JP2010016040A - Magnetic detecting element, method of manufacturing magnetic detecting element, and magnetic body detecting method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気検出素子、磁気検出素子の製造方法、および磁性体検出方法に関し、更に詳しくは、磁気インピーダンス効果を利用した感磁部を備える磁気検出素子、およびその製造方法、ならびにこのような磁気検出素子を用いた磁性体検出方法に関するものである。 The present invention relates to a magnetic detection element, a method of manufacturing a magnetic detection element, and a magnetic body detection method. More specifically, the present invention relates to a magnetic detection element including a magnetic sensing section using a magnetic impedance effect, a method of manufacturing the same, and such a method. The present invention relates to a magnetic substance detection method using a magnetic detection element.
回転する物体や、移動する物体等の検出対象物に磁性体を取り付け、外部磁界の変化を検出することにより、検出対象物の位置や移動量を検出する磁気検出素子(磁気センサ)が知られている。 2. Description of the Related Art A magnetic detection element (magnetic sensor) that detects the position and amount of movement of a detection target by attaching a magnetic body to the detection target such as a rotating object or a moving object and detecting a change in an external magnetic field is known. ing.
磁気検出素子は、例えば特許文献1に記載されるように、セラミック等により形成される非磁性体からなる基板上に、磁気インピーダンス効果を有する感磁部が形成されてなる。この感磁部には、種々の磁性材料を適用することができるが、その一例として、アモルファス磁性材料がロールによって圧延されたアモルファス箔が用いられた磁気検出素子が知られている。この種の磁気検出素子は、このアモルファス箔が所定の形状(感磁部の形状)に切断され、上記非磁性体からなる基板上に取り付けられる(貼付される)ことで構成される。
As described in
しかしながら、このようなアモルファス箔を用いた感磁部を有する磁気検出素子には、次のような問題があった。 However, the magnetic detection element having such a magnetic sensing portion using an amorphous foil has the following problems.
第一に、例えば、アモルファスワイヤや蒸着等により感磁部が形成された磁気検出素子と比較し、製品毎にセンサ感度、すなわち、感磁部の磁気インピーダンス特性がばらついてしまうという問題があった。また、第二に、磁気検出素子が取り付けられる方向によって、センサ感度がばらついてしまうという問題があった。そのため、製品によっては、必要なセンサ感度が得られないという問題があった。 First, for example, there is a problem that the sensor sensitivity, that is, the magnetic impedance characteristics of the magnetosensitive part varies from product to product, compared to a magnetic sensing element in which the magnetosensitive part is formed by, for example, amorphous wire or vapor deposition. . Second, there is a problem that the sensor sensitivity varies depending on the direction in which the magnetic detection element is attached. Therefore, depending on the product, there is a problem that the required sensor sensitivity cannot be obtained.
上記問題に鑑みて、本発明が解決しようとする課題は、簡易な構成で、感磁部のインピーダンス特性を安定させることが可能な磁気検出素子、磁気検出素子の製造方法、およびこのような磁気検出素子を用いた磁性体検出方法を提供することにある。 In view of the above problems, the problem to be solved by the present invention is a magnetic detection element capable of stabilizing the impedance characteristics of the magnetic sensing portion with a simple configuration, a method of manufacturing the magnetic detection element, and such a magnetic field. An object of the present invention is to provide a magnetic substance detection method using a detection element.
本発明者らは、感磁部を構成するアモルファス磁性材料の圧延方向が、感磁部のインピーダンス特性に影響を与えており、これが原因となって製品毎のインピーダンス特性にばらつきが生じていることを知見した。具体的には、感磁部の長手方向と、感磁部を構成するアモルファス磁性材料の圧延方向とを平行にした場合に、感磁部のインピーダンス特性が最も向上することを見出した。さらに、この感磁部の長手方向を、外部磁界の方向と平行に位置させることによっても、感磁部のインピーダンス特性が向上することを見出した。 The inventors of the present invention are that the rolling direction of the amorphous magnetic material constituting the magnetic sensitive part affects the impedance characteristic of the magnetic sensitive part, and this causes variations in the impedance characteristic of each product. I found out. Specifically, it has been found that when the longitudinal direction of the magnetic sensitive part is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material constituting the magnetic sensitive part, the impedance characteristic of the magnetic sensitive part is most improved. Furthermore, it has been found that the impedance characteristics of the magnetic sensitive part can be improved by positioning the longitudinal direction of the magnetic sensitive part parallel to the direction of the external magnetic field.
この知見に基づいて完成された本発明に係る磁気検出素子は、アモルファス磁性材料からなり、外部磁界によりインピーダンスが変化する感磁部と、該感磁部が取り付けられる基板とを備える磁気検出素子であって、前記感磁部の長手方向は、前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行であることを要旨とするものである。 The magnetic sensing element according to the present invention completed based on this knowledge is a magnetic sensing element comprising an amorphous magnetic material, a magnetic sensing part whose impedance is changed by an external magnetic field, and a substrate to which the magnetic sensing part is attached. The gist of the present invention is that the longitudinal direction of the magnetically sensitive portion is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material.
そして、本発明に係る磁気検出素子は、前記感磁部の長手方向が前記外部磁界の方向と平行であることを要旨とするものである。 The magnetic detection element according to the present invention is characterized in that the longitudinal direction of the magnetic sensing part is parallel to the direction of the external magnetic field.
このように、本発明に係る磁気検出素子が有する感磁部は、その長手方向が、アモルファス磁性材料の圧延方向と平行になるように基板上に設けられているため、感磁部のインピーダンス特性(センサ感度)を向上させ、かつ安定させることができる。また、この感磁部の長手方向を外部磁界の方向と平行に位置させているため、感磁部のインピーダンス特性をさらに向上させることができる。 As described above, the magnetic sensing part of the magnetic sensing element according to the present invention is provided on the substrate so that the longitudinal direction thereof is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material. (Sensor sensitivity) can be improved and stabilized. In addition, since the longitudinal direction of the magnetic sensing part is positioned parallel to the direction of the external magnetic field, the impedance characteristic of the magnetic sensing part can be further improved.
この場合、前記感磁部に接続される端子部は、非磁性材料で形成されていればよい。 In this case, the terminal part connected to the magnetic sensitive part may be formed of a nonmagnetic material.
これにより、磁気検出素子は、感磁部のみが磁性材料で構成されたものとなるため、磁気検出素子自体によって測定対象である外部磁界が変化してしまうことが抑制される。これにより、磁気検出素子のセンサ感度向上、誤検知防止につながる。 Thereby, since only the magnetic sensing part is comprised with the magnetic material, a magnetic detection element suppresses that the external magnetic field which is a measuring object changes with magnetic detection elements itself. This leads to improved sensor sensitivity of the magnetic detection element and prevention of erroneous detection.
また、前記基板には、前記感磁部が引っ掛けられる引掛部が形成されていればよい。 Moreover, the hook part by which the said magnetically sensitive part is hooked should just be formed in the said board | substrate.
これにより、基板に形成された引掛部に感磁部を引っ掛けることによって、感磁部に張力をかけた状態で感磁部を基板に取り付けることができる。そのため、感磁部に歪みやしわが生じてしまうことが防止され、感磁部の磁気インピーダンス特性が安定する。 Thereby, the magnetic sensitive part can be attached to the substrate in a state where tension is applied to the magnetic sensitive part by hooking the magnetic sensitive part to the hooking part formed on the substrate. Therefore, it is possible to prevent distortion and wrinkles from occurring in the magnetic sensitive part, and the magnetic impedance characteristic of the magnetic sensitive part is stabilized.
また、前記基板の一方の面に前記感磁部が設けられ、他方の面に前記端子部および前記感磁部と前記端子部の接続個所が設けられていれば好適である。 In addition, it is preferable that the magnetic sensing portion is provided on one surface of the substrate, and the terminal portion and the connection portion of the magnetic sensing portion and the terminal portion are provided on the other surface.
これにより、感磁部が設けられた面には、端子部に感磁部や電線等を電気的に接続することによって生じる半田や、溶接痕等による盛り上がりが生じることがない。つまり、感磁部および端子部が同一平面上に形成された場合と比較し、感磁部を検出対象物(磁性体)に限りなく近づけて磁気検出素子を配置することができるため、検出対象物の検出精度が向上する。 As a result, the surface provided with the magnetic sensing portion does not swell due to solder, welding marks or the like generated by electrically connecting the magnetic sensing portion or the electric wire to the terminal portion. In other words, compared to the case where the magnetic sensing part and the terminal part are formed on the same plane, the magnetic sensing element can be arranged with the magnetic sensing part as close as possible to the detection target (magnetic material), so that the detection target Object detection accuracy is improved.
また、上記課題を解決するため本発明に係る磁気検出素子の製造方法は、アモルファス磁性材料からなり、外部磁界によりインピーダンスが変化する感磁部と、該感磁部が取り付けられる基板とを備える磁気検出素子の製造方法であって、前記感磁部の長手方向を前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行にして前記基板に取り付ける感磁部取付工程を有することを要旨とするものである。 In order to solve the above problems, a method of manufacturing a magnetic sensing element according to the present invention includes a magnetic sensing portion made of an amorphous magnetic material, the impedance of which varies with an external magnetic field, and a substrate to which the magnetic sensing portion is attached. It is a manufacturing method of a detecting element, and includes a magnetic sensitive part attaching step for attaching the magnetic sensitive part to the substrate with the longitudinal direction of the magnetic sensitive part parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material.
そして、本発明に係る磁気検出素子の製造方法は、前記感磁部取付工程において、前記感磁部の長手方向を前記外部磁界の方向と平行にすることを要旨とするものである。 And the manufacturing method of the magnetic detection element which concerns on this invention makes it a summary to make the longitudinal direction of the said magnetic sensing part parallel to the direction of the said external magnetic field in the said magnetic sensing part attachment process.
この本発明に係る磁気検出素子の製造方法によれば、感磁部を基板に取り付ける感磁部取付工程において、感磁部の長手方向をアモルファス磁性材料の圧延方向および外部磁界の方向と平行に位置するように取り付けるため、感磁部のインピーダンス特性が高く、かつ安定した磁気検出素子が得られる。 According to this method of manufacturing a magnetic sensing element according to the present invention, in the magnetic sensing part mounting step of attaching the magnetic sensing part to the substrate, the longitudinal direction of the magnetic sensing part is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material and the direction of the external magnetic field. Since the magnetic sensor is mounted so as to be positioned, a stable magnetic detection element having a high impedance characteristic of the magnetic sensing portion and a stable value can be obtained.
この場合、前記感磁部取付工程において、前記感磁部を前記基板に形成された引掛部に引っ掛けて前記感磁部に張力をかけた状態で前記基板に取り付けるようにすればよい。 In this case, in the magnetic sensing part attaching step, the magnetic sensing part may be attached to the substrate in a state where the magnetic sensing part is hooked on a hooking part formed on the substrate and tension is applied to the magnetic sensing part.
このように、感磁部形成工程において、感磁部に張力をかけた状態で感磁部を基板に取り付けるようにすれば、感磁部に歪みやしわが生じてしまうことが防止され、感磁部の磁気インピーダンス特性が安定した磁気検出素子が得られる。また、基板に形成された引掛部により、感磁部に張力をかけた状態で感磁部を基板に取り付ける作業性が向上する。 As described above, in the magnetic sensitive part forming step, if the magnetic sensitive part is attached to the substrate in a state where tension is applied to the magnetic sensitive part, the magnetic sensitive part is prevented from being distorted or wrinkled. A magnetic detecting element having a stable magnetic impedance characteristic of the magnetic part can be obtained. In addition, the hooking portion formed on the substrate improves the workability of attaching the magnetic sensitive portion to the substrate in a state where tension is applied to the magnetic sensitive portion.
また、本発明に係る磁性体検出方法は、アモルファス磁性材料からなり、磁性体から発生する外部磁界によりインピーダンスが変化する感磁部を備えた磁気検出素子による磁性体検出方法であって、前記感磁部の長手方向を前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行にすることを要旨とするものである。 A magnetic substance detection method according to the present invention is a magnetic substance detection method using a magnetic detection element that is made of an amorphous magnetic material and includes a magnetic sensitive part whose impedance is changed by an external magnetic field generated from the magnetic substance. The gist is to make the longitudinal direction of the magnetic part parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material.
そして、本発明に係る磁気検出方法は、前記感磁部の長手方向を前記外部磁界の方向と平行にすることを要旨とするものである。 The gist of the magnetic detection method according to the present invention is to make the longitudinal direction of the magnetic sensing part parallel to the direction of the external magnetic field.
この本発明に係る磁性体検出方法によれば、感磁部の長手方向をアモルファス磁性材料の圧延方向および外部磁界の方向と平行に位置するように磁気検出素子を設けるため、検出精度が向上し、検出対象物である磁性体を確実に検知することができる。 According to the magnetic body detection method of the present invention, since the magnetic detection element is provided so that the longitudinal direction of the magnetic sensitive portion is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material and the direction of the external magnetic field, the detection accuracy is improved. Thus, it is possible to reliably detect the magnetic body that is the detection target.
本発明に係る磁気検出素子によれば、磁気検出素子が有する感磁部は、その長手方向が、アモルファス磁性材料の圧延方向と平行になるように基板上に設けられているため、感磁部のインピーダンス特性(センサ感度)を向上させ、かつ安定させることができる。また、この感磁部の長手方向を外部磁界の方向と平行に位置させているため、感磁部のインピーダンス特性をさらに向上させることができる。 According to the magnetic sensing element of the present invention, the magnetic sensing part of the magnetic sensing element is provided on the substrate so that the longitudinal direction thereof is parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material. It is possible to improve and stabilize the impedance characteristics (sensor sensitivity). In addition, since the longitudinal direction of the magnetic sensing part is positioned parallel to the direction of the external magnetic field, the impedance characteristic of the magnetic sensing part can be further improved.
以下、本発明に係る磁気検出素子の実施形態について、図面を参照して詳細に説明する。 Hereinafter, embodiments of a magnetic detection element according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
(第一の実施形態)
図1は、第一の実施形態に係る磁気検出素子1の外観斜視図である。本実施形態に係る磁気検出素子1は、基板10、およびこの基板10上に取り付けられた感磁部20および端子部30を備える。
(First embodiment)
FIG. 1 is an external perspective view of a
基板10は、非磁性体からなる矩形状の基板である。この基板10を構成する非磁性体材料としては、セラミックやガラス等が例示でき、十分な剛性を得られるのであれば、エポキシ樹脂等で形成されていてもよい。
The
感磁部20は、アモルファス磁性材料で形成されており、その磁気インピーダンス特性によって外部磁界の変化が検出される。このアモルファス磁性材料としては、コバルト系、もしくは鉄系アモルファス合金が例示できる。具体的には、コバルト系としては、Co−Fe−Ni−Mo−B−Si、Co−Fe−Ni−B−Si等のアモルファス合金、鉄系としては、Fe−B−Si、Fe−B−Si−C、Fe−B−Si−Cr、Fe−Co−B−Si、Fe−Ni−Mo−B等のアモルファス合金が例示できる。
The
本実施形態では、感磁部20は、後述する第一の感磁部201および第二の感磁部202とからなるが、感磁部20全体としては、一本の細長い直線状のアモルファス箔で構成される。このアモルファス箔は、上記アモルファス磁性材料が圧延されてなるものである。そして、感磁部20は、その長手方向(図1におけるX方向)がアモルファス磁性材料の圧延方向と平行になるように基板10に取り付けられている。
In the present embodiment, the
感磁部20は、端子部30と電気的に接続されている。端子部30は、第一の端子部301、第二の端子部302、および第三の端子部303とから構成される。それぞれの端子部301〜303は、それぞれの両端に、端部301a〜303aおよびランド部301b〜303bを備える。そして、第一の端子部301の端部301aには、感磁部20の一端20aが接続される。第二の端子部302の端部302aには、感磁部20の他端20bが接続される。第三の端子部303の端部303aには、感磁部20の長手方向における中央部20cが接続される。なお、この接続方法としては、例えば半田付けや、溶接等が挙げられる。特に溶接による接続方法では、熱伝導を抑えて相転移(感度の劣化を起こすおそれ)する部分を少なくすることができるためより好適である。
The magnetic
また、端子部30は、電気伝導性を有する非磁性材料から形成されている。これにより、磁気検出素子1は、感磁部20のみが磁性材料で構成されたものとなるため、磁気検出素子1自体(例えば、端子部30を磁性材料で形成した場合における端子部30から発生する磁気等)によって測定対象である外部磁界が変化してしまうことが抑制される。したがって、上記構成によって、磁気検出素子1のセンサ感度向上、誤検知防止につながる。
Moreover, the
本実施形態に係る磁気検出素子1は、いわゆる差動型の磁気検出素子である。具体的には、感磁部20は、第一の端子部301と第三の端子部303に接続された第一の感磁部201と、第二の端子部302と第三の端子部303に接続された第二の感磁部202から構成され、第一の感磁部201と第二の感磁部202との出力の差動を取ることにより、約二倍の出力が得られるように構成されている。つまり、第一の端子部301および第三の端子部303は、インピーダンスメーター(またはインピーダンス測定回路)が接続される出力端子であり、第三の端子部303は、第一の感磁部201と第二の感磁部202との差動を取るために使用されるコモン端子である。
The
このように構成される磁気検出素子1の製造方法は、次の通りである。まず、図2(a)に示すように、基板10の一方の面に端子部30を形成する。この端子部30の形成方法としては、電気伝導性を有する金属箔を基板10上に貼付し、フォトリソグラフィにより、図示されるような所定のパターンに形成する方法が一例として挙げられる(端子部形成工程)。
The manufacturing method of the
そして、図2(a)から図2(b)にかけて示すように、感磁部20となる細長い直線状のアモルファス磁性材料22を、溶接等により、第一の端子部301〜第三の端子部303の端部301a〜303aに接続する。このとき、アモルファス磁性材料22の圧延方向が、感磁部20の長手方向と平行になるように接続する。アモルファス磁性材料22の接続後、その余分な部分(一端20aおよび他端20bより外側の部分)を切断する(感磁部取付工程)。これにより、磁気検出素子1が得られる。
Then, as shown in FIG. 2A to FIG. 2B, the first linear
このように構成される磁気検出素子1によれば、感磁部20は、その長手方向がアモルファス磁性材料22の圧延方向と平行に位置するように取り付けられているため、感磁部20のインピーダンス特性(磁気検出素子1のセンサ感度)が高く、かつ安定したものとなる。
According to the
(第二の実施形態)
図3は、第二の実施形態に係る磁気検出素子2の外観斜視図である。第二の実施形態に係る磁気検出素子2は、第一の実施形態と同様に、基板40、およびこの基板40上に取り付けられた感磁部20および端子部30を備え、基板40の構成のみ第一の実施形態と異なる。以下、第一の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Second embodiment)
FIG. 3 is an external perspective view of the
磁気検出素子2が備える基板40は、非磁性体からなる矩形状の基板であり、一方の両側面(端子部30の長手方向に平行な両側面)から所定の幅の切り欠き421,422(本発明における引掛部に相当する。)が形成されている点で第一の実施形態と異なる。この切り欠き421,422は、その長手方向が、感磁部20の長手方向と同一直線上に位置するように形成されている。
The
この切り欠き421,422を利用して、磁気検出素子2は、次のように製造される。まず、第一の実施形態と同様の端子部形成工程により、基板40上に端子部30を形成する。そして、感磁部取付工程において、アモルファス磁性材料22を切り欠き421,422に引っ掛け、張力をかけた状態で、溶接等により、第一〜第三の端子部301〜303の端部301a〜303aに接続する。このとき、アモルファス磁性材料22の圧延方向は、感磁部20の長手方向と平行になるように接続する。
Using this
このように、アモルファス磁性材料22を基板40に取り付ける際、切り欠き421,422に引っ掛けることによって、容易にアモルファス磁性材料22に張力をかけた状態で基板40に取り付けることができる。そのため、感磁部20に歪みやしわが生じてしまうことが防止され、感磁部20の磁気インピーダンス特性を安定させることができる。また、第一の実施形態と同様に、感磁部20は、その長手方向がアモルファス磁性材料22の圧延方向と平行に位置するように取り付けられているため、感磁部20のインピーダンス特性が高く、かつ安定したものとなる。
As described above, when the amorphous
(第三の実施形態)
図4は、第三の実施形態に係る磁気検出素子3の外観斜視図である。第三の実施形態に係る磁気検出素子3は、第一、第二の実施形態と同様に、基板50、およびこの基板50上に取り付けられた感磁部20および端子部30を備え、基板50の構成のみ第一、第二の実施形態と異なる。以下、第一、第二の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Third embodiment)
FIG. 4 is an external perspective view of the
磁気検出素子3が備える基板50は、非磁性体からなる矩形状の基板であり、図示されるように、第一の端子部301、第二の端子部302のそれぞれの端部301a,302aの外側に、挿通孔521,522(本発明における引掛部に相当する。)が形成されている点で第一の実施形態と異なる(第二の実施形態とは、切り欠き421,422ではなく、挿通孔521,522が形成されている点で異なる。)。
The
この挿通孔521,522を利用して、磁気検出素子3は、次のように製造される。まず、第一、第二の実施形態と同様の端子部形成工程により、基板50上に端子部30を形成する。そして、感磁部取付工程において、アモルファス磁性材料22を挿通孔521,522に挿通して引っ掛け、張力をかけた状態で、溶接等により、第一〜第三の端子部301〜303の端部301a〜303aに接続する。このとき、アモルファス磁性材料22の圧延方向は、感磁部20の長手方向と平行になるように接続する。
Using the insertion holes 521 and 522, the
このように、アモルファス磁性材料22を基板50に取り付ける際、挿通孔521,522に引っ掛けることによって、アモルファス磁性材料22に張力をかけた状態で基板50に取り付けることができる。そのため、第二の実施形態と同様に、感磁部20に歪みやしわが生じてしまうことが防止され、感磁部20の磁気インピーダンス特性を安定させることができる。また、第一、第二の実施形態と同様に、感磁部20は、その長手方向がアモルファス磁性材料22の圧延方向と平行に位置するように取り付けられているため、感磁部20のインピーダンス特性が高く、かつ安定したものとなる。
As described above, when the amorphous
(第四の実施形態)
図5は、第四の実施形態に係る磁気検出素子4の外観斜視図である。ここで、図5(a)は、端子部30が形成された面、図5(b)は、感磁部60が形成された面を示した外観図である。第四の実施形態に係る磁気検出素子4は、第一〜第三の実施形態と同様に、基板70、およびこの基板70の一方の面(以下、端子面741という。)に取り付けられた端子部30、および他方の面(以下、センサ面742という。)に取り付けられた感磁部60(第一の感磁部601および第二の感磁部602)を備える。ここで、端子部30については、第一〜第三の実施形態と同一の構成であるため、同一の符号を付し、その説明を省略する。
(Fourth embodiment)
FIG. 5 is an external perspective view of the
磁気検出素子4が備える基板70は、第一の端子部301、第二の端子部302のそれぞれの端部301a,302aの外側に、挿通孔721,722が形成されている。また、第三の端子部303の端部303aの両側に挿通孔723,724が形成されている(これら挿通孔721〜724が本発明における引掛部に相当する。)。
The
この挿通孔721〜724を利用して、磁気検出素子4は、次のように製造される。まず、第一〜第三の実施形態と同様の端子部形成工程により、基板50上に端子部30を形成する。そして、図6(a)に示すように、感磁部取付工程において、アモルファス磁性材料22を挿通孔721、723、724、722の順(逆でもよい)に縫うように挿通する。このとき、挿通孔721と723の間および724と722の間におけるアモルファス磁性材料22は、センサ面742上に位置するように挿通する。本実施形態では、図5(b)から分かるように、挿通孔721と723の間に位置する部分が第一の感磁部601となり、挿通孔724と722の間に位置する部分が第二の感磁部602となる。
The
続いて、図6(b)および図6(c)に示すように、アモルファス磁性材料22を内側に折り曲げて引っ張り、張力をかけた状態で第一の端子部301、第二の端子部302の端部301a、302aに溶接等により接続し、余分な部分を切断する。そして、挿通孔723と722の間に位置し、第三の端子部303の端部303aに重なった部分を溶接等により接続する。これにより、第一の感磁部601は、第一の端子部301および第三の端子部303と電気的に接続され、第二の感磁部602は、第二の端子部302および第三の端子部303と電気的に接続される。また、この感磁部取付工程において、第一〜第三の実施形態と同様に、アモルファス磁性材料22の圧延方向が、感磁部60の長手方向と平行になるように接続する。
Subsequently, as shown in FIGS. 6B and 6C, the amorphous
このようにして得られる磁気検出素子4によれば、感磁部60が設けられたセンサ面742には、各端子部301〜303の端部301a〜303aやランド部301b〜303bに、感磁部60や電線等を電気的に接続することによって生じる半田や溶接痕等の盛り上がりが生じることがない(半田や溶接痕等の盛り上がりは、端子面741に生じる。)。つまり、感磁部60および端子部30が同一平面上に形成された場合と比較し、感磁部60を検出対象物(磁性体)に限りなく近づけて磁気検出素子4を配置することができるため、検出精度を大きく向上させることができる。
According to the
また、アモルファス磁性材料22を基板70に取り付ける際、挿通孔721〜724に引っ掛けることによって、アモルファス磁性材料22に張力をかけた状態で基板70に取り付けることができる。そのため、第二、第三の実施形態と同様に、感磁部60に歪みやしわが生じてしまうことが防止され、感磁部60の磁気インピーダンス特性を安定させることができる。また、第一〜第三の実施形態と同様に、感磁部60は、その長手方向がアモルファス磁性材料22の圧延方向と平行に位置するように取り付けられているため、感磁部60のインピーダンス特性が高く、かつ安定したものとなる。
Further, when the amorphous
上記実施形態に係る磁気検出素子1〜4は、第一〜第三の実施形態については図7(a)に、第四の実施形態については図7(b)に示すように、検出対象物である磁性体が発する外部磁界Hの方向に対して、感磁部20(60)の長手方向(アモルファス磁性材料22の圧延方向)が平行になるように各種機器に搭載される。このようにすれば、以下の実施例で説明するように、感磁部20(60)のインピーダンス特性が向上し、検出対象物の検出精度を向上させることができるからである。
As shown in FIG. 7A for the first to third embodiments and FIG. 7B for the fourth embodiment, the
以下、実施例を用いて本発明について詳細に説明する。 Hereinafter, the present invention will be described in detail using examples.
上記実施形態で説明したように、感磁部の長手方向を、アモルファス磁性材料の圧延方向と平行(傾き0度)に位置させた磁気検出素子(実施例)を作成した。また、比較例として、磁気検出素子の感磁部の長手方向を、アモルファス磁性材料の圧延方向に対して45度傾けたもの(比較例1)、および90度傾けたもの(比較例2)を作成した。
As described in the above embodiment, a magnetic detection element (Example) was prepared in which the longitudinal direction of the magnetic sensitive part was positioned parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material (
これらの実施例及び比較例について、外部磁界の大きさを変化させた場合のインピーダンス変化を測定した。その結果を図8および図9に示す。ここで、図8は、感磁部の長手方向が外部磁界の方向に対して直角である場合の測定結果であり、図9は、感磁部の長手方向が外部磁界の方向に対して平行である場合の測定結果である。 For these examples and comparative examples, the change in impedance was measured when the magnitude of the external magnetic field was changed. The results are shown in FIGS. Here, FIG. 8 shows the measurement results when the longitudinal direction of the magnetic sensitive part is perpendicular to the direction of the external magnetic field, and FIG. 9 shows the longitudinal direction of the magnetic sensitive part parallel to the direction of the external magnetic field. It is a measurement result in the case of.
(感磁部の長手方向とアモルファス磁性材料の圧延方向との関係)
図8および図9から分かるように、アモルファス磁性材料の圧延方向に対する感磁部の長手方向の傾きが小さいほど、インピーダンス変化が大きくなるという傾向が見られた。ゆえに、センサ感度を向上させるためには、磁気検出素子の感磁部の長手方向を、アモルファス磁性材料の圧延方向と平行に位置させることが好適であるといえる。
(Relationship between longitudinal direction of magnetic sensing part and rolling direction of amorphous magnetic material)
As can be seen from FIG. 8 and FIG. 9, there was a tendency that the smaller the inclination of the longitudinal direction of the magnetic sensitive portion with respect to the rolling direction of the amorphous magnetic material, the greater the impedance change. Therefore, in order to improve the sensor sensitivity, it can be said that the longitudinal direction of the magnetic sensing portion of the magnetic detection element is preferably positioned in parallel with the rolling direction of the amorphous magnetic material.
(感磁部の長手方向と外部磁界の方向との関係)
図8と図9を比較すれば分かるように、感磁部の長手方向に対して磁界が直角に印加された場合より、磁界が平行に印加された場合の方が、大きなインピーダンス変化が得られることが分かった。
(Relationship between longitudinal direction of magnetic sensing part and direction of external magnetic field)
As can be seen by comparing FIG. 8 and FIG. 9, a larger impedance change is obtained when the magnetic field is applied in parallel than when the magnetic field is applied perpendicular to the longitudinal direction of the magnetic sensing portion. I understood that.
以上より、感磁部の長手方向を、アモルファス磁性材料の圧延方向および外部磁界の方向と平行に位置させた場合に、最もインピーダンス変化が大きくなる、すなわち、最も良好なセンサ感度を有する磁気検出素子が得られることが分かった。 As described above, when the longitudinal direction of the magnetic sensing part is positioned parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material and the direction of the external magnetic field, the impedance change becomes the largest, that is, the magnetic sensing element having the best sensor sensitivity. Was found to be obtained.
以上、本発明の実施の形態について詳細に説明したが、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で種々の改変が可能である。 Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention.
本実施形態では、感磁部は、細長い直線状に形成されていることを説明したが、その他の形状、例えばつづら折り形状に形成されたものでもよい。また、唯一の感磁部を備えた、いわゆる差動型ではない磁気検出素子にも本発明の技術的思想は適用可能である。 In the present embodiment, it has been described that the magnetic sensing portion is formed in an elongated linear shape, but may be formed in other shapes, for example, a zigzag folded shape. The technical idea of the present invention can also be applied to a so-called non-differential magnetic detection element having a single magnetic sensing portion.
1 磁気検出素子(第一の実施形態)
10 基板
20 感磁部
2 磁気検出素子(第二の実施形態)
40 基板
421,422 切り欠き(引掛部)
3 磁気検出素子(第三の実施形態)
50 基板
521,522 挿通孔(引掛部)
4 磁気検出素子(第四の実施形態)
60 感磁部
70 基板
721〜724 挿通孔(引掛部)
1 Magnetic detection element (first embodiment)
DESCRIPTION OF
40
3 Magnetic sensing element (third embodiment)
50
4. Magnetic detection element (fourth embodiment)
60
Claims (10)
前記感磁部の長手方向は、前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行であることを特徴とする磁気検出素子。 A magnetic sensing element comprising an amorphous magnetic material and having a magnetic sensing portion whose impedance changes due to an external magnetic field, and a substrate to which the magnetic sensing portion is attached,
The magnetic sensing element according to claim 1, wherein a longitudinal direction of the magnetic sensitive portion is parallel to a rolling direction of the amorphous magnetic material.
前記感磁部の長手方向を前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行にして前記基板に取り付ける感磁部取付工程を有することを特徴とする磁気検出素子の製造方法。 A method of manufacturing a magnetic sensing element comprising an amorphous magnetic material, and a magnetic sensing part whose impedance changes with an external magnetic field, and a substrate to which the magnetic sensing part is attached,
A method of manufacturing a magnetic sensing element, comprising a step of attaching a magnetic sensing part to the substrate with the longitudinal direction of the magnetic sensing part parallel to the rolling direction of the amorphous magnetic material.
前記感磁部の長手方向を前記アモルファス磁性材料の圧延方向と平行にすることを特徴とする磁性体検出方法。 A magnetic substance detection method using a magnetic detection element comprising a magnetic sensing part made of an amorphous magnetic material and having impedance changed by an external magnetic field generated from the magnetic substance,
A method of detecting a magnetic material, characterized in that a longitudinal direction of the magnetically sensitive portion is parallel to a rolling direction of the amorphous magnetic material.
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