CN1777816A - 与控制元件一体化的感磁元件 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种与控制元件一体化的感磁元件，该感磁元件通过成膜工序或膜状体的粘合而与动作控制元件被一体化。动作控制元件形成为单层或多层，包括永久磁铁和磁路形成部件。另外，耦合线圈也可以被一体化。感磁元件是能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件。

Description

与控制元件一体化的感磁元件
技术领域
本发明涉及一种能够引起大巴克好森跳跃现象(giantBarkhausen Jump phenomenon)的磁性元件等的感磁元件。
背景技术
以往，能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件等的感磁元件，通过同时使用既使该感磁元件动作又控制其动作的动作控制元件，而应用于各种用途的仪器或装置上。并且，作为这种感磁元件，除了能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件之外，还有霍尔元件、MR(磁阻元件)、GMR(巨磁阻元件)、TMR(隧道磁阻元件)等。近年来，特别是能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件被使用于脉冲发生装置和各种计测装置及各种检测装置或各种指示器等较广的范围。
在以往，在使用这些感磁元件的仪器或装置其他的制作中，首先，分别单独制作并调整感磁元件和动作控制元件，其次，将这些感磁元件及动作控制元件配置于基板或某些基体上并对其调整，将其连接固定于基板或某些基体上，从而制作出使用这些感磁元件的仪器或装置。
可作为这些已有技术有日本特开2000-30939号公报中公开的技术。
但是，在使用以往这样的感磁元件的仪器或装置的制作方法中，为对这些感磁元件和动作控制元件进行定位并连结固定，需要有各种零件和部件(支架、夹具、焊锡、粘结剂等)，而且位置(绝对的/相对的)精度的管理也困难烦杂。并且，制造成本高，产品容易产生偏差，高精度化和小型化、稳定化也是有界限的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种能够解决所述现有技术的问题点的、与动作控制元件或耦合线圈一体化的感磁元件。
本发明提供一种感磁元件，其特征在于，该感磁元件与动作控制元件一体化。
根据本发明的一实施方式，所述动作控制元件和所述感磁元件通过成膜工序而被一体化。
根据本发明的另一实施方式，所述动作控制元件和所述感磁元件通过膜状体的粘合而被一体化。
根据本发明的再一实施方式，所述动作控制元件形成为单层。
根据本发明的再一实施方式，所述动作控制元件形成为多层。
根据本发明的再一实施方式，所述动作控制元件包括永久磁铁。
根据本发明的再一实施方式，所述动作控制元件包括电磁铁。
根据本发明的再一实施方式，所述动作控制元件包括磁路形成部件。
根据本发明的再一实施方式，所述感磁元件是能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件。
根据本发明的再一实施方式，还与感磁元件一体化地设有耦合线圈。
以下，根据说明书附图对本发明的实施例进行说明。
附图说明
图1是概略表示作为本发明第一实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图2是概略表示作为本发明第二实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图3是概略表示作为本发明第三实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图4是概略表示作为本发明第四实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图5是概略表示作为本发明第五实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图6是概略表示作为本发明第六实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图7是概略表示作为本发明第七实施例的与动作控制元件及耦合线圈一体化的感磁元件的构成的侧视图。
图8是表示图7的第七实施例的俯视图。
图9是概略表示作为本发明第八实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
图10是概略表示作为本发明第九实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。
具体实施方式
图1是概略表示作为本发明第一实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。在该实施例中，基板10上一体化形成有动作控制元件11和感磁元件12。在此，基板10是可以形成薄膜的基材，不限于硅、玻璃等固体物，也可以是挠性物、液体等。另外，基板10可以形成倒装片或粘合等各种层叠结构。另外，感磁元件12可以是大巴克好森元件、霍尔元件、MR、GMR、TMR等。另外，动作控制元件11一般是指使磁场作用于感磁元件12的元件，具体的说，是永久磁铁、电磁铁等，有时也包括形成磁路的部件，该磁路用于引导或诱导磁场，以使配置于感磁元件12的近旁或与感磁元件12间隔开一定距离的位置的这些各种磁铁的磁场准确作用于感磁元件12。是可以产生对感磁元件12带来影响磁场的元件。
在该第一实施例中，通过薄膜制作工序将动作控制元件11和感磁元件12一体化而形成为在基板10上面重叠动作控制元件11、再在该动作控制元件11之上重叠感磁元件12的构造。
另外，虽然未在图1中表示，实际上，在基板10和动作控制元件11之间，而且根据需要在动作控制元件11和感磁元件12之间，可由薄膜制作工序形成绝缘层或非磁性层等。
在该实施例中，感磁元件12是能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件，动作控制元件11是永久磁铁。作为能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件有例如以铁镍系合金或铁钴系合金为基材的磁性元件、和以非结晶物为基材的磁性元件。另外，其构造有具有硬质层和软质层的多层构造或单层构造。对这样的磁性元件交替作用相互不同极性的外部磁场时，通过骤然的磁畴壁的移动，引起磁化反转，从而在近处的耦合线圈中感应出急剧的脉冲电压。该磁化的反转不依存于外部磁场的作用速度，而是在外部磁场达到一定强度时产生的，由于这种磁畴壁的骤然移动而导致的反转现象称之为大巴克好森跳跃现象。
作为用于由薄膜形成这样的感磁元件和动作控制元件的成膜工序及制作条件，具有以下方法。
(1)阴极溅镀法
(2)真空蒸镀法(包括离子镀)
(3)电镀法
(4)CVD法
如日本特开2000-30939号公报中所公开的发明，通过在成膜工序的中途改变在这样的各成膜工序中的各种作业条件，尽管是由同一组成材料形成，其组成比实质上相同，但例如通过控制结晶的粒子直径、方向性、疏密性等也可以使由成膜形成的磁性层的各自结晶结构相互不同，而使各磁性层的顽磁力和各向异性不同，从而可以得到能够产生大巴克好森跳跃现象的磁性元件。
另外，关于由永久磁铁构成的动作控制元件，除了一般的永磁材料之外，还可以由只有CoPt这样的薄膜才能获得的磁铁材料形成。
另外，作为在基板上一体化形成感磁元件和动作控制元件的方法，不限于上述那样的成膜工序，也可以考虑在基板上粘合膜状的动作控制元件及感磁元件。
图2是概略表示作为本发明第二实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。在该实施例中，在基板20上一体化形成有动作控制元件21和感磁元件22。
在该第二实施例中，在基板20上通过薄膜制作工序一体化形成有动作控制元件21和感磁元件22，并形成为动作控制元件21和感磁元件22被沿一条直线排列的构造。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图3是概略表示作为本发明第三实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。在该实施例中，在基板30上一体化形成有动作控制元件31和感磁元件32。
在该第三实施例中，在基板30上通过薄膜制作工序一体化形成有动作控制元件31和感磁元件32，并形成为动作控制元件31和感磁元件32并列设置的构造。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图4是概略表示作为本发明第四实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。在所述第一实施例至第三实施例中，相对于感磁元件一体化的动作控制元件是形成为单层的，但在该第四实施例中，相对于感磁元件一体化的动作控制元件形成为多层，即，在该第四实施例中，在基板40上通过薄膜制作工序一体化形成第一动作控制元件41及第二动作控制元件43和感磁元件42，并形成如下的构造：在基板40的一面上形成感磁元件42，在该感磁元件42的上面形成第一动作控制元件41，在基板40的相反侧的面上形成第二动作控制元件43。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图5是概略表示作为本发明第五实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。该第五实施例与所述第四实施例相同，将相对于感磁元件形成有多层动作控制元件，在该第五实施例中，在基板50上通过薄膜制作工序一体化形成第一动作控制元件51及第二动作控制元件53和感磁元件52，并形成为如下的构造：在基板50的一面上形成感磁元件52，与该感磁元件52沿一条直线排列地形成第一动作控制元件51，在基板50的相反侧的面上形成第二动作控制元件53。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图6是概略表示作为本发明第六实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。该第六实施例也与所述第四实施例相同，相对于感磁元件形成有多层动作控制元件，在该第六实施例中，在基板60上通过薄膜制作工序一体化形成第一动作控制元件61及第二动作控制元件63和感磁元件62，并形成为如下的构造：在基板60的一面上形成感磁元件62，与该感磁元件62并列设置地形成第一动作控制元件61，在基板60的相反侧的面上形成第二动作控制元件63。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
从所述的第一实施例至第三实施例，作为交替施加磁场的方法，是仅预先设置了一个方向极性的动作控制元件的场合，从所述第四实施例至第六实施例，是还预先设置了另一方向极性的动作控制元件的场合。另外，在形成为多层的场合，不限于形成于基板的表面和背面，也可以在基板的表面形成为两层，在基板的背面形成为两层。
图7是概略表示作为本发明第七实施例的与动作控制元件及耦合线圈一体化的感磁元件的构成的侧视图。图8是其俯视图。该第七实施例与所述的第四实施例相同，相对于感磁元件形成有多层动作控制元件，并且，在该第七实施例中，还相对于感磁元件一体化形成有耦合线圈。如图7和图8所示，在该第七实施例中，在基板70上通过薄膜制作工序一体化形成第一动作控制元件71及第二动作控制元件73、薄膜耦合线圈74和感磁元件72，并形成为如下构造：在基板70的一面上，沿一条直线排列地形成第一动作控制元件71和感磁元件72，在基板70的相反侧的面上形成薄膜耦合线圈74，在该薄膜耦合线圈74上重叠形成第二动作控制元件73。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图9是概略表示作为本发明第八实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。该第八实施例，在基板80上并列设置由永久磁铁构成的动作控制元件81和感磁元件82，并且还一体化形成有磁路形成部件85，该磁路部件85用于引导或诱导磁场，以使作为动作控制元件81的永久磁铁的磁场更准确地作用于感磁元件12。因此，在本发明中，这样的磁路形成部件也可以作为动作控制元件的一种来使用。该第八实施例也是在基板80上通过薄膜制作工序一体化形成有动作控制元件81、感磁元件82及磁路形成部件85。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
图10是概略表示作为本发明第九实施例的与动作控制元件一体化的感磁元件的构成的图。该第九实施例，在基板90上将由永久磁铁构成的动作控制元件91和感磁元件92沿一条直线排列，并且还一体化形成有磁路形成部件96，该磁路形成部件96为使作为动作控制元件91的永久磁铁的磁场有效作用于感磁元件92而连接永久磁铁91之间。因此，在本发明中，这样的磁路形成部件也可以作为动作控制元件的一种来使用。该第九实施例也是在基板90上通过薄膜制作工序一体化形成有动作控制元件91、感磁元件92及磁路形成部件96。
关于该一体化的形成方法，与第一实施例中所述的一样。
另外，在所述的实施例中，作为感磁元件特别使用能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件，但本发明并不限于这样的磁性元件，也同样适用于霍尔元件、MR(磁阻元件)、GMR(巨磁阻元件)、TMR(隧道磁阻元件)等其他的磁性元件及用于控制该磁性元件动作的动作控制元件的关系，有同样的效果。另外，在所述的实施例中，虽然作为动作控制元件使用的是永久磁铁，但并不限于此，也可以是电磁铁。
通过相对于感磁元件使动作控制元件一体化而单片化，增加工序和应用仪器或装置类的设计自由度自不用说，还可以节省零件、可以有助于实现小型化、低成本化，另外，可以简化制造生产线，所以可使量产性优良。
而且，通过这样实现单片化，可以在单片内形成磁场，构成不受外来磁场影响的敏感元件，另外，还可以抑止制造上的偏差。
特别是在能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件和控制该磁性元件的元件中，由于磁力的平衡极其微妙，本发明是具有效果的发明。

Claims (10)

1.一种感磁元件，其特征在于，该感磁元件与动作控制元件一体化。
2.根据权利要求1所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件和所述感磁元件通过成膜工序而被一体化。
3.根据权利要求1所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件和所述感磁元件通过膜状体的粘合而被一体化。
4.根据权利要求1或2或3所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件形成为单层。
5.根据权利要求1或2或3所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件形成为多层。
6.根据权利要求1～5中任一项所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件包括永久磁铁。
7.根据权利要求1～5中任一项所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件包括电磁铁。
8.根据权利要求6或7所述的感磁元件，其特征在于，所述动作控制元件包括磁路形成部件。
9.根据权利要求1～8中任一项所述的感磁元件，其特征在于，所述感磁元件是能够引起大巴克好森跳跃现象的磁性元件。
10.根据权利要求1～9中任一项所述的感磁元件，其特征在于，还与该感磁元件一体化地设有耦合线圈。
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