JP2001183433A - 磁気抵抗効果素子 - Google Patents
磁気抵抗効果素子Info
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Landscapes
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 各磁気抵抗パターンの温度上昇値を同一にす
ることでその出力波形の中点電位のドリフトを防止でき
る磁気抵抗効果素子を提供する。 【解決手段】 パターン形成部材１２上に、磁気抵抗効
果を有する複数の磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４を所定間隔で並列に形成し、各磁気抵抗パターンＲ
１〜Ｒ４に印加される磁界の方向を変化することで各磁
気抵抗パターンＲ１〜Ｒ４から引き出される引出しパタ
ーンＳ１〜Ｓ６間の抵抗値を変化せしめる構造の磁気抵
抗効果素子１である。各磁気抵抗パターンＲ１〜Ｒ４の
内の温度上昇の少ない磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４近傍
に、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４を加熱する加熱用抵抗
パターンＵ１，Ｕ２を設ける。
ることでその出力波形の中点電位のドリフトを防止でき
る磁気抵抗効果素子を提供する。 【解決手段】 パターン形成部材１２上に、磁気抵抗効
果を有する複数の磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，
Ｒ４を所定間隔で並列に形成し、各磁気抵抗パターンＲ
１〜Ｒ４に印加される磁界の方向を変化することで各磁
気抵抗パターンＲ１〜Ｒ４から引き出される引出しパタ
ーンＳ１〜Ｓ６間の抵抗値を変化せしめる構造の磁気抵
抗効果素子１である。各磁気抵抗パターンＲ１〜Ｒ４の
内の温度上昇の少ない磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４近傍
に、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４を加熱する加熱用抵抗
パターンＵ１，Ｕ２を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、各種機器の位置検
出などの目的で使用される磁気抵抗効果素子に関するも
のである。
出などの目的で使用される磁気抵抗効果素子に関するも
のである。
【０００２】
【従来の技術】従来、回転体などの移動体に微小間隔で
交互に設けられたＮ，Ｓ磁極が発する信号磁界の変化を
電気信号に変換して検出する磁気抵抗効果素子が開発さ
れ使用されている。
交互に設けられたＮ，Ｓ磁極が発する信号磁界の変化を
電気信号に変換して検出する磁気抵抗効果素子が開発さ
れ使用されている。
【０００３】図４はこの種の磁気抵抗効果素子の一従来
例を示す拡大概略平面図である。同図に示すようにこの
磁気抵抗効果素子８０は、４つの磁気抵抗パターンＲ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を磁石２０のＮ，Ｓ磁極の着磁ピ
ッチに対応させて並列に形成している。
例を示す拡大概略平面図である。同図に示すようにこの
磁気抵抗効果素子８０は、４つの磁気抵抗パターンＲ
１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を磁石２０のＮ，Ｓ磁極の着磁ピ
ッチに対応させて並列に形成している。
【０００４】即ちこの従来例の場合、磁極Ｎ，Ｓの間隔
をλとしたとき、例えばパーマロイなどからなるコ字状
で直線状の２つの磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４を、λ／
２だけ隔ててガラスなどの基板１２上に形成し、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ４の一端部同士を結んで引き出しパ
ターンＳ４を引き出し、一方磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４のそれぞれの他端からそれぞれ引き出しパターンＳ
１，Ｓ３を引き出し、さらに磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４とは互い違いでλ／４離れた位置に、これら磁気抵抗
パターンＲ２，Ｒ４と平行に同形状の磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ３を形成し、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３の一
端同士を結んで引き出しパターンＳ２を引き出し、一方
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３のそれぞれの他端からそれ
ぞれ引き出しパターンＳ５，Ｓ６を引き出してそれぞれ
引き出しパターンＳ１，Ｓ３に接続して構成されてい
る。つまり磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は
λ／４の間隔で並列に形成されている。各引出しパター
ンＳ１〜Ｓ４の端部は端子部Ｔ１〜Ｔ４となっている。
をλとしたとき、例えばパーマロイなどからなるコ字状
で直線状の２つの磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４を、λ／
２だけ隔ててガラスなどの基板１２上に形成し、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ４の一端部同士を結んで引き出しパ
ターンＳ４を引き出し、一方磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４のそれぞれの他端からそれぞれ引き出しパターンＳ
１，Ｓ３を引き出し、さらに磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４とは互い違いでλ／４離れた位置に、これら磁気抵抗
パターンＲ２，Ｒ４と平行に同形状の磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ３を形成し、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３の一
端同士を結んで引き出しパターンＳ２を引き出し、一方
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３のそれぞれの他端からそれ
ぞれ引き出しパターンＳ５，Ｓ６を引き出してそれぞれ
引き出しパターンＳ１，Ｓ３に接続して構成されてい
る。つまり磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は
λ／４の間隔で並列に形成されている。各引出しパター
ンＳ１〜Ｓ４の端部は端子部Ｔ１〜Ｔ４となっている。
【０００５】ここで図５は前記図４の等価回路である。
図５及び図４において、端子部Ｔ１とＴ３の間に直流電
圧Ｖｃｃを印加し、同時に磁石２０を矢印Ａ方向に移動
すると、磁石２０のＮ，Ｓ磁極からの各磁気抵抗パター
ンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４への印加磁界の方向と大きさ
（強さ）が変化し、これによってそれぞれの抵抗値が変
化し、該抵抗値の変化に応じて中点電極となる端子部Ｔ
２，Ｔ４のそれぞれから図６に示すように互いに９０°
位相の異なる２相の出力波形Ｃ１，Ｃ２（Ｃ１は端子部
Ｔ２の出力波形、Ｃ２は端子部Ｔ４の出力波形）を得る
ことができる。
図５及び図４において、端子部Ｔ１とＴ３の間に直流電
圧Ｖｃｃを印加し、同時に磁石２０を矢印Ａ方向に移動
すると、磁石２０のＮ，Ｓ磁極からの各磁気抵抗パター
ンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４への印加磁界の方向と大きさ
（強さ）が変化し、これによってそれぞれの抵抗値が変
化し、該抵抗値の変化に応じて中点電極となる端子部Ｔ
２，Ｔ４のそれぞれから図６に示すように互いに９０°
位相の異なる２相の出力波形Ｃ１，Ｃ２（Ｃ１は端子部
Ｔ２の出力波形、Ｃ２は端子部Ｔ４の出力波形）を得る
ことができる。
【０００６】図７は上記出力波形Ｃ１，Ｃ２の１使用例
を示す図である。同図において、Ｃ１´は端子部Ｔ２の
出力波形Ｃ１を後段の回路で反転させた波形、Ｃ２´は
端子部Ｔ４の出力波形Ｃ２を後段の回路で反転させた波
形である。そしてこれら４つの出力波形Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
１´，Ｃ２´の内、いずれか２波形の交点の電位を検出
することにより、１波長λを８つに分解でき（分解能λ
／８）、これによって位置検出などの精度を良くするの
に利用できる。また図８に示すように両端子部Ｔ２，Ｔ
４の出力波形を方形波Ｄ１，Ｄ２に波形整形して使用す
ることもできる。
を示す図である。同図において、Ｃ１´は端子部Ｔ２の
出力波形Ｃ１を後段の回路で反転させた波形、Ｃ２´は
端子部Ｔ４の出力波形Ｃ２を後段の回路で反転させた波
形である。そしてこれら４つの出力波形Ｃ１，Ｃ２，Ｃ
１´，Ｃ２´の内、いずれか２波形の交点の電位を検出
することにより、１波長λを８つに分解でき（分解能λ
／８）、これによって位置検出などの精度を良くするの
に利用できる。また図８に示すように両端子部Ｔ２，Ｔ
４の出力波形を方形波Ｄ１，Ｄ２に波形整形して使用す
ることもできる。
【０００７】ところで実際の回路構成においては前記図
５に示す回路の後段にオフセット電圧調整回路を設け、
前記図６に示すように２つの出力波形が所望の中点電位
（例えば印加電圧の１／２が所望の中点電位となる）を
とるように調整している。しかしながらこのようなオフ
セット電圧調整回路を設けても、前記図５に示す回路に
印加する電圧Ｖｃｃの電圧値を変化させたり、雰囲気温
度が低温又は高温になったりすると、例えば図９に示す
ように前記出力波形Ｃ１，Ｃ２のそれぞれの中点電位が
所望の中点電位に対して上昇・下降してしまうという問
題点があった。そして本願発明者はこの所望の中点電位
からのズレが何故生じるかを検討し、その原因が各磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の温度上昇の差に
あることを以下のように究明した。
５に示す回路の後段にオフセット電圧調整回路を設け、
前記図６に示すように２つの出力波形が所望の中点電位
（例えば印加電圧の１／２が所望の中点電位となる）を
とるように調整している。しかしながらこのようなオフ
セット電圧調整回路を設けても、前記図５に示す回路に
印加する電圧Ｖｃｃの電圧値を変化させたり、雰囲気温
度が低温又は高温になったりすると、例えば図９に示す
ように前記出力波形Ｃ１，Ｃ２のそれぞれの中点電位が
所望の中点電位に対して上昇・下降してしまうという問
題点があった。そして本願発明者はこの所望の中点電位
からのズレが何故生じるかを検討し、その原因が各磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の温度上昇の差に
あることを以下のように究明した。
【０００８】即ち各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４の抵抗値が同一でＲ（Ω）とした場合、各磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に流れる電流ｉは
同一で、消費電力Ｗはそれぞれ、 Ｗ＝ｉ2Ｒ となり、各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は
自己発熱していくが、該発熱の程度は当初は略等しい。
３，Ｒ４の抵抗値が同一でＲ（Ω）とした場合、各磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４に流れる電流ｉは
同一で、消費電力Ｗはそれぞれ、 Ｗ＝ｉ2Ｒ となり、各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４は
自己発熱していくが、該発熱の程度は当初は略等しい。
【０００９】しかしながら磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３
は図４に示すようにその両側を他の磁気抵抗パターンに
囲まれており、一方磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４はその
一方側のみに他の磁気抵抗パターンがあるだけなので、
磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３は磁気抵抗パターンＲ１，
Ｒ４に比べて他の磁気抵抗パターンの発熱した熱の影響
をより受ける。即ち図４に示すように、磁気抵抗パター
ンＲ２は磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３からλ／４の位置
にあり、磁気抵抗パターンＲ４からλ／２の位置にあ
る。一方磁気抵抗パターンＲ１は磁気抵抗パターンＲ２
からλ／４の位置、磁気抵抗パターンＲ３からλ／２の
位置、磁気抵抗パターンＲ４から３λ／４の位置にあ
る。
は図４に示すようにその両側を他の磁気抵抗パターンに
囲まれており、一方磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４はその
一方側のみに他の磁気抵抗パターンがあるだけなので、
磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３は磁気抵抗パターンＲ１，
Ｒ４に比べて他の磁気抵抗パターンの発熱した熱の影響
をより受ける。即ち図４に示すように、磁気抵抗パター
ンＲ２は磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３からλ／４の位置
にあり、磁気抵抗パターンＲ４からλ／２の位置にあ
る。一方磁気抵抗パターンＲ１は磁気抵抗パターンＲ２
からλ／４の位置、磁気抵抗パターンＲ３からλ／２の
位置、磁気抵抗パターンＲ４から３λ／４の位置にあ
る。
【００１０】従って磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３は、磁
気抵抗パターンＲ１，Ｒ４に比べてより他の磁気抵抗パ
ターンの発熱の影響を受け、温度上昇値が高くなる。つ
まり図４においてブリッジの対となる磁気抵抗パターン
Ｒ１とＲ３の温度に差が生じ、各磁気抵抗パターンＲ
１，Ｒ３が有している抵抗−温度係数により両者の抵抗
値が磁界以外の理由で変動し、中点電位にドリフトが生
じる。この傾向は、印加電圧を上げていった時、また
は、雰囲気温度が低下した時すなわちパターンに流れる
電流が増大した時に顕著となる。磁気抵抗パターンＲ２
とＲ４においても同様である。
気抵抗パターンＲ１，Ｒ４に比べてより他の磁気抵抗パ
ターンの発熱の影響を受け、温度上昇値が高くなる。つ
まり図４においてブリッジの対となる磁気抵抗パターン
Ｒ１とＲ３の温度に差が生じ、各磁気抵抗パターンＲ
１，Ｒ３が有している抵抗−温度係数により両者の抵抗
値が磁界以外の理由で変動し、中点電位にドリフトが生
じる。この傾向は、印加電圧を上げていった時、また
は、雰囲気温度が低下した時すなわちパターンに流れる
電流が増大した時に顕著となる。磁気抵抗パターンＲ２
とＲ４においても同様である。
【００１１】このため図９に示すように一方の出力波形
Ｃ１は所望の中点電位に対して上昇し、他方の出力波形
Ｃ２は所望の中点電位に対して下降してしまうのであ
る。このように２つの出力波形の中点電位にズレを生ず
ると、その結果として波形の交点（電位）がズレて、位
置などの検出精度の低下を招いてしまう。
Ｃ１は所望の中点電位に対して上昇し、他方の出力波形
Ｃ２は所望の中点電位に対して下降してしまうのであ
る。このように２つの出力波形の中点電位にズレを生ず
ると、その結果として波形の交点（電位）がズレて、位
置などの検出精度の低下を招いてしまう。
【００１２】つまりたとえ前述のように図５に示す回路
の後段にオフセット電圧調整回路を設け、所定の印加電
圧、所定の雰囲気温度において出力波形が前記図６に示
すように所望の中点電位をとるように調整しておいたと
しても、印加電圧を変更したり、雰囲気温度が変化した
ような場合は、前記出力波形Ｃ１，Ｃ２それぞれの中点
電位のドリフトが顕著になってしまう。
の後段にオフセット電圧調整回路を設け、所定の印加電
圧、所定の雰囲気温度において出力波形が前記図６に示
すように所望の中点電位をとるように調整しておいたと
しても、印加電圧を変更したり、雰囲気温度が変化した
ような場合は、前記出力波形Ｃ１，Ｃ２それぞれの中点
電位のドリフトが顕著になってしまう。
【００１３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は上述の点に鑑
みてなされたものでありその目的は、各磁気抵抗パター
ンの温度上昇値をほぼ同一にすることでその出力波形の
中点電位のドリフトを防止できる磁気抵抗効果素子を提
供することにある。
みてなされたものでありその目的は、各磁気抵抗パター
ンの温度上昇値をほぼ同一にすることでその出力波形の
中点電位のドリフトを防止できる磁気抵抗効果素子を提
供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】上記問題点を解決するた
め本発明は、パターン形成部材上に、磁気抵抗効果を有
する複数の磁気抵抗パターンを所定間隔で並列に形成
し、各磁気抵抗パターンに印加される磁界の方向と大き
さ（強さ）を変化することで各磁気抵抗パターンから引
き出される引出しパターン間の抵抗値を変化せしめる構
造の磁気抵抗効果素子において、 前記各磁気抵抗パタ
ーンの内の所望の磁気抵抗パターン近傍に、該磁気抵抗
パターンを加熱する加熱用抵抗パターンを設けることと
した。その際前記加熱用抵抗パターンは、前記各磁気抵
抗パターンの内の温度上昇の少ない磁気抵抗パターン近
傍に設けられていることが好ましい。また前記加熱用抵
抗パターンは、加熱しようとする磁気抵抗パターンの側
部に形成されるか、又は加熱しようとする磁気抵抗パタ
ーンの上部又は下部に形成されていることが好ましい。
また前記磁気抵抗パターンと加熱用抵抗パターンとは、
同一の抵抗−温度係数を具備する材料で構成されている
ことが好ましい。
め本発明は、パターン形成部材上に、磁気抵抗効果を有
する複数の磁気抵抗パターンを所定間隔で並列に形成
し、各磁気抵抗パターンに印加される磁界の方向と大き
さ（強さ）を変化することで各磁気抵抗パターンから引
き出される引出しパターン間の抵抗値を変化せしめる構
造の磁気抵抗効果素子において、 前記各磁気抵抗パタ
ーンの内の所望の磁気抵抗パターン近傍に、該磁気抵抗
パターンを加熱する加熱用抵抗パターンを設けることと
した。その際前記加熱用抵抗パターンは、前記各磁気抵
抗パターンの内の温度上昇の少ない磁気抵抗パターン近
傍に設けられていることが好ましい。また前記加熱用抵
抗パターンは、加熱しようとする磁気抵抗パターンの側
部に形成されるか、又は加熱しようとする磁気抵抗パタ
ーンの上部又は下部に形成されていることが好ましい。
また前記磁気抵抗パターンと加熱用抵抗パターンとは、
同一の抵抗−温度係数を具備する材料で構成されている
ことが好ましい。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
にかかる磁気抵抗効果素子を示す拡大概略平面図であ
る。同図に示すようにこの磁気抵抗効果素子１は、前記
図４に示す磁気抵抗効果素子８０と同様に、４つの磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を磁石２０のＮ，
Ｓ磁極の着磁ピッチに対応させて並列に形成している。
基づいて詳細に説明する。図１は本発明の第１実施形態
にかかる磁気抵抗効果素子を示す拡大概略平面図であ
る。同図に示すようにこの磁気抵抗効果素子１は、前記
図４に示す磁気抵抗効果素子８０と同様に、４つの磁気
抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を磁石２０のＮ，
Ｓ磁極の着磁ピッチに対応させて並列に形成している。
【００１６】即ちこの実施形態の場合も、磁極Ｎ，Ｓの
間隔をλとして、例えばパーマロイなどからなるコ字状
で直線状の２つの磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４を、λ／
２だけ隔ててガラスなどの基板１２上に形成し、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ４の一端部同士を結んで引き出しパ
ターンＳ４を引き出し、一方磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４のそれぞれの他端からそれぞれ引き出しパターンＳ
１，Ｓ３を引き出し、さらに磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４とは互い違いでλ／４離れた位置に、これら磁気抵抗
パターンＲ２，Ｒ４と平行に同形状の磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ３を形成し、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３の一
端同士を結んで引き出しパターンＳ２を引き出し、一方
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３のそれぞれの他端からそれ
ぞれ引き出しパターンＳ５，Ｓ６を引き出してそれぞれ
引き出しパターンＳ１，Ｓ３に接続して構成している。
つまり磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はλ／
４の間隔で並列に形成され、各引出しパターンＳ１〜Ｓ
４の端部は端子部Ｔ１〜Ｔ４となっている。
間隔をλとして、例えばパーマロイなどからなるコ字状
で直線状の２つの磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４を、λ／
２だけ隔ててガラスなどの基板１２上に形成し、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ４の一端部同士を結んで引き出しパ
ターンＳ４を引き出し、一方磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４のそれぞれの他端からそれぞれ引き出しパターンＳ
１，Ｓ３を引き出し、さらに磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ
４とは互い違いでλ／４離れた位置に、これら磁気抵抗
パターンＲ２，Ｒ４と平行に同形状の磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ３を形成し、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３の一
端同士を結んで引き出しパターンＳ２を引き出し、一方
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３のそれぞれの他端からそれ
ぞれ引き出しパターンＳ５，Ｓ６を引き出してそれぞれ
引き出しパターンＳ１，Ｓ３に接続して構成している。
つまり磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４はλ／
４の間隔で並列に形成され、各引出しパターンＳ１〜Ｓ
４の端部は端子部Ｔ１〜Ｔ４となっている。
【００１７】なお各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４と各引き出しパターンＳ１〜Ｓ６は、例えばパ
ーマロイなどの強磁性体材料（磁気抵抗効果を有する材
料であれば良い）を真空蒸着（電子ビーム蒸着、スパッ
タ等）した後にエッチング処理することで形成される。
３，Ｒ４と各引き出しパターンＳ１〜Ｓ６は、例えばパ
ーマロイなどの強磁性体材料（磁気抵抗効果を有する材
料であれば良い）を真空蒸着（電子ビーム蒸着、スパッ
タ等）した後にエッチング処理することで形成される。
【００１８】そして本発明の場合、両側部の磁気抵抗パ
ターンＲ１，Ｒ４の外側位置に、加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２を設けている。これら加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２はこの実施形態の場合、連結パターンＵ３によ
って直列に接続され、加熱用抵抗パターンＵ１の一端は
引き出しパターンＳ１に、加熱用抵抗パターンＵ２の一
端は引き出しパターンＳ３に接続されている。両加熱用
抵抗パターンＵ１，Ｕ２間を連結する連結部Ｕ３は、各
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の間の部分を
蛇行するように設けられている。加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２と連結部Ｕ３は同一材料で構成され、その線幅
を細くすることで加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２とし、
線幅を太くすることで連結部Ｕ３としている。
ターンＲ１，Ｒ４の外側位置に、加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２を設けている。これら加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２はこの実施形態の場合、連結パターンＵ３によ
って直列に接続され、加熱用抵抗パターンＵ１の一端は
引き出しパターンＳ１に、加熱用抵抗パターンＵ２の一
端は引き出しパターンＳ３に接続されている。両加熱用
抵抗パターンＵ１，Ｕ２間を連結する連結部Ｕ３は、各
磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の間の部分を
蛇行するように設けられている。加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２と連結部Ｕ３は同一材料で構成され、その線幅
を細くすることで加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２とし、
線幅を太くすることで連結部Ｕ３としている。
【００１９】これら加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２と連
結部Ｕ３も、前記各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４等と同じ材料で各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４等の形成と同時に蒸着・エッチングによ
って形成すれば良い。もちろん別工程で形成しても良い
し、材料を変えても良いが、できれば同一又は類似する
抵抗−温度係数を具備する材料で構成することが好まし
い。即ち例えばＮｉ−Ｆｅ，Ｎｉ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｆｅ−
Ｃｏ，Ｎｉ−Ｃｒなどを用いる。
結部Ｕ３も、前記各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４等と同じ材料で各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ
２，Ｒ３，Ｒ４等の形成と同時に蒸着・エッチングによ
って形成すれば良い。もちろん別工程で形成しても良い
し、材料を変えても良いが、できれば同一又は類似する
抵抗−温度係数を具備する材料で構成することが好まし
い。即ち例えばＮｉ−Ｆｅ，Ｎｉ−Ｃｏ，Ｎｉ−Ｆｅ−
Ｃｏ，Ｎｉ−Ｃｒなどを用いる。
【００２０】図２はこの磁気抵抗効果素子１の等価回路
である。図１及び図２において端子部Ｔ１とＴ３の間に
直流電圧Ｖｃｃを印加し、同時に磁石２０を矢印Ａ方向
に移動すると、磁石２０のＮ，Ｓ磁極からの各磁気抵抗
パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４への印加磁界の方向と
大きさが変化し、これによってそれぞれの抵抗値が変化
し、該抵抗値の変化に応じて中点電極となる端子部Ｔ
２，Ｔ４のそれぞれから前記図６に示すように互いに９
０°位相の異なる２相の出力波形Ｃ１，Ｃ２を得ること
ができる。
である。図１及び図２において端子部Ｔ１とＴ３の間に
直流電圧Ｖｃｃを印加し、同時に磁石２０を矢印Ａ方向
に移動すると、磁石２０のＮ，Ｓ磁極からの各磁気抵抗
パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４への印加磁界の方向と
大きさが変化し、これによってそれぞれの抵抗値が変化
し、該抵抗値の変化に応じて中点電極となる端子部Ｔ
２，Ｔ４のそれぞれから前記図６に示すように互いに９
０°位相の異なる２相の出力波形Ｃ１，Ｃ２を得ること
ができる。
【００２１】このとき同時に両加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２間にも電源電圧Ｖｃｃが印加されるので発熱
し、これらに隣接する磁気抵抗パターンＲ１及び磁気抵
抗パターンＲ４が主として加熱される。これによって前
述のように磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３よりも温度上昇
の少ない磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４の温度も、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ３とほぼ同じ温度になる。
１，Ｕ２間にも電源電圧Ｖｃｃが印加されるので発熱
し、これらに隣接する磁気抵抗パターンＲ１及び磁気抵
抗パターンＲ４が主として加熱される。これによって前
述のように磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ３よりも温度上昇
の少ない磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４の温度も、磁気抵
抗パターンＲ２，Ｒ３とほぼ同じ温度になる。
【００２２】このため各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，
Ｒ３，Ｒ４の抵抗値は、例えこれらが発熱しても相対的
には同一の抵抗値となり、それぞれの形成位置に応じて
変化することはなくなり、従って図２に示すようにブリ
ッジを組んだ場合、その出力波形Ｃ１，Ｃ２に中点電位
のドリフトは生ぜず、磁界の変化の検出精度を確実に維
持できる。従って通常の設定電圧・雰囲気温度の場合は
もちろん、中点電位のドリフトが顕著に出易い、印加電
圧の大きな変更や、雰囲気温度の変化に対しても、図６
に示す出力波形Ｃ１，Ｃ２に中点電位のドリフトは生じ
なくなり、そのままの状態が維持できる。
Ｒ３，Ｒ４の抵抗値は、例えこれらが発熱しても相対的
には同一の抵抗値となり、それぞれの形成位置に応じて
変化することはなくなり、従って図２に示すようにブリ
ッジを組んだ場合、その出力波形Ｃ１，Ｃ２に中点電位
のドリフトは生ぜず、磁界の変化の検出精度を確実に維
持できる。従って通常の設定電圧・雰囲気温度の場合は
もちろん、中点電位のドリフトが顕著に出易い、印加電
圧の大きな変更や、雰囲気温度の変化に対しても、図６
に示す出力波形Ｃ１，Ｃ２に中点電位のドリフトは生じ
なくなり、そのままの状態が維持できる。
【００２３】特にこの実施形態の場合は、各磁気抵抗パ
ターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を構成する材料と、両加
熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２を構成する材料とを同一の
材料で構成したので、つまり両者は同じ抵抗−温度係数
なので、温度補償が更に確実に行える。即ち例えばこの
磁気抵抗効果素子１を低温の雰囲気内に設置した場合、
各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗−温
度係数が正の場合は、パターン全体の抵抗値が下がって
電流値が増大するため何れも発熱量が大きくなる。その
際、発熱する両磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３間の温度差
（磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４間の温度差も同様）は、
常温の場合の温度差に比べて大きくなろうとするが、こ
のとき加熱用抵抗パターンＵ１の抵抗値も同一の比率で
下がって同一の比率で発熱量が大きくなるので（加熱用
抵抗パターンＵ２の場合も同じ）、拡大しようとする磁
気抵抗パターンＲ１，Ｒ３間の温度差（磁気抵抗パター
ンＲ２，Ｒ４間の温度差も同様）を確実になくし、補償
できるのである。
ターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を構成する材料と、両加
熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２を構成する材料とを同一の
材料で構成したので、つまり両者は同じ抵抗−温度係数
なので、温度補償が更に確実に行える。即ち例えばこの
磁気抵抗効果素子１を低温の雰囲気内に設置した場合、
各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の抵抗−温
度係数が正の場合は、パターン全体の抵抗値が下がって
電流値が増大するため何れも発熱量が大きくなる。その
際、発熱する両磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ３間の温度差
（磁気抵抗パターンＲ２，Ｒ４間の温度差も同様）は、
常温の場合の温度差に比べて大きくなろうとするが、こ
のとき加熱用抵抗パターンＵ１の抵抗値も同一の比率で
下がって同一の比率で発熱量が大きくなるので（加熱用
抵抗パターンＵ２の場合も同じ）、拡大しようとする磁
気抵抗パターンＲ１，Ｒ３間の温度差（磁気抵抗パター
ンＲ２，Ｒ４間の温度差も同様）を確実になくし、補償
できるのである。
【００２４】図３は本発明の第２実施形態にかかる磁気
抵抗効果素子１−２を示す拡大概略平面図である。同図
に示す磁気抵抗効果素子１−２において前記図１に示す
磁気抵抗効果素子１と相違する点は、両加熱用抵抗パタ
ーンＵ１，Ｕ２を、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４の真上
に形成した点である。即ちこの実施形態の場合、図４に
示すものと同様に、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４を形成した基板１２の上に、絶縁層３０を形成
し、その上の磁気抵抗パターンＲ１の真上の位置と磁気
抵抗パターンＲ４の真上の位置とにそれぞれ加熱用抵抗
パターンＵ１，Ｕ２を形成した。加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２間は幅広とすることで抵抗値を小さくした連結
部Ｕ３によって接続されている。また両加熱用抵抗パタ
ーンＵ１，Ｕ２の両端は、それぞれ引き出しパターンＳ
１と引き出しパターンＳ３とに接続されている。このよ
うに構成しても、前記図１に示す実施形態と同様の作用
・効果を奏する。
抵抗効果素子１−２を示す拡大概略平面図である。同図
に示す磁気抵抗効果素子１−２において前記図１に示す
磁気抵抗効果素子１と相違する点は、両加熱用抵抗パタ
ーンＵ１，Ｕ２を、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ４の真上
に形成した点である。即ちこの実施形態の場合、図４に
示すものと同様に、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４を形成した基板１２の上に、絶縁層３０を形成
し、その上の磁気抵抗パターンＲ１の真上の位置と磁気
抵抗パターンＲ４の真上の位置とにそれぞれ加熱用抵抗
パターンＵ１，Ｕ２を形成した。加熱用抵抗パターンＵ
１，Ｕ２間は幅広とすることで抵抗値を小さくした連結
部Ｕ３によって接続されている。また両加熱用抵抗パタ
ーンＵ１，Ｕ２の両端は、それぞれ引き出しパターンＳ
１と引き出しパターンＳ３とに接続されている。このよ
うに構成しても、前記図１に示す実施形態と同様の作用
・効果を奏する。
【００２５】上記図３に示す磁気抵抗効果素子１−２に
おいては、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の
上に加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２を形成したが、その
逆に、加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２の上に絶縁層を介
して磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を形成し
ても良い。
おいては、磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の
上に加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２を形成したが、その
逆に、加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２の上に絶縁層を介
して磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４を形成し
ても良い。
【００２６】図１に示す磁気抵抗効果素子１の場合は基
板１２の同一平面上に磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４と加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２とが形成でき
るのでその製造が容易である。また図３に示す磁気抵抗
効果素子１−２の場合は加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２
を積層するのでパターン全体の面積が大きくなることを
防止できる。
板１２の同一平面上に磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ
３，Ｒ４と加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２とが形成でき
るのでその製造が容易である。また図３に示す磁気抵抗
効果素子１−２の場合は加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ２
を積層するのでパターン全体の面積が大きくなることを
防止できる。
【００２７】なお本発明は上記各実施形態に限定される
ものではなく種々の変形が可能であり、例えば磁気抵抗
効果素子を構成する各部材の材質や形成方法などは種々
の変形が可能である。また上記実施形態では磁気抵抗効
果素子として９０°位相波形信号を得るための磁気抵抗
パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の設置間隔としたが、
各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の設置間隔
を変更することで、４５°位相波形や、１２０°位相波
形などの他の位相角度波形を得たい場合にも本発明を適
用できることは言うまでもない。また磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４や加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ
２の形状や本数も種々の変更が可能である。
ものではなく種々の変形が可能であり、例えば磁気抵抗
効果素子を構成する各部材の材質や形成方法などは種々
の変形が可能である。また上記実施形態では磁気抵抗効
果素子として９０°位相波形信号を得るための磁気抵抗
パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の設置間隔としたが、
各磁気抵抗パターンＲ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４の設置間隔
を変更することで、４５°位相波形や、１２０°位相波
形などの他の位相角度波形を得たい場合にも本発明を適
用できることは言うまでもない。また磁気抵抗パターン
Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４や加熱用抵抗パターンＵ１，Ｕ
２の形状や本数も種々の変更が可能である。
【００２８】
【発明の効果】以上詳細に説明したように本発明によれ
ば、各磁気抵抗パターンの内の所望の磁気抵抗パターン
近傍に、磁気抵抗パターンを加熱する加熱用抵抗パター
ンを設けたので、各磁気抵抗パターンの温度上昇値を同
一にでき、通常の設定印加電圧・雰囲気温度の場合はも
ちろんのこと、印加電圧を変更したり、雰囲気温度が変
化しても、その出力波形に中点電位のドリフトを生じる
ことはないという優れた効果を有する。
ば、各磁気抵抗パターンの内の所望の磁気抵抗パターン
近傍に、磁気抵抗パターンを加熱する加熱用抵抗パター
ンを設けたので、各磁気抵抗パターンの温度上昇値を同
一にでき、通常の設定印加電圧・雰囲気温度の場合はも
ちろんのこと、印加電圧を変更したり、雰囲気温度が変
化しても、その出力波形に中点電位のドリフトを生じる
ことはないという優れた効果を有する。
【図１】本発明の第１実施形態にかかる磁気抵抗効果素
子１を示す拡大概略平面図である。
子１を示す拡大概略平面図である。
【図２】磁気抵抗効果素子１の等価回路である。
【図３】本発明の第２実施形態にかかる磁気抵抗効果素
子を示す拡大概略平面図である。
子を示す拡大概略平面図である。
【図４】磁気抵抗効果素子８０の従来例を示す拡大概略
平面図である。
平面図である。
【図５】磁気抵抗効果素子８０の等価回路である。
【図６】出力波形Ｃ１，Ｃ２を示す図である。
【図７】出力波形Ｃ１，Ｃ２の１使用例を示す図であ
る。
る。
【図８】出力波形Ｃ１，Ｃ２の１使用例を示す図であ
る。
る。
【図９】従来技術の問題点を示す図である。
１ 磁気抵抗効果素子 Ｒ１，Ｒ２，Ｒ３，Ｒ４ 磁気抵抗パターン Ｓ１〜Ｓ６ 引き出しパターン Ｔ１〜Ｔ４ 端子部 Ｕ１，Ｕ２ 加熱用抵抗パターン Ｕ３ 連結部 １２ 基板（パターン形成部材） ２０ 磁石 １−２ 磁気抵抗効果素子 ３０ 絶縁層
Claims (4)
- 【請求項１】 パターン形成部材上に、磁気抵抗効果を
有する複数の磁気抵抗パターンを所定間隔で並列に形成
し、各磁気抵抗パターンに印加される磁界の方向を変化
することで各磁気抵抗パターンから引き出される引出し
パターン間の抵抗値を変化せしめる構造の磁気抵抗効果
素子において、 前記各磁気抵抗パターンの内の所望の磁気抵抗パターン
近傍に、該磁気抵抗パターンを加熱する加熱用抵抗パタ
ーンを設けたことを特徴とする磁気抵抗効果素子。 - 【請求項２】 前記加熱用抵抗パターンは、前記各磁気
抵抗パターンの内の温度上昇の少ない磁気抵抗パターン
近傍に設けられていることを特徴とする請求項１記載の
磁気抵抗効果素子。 - 【請求項３】 前記加熱用抵抗パターンは、加熱しよう
とする磁気抵抗パターンの側部に形成されるか、又は加
熱しようとする磁気抵抗パターンの上部又は下部に形成
されていることを特徴とする請求項１又は２記載の磁気
抵抗効果素子。 - 【請求項４】 前記磁気抵抗パターンと加熱用抵抗パタ
ーンとは、同一の又は類似する抵抗−温度係数を具備す
る材料で構成されていることを特徴とする請求項１又は
２又は３記載の磁気抵抗効果素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36587499A JP2001183433A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 磁気抵抗効果素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP36587499A JP2001183433A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 磁気抵抗効果素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001183433A true JP2001183433A (ja) | 2001-07-06 |
Family
ID=18485336
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP36587499A Pending JP2001183433A (ja) | 1999-12-24 | 1999-12-24 | 磁気抵抗効果素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001183433A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051298A1 (ja) | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Yamaha Corporation | 磁気センサ、及び磁気センサの温度依存特性補償方法 |
| US9024632B2 (en) | 2011-05-30 | 2015-05-05 | Denso Corporation | Magnetic sensor with a plurality of heater portions to fix the direction of magnetization of a pinned magnetic layer |
-
1999
- 1999-12-24 JP JP36587499A patent/JP2001183433A/ja active Pending
Cited By (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2004051298A1 (ja) | 2002-11-29 | 2004-06-17 | Yamaha Corporation | 磁気センサ、及び磁気センサの温度依存特性補償方法 |
| EP1566649A1 (en) * | 2002-11-29 | 2005-08-24 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor and temperature dependency characteristic compensation method for the same |
| US7053607B2 (en) | 2002-11-29 | 2006-05-30 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor, and method of compensating temperature-dependent characteristic of magnetic sensor |
| US7262598B2 (en) | 2002-11-29 | 2007-08-28 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor, and method of compensating temperature-dependent characteristic of magnetic sensor |
| US7268545B2 (en) | 2002-11-29 | 2007-09-11 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor, and method of compensating temperature-dependent characteristic of magnetic sensor |
| AU2002349615B2 (en) * | 2002-11-29 | 2008-04-03 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor and temperature dependency characteristic compensation method for the same |
| US7372260B2 (en) | 2002-11-29 | 2008-05-13 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor, and method of compensating temperature-dependent characteristic of magnetic sensor |
| RU2331900C1 (ru) * | 2002-11-29 | 2008-08-20 | Ямаха Корпорейшн | Магнитный датчик и способ компенсации зависящей от температуры характеристики магнитного датчика |
| RU2334241C1 (ru) * | 2002-11-29 | 2008-09-20 | Ямаха Корпорейшн | Магнитный датчик и способ компенсации зависящей от температуры характеристики магнитного датчика |
| EP1566649A4 (en) * | 2002-11-29 | 2009-08-05 | Yamaha Corp | MAGNETIC SENSOR AND METHOD FOR COMPENSATING TEMPERATURE-DEPENDENT PROPERTIES THEREOF |
| US7573262B2 (en) | 2002-11-29 | 2009-08-11 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor, and method of compensating temperature-dependent characteristic of magnetic sensor |
| EP2226644A1 (en) * | 2002-11-29 | 2010-09-08 | Yamaha Corporation | Magnetic sensor for obtaining data regarding temperature characteristic of the same |
| US9024632B2 (en) | 2011-05-30 | 2015-05-05 | Denso Corporation | Magnetic sensor with a plurality of heater portions to fix the direction of magnetization of a pinned magnetic layer |
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