JP2012112689A - 磁気センサ - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 第1素子部9AのX方向の両側に第1バイアス層10及び第2バイアス層11が配置される。各バイアス層10,11は、Y1方向に着磁される。第1素子部9AにはX1方向のバイアス磁界B1が供給される。第1軟磁性体12aは、第1バイアス層10の中央に位置し、第2軟磁性体12bは、第2バイアス層11の中央に位置し、各軟磁性体12a,12bは、第1素子部9AのY方向の両側にてX方向にずれて配置されている。第3軟磁性体12cが、第2軟磁性体12bの第1軟磁性体12aとの対向側と反対側に配置されている。第1軟磁性体12a及び第3軟磁性体12cの端面はY方向に一致している。第1軟磁性体と第2軟磁性体との間隔T1と、第2軟磁性体と第3軟磁性体との間隔T2とが同じ大きさである。
【選択図】図4
Description
磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する第1素子部と、
前記第1素子部の第1水平方向の両側に配置され前記第1素子部に第1バイアス磁界を供給するための第1バイアス層及び第2バイアス層と、
前記第1バイアス層と高さ方向で対向し前記第1素子部に非接触の第1軟磁性体と、前記第2バイアス層と高さ方向で対向し前記第1素子部に非接触の第2軟磁性体と、を有しており、
前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層は、前記第1水平方向に対して直交する第2水平方向に着磁されており、前記第1素子部に対して、前記第1水平方向から前記第1バイアス磁界が供給されるように、前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層が第2水平方向にずれて配置されており、
前記第1軟磁性体は、平面視にて、前記第1バイアス層の前記第2水平方向の中央に位置し、前記第2軟磁性体は、平面視にて、前記第2バイアス層の前記第2水平方向の中央に位置し、前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体とは、前記第1水平方向からの外部磁場を、前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体との間で、略第2水平方向に変換して前記第1素子部に与えるように、前記第1素子部の前記第2水平方向の両側にて前記第1水平方向にずれて配置されており、
前記第2水平方向に、前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び第3軟磁性体の順に配置されており、
前記第3軟磁性体は、前記第1軟磁性体と前記第2水平方向にて同位置に設けられて前記第2軟磁性体に対し前記第1水平方向にずれて配置されており、
前記第1軟磁性体及び前記第3軟磁性体の前記第2軟磁性体に近い側の端面は、前記第2水平方向に一致しており、
前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体との間の前記第2水平方向の間隔T1と、前記第2軟磁性体と前記第3軟磁性体との間の前記第2水平方向の間隔T2とが同じ大きさであることを特徴とするものである。
前記第2素子部の前記第2水平方向の両側に配置され、前記第1水平方向にずれて配置された前記第1軟磁性体及び前記第2軟磁性体と、前記第3軟磁性体と、を有しており、
前記第3バイアス層及び前記第4バイアス層の着磁方向は、前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層と同じ方向であり、前記第2バイアス磁界が、前記第1バイアス磁界と反対方向から前記第2素子部に供給されるように、前記第3バイアス層及び前記第4バイアス層が前記第2水平方向にずれて配置されており、
前記第2素子部からみた前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び、前記第3軟磁性体の配置は、前記第1素子部からみた前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び、前記第3軟磁性体の配置と同じとなっており、
複数の前記第2素子部が、前記第2水平方向に間隔を空けて配置されており、前記第2水平方向にて隣り合う二つの前記第2素子部のうち、一方の前記第2素子部に接続された前記第4バイアス層と、他方の前記第2素子部に接続された前記第3バイアス層とが前記電気配線層により電気的に接続されているとともに、一方の前記第2素子部に対する前記第3軟磁性体は、他方の前記第2素子部に対する前記第1軟磁性体として用いられており、
複数の前記第1素子部を前記第1バイアス層、前記第2バイアス層及び前記電気配線層により接続してなる第1素子連設体と、複数の前記第2素子部を前記第3バイアス層、前記第4バイアス層及び前記電気配線層により接続してなる第2素子連設体とが、前記第2水平方向に間隔を空けて配置され、前記第1素子連設体と前記第2素子連設体とが中間接続部により電気的に接続されて一体にされていることが好ましい。これにより出力特性のリニアリティを適切に向上させることができる。
前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第3磁気抵抗効果素子は、入力端子に接続され、前記第2磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子は、グランド端子に接続され、前記第1磁気抵抗効果素子と前記第2磁気抵抗効果素子との間に第1出力端子、及び、前記第3磁気抵抗効果素子と前記第4磁気抵抗効果素子との間に第2出力端子が夫々接続されており、
各磁気抵抗効果素子に設けられた各バイアス層は全て同じ方向に着磁されており、
各軟磁性体により前記第1水平方向から略第2水平方向に変換された前記外部磁場は、前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対して夫々、同一方向から流入するとともに、前記第2磁気抵抗効果素子及び前記第3磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対しては、夫々、前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対する流入方向に対し逆方向から流入する構成にできる。
H1 外部磁界
H2、H3 変換磁界
HB 着磁方向
P1 固定磁化方向
S 磁気センサ
1〜4 磁気抵抗効果素子
9、9A、9B 第1素子部
10 第1バイアス層
11 第2バイアス層
12、12a〜12c、43〜45 軟磁性体
30 電気配線層
31 第1素子連設体
32 第2素子部
33 第3バイアス層
34 第4バイアス層
36 第2素子連設体
38 素子連設体
61 固定磁性層
63 フリー磁性層
Claims (7)
- 磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する第1素子部と、
前記第1素子部の第1水平方向の両側に配置され前記第1素子部に第1バイアス磁界を供給するための第1バイアス層及び第2バイアス層と、
前記第1バイアス層と高さ方向で対向し前記第1素子部に非接触の第1軟磁性体と、前記第2バイアス層と高さ方向で対向し前記第1素子部に非接触の第2軟磁性体と、を有しており、
前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層は、前記第1水平方向に対して直交する第2水平方向に着磁されており、前記第1素子部に対して、前記第1水平方向から前記第1バイアス磁界が供給されるように、前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層が第2水平方向にずれて配置されており、
前記第1軟磁性体は、平面視にて、前記第1バイアス層の前記第2水平方向の中央に位置し、前記第2軟磁性体は、平面視にて、前記第2バイアス層の前記第2水平方向の中央に位置し、前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体とは、前記第1水平方向からの外部磁場を、前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体との間で、略第2水平方向に変換して前記第1素子部に与えるように、前記第1素子部の前記第2水平方向の両側にて前記第1水平方向にずれて配置されており、
前記第2水平方向に、前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び第3軟磁性体の順に配置されており、
前記第3軟磁性体は、前記第1軟磁性体と前記第2水平方向にて同位置に設けられて前記第2軟磁性体に対し前記第1水平方向にずれて配置されており、
前記第1軟磁性体及び前記第3軟磁性体の前記第2軟磁性体に近い側の端面は、前記第2水平方向に一致しており、
前記第1軟磁性体と前記第2軟磁性体との間の前記第2水平方向の間隔T1と、前記第2軟磁性体と前記第3軟磁性体との間の前記第2水平方向の間隔T2とが同じ大きさであることを特徴とする磁気センサ。 - 前記第1軟磁性体及び前記第3軟磁性体と、前記第2軟磁性体とが、前記第2水平方向にて対向しないように前記第1水平方向にずれて配置されている請求項1記載の磁気センサ。
- 複数の前記第1素子部が、前記第2水平方向に間隔を空けて配置されており、前記第2水平方向にて隣り合う二つの前記第1素子部のうち、一方の前記第1素子部に接続された前記第2バイアス層と、他方の前記第1素子部に接続された前記第1バイアス層とが電気配線層により電気的に接続されているとともに、一方の前記第1素子部に対する前記第3軟磁性体は、他方の前記第1素子部に対する前記第1軟磁性体として用いられる請求項1又は2に記載の磁気センサ。
- 磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する第2素子部と、前記第2素子部の前記第1水平方向の両側に配置され、前記第2素子部に第2バイアス磁界を供給するための第3バイアス層及び第4バイアス層と、
前記第2素子部の前記第2水平方向の両側に配置され、前記第1水平方向にずれて配置された前記第1軟磁性体及び前記第2軟磁性体と、前記第3軟磁性体と、を有しており、
前記第3バイアス層及び前記第4バイアス層の着磁方向は、前記第1バイアス層及び前記第2バイアス層と同じ方向であり、前記第2バイアス磁界が、前記第1バイアス磁界と反対方向から前記第2素子部に供給されるように、前記第3バイアス層及び前記第4バイアス層が前記第2水平方向にずれて配置されており、
前記第2素子部からみた前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び、前記第3軟磁性体の配置は、前記第1素子部からみた前記第1軟磁性体、前記第2軟磁性体及び、前記第3軟磁性体の配置と同じとなっており、
複数の前記第2素子部が、前記第2水平方向に間隔を空けて配置されており、前記第2水平方向にて隣り合う二つの前記第2素子部のうち、一方の前記第2素子部に接続された前記第4バイアス層と、他方の前記第2素子部に接続された前記第3バイアス層とが前記電気配線層により電気的に接続されているとともに、一方の前記第2素子部に対する前記第3軟磁性体は、他方の前記第2素子部に対する前記第1軟磁性体として用いられており、
複数の前記第1素子部を前記第1バイアス層、前記第2バイアス層及び前記電気配線層により接続してなる第1素子連設体と、複数の前記第2素子部を前記第3バイアス層、前記第4バイアス層及び前記電気配線層により接続してなる第2素子連設体とが、前記第2水平方向に間隔を空けて配置され、前記第1素子連設体と前記第2素子連設体とが中間接続部により電気的に接続されて一体にされている請求項3記載の磁気センサ。 - 前記第1素子連設体と前記第2素子連設体とが一体化され、前記第2水平方向に延出する素子連設体が、前記第1水平方向に間隔を空けて複数本、配置されており、各素子連設体が連結されてミアンダ形状となっており、各素子連設体の間には、隣り合う前記素子連設体にて各軟磁性体が兼用されている請求項4記載の磁気センサ。
- 各バイアス層の各素子部と接続される部分での端面は、前記第1水平方向及び前記第2水平方向に対して斜めに形成されている請求項1ないし5のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 複数の各素子部を連設してなる第1磁気検出素子、第2磁気検出素子、第3磁気検出素子及び第4磁気抵抗効果素子が設けられ、各磁気検出素子によりブリッジ回路が構成されており、
前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第3磁気抵抗効果素子は、入力端子に接続され、前記第2磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子は、グランド端子に接続され、前記第1磁気抵抗効果素子と前記第2磁気抵抗効果素子との間に第1出力端子、及び、前記第3磁気抵抗効果素子と前記第4磁気抵抗効果素子との間に第2出力端子が夫々接続されており、
各磁気抵抗効果素子に設けられた各バイアス層は全て同じ方向に着磁されており、
各軟磁性体により前記第1水平方向から略第2水平方向に変換された前記外部磁場は、前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対して夫々、同一方向から流入するとともに、前記第2磁気抵抗効果素子及び前記第3磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対しては、夫々、前記第1磁気抵抗効果素子及び前記第4磁気抵抗効果素子の感度軸方向に対する流入方向に対し逆方向から流入する請求項1ないし6のいずれか1項に記載の磁気センサ。
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- 2010-11-22 JP JP2010259846A patent/JP5341865B2/ja active Active
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