DE19853659A1 - Magnetfeldmeßelement und Magnetfeldmeßgerät - Google Patents
Magnetfeldmeßelement und MagnetfeldmeßgerätInfo
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Abstract
Ein Magnetfeldmeßelement weist ein Riesenmagnetwiderstandselement auf, welches zu dem Zweck auf einem Substrat vorgesehen ist, eine Änderung eines Magnetfeldes festzustellen, eine integrierte Schaltung, die auf dem Substrat zu dem Zweck vorgesehen ist, eine vorbestimmte Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung des Magnetfeldes durchzuführen, und einen Eingangsseitenschutzwiderstand sowie einen Ausgangsseitenschutzwiderstand, die an der Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung vorgesehen sind, wobei der Metallfilm, aus welchem der Eingangsseitenwiderstand und der Ausgangsseitenwiderstand ausgebildet werden, mit dem Metallfilm übereinstimmt, aus welchem die integrierte Schaltung ausgebildet wird.
Description
Die vorliegende Erfindung betrifft ein Magnetfeldmeßelement
zur Feststellung einer Änderung eines Magnetfeldes, und
insbesondere ein Element, welches in einem Gerät zur
Feststellung der Anzahl an Umdrehungen beispielsweise eines
zahnradartigen magnetischen Drehkörpers verwendet wird.
Fig. 26 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht eines
wesentlichen Abschnitts eines herkömmlichen
Magnetfeldmeßgerätes.
Fig. 27 und 28 sind eine seitliche Schnittansicht bzw. eine
Ansicht von unten des Innenaufbaus des herkömmlichen
Magnetfeldmeßgerätes. Es wird darauf hingewiesen, daß die
Ansicht von unten von Fig. 28 das Magnetfeldmeßgerät von
Fig. 27 mit entferntem Gehäuse zeigt.
Gemäß Fig. 26 weist das herkömmliche Magnetfeldmeßgerät
einen Magnetfeldmeßgerätekörper 1 und einen Verbinder 2 auf,
der mit dem Magnetfeldmeßgerätekörper 1 verbunden ist.
Gemäß Fig. 27 weist der Magnetfeldmeßgerätekörper 1 ein
zylindrisches Gehäuse 3 aus Kunstharz auf, einen Körper 4 für
eine elektrische Schaltung, der in dem Gehäuse 3 aufgenommen
ist, einen Permanentmagneten 5 in Form eines rechteckigen
Quaders, der an einem Endabschnitt des Körpers 4 der
elektrischen Schaltung vorgesehen ist (in Fig. 27 auf der
rechten Seite), und ein Magnetfeldmeßelement 6, welches auf
der Vorderoberfläche des Permanentmagneten 5 angeordnet ist,
und ein eingebautes Riesenmagnetwiderstandselement aufweist
(das nachstehend als GMR-Element bezeichnet wird).
Weiterhin weist, wie in Fig. 28 gezeigt ist, der Körper 4
der elektrischen Schaltung ein Substrat 7 aus Kunstharz auf,
Widerstände 8 und Kondensatoren 9, die auf dem Substrat 7
angeordnet sind, und eine Verdrahtung 10 zur elektrischen
Verbindung der Widerstände 8, der Kondensatoren 9 und des
Magnetfeldmeßelementes 6.
Bei dem voranstehend geschilderten Magnetfeldmeßgerät führt
die Drehung des zahnradförmigen magnetischen Drehkörpers 11,
der in der Nähe des Magnetfeldmeßelementes vorgesehen ist,
dazu, daß Ausnehmungen (konkave Abschnitte) 11a und
Vorsprünge (konvexe Abschnitte) 11b des magnetischen
Drehkörpers 11 sich abwechselnd dem Magnetfeldmeßelement 6
nähern, und daher eine Änderung des Magnetfeldes des
Permanentmagneten 5 hervorrufen, welches auf das
Magnetfeldmeßelement 6 einwirkt.
Diese Änderung des Magnetfeldes wird als Spannungsänderung
durch das (nicht dargestellte) GMR-Element im Inneren des
Magnetfeldmeßelementes 6 festgestellt. Die so erzeugte
Spannungsänderung in dem GMR-Element wird über eine
Differenzverstärkerschaltung und eine Vergleichsschaltung,
die beide in dem Magnetfeldmeßelement 6 vorgesehen sind, nach
außerhalb als impulsförmiges elektrisches Signal ausgegeben.
Dieses elektrische Signal wird über eine Anschlußklemme des
Verbinders 2 an eine (nicht dargestellte) Computereinheit
übertragen, welche den Drehwinkel des magnetischen
Drehkörpers 11 berechnet. Es wird darauf hingewiesen, daß die
Filterschaltung aus den Widerständen 8 und den Kondensatoren
9 besteht, und daß diese Filterschaltung dafür sorgt, daß
externes Rauschen, einschließlich externer Spannungsspitzen,
daran gehindert werden, bis zum Magnetfeldmeßelement 6
vorzudringen.
Da bei dem herkömmlichen Magnetfeldmeßelement ein erheblicher
Zeitaufwand dazu erforderlich ist, die Widerstände 8 und die
Kondensatoren 9 mit dem Substrat 7 zu verlöten, besteht die
Schwierigkeit, daß der Produktionswirkungsgrad des
Magnetfeldmeßelementes gering ist, und dessen
Herstellungskosten beträchtlich sind.
Da zum Zusammenbau der Widerstände 8 und der Kondensatoren 9
mit dem Substrat 7 ein gewisser Raum erforderlich ist, tritt
die weitere Schwierigkeit auf, daß die Abmessungen des
Magnetfeldmeßelements und des Magnetfeldmeßgerätes insgesamt
größer werden.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Lösung der voranstehend
geschilderten Schwierigkeiten entwickelt, und ein Ziel der
vorliegenden Erfindung besteht in der Bereitstellung eines
miniaturisierten Magnetfeldmeßelements und eines
Magnetfeldmeßgerätes mit verbessertem Produktionswirkungsgrad
und geringeren Herstellungskosten.
Gemäß einer Zielrichtung der Erfindung wird ein
Magnetfeldmeßelement zur Verfügung gestellt, welches
aufweist: ein Riesenmagnetwiderstandselement, welches auf
einem Substrat vorgesehen ist, um eine Magnetfeldänderung zu
erfassen; eine integrierte Schaltung, die auf dem Substrat
vorgesehen ist und dazu dient, eine vorbestimmte
arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage einer Änderung
des Magnetfelds durchzuführen, die von dem
Riesenmagnetwiderstandselement erfaßt wird; und einen
Schutzwiderstand an der Eingangsseite sowie einen
Schutzwiderstand an der Ausgangsseite, die an der
Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung
vorgesehen sind, wobei der Metallfilm, aus welchem der
Widerstand an der Eingangsseite und der Widerstand an der
Ausgangsseite besteht, gleich dem Metallfilm ist, aus welcher
die integrierte Schaltung hergestellt ist.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung weist ein
Magnetfeldmeßelement auf: eine integrierte Schaltung, die zu
dem Zweck auf einem Substrat vorgesehen ist, eine
vorbestimmte arithmetische Verarbeitung auf der Grundlage
einer Änderung eines Magnetfeldes durchzuführen, welches von
einem Riesenmagnetwiderstandselement erfaßt wird; eine
Niveauunterschiedspufferschicht, die auf der integrierten
Schaltung vorgesehen ist und eine glatte Oberfläche aufweist;
einen Schutzwiderstand an der Eingangsseite und einen
Schutzwiderstand an der Ausgangsseite, die auf der
Niveauunterschiedspufferschicht zusammen mit dem
Riesenmagnetwiderstandselement vorgesehen sind, und an die
Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung
angeschlossen sind; und eine Verdrahtung (Leiterbahnen) zur
Verbindung des Schutzwiderstands an der Eingangsseite mit der
integrierten Schaltung sowie zur Verbindung des
Schutzwiderstands an der Eingangsseite mit der integrierten
Schaltung sowie zur Verbindung des Schutzwiderstands an der
Ausgangsseite mit der integrierten Schaltung, wobei der
Metallfilm, aus welchem der Widerstand an der Eingangsseite
und der Widerstand an der Ausgangsseite bestehen, mit dem
Metallfilm übereinstimmt, aus welchem die Verdrahtung
hergestellt ist.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weist der
Metallfilm einen spezifischen Widerstand von 2 × 10-6 Ohm.cm
oder mehr auf.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der vorliegenden Erfindung
besteht der Metallfilm hauptsächlich aus Aluminium.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung weisen der
Widerstand an der Eingangsseite und der Widerstand an der
Ausgangsseite, die aus dem Metallfilm hergestellt sind, eine
Breite von 10 bis 20 µm auf.
Bei einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung weisen
der Widerstand an der Eingangsseite und der Widerstand an der
Ausgangsseite, die aus dem Metallfilm hergestellt sind, eine
Dicke von 1 bis 2 µm auf.
Bei einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung
sind der Widerstand an der Eingangsseite und der Widerstand
an der Ausgangsseite auf dem Substrat vorgesehen.
Gemäß einer weiteren Zielrichtung der Erfindung weist ein
Magnetfeldmeßgerät auf: einen magnetischen Drehkörper, der
Vorsprünge und Ausnehmungen entlang seinem Außenumfang
aufweist, und sich um eine Drehachse drehen kann; einen
Magneten, welcher gegenüberliegend dem Außenumfang des
magnetischen Drehkörpers angeordnet ist; und ein
Magnetfeldmeßelement, welches an einer Oberfläche des
Magneten angebracht ist, welche dem Außenumfang des
magnetischen Drehkörpers gegenüberliegt, wobei das
magnetische Element eine Änderung eines Magnetfelds zwischen
dem magnetischen Drehkörper und dem Magneten bei einer
Drehung des magnetischen Drehkörpers erfaßt, und auf der
Grundlage dieser Erfassung das Ausmaß der Drehung des
magnetischen Drehkörpers berechnet.
Die Erfindung wird nachstehend anhand zeichnerisch
dargestellter Ausführungsbeispiele näher erläutert, aus
welchen weitere Vorteile und Merkmale hervorgehen. Es zeigt:
Fig. 1 eine Seitenschnittansicht eines
Magnetfeldmeßgerätes gemäß Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 2 eine Ansicht von unten der Ausführungsform von
Fig. 1 mit entferntem Gehäuse;
Fig. 3 ein elektrisches Schaltbild des in Fig. 1
gezeigten Magnetfeldmeßgerätes;
Fig. 4 eine Aufsicht auf die integrierte Schaltung im
Inneren des Magnetfeldmeßelements von Fig. 1;
Fig. 5 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 6 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 7 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 8 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 9 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 10 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
der vorliegenden Erfindung;
Fig. 11 schematisch einen Detektor eines
Magnetfeldmeßgerätes gemäß Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 12 schematisch einen Herstellungsvorgang für ein
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 13 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 14 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 15 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 16 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement des Magnetfeldmeßgerätes gemäß
Ausführungsform 2 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 17 eine schematische Schnittansicht des
Magnetfeldmeßelements entlang der Linie X-X von
Fig. 11;
Fig. 18 schematisch den Aufbau eines Magnetfeldmeßelements
gemäß Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung;
Fig. 19 eine Schnittansicht des Magnetfeldmeßelements
entlang der Linie Y-Y von Fig. 18;
Fig. 20 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 21 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 22 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 23 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 24 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 25 schematisch einen Herstellungsvorgang für das
Magnetfeldmeßelement gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung;
Fig. 26 eine teilweise vergrößerte Ansicht eines
herkömmlichen Magnetfeldmeßgerätes;
Fig. 27 eine seitliche Schnittansicht des Innenaufbaus des
herkömmlichen Magnetfeldmeßgerätes; und
Fig. 28 eine Ansicht von unten des Innenaufbaus des
herkömmlichen Magnetfeldmeßgerätes.
Die Fig. 1 und 2 sind eine seitliche Schnittansicht bzw.
Ansicht von unten und zeigen den Innenaufbau eines
Magnetfeldmeßgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung. Es
wird darauf hingewiesen, daß Fig. 2 eine Ansicht des
Magnetfeldmeßgerätes von Fig. 1 von unten ist, mit
abgenommenem Gehäuse 3. Weiterhin wird darauf hingewiesen,
daß gleiche Bezugszeichen gleiche oder entsprechende Teile
wie jene bezeichnen, die bereits beschrieben wurden, und
daher insoweit nicht unbedingt eine erneute Beschreibung
erfolgt.
Ein Magnetfeldmeßgerät 15 weist einen
Magnetfeldmeßgerätekörper 16 und einen Verbinder 2 auf, der
mit dem Magnetfeldmeßgerätekörper 16 verbunden ist.
Der Magnetfeldmeßgerätekörper 16 weist ein zylindrisches
Gehäuse 2 aus Kunstharz auf, einen Körper 17 einer
elektrischen Schaltung, einen Permanentmagneten 5, und ein
Magnetfeldmeßelement 19 zur Erfassung eines Magnetfeldes.
Der Körper 17 der elektrischen Schaltung, der in dem Gehäuse
3 aufgenommen ist, weist ein Substrat 18 aus Kunstharz auf,
auf dem Substrat 18 vorgesehene Kondensatoren 9, und eine
Verdrahtung 20 (Leiterbahnen) zur Verbindung einer
Anschlußklemme des Verbinders 2, der Kondensatoren 9, und des
Magnetfeldmeßelements 19.
Der Permanentmagnet 5 ist an einem Endabschnitt des Körpers
17 der elektrischen Schaltung vorgesehen, und das
Magnetfeldmeßelement 19, in welches ein
Riesenmagnetwiderstandselement (nachstehend als GMR-Element
bezeichnet) eingebaut ist, ist auf der Vorderoberfläche des
Permanentmagneten 5 vorgesehen.
Fig. 3 ist ein Schaltbild des Magnetfeldmeßgerätes.
Fig. 4 zeigt schematisch den Aufbau des
Magnetfeldmeßelements.
In Fig. 3 ist ein Magnetismuserfassungsabschnitt 21, der
Meßwiderstände R1, R2, R3 und R4 aufweist, die zu einer
Brückenschaltung zusammengeschaltet sind, über eine
Verdrahtung 22 an eine integrierte Schaltung 23
angeschlossen, welche eine Differenzverstärkerschaltung und
eine Komparatorschaltung (nicht gezeigt) aufweist. Weiterhin
wird darauf hingewiesen, daß die GMR-Elemente, welche
Riesenmagnetfeldmeßelemente sind, als die Meßwiderstände R1,
R2, R3 und R4 verwendet werden.
Eine Eingangsseitenfilterschaltung 24 als eine erste
Filterschaltung weist einen Widerstand R5, der auf der Seite
der Stromversorgungsquelle angeordnet ist, und einen
Kondensator 9 auf, der auf dem Substrat 18 an der
Stromversorgungsseite angeordnet ist. Eine
Ausgangsseitenfilterschaltung 25 als eine zweite
Filterschaltung weist einen Ausgangsseitenwiderstand R6 und
einen weiteren Kondensator 9 auf, der ebenfalls auf dem
Substrat 18 angeordnet ist.
Es wird darauf hingewiesen, daß die
Eingangsseitenfilterschaltung 24, die dazu dient, das
Eindringen von Rauschen in die integrierte Schaltung 23 zu
verhindern, nur durch den Kondensator 9 gebildet werden kann.
Der Stromquellenseitenwiderstand R5 und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 des Magnetfeldmeßelements von
Fig. 4 werden beide dadurch hergestellt, daß ein Metallfilm,
der aus Aluminium besteht, unter Einsatz der
Photolithographie oder dergleichen mit einem Muster versehen
wird.
Wie in Fig. 4 gezeigt ist die integrierte Schaltung 23 unter
einem Schutzfilm 26 vorgesehen, der in der linken Hälfte des
Magnetfeldmeßelements durch Sputtern hergestellt wird.
Die Widerstände R5 und R6 bestehen aus einem Aluminiumfilm,
der gleich dem Aluminiumfilm ist, und durch denselben
Herstellungsvorgang hergestellt wird, wie der Aluminiumfilm,
der (in der linken Hälfte in Fig. 4) auf einer (nicht
dargestellten) Unterschicht zur Ausbildung der integrierten
Schaltung 23 unter der linken Hälfte des Schutzfilms 26
ausgebildet wird, der in Fig. 4 gezeigt ist.
Im einzelnen werden der Eingangsseitenwiderstand R5 und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 durch Musterbildung des
Aluminiumfilms unter Verwendung eines
Photolithographieverfahrens und dergleichen als Metallfilm
hergestellt, der an der rechten Hälfte in Fig. 4 ausgebildet
wird, gleichzeitig mit dem Aluminiumfilm, der in der linken
Hälfte von Fig. 4 ausgebildet wird, und unter Verwendung
desselben Verfahrens.
Es wird darauf hingewiesen, daß die integrierte Schaltung 23
die Differenzverstärkerschaltung, die Komparatorschaltung
usw. aufweist (nicht dargestellt).
Da der spezifische Widerstand von Aluminium 2,8 × 10-6 Ω.cm
beträgt, was relativ groß ist, kann die Fläche der
Widerstände R5 und R6 klein ausgebildet werden. Da der
Widerstandswert von Aluminium annähernd doppelt so groß ist
wie jener von Kupfer, kann ein Widerstand aus Aluminium,
dessen Fläche annähernd halb so groß ist wie jene eines
Widerstands aus Kupfer, denselben Widerstandswert
bereitstellen. Im allgemeinen beträgt der Widerstandswert des
stromquellenseitigen Widerstands R5 etwa 200 Ohm. Die Fläche
der Verdrahtung kann kleiner ausgebildet werden, während
dieser Widerstandswert beibehalten wird, wenn die Breite und
die Dicke der Aluminiumwiderstandsverdrahtung, durch welche
die Widerstände R5 und R6 gebildet werden, kleiner gewählt
werden.
Wenn jedoch die Breite der Aluminiumwiderstandsverdrahtung
extrem klein ist, tritt das Problem der Elektromigration auf;
weiterhin kann die Aluminiumverdrahtung leicht brechen, wenn
die Dicke der Aluminiumwiderstandsverdrahtung extrem klein
ist.
Aus Versuchen ist bekannt, daß kein Bruch auftritt, wenn die
Dicke 1 bis 2 µm oder mehr beträgt. Weiterhin ist bekannt,
daß keine Elektromigration auftritt, wenn der Strom pro µm
der Breite der Aluminiumwiderstandsverdrahtung 1 mA oder
geringer ist.
Da der elektrische Strom, der durch ein Magnetfeldmeßgerät
fließt, im allgemeinen so begrenzt ist, daß er nicht mehr als
10 bis 20 mA beträgt, ist ein geeigneter Wert für die Breite
der Aluminiumverdrahtung 10 bis 20 µm. Wenn beispielsweise
ein Widerstandswert von 200 Ohm durch eine
Aluminiumwiderstandsverdrahtung mit einer Breite von 15 µm
und einer Dicke von 1,5 µm ausgebildet wird, so ist die
Fläche der Aluminiumwiderstandsverdrahtung, die zur
Ausbildung des Eingangsseitenwiderstands R5 und des
Ausgangsseitenwiderstands R6 in Fig. 4 erforderlich ist,
annähernd 4 mm2.
Bei diesem Magnetfeldmeßgerät führt die Drehung des
zahnradförmigen magnetischen Drehkörpers 11 in Fig. 26 dazu,
daß Ausnehmungen 11a und Vorsprünge 11b des magnetischen
Drehkörpers 11 sich abwechselnd an das Magnetfeldmeßelement
annähern, und eine Änderung der Entfernung zwischen dem
Permanentmagneten 5 und dem magnetischen Drehkörper 11
hervorrufen, woraus sich eine Änderung des Magnetfelds
ergibt, welches durch das Magnetfeldmeßelement 19
hindurchgeht. Diese Änderung des Magnetfeldes führt zu einer
Änderung des Widerstandswertes der Meßwiderstände R1, R2, R3
und R4 im Inneren des Magnetfeldmeßelementes 19, und daher
ändert sich die Spannung zwischen Anschlüssen A und B der
Brückenschaltung.
Die Änderung der Spannung zwischen den Anschlüssen A und B
wird über die Differenzverstärkerschaltung und die
Komparatorschaltung (nicht dargestellt) ausgegeben, die beide
in der integrierten Schaltung 23 vorhanden sind, und zwar als
Impulssignal von einer Klemme der integrierten Schaltung 23,
die mit der Ausgangsseitenfilterschaltung 25 verbunden ist.
Dieses Impulssignal wird über die
Ausgangsseitenfilterschaltung 25 und die Klemme des
Verbinders 2 (vgl. Fig. 2) an die (nicht dargestellte)
Computereinheit übertragen, und die Computereinheit berechnet
den Drehwinkel des magnetischen Drehkörpers 11 auf der
Grundlage des übertragenen Signals.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des
Magnetfeldmeßgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung
beschrieben.
Die Fig. 5 bis 10 zeigen schematisch einen Vorgang zur
Herstellung des Magnetfeldmeßelements des
Magnetfeldmeßgerätes gemäß der vorliegenden Erfindung.
Das Magnetfeldmeßelement 19, das in Fig. 5 gezeigt ist, ist
so ausgebildet, daß es vollständig von einem Schutzfilm 26
abgedeckt ist. Die integrierte Schaltung 23, die dadurch
ausgebildet wird, daß ein Aluminiumfilm mit einem Muster
versehen wird, wurde bereits in der letzten Hälfte des
Magnetfeldmeßelements 19 unter dem Schutzfilm ausgebildet.
Der Aluminiumfilm in der linken Hälfte unter dem Schutzfilm
26 befindet sich in dem Zustand, bevor die Meßwiderstände R1,
R2, R3 und R4, der Stromquellenseitenwiderstand R5, und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 hergestellt werden.
Es wird darauf hingewiesen, daß wie voranstehend geschildert
der Aluminiumfilm, der die integrierte Schaltung 23 in der
linken Hälfte ausbildet, mit dem Aluminiumfilm übereinstimmt,
der in der rechten Hälfte ausgebildet wird, und daß diese
beiden Aluminiumfilme gleichzeitig vorher durch Sputtern oder
dergleichen hergestellt werden.
Bei dem in Fig. 5 gezeigten Magnetfeldmeßelement 19 wird
zuerst der Schutzfilm 26 in der rechten Hälfte durch
Photolithographie entfernt, um einen Aluminiumfilm 28 als
Metallfilm freizulegen, wie dies in Fig. 6 gezeigt ist.
Daraufhin wird, wie in Fig. 7 gezeigt, der Aluminiumfilm 28
mit einem Muster vorbestimmter Form versehen, unter
Verwendung eines photolithographischen Verfahrens. Hierbei
werden eine Verdrahtung 22 zum Anschluß von Anschlußflächen
29 für die Drahtverbindung, der stromquellenseitige
Widerstand R5, der Ausgangsseitenwiderstand R6 und die
Meßwiderstände R1, R2, R3 und R4 mit der integrierten
Schaltung 23 hergestellt.
Dann wird, wie in Fig. 8 gezeigt, ein GMR-Elementfilm 30 auf
der gesamten Oberfläche des Magnetfeldmeßelements 19
ausgebildet. Dann wird, wie in Fig. 9 gezeigt, der
GMR-Elementfilm 30 photolithographisch mit einem Muster
versehen, so daß nur die Abschnitte übrigbleiben, die als die
Meßwiderstände R1, R2, R3 und R4 verwendet werden sollen.
Schließlich wird, wie in Fig. 10 gezeigt, ein Schutzfilm 31
auf der gesamten Oberfläche des Magnetfeldmeßelements 19
ausgebildet, und werden darüber hinaus die Anschlußflächen 29
für die Drahtverbindung photolithographisch freigelegt.
Da bei dem Magnetfeldmeßgerät gemäß Ausführungsform 1 der
vorliegenden Erfindung die Widerstände R5 und R6 zum Schutz
der integrierten Schaltung 23 zur Verarbeitung eines
Ausgangssignals des Magnetfeldmeßelements 19 aus dem
Aluminiumfilm 28 hergestellt werden, also aus einem
Metallfilm, der gleichzeitig mit dem Aluminiumfilm zur
Ausbildung der integrierten Schaltung 23 hergestellt wird und
gleich diesem Aluminiumfilm ist, können die mühsamen Arbeiten
zum Anlöten von Widerständen an ein Substrat wie im
herkömmlichen Fall wegfallen, und daher wird der
Produktionswirkungsgrad erhöht, und werden die
Herstellungskosten verringert.
Da das Aluminiumteil, welches zu dem Eingangsseitenwiderstand
R5 und dem Ausgangsseitenwiderstand R6 wird, mit einer Breite
von 10 bis 20 µm und einer Dicke von 1 bis 2 µm ausgebildet
wird, treten keine Elektromigration oder ein Bruch auf, und
kann daher ein verläßliches Magnetfeldmeßgerät erhalten
werden. Da die Fläche des Eingangsseitenwiderstands R5 und
des Ausgangsseitenwiderstands R6 klein ausgebildet wird, kann
darüber hinaus das Magnetfeldmeßelement miniaturisiert
werden.
Fig. 11 zeigt schematisch einen Sensor eines
Magnetfeldmeßgerätes gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung.
Wie aus Fig. 11 hervorgeht, ist ein Magnetfeldmeßelement 35
kleiner als das Magnetfeldmeßelement gemäß der
Ausführungsform 1 der vorliegenden Erfindung.
Das Magnetfeldmeßelement 35 in Fig. 11 weist den
Stromquellenseitenwiderstand R5 und den
Ausgangsseitenwiderstand R6 an seiner linken Hälfte auf. Wie
bei der Ausführungsform 1 wird eine integrierte Schaltung
(nicht dargestellt) in der linken Hälfte des
Magnetfeldmeßelements 35 ausgebildet. Genauer gesagt wird die
integrierte Schaltung unter dem Stromquellenseitenwiderstand
R5 und dem Ausgangsseitenwiderstand R6 in Fig. 11
hergestellt. Es wird darauf hingewiesen, daß das in Fig. 11
gezeigte Magnetfeldmeßelement 35 in einem Zustand dargestellt
ist, bevor der Schutzfilm 31 ausgebildet wird.
Der Aufbau des Magnetfeldmeßelements gemäß der vorliegenden
Ausführungsform ist gleich jenem des Magnetfeldmeßelements
der Ausführungsform 1, mit Ausnahme der Tatsache, daß der
Stromquellenseitenwiderstand R5 und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 auf der (nicht dargestellten)
integrierten Schaltung vorgesehen sind, und daher erfolgt
keine erneute Beschreibung.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des
Magnetfeldmeßelements 35 des Magnetfeldmeßgerätes gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Fig. 12 bis 16 zeigen schematisch ein Verfahren zur
Herstellung des Magnetfeldmeßelements des
Magnetfeldmeßgerätes gemäß Ausführungsform 2 der vorliegenden
Erfindung.
Fig. 17 ist eine schematische Ansicht des
Magnetfeldmeßelements entlang der Linie X-X von Fig. 11.
Das Magnetfeldmeßelement 35, das in Fig. 12 gezeigt ist, ist
in einem Zustand dargestellt, bevor die Meßwiderstände R1,
R2, R3 und R4, der Stromquellenseitenwiderstand R5, und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 hergestellt werden, und ist
vollständig durch den Schutzfilm 31 abgedeckt.
Die (nicht dargestellte) integrierte Schaltung wurde bereits
in der linken Hälfte des Magnetfeldmeßelements 35 unter dem
Schutzfilm 31 ausgebildet. Der Aluminiumfilm in der rechten
Hälfte stimmt mit dem Aluminiumfilm zur Ausbildung der
Differenzverstärkerschaltung, der Komparatorschaltung und
dergleichen (nicht dargestellt) überein, welche zu der
integrierten Schaltung gehören, und wird durch dasselbe
Verfahren hergestellt.
Es wird darauf hingewiesen, daß statt des voranstehend
erwähnten Aluminiumfilms eine Unterschicht getrennt von dem
Schutzfilm 31 in der rechten Hälfte vorgesehen werden kann.
Zuerst wird ein GMR-Elementfilm ausgebildet (dieser Zustand
ist nicht dargestellt), durch Sputtern oder dergleichen, und
zwar auf der gesamten Oberfläche des Magnetfeldmeßelements 35
in dem voranstehend geschilderten Zustand. Daraufhin wird,
wie in Fig. 13 gezeigt, der GMR-Elementfilm
photolithographisch mit einem Muster versehen, so daß nur die
Abschnitte übrigbleiben, die als die Meßwiderstände R1, R2,
R3 und R4 verwendet werden sollen.
Dann wird, wie in Fig. 14 gezeigt, ein Lochabschnitt 36 für
die elektrische Verbindung der Meßwiderstände R1, R2, R3 und
R4, des Stromquellenseitenwiderstands R5, und des
Ausgangsseitenwiderstands R6 mit der integrierten Schaltung
in dem Schutzfilm 31 ausgebildet, und wird eine
Aluminiumanschlußfläche 37 in dem Lochabschnitt 36
freigelegt.
Dann wird ein Aluminiumfilm hergestellt, durch Sputtern oder
dergleichen, und zwar auf der gesamten Oberfläche des
Magnetfeldmeßelements 35, und wird der Aluminiumfilm mit
einem vorbestimmten Muster durch ein photolithographisches
Verfahren versehen, wie dies durch dünne Linien in Fig. 15
angedeutet ist. Hierbei wird die Verdrahtung 22 zum Anschluß
der Anschlußflächen für die Drahtverbindung 29, des
Stromquellenseitenwiderstands R5, des
Ausgangsseitenwiderstands R6, und der Meßwiderstände R1, R2,
R3 und R4 mit der integrierten Schaltung ausgebildet. Anders
ausgedrückt geschieht der Vorgang der Ausbildung des
Eingangsseitenwiderstands R5 und des
Ausgangsseitenwiderstands R6 gleichzeitig mit dem Vorgang der
Ausbildung der Verdrahtung 22 zur Verbindung des
Eingangsseitenwiderstands R5 und des
Ausgangsseitenwiderstands R6 mit der integrierten Schaltung
23.
Zuletzt werden die Anschlußflächen 29 für die Drahtverbindung
photolithographisch geöffnet, nachdem ein Schutzfilm auf der
gesamten Oberfläche des Magnetfeldmeßelements 35 ausgebildet
wurde.
Es wird darauf hingewiesen, daß ein Schnitt des
Magnetfeldmeßelements 35, welches auf diese Weise ausgebildet
wurde, entlang der Linie X-X von Fig. 11 in Fig. 17 gezeigt
ist.
Bei dem Magnetfeldmeßgerät gemäß der Ausführungsform 2 der
vorliegenden Erfindung kann das Magnetfeldmeßelement
miniaturisiert werden, und können das Substrat und
dergleichen klein ausgebildet werden, da die Widerstände R5
und R6 zum Schutz der integrierten Schaltung zur Verarbeitung
eines Ausgangssignals des Magnetfeldmeßelements 19 auf der
integrierten Schaltung vorgesehen sind. Daher können die
Herstellungskosten für das Magnetfeldmeßgerät verringert
werden.
Fig. 18 zeigt schematisch den Aufbau eines
Magnetfeldmeßelements gemäß Ausführungsform 3 der
vorliegenden Erfindung.
Fig. 19 ist eine Schnittansicht des Magnetfeldmeßelements
entlang der Linie Y-Y von Fig. 18.
Bei der Ausführungsform 2 werden die Meßwiderstände R1, R2,
R3 und R4, der Stromquellenseitenwiderstand R5, und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 direkt auf dem Schutzfilm 31
hergestellt. Wenn sie jedoch über einen Photolack oder eine
Harzschicht aus Polyimid, PVSQ oder dergleichen ausgebildet
werden, die auf dem Schutzfilm vorgesehen ist, kann die
Verläßlichkeit noch weiter verbessert werden.
Da die integrierte Schaltung 23 zum Teil unter dem Schutzfilm
31 liegt, gibt es einen Niveauunterschied in Bezug auf die
Oberfläche des Schutzfilms 31 infolge der integrierten
Schaltung 23. Ein derartiger Niveauunterschied der Oberfläche
des Schutzfilms 31 ist nicht erwünscht, da er zu einem Bruch
bei der Verdrahtung 22, dem Stromquellenseitenwiderstand R5
und dem Ausgangsseitenwiderstand R6 führen kann.
Bei der Ausführungsform 3 wird Photolack 41 als
Niveaudifferenzpufferschicht auf den Schutzfilm 31 durch
Schleuderbeschichtung aufgebracht, um den Niveauunterschied,
also die Niveaudifferenz, zu verkleinern.
Es wird darauf hingewiesen, daß statt des Photolacks eine
Harzschicht aus Polyimid, PVSQ oder dergleichen eingesetzt
werden kann, wobei die gleichen Auswirkungen erzielt werden.
Als nächstes wird ein Verfahren zur Herstellung des
Magnetfeldmeßelements 40 des Magnetfeldmeßgerätes gemäß der
vorliegenden Erfindung beschrieben.
Die Fig. 20 bis 25 zeigen schematisch das
Herstellungsverfahren für das Magnetfeldmeßelement gemäß
Ausführungsform 3 der vorliegenden Erfindung.
Fig. 20 zeigt einen Zustand, in welchem der Schutzfilm 31 in
Fig. 19 auf der gesamten Oberfläche des Substrates
ausgebildet ist. Hierbei wurden die Meßwiderstände R1, R2, R3
und R4, der Stromquellenseitenwiderstand R5, und der
Ausgangsseitenwiderstand R6 noch nicht hergestellt.
Die integrierte Schaltung 23 wird unter dem Schutzfilm 31 in
der linken Hälfte des Magnetfeldmeßelements 40 hergestellt,
und an der rechten Hälfte wird ein Aluminiumfilm, der mit dem
Aluminiumfilm zur Ausbildung der integrierten Schaltung 23
übereinstimmt, durch den gleichen Herstellungsvorgang wie
jenen für diesen Aluminiumfilm hergestellt, oder es wird der
in Fig. 19 gezeigten Schutzfilm 31 nicht entfernt.
Daraufhin wird, wie in Fig. 21 gezeigt, der Photolack 41 auf
die gesamte Oberfläche des Schutzfilms 31 von Fig. 20 durch
Schleuderbeschichtung aufgebracht.
Dann wird, wie in Fig. 22 gezeigt, ein GMR-Elementfilm
hergestellt (dieser Zustand ist nicht gezeigt), auf der
gesamten Oberfläche des Photolacks 41, und wird dann der
GMR-Elementfilm photolithographisch so mit einem Muster versehen,
daß nur die Abschnitte übrigbleiben, die als die
Meßwiderstände R1, R2, R3 und R4 verwendet werden sollen. Auf
diese Weise werden die Meßwiderstände R1 bis R4, die aus
GMR-Elementen bestehen, auf dem Photolack 41 ausgebildet.
Dann wird photolithographisch ein Lochabschnitt 36 zur
Verbindung der Meßwiderstände R1, R2, R3 und R4, des
Stromquellenseitenwiderstands R5, und des
Ausgangsseitenwiderstands R6 mit der integrierten Schaltung
unter diesen Widerständen in dem Photolack 41 und dem
Schutzfilm 31 ausgebildet, so daß die Aluminiumanschlußfläche
37 freigelegt wird, wie dies in Fig. 23 gezeigt ist.
Dann wird ein Aluminiumfilm auf dem Photolack 41 und den
Meßwiderständen R1 bis R5 (dieser Zustand ist nicht gezeigt)
hergestellt, und wird der Aluminiumfilm mit einem Muster
vorbestimmter Form versehen, wie in Fig. 24 gezeigt, wobei
wiederum ein photolithographisches Verfahren eingesetzt wird.
Daher wird die Verdrahtung 22 zur Verbindung der
Anschlußflächen für die Drahtverbindung 29, des
Stromquellenseitenwiderstands R5, des
Ausgangsseitenwiderstands R6, und der Meßwiderstände R1, R2,
R3 und R4 mit der integrierten Schaltung 23 hergestellt.
Zuletzt werden, wie in Fig. 25 gezeigt, nachdem ein
Schutzfilm 42 auf der gesamten Oberfläche des in Fig. 24
dargestellten Elements ausgebildet wurde, Lochabschnitte
photolithographisch geöffnet, und werden die Anschlußflächen
29 für die Drahtverbindung ausgebildet.
Wie voranstehend geschildert kann bei der Ausführungsform 3
der vorliegenden Erfindung das Magnetfeldmeßelement
miniaturisiert werden, und können dessen Herstellungskosten
verringert werden, daß der Stromquellenseitenwiderstand R5
und der Ausgangsseitenwiderstand R6 so ausgebildet werden,
daß sie auf die integrierte Schaltung auflaminiert sind.
Bei den Ausführungsformen 1 bis 3 wurden Magnetfeldmeßgeräte
als Beispiele beschrieben, welche GMR-Elemente verwenden,
jedoch läßt sich selbstverständlich die vorliegende Erfindung
auch bei anderen Magnetfeldmeßgeräten einsetzen, welche
beispielsweise Hall-Elemente oder Magnetwiderstandselemente
verwenden, und darüber hinaus bei Magnetfeldmeßgeräten
abgesehen von solchen, welche integrierte Schaltungen
enthalten.
Wie voranstehend geschildert können gemäß Ausführungsform 4
der vorliegenden Erfindung, da die vorliegende Erfindung auch
bei Magnetfeldmeßgeräten einsetzbar ist, die Hall-Elemente
oder Magnetwiderstandselemente verwenden, und bei
Magnetfeldmeßgeräten ohne integrierte Schaltungen, auch diese
Geräte ebenfalls miniaturisiert werden, und deren
Herstellungskosten verringert werden.
Durch die vorliegende Erfindung können folgende Vorteile
erzielt werden. Da ein Magnetfeldmeßelement ein
Riesenmagnetwiderstandselement aufweist, welches zu dem Zweck
auf einem Substrat vorgesehen ist, eine Änderung eines
Magnetfelds festzustellen, eine auf dem Substrat vorgesehene
integrierte Schaltung zur Durchführung einer vorbestimmten
Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung des
Magnetfeldes, die von dem Riesenmagnetwiderstandselement
festgestellt wird, und ein Eingangsseitenschutzwiderstand
sowie ein Ausgangsseitenschutzwiderstand, die an der
Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung
vorgesehen sind, und der Metallfilm, auf welchem der
Eingangsseitenwiderstand und der Ausgangsseitenwiderstand
hergestellt werden, mit dem Metallfilm übereinstimmt, aus
welchem die integrierte Schaltung hergestellt wird, können
die mühsamen Arbeiten des Lötens von Widerständen auf ein
Substrat ausgeschaltet werden, und daher kann die
Produktivität erhöht werden, können die Herstellungskosten
verringert werden, und kann das Magnetfeldmeßelement
miniaturisiert werden.
Da ein Magnetfeldmeßelement bei einer weiteren
Ausführungsform der vorliegenden Erfindung eine integrierte
Schaltung aufweist, die zu dem Zweck auf einem Substrat
vorgesehen ist, eine vorbestimmte Arithmetikverarbeitung auf
der Grundlage einer Änderung eines Magnetfelds durchzuführen,
welche von einem Riesenmagnetwiderstandselement festgestellt
wird, eine Niveaudifferenzpufferschicht auf der integrierten
Schaltung vorgesehen ist, und eine glatte Oberfläche
aufweist, ein Eingangsseitenschutzwiderstand und ein
Ausgangsseitenschutzwiderstand zusammen mit dem
Riesenmagnetwiderstandselement auf der
Niveaudifferenzpufferschicht vorgesehen sind, und an die
Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung
angeschlossen sind, und die Verdrahtung zur Verbindung des
Eingangsseitenschutzwiderstands mit der integrierten
Schaltung und zur Verbindung des
Ausgangsseitenschutzwiderstands mit der integrierten
Schaltung vorgesehen ist, wobei der Metallfilm, aus welchem
der Eingangsseitenwiderstand und der Ausgangsseitenwiderstand
hergestellt werden, mit dem Metallfilm übereinstimmt, aus
welchem die Verdrahtung ausgebildet wird, kann die mühsame
Arbeit des Lötens von Widerständen auf ein Substrat
ausgeschaltet werden, und kann so die Produktivität
verbessert werden, können die Herstellungskosten verringert
werden, und kann das Magnetfeldmeßgerät miniaturisiert
werden.
Da der Metallfilm einen spezifischen Widerstand von 2 × 10-6
Ohm.cm oder höher aufweist, können darüber hinaus der
Eingangsseitenwiderstand und der Ausgangsseitenwiderstand mit
einer kleinen Fläche ausgebildet werden, und kann das
Substrat kleiner ausgebildet werden, so daß sich das
Magnetfeldmeßgerät kostengünstig herstellen läßt.
Da der Metallfilm hauptsächlich aus Aluminium besteht, lassen
sich darüber hinaus der Eingangsseitenwiderstand und der
Ausgangsseitenwiderstand mit jeweils kleiner Fläche
ausbilden, und lassen sich die Herstellungskosten verringern.
Da der Eingangsseitenwiderstand und der
Ausgangsseitenwiderstand, die aus dem Metallfilm hergestellt
werden, mit einer Breite von 10 bis 20 µm hergestellt werden,
lassen sie sich durch kleine Flächen erzeugen, und kann so
ein verläßliches Magnetfeldmeßgerät erhalten werden, welches
keine Elektromigration zeigt, und nicht zum Bruch neigt.
Da der Eingangsseitenwiderstand und der
Ausgangsseitenwiderstand, die aus dem Metallfilm hergestellt
werden, mit einer Dicke von 1 bis 2 µm hergestellt werden,
können sie mit kleiner Fläche ausgebildet werden, und kann so
ein verläßliches Magnetfeldmeßgerät erhalten werden, welches
keine Elektromigration zeigt, und nicht zum Bruch neigt.
Da der Eingangsseitenwiderstand und der
Ausgangsseitenwiderstand auf dem Substrat vorgesehen sind,
und der Eingangsseitenwiderstand, der
Ausgangsseitenwiderstand und die Verdrahtung um diese herum
nicht zum Bruch neigen, läßt sich darüber hinaus ein
verläßliches Magnetfeldmeßgerät erhalten.
Da ein Magnetfeldmeßgerät gemäß der vorliegenden Erfindung
einen magnetischen Drehkörper aufweist, der Vorsprünge und
Ausnehmungen entlang seinem Außenumfang aufweist, und sich um
eine Drehachse drehen kann, und einen Magneten aufweist, der
so angeordnet ist, daß er dem Außenumfang des magnetischen
Drehkörpers gegenüberliegt, und das voranstehend erwähnte
Magnetfeldmeßelement an einer Oberfläche des Magneten
angebracht ist, welche dem Außenumfang des magnetischen
Drehkörpers gegenüberliegt, und das magnetische Element eine
Änderung des Magnetfelds zwischen dem magnetischen Drehkörper
und dem Magneten bei einer Drehung des magnetischen
Drehkörpers feststellt, und auf der Grundlage des Ergebnisses
dieser Erfassung das Ausmaß der Drehung des magnetischen
Drehkörpers berechnet, kann ein Magnetfeldmeßgerät
kostengünstig zur Verfügung gestellt werden, welches eine
hohe Meßempfindlichkeit aufweist.
Claims (8)
1. Magnetfeldmeßelement (19, 35), welches aufweist:
ein Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4), welches zur Feststellung einer Änderung eines Magnetfeldes auf einem Substrat vorgesehen ist;
eine auf dem Substrat (18) vorgesehene integrierte Schaltung (23) zur Durchführung einer vorbestimmten Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung des Magnetfeldes, die von dem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) festgestellt wird; und
einen Eingangsseitenschutzwiderstand (R5) und einen Ausgangsseitenschutzwiderstand (R6), die auf der Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung (23) vorgesehen sind;
wobei der Metallfilm (28), aus welchem der Eingangsseitenwiderstand (R5) und der Ausgangsseitenwiderstand (R6) hergestellt werden, mit dem Metallfilm (28) übereinstimmt, aus welchem die integrierte Schaltung (23) hergestellt wird.
ein Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4), welches zur Feststellung einer Änderung eines Magnetfeldes auf einem Substrat vorgesehen ist;
eine auf dem Substrat (18) vorgesehene integrierte Schaltung (23) zur Durchführung einer vorbestimmten Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung des Magnetfeldes, die von dem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) festgestellt wird; und
einen Eingangsseitenschutzwiderstand (R5) und einen Ausgangsseitenschutzwiderstand (R6), die auf der Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung (23) vorgesehen sind;
wobei der Metallfilm (28), aus welchem der Eingangsseitenwiderstand (R5) und der Ausgangsseitenwiderstand (R6) hergestellt werden, mit dem Metallfilm (28) übereinstimmt, aus welchem die integrierte Schaltung (23) hergestellt wird.
2. Magnetfeldmeßelement (40), welches aufweist:
eine auf einem Substrat (18) vorgesehene integrierte Schaltung (23) zur Durchführung einer vorbestimmten Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung eines Magnetfeldes, welche von einem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) festgestellt wird;
eine Niveaudifferenzpufferschicht (41), die auf der integrierten Schaltung (23) vorgesehen ist und eine glatte Oberfläche aufweist;
einen Eingangsseitenschutzwiderstand (R5) und einen Ausgangsseitenschutzwiderstand (R6), die auf der Niveaudifferenzpufferschicht (41) zusammen mit dem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) vorgesehen sind, und an die Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung (23) angeschlossen sind; und
eine Verdrahtung (22) zur Verbindung des Eingangsseitenschutzwiderstands (R5) mit der integrierten Schaltung (23) und zur Verbindung des Ausgangsseitenschutzwiderstands (R6) mit der integrierten Schaltung (23);
wobei der Metallfilm (28), aus welchem der Eingangsseitenwiderstand (R5) und der Ausgangsseitenwiderstand (R6) ausgebildet werden, mit dem Metallfilm (28) übereinstimmt, aus welchem die Verdrahtung (22) ausgebildet wird.
eine auf einem Substrat (18) vorgesehene integrierte Schaltung (23) zur Durchführung einer vorbestimmten Arithmetikverarbeitung auf der Grundlage einer Änderung eines Magnetfeldes, welche von einem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) festgestellt wird;
eine Niveaudifferenzpufferschicht (41), die auf der integrierten Schaltung (23) vorgesehen ist und eine glatte Oberfläche aufweist;
einen Eingangsseitenschutzwiderstand (R5) und einen Ausgangsseitenschutzwiderstand (R6), die auf der Niveaudifferenzpufferschicht (41) zusammen mit dem Riesenmagnetwiderstandselement (R1, R2, R3, R4) vorgesehen sind, und an die Eingangsseite bzw. Ausgangsseite der integrierten Schaltung (23) angeschlossen sind; und
eine Verdrahtung (22) zur Verbindung des Eingangsseitenschutzwiderstands (R5) mit der integrierten Schaltung (23) und zur Verbindung des Ausgangsseitenschutzwiderstands (R6) mit der integrierten Schaltung (23);
wobei der Metallfilm (28), aus welchem der Eingangsseitenwiderstand (R5) und der Ausgangsseitenwiderstand (R6) ausgebildet werden, mit dem Metallfilm (28) übereinstimmt, aus welchem die Verdrahtung (22) ausgebildet wird.
3. Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallfilm (28) einen spezifischen Widerstand von
2 × 10-6 Ohm.cm oder mehr aufweist.
4. Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40) nach Anspruch 3,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Metallfilm (28) im wesentlichen aus Aluminium besteht.
5. Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingangsseitenwiderstand (R5) und der
Ausgangsseitenwiderstand (R6), die aus dem Metallfilm
(28) ausgebildet werden, eine Breite von 10 bis 20 µm
aufweisen.
6. Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40) nach Anspruch 4,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingangsseitenwiderstand (R5) und der
Ausgangsseitenwiderstand (R6), die aus dem Metallfilm
(28) ausgebildet werden, eine Dicke von 1 bis 2 µm
aufweisen.
7. Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40) nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, daß der
Eingangsseitenwiderstand (R5) und der
Ausgangsseitenwiderstand (R6) auf dem Substrat
vorgesehen sind.
8. Magnetfeldmeßgerät (15), welches aufweist:
einen magnetischen Drehkörper (11), der an seinem Außenumfang Vorsprünge (11b) und Ausnehmungen (11a) aufweist, und sich um eine Drehachse drehen kann;
einen Magneten (5), der so angeordnet ist, daß er dem Außenumfang des magnetischen Drehkörpers (11) gegenüberliegt; und
ein Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40), welches an einer Oberfläche des Magneten (5) angeordnet ist, die dem Außenumfang des magnetischen Drehkörpers (11) gegenüberliegt, wobei das magnetische Element (19, 35, 40) eine Änderung eines Magnetfelds zwischen dem magnetischen Drehkörper (11) und dem Magneten (5) bei einer Drehung des magnetischen Drehkörpers (11) erfaßt, und auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Erfassung das Ausmaß der Drehung des magnetischen Drehkörpers (11) berechnet.
einen magnetischen Drehkörper (11), der an seinem Außenumfang Vorsprünge (11b) und Ausnehmungen (11a) aufweist, und sich um eine Drehachse drehen kann;
einen Magneten (5), der so angeordnet ist, daß er dem Außenumfang des magnetischen Drehkörpers (11) gegenüberliegt; und
ein Magnetfeldmeßelement (19, 35, 40), welches an einer Oberfläche des Magneten (5) angeordnet ist, die dem Außenumfang des magnetischen Drehkörpers (11) gegenüberliegt, wobei das magnetische Element (19, 35, 40) eine Änderung eines Magnetfelds zwischen dem magnetischen Drehkörper (11) und dem Magneten (5) bei einer Drehung des magnetischen Drehkörpers (11) erfaßt, und auf der Grundlage des Ergebnisses dieser Erfassung das Ausmaß der Drehung des magnetischen Drehkörpers (11) berechnet.
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