轴方向上以夹着磁阻效应元件11、14的方式配置在上部配线图案61UA的相反侧。另外，下部配线图案65LA～68LA在Z轴方向上以夹着磁阻效应元件11、14的方式配置在上部配线图案62UA的相反侧。在此，上部配线图案61UA是对应于本发明的“第一部分”的一个具体例子，上部配线图案62UA是对应于本发明的“第二部分”的一个具体例子。另外，下部配线图案61LA～64LA是对应于本发明的“第三部分”的一个具体例子，下部配线图案65LA～68LA是对应于本发明的“第四部分”的一个具体例子。

(电流检测单元10B)

图2B是表示图1所示的电流检测单元10B的放大立体图。如图2B所示，电流检测单元10B具有如下构造：例如在总线5的上方，沿着Z轴方向依次层积有下部配线6LB、基板1和上部配线6UB，并且在基板1中，磁阻效应元件13和磁阻效应元件12在Y轴方向上排列形成。再有，总线5和基板1对电流检测单元10A与电流检测单元10B的双方共同设置。上部配线6UB和下部配线6LB构成线圈部分6B的一部分，并且互相串联。在图2B中，示例了：下部配线6LB包括8个下部配线图案61LB～68LB，上部配线6UB包括2个上部配线图案61UB、62UB的情况。但是，在本发明中，下部配线6LB的下部配线图案的数目和上部配线6UB的上部配线图案的数目并不限定于此，可以设定为任意数。8个下部配线图案61LB～68LB对上述电源互相并联。关于2个上部配线图案61UB、62UB也对这个电源互相并联。另外，在图2B中，付有符号JS31的箭头表示构成磁阻效应元件13的磁阻效应膜MR3(后述)的磁化固定层S31(后述)的磁化JS31的方向，付有符号JS21的箭头表示构成磁阻效应元件12的磁阻效应膜MR2(后述)的磁化固定层S21(后述)的磁化JS21的方向。

因为线圈部分6A与线圈部分6B串联，所以在线圈部分6B中，有置位电流Is和复位电流Ir流动，并且该置位电流Is和复位电流Ir由对线圈部分6A和线圈部分6B共同设置的电源供给。但是，在电流检测单元10B中，置位电流Is和复位电流Ir在与电流检测单元10A的置位电流Is和复位电流Ir的流动方向相反的方向上流动。具体地说，例如在上部配线6UB(上部配线图案61UB、62UB)中有-Y方向的置位电流Is流动的情况下，在下部配线6LB(8个下部配线图案61LB～68LB)中有+Y方向的置位电流Is流动。对此，在上部配线6UB(上部配线图案61UB、62UB)中有+Y方向的复位电流Ir流动的情况下，在下部配线6LB(8个下部配线图案61LB～68LB)中有-Y方向的复位电流Ir流动。另外，在总线5中有+Y方向的信号电流Im1流动的情况下，在上部配线6UB中有+Y方向的反馈电流If1流动，在下部配线6LB中有-Y方向的反馈电流If1流动。并且，在总线5中有-Y方向的信号电流Im2流动的情况下，在上部配线6UB中有-Y方向的反馈电流If2流动，在下部配线6LB中有+Y方向的反馈电流If2流动。再有，图1的符号If1表示流过上部配线6UB和下部配线6LB的反馈电流的方向。

上部配线图案61UB、62UB和下部配线图案61LB～68LB全都在Y轴方向上延伸。下部配线图案61LB～64LB在Z轴方向上以夹着磁阻效应元件13、12的方式配置在上部配线图案61UB的相反侧。另外，下部配线图案65LB～68LB在Z轴方向上以夹着磁阻效应元件13、12的方式配置在上部配线图案62UB的相反侧。在此，上部配线图案61UB是对应于本发明的“第一部分”的一个具体例子，上部配线图案62UB是对应于本发明的“第二部分”的一个具体例子。另外，下部配线图案61LB～64LB是对应于本发明的“第三部分”的一个具体例子，下部配线图案65LB～68LB是对应于本发明的“第四部分”的一个具体例子。

(磁阻效应元件11)

图3A是用于说明电流检测单元10A中的形成在元件形成区域X1的磁阻效应元件11的详细结构的主视图。另外，图3B～3E各自是表示电流检测单元10A的主要部分的剖视图。再有，在图3A中，记载了构成磁阻效应元件11的多个磁阻效应膜MR1和配置在它们上方的上部配线图案61UA、62UA，对于其他构成要素省略记载。

如图3A所示，磁阻效应元件11包括在Y轴方向上排列的多个磁阻效应膜MR1。多个磁阻效应膜MR1互相串联，并且各自在W轴方向上延伸，该W轴方向对X轴方向和Y轴方向的双方倾斜。因此，多个磁阻效应膜MR1各自显示W轴方向的形状异向性。W轴方向与Y轴方向之间的夹角θ1例如可以是45°。多个磁阻效应膜MR1各自具有第一前端部11A、第二前端部11B以及夹在这些第一前端部11A和第二前端部11B之间的中间部11C。再有，第一前端部11A和第二前端部11B分别是包括W轴方向的第一最前端部11AT和第二最前端部11BT的部分。另外，在图3A中，付有符号JS13的箭头表示磁阻效应膜MR1的磁化自由层S13(后述)的初始状态下的磁化方向。也就是说，初始状态下的磁化自由层S13的磁化JS13的方向与W轴方向大致平行。并且，在图3A中，付有符号JS11的箭头表示磁阻效应膜MR1的磁化固定层S11(后述)的磁化JS11的方向。也就是说，磁化JS11的方向与V轴方向大致平行，并且V轴方向与W轴方向正交。因此，磁阻效应膜MR1的灵敏度方向是V轴方向。在此，W轴方向是对应于本发明的“第一轴向”的一个具体例子。另外，Y轴方向是对应于本发明的“第二轴向”的一个具体例子，X轴方向是对应于本发明的“第三轴向”的一个具体例子，Z轴方向是对应于本发明的“第四轴向”的一个具体例子。

螺旋线圈6的上部配线图案61UA和上部配线图案62UA设置为：在Z轴方向上，与第一前端部11A和第二前端部11B分别互相重叠。另外，螺旋线圈6的下部配线图案61LA～64LA设置为：在Z轴方向上，与第一前端部11A分别互相重叠。同样，螺旋线圈6的下部配线图案65LA～68LA设置为：在Z轴方向上，与第二前端部11B分别互相重叠。更详细地说，上部配线图案61UA与第一前端部11A中的第一最前端部11AT在Z轴方向上互相重叠，上部配线图案62UA与第二前端部11B中的第二最前端部11BT在Z轴方向上互相重叠。

因此，在电流检测单元10A中，如图3A和图3B所示，通过对螺旋线圈6供给置位电流Is，将会对磁阻效应膜MR1施加-X方向的置位磁场SF-。如图3C所示，通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir，将会对磁阻效应膜MR1施加+X方向的复位磁场RF+。另外，如图3D所示，在总线5中有+Y方向的信号电流Im1流动的情况下，将会对磁阻效应膜MR1施加+X方向的信号磁场Hm1。这时，通过对螺旋线圈6供给反馈电流If1，将会对磁阻效应膜MR1施加-X方向的反馈磁场Hf1，以抵消信号磁场Hm1。并且，如图3E所示，在总线5中有-Y方向的信号电流Im2流动的情况下，将会对磁阻效应膜MR1施加-X方向的信号磁场Hm2。这时，通过对螺旋线圈6供给反馈电流If2，将会对磁阻效应膜MR1施加+X方向的反馈磁场Hf2，以抵消信号磁场Hm2。再有，置位磁场SF(SF+、SF-)和复位磁场RF(RF+、RF-)是对应于本发明的“感应磁场”或“第一感应磁场”的一个具体例子。

如图3F所示，施加在第一前端部11A上的置位磁场SF和复位磁场RF的强度(绝对值)和施加在第二前端部11B上的置位磁场SF和复位磁场RF的强度(绝对值)比施加在中间部11C上的置位磁场SF和复位磁场RF的强度(绝对值)高。这是因为：第一前端部11A和第二前端部11B与上部配线图案61UA和上部配线图案62UA在Z轴方向上互相重叠，对此在与中间部11C在Z轴方向上互相重叠的位置，没有设置上部配线图案和下部配线图案。也就是说，起因于：中间部11C与第一前端部11A和第二前端部11B相比，离螺旋线圈6的上部配线图案61UA、62UA和下部配线图案61LA～68LA的距离远。再有，图3F是表示施加在磁阻效应膜MR1上的置位磁场SF和复位磁场RF的X轴方向的强度分布的说明图。在图3F中，横轴表示X轴方向的位置(任意单位)，纵轴表示磁场强度(任意单位)。

(磁阻效应元件14)

图3G是用于说明电流检测单元10A中的形成在元件形成区域X4的磁阻效应元件14的详细结构的主视图。再有，在图3G中，记载了构成磁阻效应元件14的多个磁阻效应膜MR4和配置在它们上方的上部配线图案61UA、62UA，对于其他构成要素省略记载。

如图3G所示，磁阻效应元件14包括在Y轴方向上排列的多个磁阻效应膜MR4。多个磁阻效应膜MR4互相串联，并且各自在W轴方向上延伸，该W轴方向对X轴方向和Y轴方向的双方倾斜。因此，多个磁阻效应膜MR4各自显示W轴方向的形状异向性。多个磁阻效应膜MR4各自具有第一前端部14A、第二前端部14B以及夹在这些第一前端部14A和第二前端部14B之间的中间部14C。再有，第一前端部14A和第二前端部14B分别是包括W轴方向的第一最前端部14AT和第二最前端部14BT的部分。另外，在图3G中，付有符号JS43的箭头表示磁阻效应膜MR4的磁化自由层S43(后述)的初始状态下的磁化方向。也就是说，初始状态下的磁化自由层S43的磁化JS43的方向与W轴方向大致平行。并且，在图3G中，付有符号JS41的箭头表示磁阻效应膜MR4的磁化固定层S41(后述)的磁化JS41的方向。也就是说，磁化JS41的方向与V轴方向大致平行，并且V轴方向与W轴方向正交。因此，磁阻效应膜MR4的灵敏度方向是V轴方向。

螺旋线圈6的上部配线图案61UA和上部配线图案62UA设置为：在Z轴方向上，与第一前端部14A和第二前端部14B分别互相重叠。另外，螺旋线圈6的下部配线图案61LA～64LA设置为：在Z轴方向上，与第一前端部14A分别互相重叠。同样，螺旋线圈6的下部配线图案65LA～68LA设置为：在Z轴方向上，与第二前端部14B分别互相重叠。更详细地说，上部配线图案61UA与第一前端部14A中的第一最前端部14AT在Z轴方向上互相重叠，上部配线图案62UA与第二前端部14B中的第二最前端部14BT在Z轴方向上互相重叠。因此，在磁阻效应元件14中，与磁阻效应元件11同样，通过对螺旋线圈6供给置位电流Is，将会对磁阻效应膜MR4施加-X方向的置位磁场SF-。另外，通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir，将会对磁阻效应膜MR4施加+X方向的复位磁场RF+。

(磁阻效应元件13)

图4A是用于说明电流检测单元10B中的形成在元件形成区域X3的磁阻效应元件13的详细结构的主视图。另外，图4B～4E各自是表示电流检测单元10B的主要部分的剖视图。再有，在图4A中，记载了构成磁阻效应元件13的多个磁阻效应膜MR3和配置在它们上方的上部配线图案61UB、62UB，对于其他构成要素省略记载。

如图4A所示，磁阻效应元件13包括在Y轴方向上排列的多个磁阻效应膜MR3。多个磁阻效应膜MR3互相串联，并且各自在W轴方向上延伸，该W轴方向对X轴方向和Y轴方向的双方倾斜。因此，多个磁阻效应膜MR3各自显示W轴方向的形状异向性。多个磁阻效应膜MR3各自具有第一前端部13A、第二前端部13B以及夹在这些第一前端部13A和第二前端部13B之间的中间部13C。再有，第一前端部13A和第二前端部13B分别是包括W轴方向的第一最前端部13AT和第二最前端部13BT的部分。另外，在图4A中，付有符号JS33的箭头表示磁阻效应膜MR3的磁化自由层S33(后述)的初始状态下的磁化方向。也就是说，初始状态下的磁化自由层S33的磁化JS33的方向与W轴方向大致平行。并且，在图4A中，付有符号JS31的箭头表示磁阻效应膜MR3的磁化固定层S31(后述)的磁化JS31的方向。也就是说，磁化JS31的方向与V轴方向大致平行，并且V轴方向与W轴方向正交。因此，磁阻效应膜MR3的灵敏度方向是V轴方向。

螺旋线圈6的上部配线图案61UB和上部配线图案62UB设置为：在Z轴方向上，与第一前端部13A和第二前端部13B分别互相重叠。另外，螺旋线圈6的下部配线图案61LB～64LB设置为：在Z轴方向上，与第一前端部13A分别互相重叠。同样，螺旋线圈6的下部配线图案65LB～68LB设置为：在Z轴方向上，与第二前端部13B分别互相重叠。更详细地说，上部配线图案61UB与第一前端部13A中的第一最前端部13AT在Z轴方向上互相重叠，上部配线图案62UB与第二前端部13B中的第二最前端部13BT在Z轴方向上互相重叠。

因此，在电流检测单元10B中，如图4A和图4B所示，通过对螺旋线圈6供给置位电流Is，将会对磁阻效应膜MR3施加+X方向的置位磁场SF+。如图4C所示，通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir，将会对磁阻效应膜MR3施加-X方向的复位磁场RF-。另外，如图4D所示，在总线5中有+Y方向的信号电流Im1流动的情况下，将会对磁阻效应膜MR3施加+X方向的信号磁场Hm1。这时，通过对螺旋线圈6供给反馈电流If1，将会对磁阻效应膜MR3施加-X方向的反馈磁场Hf1，以抵消信号磁场Hm1。并且，如图4E所示，在总线5中有-Y方向的信号电流Im2流动的情况下，将会对磁阻效应膜MR3施加-X方向的信号磁场Hm2。这时，通过对螺旋线圈6供给反馈电流If2，将会对磁阻效应膜MR3施加+X方向的反馈磁场Hf2，以抵消信号磁场Hm2。

(磁阻效应元件12)

图4F是用于说明形成在元件形成区域X2的磁阻效应元件12的详细结构的主视图。再有，在图4F中，记载了构成磁阻效应元件12的多个磁阻效应膜MR2和配置在它们上方的上部配线图案61UB、62UB，对于其他构成要素省略记载。

如图4F所示，磁阻效应元件12包括在Y轴方向上排列的多个磁阻效应膜MR2。多个磁阻效应膜MR2互相串联，并且各自在W轴方向上延伸，该W轴方向对X轴方向和Y轴方向的双方倾斜。因此，多个磁阻效应膜MR2各自显示W轴方向的形状异向性。多个磁阻效应膜MR2各自具有第一前端部12A、第二前端部12B以及夹在这些第一前端部12A和第二前端部12B之间的中间部12C。再有，第一前端部12A和第二前端部12B分别是包括W轴方向的第一最前端部12AT和第二最前端部12BT的部分。另外，在图4F中，付有符号JS23的箭头表示磁阻效应膜MR2的磁化自由层S23(后述)的初始状态下的磁化方向。也就是说，初始状态下的磁化自由层S23的磁化JS23的方向与W轴方向大致平行。并且，在图4F中，付有符号JS21的箭头表示磁阻效应膜MR2的磁化固定层S21(后述)的磁化JS21的方向。也就是说，磁化JS21的方向与V轴方向大致平行，并且V轴方向与W轴方向正交。因此，磁阻效应膜MR2的灵敏度方向是V轴方向。

螺旋线圈6的上部配线图案61UB和上部配线图案62UB设置为：在Z轴方向上，与第一前端部12A和第二前端部12B分别互相重叠。另外，螺旋线圈6的下部配线图案61LB～64LB设置为：在Z轴方向上，与第一前端部12A分别互相重叠。同样，螺旋线圈6的下部配线图案65LB～68LB设置为：在Z轴方向上，与第二前端部12B分别互相重叠。更详细地说，上部配线图案61UB与第一前端部12A中的第一最前端部12AT在Z轴方向上互相重叠，上部配线图案62UB与第二前端部12B中的第二最前端部12BT在Z轴方向上互相重叠。因此，在磁阻效应元件12中，与磁阻效应元件13同样，通过对螺旋线圈6供给置位电流Is，将会对磁阻效应膜MR2施加+X方向的置位磁场SF+。另外，通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir，将会对磁阻效应膜MR2施加-X方向的复位磁场RF-。

(总线5)

总线5是例如在Y轴方向上延伸的导体，被供给信号电流Im(Im1、Im2)，该信号电流Im为由电流检测装置100检测的对象。总线5的主要构成材料是例如Cu(铜)等高导电性材料。作为总线5的构成材料，也能够使用含有Fe(铁)、Ni(镍)的合金或不锈钢。通过例如+Y方向的信号电流Im1流过总线5的内部，可以在总线5的周围产生信号磁场Hm1。这时，产生的信号磁场Hm1将沿着+X方向施加到磁阻效应元件11～14上。通过-Y方向的信号电流Im2流过总线5的内部，将形成沿着-X方向施加到磁阻效应元件11～14上的信号磁场Hm2。

(螺旋线圈6)

图5A和图5B是示意性地表示螺旋线圈6的一部分的放大立体图。如上所述，螺旋线圈6具有线圈部分6A和线圈部分6B。如图5A和图5B所示，线圈部分6A设置为例如沿着X轴方向行进同时以第一旋转方向CD1旋绕于磁阻效应元件11、14的周围。线圈部分6B设置为沿着X轴方向行进同时以第二旋转方向CD2旋绕于磁阻效应元件13、12的周围，第二旋转方向CD2与第一旋转方向CD1相反。线圈部分6A的第一端部与线圈部分6B的第一端部通过联结部分6J连接。在联结部分6J上连接有端子T3。端子T3是例如机架地线(FG)。在线圈部分6A的第二端部连接有端子T1，在线圈部分6B的第二端部连接有端子T2。再有，在图5A和图5B中，表示对应于线圈部分6A的电流检测单元10A与对应于线圈部分6B的电流检测单元10B各自连接2个的形态。另外，在图5A和图5B中，省略2个上部配线图案61UA和上部配线图案62UA而记载1根上部配线6UA，省略8个下部配线图案61LA～68LA而记载1根下部配线6LA，省略2个上部配线图案61UB和上部配线图案62UB而记载1根上部配线6UB，省略8个下部配线图案61LB～68LB而记载1根下部配线6LB。

螺旋线圈6是分别与磁阻效应元件11～14电绝缘且以包围磁阻效应元件11～14的方式配置的电气配线。螺旋线圈6的主要构成材料与总线5相同，是例如Cu(铜)等高导电性材料。

如图5A所示，在螺旋线圈6中，可以由电源在例如端子T1与端子T2之间供给置位电流Is和复位电流Ir。再有，在图5A中，用箭头表示置位电流Is从端子T2向端子T1流动的状态。另外，复位电流Ir以与图5A所示的箭头的方向相反的方向从端子T1向端子T2流动。

如图5B所示，在螺旋线圈6中，可以由电源向端子T1与端子T3之间、端子T2与端子T3之间分别供给反馈电流If1、If2。再有，在图5B中，用箭头表示反馈电流If1从端子T3向端子T1流动的状态和反馈电流If1从端子T3向端子T2流动的状态。另外，反馈电流If2以与图5B所示的箭头的方向相反的方向从端子T1向端子T3且从端子T2向端子T3流动。

(磁阻效应膜MR1～MR4)

磁阻效应膜MR1、MR3具有随着+V方向的信号磁场的施加而减少且随着-V方向的信号磁场的施加而增加的电阻值。另一方面，磁阻效应膜MR2、MR4具有随着+V方向的信号磁场的施加而增加且随着-V方向的信号磁场的施加而减少的电阻值。

图6A是表示磁阻效应膜MR1的叠层构造的分解立体图。图6B是表示磁阻效应膜MR2的叠层构造的分解立体图。图6C是表示磁阻效应膜MR3的叠层构造的分解立体图。图6D是表示磁阻效应膜MR4的叠层构造的分解立体图。

磁阻效应膜MR1～MR4分别如图6A～图6D所示，呈层积有包括磁性层的多个功能膜的自旋阀构造。具体地说，磁阻效应膜MR1如图6A所示，在Z轴方向上依次层积：具有固定在+V方向的磁化JS11的磁化固定层S11，非磁性体的中间层S12，以及具有根据信号磁场的磁感应强度变化的磁化JS13的磁化自由层S13。磁化固定层S11、中间层S12和磁化自由层S13全都是在XY面内扩展的薄膜。因此，磁化自由层S13的磁化JS13的方向可以在XY面内旋转。

磁阻效应膜MR2如图6B所示，在Z轴方向上依次层积：具有固定在-V方向的磁化JS21的磁化固定层S21，非磁性体的中间层S22，以及具有根据信号磁场的磁感应强度变化的磁化JS23的磁化自由层S23。磁化固定层S21、中间层S22和磁化自由层S23全都是在XY面内扩展的薄膜。因此，磁化自由层S23的磁化JS23的方向可以在XY面内旋转。

磁阻效应膜MR3如图6C所示，在Z轴方向上依次层积：具有固定在+V方向的磁化JS31的磁化固定层S31，非磁性体的中间层S32，以及具有根据信号磁场的磁感应强度变化的磁化JS33的磁化自由层S33。磁化固定层S31、中间层S32和磁化自由层S33全都是在XY面内扩展的薄膜。因此，磁化自由层S33的磁化JS33的方向可以在XY面内旋转。

磁阻效应膜MR4如图6D所示，在Z轴方向上依次层积：具有固定在-V方向的磁化JS41的磁化固定层S41，非磁性体的中间层S42，以及具有根据信号磁场的磁感应强度变化的磁化JS43的磁化自由层S43。磁化固定层S41、中间层S42和磁化自由层S43全都是在XY面内扩展的薄膜。因此，磁化自由层S43的磁化JS43的方向可以在XY面内旋转。

像这样，磁阻效应膜MR1、MR3的磁化固定层S11、S31分别具有固定在+V方向的磁化JS11、JS31，对此磁阻效应膜MR2、MR4的磁化固定层S21、S41分别具有固定在-V方向的磁化JS21、JS41。

再有，在磁阻效应膜MR1～MR4中，磁化固定层S11,S21,S31,S41、中间层S12,S22,S32,S42和磁化自由层S13,S23,S33,S43全都可以是单层构造，也可以是由多层构成的多层构造。

磁化固定层S11,S21,S31,S41包含例如钴(Co)、钴铁合金(CoFe)和钴铁硼合金(CoFeB)等强磁性材料。再有，在磁阻效应膜MR1～MR4中，也可以以分别与磁化固定层S11,S21,S31,S41邻接的方式，在中间层S12,S22,S32,S42的相反侧设置反强磁性层(未图示)。这样的反强磁性层由铂锰合金(PtMn)、铱锰合金(IrMn)等反强磁性材料构成。反强磁性层在磁阻效应膜MR1～MR4中，有下列作用：+V方向的自旋磁矩与-V方向的自旋磁矩完全处于相互抵消的状态，从而使邻接的磁化固定层S11、S31的磁化JS11、JS31的方向固定在+V方向上，或者使邻接的磁化固定层S21、S41的磁化JS21、JS41的方向固定在-V方向上。

在自旋阀构造发挥作为磁隧道结(MTJ：Magnetic Tunnel Junction)膜的功能的情况下，中间层S12,S22,S32,S42是由例如氧化镁(MgO)构成的非磁性的隧道阻挡层，是具有根据量子力学可以通过隧道电流的厚度的薄层。由MgO构成的隧道阻挡层例如能够通过下列处理来获得：使用由MgO构成的靶子(target)的溅射处理、镁(Mg)薄膜的氧化处理、或在氧气气氛中进行镁溅射的反应溅射处理等。另外，除了MgO之外，也可以使用铝(Al)、钽(Ta)、铪(Hf)的各种氧化物或氮化物来构成中间层S12,S22,S32,S42。再有，中间层S12,S22,S32,S42也可以由例如钌(Ru)、金(Au)等铂族元素、铜(Cu)等非磁性金属构成。在这种情况下，自旋阀构造发挥作为巨磁阻效应(GMR：Giant Magneto Resistive effect)膜的功能。

磁化自由层S13,S23,S33,S43是软质强磁性层，由实质上相同的材料形成。磁化自由层S13,S23,S33,S43包含例如钴铁合金(CoFe)、镍铁合金(NiFe)或钴铁硼合金(CoFeB)等。

(桥接电路7)

4个磁阻效应元件11～14如图7所示，通过桥式连接形成桥接电路7。磁阻效应元件11～14可以检测作为检测对象的信号磁场Hm(Hm1、Hm2)的变化。如上所述，磁阻效应元件11、13随着+V方向的信号磁场Hm1的施加而电阻值减少，随着-V方向的信号磁场Hm2的施加而电阻值增加。另一方面，磁阻效应元件12、14随着+V方向的信号磁场Hm1的施加而电阻值增加，随着-V方向的信号磁场Hm2的施加而电阻值减少。因此，磁阻效应元件11、13与磁阻效应元件12、14根据信号磁场Hm的变化输出相位相差例如180°的信号。

如图7所示，在桥接电路7中，串联的磁阻效应元件11和磁阻效应元件12与串联的磁阻效应元件13和磁阻效应元件14互相并联。更具体地说，在桥接电路7中，磁阻效应元件11的一端与磁阻效应元件12的一端在连接点P1连接，磁阻效应元件13的一端与磁阻效应元件14的一端在连接点P2连接，磁阻效应元件11的另一端与磁阻效应元件14的另一端在连接点P3连接，磁阻效应元件12的另一端与磁阻效应元件13的另一端在连接点P4连接。在此，连接点P3与电源Vcc连接，连接点P4与接地端子GND连接。连接点P1与输出端子Vout1连接，连接点P2与输出端子Vout2连接。输出端子Vout1和输出端子Vout2各自与例如差分检测器8的输入侧端子连接。在连接点P3与连接点P4之间被施加电压时，该差分检测器8检测连接点P1与连接点P2之间的电位差(磁阻效应元件11和磁阻效应元件14各自产生的电压下降的差分)，并且将其作为差分信号S向运算电路9输出。

再有，在图7中，付有符号JS11、JS31的箭头示意性地表示磁阻效应元件11、13各自的磁化固定层S11、S31的磁化JS11、JS31的方向。另外，在图7中，付有符号JS21、JS41的箭头示意性地表示磁阻效应元件12、14各自的磁化固定层S21、S41的磁化JS21、JS41的方向。如图7所示，磁化JS11、JS31的方向与磁化JS21、JS41的方向相反。也就是说，图7表示：磁阻效应元件11的电阻值和磁阻效应元件13的电阻值根据信号磁场Hm的变化，彼此朝着相同的方向变化(例如增加或减少)。并且，图7表示：磁阻效应元件12的电阻值和磁阻效应元件14的电阻值全都根据信号磁场Hm的变化，朝着与磁阻效应元件11、13的各个电阻值的变化方向相反的方向变化(减少或增加)。

在构成桥接电路7的磁阻效应元件11～14中，分别供给电流I1或电流I2，该电流I1或电流I2是来自电源Vcc的电流I10在连接点P3分流后的电流。分别从桥接电路7的连接点P1、P2取出的信号e1、e2流入差分检测器8。

[电流检测装置100的动作和作用]

在本实施方式的电流检测装置100中，通过在运算电路9中算出电位差V0，能够检测流过总线5的信号电流Im1、Im2所产生的信号磁场的变化。

(检测动作)

在电流检测装置100中，首先考虑没有施加信号磁场Hm的状态。在此，将电流I10流过桥接电路7时的磁阻效应元件11～14的各个电阻值作为r1～r4。来自电源Vcc的电流I10在连接点P3分流成2个电流即电流I1和电流I2。之后，通过磁阻效应元件11和磁阻效应元件12的电流I1与通过磁阻效应元件14和磁阻效应元件13的电流I2在连接点P4合流。在这种情况下，连接点P3与连接点P4之间的电位差V能够用下式(1)表示。

V＝I1×r1+I1×r2＝I2×r4+I2×r3＝I1×(r1+r2)＝I2×(r4+r3)……(1)

另外，连接点P1的电位V1和连接点P2的电位V2可以分别表示为V1＝V-I1×r1和V2＝V-I2×r4。因此，连接点P1与连接点P2的电位差V0能够用下式(2)表示。

V0＝V2-V1＝(V-I2×r4)-(V-I1×r1)＝I1×r1-I2×r4……(2)

在此，如果将(1)式代入(2)式，那么可以获得下式(3)。

V0＝r1/(r1+r2)×V-r4/(r4+r3)×V＝{r1/(r1+r2)-r4/(r4+r3)}×V……(3)

在该桥接电路7中，当施加信号磁场Hm时，通过测定由上述式(3)表示的连接点P2与连接点P1的电位差V0，能够获得电阻变化量。在此，如果将施加信号磁场Hm时的磁阻效应元件11～14的各个电阻值R1～R4各自的变化量设为ΔR1～ΔR4，即施加信号磁场Hm后的电阻值R1～R4各自为R1＝r1+ΔR1、R2＝r2+ΔR2、R3＝r3+ΔR3、R4＝r4+ΔR4，那么施加信号磁场Hm时的电位差V0根据式(3)可以获得下式(4)。

V0＝{(r1+ΔR1)/(r1+ΔR1+r2+ΔR2)-(r4+ΔR4)/(r4+ΔR4+r3+ΔR3)}×V……(4)

在电流检测装置100中，因为磁阻效应元件11、13的电阻值R1、R3与磁阻效应元件12、14的电阻值R2、R4构成为在相反的方向上变化，所以变化量ΔR4与变化量ΔR1互相抵消，并且变化量ΔR3与变化量ΔR2互相抵消。因此，比较施加信号磁场前后的情况，式(4)中的各项的分母几乎没有增加。另一方面，对于各项的分子，因为变化量ΔR1与变化量ΔR4具有相反的符号，所以将出现增减。

如果磁阻效应元件11～14全部具有完全相同的特性，即r1＝r2＝r3＝r4＝R且ΔR1＝-ΔR2＝ΔR3＝-ΔR4＝ΔR，那么式(4)成为V0＝{(R+ΔR)/(2×R)-(R-ΔR)/(2×R)}×V＝(ΔR/R)×V。

像这样，如果使用ΔR/R等特性值为既知值的磁阻效应元件11～14，那么能够测定信号磁场Hm的大小，从而能够推定产生该信号磁场Hm的信号电流Im1、Im2的大小。

或者，也可以在电流检测装置100中设置控制部70。该控制部70例如是微电脑，通过CPU(Central Processing Unit)执行控制程序来进行预定的控制处理。也可以由该控制部70逐次控制反馈电流If1、If2的大小，以形成具有抵消由流过总线5的信号电流Im1、Im2产生的信号磁场Hm的强度的反馈磁场Hf1、Hf2，即维持来自桥接电路7的输出为零。在这种情况下，能够认为反馈电流If1、If2的大小与流过总线5的信号电流Im1、Im2实质上相等。

(置位·复位动作)

然而，在这种电流检测装置中，在进行信号磁场的检测动作之前，期望将各个磁阻效应元件的磁化自由层的磁化在所定的方向上对齐。这是为了进行更正确的信号磁场Hm的检测动作。具体地说，将大小已知的外部磁场交替施加在所定的方向和与之相反的方向上。并且称之为磁化自由层的磁化的置位·复位动作。

在本实施方式的电流检测装置100中，通过对螺旋线圈6供给置位电流Is来进行置位动作。通过对螺旋线圈6供给置位电流Is，如图3B和图4B所示，在螺旋线圈6的周围分别产生置位磁场SF-、SF+。其结果是：在电流检测单元10A中，能够将-X方向的置位磁场SF-施加在磁阻效应元件11、14的磁阻效应膜MR1、MR4上。由此，磁阻效应膜MR1、MR4的磁化自由层S13、S43的磁化朝向-W方向，进行置位动作。另一方面，在电流检测单元10B中，能够将+X方向的置位磁场SF+施加在磁阻效应元件12、13的磁阻效应膜MR2、MR3上。由此，磁阻效应膜MR2、MR3的磁化自由层S23、S33的磁化朝向+W方向，进行置位动作。另外，通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir来进行复位动作。通过对螺旋线圈6供给复位电流Ir，如图3C和图4C所示，在螺旋线圈6的周围分别产生复位磁场RF+、RF-。其结果是：在电流检测单元10A中，能够将+X方向的复位磁场RF+施加在磁阻效应元件11、14的磁阻效应膜MR1、MR4上。由此，磁阻效应膜MR1、MR4的磁化自由层S13、S43的磁化朝向+W方向，进行复位动作。另一方面，在电流检测单元10B中，能够将-X方向的复位磁场RF-施加在磁阻效应元件12、13的磁阻效应膜MR2、MR3上。由此，磁阻效应膜MR2、MR3的磁化自由层S23、S33的磁化朝向-W方向，进行复位动作。

[电流检测装置100的效果]

在本实施方式中，例如在磁阻效应元件11中，将螺旋线圈6的上部配线图案61UA和上部配线图案62UA设置为在Z轴方向上与第一前端部11A和第二前端部11B分别互相重叠。因此，施加在第一前端部11A的置位磁场SF-和复位磁场RF+的强度(绝对值)与施加在第二前端部11B的置位磁场SF-和复位磁场RF+的强度(绝对值)比施加在中间部11C的置位磁场SF-和复位磁场RF+的强度(绝对值)高。因此，能够对磁阻效应膜MR1的第一前端部11A和第二前端部11B有效地施加由螺旋线圈6产生的置位磁场SF和复位磁场RF。因此，可以在磁阻效应膜MR1的整体上，均匀且充分地对磁化自由层S13的磁化JS13的方向进行置位·复位。在磁阻效应元件12～14中，也可以获得同样的作用。为此，根据本实施方式的电流检测装置100，即使在缩小尺寸的情况下，也能够发挥高的电流检测精度。

另外，在本实施方式中，没有使用与各个磁阻效应膜整体互相重叠的宽导线，而是具备仅与磁阻效应膜的一部分(第一前端部11A～14A和第二前端部11B～14B)互相重叠的螺旋线圈6。也就是说，能够缩小例如上部配线图案61UA、61UB、62UA、62UB的宽度。因此，能够降低为了获得所定的置位磁场SF、复位磁场RF和反馈磁场Hf1,Hf2而需对螺旋线圈6供给的电流的值。

另外，在本实施方式中，在螺旋线圈6的一部分区间形成有分支部分。也就是说，例如由互相并联的2个上部配线图案61UA、62UA构成了上部配线6UA，并且由互相并联的8个下部配线图案61LA～68LA构成了下部配线6LA。因此，与使用没有包括这样的分支部分的螺旋线圈的情况相比，在本实施方式中，能够将数目比螺旋线圈6的卷数(匝数)多的磁阻效应膜MR1～MR4排列在Y轴方向上。因此，有利于高集成化。

另外，在本实施方式中，如图5A和图5B所示，使用了以相反方向旋绕的线圈部分6A与线圈部分6B一体化的螺旋线圈6。因此，能够在更窄的区域内形成包含磁化自由层的磁化方向的置位方向(复位方向)相反的磁阻效应膜MR1～MR4的多个磁阻效应元件11～14。另外，通过使用线圈部分6A与线圈部分6B一体化的一个螺旋线圈6，与配置2个螺旋线圈的情况相比，能够削减用于供电的端子的数目。因此，有利于高集成化。

另外，在本实施方式中，磁阻效应膜MR1、MR4的磁化自由层S13、S43的置位方向(复位方向)与磁阻效应膜MR2、MR3的磁化自由层S23、S33的置位方向(复位方向)相反。像这样，通过使用分别具有被置位(或复位)的磁化方向相反的磁化自由层的磁阻效应元件构成桥接电路7，能够降低不必要的干扰磁场的噪音，也能够降低起因于应力变形的误差。

<2.变形例>

以上，虽然列举实施方式说明了本发明，但是本发明并不限定于上述实施方式，可以做出各种变化。例如，在上述实施方式中，虽然使用4个磁阻效应元件形成了全桥电路，但是在本发明中，也可以例如使用2个磁阻效应元件形成半桥电路。另外，多个磁阻效应膜的形状和尺寸可以彼此相同，也可以不同。另外，各构成要素的尺寸、各构成要素的设计等仅是示例，并不限定于此。

在上述实施方式中，虽然对具备旋绕方向中途反转的螺旋线圈6的电流检测装置进行了说明，但是本发明并不限定于此。本发明的电流检测装置也可以具备如图8和图9所示的向一定方向旋绕的螺旋线圈60。图8和图9是示意性地表示作为螺旋线圈6的变形例的螺旋线圈60的一部分的放大立体图，与图5A和图5B相对应。螺旋线圈60具有线圈部分60A和线圈部分60B。如图8和图9所示，线圈部分60A设置为例如沿着X轴方向行进同时以第一旋转方向CD1旋绕于磁阻效应元件11、14的周围。线圈部分60B设置为沿着X轴方向行进同时以第一旋转方向CD1旋绕于磁阻效应元件13、12的周围。线圈部分60A的第一端部与线圈部分60B的第一端部通过联结部分60J连接。在联结部分60J上连接有端子T3。端子T3是例如机架地线(FG)。在线圈部分60A的第二端部连接有端子T1，在线圈部分60B的第二端部连接有端子T2。

如图8所示，在螺旋线圈60中，可以由电源在例如端子T1与端子T2之间供给反馈电流If1、If2。再有，在图8中，用箭头表示反馈电流If1从端子T2向端子T1流动的状态。反馈电流If2以与图8所示的箭头的方向相反的方向从端子T1向端子T2流动。

如图9所示，在螺旋线圈60中，可以由电源向端子T1与端子T3之间、端子T2与端子T3之间分别供给置位电流Is和复位电流Ir。再有，在图9中，用箭头表示置位电流Is从端子T3向端子T1流动的状态和置位电流Is从端子T3向端子T2流动的状态。另外，复位电流Ir以与图9所示的箭头的方向相反的方向从端子T1向端子T3且从端子T2向端子T3流动。

在本变形例中，通过分别向端子T1与端子T3之间和端子T2与端子T3之间交替供给置位电流Is和复位电流Ir，进行置位·复位动作。并且，在检测流过总线5的信号电流Im1、Im2时，通过向端子T1与端子T2之间供给反馈电流If1、If2，可以测定信号电流Im1、Im2。

另外，在上述实施方式中，虽然对检测流过导体的信号电流的变化的电流检测装置进行了说明，但是本发明的技术的用途不限于此。如图10A和图10B所示的作为本发明的一种实施方式的磁场检测装置200，也可以适用于检测地磁的电子罗盘等。图10A和图10B所示的磁场检测装置200是能够检测例如Y轴方向的磁场变化和Z轴方向的磁场变化的双轴磁检测罗盘。图10A是表示磁场检测装置200的整体结构例的概略主视图。另外，图10B是表示磁场检测装置200的电路结构例的电路图。

如图10A所示，磁场检测装置200在基板2上具备2个磁场检测单元AR2、AR3。

另外，如图10B所示，在磁场检测装置200中，在磁场检测单元AR2中使用4个磁阻效应元件21～24形成桥接电路7L，并且在磁场检测单元AR3中使用4个磁阻效应元件31～34形成桥接电路7R。通过使用这2个桥接电路7L、7R，磁场检测装置200能够检测Y轴方向和Z轴方向的磁场变化。磁阻效应元件21～24、31～34可以检测作为检测对象的信号磁场的变化。在此，磁阻效应元件21,23,31,33随着+Y方向的信号磁场或+Z方向的信号磁场的施加而电阻值减少，随着-Y方向的信号磁场或-Z方向的信号磁场的施加而电阻值增加。另一方面，磁阻效应元件22,24,32,34随着+Y方向的信号磁场或+Z方向的信号磁场的施加而电阻值增加，随着-Y方向的信号磁场或-Z方向的信号磁场的施加而电阻值减少。因此，磁阻效应元件21,23,31,33与磁阻效应元件22,24,32,34根据信号磁场的变化输出相位相差例如180°的信号。从桥接电路7L取出的信号流入差分检测器8L，从桥接电路7R取出的信号流入差分检测器8R。来自差分检测器8L的差分信号SL和来自差分检测器8R的差分信号SR全都流入运算电路9。

磁场检测单元AR2除了没有总线5，设置有元件形成区域YZ1、YZ4代替元件形成区域X1～X4，以及具有螺旋线圈C2代替螺旋线圈6之外，具有与上述实施方式所述的电流检测装置100实质上同样的构造。螺旋线圈C2是与螺旋线圈6实质上同样的构造，包括线圈部分C2A、C2B。线圈部分C2A、C2B的上部配线各自分支为并联的4个上部配线图案，并且各自有+Y方向的置位电流IC2流动。

磁场检测单元AR3除了没有总线5，设置有元件形成区域YZ3、YZ2代替元件形成区域X1～X4，以及具有螺旋线圈C3代替螺旋线圈6之外，具有与上述实施方式所述的电流检测装置100实质上同样的构造。螺旋线圈C3是与螺旋线圈6实质上同样的构造，包括线圈部分C3A、C3B。线圈部分C3A、C3B的上部配线各自分支为并联的4个上部配线图案，并且各自有-Y方向的复位电流IC3流动。

图11A是用于说明形成在元件形成区域YZ1的磁阻效应元件21、31的详细结构的主视图。图11B表示沿着图11A的XIB-XIB线的箭头方向的截面。在此，在元件形成区域YZ1中，如图11A所示，在基板2的表面分别形成有沿着V轴方向延伸的斜面2L、2R，并且V轴与Y轴成角度θ2。斜面2L、2R全都对XY面倾斜。另外，斜面2L与斜面2R互相倾斜。在斜面2L、2R上，分别形成有沿着V轴方向延伸的多个磁阻效应膜MRL1和多个磁阻效应膜MRR1。多个磁阻效应膜MRL1通过串联形成磁阻效应元件21，多个磁阻效应膜MRR1通过串联形成磁阻效应元件31。再有，在图11A中，记载了构成磁阻效应元件21的多个磁阻效应膜MRL1、构成磁阻效应元件31的多个磁阻效应膜MRR1和配置在它们上方的上部配线图案C2UA，对于其他构成要素省略记载。在此，V轴方向是对应于本发明的“第一轴向”的一个具体例子。另外，斜面2L是对应于本发明的“第一面”的一个具体例子，斜面2R是对应于本发明的“第二面”的一个具体例子。

图12是用于说明形成在元件形成区域YZ2的磁阻效应元件22、32的详细结构的主视图。在元件形成区域YZ2中，也在基板2的表面分别形成有沿着V轴方向延伸的斜面2L、2R，并且V轴与Y轴成角度θ2。在斜面2L、2R上，分别形成有沿着V轴方向延伸的多个磁阻效应膜MRL2和多个磁阻效应膜MRR2。多个磁阻效应膜MRL2通过串联形成磁阻效应元件22，多个磁阻效应膜MRR2通过串联形成磁阻效应元件32。

图13是用于说明形成在元件形成区域YZ3的磁阻效应元件23、33的详细结构的主视图。在元件形成区域YZ3中，也在基板2的表面分别形成有沿着V轴方向延伸的斜面2L、2R，并且V轴与Y轴成角度θ2。在斜面2L、2R上，分别形成有沿着V轴方向延伸的多个磁阻效应膜MRL3和多个磁阻效应膜MRR3。多个磁阻效应膜MRL3通过串联形成磁阻效应元件23，多个磁阻效应膜MRR3通过串联形成磁阻效应元件33。

图14是用于说明形成在元件形成区域YZ4的磁阻效应元件24、34的详细结构的主视图。在元件形成区域YZ4中，也在基板2的表面分别形成有沿着V轴方向延伸的斜面2L、2R，并且V轴与Y轴成角度θ2。在斜面2L、2R上，分别形成有沿着V轴方向延伸的多个磁阻效应膜MRL4和多个磁阻效应膜MRR4。多个磁阻效应膜MRL4通过串联形成磁阻效应元件24，多个磁阻效应膜MRR4通过串联形成磁阻效应元件34。

再有，通过组合上述磁场检测装置200与可以检测X轴方向的磁场变化的磁场检测单元(为了方便起见，称为磁场检测单元AR1。)，能够制成可以检测3轴向的磁场变化的3轴磁检测罗盘。这里所说的磁场检测单元AR1可以适用于以下磁场检测单元：除了没有总线5之外，具有与上述实施方式所述的电流检测装置100实质上同样的构造。

根据作为本发明的一种实施方式的磁场检测装置，既能小型化又具有高的检测精度。

再有，本技术也能够采用以下结构。

(1)

一种磁场检测装置，具备：

磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，所述磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，所述中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间；以及

导线，具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给电流可以对所述磁阻效应膜形成沿着第三轴向施加的感应磁场，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第二轴向正交，

所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交。

(2)

所述(1)所述的磁场检测装置，其中，

施加在所述第一前端部的所述感应磁场的强度和施加在所述第二前端部的所述感应磁场的强度比施加在所述中间部的所述感应磁场的强度高。

(3)

所述(1)或所述(2)所述的磁场检测装置，其中，

所述第一部分与所述第二部分并联。

(4)

所述(1)至所述(3)中的任一项所述的磁场检测装置，其中，

所述导线进一步具有多个第三部分和多个第四部分，

所述多个第三部分以在所述第四轴向上夹着所述磁阻效应元件的方式配置在所述第一部分的相反侧，并且各自在所述第二轴向上延伸，

所述多个第四部分以在所述第四轴向上夹着所述磁阻效应元件的方式配置在所述第二部分的相反侧，并且各自在所述第二轴向上延伸，

所述电流在沿着所述第二轴向的第一方向上分别流过所述第一部分和所述第二部分，并且在与所述第一方向相反的第二方向上流过所述第三部分和所述第四部分。

(5)

所述(1)至所述(4)中的任一项所述的磁场检测装置，其中，

所述导线是以沿着所述第三轴向行进同时旋绕于所述磁阻效应元件的周围的方式设置的螺旋线圈。

(6)

所述(5)所述的磁场检测装置，其中，

具备多个所述磁阻效应元件，

所述多个磁阻效应元件具有第一磁阻效应元件与第二磁阻效应元件，

所述螺旋线圈具有第一螺旋线圈部分和第二螺旋线圈部分，

所述第一螺旋线圈部分设置为沿着所述第三轴向行进同时以第一旋转方向旋绕于所述第一磁阻效应元件的周围，

所述第二螺旋线圈部分设置为沿着所述第三轴向行进同时以与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋绕于所述第二磁阻效应元件的周围，并且与所述第一螺旋线圈部分串联。

(7)

所述(1)至所述(6)中的任一项所述的磁场检测装置，其中，

所述第一部分设置为与所述第一前端部的第一最前端部在所述第四轴向上互相重叠，

所述第二部分设置为与所述第二前端部的第二最前端部在所述第四轴向上互相重叠。

(8)

所述(1)至所述(5)中的任一项所述的磁场检测装置，其中，

具备多个所述磁阻效应元件，

所述多个磁阻效应元件具有第一磁阻效应元件与第二磁阻效应元件，所述第一磁阻效应元件包含第一磁化自由层，所述第二磁阻效应元件包含第二磁化自由层，

所述导线以使所述第一磁化自由层的磁化方向与所述第二磁化自由层的磁化方向为相反方向的方式形成感应磁场。

(9)

一种磁场检测装置，具备：

第一磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的第一磁阻效应膜；

第一导线，具有第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分各自在第二轴向上延伸同时在第三轴向上相邻，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第一轴向和所述第二轴向的双方不同；

第二导线，具有第三部分和第四部分，所述第三部分和所述第四部分各自在所述第二轴向上延伸同时在所述第三轴向上相邻；以及

第二磁阻效应元件，包含在所述第一轴向上延伸的第二磁阻效应膜，

所述第一磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和第一中间部，所述第一中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间，

所述第二磁阻效应膜具有第三前端部、第四前端部和第二中间部，所述第二中间部夹在所述第三前端部与所述第四前端部之间，

所述第一导线的所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一磁阻效应膜的所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，并且通过供给第一电流可以分别对所述第一前端部和所述第二前端部形成沿着所述第三轴向施加的第一感应磁场，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交，

所述第二导线的所述第三部分和所述第四部分设置为在所述第四轴向上分别与所述第二磁阻效应膜的所述第三前端部和所述第四前端部互相重叠，并且通过供给第二电流可以分别对所述第三前端部和所述第四前端部形成沿着所述第三轴向施加的第二感应磁场。

(10)

所述(9)所述的磁场检测装置，其中，

进一步具备基板，

所述基板具有第一面和第二面，所述第一面平行于所述第一轴向且对所述第二轴向和所述第三轴向倾斜，所述第二面平行于所述第一轴向且对所述第一面倾斜，

所述第一磁阻效应膜设置在所述第一面上，

所述第二磁阻效应膜设置在所述第二面上。

(11)

一种电流检测装置，具备：

磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，所述磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，所述中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间；

第一导线，具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给第一电流可以对所述磁阻效应膜形成沿着第三轴向的第一方向施加的第一感应磁场，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第二轴向正交；以及

第二导线，通过供给第二电流，可以对所述磁阻效应膜形成沿着第二方向施加的第二感应磁场，所述第二方向与所述第一方向相反，

所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交。

(12)

所述(11)所述的电流检测装置，其中，

进一步具备控制部，

所述控制部控制所述第一电流的大小，以形成具有抵消所述第二感应磁场的强度的所述第一感应磁场。

本公开含有涉及在2020年2月26日在日本专利局提交的日本优先权专利申请JP2020-030876中公开的主旨，其全部内容包括在此，以供参考。

本领域的技术人员应该理解，虽然根据设计要求和其他因素可能出现各种修改，组合，子组合和可替换项，但是它们均包含在附加的权利要求或它的等同物的范围内。

Claims (12)

1.一种磁场检测装置，具备：

磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，所述磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，所述中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间；以及

导线，具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给电流可以对所述磁阻效应膜形成沿着第三轴向施加的感应磁场，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第二轴向正交，

所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交。

2.根据权利要求1所述的磁场检测装置，其中，

施加在所述第一前端部的所述感应磁场的强度和施加在所述第二前端部的所述感应磁场的强度比施加在所述中间部的所述感应磁场的强度高。

3.根据权利要求1或权利要求2所述的磁场检测装置，其中，

所述第一部分与所述第二部分并联。

4.根据权利要求1或权利要求2所述的磁场检测装置，其中，

所述导线进一步具有多个第三部分和多个第四部分，

所述多个第三部分以在所述第四轴向上夹着所述磁阻效应元件的方式配置在所述第一部分的相反侧，并且各自在所述第二轴向上延伸，

所述多个第四部分以在所述第四轴向上夹着所述磁阻效应元件的方式配置在所述第二部分的相反侧，并且各自在所述第二轴向上延伸，

所述电流在沿着所述第二轴向的第一方向上分别流过所述第一部分和所述第二部分，并且在与所述第一方向相反的第二方向上流过所述第三部分和所述第四部分。

5.根据权利要求1或权利要求2所述的磁场检测装置，其中，

所述导线是以沿着所述第三轴向行进同时旋绕于所述磁阻效应元件的周围的方式设置的螺旋线圈。

6.根据权利要求5所述的磁场检测装置，其中，

具备多个所述磁阻效应元件，

所述多个磁阻效应元件具有第一磁阻效应元件与第二磁阻效应元件，

所述螺旋线圈具有第一螺旋线圈部分和第二螺旋线圈部分，

所述第一螺旋线圈部分设置为沿着所述第三轴向行进同时以第一旋转方向旋绕于所述第一磁阻效应元件的周围，

所述第二螺旋线圈部分设置为沿着所述第三轴向行进同时以与所述第一旋转方向相反的第二旋转方向旋绕于所述第二磁阻效应元件的周围，并且与所述第一螺旋线圈部分串联。

7.根据权利要求1或权利要求2所述的磁场检测装置，其中，

所述第一部分设置为与所述第一前端部的第一最前端部在所述第四轴向上互相重叠，

所述第二部分设置为与所述第二前端部的第二最前端部在所述第四轴向上互相重叠。

8.根据权利要求1或权利要求2所述的磁场检测装置，其中，

具备多个所述磁阻效应元件，

所述多个磁阻效应元件具有第一磁阻效应元件与第二磁阻效应元件，所述第一磁阻效应元件包含第一磁化自由层，所述第二磁阻效应元件包含第二磁化自由层，

所述导线以使所述第一磁化自由层的磁化方向与所述第二磁化自由层的磁化方向为相反方向的方式形成感应磁场。

9.一种磁场检测装置，具备：

第一磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的第一磁阻效应膜；

第一导线，具有第一部分和第二部分，所述第一部分和所述第二部分各自在第二轴向上延伸同时在第三轴向上相邻，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第一轴向和所述第二轴向的双方不同；

第二导线，具有第三部分和第四部分，所述第三部分和所述第四部分各自在所述第二轴向上延伸同时在所述第三轴向上相邻；以及

第二磁阻效应元件，包含在所述第一轴向上延伸的第二磁阻效应膜，

所述第一磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和第一中间部，所述第一中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间，

所述第二磁阻效应膜具有第三前端部、第四前端部和第二中间部，所述第二中间部夹在所述第三前端部与所述第四前端部之间，

所述第一导线的所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一磁阻效应膜的所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，并且通过供给第一电流可以分别对所述第一前端部和所述第二前端部形成沿着所述第三轴向施加的第一感应磁场，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交，

所述第二导线的所述第三部分和所述第四部分设置为在所述第四轴向上分别与所述第二磁阻效应膜的所述第三前端部和所述第四前端部互相重叠，并且通过供给第二电流可以分别对所述第三前端部和所述第四前端部形成沿着所述第三轴向施加的第二感应磁场。

10.根据权利要求9所述的磁场检测装置，其中，

进一步具备基板，

所述基板具有第一面和第二面，所述第一面平行于所述第一轴向且对所述第二轴向和所述第三轴向倾斜，所述第二面平行于所述第一轴向且对所述第一面倾斜，

所述第一磁阻效应膜设置在所述第一面上，

所述第二磁阻效应膜设置在所述第二面上。

11.一种电流检测装置，具备：

磁阻效应元件，包含在第一轴向上延伸的磁阻效应膜，所述磁阻效应膜具有第一前端部、第二前端部和中间部，所述中间部夹在所述第一前端部与所述第二前端部之间；

第一导线，具有各自在第二轴向上延伸的第一部分和第二部分，并且通过供给第一电流可以对所述磁阻效应膜形成沿着第三轴向的第一方向施加的第一感应磁场，所述第二轴向对所述第一轴向倾斜，所述第三轴向与所述第二轴向正交；以及

第二导线，通过供给第二电流，可以对所述磁阻效应膜形成沿着第二方向施加的第二感应磁场，所述第二方向与所述第一方向相反，

所述第一部分和所述第二部分设置为在第四轴向上分别与所述第一前端部和所述第二前端部互相重叠，所述第四轴向与所述第二轴向和所述第三轴向的双方正交。

12.根据权利要求11所述的电流检测装置，其中，

进一步具备控制部，

所述控制部控制所述第一电流的大小，以形成具有抵消所述第二感应磁场的强度的所述第一感应磁场。