CN115840172A - 磁传感器 - Google Patents

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Abstract

磁传感器具备由多个MR元件构成的多个电阻部、和分别具有用于使多个MR元件检测对象磁场的特定的分量的结构的多个凸面。多个MR元件分割成与多个电阻部对应的第一~第四区域而配置。第一~第四区域各自具有位于第一基准方向上的两端的第一端缘及第二端缘、位于第二基准方向上的两端的第三端缘及第四端缘。多个凸面各自相对于第一端缘或第二端缘所成的角度大于多个凸面各自相对于第三端缘或第四端缘所成的角度。

Description

磁传感器
技术领域
本发明涉及一种具有使磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构的磁传感器。
背景技术
近年来,在各种用途中利用使用了磁阻效应元件的磁传感器。在包含磁传感器的系统中,有时想要利用设置于基板上的磁阻效应元件检测包含与基板的面垂直的方向的分量的磁场。在该情况下,通过设置将与基板的面垂直的方向的磁场转换成与基板的面平行的方向的磁场的软磁性体,或在形成于基板上的倾斜面上配置磁阻效应元件,能够检测包含与基板的面垂直的方向的分量的磁场。
在此,将与磁传感器的基板的面平行的两个方向、即相互正交的两个方向定义为X方向及Y方向。一般而言,在设置有多个磁阻效应元件的磁传感器中,多个磁阻效应元件沿着X方向和Y方向的各个排列成格子状。磁阻效应元件的长边方向与X方向或Y方向一致。另外,在设置有多个软磁性体的磁传感器中,多个磁阻效应元件以沿着多个软磁性体的各个排列的方式各多个地配置。通常,磁阻效应元件的长边方向与软磁性体的长边方向一致。
在国际公开第2011/068146号中记载有在支撑体上设置了X轴磁传感器、Y轴磁传感器及Z轴磁传感器的地磁传感器。在该地磁传感器中,Z轴磁传感器具备磁阻效应元件和软磁性体。软磁性体将与Z轴平行的方向的垂直磁场分量转换成与Z轴垂直的方向的水平磁场分量,对磁阻效应元件赋予该水平磁场分量。磁阻效应元件和软磁性体分别具有在Y轴方向上较长的形状。
在中国专利申请公开第112946543A号说明书中记载有形成了向V轴方向延伸的斜面的磁场检测单元。在该磁场检测单元中,多个磁阻效应膜形成于斜面,并且分割成多个元件形成区域而配置。
一般而言,如软磁性体及倾斜面那样,具有用于使磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构的结构物变多时,难以高精度地形成磁阻效应元件等。因此,在具备上述结构物的磁传感器中,需要减少结构物那样的办法。但是,目前,对于这种办法未充分研究。
发明内容
本发明的目的在于,提供具备具有用于使磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构的结构物且可小型化的磁传感器。
本发明的磁传感器具备:多个电阻部,其由多个磁阻效应元件构成;多个结构物,其分别具有用于使多个磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构。多个磁阻效应元件分割成与多个电阻部对应的多个区域而配置。多个区域以沿着第一基准方向排列的方式配置。多个区域各自具有位于第一基准方向上的两端的第一端缘及第二端缘、和位于与第一基准方向正交的第二基准方向上的两端的第三端缘及第四端缘。第一端缘及第二端缘各自沿着第二基准方向延伸。多个结构物各自向与第一基准方向及第二基准方向的各个交叉的方向延伸。多个结构物各自相对于第一端缘或第二端缘所成的角度大于多个结构物各自相对于第三端缘或第四端缘所成的角度。多个结构物包含遍及多个区域中的至少两个区域延伸的结构物。
在本发明的磁传感器中,多个区域各自具有:第一端缘及第二端缘,其位于第一基准方向上的两端;第三端缘及第四端缘,其位于与第一基准方向正交的第二基准方向上的两端。多个结构物各自相对于第一端缘或第二端缘所成的角度大于多个结构物各自相对于第三端缘或第四端缘所成的角度。由此,根据本发明,能够实现可小型化的磁传感器。
本发明的其它目的、特征及优点根据以下的说明而变得充分清晰。
附图说明
图1是表示包含本发明的第一实施方式的磁传感器的磁传感器装置的立体图。
图2是表示图1所示的磁传感器装置的俯视图。
图3是表示图1所示的磁传感器装置的结构的功能框图。
图4是表示本发明的第一实施方式的第一检测电路的电路结构的电路图。
图5是表示本发明的第一实施方式的第二检测电路的电路结构的电路图。
图6是表示本发明的第一实施方式的第三检测电路的电路结构的电路图。
图7是表示本发明的第一实施方式的第一芯片的一部分的俯视图。
图8是表示本发明的第一实施方式的第一芯片的一部分的截面图。
图9是表示本发明的第一实施方式的第二芯片的一部分的俯视图。
图10是表示本发明的第一实施方式的第二芯片的一部分的截面图。
图11是表示本发明的第一实施方式的磁阻效应元件的侧视图。
图12是表示本发明的第一实施方式的元件配置区域的俯视图。
图13是表示本发明的第一实施方式的多个凸面的俯视图。
图14是表示本发明的第一实施方式的凸面、第一端缘及第四端缘的说明图。
图15是表示本发明的第一实施方式的第一区域的一部分中的多个磁阻效应元件的说明图。
图16是表示第一比较例的磁传感器中的多个凸面的俯视图。
图17是表示第二比较例的磁传感器中的一个凸面的俯视图。
图18是表示第三比较例的磁传感器中的多个凸面的俯视图。
图19是表示第四比较例的磁传感器中的第一区域的一部分中的多个磁阻效应元件的说明图。
图20是表示本发明的第一实施方式的磁传感器的第一变形例的元件配置区域的俯视图。
图21是表示本发明的第一实施方式的磁传感器的第二变形例的元件配置区域的俯视图。
图22是表示本发明的第二实施方式的元件配置区域的俯视图。
图23是表示第五比较例的磁传感器中的一个凸面的俯视图。
图24是表示本发明的第三实施方式的元件配置区域的俯视图。
图25是表示第六比较例的磁传感器中的一个凸面的俯视图。
图26是表示本发明的第四实施方式的多个凸面的俯视图。
图27是表示包含本发明的第五实施方式的磁传感器的磁传感器装置的结构的功能框图。
图28是表示本发明的第五实施方式的第一检测电路的电路结构的电路图。
图29是表示本发明的第五实施方式的第二检测电路的电路结构的电路图。
图30是表示本发明的第五实施方式的第三检测电路的电路结构的电路图。
图31是表示本发明的第五实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。
图32是表示本发明的第五实施方式的多个磁阻效应元件和多个磁轭的立体图。
图33是表示本发明的第五实施方式的多个磁阻效应元件和多个磁轭的侧视图。
图34是表示本发明的第五实施方式的多个磁轭的俯视图。
图35是表示包含本发明的第六实施方式的磁传感器的磁传感器装置的结构的功能框图。
图36是表示本发明的第六实施方式的第一检测电路的电路结构的电路图。
图37是表示本发明的第六实施方式的第二检测电路的电路结构的电路图。
图38是表示本发明的第六实施方式的第一芯片的一部分的俯视图。
图39是表示本发明的第六实施方式的第一芯片的一部分的截面图。
具体实施方式
[第一实施方式]
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细的说明。首先,参照图1~图3对包含本发明的第一实施方式的磁传感器的磁传感器装置的结构进行说明。图1是表示磁传感器装置100的立体图。图2是表示磁传感器装置100的俯视图。图3是表示磁传感器装置100的结构的功能框图。
磁传感器装置100具备本实施方式的磁传感器1。磁传感器1由第一芯片2和第二芯片3构成。磁传感器装置100还具备支撑第一及第二芯片2、3的支撑体4。第一芯片2、第二芯片3及支撑体4均具有长方体形状。支撑体4具有:作为上表面的基准平面4a、位于与基准平面4a相反侧的下表面、以及将基准平面4a和下表面连接的4个侧面。
在此,参照图1及图2对本实施方式的基准坐标系进行说明。基准坐标系是以磁传感器装置100为基准的坐标系,是由三个轴定义的正交坐标系。在基准坐标系中,定义X方向、Y方向、Z方向。X方向、Y方向、Z方向相互正交。在本实施方式中,特别是将与支撑体4的基准平面4a垂直的方向、即从支撑体4的下表面朝向基准平面4a的方向设为Z方向。另外,将与X方向相反的方向设为-X方向,将与Y方向相反的方向设为-Y方向,将与Z方向相反的方向设为-Z方向。定义基准坐标系的三个轴是与X方向平行的轴、与Y方向平行的轴、与Z方向平行的轴。
另外,将与X方向平行的方向设为第一基准方向Rx,将与Y方向平行的方向设为第二基准方向Ry。基准平面4a是与第一基准方向Rx及第二基准方向Ry平行的平面。此外,在本实施方式中,方便起见,将支撑体4的上表面设为基准平面。但是,本发明的基准平面只要是与第一基准方向Rx及第二基准方向Ry平行的平面,就不限定于支撑体4的上表面。
以下,将相对于基准位置处于Z方向的前方的位置称为“上方”,将相对于基准位置处于与“上方”相反侧的位置称为“下方”。另外,关于磁传感器装置100的构成要素,将位于Z方向的一端的面称为“上表面”,将位于-Z方向的一端的面称为“下表面”。另外,“从Z方向观察时”这样的表达是指从沿Z方向离开的位置观察对象物。
第一芯片2具有彼此位于相反侧的上表面2a及下表面和将上表面2a及下表面连接的4个侧面。第二芯片3具有彼此位于相反侧的上表面3a及下表面和将上表面3a及下表面连接的4个侧面。
第一芯片2以第一芯片2的下表面与支撑体4的基准平面4a相对的姿势安装在基准平面4a上。第二芯片3以第二芯片3的下表面与支撑体4的基准平面4a相对的姿势安装在基准平面4a上。第一芯片2和第二芯片3分别利用例如粘接剂6、7与支撑体4接合。
第一芯片2具有设置在上表面2a上的多个第一电极焊盘21。第二芯片3具有设置在上表面3a上的多个第二电极焊盘31。支撑体4具有设置在基准平面4a上的多个第三电极焊盘41。虽然未图示,但在磁传感器装置100中,多个第一电极焊盘21、多个第二电极焊盘31和多个第三电极焊盘41中对应的两个电极焊盘利用接合线相互连接。
磁传感器1具备第一检测电路10、第二检测电路20、以及第三检测电路30。第一芯片2包含第一检测电路10。第二芯片3包含第二检测电路20和第三检测电路30。
磁传感器装置100还具备处理器40。支撑体4包含处理器40。第一~第三检测电路10、20、30和处理器40经由多个第一电极焊盘21、多个第二电极焊盘31、多个第三电极焊盘41及多个接合线而连接。
第一~第三检测电路10、20、30各自包含多个磁检测元件,构成为检测对象磁场而生成至少一个检测信号。在本实施方式中,特别是多个磁检测元件为多个磁阻效应元件。以下,将磁阻效应元件记为MR元件。
处理器40构成为通过对第一~第三检测电路10、20、30生成的多个检测信号进行处理,而生成与规定的基准位置处的磁场的相互不同的三个方向的分量具有对应关系的第一检测值、第二检测值及第三检测值。在本实施方式中,特别是上述的相互不同的三个方向为与XY平面平行的两个方向和与Z方向平行的方向。处理器40例如由面向特定用途的集成电路(ASIC)构成。
接着,参照图3~图10对第一~第三检测电路10、20、30进行说明。图4是表示第一检测电路10的电路结构的电路图。图5是表示第二检测电路20的电路结构的电路图。图6是表示第三检测电路30的电路结构的电路图。图7是表示第一芯片2的一部分的俯视图。图8是表示第一芯片2的一部分的截面图。图9是表示第二芯片3的一部分的俯视图。图10是表示第二芯片3的一部分的截面图。
在此,如图7及图9所示,如下定义U方向和V方向。U方向是从X方向向-Y方向旋转的方向。V方向是从Y方向向X方向旋转的方向。在本实施方式中,特别是将U方向设为从X方向向-Y方向旋转α的方向,将V方向设为从Y方向向X方向旋转α的方向。此外,α是大于0°且小于90°的角度。在一个例子中,α为45°。另外,将与U方向相反的方向设为-U方向,将与V方向相反的方向设为-V方向。
另外,如图10所示,如下定义W1方向和W2方向。W1方向是从V方向向-Z方向旋转的方向。W2方向是从V方向向Z方向旋转的方向。在本实施方式中,特别是将W1方向设为从V方向向-Z方向旋转β的方向,将W2方向设为从V方向向Z方向旋转β的方向。此外,β是大于0°且小于90°的角度。另外,将与W1方向相反的方向设为-W1方向,将与W2方向相反的方向设为-W2方向。W1方向及W2方向分别与U方向正交。
第一检测电路10构成为,检测对象磁场的与U方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的至少一个第一检测信号。第二检测电路20构成为,检测对象磁场的与W1方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的至少一个第二检测信号。第三检测电路30构成为,检测对象磁场的与W2方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的至少一个第三检测信号。
如图4所示,第一检测电路10包含:电源端V1、接地端G1、信号输出端E11、E12、第一电阻部R11、第二电阻部R12、第三电阻部R13、以及第四电阻部R14。第一检测电路10的多个MR元件构成第一~第四电阻部R11、R12、R13、R14。
第一电阻部R11设置于电源端V1和信号输出端E11之间。第二电阻部R12设置于信号输出端E11和接地端G1之间。第三电阻部R13设置于信号输出端E12和接地端G1之间。第四电阻部R14设置于电源端V1和信号输出端E12之间。
如图5所示,第二检测电路20包含:电源端V2、接地端G2、信号输出端E21、E22、第一电阻部R21、第二电阻部R22、第三电阻部R23、以及第四电阻部R24。第二检测电路20的多个MR元件构成第一~第四电阻部R21、R22、R23、R24。
第一电阻部R21设置于电源端V2和信号输出端E21之间。第二电阻部R22设置于信号输出端E21和接地端G2之间。第三电阻部R23设置于信号输出端E22和接地端G2之间。第四电阻部R24设置于电源端V2和信号输出端E22之间。
如图6所示,第三检测电路30包含:电源端V3、接地端G3、信号输出端E31、E32、第一电阻部R31、第二电阻部R32、第三电阻部R33、以及第四电阻部R34。第三检测电路30的多个MR元件构成第一~第四电阻部R31、R32、R33、R34。
第一电阻部R31设置于电源端V3和信号输出端E31之间。第二电阻部R32设置于信号输出端E31和接地端G3之间。第三电阻部R33设置于信号输出端E32和接地端G3之间。第四电阻部R34设置于电源端V3和信号输出端E32之间。
对电源端V1~V3各自施加规定大小的电压或电流。接地端G1~G3各自接地。
以下,将第一检测电路10的多个MR元件称为多个第一MR元件50A,将第二检测电路20的多个MR元件称为多个第二MR元件50B,将第三检测电路30的多个MR元件称为多个第三MR元件50C。第一~第三检测电路10、20、30是磁传感器1的构成要素,因此,也可以说磁传感器1包含多个第一MR元件50A、多个第二MR元件50B及多个第三MR元件50C。另外,对任意的MR元件标注符号50表示。
图11是表示MR元件50的侧视图。MR元件50可以是自旋阀型的MR元件,也可以是AMR(各向异性磁阻效应)元件。在本实施方式中,特别是MR元件50为自旋阀型的MR元件。MR元件50具有:具有方向被固定的磁化的磁化固定层52、具有方向可根据对象磁场的方向而变化的磁化的自由层54、配置于磁化固定层52和自由层54之间的间隙层53。MR元件50可以是TMR(隧道磁阻效应)元件,也可以是GMR(巨磁阻效应)元件。在TMR元件中,间隙层53为隧道势垒层。在GMR元件中,间隙层53为非磁性导电层。在MR元件50中,电阻值根据自由层54的磁化的方向相对于磁化固定层52的磁化的方向所成的角度而变化,在该角度为0°时,电阻值成为最小值,在角度为180°时,电阻值成为最大值。在各MR元件50中,自由层54具有易磁化轴方向成为与磁化固定层52的磁化的方向正交的方向的形状各向异性。此外,作为对自由层54设定规定方向的易磁化轴的装置,也能够使用对自由层54施加偏置磁场的磁体。
MR元件50还具有反铁磁性层51。反铁磁性层51、磁化固定层52、间隙层53及自由层54被依次层叠。反铁磁性层51由反铁磁性材料构成,在与磁化固定层52之间产生交换耦合,固定磁化固定层52的磁化的方向。此外,磁化固定层52也可以是所谓的自钉扎型的固定层(Synthetic Ferri Pinned(合成铁钉扎)层,SFP层)。自钉扎型的固定层具有层叠了铁磁性层、非磁性中间层及铁磁性层的层叠铁结构,使两个铁磁性层反铁磁性地耦合而成。在磁化固定层52为自钉扎型固定层的情况下,也可以省略反铁磁性层51。
此外,MR元件50中的层51~54的配置也可以与图11所示的配置上下相反。
在图4~图6中,实心箭头表示MR元件50的磁化固定层52的磁化的方向。另外,空心箭头表示不对MR元件50施加对象磁场时的、MR元件50的自由层54的磁化的方向。
在图4所示的例子中,第一及第三电阻部R11、R13各自中的磁化固定层52的磁化的方向为U方向。第二及第四电阻部R12、R14各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-U方向。另外,多个第一MR元件50A各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与V方向平行的方向的形状各向异性。在不对第一MR元件50A施加对象磁场的情况下,第一及第二电阻部R11、R12各自中的自由层54的磁化的方向为V方向。在上述的情况下,第三及第四电阻部R13、R14各自中的自由层54的磁化的方向为-V方向。
在图5所示的例子中,第一及第三电阻部R21、R23各自中的磁化固定层52的磁化的方向为W1方向。第二及第四电阻部R22、R24各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-W1方向。另外,多个第二MR元件50B各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与U方向平行的方向的形状各向异性。在不对第二MR元件50B施加对象磁场的情况下,第一及第二电阻部R21、R22各自中的自由层54的磁化的方向为U方向。第三及第四电阻部R23、R24各自中的自由层54的磁化的方向在上述情况下为-U方向。
在图6所示的例子中,第一及第三电阻部R31、R33各自中的磁化固定层52的磁化的方向为W2方向。第二及第四电阻部R32、R34各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-W2方向。另外,多个第三MR元件50C各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与U方向平行的方向的形状各向异性。在不对第三MR元件50C施加对象磁场的情况下,第一及第二电阻部R31、R32各自中的自由层54的磁化的方向为U方向。第三及第四电阻部R33、R34各自中的自由层54的磁化的方向在上述情况下为-U方向。
磁传感器1包含磁场产生器,该磁场产生器构成为对多个第一MR元件50A、多个第二MR元件50B、以及多个第三MR元件50C各自的自由层54施加规定方向的磁场。在本实施方式中,磁场产生器包含:对第一MR元件50A各自的自由层54施加规定方向的磁场的第一线圈70、对多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C各自的自由层54施加规定方向的磁场的第二线圈80。第一芯片2包含第一线圈70。第二芯片3包含第二线圈80。
此外,从MR元件50的制作精度等观点来看,磁化固定层52的磁化的方向和自由层54的易磁化轴的方向也可以从上述的方向稍微错开。另外,磁化固定层52的磁化也可以构成为包含以上述的方向为主分量的磁化分量。在该情况下,磁化固定层52的磁化的方向成为上述的方向或大致上述的方向。
以下,详细地说明第一芯片2和第二芯片3的具体的结构。首先,参照图7及图8对第一芯片2的结构进行说明。图8表示图7中以8-8线表示的位置的截面的一部分。
第一芯片2包含:具有上表面201a的基板201、绝缘层202、203、204、207、208、209、210、多个下部电极61A、多个上部电极62A、多个下部线圈要素71、以及多个上部线圈要素72。基板201的上表面201a设为与XY平面平行。Z方向也是与基板201的上表面201a垂直的一方向。此外,线圈要素是线圈的绕阻的一部分。
绝缘层202配置在基板201之上。多个下部线圈要素71配置在绝缘层202之上。绝缘层203在绝缘层202之上配置于多个下部线圈要素71的周围。绝缘层204配置在多个下部线圈要素71及绝缘层203之上。
多个下部电极61A配置在绝缘层204之上。绝缘层207在绝缘层204之上配置于多个下部电极61A的周围。多个第一MR元件50A配置在多个下部电极61A之上。绝缘层208在多个下部电极61A及绝缘层207之上配置于多个第一MR元件50A的周围。多个上部电极62A配置在多个第一MR元件50A及绝缘层208之上。绝缘层209在绝缘层208之上配置于多个上部电极62A的周围。
绝缘层210配置在多个上部电极62A及绝缘层209之上。多个上部线圈要素72配置在绝缘层210之上。第一芯片2也可以还包含覆盖多个上部线圈要素72及绝缘层210的未图示的绝缘层。此外,在图7中,示出第一芯片2的构成要素中的、绝缘层204、多个第一MR元件50A及多个上部线圈要素72。
基板201的上表面201a与XY平面平行,多个下部电极61A各自的上表面也与XY平面平行。另外,基准平面4a与XY平面平行。因此,在上述的状态下,可以说多个第一MR元件50A配置在与基准平面4a平行的平面之上。
如图7所示,多个第一MR元件50A以在U方向和V方向上分别各多个地排列的方式排列。多个第一MR元件50A利用多个下部电极61A和多个上部电极62A串联连接。
在此,参照图11详细地说明多个第一MR元件50A的连接方法。在图11中,符号61表示与任意的MR元件50对应的下部电极,符号62表示与任意的MR元件50对应的上部电极。如图11所示,各个下部电极61具有细长的形状。在下部电极61的长边方向上相邻的两个下部电极61之间形成有间隙。在下部电极61的上表面上,在长边方向的两端的附近分别配置有MR元件50。另外,各个上部电极62具有细长的形状,将配置于在下部电极61的长边方向上相邻的两个下部电极61上而相邻的两个MR元件50彼此电连接。
虽然未图示,但位于排列成一列的多个MR元件50的列的一端的一个MR元件50与位于在与下部电极61的长边方向交叉的方向上相邻的其它的多个MR元件50的列的一端的另一个MR元件50连接。该两个MR元件50利用未图示的电极相互连接。未图示的电极也可以是将两个MR元件50的下表面彼此或上表面彼此连接的电极。
在图11所示的MR元件50为第一MR元件50A的情况下,图11所示的下部电极61与下部电极61A对应,图11所示的上部电极62与上部电极62A对应。另外,在该情况下,下部电极61的长边方向成为与V方向平行的方向。
多个上部线圈要素72各自向与Y方向平行的方向延伸。另外,多个上部线圈要素72以在X方向上排列的方式排列。在本实施方式中,特别是在从Z方向观察时,两个上部线圈要素72与多个第一MR元件50A的各个重叠。
多个下部线圈要素71各自向与Y方向平行的方向延伸。另外,多个下部线圈要素71以在X方向上排列的方式排列。多个下部线圈要素71的形状及排列可以与多个上部线圈要素72的形状及排列相同,也可以不同。
在图7及图8所示的例子中,多个下部线圈要素71和多个上部线圈要素72以构成对多个第一MR元件50A各自的自由层54施加与X方向平行的方向的磁场的第一线圈70的方式电连接。另外,第一线圈70也可以构成为,例如能够对第一及第二电阻部R11、R12中的自由层54施加X方向的磁场,且对第三及第四电阻部R13、R14中的自由层54施加-X方向的磁场。另外,第一线圈70也可以被处理器40控制。
接着,参照图9及图10对第二芯片3的结构进行说明。图10表示图9中以10-10线表示的位置的截面的一部分。
第二芯片3包含:具有上表面301a的基板301、绝缘层302、303、304、305、307、308、309、310、多个下部电极61B、多个下部电极61C、多个上部电极62B、多个上部电极62C、多个下部线圈要素81、以及多个上部线圈要素82。基板301的上表面301a设为与XY平面平行。Z方向也是与基板301的上表面301a垂直的一方向。
绝缘层302配置在基板301之上。多个下部线圈要素81配置在绝缘层302之上。绝缘层303在绝缘层302之上配置于多个下部线圈要素81的周围。绝缘层304、305依次层叠在多个下部线圈要素81及绝缘层303之上。
多个下部电极61B和多个下部电极61C配置在绝缘层305之上。绝缘层307在绝缘层305之上配置于多个下部电极61B的周围和多个下部电极61C的周围。多个第二MR元件50B配置在多个下部电极61B之上。多个第三MR元件50C配置在多个下部电极61C之上。绝缘层308在多个下部电极61B、多个下部电极61C及绝缘层307之上配置于多个第二MR元件50B的周围和多个第三MR元件50C的周围。多个上部电极62B配置在多个第二MR元件50B及绝缘层308之上。多个上部电极62C配置在多个第三MR元件50C及绝缘层308之上。绝缘层309在绝缘层308之上配置于多个上部电极62B的周围和多个上部电极62C的周围。
绝缘层310配置在多个上部电极62B、多个上部电极62C及绝缘层309之上。多个上部线圈要素82配置在绝缘层310之上。第二芯片3也可以还包含覆盖多个上部线圈要素82及绝缘层310的未图示的绝缘层。
第二芯片3包含支撑多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C的支撑部件。支撑部件具有相对于基板301的上表面301a倾斜的至少一个倾斜面。在本实施方式中,特别是支撑部件由绝缘层305构成。此外,在图9中,示出第二芯片3的构成要素中的、绝缘层305、多个第二MR元件50B、多个第三MR元件50C及多个上部线圈要素82。
绝缘层305具有分别向远离基板301的上表面301a的方向(Z方向)伸出的多个凸面305c。多个凸面305c各自向与U方向平行的方向延伸。凸面305c的整体形状是使图10所示的凸面305c的三角形形状沿着与U方向平行的方向移动而成的三角屋顶形状。另外,多个凸面305c沿与V方向平行的方向排列。
在此,着眼于多个凸面305c中的任意的一个凸面305c。凸面305c包含第一倾斜面305a和第二倾斜面305b。第一倾斜面305a是构成凸面305c的V方向侧的一部分的面。第二倾斜面305b是构成凸面305c的-V方向侧的一部分的面。
基板301的上表面301a与XY平面平行。另外,基准平面4a与XY平面平行。第一倾斜面305a和第二倾斜面305b各自相对于基板301的上表面301a及基准平面4a的各个倾斜。第二倾斜面305b朝向与第一倾斜面305a不同的方向。在与基板301的上表面301a垂直的VZ截面上,第一倾斜面305a和第二倾斜面305b的间隔随着远离基板301的上表面301a而变小。
在本实施方式中,存在多个凸面305c,因此,第一倾斜面305a和第二倾斜面305b也分别存在多个。绝缘层305具有多个第一倾斜面305a和多个第二倾斜面305b。
多个下部电极61B配置在多个第一倾斜面305a之上。多个下部电极61C配置在多个第二倾斜面305b之上。如上所述,第一倾斜面305a和第二倾斜面305b各自相对于基板301的上表面301a即XY平面倾斜,因此,多个下部电极61B各自的上表面和多个下部电极61C各自的上表面也相对于XY平面倾斜。另外,基准平面4a与XY平面平行。因此,可以说多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C配置在相对于基准平面4a倾斜的倾斜面上。绝缘层305是用于以相对于基准平面4a倾斜的方式支撑多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C的各个的部件。
多个第一倾斜面305a各自的至少一部分也可以是与U方向和W1方向平行的平面。多个第二倾斜面305b各自的至少一部分也可以是与U方向和W2方向平行的平面。
另外,凸面305c也可以是使曲线形状(拱形状)沿着与U方向平行的方向移动而成的半圆筒状的曲面。在该情况下,第一倾斜面305a成为曲面。第二MR元件50B沿着曲面(第一倾斜面305a)弯曲。即使在该情况下,方便起见,第二MR元件50B的磁化固定层52的磁化的方向也如上所述定义为直线性的方向。同样,第二倾斜面305b成为曲面。第三MR元件50C沿着曲面(第二倾斜面305b)弯曲。即使在该情况下,方便起见,第三MR元件50C的磁化固定层52的磁化的方向也如上所述定义为直线性的方向。
虽然未图示,但绝缘层305还具有存在于多个凸面305c的周围的平坦面。多个凸面305c也可以在Z方向上从平坦面突出。另外,多个凸面305c也可以以在相邻的两个凸面305c之间形成有平坦面的方式,隔开规定的间隔而配置。或者,绝缘层305也可以具有从平坦面向-Z方向凹下的槽部。在该情况下,多个凸面305c也可以存在于槽部内。
如图9所示,多个第二MR元件50B以在U方向和V方向上分别各多个地排列的方式排列。在一个第一倾斜面305a之上,多个第二MR元件50B排列成一列。同样,多个第三MR元件50C以在U方向和V方向上分别各多个地排列的方式排列。在一个第二倾斜面305b之上,多个第三MR元件50C排列成一列。在本实施方式中,多个第二MR元件50B的列和多个第三MR元件50C的列在与V方向平行的方向上交替排列。
多个第二MR元件50B利用多个下部电极61B和多个上部电极62B串联连接。上述的关于多个第一MR元件50A的连接方法的说明也适用于多个第二MR元件50B的连接方法。在图11所示的MR元件50为第二MR元件50B的情况下,图11所示的下部电极61与下部电极61B对应,图11所示的上部电极62与上部电极62B对应。另外,在该情况下,下部电极61的长边方向成为与U方向平行的方向。
同样,多个第三MR元件50C利用多个下部电极61C和多个上部电极62C串联连接。上述的关于多个第一MR元件50A的连接方法的说明也适用于多个第三MR元件50C的连接方法。在图11所示的MR元件50为第三MR元件50C的情况下,图11所示的下部电极61与下部电极61C对应,图11所示的上部电极62与上部电极62C对应。另外,在该情况下,下部电极61的长边方向成为与U方向平行的方向。
多个上部线圈要素82各自向与Y方向平行的方向延伸。另外,多个上部线圈要素82以沿X方向排列的方式排列。在本实施方式中,特别是从Z方向观察时,两个上部线圈要素82与多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C的各个重叠。
多个下部线圈要素81各自向与Y方向平行的方向延伸。另外,多个下部线圈要素81以沿X方向排列的方式排列。多个下部线圈要素81的形状及排列可以与多个上部线圈要素82的形状及排列相同,也可以不同。
在图9及图10所示的例子中,多个下部线圈要素81和多个上部线圈要素82以构成对多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C各自的自由层54施加与X方向平行的方向的磁场的第二线圈80的方式电连接。另外,第二线圈80也可以构成为,例如能够对第二检测电路20的第一及第二电阻部R21、R22和第三检测电路30的第一及第二电阻部R31、R32中的自由层54施加X方向的磁场,且对第二检测电路20的第三及第四电阻部R23、R24和第三检测电路30的第三及第四电阻部R33、R34中的自由层54施加-X方向的磁场。另外,第二线圈80也可以被处理器40控制。
接着,参照图12对多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C的配置进行说明。图12是表示元件配置区域的俯视图。第二芯片3具有用于配置多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C的元件配置区域A0。第二芯片3是磁传感器1的构成要素,因此,也可以说磁传感器1具有元件配置区域A0。在本实施方式中,将元件配置区域A0及下述的多个区域定义为与XY平面平行的平面区域。从Z方向观察时,多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C与元件配置区域A0重叠。在本实施方式中,方便起见,元件配置区域A0设为处于绝缘层305的上表面之上。
元件配置区域A0的面积相对于第二芯片3的上表面3a的面积的比例为2%以上。该比例可以在10~90%的范围内,也可以在45~75%的范围内。另外,元件配置区域A0中,第一基准方向Rx上的尺寸也可以大于第二基准方向Ry上的尺寸。
元件配置区域A0包含第一区域A1、第二区域A2、第三区域A3、以及第四区域A4。第一区域A1是与第一电阻部R21、R31对应的区域。第二区域A2是与第二电阻部R22、R32对应的区域。第三区域A3是与第三电阻部R23、R33对应的区域。第四区域A4是与第四电阻部R24、R34对应的区域。第一~第四区域A1~A4各自的第一基准方向Rx上的尺寸也可以大于第二基准方向Ry上的尺寸。
多个第二MR元件50B分割成第一~第四区域A1~A4而配置。构成第一电阻部R21的第二MR元件50B配置于第一区域A1。构成第二电阻部R22的第二MR元件50B配置于第二区域A2。构成第三电阻部R23的第二MR元件50B配置于第三区域A3。构成第四电阻部R24的第二MR元件50B配置于第四区域A4。
多个第三MR元件50C分割成第一~第四区域A1~A4而配置。构成第一电阻部R31的第三MR元件50C配置于第一区域A1。构成第二电阻部R32的第三MR元件50C配置于第二区域A2。构成第三电阻部R33的第三MR元件50C配置于第三区域A3。构成第四电阻部R34的第三MR元件50C配置于第四区域A4。
接着,参照图12对第一~第四区域A1~A4的配置进行说明。第一~第四区域A1~A4以沿着第一基准方向Rx排列的方式配置。在图12所示的例子中,第一~第四区域A1~A4从元件配置区域A0的-X方向侧的端缘向元件配置区域A0的X方向侧的端缘,按区域A2、A3、A1、A4的顺序排列。但是,在本发明中,第一~第四区域A1~A4的配置的顺序不限于该例。
在图12中,标注符号C1的点表示从Z方向观察时的第一区域A1的重心。标注符号C2的点表示从Z方向观察时的第二区域A2的重心。标注符号C3的点表示从Z方向观察时的第三区域A3的重心。标注符号C4的点表示从Z方向观察时的第四区域A4的重心。
第一区域A1的重心C1和第四区域A4的重心C4在第二基准方向Ry上相互错开。在图12所示的例子中,第二基准方向Ry上的第四区域A4的重心C4的位置相对于第二基准方向Ry上的第一区域A1的重心C1的位置处于-Y方向的前方。第一区域A1的重心C1和第四区域A4的重心C4也可以以多个凸面305c中的相邻的两个凸面305c的第二基准方向Ry上的间隔错开。
第二区域A2的重心C2和第三区域A3的重心C3在第二基准方向Ry上相互错开。在图12所示的例子中,第二基准方向Ry上的第三区域A3的重心C3的位置相对于第二基准方向Ry上的第二区域A2的重心C2的位置处于-Y方向的前方。第二区域A2的重心C2和第三区域A3的重心C3也可以以多个凸面305c中的相邻的两个凸面305c的第二基准方向Ry上的间隔错开。
第三区域A3相对于第二区域A2错开的方向也可以与第四区域A4相对于第一区域A1错开的方向相同。另外,第三区域A3相对于第二区域A2的错开量可以与第四区域A4相对于第一区域A1的错开量相同,也可以不同。另外,第二基准方向Ry上的第二区域A2的重心C2的位置可以与第二基准方向Ry上的第一区域A1的重心C1的位置相同,也可以不同。另外,第二基准方向Ry上的第四区域A4的重心C4的位置可以与第二基准方向Ry上的第三区域A3的重心C3的位置相同,也可以不同。
接着,参照图12对第一~第四区域A1~A4各自的形状进行说明。在此,以第一区域A1为例进行说明。第一区域A1具有位于第一基准方向Rx上的两端的第一端缘A1a及第二端缘A1b、和位于第二基准方向Ry上的两端的第三端缘A1c及第四端缘A1d。第一端缘A1a位于第一区域A1中的-X方向侧的一端。第二端缘A1b位于第一区域A1中的X方向侧的一端。第三端缘A1c位于第一区域A1中的-Y方向侧的一端。第四端缘A1d位于第一区域A1中的Y方向侧的一端。
第一端缘A1a及第二端缘A1b各自沿着第二基准方向Ry延伸。第三端缘A1c及第四端缘A1d各自沿着与第一基准方向Rx及第二基准方向Ry的各个交叉且与基准平面4a平行的第三基准方向延伸。在本实施方式中,特别是第三基准方向为与X方向和U方向之间的一方向平行的方向。第一端缘A1a和第三端缘A1c所成的角度、第二端缘A1b和第四端缘A1d所成的角度均为钝角。第一端缘A1a和第四端缘A1d所成的角度、第二端缘A1b和第三端缘A1c所成的角度均为锐角。
在此,对第一~第四端缘A1a~A1d的定义进行说明。如图10所示,在第一区域A1中,由分别沿着第二基准方向Ry排列成一列的多个MR元件50(多个第二MR元件50B及多个第三MR元件50C)构成的多个元件列沿着第一基准方向Rx排列多个。第一端缘A1a的至少一部分也可以与由第一区域A1中位于最靠-X方向侧的元件列中所含的多个MR元件50定义的第一线一致。第一线是使以最短的长度连结上述的多个MR元件50的线以从Z方向观察时不与该多个MR元件50重叠的方式向多个MR元件50的-X方向侧移动的线。第一线与第二基准方向Ry平行。第一端缘A1a实质上表示上述的多个MR元件50的位置。
第二端缘A1b的至少一部分也可以与由第一区域A1中位于最靠X方向侧的元件列中所含的多个MR元件50定义的第二线一致。第二线是使以最短的长度连结上述的多个MR元件50的线以从Z方向观察时不与该多个MR元件50重叠的方式向多个MR元件50的X方向侧移动的线。第二线与第二基准方向Ry平行。第二端缘A1b实质上表示上述的多个MR元件50的位置。
第三端缘A1c的至少一部分也可以与由多个元件列各自中位于最靠-Y方向侧的多个MR元件50定义的第三线一致。第三线是使以最短的长度连结上述的多个MR元件50的线以从Z方向观察时不与该多个MR元件50重叠的方式向多个MR元件50的-Y方向侧移动的线。第三线与第三基准方向平行。第三端缘A1c实质上表示上述的多个MR元件50的位置。
第四端缘A1d的至少一部分也可以与由多个元件列各自中位于最靠Y方向侧的多个MR元件50定义的第四线一致。第四线是使以最短的长度连结上述的多个MR元件50的线以从Z方向观察时不与该多个MR元件50重叠的方式向多个MR元件50的Y方向侧移动的线。第四线与第三基准方向平行。第四端缘A1d实质上表示上述的多个MR元件50的位置。
第三端缘A1c的一端部可以与第一端缘A1a的一端部直接连接,也可以经由将第三端缘A1c的一端部和第一端缘A1a的一端部连接的第五端缘而连接。第三端缘A1c的另一端部可以与第二端缘A1b的一端部直接连接,也可以经由将第三端缘A1c的另一端部和第二端缘A1b的一端部连接的第六端缘而连接。第四端缘A1d的一端部可以与第一端缘A1a的另一端部直接连接,也可以经由将第四端缘A1d的一端部和第一端缘A1a的另一端部连接的第七端缘而连接。第四端缘A1d的另一端部可以与第二端缘A1b的另一端部直接连接,也可以经由将第四端缘A1d的另一端部和第二端缘A1b的另一端部连接的第八端缘而连接。第五~第八端缘各自也可以向与第一基准方向Rx、第二基准方向Ry及第三基准方向的各个交叉的方向延伸。
第一区域A1可以是仅由第一~第四端缘A1a~A1d包围的区域,也可以是除了第一~第四端缘A1a~A1d之外,还被第五~第八端缘中的至少一个包围的区域。
第二区域A2具有第一端缘A2a、第二端缘A2b、第三端缘A2c、以及第四端缘A2d。关于第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明也适用于第二区域A2的第一~第四端缘A2a~A2d。如果将第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明中的、第一区域A1以及第一~第四端缘A1a~A1d分别置换成第二区域A2以及第一~第四端缘A2a~A2d,则成为关于第二区域A2的第一~第四端缘A2a~A2d的说明。此外,第二区域A2中的第三基准方向可以是与第一区域A1中的第三基准方向相同的方向,也可以不是相同的方向。
第三区域A3具有第一端缘A3a、第二端缘A3b、第三端缘A3c、以及第四端缘A3d。关于第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明也适用于第三区域A3的第一~第四端缘A3a~A3d。如果将第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明中的、第一区域A1以及第一~第四端缘A1a~A1d分别置换成第三区域A3以及第一~第四端缘A3a~A3d,则成为关于第三区域A3的第一~第四端缘A3a~A3d的说明。此外,第三区域A3中的第三基准方向可以是与第一区域A1中的第三基准方向相同的方向,也可以不是相同的方向。
第四区域A4具有第一端缘A4a、第二端缘A4b、第三端缘A4c、以及第四端缘A4d。关于第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明也适用于第四区域A4的第一~第四端缘A4a~A4d。如果将第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的说明中的、第一区域A1以及第一~第四端缘A1a~A1d分别置换成第四区域A4以及第一~第四端缘A4a~A4d,则成为关于第四区域A4的第一~第四端缘A4a~A4d的说明。此外,第四区域A4中的第三基准方向可以是与第一区域A1中的第三基准方向相同的方向,也可以不是相同的方向。
接着,对第一芯片2的元件配置区域进行说明。虽然未图示,但第一芯片2具有用于配置多个第一MR元件50A的元件配置区域。在本实施方式中,将第一芯片2的元件配置区域及下述的多个区域定义为与XY平面平行的平面区域。从Z方向观察时,多个第一MR元件50A与第一芯片2的元件配置区域重叠。在本实施方式中,方便起见,第一芯片2的元件配置区域设为处于绝缘层204的上表面之上。
元件配置区域的面积相对于第一芯片2的上表面2a的面积的比例为2%以上。该比例可以在10~90%的范围内,也可以在45~75%的范围内。
第一芯片2的元件配置区域包含与第一电阻部R11对应的第一区域、与第二电阻部R12对应的第二区域、与第三电阻部R13对应的第三区域、与第四电阻部R14对应的第四区域。多个第一MR元件50A分割成第一~第四区域而配置。构成第一电阻部R11的第一MR元件50A配置于第一区域。构成第二电阻部R12的第一MR元件50A配置于第二区域。构成第三电阻部R13的第一MR元件50A配置于第三区域。构成第四电阻部R14的第一MR元件50A配置于第四区域。
接着,对多个凸面305c进行详细的说明。磁传感器1具备分别具有用于使多个MR元件50检测对象磁场的特定的分量的结构的多个结构物。在本实施方式中,多个第二MR元件50B在多个第一倾斜面305a各自之上各多个地配置。为了使多个第二MR元件50B检测对象磁场的与W1方向平行的方向的分量,多个第一倾斜面305a各自具有相对于上表面301a及基准平面4a倾斜的结构。因此,多个第一倾斜面305a与本发明的“多个结构物”对应。
另外,在本实施方式中,多个第三MR元件50C在多个第二倾斜面305b各自之上各多个地配置。为了使多个第三MR元件50C检测对象磁场的与W2方向平行的方向的分量,多个第二倾斜面305b各自具有相对于上表面301a即基准平面4a倾斜的结构。因此,多个第二倾斜面305b与本发明的“多个结构物”对应。
另外,多个凸面305c各自包含第一倾斜面305a和第二倾斜面305b。因此,多个凸面305c也与本发明的“多个结构物”对应。以下,以多个凸面305c为例对本发明的“多个结构物”的特征进行说明。
图13是表示多个凸面305c的俯视图。此外,在图13中,方便起见,隔开相邻的两个凸面305c的间隔。在图13中还示出第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4。多个凸面305c存在于第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4,但不存在于第一芯片2的元件配置区域的第一~第四区域。
多个凸面305c各自向与第一基准方向Rx构成90°以外的角度地交叉的方向延伸。在本实施方式中,特别是多个凸面305c各自向与U方向平行的方向延伸。另外,多个凸面305c包含遍及第一~第四区域A1~A4中的至少两个区域延伸的凸面305c。多个凸面305c还包含仅延伸到第一~第四区域A1~A4中的一个区域的凸面305c。
以下,对多个凸面305c和第一~第四区域A1~A4的关系进行更详细的说明。多个凸面305c包含仅延伸到第二区域A2的凸面305c和仅延伸到第四区域A4的凸面305c。多个凸面305c还包含:遍及第二及第三区域A2、A3延伸但未延伸到第一及第四区域A1、A4的凸面305c;遍及第一及第四区域A1、A4延伸但未延伸到第二及第三区域A2、A3的凸面305c。多个凸面305c还包含:遍及第一~第三区域A1~A3延伸但未延伸到第四区域A4的凸面305c;遍及第一、第三及第四区域A1、A3、A4延伸但未延伸到第二区域A2的凸面305c。多个凸面305c还包含遍及第一~第四区域A1~A4延伸的凸面305c。
另外,凸面305c具有位于凸面305c的长边方向的两端的第一端部及第二端部。多个凸面305c各自的第一端部和第二端部不存在于第一~第四区域A1~A4各自的内部、以及第一~第四区域A1~A4中的相邻的两个区域之间。
图14是表示一个凸面305c和第一区域A1的第一及第四端缘A1a、A1d的说明图。在此,如下定义凸面305c相对于第一端缘A1a所成的角度θ1和凸面305c相对于第四端缘A1d所成的角度θ2。凸面305c具有作为凸面305c的-V方向侧的端部的第三端部305c1和作为凸面305c的V方向侧的端部的第四端部305c2。在本实施方式中,将第三端部305c1相对于第一端缘A1a所成的角度(锐角)设为角度θ1,将第四端部305c2相对于第四端缘A1d所成的角度(锐角)设为角度θ2。
角度θ1大于角度θ2。角度θ1也可以在43°~47°的范围内。角度θ2也可以小于45°,且在38°~42°的范围内。另外,角度θ1和角度θ2的和也可以在81°~89°的范围内。
另外,在本实施方式中,将第三端部305c1相对于第二端缘A1b所成的角度(锐角)设为凸面305c相对于第二端缘A1b所成的角度,将第四端部305c2相对于第三端缘A1c所成的角度(锐角)设为凸面305c相对于第三端缘A1c所成的角度。凸面305c相对于第二端缘A1b所成的角度也可以与角度θ1相等。凸面305c相对于第三端缘A1c所成的角度也可以与角度θ2相等。凸面305c相对于第一端缘A1a或第二端缘A1b所成的角度(角度θ1)大于凸面305c相对于第三端缘A1c或第四端缘A1d所成的角度(角度θ2)。
此外,在本实施方式中,第一倾斜面305a或第二倾斜面305b相对于第一~第四端缘A1a~A1d各自所成的角度设为与凸面305c相对于第一~第四端缘A1a~A1d各自所成的角度相等。
至此为止,关注于一个凸面305c说明了凸面305c和第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的关系。上述的说明也适用于其它的多个凸面305c。另外,多个凸面305c和第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的关系也适用于多个凸面305c和第二区域A2的第一~第四端缘A2a~A2d的关系、多个凸面305c和第三区域A3的第一~第四端缘A3a~A3d的关系、以及多个凸面305c和第四区域A4的第一~第四端缘A4a~A4d的关系。
接着,参照图15对第一区域A1中的多个MR元件50(多个第二MR元件50B及多个第三MR元件50C)的配置进行说明。图15是表示第一区域A1的一部分中的多个MR元件的说明图。
多个MR元件50各自具有在与第一基准方向Rx、第二基准方向Ry及第三基准方向均不同的方向上较长的形状。在本实施方式中,特别是多个MR元件50各自具有在与U方向平行的方向上较长的形状。
如图15所示,在第一区域A1中,多个MR元件50被配置为,沿着第二基准方向Ry各多个地排列成一列且沿着与第一区域A1内的多个MR元件50各自的长边方向平行的方向即与U方向平行的方向各多个地排列成一列。
在本实施方式中,将任意的两个MR元件50的间隔以从Z方向观察时的一MR元件50的重心与从Z方向观察时的另一MR元件50的重心的间隔表示。如图15所示,将在与第一区域A1内的MR元件50的长边方向平行的方向即与U方向平行的方向上相邻的两个MR元件50的、第一基准方向Rx上的间隔以记号Dx0表示。另外,将在与U方向平行的方向上相邻的两个MR元件50的、第二基准方向Ry上的间隔以记号Dy0表示。间隔Dx0可以与间隔Dy0相等,也可以与间隔Dy0不同。
另外,将在第二基准方向Ry上相邻的两个MR元件50的间隔以记号Dy1表示。在本实施方式中,间隔Dy1小于间隔Dy0。
接着,对第一~第三检测信号进行说明。首先,参照图4对第一检测信号进行说明。当对象磁场的与U方向平行的方向的分量的强度变化时,第一检测电路10的电阻部R11~R14各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R11、R13的电阻值增加而电阻部R12、R14的电阻值减少,或随着电阻部R11、R13的电阻值减少而电阻部R12、R14的电阻值增加。由此,信号输出端E11、E12各自的电位变化。第一检测电路10构成为将与信号输出端E11的电位对应的信号作为第一检测信号S11生成,将与信号输出端E12的电位对应的信号作为第一检测信号S12生成。
接着,参照图5对第二检测信号进行说明。当对象磁场的与W1方向平行的方向的分量的强度变化时,第二检测电路20的电阻部R21~R24各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R21、R23的电阻值增加而电阻部R22、R24的电阻值减少,或随着电阻部R21、R23的电阻值减少而电阻部R22、R24的电阻值增加。由此,信号输出端E21、E22各自的电位变化。第二检测电路20构成为将与信号输出端E21的电位对应的信号作为第二检测信号S21生成,将与信号输出端E22的电位对应的信号作为第二检测信号S22生成。
接着,参照图6对第三检测信号进行说明。当对象磁场的与W2方向平行的方向的分量的强度变化时,第三检测电路30的电阻部R31~R34各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R31、R33的电阻值增加,电阻部R32、R34的电阻值减少,或随着电阻部R31、R33的电阻值减少而电阻部R32、R34的电阻值增加。由此,信号输出端E31、E32各自的电位变化。第三检测电路30构成为将与信号输出端E31的电位对应的信号作为第三检测信号S31生成,将与信号输出端E32的电位对应的信号作为第三检测信号S32生成。
接着,对处理器40的动作进行说明。处理器40构成为基于第一检测信号S11、S12生成第一检测值。第一检测值是与对象磁场的与U方向平行的方向的分量对应的检测值。以下,将第一检测值以记号Su表示。
在本实施方式中,处理器40通过包含求取第一检测信号S11与第一检测信号S12的差S11-S12的运算,生成第一检测值Su。第一检测值Su可以是差S11-S12其本身,也可以是对差S11-S12施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。
处理器40构成为还基于第二检测信号S21、S22及第三检测信号S31、S32,生成第二检测值和第三检测值。第二检测值是与对象磁场的平行于V方向的方向的分量对应的检测值。第三检测值是与对象磁场的平行于Z方向的方向的分量对应的检测值。以下,用记号Sv表示第二检测值,用记号Sz表示第三检测值。
处理器40例如如下所述生成第二及第三检测值Sv、Sz。处理器40首先通过包含求取第二检测信号S21与第二检测信号S22的差S21-S22的运算,生成值S1,并且通过包含求取第三检测信号S31与第三检测信号S32的差S31-S32的运算,生成值S2。接着,处理器40使用下述的式(1)、(2)计算值S3、S4。
S3=(S2+S1)/(2cosα)…(1)
S4=(S2-S1)/(2sinα)…(2)
第二检测值Sv可以是值S3其本身,也可以是对值S3施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。同样,第三检测值Sz可以是值S4其本身,也可以是对值S4施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。
接着,与第一~第四比较例的磁传感器比较,同时说明本实施方式的磁传感器1的效果。首先,对第一比较例的磁传感器401进行说明。图16是表示第一比较例的磁传感器401中的多个凸面的俯视图。第一比较例的磁传感器401使用比较例的芯片403代替本实施方式的第二芯片3来构成。比较例的芯片403包含具有多个凸面405c的比较例的绝缘层来代替本实施方式的绝缘层305。比较例的芯片403的其它的结构与第二芯片3相同。
比较例的芯片403具有相当于本实施方式的元件配置区域A0的元件配置区域。比较例的芯片403的元件配置区域包含分别与本实施方式的第一区域A1、第二区域A2、第三区域A3及第四区域A4相当的第一区域A401、第二区域A402、第三区域A403及第四区域A404。第一~第四区域A401~A404的配置与第一~第四区域A1~A4的配置相同。
多个凸面405c各自的形状基本上与多个凸面305c各自的形状相同。但是,多个凸面405c均仅延伸到第一~第四区域A401~A404中的一个区域,未遍及第一~第四区域A401~A404中的两个以上的区域延伸。
凸面405c具有位于凸面405c的长边方向的两端的第一端部及第二端部。多个第一端部及多个第二端部存在于第一~第四区域A401~A404中的相邻的两个区域之间。
在多个凸面405c之上形成有多个MR元件50。为了高精度地形成MR元件50,需要高精度地形成多个凸面405c。多个凸面405c例如通过蚀刻比较例的绝缘层而形成。
在此,着眼于第一~第四区域A401~A404中的相邻的两个区域的空间。在该空间中,多个第一端部和多个第二端部相对。当多个第一端部与多个第二端部的间隔变小时,难以高精度地形成多个凸面405c。因此,需要某个程度上增大多个第一端部和多个第二端部的间隔、即两个区域的间隔。当将第一~第四区域A401~A404各自的面积设为相同来比较时,随着两个区域的间隔变大,比较例的芯片403的元件配置区域变大。其结果,从Z方向观察时的比较例的芯片403的面积也变大。
与之相对,在本实施方式中,多个凸面305c的大部分遍及第一~第四区域A1~A4中的至少两个区域延伸。在第一~第四区域A1~A4中的相邻的两个区域之间不存在多个凸面305c各自的第一端部和第二端部。由此,根据本实施方式,能够缩小两个区域的间隔,并缩小元件配置区域A0的面积及从Z方向观察时的第二芯片3的面积。其结果,根据本实施方式,能够使磁传感器1小型化。另外,通过使磁传感器1小型化,磁传感器装置100也能够小型化。
接着,对第二比较例的磁传感器401B进行说明。图17是表示第二比较例的磁传感器401B中的一个凸面的俯视图。
第二比较例的磁传感器401B的结构在以下方面与第一比较例的磁传感器401A的结构不同。在第二比较例中,多个凸面405c各自向与U方向和-Y方向之间的一方向平行的方向延伸。
第一区域A401具有与本实施方式的第一区域A1相同的形状或相似形状。第一区域A401具有分别与实施方式的第一端缘A1a、第二端缘A1b、第三端缘A1c及第四端缘A1d相当的第一端缘、第二端缘、第三端缘及第四端缘。在此,将凸面405c相对于第一区域A401的第一端缘所成的角度称为第一角度,将凸面405c相对于第一区域A401的第四端缘所成的角度称为第二角度。第一及第二角度的定义分别与图14所示的角度θ1、θ2的定义相同。在第二比较例中,第一角度小于第二角度。在第二比较例中,特别是第一角度小于45°。
在图17中,除了第二比较例的一个凸面405c之外,还示出本实施方式的一个凸面305c。一个凸面305c通过第二区域A2的第一端缘A2a和第四端缘A2d交叉而构成的角部(参照图12),并且遍及第一~第四区域A1~A4延伸。一个凸面405c通过相当于上述角部的位置。
图17所示的凸面405c遍及第一~第三区域A401~A403延伸,但未延伸到第四区域A404。即,在第二比较例中,与本实施方式相比,遍及包含第四区域A404的多个区域延伸的凸面405c的数量变少。取而代之,在第二比较例中,仅延伸到第四区域A404的凸面405c的数量变多。
为了高精度地形成MR元件50,需要某个程度上增大MR元件50与凸面405c的第一端部或第二端部的间隔。因此,在将MR元件50的数量设为相同来比较的情况下,为了高精度地形成MR元件50,同时缩小芯片403,需要减少凸面405c的第一端部及第二端部的数量,即减少凸面405c的数量。但是,在第二比较例中,如上所述,仅延伸到第四区域A404的凸面405c的数量变多,因此,第四区域A404的面积变大,从Z方向观察时的芯片403的面积也变大。
与之相对,在本实施方式中,与第二比较例相比,能够减少仅延伸到第四区域A4的凸面305c的数量。由此,根据本实施方式,能够减小第四区域A4的面积及从Z方向观察时的第二芯片3的面积。其结果,根据本实施方式,能够使磁传感器1小型化。
接着,对第三比较例的磁传感器401C进行说明。图18是表示第三比较例的磁传感器401C中的多个凸面405c的俯视图。
第三比较例的磁传感器401C的结构在以下方面与第一比较例的磁传感器401A的结构不同。在第三比较例中,从Z方向观察时的第一区域A401的重心、从Z方向观察时的第二区域A402的重心、从Z方向观察时的第三区域A403的重心、以及从Z方向观察时的第四区域A404的重心在第二基准方向Ry上处于相同的位置。
在此,着眼于图18中以符号405c1表示的特定的凸面405c1。特定的凸面405c1包含相当于本实施方式的第一及第二倾斜面305a、305b的第一及第二倾斜面。特定的凸面405c1遍及第一~第四区域A401~A404延伸。特定的凸面405c1的V方向侧的倾斜面即第一倾斜面在第一~第四区域A401~A404的任一个均存在。另一方面,特定的凸面405c1的-V方向侧的倾斜面即第二倾斜面存在于第一~第三区域A401~A403,但不存在于第四区域A404。在该情况下,在第四区域A404中,不能在特定的凸面405c1的第二倾斜面之上形成第三MR元件50C。
这样,在第三比较例中,有时存在不能形成MR元件50的凸面405c。与之相对,在本实施方式中,使第一~第四区域A1~A4中的特定的两个区域的重心沿着第二基准方向Ry错开。例如,在特定的区域包含第一及第二倾斜面305a、305b的一方的情况下,通过以包含第一及第二倾斜面305a、305b双方的方式错开特定的区域,能够增多遍及多个区域延伸的第一倾斜面305a或第二倾斜面305b的数量。另外,在特定的区域包含第一及第二倾斜面305a、305b的一方的情况下,通过以不包含第一及第二倾斜面305a、305b双方的方式错开特定的区域,能够缩小特定的区域中所含的凸面305c,即不能形成MR元件50的凸面305c的面积。由此,能够高精度地形成特定的区域中的多个MR元件50。
接着,对第四比较例的磁传感器401D进行说明。图19是表示第四比较例的磁传感器401D中的第一区域A401的一部分的俯视图。
第四比较例的磁传感器401C的结构在以下方面与第一比较例的磁传感器401A的结构不同。在第四比较例中,第一区域A401内的多个MR元件50被配置为沿着第二基准方向Ry各多个地排列成一列且沿着第一基准方向Rx各多个地排列成一列。
在此,与图15相同,将在与MR元件50的长边方向平行的方向即与U方向平行的方向上相邻的两个MR元件50的、第一基准方向Rx上的间隔以记号Dx0表示。另外,将在与U方向平行的方向上相邻的两个MR元件50的、第二基准方向Ry上的间隔以记号Dy0表示。在第四比较例中,在第二基准方向Ry上相邻的两个MR元件50的间隔与间隔Dy0相等。
与之相对,在本实施方式中,如参照图15进行说明的那样,在第二基准方向Ry上相邻的两个MR元件50的间隔Dy1小于间隔Dy0。当将存在于第一区域A1内的MR元件的数量设为相同来比较时,如本实施方式那样,在间隔Dy1小于间隔Dy0的情况下,相比于间隔Dy1与间隔Dy0相等的情况,能够缩小第一区域A1。
上述的关于第一区域A1的说明也适用于第二~第四区域A2~A4。因此,根据本实施方式,能够缩小元件配置区域A0的面积及从Z方向观察时的第二芯片3的面积。其结果,根据本实施方式,能够使磁传感器1小型化。
此外,在图19中以符号A401a表示第一区域A401的第一端缘,以符号A401d表示第一区域A401的第四端缘。在第四比较例中,第四端缘A401d向与第一基准方向Rx平行的方向延伸。虽然未图示,但在第四比较例中,第一区域A401的第三端缘也向与第一基准方向Rx平行的方向延伸。
上述的关于第一区域A401的说明也适用于第二~第四区域A402~A404。
[变形例]
接着,对本实施方式的磁传感器1的第一及第二变形例进行说明。首先,参照图20对第一变形例进行说明。图20是表示第一变形例的第一~第四区域A1~A4的俯视图。在第一变形例中,第二基准方向Ry上的第四区域A4的重心C4的位置相对于第二基准方向Ry上的第一区域A1的重心C1的位置处于Y方向的前方。第二基准方向Ry上的第三区域A3的重心C3的位置相对于第二基准方向Ry上的第二区域A2的重心C2的位置处于Y方向的前方。
接着,参照图21对第二变形例进行说明。图21是表示第二变形例的第一~第四区域A1~A4的俯视图。在第二变形例中,第二基准方向Ry上的第四区域A4的重心C4的位置相对于第二基准方向Ry上的第一区域A1的重心C1的位置处于Y方向的前方。第二基准方向Ry上的第三区域A3的重心C3的位置相对于第二基准方向Ry上的第二区域A2的重心C2的位置处于-Y方向的前方。在第二变形例中,第三区域A3相对于第二区域A2错开的方向是与第四区域A4相对于第一区域A1错开的方向相反的方向。
在第二变形例中,第二基准方向Ry上的第二区域A2的重心C2的位置可以与第二基准方向Ry上的第四区域A4的重心C4的位置相同,也可以不同。另外,第二基准方向Ry上的第三区域A3的重心C3的位置可以与第二基准方向Ry上的第一区域A1的重心C1的位置相同,也可以不同。
[第二实施方式]
接着,参照图22对本发明的第二实施方式进行说明。图22是表示本实施方式的元件配置区域A0的俯视图。
在本实施方式中,第一~第四区域A1~A4各自的第三及第四端缘的延伸方向与第一实施方式不同。如第一实施方式中所说明的那样,第一区域A1的第三端缘A1c及第四端缘A1d各自沿着第三基准方向延伸。在本实施方式中,特别是第三基准方向是与X方向和V方向之间的一方向平行的方向。第一端缘A1a和第三端缘A1c所成的角度、第二端缘A1b和第四端缘A1d所成的角度均为锐角。第一端缘A1a和第四端缘A1d所成的角度、第二端缘A1b和第三端缘A1c所成的角度均为钝角。
与第一实施方式相同,凸面305c相对于第一端缘A1a所成的角度θ1也可以大于凸面305c相对于第四端缘A1d所成的角度θ2(参照图14)。另外,凸面305c相对于第二端缘A1b所成的角度也可以与角度θ1相等。凸面305c相对于第三端缘A1c所成的角度也可以与角度θ2相等。凸面305c相对于第一端缘A1a或第二端缘A1b所成的角度(角度θ1)也可以大于凸面305c相对于第三端缘A1c或第四端缘A1d所成的角度(角度θ2)。
关于第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的上述的说明也适用于第二区域A2的第一~第四端缘A2a~A2d、第三区域A3的第一~第四端缘A3a~A3d以及第四区域A4的第一~第四端缘A4a~A4d。
接着,与第五比较例的磁传感器比较,对本实施方式的磁传感器1的效果进行说明。图23是表示第五比较例的磁传感器中的一个凸面的俯视图。第五比较例的磁传感器401E的结构基本上与第一实施方式中说明的第二比较例的磁传感器401B的结构相同(参照图17)。但是,在第五比较例的磁传感器401E中,比较例的芯片403的元件配置区域的第一~第四区域A401~A404的形状及配置与本实施方式的第一~第四区域A1~A4的形状及配置相同。
另外,在第五比较例的磁传感器中,比较例的芯片403的凸面405c相对于第一区域A401的第一端缘所成的第一角度为45°以下。第一角度小于凸面405c相对于第一区域A401的第四端缘所成的第二角度。
在图23中,除了第五比较例的一个凸面405c之外,还示出本实施方式的一个凸面305c。一个凸面305c通过第二区域A2的第一端缘A2a和第四端缘A2d交叉而构成的角部(参照图12),并且遍及第一~第四区域A1~A4延伸。一个凸面405c通过相当于上述的角部的位置。
图23所示的凸面405c遍及第一~第三区域A401~A403延伸,但未延伸到第四区域A404。即,在第五比较例中,与本实施方式相比,遍及包含第四区域A404的多个区域延伸的凸面405c的数量变少。取而代之,在第五比较例中,仅延伸到第四区域A404的凸面405c的数量变多。
与之相对,在本实施方式中,与第五比较例相比,能够减少仅延伸到第四区域A4的凸面305c的数量。
此外,如本实施方式那样,在第一端缘A1a和第三端缘A1c所成的角度、第二端缘A1b和第四端缘A1d所成的角度均为锐角,第一端缘A1a和第四端缘A1d所成的角度、第二端缘A1b和第三端缘A1c所成的角度均为钝角这样的条件下,凸面305c相对于第一端缘A1a所成的角度θ1也可以小于凸面305c相对于第四端缘A1d所成的角度θ2。另外,在该条件下,角度θ2也可以大于45°。即使在这种情况下,也能够某个程度上减少仅延伸到第四区域A4的凸面305c的数量。
本实施方式的其它的结构、作用及效果与第一实施方式相同。
[第三实施方式]
接着,参照图24对本发明的第三实施方式进行说明。图24是表示本实施方式的元件配置区域A0的俯视图。
在本实施方式中,第一~第四区域A1~A4各自的第三及第四端缘的延伸方向与第一实施方式不同。即,第一区域A1的第三端缘A1c及第四端缘A1d各自沿着第一基准方向Rx延伸。第一端缘A1a和第三端缘A1c所成的角度、第二端缘A1b和第四端缘A1d所成的角度、第一端缘A1a和第四端缘A1d所成的角度、以及第二端缘A1b和第三端缘A1c所成的角度均为90°或大致90°。
与第一实施方式相同,凸面305c相对于第一端缘A1a所成的角度θ1大于凸面305c相对于第四端缘A1d所成的角度θ2(参照图12)。另外,凸面305c相对于第二端缘A1b所成的角度也可以与角度θ1相等。凸面305c相对于第三端缘A1c所成的角度也可以与角度θ2相等。凸面305c相对于第一端缘A1a或第二端缘A1b所成的角度(角度θ1)大于凸面305c相对于第三端缘A1c或第四端缘A1d所成的角度(角度θ2)。
关于第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的上述的说明也适用于第二区域A2的第一~第四端缘A2a~A2d、第三区域A3的第一~第四端缘A3a~A3d以及第四区域A4的第一~第四端缘A4a~A4d。
接着,与第六比较例的磁传感器比较,对本实施方式的磁传感器1的效果进行说明。图25是表示第六比较例的磁传感器中的一个凸面的俯视图。第六比较例的磁传感器401F的结构基本上与第一实施方式中说明的第二比较例的磁传感器401B的结构相同(参照图17)。但是,在第六比较例的磁传感器401E中,比较例的芯片403的元件配置区域的第一~第四区域A401~A404的形状及配置与本实施方式的第一~第四区域A1~A4的形状及配置相同。
另外,在第六比较例的磁传感器中,比较例的芯片403的凸面405c相对于第一区域A401的第一端缘所成的第一角度为45°以下。第一角度为凸面405c相对于第一区域A401的第四端缘所成的第二角度以下。
在图25中,除了第六比较例的一个凸面405c之外,还示出本实施方式的一个凸面305c。一个凸面305c通过第二区域A2的第一端缘A2a和第四端缘A2d交叉而构成的角部(参照图12),并且遍及第一~第四区域A1~A4延伸。一个凸面405c通过相当于上述的角部的位置。
图25所示的凸面405c遍及第一~第三区域A401~A403延伸,但未延伸到第四区域A404。即,在第六比较例中,与本实施方式相比,遍及包含第四区域A404的多个区域延伸的凸面405c的数量变少。取而代之,在第六比较例中,仅延伸到第四区域A404的凸面405c的数量变多。
与之相对,在本实施方式中,与第六比较例相比,能够减少仅延伸到第四区域A4的凸面305c的数量。
本实施方式的其它的结构、作用及效果与第一实施方式相同。
[第四实施方式]
接着,参照图26对本发明的第四实施方式进行说明。图26是表示本实施方式的多个凸面305c的俯视图。在本实施方式中,第二芯片3的元件配置区域A0包含第一区域A11、第二区域A12、第三区域A13及第四区域A14来代替第一实施方式的第一~第四区域A1~A4。
第一区域A11是与第二检测电路20的第一电阻部R21(参照图5)和第三检测电路30的第一电阻部R31(参照图6)对应的区域。第二区域A12是与第二检测电路20的第二电阻部R22(参照图5)和第三检测电路30的第二电阻部R32(参照图6)对应的区域。第三区域A13是与第二检测电路20的第三电阻部R23(参照图5)和第三检测电路30的第三电阻部R33(参照图6)对应的区域。第四区域A14是与第二检测电路20的第四电阻部R24(参照图5)和第三检测电路30的第四电阻部R34(参照图6)对应的区域。
在本实施方式中,第二检测电路20的多个第二MR元件50B分割成第一~第四区域A11~A14而配置。第三检测电路30的多个第三MR元件50C分割成第一~第四区域A11~A14而配置。
第一及第四区域A11、A14以沿着第一基准方向Rx排列的方式配置。第一区域A11位于元件配置区域A0的X方向侧的端缘的附近。第四区域A14位于元件配置区域A0的-X方向侧的端缘的附近。第二及第三区域A12、A13相对于第一及第四区域A11、A14分别配置于-Y方向的前方。
第一~第四区域A11~A14各自具有位于第一基准方向Rx上的两端的第一端缘及第二端缘、和位于第二基准方向Ry上的两端的第三端缘及第四端缘。第一~第四区域A11~A14各自的第一~第四端缘除了第一~第四端缘各自的长度之外,也可以具有与第一实施方式的第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d相同的特征。
多个凸面305c包含仅延伸到第一区域A11的凸面305c和仅延伸到第三区域A13的凸面305c。多个凸面305c还包含:遍及第一及第二区域A11、A12延伸但未延伸到第三及第四区域A13、A14的凸面305c;遍及第二及第四区域A12、A14延伸但未延伸到第一及第三区域A11、A13的凸面305c;遍及第三及第四区域A13、A14延伸但未延伸到第一及第二区域A11、A12的凸面305c。多个凸面305c还包含:遍及第一、第二及第四区域A11、A12、A14延伸但未延伸到第三区域A13的凸面305c;遍及第二~第四区域A12~A14延伸但未延伸到第一区域A11的凸面305c。
多个凸面305c各自的第一端部和第二端部不存在于第一~第四区域A11~A14各自的内部、以及第一~第四区域A11~A14中的相邻的两个区域之间。
本实施方式的其它的结构、作用及效果与第一实施方式相同。
[第五实施方式]
接着,对本发明的第五实施方式进行说明。本实施方式的磁传感器装置100由本实施方式的磁传感器101和第一实施方式中说明的处理器40构成。磁传感器101也可以具有与第一实施方式的第一芯片2或第二芯片3相同的外观形状。
以下,参照图27~图30对本实施方式的磁传感器101的结构进行说明。图27是表示本实施方式的磁传感器装置100的结构的功能框图。图28是表示本实施方式的第一检测电路的电路结构的电路图。图29是表示本实施方式的第二检测电路的电路结构的电路图。图30是表示本实施方式的第三检测电路的电路结构的电路图。
磁传感器101具备第一检测电路110、第二检测电路120、以及第三检测电路130。第一~第三检测电路110、120、130各自包含多个MR元件。
第一检测电路110构成为检测对象磁场的与U方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的第一检测信号S111、S112。第二检测电路120构成为检测对象磁场的与V方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的第二检测信号S121、S122。第三检测电路130构成为检测对象磁场的与Z方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的第三检测信号S131、S132。
第一检测电路110的电路结构基本上与第一实施方式的第一检测电路10的电路结构相同。在图28中,将与第一检测电路10的第一~第四电阻部R11、R12、R13、R14对应的第一检测电路110的第一~第四电阻部分别以符号R111、R112、R113、R114表示。
第二检测电路120的电路结构基本上与第一实施方式的第二检测电路20的电路结构相同。在图29中,将与第二检测电路20的第一~第四电阻部R21、R22、R23、R24对应的第二检测电路120的第一~第四电阻部分别以符号R121、R122、R123、R124表示。
第三检测电路130的电路结构基本上与第一实施方式的第三检测电路30的电路结构相同。在图30中,将与第三检测电路30的第一~第四电阻部R31、R32、R33、R34对应的第三检测电路130的第一~第四电阻部分别以符号R131、R132、R133、R134表示。
电阻部R111~R114、R121~R124、R131~R134由多个MR元件构成。以下,将磁传感器101的多个MR元件以符号150表示。MR元件150的结构也可以与第一实施方式中说明的MR元件50的结构相同。即,MR元件150至少具有磁化固定层52、自由层54及间隙层53(参照图11)。
在图28及图29中,实心箭头表示MR元件150的磁化固定层52的磁化的方向。在图28所示的例子中,第一及第三电阻部R111、R113各自中的磁化固定层52的磁化的方向为U方向。第二及第四电阻部R112、R114各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-U方向。另外,第一检测电路110的多个MR元件150各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与V方向平行的方向的形状各向异性。
在图29所示的例子中,第一及第三电阻部R121、R123各自中的磁化固定层52的磁化的方向为V方向。第二及第四电阻部R122、R124各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-V方向。另外,第二检测电路120的多个MR元件150各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与U方向平行的方向的形状各向异性。
第三检测电路130的多个MR元件150各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与V方向平行的方向的形状各向异性。后面说明第三检测电路130中的磁化固定层52的磁化的方向。
接着,对磁传感器101的具体的结构进行说明。磁传感器101包含具有上表面140a的基板140、包含第一检测电路110的第一部分、包含第二检测电路120的第二部分、以及包含第三检测电路130的第三部分。基板140的上表面140a与XY平面平行。第一~第三部分形成在基板140之上。第一部分的结构和第二部分的结构与第一实施方式中说明的第一芯片2(除基板201之外)的结构相同。第一部分中所含的多个MR元件150分别具有在V方向上较长的形状。第二部分中所含的多个MR元件150分别具有在U方向上较长的形状。此外,第一及第二部分可以包含第一实施方式中说明的第一线圈70,也可以不包含。
接着,参照图31~图33对磁传感器101的第三部分的结构进行说明。图31是表示磁传感器101的一部分的俯视图。图32是表示多个MR元件150和多个磁轭的立体图。图33是表示多个MR元件150和多个磁轭的侧视图。
第三部分的结构基本上与第一部分的结构相同。第三部分还包含分别由软磁性体构成的多个磁轭151。此外,在图31中,示出磁传感器101的构成要素中的、基板140、多个MR元件150及多个磁轭151。
多个磁轭151各自也可以具有在V方向上较长的长方体形状。多个磁轭151各自构成为接收包含与Z方向平行的方向的输入磁场分量的输入磁场,产生输出磁场。输出磁场包含与第一基准方向Rx平行的方向的输出磁场分量、即根据输入磁场分量而变化的输出磁场分量。
多个磁轭151各自具有位于与U方向平行的方向的两端的第一端面151a及第二端面151b。在多个磁轭151各自中,第一端面151a位于磁轭151的-U方向的一端,第二端面151b位于磁轭151的U方向的一端。另外,多个磁轭151沿与U方向平行的方向排列。
如图31~图33所示,在第三部分中,多个MR元件150沿着第一端面151a排列成一列,并且多个MR元件150沿着第二端面151b排列成一列。以下,以符号150A表示沿着第一端面151a排列的多个MR元件150,以符号150B表示沿着第二端面151b排列的多个MR元件150。在第二部分中,以排列成一列的MR元件150A的列和排列成一列的MR元件150B的列在与U方向平行的方向上交替排列的方式,排列多个MR元件150A及多个MR元件150B。从上方观察时,多个MR元件150A和多个MR元件150B也可以不与多个磁轭151重叠。
虽然未图示,但第三部分还包含多个第一下部电极、多个第二下部电极、多个第一上部电极、以及多个第二上部电极。多个MR元件150A利用多个第一下部电极及多个第一上部电极串联连接。多个MR元件150B利用多个第二下部电极及多个第二上部电极串联连接。
接着,参照图34对第三检测电路130的多个MR元件150的配置进行说明。图34是表示元件配置区域和多个磁轭的俯视图。图34表示磁传感器101的第二部分。磁传感器101具有用于配置第三检测电路130的多个MR元件150的元件配置区域A100。元件配置区域A100包含第一区域A101和第二区域A102。第一区域A101是与第一及第四电阻部R131、R134对应的区域。第二区域A102是与第二及第三电阻部R132、R133对应的区域。第三检测电路130的多个MR元件150分割成第一及第二区域A101、A102而配置。
第一及第二区域A101、A102各自具有位于第一基准方向Rx上的两端的第一端缘及第二端缘、和位于第二基准方向Ry上的两端的第三端缘及第四端缘。在图31中,示出第一区域A101的一部分。在图31中,符号A101b表示第一区域A101的第二端缘,符号A101d表示第一区域A101的第四端缘。
第一及第二区域A101、A102各自的第一~第四端缘除了第一~第四端缘各自的长度之外,也可以具有与第一实施方式的第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d相同的特征。但是,在第一及第二区域A101、A102中,第三及第四端缘各自延伸的方向即第三基准方向是与X方向和V方向之间的一方向平行的方向。
接着,对多个磁轭151进行详细的说明。在输入磁场分量的方向为Z方向的情况下,多个MR元件150A各自接收的输出磁场分量的方向成为U方向,多个MR元件150B各自接收的输出磁场分量的方向成为-U方向。在输入磁场分量的方向为-Z方向的情况下,多个MR元件150A各自接收的输出磁场分量的方向成为-U方向,多个MR元件150B各自接收的输出磁场分量的方向成为U方向。这样,多个磁轭151具有用于使多个MR元件150检测对象磁场的与U方向平行的方向的分量的结构。因此,多个磁轭151与本发明的“多个结构物”对应。
多个磁轭151包含:遍及第一及第二区域A101、A102延伸的磁轭151、仅延伸到第一区域A101的磁轭151、以及仅延伸到第二区域A102的磁轭151。另外,磁轭151具有位于磁轭151的长边方向的两端的第一端部及第二端部。多个磁轭151各自的第一端部和第二端部不存在于第一及第二区域A101、A102各自的内部、以及第一区域A101和第二区域A102之间。
磁轭151和第一及第二区域A101、A102各自的第一~第四端缘的关系也可以与第一实施方式中说明的、凸面305c和第一区域A1的第一~第四端缘A1a~A1d的关系相同。
接着,对本实施方式的第一~第三检测信号进行说明。首先,对第一检测信号进行简单的说明。第一检测电路110的电阻部R111~R114各自的电阻值的变化的方式与第一实施方式中说明的、第一检测电路10的电阻部R11~R14各自的电阻值的变化的方式相同。第一检测电路110构成为将与信号输出端E11的电位对应的信号作为第一检测信号S111生成,且将与信号输出端E12的电位对应的信号作为第一检测信号S112生成。
接着,参照图29对第二检测信号进行说明。当对象磁场的与V方向平行的方向的分量的强度变化时,第二检测电路120的电阻部R121~R124各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R121、R123的电阻值增加而电阻部R122、R124的电阻值减少,或随着电阻部R121、R123的电阻值减少而电阻部R122、R124的电阻值增加。由此,信号输出端E21、E22各自的电位变化。第二检测电路120构成为将与信号输出端E21的电位对应的信号作为第二检测信号S121生成,将与信号输出端E22的电位对应的信号作为第二检测信号S122生成。
接着,参照图30~图34对第三检测信号进行说明。第一电阻部R131由配置于第一区域A101的多个MR元件150A构成。第二电阻部R132由配置于第二区域A102的多个MR元件150A构成。第三电阻部R133由配置于第二区域A102的多个MR元件150B构成。第四电阻部R134由配置于第一区域A101的多个MR元件150B构成。
第一及第四电阻部R131、R134各自中的磁化固定层52的磁化的方向为U方向。第二及第三电阻部R132、R133各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-U方向。
在输入磁场分量的方向为Z方向的情况下,第一及第二电阻部R131、R132内的多个MR元件150A接收的输出磁场分量的方向成为U方向,第三及第四电阻部R133、R134内的多个MR元件150B接收的输出磁场分量的方向成为-U方向。在该情况下,与不存在输出磁场分量的状态相比,第一电阻部R131内的多个MR元件150A和第三电阻部R133内的多个MR元件150B各自的电阻值减少,第一及第三电阻部R131、R133各自的电阻值也减少。另外,与不存在输出磁场分量的状态相比,第二电阻部R132内的各个的MR元件150B和第四电阻部R134内的多个MR元件150B各自的电阻值增加,第二及第四电阻部R132、R134的电阻值也增加。
在输入磁场分量的方向为-Z方向的情况下,输出磁场分量的方向和第一~第四电阻部R131~R134的电阻值的变化与上述的输入磁场分量的方向为Z方向的情况相反。
这样,当输入磁场分量的方向和强度变化时,第三检测电路130的电阻部R131~R134各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R131、R133的电阻值增加而电阻部R132、R134的电阻值减少,或随着电阻部R131、R133的电阻值减少而电阻部R132、R134的电阻值增加。由此,信号输出端E31、E32各自的电位变化。第三检测电路130构成为将与信号输出端E31的电位对应的信号作为第三检测信号S131生成,且将与信号输出端E32的电位对应的信号作为第三检测信号S132生成。
接着,对本实施方式的处理器40的动作进行说明。在本实施方式中,处理器40构成为基于第一检测信号S111、S112生成第一检测值Su,基于第二检测信号S121、S122生成第二检测值Sv,基于第三检测信号S131、S132生成第三检测值Sz。
以下,对第一~第三检测值Su、Sv、Sz的生成方法进行说明。处理器40通过包含求取第一检测信号S111和第一检测信号S112的差S111-S112的运算,生成第一检测值Su。第一检测值Su可以是差S111-S112其本身,也可以是对差S111-S112施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。
另外,处理器40通过包含求取第二检测信号S121和第二检测信号S122的差S121-S122的运算,生成第二检测值Sv。第二检测值Sv可以是差S121-S122其本身,也可以是对差S121-S122施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。
另外,处理器40通过包含求取第三检测信号S131和第三检测信号S132的差S131-S132的运算,生成第三检测值Sz。第三检测值Sz可以是差S131-S132其本身,也可以是对差S131-S132施加了增益调整及偏移调整等的规定的校正的值。
此外,参照图12~图14、图16~图19说明的第一实施方式的特征中与多个凸面305c相关的特征也适用于多个磁轭151。本实施方式的其它的结构、作用及效果与第一实施方式相同。
[第六实施方式]
接着,对本发明的第六实施方式进行说明。本实施方式的磁传感器装置100包含第一芯片8来代替第一实施方式的第一芯片2。本实施方式的磁传感器1由第一芯片8和第二芯片3构成。虽然未图示,但第一芯片8具有与第二芯片3相同的外观形状。第一芯片8与第二芯片3相同,以第一芯片8的下表面与支撑体4的基准平面4a相对的姿势,安装在支撑体4的基准平面4a上(参照图1及图2)。
本实施方式的第二芯片3的结构与第一实施方式相同。在本实施方式中,方便起见,将第二芯片3中所含的两个检测电路称为第三检测电路20及第四检测电路30。本实施方式的第三及第四检测电路20、30的结构分别与第一实施方式的第二及第三检测电路20、30的结构相同。
另外,在本实施方式中,方便起见,将第三检测电路20生成的两个检测信号称为第三检测信号S21、S22,将第四检测电路30生成的两个检测信号称为第四检测信号S31、S32。本实施方式的第三检测信号S21、S22及第四检测信号S31、S32分别与第一实施方式的第二检测信号S21、S22及第三检测信号S31、S32相同。
另外,在本实施方式中,方便起见,将构成第三检测电路20的多个MR元件50称为多个第三MR元件50B,将构成第四检测电路30的多个MR元件50称为多个第四MR元件50C。本实施方式的多个第三MR元件50B及多个第四MR元件50C分别与第一实施方式的多个第二MR元件50B及多个第三MR元件50C相同。
本实施方式的磁传感器1具备第三及第四检测电路20、30。另外,本实施方式的磁传感器1具备第一检测电路240、第二检测电路250、以及第一线圈280来代替第一实施方式的第一检测电路10及第一线圈70。
以下,参照图35~图39对第一及第二检测电路240、250进行说明。图35是表示磁传感器装置100的结构的功能框图。图36是表示第一检测电路240的电路结构的电路图。图37是表示第二检测电路250的电路结构的电路图。图38是表示第一芯片8的一部分的俯视图。图39是表示第一芯片8的一部分的截面图。
在此,如图39所示,如下定义W4方向和W5方向。W4方向是从U方向向-Z方向旋转的方向。W5方向是从U方向向Z方向旋转的方向。在本实施方式中,特别是将W4方向设为从U方向向-Z方向旋转γ的方向,将W5方向设为从U方向向Z方向旋转γ的方向。此外,γ是大于0°且小于90°的角度。γ也可以与第一实施方式中说明的β相等。另外,将与W4方向相反的方向设为-W4方向,将与W5方向相反的方向设为-W5方向。W4方向及W5方向分别与V方向正交。
第一检测电路240构成为检测对象磁场的与W4方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的第一检测信号S41、S42。第二检测电路250构成为检测对象磁场的与W5方向平行的方向的分量,生成与该分量具有对应关系的第二检测信号S51、S52。
如图36所示,第一检测电路240包含:电源端V4、接地端G4、信号输出端E41、E42、第一电阻部R41、第二电阻部R42、第三电阻部R43、以及第四电阻部R44。第一检测电路240的多个MR元件构成第一~第四电阻部R41、R42、R43、R44。
第一电阻部R41设置于电源端V4和信号输出端E41之间。第二电阻部R42设置于信号输出端E41和接地端G4之间。第三电阻部R43设置于信号输出端E42和接地端G4之间。第四电阻部R44设置于电源端V4和信号输出端E42之间。
如图37所示,第二检测电路250包含:电源端V5、接地端G5、信号输出端E51、E52、第一电阻部R51、第二电阻部R52、第三电阻部R53、以及第四电阻部R54。第二检测电路250的多个MR元件构成第一~第四电阻部R51、R52、R53、R54。
第一电阻部R51设置于电源端V5和信号输出端E51之间。第二电阻部R52设置于信号输出端E51和接地端G5之间。第三电阻部R53设置于信号输出端E52和接地端G5之间。第四电阻部R54设置于电源端V5和信号输出端E52之间。
对电源端V4、V5各自施加规定大小的电压或电流。接地端G4、G5各自接地。
以下,将第一检测电路240的多个MR元件称为多个第一MR元件50D,将第二检测电路250的多个MR元件称为多个第二MR元件50E。第一及第二检测电路240、250是磁传感器1的构成要素,因此,也可以说磁传感器1包含多个第一MR元件50D及多个第二MR元件50E。多个第一MR元件50D及多个第二MR元件50E各自的结构与第一实施方式中说明的MR元件50的结构相同。
在图36及图37中,实心箭头表示MR元件50的磁化固定层52(参照图11)的磁化的方向。另外,空心箭头表示不对MR元件50施加对象磁场时的、MR元件50的自由层54(参照图11)的磁化的方向。
在图36所示的例子中,第一及第三电阻部R41、R43各自中的磁化固定层52的磁化的方向为W4方向。第二及第四电阻部R42、R44各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-W4方向。另外,多个第一MR元件50D各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与V方向平行的方向的形状各向异性。在不对第一MR元件50D施加对象磁场的情况下,第一及第二电阻部R41、R42各自中的自由层54的磁化的方向为V方向。在上述的情况下,第三及第四电阻部R43、R44各自中的自由层54的磁化的方向为-V方向。
在图37所示的例子中,第一及第三电阻部R51、R53各自中的磁化固定层52的磁化的方向为W5方向。第二及第四电阻部R52、R54各自中的磁化固定层52的磁化的方向为-W5方向。另外,多个第二MR元件50E各自的自由层54具有易磁化轴方向成为与V方向平行的方向的形状各向异性。在不对第二MR元件50E施加对象磁场的情况下,第一及第二电阻部R51、R52各自中的自由层54的磁化的方向为V方向。在上述的情况下,第三及第四电阻部R53、R54各自中的自由层54的磁化的方向为-V方向。
在本实施方式中,磁场产生器包含对多个第一MR元件50D和多个第二MR元件50E各自的自由层54施加规定方向的磁场的第一线圈280来代替第一实施方式的第一线圈70。另外,第一芯片8包含第一线圈280。
以下,对第一芯片8的具体的结构进行详细的说明。图39表示图38中以39-39线表示的位置的截面的一部分。第一芯片8包含:具有上表面321a的基板321、绝缘层322、323、324、325、327、328、329、330、多个下部电极61D、多个下部电极61E、多个上部电极62D、多个上部电极62E、多个下部线圈要素281、以及多个上部线圈要素282。此外,在图39中,示出第一芯片8的构成要素中的、绝缘层325、多个第一MR元件50D、多个第二MR元件50E及多个上部线圈要素282。
另外,绝缘层325具有多个凸面325c。多个凸面325c各自包含第一倾斜面325a和第二倾斜面325b。
第一芯片8的结构也可以以YZ平面为中心而与第二芯片3的结构对称。在该情况下,如果将第二芯片3的构成要素置换成第一芯片8的构成要素,则成为关于第一芯片8的结构的说明。具体而言,如以下所述,第二芯片3的构成要素置换成第一芯片8的构成要素。第二芯片3的多个第三MR元件50B和多个第四MR元件50C(第一实施方式的多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C)分别置换成多个第一MR元件50D和多个第二MR元件50E。第二芯片3的多个下部电极61C和多个下部电极61D分别置换成多个下部电极61D和多个下部电极61E。第二芯片3的多个上部电极62C和多个上部电极62D分别置换成多个上部电极62D和多个上部电极62E。第二芯片3的多个下部线圈要素81和多个上部线圈要素82分别置换成多个下部线圈要素281和多个上部线圈要素282。第二芯片3的绝缘层302~305、307~310分别置换成绝缘层322~325、327~330。
另外,第二芯片3的多个凸面305c、多个第一倾斜面305a及多个第二倾斜面305b分别置换成多个凸面325c、多个第一倾斜面325a及多个第二倾斜面325b。此外,在第一实施方式中,使用U方向、V方向、-V方向、W1方向、W2方向及VZ截面,对多个凸面305c、多个第一倾斜面305a及多个第二倾斜面305b的特征进行说明。在如上述那样将第二芯片3的构成要素置换成第一芯片8的构成要素的情况下,U方向、V方向、-V方向、W1方向、W2方向及VZ截面分别置换成V方向、U方向、-U方向、W4方向、W5方向及UZ截面。
接着,对多个第一MR元件50D和多个第二MR元件50E的配置进行说明。第一芯片8具有用于配置多个第一MR元件50D和多个第二MR元件50E的元件配置区域。第一芯片8的元件配置区域包含:与第一电阻部R41、R51对应的第一区域、与第二电阻部R42、R52对应的第二区域、与第三电阻部R43、R53对应的第三区域、与第四电阻部R44、R54对应的第四区域。
第一芯片8的元件配置区域的第一~第四区域的配置也可以与第一实施方式的图12所示的第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4的配置相同。或者,第一芯片8的元件配置区域的第一~第四区域的配置也可以以YZ平面为中心而与第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4的配置对称。
另外,第一芯片8的元件配置区域的第一~第四区域各自的形状也可以以YZ平面为中心而与第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4各自的形状对称。
第一芯片8的元件配置区域的第一~第四区域各自中的多个第一MR元件50D和多个第二MR元件50E的配置也可以以YZ平面为中心而与第二芯片3的元件配置区域A0的第一~第四区域A1~A4各自中的多个第三MR元件50B和多个第四MR元件50C(第一实施方式的多个第二MR元件50B和多个第三MR元件50C)的配置对称。
接着,参照图36对第一检测信号S41、S42进行说明。当对象磁场的与W4方向平行的方向的分量的强度变化时,第一检测电路240的电阻部R41~R44各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R41、R43的电阻值增加而电阻部R42、R44的电阻值减少,或随着电阻部R41、R43的电阻值减少而电阻部R42、R44的电阻值增加。由此,信号输出端E41、E42各自的电位变化。第一检测电路240构成为将与信号输出端E41的电位对应的信号作为第一检测信号S41生成,且将与信号输出端E42的电位对应的信号作为第一检测信号S42生成。
接着,参照图37对第二检测信号S51、S52进行说明。当对象磁场的与W5方向平行的方向的分量的强度变化时,第二检测电路250的电阻部R51~R54各自的电阻值以如下方式变化:随着电阻部R51、R53的电阻值增加而电阻部R52、R54的电阻值减少,或随着电阻部R51、R53的电阻值减少而电阻部R52、R54的电阻值增加。由此,信号输出端E51、E52各自的电位变化。第二检测电路250构成为将与信号输出端E51的电位对应的信号作为第二检测信号S51生成,且将与信号输出端E52的电位对应的信号作为第二检测信号S52生成。
接着,对本实施方式的处理器40的动作进行说明。在本实施方式中,处理器40构成为基于第一检测信号S41、S42及第二检测信号S51、S52,生成第一检测值和第二检测值。第一检测值是与对象磁场的与U方向平行的方向的分量对应的检测值。第二检测值是与对象磁场的与Z方向平行的方向的分量对应的检测值。以下,以记号Su1表示第一检测值,以记号Sz1表示第二检测值。
处理器40构成为还基于第三检测信号S21、S22及第四检测信号S31、S32,生成第三检测值和第四检测值。第三检测值是与对象磁场的与V方向平行的方向的分量对应的检测值。第四检测值是与对象磁场的与Z方向平行的方向的分量对应的检测值。以下,以记号Sv1表示第三检测值,以记号Sz2表示第四检测值。
第一及第二检测值Su1、Sz1的生成方法与第一实施方式中说明的第二及第三检测值Sv、Sz的生成方法相同。如果将第二及第三检测值Sv、Sz的生成方法的说明中的Sv、Sz分别置换成Su1、Sz1,则成为第一及第二检测值Su1、Sz1的生成方法的说明。
第三及第四检测值Sv1、Sz2的生成方法也与第一实施方式中说明的第二及第三检测值Sv、Sz的生成方法相同。如果将第二及第三检测值Sv、Sz的生成方法的说明中的Sv、Sz分别置换成Sv1、Sz2,则成为第三及第四检测值Sv1、Sz2的生成方法的说明。
在本实施方式中,处理器40也可以执行求取第二及第三检测值Sz1、Sz2的平均的运算。在该情况下,处理器40也可以将通过运算得到的值作为与对象磁场的与Z方向平行的方向的分量对应的检测值生成。
本实施方式的其它的结构、作用及效果与第一实施方式相同。
此外,本发明不限定于上述各实施方式,可以进行各种变更。例如,本发明的磁传感器也可以是使多个芯片一体化的磁传感器。
如以上所说明的那样,本发明的磁传感器具备由多个磁阻效应元件构成的多个电阻部、和分别具有用于使多个磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构的多个结构物。多个磁阻效应元件分割成与多个电阻部对应的多个区域而配置。多个区域被配置为沿着第一基准方向排列。多个区域各自具有位于第一基准方向上的两端的第一端缘及第二端缘、和位于与第一基准方向正交的第二基准方向上的两端的第三端缘及第四端缘。第一端缘及第二端缘各自沿着第二基准方向延伸。多个结构物各自向与第一基准方向及第二基准方向的各个交叉的方向延伸。多个结构物各自相对于第一端缘或第二端缘所成的角度大于多个结构物各自相对于第三端缘或第四端缘所成的角度。多个结构物包含遍及多个区域中的至少两个区域延伸的结构物。
在本发明的磁传感器中,第三端缘及第四端缘各自也可以向与第一基准方向及第二基准方向的各个交叉的方向延伸。也可以是第一端缘和第三端缘所成的角度、第二端缘和第四端缘所成的角度均为钝角,第一端缘和第四端缘所成的角度、第二端缘和第三端缘所成的角度均为锐角。
另外,在本发明的磁传感器中,多个磁阻效应元件也可以被配置为沿着第一基准方向各多个地排列且沿着多个结构物的各个各多个地排列。
另外,在本发明的磁传感器中,多个结构物也可以包含分别由软磁性体构成的多个磁轭。
另外,在本发明的磁传感器中,多个结构物也可以包含分别相对于与第一基准方向及第二基准方向平行的基准平面倾斜的多个倾斜面。多个磁阻效应元件也可以在多个倾斜面各自之上各多个地配置。
另外,在本发明的磁传感器中,作为包含多个区域的区域的元件配置区域的第一基准方向上的尺寸也可以大于第二基准方向上的尺寸。
另外,在本发明的磁传感器中,多个区域各自的第一基准方向上的尺寸也可以小于第二基准方向上的尺寸。
另外,在本发明的磁传感器中,多个区域也可以包含第一特定的区域和第二特定的区域。第一特定的区域的重心和第二特定的区域的重心也可以在第二基准方向上相互错开。第一特定的区域的重心和第二特定的区域的重心也可以以多个结构物中相邻的两个结构物的第二基准方向上的间隔错开。
另外,本发明的磁传感器也可以还具备电源端、接地端、第一输出端、以及第二输出端。多个电阻部也可以包含设置于电源端和第一输出端之间的第一电阻部、设置于接地端和第一输出端之间的第二电阻部、设置于接地端和第二输出端之间的第三电阻部、以及设置于电源端和第二输出端之间的第四电阻部。多个区域也可以包含第一区域、第二区域、第三区域、以及第四区域。多个磁阻效应元件也可以包含配置于第一区域的多个第一磁阻效应元件、配置于第二区域的多个第二磁阻效应元件、配置于第三区域的多个第三磁阻效应元件、以及配置于第四区域的多个第四磁阻效应元件。多个第一磁阻效应元件、多个第二磁阻效应元件、多个第三磁阻效应元件、及多个第四磁阻效应元件也可以分别构成第一电阻部、第二电阻部、第三电阻部及第四电阻部。
基于以上的说明可知,能够实施本发明的各种方式及变形例。因此,在权利要求书的等同的范围内,即使是上述的最佳方式以外的方式,也能够实施本发明。

Claims (12)

1.一种磁传感器,其特征在于,
具备:
多个电阻部,其由多个磁阻效应元件构成;
多个结构物,其分别具有用于使所述多个磁阻效应元件检测对象磁场的特定的分量的结构,
所述多个磁阻效应元件分割成与所述多个电阻部对应的多个区域而配置,
所述多个区域以沿着第一基准方向排列的方式配置,
所述多个区域各自具有位于所述第一基准方向上的两端的第一端缘及第二端缘、和位于与所述第一基准方向正交的第二基准方向上的两端的第三端缘及第四端缘,
所述第一端缘及所述第二端缘各自沿着所述第二基准方向延伸,
所述多个结构物各自向与所述第一基准方向及所述第二基准方向的各个交叉的方向延伸,
所述多个结构物各自相对于所述第一端缘或所述第二端缘所成的角度大于所述多个结构物各自相对于所述第三端缘或所述第四端缘所成的角度,
所述多个结构物包含遍及所述多个区域中的至少两个区域延伸的结构物。
2.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述第三端缘及所述第四端缘各自向与所述第一基准方向及所述第二基准方向的各个交叉的方向延伸。
3.根据权利要求2所述的磁传感器,其特征在于,
所述第一端缘和所述第三端缘所成的角度、以及所述第二端缘和所述第四端缘所成的角度均为钝角,所述第一端缘和所述第四端缘所成的角度、以及所述第二端缘和所述第三端缘所成的角度均为锐角。
4.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个磁阻效应元件以沿着所述第一基准方向各多个地排列且沿着所述多个结构物的各个各多个地排列的方式配置。
5.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个结构物包含分别由软磁性体构成的多个磁轭。
6.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个结构物包含分别相对于与所述第一基准方向及所述第二基准方向平行的基准平面倾斜的多个倾斜面。
7.根据权利要求6所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个磁阻效应元件在所述多个倾斜面的各个之上各多个地配置。
8.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
作为包含所述多个区域的区域的元件配置区域的所述第一基准方向上的尺寸大于所述第二基准方向上的尺寸。
9.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个区域各自的所述第一基准方向上的尺寸小于所述第二基准方向上的尺寸。
10.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
所述多个区域包含第一特定的区域和第二特定的区域,
所述第一特定的区域的重心和所述第二特定的区域的重心在所述第二基准方向上相互错开。
11.根据权利要求10所述的磁传感器,其特征在于,
所述第一特定的区域的重心和所述第二特定的区域的重心以所述多个结构物中相邻的两个结构物的所述第二基准方向上的间隔错开。
12.根据权利要求1所述的磁传感器,其特征在于,
还具备:
电源端;
接地端;
第一输出端;以及
第二输出端,
所述多个电阻部包含设置于所述电源端和所述第一输出端之间的第一电阻部、设置于所述接地端和所述第一输出端之间的第二电阻部、设置于所述接地端和所述第二输出端之间的第三电阻部、以及设置于所述电源端和所述第二输出端之间的第四电阻部,
所述多个区域包含第一区域、第二区域、第三区域、以及第四区域,
所述多个磁阻效应元件包含配置于所述第一区域的多个第一磁阻效应元件、配置于所述第二区域的多个第二磁阻效应元件、配置于所述第三区域的多个第三磁阻效应元件、以及配置于所述第四区域的多个第四磁阻效应元件,
所述多个第一磁阻效应元件、所述多个第二磁阻效应元件、所述多个第三磁阻效应元件、及所述多个第四磁阻效应元件分别构成所述第一电阻部、所述第二电阻部、所述第三电阻部及所述第四电阻部。
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