JP2009085646A - Magnetic field strength sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気抵抗薄膜素子(以下、MR素子)を用いたセンサに関し、とくに磁気測定では地磁気以上の磁界強度の評価に適用して有効であり、また、直流電流等の測定にも好適に応用できる技術に関する。 The present invention relates to a sensor using a magnetoresistive thin film element (hereinafter referred to as an MR element), and is particularly effective when applied to the evaluation of magnetic field strength above geomagnetism in magnetic measurement, and also suitable for measuring DC current and the like. It relates to technologies that can be applied.
磁界強度の評価は磁界強度を定量的に検出できる磁気センサを用いて行われるが、その磁気センサには磁気抵抗薄膜素子またはホール素子が広く使用されている。この場合、地磁気や磁気記録媒体の漏れ磁界評価など、800A/m以下の小さな磁界強度評価ではMR素子が主流となっている(特許文献1参照)。また、たとえば電磁アクチュエータなど、約8000A/m以上の磁界強度評価ではホール素子が主流となっている(特許文献2参照)。
ホール素子はGaAsなどの化合物半導体基板を用いて構成され、一定の電流供給下で磁界強度にほぼ比例した起電力いわゆるホール電圧を発生する。このホール電圧から磁界強度を定量検出することができる。 The Hall element is configured by using a compound semiconductor substrate such as GaAs, and generates an electromotive force, that is, a so-called Hall voltage that is substantially proportional to the magnetic field intensity under a constant current supply. The magnetic field strength can be quantitatively detected from the Hall voltage.
しかし、ホール素子に使用されるGaAsなどの化合物半導体が非常に脆い材料であり、素子表面に数100μm以上の保護皮膜を形成する必要がある。そのため、ホール素子を柔軟に撓ませることができない。また、保護皮膜を含めた素子自体の厚さが500μm以上となるため、たとえば、マイクロ電磁アクチュエータなどのように、非常に狭い磁極間で磁界測定をすることが困難である。 However, a compound semiconductor such as GaAs used for the Hall element is a very fragile material, and it is necessary to form a protective film of several hundreds μm or more on the element surface. Therefore, the Hall element cannot be flexed flexibly. Moreover, since the thickness of the element itself including the protective film is 500 μm or more, it is difficult to measure a magnetic field between very narrow magnetic poles such as a micro electromagnetic actuator.
さらに、このホール素子は4端子の能動素子で電流供給が必要なため、センサ部および測定回路の構成が複雑になりやすいという問題もある。温度特性にも問題があり、高温タイプのInAs素子でも最高耐熱温度が125℃程度であるため、使用環境の制約が大きい。 Further, since the Hall element is a four-terminal active element and requires current supply, there is a problem that the configuration of the sensor unit and the measurement circuit is likely to be complicated. There is also a problem in temperature characteristics, and the maximum heat-resistant temperature is about 125 ° C. even in a high-temperature type InAs element, so that the use environment is greatly restricted.
一方、MR素子は基板に磁気抵抗薄膜の導体パターンを形成することにより構成され、その磁気抵抗薄膜の抵抗値変化から磁界強度を検出するものであって、回路構成が簡単であり、薄くかつ柔軟な基板状にも形成できるため、形状の自由度が高い。このため、ホール素子に比べてセンサ部および測定回路の構成を簡単化できるという利点がある。 On the other hand, an MR element is formed by forming a conductive pattern of a magnetoresistive thin film on a substrate, and detects the magnetic field intensity from the change in the resistance value of the magnetoresistive thin film. The circuit configuration is simple, thin and flexible. Since it can be formed into a simple substrate shape, the degree of freedom in shape is high. For this reason, there exists an advantage that the structure of a sensor part and a measurement circuit can be simplified compared with a Hall element.
さらに、磁気抵抗薄膜には、Ni,Fe,Coなどの強磁性元素からなる合金薄膜を使用することができるが、そのキュリー温度は高く、400℃以上のキュリー温度を示す。したがって、温度特性や耐熱性にすぐれたものを得やすく、ホール素子の使用が困難な環境下でも使用できるという利点がある。 Furthermore, although an alloy thin film made of a ferromagnetic element such as Ni, Fe, Co or the like can be used for the magnetoresistive thin film, its Curie temperature is high and exhibits a Curie temperature of 400 ° C. or higher. Therefore, it is easy to obtain one having excellent temperature characteristics and heat resistance, and there is an advantage that it can be used even in an environment where the use of the Hall element is difficult.
しかし、このMR素子には磁界強度に対する抵抗値変化の直線性が悪いという問題があり、このため、精度を要求される磁界強度測定ではホール素子に大きく劣っていた。また、磁気センサとしての感度が低く、大きな磁界強度の評価には適さないという問題もあった。 However, this MR element has a problem that the linearity of the resistance value change with respect to the magnetic field strength is poor. Therefore, the magnetic field strength measurement requiring high accuracy is greatly inferior to the Hall element. There is also a problem that the sensitivity as a magnetic sensor is low and it is not suitable for evaluation of a large magnetic field strength.
MR素子の検出感度を高める方法としては、磁気バイアスをかける方法が提案されているが、この場合は、その磁気バイアスをかけるために構成が大幅に複雑化し、MR素子を用いることの利点が損なわれてしまう。 As a method for increasing the detection sensitivity of the MR element, a method of applying a magnetic bias has been proposed. In this case, the configuration is greatly complicated to apply the magnetic bias, and the advantage of using the MR element is lost. It will be.
本発明は以上のような背景を鑑みてなされたもので、その目的は、構成を複雑化することなく、MR素子を用いて狭い磁極間であっても、一方向磁界の強度を高感度かつ高精度に評価できる磁気センサを提供することにある。 The present invention has been made in view of the background as described above. The object of the present invention is to increase the strength of a unidirectional magnetic field with high sensitivity even between narrow magnetic poles using MR elements without complicating the configuration. The object is to provide a magnetic sensor that can be evaluated with high accuracy.
上記目的を達成するための本発明は、磁気抵抗薄膜の抵抗値変化を検出することによって一方向磁界の強度を測定する磁界強度センサであって、
基板上に磁気抵抗薄膜による上下を扁平とした略長方形状の導電パターンを形成してなる磁気抵抗薄膜素子と、前記略長方形状パターンの長辺に直交して上下方向に延長する直線を軸として、前記磁気抵抗薄膜素子の膜面を磁界方向の鉛直面に対して所定角度回転させた状態で保持する保持手段と、
を備えたことを特徴としている。
The present invention for achieving the above object is a magnetic field strength sensor for measuring the strength of a unidirectional magnetic field by detecting a change in resistance value of a magnetoresistive thin film,
A magnetoresistive thin film element formed by forming a substantially rectangular conductive pattern with a flat top and bottom by a magnetoresistive thin film on a substrate, and a straight line extending in the vertical direction perpendicular to the long side of the substantially rectangular pattern Holding means for holding the film surface of the magnetoresistive thin film element in a state rotated by a predetermined angle with respect to the vertical surface in the magnetic field direction;
It is characterized by having.
好ましくは、前記保持手段が、前記基板面を磁界方向の鉛直面に対して5度〜60度の角度で回転させた状態で保持する磁界強度センサとすることである。 Preferably, the holding means is a magnetic field intensity sensor that holds the substrate surface in a state of being rotated at an angle of 5 degrees to 60 degrees with respect to a vertical plane in the magnetic field direction.
構成を複雑化することなく、MR素子を用いて一方向磁界の強度を高感度かつ高精度に評価できるようになる。上記以外の作用/効果については、本明細書の記述および添付図面にて明らかにする。 Without complicating the structure, the MR element can be used to evaluate the strength of the unidirectional magnetic field with high sensitivity and high accuracy. The operations / effects other than the above will be clarified in the description of the present specification and the accompanying drawings.
===磁気センサの基本的な構造===
本発明に係る磁界強度センサは、磁気抵抗薄膜を基板表面にパターンニングしてなるMR素子を主体として構成され、磁気抵抗薄膜の抵抗値変化を検出することによって一方向磁界の強度を測定するものである。図1に、本発明の実施例における磁界強度センサを構成するMR素子10の一例を平面図として示した。なお、以下では、図1に基づいてMR素子10の左右方向(一点鎖線矢印)と上下方向(二点鎖線矢印)を規定することとする。MR素子10は、非磁性で絶縁性の薄い素子基板11に磁気抵抗薄膜12による導電パターンを上下に扁平した長方形状、すなわち横長の短冊形状に形成してなっている。磁気抵抗薄膜12はスパッタリングにより形成され、フォトリソグラフィ技術によって短冊形状の導電路にパターニングされる。磁気抵抗薄膜12は、主としてNi,Fe,Coなどの強磁性元素からなる合金薄膜が使用されている。この種の合金薄膜は磁歪定数が非常に小さいとともに、400℃以上の高キュリー温度を示す。本実施例では、厚さ125μmのポリイミドフィルムを基板とし、その基板11上に横長の短冊形状にパターンを抜いたレジスト膜をフォトリソグラフィにより形成し、Tiの下地層(10nm厚)にNi80Fe20合金層(100nm厚)を無磁場でスパッタリングにより積層して磁気抵抗薄膜を形成する。そして、レジストを剥離して短冊形状の磁気抵抗薄膜を得る。本実施例では、短冊形状のパターンは、幅w=2mm,高さh=20μmのサイズで形成されている。
=== Basic structure of magnetic sensor ===
The magnetic field strength sensor according to the present invention is mainly composed of an MR element formed by patterning a magnetoresistive thin film on a substrate surface, and measures the strength of a unidirectional magnetic field by detecting a change in the resistance value of the magnetoresistive thin film. It is. FIG. 1 is a plan view showing an example of the
さらに、フォトリソグラフィとスパッタリングにより、素子基板11の下方に左右対称に配置される矩形状の端子パッド13と、短冊形状をなす磁気抵抗薄膜12からそれぞれ端子パッド部13とを接続するための2本の端子配線14とを形成する。2本の端子配線14は、僅かに離間して左右対称に上下方向に平行に延長し、上端は、短冊形状の磁気抵抗薄膜を横断し、当該薄膜の上方へ突出し、下端は、左右方向にそれぞれ屈曲してそれぞれの端子パッドの内側上方に接続している。なお、本実施例において、2本の端子配線14の上下延長部の端子間距離Lは、100μmとなっている。
Further, two terminals for connecting the
そして、ウエハーをダイシングにて所用の形状・サイズに切断後、300℃で1時間、真空中にて熱枯らし処理を行いMR素子10を完成させる。なお、素子基板11の上下および左右の辺と、短冊形状の磁気抵抗薄膜12の上下および左右の辺は平行であるものとする。
Then, the wafer is cut into a desired shape and size by dicing, and then heat-treated in a vacuum at 300 ° C. for 1 hour to complete the
本発明の磁界強度センサは、測定対象となる磁界の方向とMR素子10のパターン12が形成されている基板面とを直交させるのではなく、磁界に対し、基板面を短冊形状のパターンの短辺15に平行な方向(上下延長方向)を軸として所定角度回転させた状態で保持されることに特徴がある。図2に、当該磁界強度センサの評価対象となる磁界と、MR素子10との配置関係を示した。(A)は、MR素子を上方から見たときの平面図であり、(B)は斜視図である。短冊形状パターンの短辺15の延長方向と平行な線(二点鎖線)、すなわち上下方向の線を軸zとして、磁気抵抗薄膜12の膜面(素子基板面)P2を磁界方向Mxに対して回転させ、磁界方向Mxと素子基板面P2の法線Nとの角度θを回転角度としている。すなわち、素子基板面P2が磁界方向Mxと直交する鉛直面P1に対して角度θをなして傾斜している。図中では、素子基板11を左右対称に、かつ厚さ方向に2分割する上下方向の線を軸zとして示している。
In the magnetic field strength sensor of the present invention, the direction of the magnetic field to be measured and the substrate surface on which the
図3に、本実施例の磁気センサを示した。(A)はその平面図であり、(B)は左上方からの斜視図である。磁気センサ1は、MR素子10と、MR素子10を保持するとともに、端子バッド13間の抵抗値を外部の測定装置などの外部回路に案内・出力するためのリード配線21が印刷配線されたリード基板20と、MR素子10の素子基板面P2を被測定磁界方向Mxに対して所定の角度で傾斜させるための保持手段40とを備えている。
FIG. 3 shows the magnetic sensor of this example. (A) is the top view, (B) is a perspective view from the upper left. The
本実施例において、リード基板20は、高耐熱性の非磁性絶縁材であるポリイミドフィルムを用いて構成され、MR素子10の基板11とほぼ同じ幅の長形のプレート状をなし、保形性と可撓性を有する。つまり、長形の薄い板バネ状をなしている。そして、プレートの先端部に上記MR素子20を接着等により装着・保持している。
In this embodiment, the
リード基板20上には4本のリード配線21が印刷配線されている。このリード配線21の上方先端部22はボンディングワイヤ30を介して上記端子パッド部13に接続されている。リード配線21の下方基端部23は、ケーブルなどを介して外部回路に接続されるようになっている。本実施例では、4端子法によって抵抗値を測定するように、各パッド部から、それぞれ2本ずつ、ボンディングワイヤを介してリード配線21の先端部22に接続されている。
Four
保持手段は、素子基板11とリード基板21との間に介装されるくさび形のスペーサ部材40であり、くさびは、素子基板11の左右一方の辺から他方の辺に向かって傾斜するように介装される。したがって、スペーサ部材40の高さを適宜に設定することで、磁界方向に対し、MR素子面P2を上下方向に延長する軸zを中心として所定の傾斜角度に回転させた状態で保持することができる。そして、以上の構成を備えた本実施例の磁気センサは、リード基板20におけるMR素子10の保持面を被測定磁界方向Mxの鉛直面P1に一致させるように設置される。
The holding means is a wedge-shaped
===特性評価===
<評価方法>
本実施例の磁気センサ1について、磁界方向Mxに対する回転角度θをパラメータとして、磁界強度に対する抵抗値を測定する。図4にその磁気センサ1の磁気抵抗変化特性を測定するための装置の概略を示した。測定装置100は、加工された円筒棒状のプローブ101を付属し、そのプローブ101の先端に磁気センサ1を取り付けるようになっている。(A)は測定装置100の構成図であり、(B)は磁気センサ1を取り付けた状態にあるプローブ101の拡大図である。プローブ101は、その円筒棒状の先端が直径平坦に切り欠かれ、この平坦部102に磁気センサ1を載置・固定するようになっている。なお、ここで用いられる特性評価用の磁気センサ1は、MR素子10とリード基板20との間にくさび形スペーサ部材40を介装しない構成であり、プローブ101は、円筒軸Zp中心に回転自在となっている。それによって、磁気センサのMR素子面を磁界方向に対して任意の角度で傾斜させることができる。
=== Characteristic evaluation ===
<Evaluation method>
About the
測定装置本体110は、プローブ101の回転角度、すなわち、測定磁界方向Mxに対するMR素子10の基板面P2の傾斜角度を検出する角度検出回路103、MR素子10の磁気抵抗を測定する抵抗測定回路104、測定された磁気抵抗を磁界強度に変換するデータ変換回路105、および磁気抵抗から変換された磁界強度を表示器等に出力する出力回路106などによって構成される。
The measurement apparatus
<評価結果>
本発明の磁界強度センサ1は、MR素子10の抵抗値変化を検出することによって一方向磁界Mxの強度を定量検出するに際し、磁気抵抗薄膜面(素子基板面)P2を磁界方向の鉛直面(P1)に対して所定角度θだけ傾斜させた状態で上記抵抗値変化を検出することができるように構成されている。図5〜図11に上記測定装置100を用いて本実施例の磁気センサ1における特性を評価した結果をグラフにして示した。評価方法は、−1100kA/mから+1100kA/mまでの一方向磁界を往復走査させながら、4端子法にてMR素子10の抵抗を検出した。図5〜図11に示すグラフは、それぞれ、傾斜角度θを0゜、5゜、10゜、30゜、45゜、60゜、75゜にしたときの磁界強度の変化に対するMR素子10の磁気抵抗変化状態を示している。傾斜角度θが0゜の場合(図5)は、磁気抵抗薄膜が磁界方向Mxの鉛直面P1に平行な場合であり、この場合、印加磁界の強度が±300kA/m以下、すなわち、一方向磁界が−300kA/m以上、+300kA/m以下で磁気抵抗の変化に乱れが見られる。このため、磁気抵抗変化の乱れ領域では磁界強度検出の感度が低下し、ヒステリシス領域では検出の精度が悪化してしまう。
<Evaluation results>
The magnetic
さらに、印加磁界の強度が±500kA/m付近で抵抗変化曲線の急な折れ曲がりが生じている。このため、印加磁界の強度が±500kA/以上の場合は、磁界強度に対する抵抗値変化の直線性が悪く、高精度の検出が行えないという問題が生じる。すなわち、精度よく測定できる磁界強度の範囲が狭いことになる。 Furthermore, a sharp bending of the resistance change curve occurs when the strength of the applied magnetic field is around ± 500 kA / m. For this reason, when the strength of the applied magnetic field is ± 500 kA / or more, there is a problem that the linearity of the resistance value change with respect to the magnetic field strength is poor and high-precision detection cannot be performed. That is, the range of magnetic field intensity that can be measured with high accuracy is narrow.
ところが、磁気抵抗薄膜面P2を磁界方向の鉛直面P1に対して傾けると、つまり、上記傾斜角度θをゼロよりも大きい有意な角度にすると、図6〜図11にそれぞれ示すように、印加磁界強度が小さい領域での磁気抵抗変化の直線性が改善されるとともに、抵抗変化曲線の急な折れ曲がりが解消あるいは緩和され、広い磁気強度範囲で磁気抵抗変化が直線的になる。これにより、検出の感度および精度が共に大幅に改善されることが判明した。 However, when the magnetoresistive thin film surface P2 is tilted with respect to the vertical plane P1 in the magnetic field direction, that is, when the tilt angle θ is set to a significant angle larger than zero, as shown in FIGS. The linearity of the magnetoresistance change in the low strength region is improved, and the sharp bending of the resistance change curve is eliminated or alleviated, and the magnetoresistance change becomes linear in a wide magnetic strength range. This has been found to significantly improve both detection sensitivity and accuracy.
また、5゜≦θ≦60゜の場合(図5〜図10)、磁界強度が0kA/mのときと1000kA/mのときの2点間の抵抗値の変化率が約0.5%以上あり、例えば、一般的な電磁アクチュエータの磁界を評価する用途などでは、十分に抵抗変化を読み取ることができる。しかし、θ=75゜の場合(図11)では、磁界強度の絶対値が0kA/mのときと1000kA/mのときの抵抗値の変化率が0.2%以下となり、上記の電磁アクチュエータの磁界を評価する用途には不向きである。したがって、より精度の高い評価を要する用途では、5≦θ≦60とすることが望ましい。 In the case of 5 ° ≦ θ ≦ 60 ° (FIGS. 5 to 10), the change rate of the resistance value between the two points when the magnetic field strength is 0 kA / m and 1000 kA / m is about 0.5% or more. Yes, for example, in an application for evaluating the magnetic field of a general electromagnetic actuator, the resistance change can be read sufficiently. However, in the case of θ = 75 ° (FIG. 11), the change rate of the resistance value when the absolute value of the magnetic field strength is 0 kA / m and 1000 kA / m is 0.2% or less, and It is not suitable for use in evaluating magnetic fields. Therefore, it is desirable to satisfy 5 ≦ θ ≦ 60 for applications that require more accurate evaluation.
===本発明の特徴===
MR素子では、たとえば、Ni80Fe20合金薄膜のように、10ppm以下の非常に小さな磁歪定数の磁気抵抗薄膜を用いたとしても、歪による薄膜の磁化変化により、異方性分散が生じる。この異方性分散が磁気抵抗変化に乱れを生じさせると考えられる。しかし、上記評価結果より、この異方性分散の影響は、磁気抵抗薄膜面を磁界方向の鉛直面に対して傾斜させることにより軽減されることが判明した。さらに、その異方性分散の影響を無くすためには、上記傾斜角度θは、5゜≦θ≦60゜となるような範囲とすることがより望ましいことも判明した。
=== Features of the Invention ===
In the MR element, for example, even when a magnetoresistive thin film having a very small magnetostriction constant of 10 ppm or less is used, such as a Ni80Fe20 alloy thin film, anisotropic dispersion occurs due to the change in magnetization of the thin film due to strain. This anisotropic dispersion is considered to cause disturbance in the magnetoresistance change. However, from the above evaluation results, it has been found that the influence of this anisotropic dispersion is reduced by inclining the magnetoresistive thin film surface with respect to the vertical plane in the magnetic field direction. Furthermore, it has been found that in order to eliminate the influence of the anisotropic dispersion, it is more desirable that the tilt angle θ is in a range of 5 ° ≦ θ ≦ 60 °.
本発明は、耐熱性が高いMR素子を用いた磁界強度センサであり、耐熱性を有する基板にMR素子を形成することで、ホール素子における耐熱性に関わる問題を解決することができる。素子基板としては、酸化膜シリコンウエハなどを用いることもできるが、上記実施形態のように、ポリイミドフィルムを使用することができる。ポリイミドフィルムは、耐熱温度が350℃であり、酸化膜シリコンウエハと同様に耐熱温度が高いばかりではなく、保形性と可撓性を有して曲げなどに対する形状の自由度が高い。したがって、MR素子の基板にポリイミドフィルムを使用することで、磁気抵抗薄膜を構成する金属や合金における400℃以上の耐熱性と合わせ、ホール素子を用いた磁界強度センサの限界である150℃以上の耐熱性を十分に達成できる磁気センサを構成することができるという利点がある。 The present invention is a magnetic field intensity sensor using an MR element having high heat resistance, and can solve the problems related to heat resistance in the Hall element by forming the MR element on a substrate having heat resistance. An oxide film silicon wafer or the like can be used as the element substrate, but a polyimide film can be used as in the above embodiment. The polyimide film has a heat-resistant temperature of 350 ° C., and not only has a high heat-resistant temperature like the oxide silicon wafer, but also has a shape retaining property and flexibility, and has a high degree of flexibility in bending and the like. Therefore, by using a polyimide film for the substrate of the MR element, it is combined with the heat resistance of 400 ° C. or more in the metal or alloy constituting the magnetoresistive thin film, and 150 ° C. or more which is the limit of the magnetic field strength sensor using the Hall element. There is an advantage that a magnetic sensor capable of sufficiently achieving heat resistance can be configured.
さらに、脆い化合物半導体を用いたホール素子では、素子の形状を強固に維持・固定することが必須であったのに対し、本発明の磁界強度センサでは、撓ませることが可能な磁気抵抗薄膜を用いているため、保形性と可撓性を有した素子基板に磁気抵抗薄膜を形成することができる。それによって、例えば、一方向磁界強度を測定する空間部が狭かったり異形状であったりした場合でも、MR素子を湾曲させることでその測定空間部に差し込み、測定を行うことができるという利点も得られる。 Further, in the Hall element using a fragile compound semiconductor, it was essential to firmly maintain and fix the shape of the element, whereas in the magnetic field strength sensor of the present invention, a magnetoresistive thin film that can be bent is used. Therefore, the magnetoresistive thin film can be formed on the element substrate having shape retention and flexibility. Thereby, for example, even when the space part for measuring the unidirectional magnetic field strength is narrow or irregularly shaped, the MR element can be bent and inserted into the measurement space part to perform measurement. It is done.
また、磁気抵抗変化特性が広い磁気強度範囲で直線的となる。そのため、一定の特定磁界中に本発明の磁界強度センサを磁界の鉛直面に対して回転可能にして設置すれば、磁界強度センサの回転角度に応じた抵抗値を精密に検出することができる。例えば、高精度の角度センサとして利用可能である。以上、本発明をその代表的な実施例に基づいて説明したが、本発明は上述した以外にも種々の態様が可能である。たとえば、MR素子における磁気抵抗薄膜のサイズは、被測定磁界に応じて適宜に設定可能であり、例えば、狭小領域で磁界強度を測定する場合などでは、より扁平にした細線状のパターンとすることも可能である。また、MR素子10の保持手段30は上述したスペーサ部材40を用いた形態以外にも種々の形態が可能である。
In addition, the magnetoresistance change characteristic is linear in a wide magnetic intensity range. Therefore, if the magnetic field strength sensor of the present invention is installed in a specific magnetic field so as to be rotatable with respect to the vertical plane of the magnetic field, the resistance value corresponding to the rotation angle of the magnetic field strength sensor can be accurately detected. For example, it can be used as a highly accurate angle sensor. As mentioned above, although this invention was demonstrated based on the typical Example, this invention can have various aspects other than having mentioned above. For example, the size of the magnetoresistive thin film in the MR element can be appropriately set according to the magnetic field to be measured. For example, when measuring the magnetic field strength in a narrow region, the pattern should be a flatter thin line pattern. Is also possible. Further, the holding means 30 of the
1 磁界強度センサ
10 磁気抵抗薄膜素子(MR素子)
11 素子基板
12 磁気抵抗薄膜
13 端子パッド部
20 リード基板(保治具)
21 リード配線
30 ボンディングワイヤ
40 スペーサ部材
100 測定装置
Mx 磁界
θ 傾斜角度
1 Magnetic
11
21
Claims (2)
基板上に磁気抵抗薄膜による上下を扁平とした略長方形状の導電パターンを形成してなる磁気抵抗薄膜素子と、
前記略長方形状パターンの長辺に直交して上下方向に延長する直線を軸として、前記磁気抵抗薄膜素子の膜面を磁界方向の鉛直面に対して所定角度回転させた状態で保持する保持手段と、
を備えたことを特徴とする磁界強度センサ。 A magnetic field strength sensor that measures the strength of a unidirectional magnetic field by detecting a change in resistance value of a magnetoresistive thin film,
A magnetoresistive thin film element formed by forming a substantially rectangular conductive pattern with a flat top and bottom by a magnetoresistive thin film on a substrate;
Holding means for holding the film surface of the magnetoresistive thin film element rotated by a predetermined angle with respect to a vertical surface in the magnetic field direction, with a straight line extending in the vertical direction perpendicular to the long side of the substantially rectangular pattern as an axis When,
A magnetic field strength sensor comprising:
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN113811738A (en) * | 2019-06-11 | 2021-12-17 | 株式会社村田制作所 | Magnetic sensor, magnetic sensor array, magnetic field distribution measuring device, and position specifying device |
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2007
- 2007-09-28 JP JP2007252873A patent/JP2009085646A/en active Pending
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113811738A (en) * | 2019-06-11 | 2021-12-17 | 株式会社村田制作所 | Magnetic sensor, magnetic sensor array, magnetic field distribution measuring device, and position specifying device |
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