JP2001318131A - 磁気インピーダンスヘッドモジュール - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型で低コスト、かつ、微細で微小磁界の検
出に対する感度特性に優れ、さらに信頼性がある磁気イ
ンピーダンスヘッドモジュールを提供する。 【解決手段】 薄膜ＭＩ素子１５Ａを覆うコーティング
２４の厚さを 100μm以下に設定し、コーティング２４
の表面部３０ａを被測定物３と対向させるように構成
し、表面部３０ａにおける角部及び辺部には丸み３５を
付けた。被測定物３に円滑に接触して被測定物３のスム
ーズな動きが確保され、良好な検出ひいては信頼性の向
上を図ることができる。薄膜磁気コア１４に薄膜負帰還
コイル１２及び薄膜バイアスコイル１３を巻回して薄膜
化された薄膜ＭＩ素子１５Ａを構成した。薄膜ＭＩ素子
１５Ａが薄膜で構成されることから小型化が可能とな
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は磁気センサに関し、
特に高感度磁気センサである磁気インピーダンスセンサ
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】最近の情報機器や計測・制御機器の急速
な発展にともない小型・低コストで高感度・高速応答の
磁気センサの要求がますます大きくなっている。たとえ
ば、カードリーダー、交通機関の自動改札装置及び紙幣
検査装置等における磁気印刷や磁気記録の密度が高くな
っていること、及び非接触で読取りたいという要求があ
ることから、磁気抵抗効果(ＭＲ)センサに代わり微弱な
表面磁束を感度良く検出できる小型の磁気検出素子の需
要が大きくなっている。

【０００３】現在、用いられている代表的な磁気検出素
子として誘導型再生磁気ヘッド、磁気抵抗効果(ＭＲ)素
子、フラックスゲートセンサ、ホール素子等がある。ま
た、最近、アモルファスワイヤーの磁気インピーダンス
効果（特開平6-176930号公報、特開平7-181239号公報、
特開平7-333305号公報）や、磁性薄膜の磁気インピーダ
ンス効果（特開平8-75835 号公報、日本応用磁気学会誌
vol.20,553(1996)参照）を利用した高感度の磁気センサ
が提案されている。

【０００４】誘導型再生磁気ヘッドは、コイル巻線が必
要であるため磁気ヘッド自体が大型化するという問題が
ある。また、仮に小型化しようとしても磁気ヘッドと媒
体の相対速度が低下して検出感度が著しく低下するとい
う問題がある。これに対して、強磁性膜による磁気抵抗
効果(ＭＲ)素子が用いられるようになってきた。ＭＲ素
子は磁束の時間変化ではなく磁束そのものを検出するも
のであり、これにより磁気ヘッドの小型化が進められて
きた。

【０００５】しかし、現在のＭＲ素子、たとえばスピン
バルブ素子を用いたＭＲ素子でさえ電気抵抗の変化率が
最大６％以下と小さく、また数％の抵抗変化を得るのに
必要な外部磁界は1.6kA／m 以上と大きい。従って磁気
抵抗感度は0.001 ％／(A／m)以下の低感度である。ま
た、最近、磁気抵抗変化率が数10％を示す人工格子によ
る巨大磁気抵抗効果(ＧＭＲ) が見いだされてきた。し
かし、数10％の抵抗変化を得るためには数十A／m の外
部磁界が必要である。

【０００６】フラックスゲートセンサはパーマロイ等の
高透磁率磁心の対称なB-H 特性が外部磁界によって変化
することを利用して磁気の測定を行うものであり、高分
解能と±１°の高指向性を有する。しかし、検出感度を
あげるために大型の磁心を必要としセンサ全体の寸法を
小さくすることが難しく、また、消費電力が大きいとい
う問題点がある。

【０００７】ホール素子を用いた磁界センサは電流の流
れる面に垂直に磁界を印加すると、電流と印加磁界の両
方向に対して垂直な方向に電界が生じてホール素子に起
電力が誘起される現象を利用したセンサである。ホール
素子はコスト的には有利であるが磁界検出感度が低く、
また、SiやGaAsなどの半導体で構成されるため温度変化
に対して半導体内の格子の熱振動による散乱によって電
子、または正孔の移動度が変化するため磁界感度の温度
特性が悪いという欠点を持つ。

【０００８】上述したように特開平6-176930号公報、特
開平7-181239号公報、特開平7-333305号公報により磁気
インピーダンス素子が提案され、この磁気インピーダン
ス素子により大幅な磁界感度の向上が図られている。こ
の磁気インピーダンス素子は、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる円周磁束の時間変
化に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として
検出することを基本原理としている。

【０００９】図１５はその磁気インピーダンス素子の例
を示したものである。図１５の磁気インピーダンス素子
１では、磁性線２としてFeCoSiB 等の零磁歪の直径30μ
m 程度のアモルファスワイヤ（線引後、張力アニールし
たワイヤ）が用いられている。図１６はワイヤ（例えば
図１５の磁性線２）のインピーダンス変化の印加磁界依
存性を示したものである。長さ1mm 程度の微小寸法のワ
イヤでも10MHz程度の高周波電流を通電するとワイヤの
電圧の振幅がＭＲ素子の100 倍以上である約0.1％／(A
／m)の高感度で変化する。図１６は、バイアス磁界を加
えることによりインピーダンス変化の印加磁界依存性の
直線性が改善されること、及びアモルファスワイヤに負
帰還コイルを巻き、アモルファスワイヤの両端の電圧に
比例した電流をコイルに通電し負帰還を施すことによ
り、直線性が優れたしかもセンサ部の温度変化に対して
磁界検出感度の不変なセンサを提供できることを示して
いる。

【００１０】しかしながら、この高感度磁気インピーダ
ンス素子は直径30μm 程度のアモルファスワイヤからな
るため微細加工には適しておらず、超小型の磁気検出素
子を提供することは困難であった。また、バイアスコイ
ルおよび負帰還コイルはともに細い銅線を巻き回して作
製しなければならず小型化するには限界があり、かつ、
生産性の面でも問題があった。

【００１１】また、局所磁界を検出するためには被測定
物３に対してアモルファスワイヤ４を図１７に示すよう
に縦方向もしくは横方向（図１８）として使わなければ
ならないため、アモルファスワイヤ４の端子部分、バイ
アスコイル（図示省略）または負帰還コイル（図示省
略）の巻き回し部分の厚みが生じ、被測定物３との距離
Ｌが生じる。そのため、カードリーダー、交通機関の自
動改札装置、紙幣検査装置など、被測定物３に接触する
可能性のある使用方法に問題がある。図１７及び図１８
において、５は銅板、６は半田、７は磁界感度範囲を示
す。

【００１２】ところで、紙幣検出装置に用いられる紙幣
用磁気検出センサでは、例えば図１９に示すＭＲ素子を
使用している。この紙幣用磁気検出センサ８では、図２
０に示すように、２つのＭＲ素子９を使用して紙幣検出
を行っている。ＭＲ素子９の特性は、図２１に示すよう
になり、磁石１０の磁界（バイアス磁界）で線形性が得
られるように基準点を移動させている。また、磁石１０
は紙幣に印刷されている磁気インクの着磁にも使用され
ている。

【００１３】この紙幣用磁気検出センサ８の構造では、
紙幣（被測定物３）とＭＲ素子９の間にケース１１の厚
み（ 250μm程度）分の距離があり、紙幣の磁気検出が
低下する。また、ＭＲ素子９の検出感度が低い分、紙幣
と磁気検出センサを密着させる必要がある。一方、発明
者らは特願平9-269084号において薄膜コイルを薄膜磁気
コアの周囲に立体的に巻き回し、バイアスコイルと負帰
還コイルを具備した小型の磁気インピーダンス素子を提
案している。

【００１４】この磁気インピーダンス素子を使用した磁
気センサは、図２２に示すように、負帰還コイル１２及
びバイアスコイル１３を磁気コア１４に巻回して設けた
２つの薄膜磁気インピーダンス素子１５を備えた磁気イ
ンピーダンスヘッドスライダーと、２つの薄膜磁気イン
ピーダンス素子１５を駆動する駆動回路１８とから大略
構成されている。駆動回路１８は、２つの薄膜磁気イン
ピーダンス素子１５に高周波電流を供給する発振回路１
９と、２つの薄膜磁気インピーダンス素子１５からの信
号を検波する検波回路２０と、検波回路２０からの電流
を差動増幅して出力する増幅回路２１と、増幅回路２１
の出力部と負帰還コイル１２との間に介装されて増幅回
路２１からの出力信号を負帰還コイル１２に負帰還させ
る負帰還部２２（負帰還抵抗）とから大略構成されてい
る。

【００１５】そして、発振回路１９の出力を薄膜磁気イ
ンピーダンス素子１５に高周波通電し、薄膜磁気インピ
ーダンス素子１５の出力を検波回路２０（検波回路２０
に設けた図示しないピークホールド回路）で差動検波
し、増幅回路２１で増幅している。図２３に、薄膜磁気
インピーダンス素子１５を２つ使用した他のタイプの磁
気センサ回路を示す。この磁気センサ回路は、図２４に
示すように、0.025V／(A／m)の感度を有する直線性に優
れた出力特性を示す。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】磁気センサとしては、
小型で低コスト、かつ、検出磁界に対する出力の直線
性、温度特性に優れた高感度磁気センサであり、かつ、
微細で微小磁界を検出するために被測定物３との距離を
極力、近づける必要がある。磁気センサとしてＭＲ素子
９では磁界感度が低いため、被測定物３を近づける必要
があるが、現状の紙幣検出用磁気センサとして用いた場
合、ケース１１の厚み（ 250μm程度）分の距離を生じ
る。また、アモルファスワイヤ４を使用した高感度磁気
センサでは、被測定物３との距離が大きいことから、微
細な磁界検出を十分には行えない上、生産性の面で問題
がある。

【００１７】発明者らは特願平9-269084号において薄膜
コイルを薄膜磁気コアの周囲に立体的に巻き回し、バイ
アスコイルと負帰還コイルを具備した小型の磁気インピ
ーダンス素子（薄膜ＭＩ素子）を提案している。しか
し、図２５及び図２６に示すように、磁気センサとして
動作させるため、回路基板上に薄膜磁気インピーダンス
素子１５Ａ（薄膜ＭＩ素子１５Ａ）を搭載し、薄膜ＭＩ
素子１５Ａと回路（駆動回路など）を金のワイヤーボン
ディング２３を用いて接続し、樹脂でコーティング２４
を施す必要がある。この図２５及び図２６に示す磁気セ
ンサでは、薄膜磁気素子と被測定物３との距離が大きく
なり、微小で微細な磁界を検出するのには適していな
い。また、上記従来技術では、被測定物３との接触をス
ムーズに行えず、その分、良好な測定が阻害され信頼性
が低下しているというのが実情であった。

【００１８】本発明は上記事情を鑑みてなされたもので
あり、小型で低コスト、かつ、微細で微小磁界の検出に
対する感度特性に優れ、さらに信頼性がある磁気インピ
ーダンスヘッドモジュールを提供することを目的とす
る。

【００１９】

【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明は、
非磁性体からなる基板と、該基板上に形成された薄膜磁
気コアと、該薄膜磁気コアの長手方向両端に設けられた
第１の電極及び第２の電極と、前記薄膜磁気コアに絶縁
体を介して設けた薄膜バイアスコイル及び薄膜負帰還コ
イルとを備えた磁気インピーダンスセンサヘッドスライ
ダーと、発振回路及び検波・増幅回路を有する駆動回路
とからなる磁気インピーダンスヘッドモジュールであっ
て、前記磁気インピーダンスセンサヘッドスライダーに
おける薄膜磁気コアが形成された面部を被測定物と対向
させることを特徴とする。

【００２０】ここで、薄膜磁気コアは、NiFe、CoFe、Ni
FeP 、FeNiP 、FeCoP 、FeNiCoP 、CoB 、NiCoB 、FeNi
CoB 、FeCoB 、CoFeのめっき膜、あるいはCoZrNb、FeSi
B 、CoSiB のアモルファススパッタ膜、NiFeスパッタ膜
により形成されている。また、基板の材料としてはガラ
ス、セラミックス、シリコンを使用する。請求項２記載
の発明は、請求項１記載の構成において、前記磁気イン
ピーダンスセンサヘッドスライダーの被測定物と対向す
る面部における角部及び辺部は、エッジブレンドされて
いることを特徴とする。

【００２１】請求項３記載の発明は、請求項１または請
求項２に記載の構成において、前記磁気インピーダンス
センサヘッドスライダーの被測定物と対向する面部に全
体で10μm以上100μm以下の保護膜を施したことを特徴
とする。保護膜の材料としてシリコン、エポキシ、フェ
ノール、ポリイミド、ノルボック系樹脂、セラミックス
を使用する。

【００２２】請求項４記載の発明は、請求項１から請求
項３までのいずれかに記載の構成において、前記基板に
スルーホールを形成し、該スルーホールを通して第１の
電極、第２の電極、薄膜バイアスコイルの端子及び薄膜
負帰還コイルの端子を、前記基板における薄膜磁気コア
が形成された面と反対側の面部に設けた各端子と接続す
ることを特徴とする。

【００２３】請求項５記載の発明は、請求項１から請求
項４までのいずれかに記載の構成において、磁気インピ
ーダンスセンサヘッドスライダー上に駆動回路を搭載し
たことを特徴とする。請求項６記載の発明は、請求項１
から請求項５までのいずれかに記載の構成において、駆
動回路及び磁気インピーダンスセンサヘッドスライダー
をボールグリッドアレイにより接続し、一体化したこと
を特徴とする。請求項７記載の発明は、請求項６記載の
構成において、ボールグリッドアレイは半田ボールであ
ることを特徴とする。請求項８記載の発明は、請求項６
記載の構成において、ボールグリッドアレイはAuボール
であることを特徴とする。

【００２４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の第１の実施の形態
の磁気インピーダンスヘッドモジュールを図１ないし図
３に基づいて説明する。この磁気インピーダンスヘッド
モジュールは、ガラス、セラミックス、シリコン等の非
磁性体からなる略矩形の基板３０と、基板３０上に搭載
された薄膜磁気インピーダンス素子１５Ａ（薄膜ＭＩ素
子１５Ａ）とを備えた磁気インピーダンスセンサヘッド
スライダー（ＭＩセンサヘッドスライダー３１）と、薄
膜ＭＩ素子１５Ａを駆動する図示しない駆動回路１８
（図２３参照）とから大略構成されている。

【００２５】駆動回路１８は、薄膜ＭＩ素子１５Ａに高
周波電流を供給する発振回路１９（図２３参照）と、薄
膜ＭＩ素子１５Ａからの信号を検波する検波回路２０
（図２３参照）と、検波回路２０からの電流を差動増幅
して出力する増幅回路２１（図２３参照）と、増幅回路
２１の出力部と負帰還コイル１２との間に介装されて増
幅回路２１からの出力信号を負帰還コイル１２に負帰還
させる負帰還部２２（負帰還抵抗）〔図２３参照〕とか
ら大略構成されている。

【００２６】薄膜ＭＩ素子１５Ａは、矩形薄板状の薄膜
磁気コア１４を有している。薄膜磁気コア１４には図示
しない絶縁体を介して薄膜負帰還コイル１２及び薄膜バ
イアスコイル１３が巻回されている。薄膜負帰還コイル
１２及び薄膜バイアスコイル１３は交互に巻回されてい
る。薄膜負帰還コイル１２の両端には負帰還コイル端子
３２が接続されている。

【００２７】薄膜バイアスコイル１３の両端にはバイア
スコイル端子３３が接続されている。薄膜磁気コア１４
の両端は第１の電極及び第２の電極（符号省略）を構成
し、当該両端には、薄膜ＭＩセンサ端子３４が接続され
ている。前記負帰還コイル端子３２の先端には幅広部３
２ａが形成されている。バイアスコイル端子３３の先端
には幅広部３３ａが形成されている。薄膜ＭＩセンサ端
子３４の先端には幅広部３４ａが形成されている。

【００２８】基板３０には、幅広部３２ａ，３３ａ，３
４ａに対応してその表面部３０ａから裏面部３０ｂに通
じるスルーホール３０ｃがそれぞれ形成されている。基
板３０の裏面部３０ｂには、各スルーホール３０ｃに対
応して駆動回路１８などに対する接続パッド３０ｄ（端
子）がそれぞれ設けられている。前記負帰還コイル端子
３２、バイアスコイル端子３３及び薄膜ＭＩセンサ端子
３４は、各スルーホール３０ｃを通して接続パッド３０
ｄと接続されている。

【００２９】基板３０の表面部３０ａには薄膜ＭＩ素子
１５Ａを覆うように、シリコン、エポキシ、フェノー
ル、ポリイミド、ノルボック系樹脂、またはセラミック
スからなるコーティング２４（保護膜）が施されてい
る。コーティング２４の厚さＴは100μm以下に設定され
ている。基板３０の裏面部３０ｂには前記駆動回路１８
が搭載されている。薄膜磁気コア１４は、NiFe、CoFe、
NiFeP 、FeNiP 、FeCoP 、FeNiCoP 、CoB、NiCoB 、FeN
iCoB 、FeCoB 、CoFeのめっき膜、あるいはCoZrNb、FeS
iB 、CoSiB のアモルファススパッタ膜、NiFeスパッタ
膜により形成されている。

【００３０】この実施の形態の磁気インピーダンスヘッ
ドモジュールは、紙幣や磁気カードなどの被測定物３の
検出などに用いられ、ＭＩセンサヘッドスライダー３１
における薄膜ＭＩ素子１５Ａ（薄膜磁気コア１４）が形
成された面部〔すなわち、コーティング２４の表面部２
４ａ〕を被測定物３と対向させるようにしている。そし
て、コーティング２４の表面部２４ａにおける角部及び
辺部はエッジブレンドが施されており、湾曲した形状
（丸み３５をもった形状）とされている。

【００３１】上述したように構成された磁気インピーダ
ンスヘッドモジュールでは、薄膜磁気コア１４に薄膜負
帰還コイル１２及び薄膜バイアスコイル１３を巻回して
薄膜ＭＩ素子１５Ａを構成しており、薄膜ＭＩ素子１５
Ａが、上述したように薄膜コイルを薄膜磁気コア１４の
周囲に立体的に巻き回し、薄膜バイアスコイル１３と薄
膜負帰還コイル１２を具備した小型の磁気インピーダン
ス素子（図２２及び図２３参照）と同様に小型化を図る
ことができると共に、この小型化に伴い装置の低廉化を
図ることが可能となる。

【００３２】また、ＭＩ素子の一例である薄膜ＭＩ素子
１５Ａは、図１５及び図１６を用いて説明したように、
感度特性が優れ、大きな出力を得ることができ、ひいて
は微細な磁界検出を行えることになる。図１９及び図２
０を用いて説明した従来技術（紙幣用磁気検出センサ
８）では、微細な磁界検出を行う上で感度の面で問題が
あったが、本実施の形態では、上述したように感度特性
が優れ、微細な磁界検出を行えることから、図１９及び
図２０の従来技術（紙幣用磁気検出センサ８）が惹起す
る問題を改善することができる。

【００３３】また、コーティング２４の表面部２４ａを
被測定物３と対向させるように構成したので、その分、
被測定物３との距離が短くなって被測定物３をより検出
しやすくなると共に、装置のコンパクト化を図ることが
できる。本実施の形態では、薄膜ＭＩ素子１５Ａを覆う
コーティング２４の厚さを 100μm以下に設定してお
り、薄膜ＭＩ素子１５Ａと被測定物３との間の距離が10
0μm以下となり、被測定物３を検出しやすいものになっ
ている。すなわち、図１９及び図２０の紙幣用磁気検出
センサ８では、紙幣（被測定物３）とＭＲ素子９の間に
ケース１１の厚み（ 250μm程度）分の距離があり、磁
界検出を行う上で問題があったが、本実施の形態では、
上述したように薄膜ＭＩ素子１５Ａと被測定物３との間
の距離が100μm以下であり、良好な感度が確保されるこ
とから、図１９及び図２０の従来技術が惹起する被測定
物３との間の距離から生ずる感度の問題を改善すること
ができる。

【００３４】また、本実施の形態では、コーティング２
４の厚さを 100μm以下に設定し、このコーティング２
４の表面部２４ａに被測定物３を対向するようにしてい
るので、紙幣（被測定物３）とＭＲ素子９の間にケース
１１の厚み（ 250μm程度）分の距離が必要とされた図
１９及び図２０の従来技術に比して、装置の小型化を図
ることができる。

【００３５】また、コーティング２４の表面部２４ａに
おける角部及び辺部にはエッジブレンドが施され、丸み
３５が付けられているので、被測定物３に円滑に接触し
て被測定物３のスムーズな動きが確保され、良好な検出
ひいては信頼性の向上を図ることができる。また、薄膜
磁気コア１４に薄膜バイアスコイル１３を巻回している
ため、印加電圧に対するインピーダンス変化特性におけ
る基準点（図２１参照）の移動を薄膜バイアスコイル１
３の発生する磁界で行うことができ、前記基準点の移動
のために前記ＭＲ素子９で必要とされた磁石１０が不要
となると共に、基準点の移動の調整が磁石１０の場合に
比して行いやすくなる。

【００３６】また、本実施の形態では、ＭＩセンサヘッ
ドスライダー３１における薄膜ＭＩ素子１５Ａを搭載し
た側と反対側の面部（基板３０の裏面部３０ａ）に駆動
回路１８を搭載しており、金のワイヤーボンディング２
３を用いて接続する従来技術（図２５及び図２６参照）
に比して、構成を簡易にできる。

【００３７】本実施の形態では、コーティング２４の表
面部２４ａに被測定物３を対向するようにし、薄膜ＭＩ
素子１５Ａ（ＭＩセンサヘッドスライダー３１）を横方
向にして被測定物３の検出を行うようにしているが、こ
れは次のように検出能力の向上を図ることができるから
である。すなわち、紙幣や磁気カードなどの被測定物３
では図１０に示すような磁気分布を呈する。そして、図
１１に示すように、被測定物３（磁界分布）に対して薄
膜ＭＩ素子１５Ａを縦方向にして使用する場合、磁気を
検出できない範囲４０が100μm以上存在し、その分、検
出能力が低下する。これに対して、図１２に示すように
薄膜ＭＩ素子１５Ａを横方向にして使用する場合、磁気
を検出できない範囲４０が100μm以下に抑えられ、その
分、磁気検出できる範囲（磁気検出範囲）７が拡大する
ことになり、上述したように検出能力が向上する。

【００３８】本実施の形態のＭＩセンサヘッドスライダ
ー３１を図２３の回路に用いて磁気センサを構成し、そ
の出力を求めたところ、図２４に示す良好な結果が得ら
れた。また、本実施の形態を用いて紙幣の磁気検出を行
ったところ、図１３に示す紙幣の磁界検出結果を得るこ
とができた。この場合、紙幣と薄膜ＭＩ素子１５Ａとの
距離は600μmとしているが、その距離を100μmに近づけ
た場合、図１４に示されるようになり、距離が600μm
（0.6mm）である場合に比して検出能力を６倍程度まで
向上できることを確認できた。

【００３９】上記第１実施の形態では、基板３０に１つ
の薄膜ＭＩ素子１５Ａを搭載した場合を例にしたが、こ
れに代えて、図４及び図５に示すように、基板３０に２
つの薄膜ＭＩ素子１５Ａを搭載してＭＩセンサヘッドス
ライダー３１を作製し、このＭＩセンサヘッドスライダ
ー３１を用いて磁気インピーダンスヘッドモジュール
（第２実施の形態）を構成してもよい。

【００４０】この第２実施の形態では、２つの薄膜ＭＩ
素子１５Ａの温度特性による同相成分を排除でき、安定
性の向上を図ることができる。また、感度特性が良い薄
膜ＭＩ素子１５Ａが２つあることから、さらに感度の向
上が図れる。このため、被接触物と完全に接触しなくて
も磁界の検出が可能となり、その分、設計自由度を向上
できる。

【００４１】次に、本発明の第３実施の形態の磁気イン
ピーダンスヘッドモジュールを図７に基づいて説明す
る。この第３実施の形態では、ＭＩセンサヘッドスライ
ダー３１の接続端子と駆動回路１８を半田ボールまたは
Auボールからなるボールグリッドアレイ４１で接続し
て、磁気インピーダンスヘッドモジュールを構成してい
る。

【００４２】この第３実施の形態では、ＭＩセンサヘッ
ドスライダー３１と駆動回路１８との間にボールグリッ
ドアレイ４１を介装して、ＭＩセンサヘッドスライダー
３１の接続端子（接続パッド３０ｄ）に駆動回路１８を
接続しており、駆動回路１８の接続を容易に行えること
になる。また、基板３０における薄膜ＭＩ素子１５Ａを
設けた側と反対側の面部（基板３０の裏面部ｂ）に駆動
回路１８を配置していることから、コーティング２４の
表面部２４ａを被測定物３に接触させる（対向させる）
ことが可能になる。

【００４３】次に、本発明の第４実施の形態を図８及び
図９に基づいて説明する。この第４実施の形態は、略正
方形の基板３０の中央部を空けて２つの薄膜ＭＩ素子１
５Ａを配置し、基板３０の中央部に半導体で集積した駆
動回路１８を配置し、駆動回路１８及びＭＩセンサヘッ
ドスライダー３１をワイヤーボンディング２３で接続
し、一体化した磁気インピーダンスヘッドチップ（磁気
インピーダンスヘッドモジュール）を構成している。こ
の第４実施の形態では、駆動回路１８及びＭＩセンサヘ
ッドスライダー３１が集約されて配置されているので、
その分、磁気インピーダンスヘッドチップ（磁気インピ
ーダンスヘッドモジュール）を小型化することができ
る。

【００４４】

【発明の効果】請求項１から請求項３までのいずれかに
記載の発明によれば、磁気インピーダンスセンサヘッド
スライダーにおける薄膜磁気コアが形成された面部を被
測定物と対向させるので、被測定物との間にケースを設
けることから被測定物とセンサとの間にケース分の厚み
分の距離が生じる従来技術に比して、磁界検出を良好に
行うことができる。請求項２記載の発明によれば、イン
ピーダンスセンサヘッドスライダーの被測定物と対向す
る面部における角部及び辺部はエッジブレンドされてい
るので、被測定物に円滑に接触して被測定物のスムーズ
な動きが確保され、良好な検出ひいては信頼性の向上を
図ることができる。

【００４５】請求項４記載の発明によれば、磁気インピ
ーダンスセンサヘッドスライダーと駆動回路とをスルー
ホールを通して接続でき、両者を一体化することが可能
になり、その分、装置をコンパクト化できる。請求項５
記載の発明によれば、磁気インピーダンスセンサヘッド
スライダーと駆動回路とが一体化されて装置が小型化さ
れる。請求項６から請求項８までのいずれかに記載の発
明によれば、磁気インピーダンスセンサヘッドスライダ
ーと駆動回路との接続を容易に行えると共に、両者の一
体化が可能となり小型化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施の形態の磁気インピーダンス
素子の駆動回路及び絶縁体を除いた要部を示す平面図で
ある。

【図２】図１の側面図である。

【図３】図１の裏面図である。

【図４】本発明の第２実施の形態の磁気インピーダンス
素子の駆動回路及び絶縁体を除いた要部を示す平面図で
ある。

【図５】図４の側面図である。

【図６】図４の裏面図である。

【図７】本発明の第３実施の形態を模式的に示す正面図
である。

【図８】本発明の第３実施の形態を模式的に示す平面図
である。

【図９】図８の正面図である。

【図１０】被測定物３の磁界分布を示す模式図である。

【図１１】薄膜ＭＩ素子を被測定物（磁界分布）に対し
て縦方向に配置した例を示す模式図である。

【図１２】薄膜ＭＩ素子を被測定物（磁界分布）に対し
て横方向に配置した例を示す模式図である。

【図１３】図１のＭＩセンサヘッドスライダーを図２３
の回路に用いて構成した磁気センサによる紙幣の磁界検
出結果を示す図である。

【図１４】紙幣と薄膜ＭＩ素子との距離を近づけた場合
に検出能力が向上することを説明するための図である。

【図１５】従来の磁気インピーダンス素子を模式的に示
す図である。

【図１６】図１５の磁性線のインピーダンス変化の印加
磁界依存性を示す図である。

【図１７】局所磁界を検出するためにアモルファスワイ
ヤを縦方向に配置した図である。

【図１８】局所磁界を検出するためにアモルファスワイ
ヤを横方向に配置した図である。

【図１９】紙幣用磁気検出センサの一例を示す斜視図で
ある。

【図２０】図１９の配線状態を示す回路図である。

【図２１】図１９のＭＲ素子の特性を示す図である。

【図２２】２つの薄膜磁気インピーダンス素子を設けた
磁気センサを示すブロック図である。

【図２３】２つの薄膜磁気インピーダンス素子を用いて
構成した他の磁気センサを示す回路図である。

【図２４】図２３の磁気センサの出力特性を示す図であ
る。

【図２５】薄膜ＭＩ素子と回路を金のワイヤーボンディ
ングを用いて接続した他の磁気センサを示す平面図であ
る。

【図２６】図２５の磁気センサを示す正面図である。

【符号の説明】

１４薄膜磁気コア １５Ａ 薄膜ＭＩ素子 １８ 駆動回路 ２４ コーティング ２４ａ 表面部（磁気インピーダンスセンサヘッドスラ
イダーにおける薄膜磁気コアが形成された面部） ３０ 基板 ３１ ＭＩセンサヘッドスライダー（磁気インピーダン
スセンサヘッドスライダー） ３５ 丸み

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 湯口 昭代 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社浜松製作所内 (72)発明者 加藤 英樹 静岡県磐田郡浅羽町浅名1743−１ ミネベ ア株式会社浜松製作所内 Ｆターム(参考） 2G017 AA01 AD51 BA02 BA03 BA05 BA13

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 非磁性体からなる基板と、該基板上に形
   成された薄膜磁気コアと、該薄膜磁気コアの長手方向両
   端に設けられた第１の電極及び第２の電極と、前記薄膜
   磁気コアに絶縁体を介して設けた薄膜バイアスコイル及
   び薄膜負帰還コイルとを備えた磁気インピーダンスセン
   サヘッドスライダーと、 発振回路及び検波・増幅回路を有する駆動回路とからな
   る磁気インピーダンスヘッドモジュールであって、 前記磁気インピーダンスセンサヘッドスライダーにおけ
   る薄膜磁気コアが形成された面部を被測定物と対向させ
   ることを特徴とする磁気インピーダンスヘッドモジュー
   ル。
2. 【請求項２】 前記磁気インピーダンスセンサヘッドス
   ライダーの被測定物と対向する面部における角部及び辺
   部は、エッジブレンドされていることを特徴とする請求
   項１記載の磁気インピーダンスヘッドモジュール。
3. 【請求項３】 前記磁気インピーダンスセンサヘッドス
   ライダーの被測定物と対向する面部に全体で10μm以上1
   00μm以下の保護膜を施したことを特徴とする請求項１
   または請求項２記載の磁気インピーダンスヘッドモジュ
   ール。
4. 【請求項４】 前記基板にスルーホールを形成し、該ス
   ルーホールを通して第１の電極、第２の電極、薄膜バイ
   アスコイルの端子及び薄膜負帰還コイルの端子を、前記
   基板における薄膜磁気コアが形成された面と反対側の面
   部に設けた各端子と接続することを特徴とする請求項１
   から請求項３までのいずれかに記載の磁気インピーダン
   スヘッドモジュール。
5. 【請求項５】 磁気インピーダンスセンサヘッドスライ
   ダー上に駆動回路を搭載したことを特徴とする請求項１
   から請求項４までのいずれかに記載の磁気インピーダン
   スヘッドモジュール。
6. 【請求項６】 駆動回路及び磁気インピーダンスセンサ
   ヘッドスライダーをボールグリッドアレイにより接続
   し、一体化したことを特徴とする請求項１から請求項５
   までのいずれかに記載の磁気インピーダンスヘッドモジ
   ュール。
7. 【請求項７】 ボールグリッドアレイは半田ボールであ
   ることを特徴とする請求項６記載の磁気インピーダンス
   ヘッドモジュール。
8. 【請求項８】 ボールグリッドアレイはAuボールである
   ことを特徴とする請求項６記載の磁気インピーダンスヘ
   ッドモジュール。