JP2008064707A - 磁気検出装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】 磁気抵抗効果を利用した可変抵抗素子と参照抵抗素子との中間から出力を得る磁気検出装置において、抵抗値のバランスを、簡単で且つ広い範囲で調整できるようにする。
【解決手段】 直列に接続された抵抗調整部3と参照抵抗素子4と可変抵抗素子5および、可変抵抗素子6と参照抵抗素子と抵抗調整部とに電圧が印加される。所定の大きさの磁界が与えられると、可変抵抗素子5,6の抵抗値が変化し、検出出力14,15の電位が変化する。抵抗調整部3,8には、複数の抵抗素子が並列に接続された並列部が設けられ、この並列部が直列に接続されている。並列に接続されている一方の抵抗素子を非導通にすることにより、抵抗調整部の抵抗値を変えることができる。
【選択図】図3

Description

本発明は、抵抗値の変化を検出して外部磁界を検出する磁気検出装置に係り、特に抵抗値を修正して高精度な磁気検出を可能とした磁気検出装置を提供することを目的としている。
外部環境によって抵抗値が変化する可変抵抗素子を使用して、前記外部環境の変化を検出する場合に、通常は、前記可変抵抗素子と、抵抗値が変化しない参照抵抗素子とが直列に接続されて、直列の前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子に直流電圧が印加される。そして、前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子との中間の電位を検出することで、使用環境温度の影響を大きく受けることなく、可変抵抗素子の抵抗値の変化を精度よく検出することができる。
この種の磁気検出装置では、参照抵抗素子の抵抗値を調整して、可変抵抗素子と参照抵抗素子との中間の電位を調整することが必要であり、好ましくは、前記中間の電位が電源電圧の1/2の値に設定される。
以下の特許文献1および特許文献2に記載されているように、従来の抵抗値の調整方法は、基板に抵抗素子を形成した後に、抵抗素子の一部をトリミングにより除去して行っている。
特開2001−35702号公報 特開2001−44001号公報
特許文献1および特許文献2に記載の抵抗値の調整方法は、正方形の枠形状に形成された抵抗膜を部分的に除去するものである。しかし、正方形の各辺に位置する抵抗膜は、全て抵抗値が同じであるため、いずれかの抵抗膜をトリミングしたときに、全体の抵抗値の変化量が少なく、抵抗値の調整幅を広く確保するのが困難である。
また、抵抗値の調整幅を広く確保しようとすると、特許文献2に記載のように、抵抗膜で形成された正方形の枠形状を多数設けることが必要となり、また抵抗膜をトリミングするときに、どの位置を除去するかを複雑な公式から求めることが必要になる。そのため、抵抗値を調整するための抵抗膜の構造が複雑になり、また調整作業も複雑になる。
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、抵抗値の調整幅を広く確保でき、また調整作業が容易な磁気検出装置を提供することを目的としている。
本発明は、外部磁界で電気抵抗が変化する可変抵抗素子と、外部磁界で電気抵抗が変化しない参照抵抗素子とが直列に接続され、直列の前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子に直流電圧が印加されるとともに、前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子との中間の電位が検出される磁気検出装置において、
前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子との少なくとも一方に、抵抗調整部が直列に接続されており、前記抵抗調整部には、複数の抵抗素子が並列に接続された並列部が設けられ、複数の前記並列部が直列に接続されて、それぞれの並列部の合成抵抗値が互いに相違しており、
いずれかの抵抗素子が非導通状態とされることにより、前記抵抗調整部の合成抵抗値の合計値が調整されていることを特徴とするものである。
本発明の磁気検出装置は、複数の並列部が直列に接続され、それぞれの並列部の合成抵抗値が互いに相違している。そのため、いずれかの並列部の抵抗素子を選択して非導通状態とすることにより、抵抗調整部の合成抵抗値の合計値を広い調整幅で変化させることができる。
なお、以下の実施の形態では、ひとつの並列部で、2つの抵抗素子が並列に接続されているが、それぞれの並列部において、3つ以上の抵抗素子が並列に接続されていてもよい。この場合に、同じ並列部内では、ひとつの抵抗素子を残して他の全ての抵抗素子を非導通状態とする調整が可能になる。
例えば、本発明は、前記抵抗調整部には、互いに平行に延びる複数の抵抗層が設けられ、前記抵抗層の間が複数箇所において導電層で接続され、導電層と導電層とで挟まれた部分の前記抵抗層で前記並列部を構成する前記抵抗素子が形成されており、
前記導電層と導電層の間隔が相違することで、それぞれの並列部の合成抵抗値が相違し、
前記導電層と導電層との間に位置する部分で前記抵抗素子が分断されることで、前記抵抗調整部の合成抵抗値の合計値が調整されているものとすることが好ましい。
上記構成では、互いに平行に延びる抵抗層を形成し、複数の導電層によって、抵抗層どうしを複数箇所で導通させることで、抵抗調整部を簡単に形成することができる。また導電層の間隔を変えることで、それぞれの並列部の合成抵抗値を個別に設定することが可能である。
例えば、本発明は、前記可変抵抗素子は磁気抵抗効果素子であり、前記抵抗調整部を構成する前記抵抗層は、前記磁気抵抗効果素子と同じ膜材料で形成され、外部磁界で抵抗値が変化しないように膜の積層順位が決められているものが好ましい。
抵抗調整部を、可変抵抗素子と同じ材料で形成することにより、抵抗調整部のそれぞれの抵抗素子と可変抵抗部とで、温度変化による特性の変動を同じにできる。
例えば、本発明は、それぞれの並列部では、複数の抵抗素子の抵抗値が同じであり、前記並列部の合成抵抗値は、抵抗調整部の直列方向に向けて、段階的に増加するように構成されている。このように構成することにより、抵抗調整部の抵抗値を調整するときに、どの程度の調整を行ったかを正確に認識することができる。
この場合に、本発明は、直列方向に向けて隣接する並列部の一方の合成抵抗値が他方の合成抵抗値の2倍であることが好ましい。隣り合う並列部間で、合成抵抗値が2倍となるように設定すると、いずれかの抵抗素子を非導通状態としたときに、抵抗調整部で調整された抵抗値の調整幅を広くでき、また調整により変化した抵抗値を正確に認識できるようになる。
本発明では、抵抗値の調整が容易であり、また抵抗値の調整幅を広く確保できる。よって、可変抵抗素子と、これに直列に接続されている参照抵抗素子との抵抗値のバランスを良好に設定できる。
図1は本発明の実施の形態の磁気検出装置の平面図、図2(A)は可変抵抗素子の断面図、図2(B)は参照抵抗素子の断面図である。図3は、図1に示す磁気検出装置の回路図、図4は抵抗調整部の詳細を示す回路図である。
磁気検出装置1は、基板2の表面に薄膜プロセスで形成されている。図3の回路図に示すように、この磁気検出装置1は、第1の抵抗調整部3、第1の参照抵抗素子4、第1の可変抵抗素子5、第2の可変抵抗素子6、第2の参照抵抗素子7および第2の抵抗調整部8を有している。
図1に示すように、基板2の表面には電源端子11が設けられている。この電源端子11は、リード層12aを介して第1の抵抗調整部3の一端に接続されている。また電源端子11は、リード層12bを介して第2の可変抵抗素子6の一端に接続されている。
第1の抵抗調整部3と第1の参照抵抗素子4および第1の可変抵抗素子5は直列に接続されて、第1の可変抵抗素子5の他端部が接地端子13に接続されている。第2の可変抵抗素子6と第2の参照抵抗素子7および第2の抵抗調整部8は直列に接続されており、第2の抵抗調整部8の他端部が前記接地端子13に接続されている。また、第1の参照抵抗素子4と第1の可変抵抗素子5との接続中点が、第1の出力端子14に接続されており、第2の可変抵抗素子6と第2の参照抵抗素子7との接続中点が、第2の出力端子15に接続されている。
図2(A)は、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6をX方向に延びる面で切断した断面図である。第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、同じ積層構造である。
第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、巨大磁気抵抗効果を利用した磁気抵抗効果素子である。この磁気抵抗効果素子は、基板2の上に、反強磁性層21、固定磁性層22、非磁性導電層23、および自由磁性層24の順に積層されて成膜されており、自由磁性層24の表面が保護層25で覆われている。
反強磁性層21は、Ir−Mn合金(イリジウム−マンガン合金)などの反強磁性材料で形成されている。固定磁性層22はCo−Fe合金(コバルト−鉄合金)などの軟磁性材料で形成されている。非磁性導電層23はCu(銅)などである。自由磁性層24は、Ni−Fe合金(ニッケル−鉄合金)などの軟磁性材料で形成されている。保護層25はTa(タンタル)の層である。
第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6では、反強磁性層21と固定磁性層22との反強磁性結合により、固定磁性層22の磁化の方向が固定されている。この実施の形態では、固定磁性層22の磁化の方向がX2方向に向けられて固定されている。また、非磁性導電層23を挟んで、固定磁性層22と自由磁性層24とが磁気的に結合され、外部磁界が作用していないときに、自由磁性層24の磁化の方向がX2方向へ向けられて安定している。
図1に示すように、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、細長であり、アスペクト比は、幅寸法の1に対して、長さ寸法が50〜120程度である。第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、平面パターンがミアンダ形状であり、そのほとんどの部分が、固定磁性層22の磁化の固定方向と直交する方向であるY方向に延びている。第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、主にY方向へ延びる縦長形状であるため、その基本となる抵抗値が高く設定されている。
第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6は、外部磁界が作用していないときに。固定磁性層22の磁化の固定方向と自由磁性層24の磁化の方向が共にX2方向であるため、電気抵抗値が最小値となる。磁石などがX1方向へ向けて接近し、磁気検出装置1にX1方向に向く磁場が与えられ、この磁場の力がある程度大きくなると、自由磁性層24の磁化の方向がX1方向へ向けられる。このとき、固定磁性層22の磁化の固定方向がX2であるため、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の電気抵抗値が最大になる。
図2(B)は、第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7をX方向に延びる面で切断した断面図である。第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7は、互いに同じ積層構造である。第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7は、第1の可変抵抗素子5および第2の可変抵抗素子6と同様に多層構造である。第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7の各層を構成する材質および各層の厚み寸法は、第1の可変抵抗素子5および第2の可変抵抗素子6と同じである。ただし、第1の参照抵抗素子5および第2の参照抵抗素子7と、第1の可変抵抗素子5および第2の可変抵抗素子6とでは、非磁性導電層23と自由磁性層24の積層の順番が逆であり、参照抵抗素子4,7の層構造は、基板2側から順に、反強磁性層21、固定磁性層22、自由磁性層24、非磁性導電層23、そして保護層25の順となっている。
参照抵抗素子4,7と、可変抵抗素子5,6は、同じ基板2上に成膜されるため、図2(B)に示す参照抵抗素子4,7内の固定磁性層22は、図2(A)に示す可変抵抗素子5,6と同様に、磁化方向がX2方向へ固定されている。しかし、参照抵抗素子4,7では、固定磁性層22の上に自由磁性層24が直接に重ねられているため、外部磁界が作用しても全体の抵抗値が変化しない。
しかも、参照抵抗素子4,7と可変抵抗素子5,6とでは、層の構造および膜厚が同じであるため、環境温度の変化などに伴なう特性の変化を同じにできる。
第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8は、その構造と平面パターン形状が互いに同じである。第1の抵抗調整部3は、第1の参照抵抗素子4の先端4aと、前記リード層12aの基端12a1との間に設けられており、第2の抵抗調整部8は、第2の参照抵抗素子7の先端7aと、前記接地端子13の基端13aとの間に設けられている。
第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8は、同じ構造であるため、以下では第1の抵抗調整部3のみを説明し、第2の抵抗調整部8は、第1の抵抗調整部3と同じ符号を付してその説明を省略する。
第1の抵抗調整部3には、互いに平行に延びる第1の抵抗層31と第2の抵抗層32とが設けられている。第1の抵抗層31と第2の抵抗層32の、幅寸法と厚み寸法および全長寸法は互いに同じである。第1の抵抗調整部3は、図2(B)に示した第1の参照抵抗素子4および第2の参照抵抗素子7と同じ積層構造であり、各層の膜厚も第1の参照抵抗素子4および第2の参照抵抗素子7と同じである。
図1に示すように、第1の抵抗調整部3には、第1の抵抗層31と第2の抵抗層32との間を導通させる導電層33a,33b,33c,33d,33e,33f,33gが設けられている。導電層33a,33b,33c,33d,33e,33f,33gは、銅、銀、金、あるいは銀や金の導電フィラーを含んだ導電性インクなどで形成されており、導電層33a,33b,33c,33d,33e,33f,33gの比抵抗は、第1の抵抗層31および第2の抵抗層32の平均した比抵抗よりも十分に低い。なお、電源端子11とリード層12a,12b、接地端子13、第1の出力端子14および第2の出力端子15も、十分に比抵抗が低い導電性材料で形成されており、前記導電層33a,33b,33c,33d,33e,33f,33gが、各端子11,13,14,15およびリード層12a,12bと同じ導電性材料で形成されていてもよい。
図3に示すように、導電層33aと導電層33bとの間では、第1の抵抗層31の一部で抵抗素子R1が形成され、第2の抵抗層32の一部で抵抗素子R1が形成されている。すなわち、導電層33aと導電層33bとの間には、抵抗素子R1と抵抗素子R1が並列に接続された並列部が構成されている。また、導電層33bと導電層33cとの間では、第1の抵抗層31と第2の抵抗層32のそれぞれにより抵抗素子R2,R2が形成され、互いに並列な抵抗素子R2とR2とで並列部が構成されている。
同様にして、導電層33cと導電層33dとの間に、抵抗素子R3と抵抗素子R3が並列に接続された並列部が形成され、導電層33dと導電層33eとの間には、抵抗素子R4と抵抗素子R4が平行に接続された並列部が形成されている。また、導電層33eと導電層33fとの間には、抵抗素子R5と抵抗素子R5とが並列に接続された並列部が形成され、導電層33fと導電層33gとの間には、抵抗素子R6と抵抗素子R6とが並列に接続された並列部が形成されている。そして、第1の抵抗調整部3では、抵抗素子R1,R1の並列部から、抵抗素子R6,R6の並列部までの、それぞれの並列部が直列に接続されている。
各抵抗素子R1ないしR6は、同じ幅寸法で同じ膜厚で形成された第1の抵抗層31の一部と第2の抵抗層32の一部とで形成されている。よって、同じ並列部を構成している抵抗素子R1と抵抗素子R1の抵抗値は同じであり、同じ並列部を構成している抵抗素子R2とR2が同じ抵抗値、抵抗素子R3とR3が同じ抵抗値、抵抗素子R4とR4が同じ抵抗値、抵抗素子R5と抵抗素子R5が同じ抵抗値、そして抵抗素子R6とR6が同じ抵抗値である。
また、第1の抵抗層31と第2の抵抗層32との間を導通させている前記導電層は、その間隔が相違しており、導電層33aと導電層33bとの間隔よりも、導電層33bと導電層33cとの間隔の方が2倍広い。また導電層33bと導電層33cとの間隔よりも、導電層33cと導電層33dとの間隔の方が2倍広い。同様に、導電層33dと導電層33eと間隔よりも、導電層33eと導電層33fとの間隔の方が2倍広い。
その結果、抵抗素子R2の抵抗値が抵抗素子R1の抵抗値の2倍である。また、抵抗素子R3の抵抗値が抵抗素子R2の抵抗値の2倍、抵抗素子R4の抵抗値が抵抗素子R3の抵抗値の2倍、抵抗素子R5の抵抗値が抵抗素子R4の抵抗値の2倍で、抵抗素子R6が抵抗素子R5の2倍である。
図4は、第1の抵抗調整部3の回路構成を示している。この実施の形態では、抵抗素子R1の抵抗値が10Ω、抵抗素子R2の抵抗値が20Ω、抵抗素子R3の抵抗値が40Ω、抵抗素子R4の抵抗値が80Ω、抵抗素子R5の抵抗値が160Ω、抵抗素子R6の抵抗値が320Ωである。よって、抵抗素子R1と抵抗素子R1の並列部の合成抵抗は5Ω、抵抗素子R2と抵抗素子R2の並列部の合成抵抗は10Ω、抵抗素子R3と抵抗素子R3の並列部の合成抵抗は20Ω、抵抗素子R4と抵抗素子R4の並列部の合成抵抗は40Ω、抵抗素子R5と抵抗素子R5の並列部の合成抵抗は80Ω、そして抵抗素子R6と抵抗素子R6の並列部の合成抵抗は160Ωである。各並列部の合成抵抗も、直列方向に向かって、順に2倍となっている。
図3に示すように、第2の抵抗調整部8も、各抵抗素子R1ないしR6の構成が、第1の抵抗調整部3と同じである。
この磁気検出装置1は、電源端子11に電源からプラスの電位が与えられ、接地端子13が接地される。磁場が接近していないときには、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の抵抗値が共に最低である。このときに、出力端子14から得られる中間の電位は最小値となり、出力端子15から得られる中間の電位が最大値となる。
磁気検出装置1に磁石が接近して、X1方向への磁場が大きくなると、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の自由磁性層24の磁場の方向がX1方向となり、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の抵抗値が最大になる。その結果、出力端子14の中間電位が最大となり、出力端子15の中間電位が最大になる。例えば、差動増幅器を用いて出力端子15の電位と、出力端子14の電位との差をとることにより、大きな変動幅の検出出力を得ることができる。前記差動増幅器からの出力が所定のしきい値を超えたときに、磁石が接近したことを検出できる。
前記出力端子14から出力される電位の変化と、前記出力端子15から出力される電位の変化を、しきい値との関係で、所定の規格内に収めるためには、第1の可変抵抗素子5の抵抗値と、これに直列に接続されている固定抵抗の抵抗値とのバランスを適正に調整することが必要である。例えば、外部磁界が作用していないときに、出力端子14の電位を電源電圧の1/2とし、出力端子15の電位を電源電圧の1/2にすると、外部磁界が作用していないときに、差動増幅器からの出力をゼロにすることができる。
この磁気検出装置1では、第1の抵抗調整部3の抵抗値を調整することで、出力端子14の出力電位を調整でき、第2の抵抗調整部8の抵抗値を調整することで、出力端子15の出力電位を調整できるようにしている。
第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の磁場が与えられていないときの抵抗値が1kΩ〜3kΩ程度であり、その抵抗値のばらつきは±10&程度である。この実施の形態では、第1の可変抵抗素子5と第2の可変抵抗素子6の磁場が与えられていないときの抵抗値の設計値が2kΩであり、その抵抗値のばらつきは±200Ω程度である。そして、第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7の抵抗値が、それぞれ1.5kΩ程度に設定されている。
第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8は、図1に示すように成膜したままの状態であるときに、それぞれの合成抵抗値の合計値が315Ωであり、また、第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8は、それぞれ調整の最大幅が315Ωである。よって、第1の参照抵抗素子4と第1の抵抗調整部3との合成抵抗値の設計値は、1815〜2130Ωであり、同様に第2の参照抵抗素子7と第2の抵抗調整部8の合成抵抗値の設計値も、1815〜2130Ωである。しかも、第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8は、それぞれ抵抗値を5Ω単位の幅で変化させることができる。
このように、第1の参照抵抗素子4と第2の参照抵抗素子7の抵抗値の調整幅を広く確保でき、しかも抵抗値を5Ω単位で調整することにより、磁場が作用していないときの、出力端子14および15からの出力電圧を、電源電圧の1/2などに調整しやすくなる。
図5は、第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8のそれぞれの抵抗値の調整量を表で示している。
図5の最も左の欄は、第1の抵抗調整部3と第2の抵抗調整部8の抵抗値の調整量である。例えば表の最上部は、調整量が5Ωであり抵抗値が5Ω増加することを意味している。また、表の最下部は、調整量が315Ωであり、抵抗値が315Ω増加することを意味している。また表中の「○」は、並列部を構成する抵抗素子を非導通状態とすることを意味している。すなわち、表の最上段は、並列部を構成している抵抗素子R1の一方のみを非導通状態とすることを意味しており、表の最下段は、並列部を構成している一方の抵抗素子である抵抗素子R1とR2とR3とR4とR5およびR6を非導通状態とすることを意味している。
図5に示すように、例えば並列部を構成する一方の抵抗素子R1のみを非導通状態にすると、第1の抵抗調整部3または第2の抵抗調整部8の抵抗値を5Ω大きくできる。また抵抗素子R1,R2,R3をそれぞれ非導通状態とすること、抵抗値を35Ω大きくすることができる。最下段のように、抵抗素子R1,R2,R3,R4,R5,R6を非導通状態とすると、抵抗値を315Ω大きくすることができる。
このように、それぞれの並列部内の一方の抵抗素子のみを非導通状態とし、非導通状態とする抵抗素子を組み合わせることにより、5Ω単位で抵抗値を変えることが可能となる。
例えば、抵抗素子R1の一方を非導通状態とするには、導電層33aと導電層33aとの間で、第1の抵抗層31と第2の抵抗層32のいずれか一方を切断すればよい。これは他の抵抗素子R2ないしR6の場合も同じである。
第1の抵抗層31と第2の抵抗層32のいずれか一方を切断する方法は、レーザによる切断、ミリングによる切断、フォトリソ法による切断などがある。一般に図1に示す磁気検出装置1は、共通の基板上に複数組が薄膜で形成されて、形成後に個々のものに切断される。したがって、同じ基板上の同じ領域に形成されている磁気検出装置は、その特性が非常に近似している。したがって、同じ基板に形成されているいずれかの磁気検出装置1をモニターして、どの抵抗素子を切断すべきかを決定した後、前記のいずれかの方法により、複数の磁気検出装置1に対して、同じ工程で抵抗値の調整作業を施すことができる。
あるいは、例えば、抵抗素子R1の一方を非導通状態にする方法として、第1の抵抗層31または第2の抵抗層32の一方の表面において、導電層33aと導電層33bを連続させて形成してもよい。
また、第1の抵抗調整部3を、図3に示す位置に設けずに、接地端子13と出力端子14との間に配置してもよい。または、第1の抵抗調整部3を、図3に示す位置および、接地端子13と出力端子14との間の双方に設けてもよい。同様に、第2の抵抗調整部8を、図3に示す位置に設けずに、電源端子11と出力端子15との間に配置してもよい。または、第2の抵抗調整部8を、図3に示す位置および、電源端子11と出力端子15との間の双方に配置してもよい。
本発明の実施の形態の磁気検出装置を示す平面図、 (A)は可変抵抗素子の断面図、(B)は参照抵抗素子の断面図、 磁気検出装置の回路図、 抵抗調整部を示す回路図、 抵抗調整部の調整段階と調整幅を示す説明図、
符号の説明
1 磁気検出装置
2 基板
3 第1の抵抗調整部
4 第1の参照抵抗素子
5 第1の可変抵抗素子
6 第2の可変抵抗素子
7 第2の参照抵抗素子
8 第2の抵抗調整部
11 電源端子
12a,12b リード層
13 接地端子
14 第1の出力端子
15 第2の出力端子
21 半強磁性層
22 固定磁性層
23 非磁性導電層
24 自由磁性層
25 保護層
31 第1の抵抗層
32 第2の抵抗層
33a,33b,33c,33d,33e,33f 導電層
R1,R2,R3,R4,R5,R6 抵抗素子

Claims (5)

  1. 外部磁界で電気抵抗が変化する可変抵抗素子と、外部磁界で電気抵抗が変化しない参照抵抗素子とが直列に接続され、直列の前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子に直流電圧が印加されるとともに、前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子との中間の電位が検出される磁気検出装置において、
    前記可変抵抗素子と前記参照抵抗素子との少なくとも一方に、抵抗調整部が直列に接続されており、前記抵抗調整部には、複数の抵抗素子が並列に接続された並列部が設けられ、複数の前記並列部が直列に接続されて、それぞれの並列部の合成抵抗値が互いに相違しており、
    いずれかの抵抗素子が非導通状態とされることにより、前記抵抗調整部の合成抵抗値の合計値が調整されていることを特徴とする磁気検出装置。
  2. 前記抵抗調整部には、互いに平行に延びる複数の抵抗層が設けられ、前記抵抗層の間が複数箇所において導電層で接続され、導電層と導電層とで挟まれた部分の前記抵抗層で前記並列部を構成する前記抵抗素子が形成されており、
    前記導電層と導電層の間隔が相違することで、それぞれの並列部の合成抵抗値が相違し、
    前記導電層と導電層との間に位置する部分で前記抵抗素子が分断されることで、前記抵抗調整部の合成抵抗値の合計値が調整されている請求項1記載の磁気検出装置。
  3. 前記可変抵抗素子は磁気抵抗効果素子であり、前記抵抗調整部を構成する前記抵抗層は、前記磁気抵抗効果素子と同じ膜材料で形成され、外部磁界で抵抗値が変化しないように膜の積層順位が決められている請求項2記載の磁気検出装置。
  4. それぞれの並列部では、複数の抵抗素子の抵抗値が同じであり、前記並列部の合成抵抗値は、抵抗調整部の直列方向に向けて、段階的に増加するように構成されている請求項1ないし3のいずれかに記載の磁気検出装置。
  5. 直列方向に向けて隣接する並列部の一方の合成抵抗値が他方の合成抵抗値の2倍である請求項4記載の磁気検出装置。
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011007569A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Alps Electric Co Ltd 磁気検出装置及び磁気検出装置のテスト方法
JP2012088151A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Yamaha Corp ブリッジ回路
JP2013160639A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法
JP5417325B2 (ja) * 2008-05-30 2014-02-12 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気エンコーダ

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027683A (ja) * 2009-07-29 2011-02-10 Tdk Corp 磁気センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6222361B1 (en) * 1997-12-04 2001-04-24 Sony Precision Technology Inc. Position detecting device using varying width magneto-resistive effect sensor
JP3560821B2 (ja) * 1998-07-17 2004-09-02 アルプス電気株式会社 巨大磁気抵抗効果素子を備えたエンコーダ
JP2001035702A (ja) 1999-07-22 2001-02-09 Rohm Co Ltd 膜型抵抗器の構造
JP2001044001A (ja) 1999-07-30 2001-02-16 Rohm Co Ltd 薄膜型抵抗器の構造及び抵抗値調整方法

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP5417325B2 (ja) * 2008-05-30 2014-02-12 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気エンコーダ
JP2011007569A (ja) * 2009-06-24 2011-01-13 Alps Electric Co Ltd 磁気検出装置及び磁気検出装置のテスト方法
JP2012088151A (ja) * 2010-10-19 2012-05-10 Yamaha Corp ブリッジ回路
JP2013160639A (ja) * 2012-02-06 2013-08-19 Alps Electric Co Ltd 磁気センサ及びその製造方法

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