JP2014006053A - Magnetic sensor - Google Patents

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Masahiko Washihira
雅彦 鷲平
Masaya Ueda
雅也 植田
Daisuke Mori
大輔 森
Tomoyuki Nakada
智之 中田
Masatoshi AOBA
真寿 青葉
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Murata Manufacturing Co Ltd
Kohden Co Ltd
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Murata Manufacturing Co Ltd
Kohden Co Ltd
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    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices
    • G01R33/093Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H10B61/00Magnetic memory devices, e.g. magnetoresistive RAM [MRAM] devices
    • HELECTRICITY
    • H10SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor capable of suppressing variation on working points.SOLUTION: A magnetic sensor 1 includes a serial circuit 9 configured by serially connecting first and second magneto-resistive elements R1 and R2. A power supply voltage Vcc is applied to the serial circuit 9. The first magneto-resistive element R1 and the second magneto-resistive element R2 are serially connected via an electrode pad 4 for taking out an output voltage Vout. The electrode pad 4 and the first magneto-resistive element R1 are electrically connected to each other via a first wiring pattern 3A. The electrode pad 4 and the second magneto-resistive element R2 are electrically connected to each other by a second wiring pattern 3B. The first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B are formed separately from each other.

Description

本発明は、磁気抵抗素子を用いて磁界を検出する磁気センサに関する。   The present invention relates to a magnetic sensor that detects a magnetic field using a magnetoresistive element.

一般に、4個の磁気抵抗素子をホイートストンブリッジ接続してなる磁気センサが知られている(例えば、特許文献1参照)。そこで、このような従来技術による磁気センサについて、図6を用いて説明する。   In general, a magnetic sensor formed by connecting four magnetoresistive elements to a Wheatstone bridge is known (for example, see Patent Document 1). Such a conventional magnetic sensor will be described with reference to FIG.

磁気センサ41を構成する4個の磁気抵抗素子R11〜R14は、基板42の表面に設けられ、ブリッジ回路43を形成する。第1ないし第4の磁気抵抗素子R11,R12,R13,R14は、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとを交互に直交させて接続することで、それぞれミアンダ状に形成される。第1および第3の磁気抵抗素子R11,R13における、短い短冊状パターンはY方向に伸長し、長い短冊状パターンはX方向に伸長する。このため、第1および第3の磁気抵抗素子R11,R13の抵抗値の変化は、Y方向に印加される磁界に対して最も大きく、X方向に印加される磁界に対して最も小さい。すなわち、第1および第3の磁気抵抗素子R11,R13は、Y方向に印加される磁界に対して最大感度を有する。第2および第4の磁気抵抗素子R12,R14における、短い短冊状パターンはX方向に伸長し、長い短冊状パターンはY方向に伸長する。このため、第2および第4の磁気抵抗素子R12,R14の抵抗値の変化は、X方向に印加される磁界に対して最も大きく、Y方向に印加される磁界に対して最も小さい。すなわち、第2および第4の磁気抵抗素子R12,R14は、X方向に印加される磁界に対して最大感度を有する。   Four magnetoresistive elements R11 to R14 constituting the magnetic sensor 41 are provided on the surface of the substrate 42 to form a bridge circuit 43. The first to fourth magnetoresistive elements R11, R12, R13, and R14 are each formed in a meander shape by connecting long strip patterns and short strip patterns alternately and orthogonally. In the first and third magnetoresistive elements R11 and R13, the short strip pattern extends in the Y direction, and the long strip pattern extends in the X direction. For this reason, the change in resistance value of the first and third magnetoresistive elements R11 and R13 is the largest for the magnetic field applied in the Y direction and the smallest for the magnetic field applied in the X direction. That is, the first and third magnetoresistive elements R11 and R13 have maximum sensitivity to the magnetic field applied in the Y direction. In the second and fourth magnetoresistive elements R12 and R14, the short strip pattern extends in the X direction, and the long strip pattern extends in the Y direction. For this reason, the change in resistance value of the second and fourth magnetoresistive elements R12 and R14 is the largest for the magnetic field applied in the X direction and the smallest for the magnetic field applied in the Y direction. That is, the second and fourth magnetoresistive elements R12 and R14 have maximum sensitivity to the magnetic field applied in the X direction.

第1の磁気抵抗素子R11と第2の磁気抵抗素子R12とは、第1の接続端P11および配線パターンWP1を介して直列接続されて第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)44をなす。また、第3の磁気抵抗素子R13と第4の磁気抵抗素子R14とは、第3の接続端P13および配線パターンWP3を介して直列接続されて第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)45をなす。さらに、第1の直列回路44の第2の磁気抵抗素子R12側と第2の直列回路45の第3の磁気抵抗素子R13側とが第2の接続端P12および配線パターンWP2を介して共通接続されると共に、第1の直列回路44の第1の磁気抵抗素子R11側と第2の直列回路45の第4の磁気抵抗素子R14側とが第4の接続端P14および配線パターンWP4を介して共通接続され、フルブリッジ回路を形成する。第2の接続端P12には電源電圧Vccが印加されると共に、第4の接続端P14はグランドGNDに接続され、第1の接続端P11および第3の接続端P13を介して磁界強度に応じた出力電圧Vm,Vpが取り出される。なお、出力電圧Vm,Vpは、差動増幅器(図示せず)を介して差動増幅される。   The first magnetoresistive element R11 and the second magnetoresistive element R12 are connected in series via the first connection end P11 and the wiring pattern WP1 to form a first series circuit (half-bridge circuit) 44. The third magnetoresistive element R13 and the fourth magnetoresistive element R14 are connected in series via the third connection end P13 and the wiring pattern WP3 to form a second series circuit (half-bridge circuit) 45. . Further, the second magnetoresistive element R12 side of the first series circuit 44 and the third magnetoresistive element R13 side of the second series circuit 45 are connected in common via the second connection end P12 and the wiring pattern WP2. At the same time, the first magnetoresistive element R11 side of the first series circuit 44 and the fourth magnetoresistive element R14 side of the second series circuit 45 are connected via the fourth connection end P14 and the wiring pattern WP4. Commonly connected to form a full bridge circuit. The power supply voltage Vcc is applied to the second connection end P12, and the fourth connection end P14 is connected to the ground GND, and the first connection end P11 and the third connection end P13 are used according to the magnetic field strength. The output voltages Vm and Vp are taken out. The output voltages Vm and Vp are differentially amplified via a differential amplifier (not shown).

次に、図7を用いて、磁気センサ41に印加される、例えばY方向の磁界の磁界強度を変えたときの、磁気センサ41の出力電圧Vm,Vpについて説明する。   Next, the output voltages Vm and Vp of the magnetic sensor 41 when the magnetic field strength of the magnetic field in the Y direction, for example, applied to the magnetic sensor 41 is changed will be described with reference to FIG.

Y方向の磁界強度を徐々に大きく可変して磁気センサ41に印加していくと、第1および第3の磁気抵抗素子R11,R13の抵抗値は減少する。一方、第2および第4の磁気抵抗素子R12,R14にはX方向の成分が印加されないので、第2および第4の磁気抵抗素子R12,R14の抵抗値は殆ど変化しない。この結果、出力電圧Vmは減少し、出力電圧Vpは増加する。すなわち、出力電圧Vm,Vpは反相で変化する。なお、第1ないし第4の磁気抵抗素子R11〜R14の抵抗値は、磁気センサ41にY方向の磁界を印加しない場合に、出力電圧Vmが出力電圧Vpよりも大きくなるように設定される。   When the magnetic field intensity in the Y direction is gradually increased and applied to the magnetic sensor 41, the resistance values of the first and third magnetoresistive elements R11 and R13 decrease. On the other hand, since the X-direction component is not applied to the second and fourth magnetoresistive elements R12 and R14, the resistance values of the second and fourth magnetoresistive elements R12 and R14 hardly change. As a result, the output voltage Vm decreases and the output voltage Vp increases. That is, the output voltages Vm and Vp change in opposite phases. The resistance values of the first to fourth magnetoresistive elements R11 to R14 are set so that the output voltage Vm is higher than the output voltage Vp when no magnetic field in the Y direction is applied to the magnetic sensor 41.

従って、例えばY方向の磁界の磁界強度を徐々に増加させていくと、±Ba[mT]で出力電圧Vm,Vpはクロスする。このため、磁気センサ41の検出信号は、出力電圧Vm,Vpとが逆転する磁界強度±Ba[mT]を磁気センサの動作点(閾値)として、磁気センサはY方向の磁界を検出することができる。なお、Y方向以外の他の磁界方向の磁界強度を変えたときも、同様に磁界を検出することができる。   Therefore, for example, when the magnetic field strength of the magnetic field in the Y direction is gradually increased, the output voltages Vm and Vp cross at ± Ba [mT]. Therefore, the detection signal of the magnetic sensor 41 can detect the magnetic field in the Y direction with the magnetic field strength ± Ba [mT] at which the output voltages Vm and Vp are reversed as the operating point (threshold) of the magnetic sensor. it can. Note that the magnetic field can be detected in the same manner when the magnetic field strength in the magnetic field direction other than the Y direction is changed.

特開平7−297463号公報JP 7-297463 A

ところで、上述した磁気センサにおいて、第1ないし第4の磁気抵抗素子R11〜R14の抵抗値を設計値に合わせて精度良く作り込んだとしても、出力電圧Vm,Vpの実測曲線が設計目標曲線からシフトする場合があった。このため、出力電圧Vm,Vpとが逆転する磁界強度が磁気センサ毎にばらつき、結果的に、磁気センサ41の検出感度が一定しないという問題があった。   By the way, in the magnetic sensor described above, even if the resistance values of the first to fourth magnetoresistive elements R11 to R14 are accurately made according to the design values, the measured curves of the output voltages Vm and Vp are determined from the design target curve. There was a case to shift. For this reason, the magnetic field intensity at which the output voltages Vm and Vp are reversed varies for each magnetic sensor, resulting in a problem that the detection sensitivity of the magnetic sensor 41 is not constant.

本発明は上述の問題に鑑みなされたものであり、本発明の目的は、磁気センサの動作点のばらつきを抑制した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 above-described problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic sensor that suppresses variations in operating points of the magnetic sensor.

上記課題を解決するために、請求項1の発明は、第1の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第1の磁気抵抗素子と、前記第1の方向とは異なる第2の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第2の磁気抵抗素子と、電極パッドと、該電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子を電気的に接続する第1の配線パターンと、該第1の配線パターンと分離して形成され、前記電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子を電気的に接続する第2の配線パターンとを備え、前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子とが直列接続された直列回路を少なくとも一つ有する磁気センサであって、前記第1の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第1の配線パターンの抵抗値が加算され、前記第2の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第2の配線パターンの抵抗値が加算されることを特徴としている。   In order to solve the above problems, the invention of claim 1 is characterized in that a first magnetoresistive element whose resistance value changes to the maximum with respect to an applied magnetic field in a first direction and a second magnetoresistive element different from the first direction. A second magnetoresistive element whose resistance value changes to the maximum with respect to the applied magnetic field in the direction, an electrode pad, and a first wiring pattern that electrically connects the electrode pad and the first magnetoresistive element; A second wiring pattern formed separately from the first wiring pattern and electrically connecting the electrode pad and the second magnetoresistive element, and the first magnetoresistive element and the first wiring pattern A magnetic sensor having at least one series circuit in which two magnetoresistive elements are connected in series, the resistance value of the first wiring pattern being added to the resistance value of the first magnetoresistive element, The resistance value of the second magnetoresistive element to the second wiring pattern Resistance is characterized in that it is added in.

請求項2の発明は、第1の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第1および第3の磁気抵抗素子と、前記第1の方向と異なる第2の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第2および第4の磁気抵抗素子と、第1ないし第4の電極パッドと、該第1の電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第1の配線パターンと、該第1の配線パターンと分離して形成され、前記第1の電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第2の配線パターンと、前記第2の電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第3の配線パターンと、該第3の配線パターンと分離して形成され、前記第2の電極パッドと前記第3の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第4の配線パターンと、前記第3の電極パッドと前記第3の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第5の配線パターンと、該第5の配線パターンと分離して形成され、前記第3の電極パッドと前記第4の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第6の配線パターンと、前記第4の電極パッドと前記第4の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第7の配線パターンと、該第7の配線パターンと分離して形成され、前記第4の電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第8の配線パターンとを備え、前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子とが直列接続された第1の直列回路と、前記第3の磁気抵抗素子と前記第4の磁気抵抗素子とが直列接続された第2の直列回路とを有する磁気センサであって、前記第1の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第1の配線パターンおよび前記第8の配線パターンの各抵抗値が加算され、前記第2の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各抵抗値が加算され、前記第3の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第4の配線パターンおよび前記第5の配線パターンの各抵抗値が加算され、前記第4の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第6の配線パターンおよび前記第7の配線パターンの各抵抗値が加算されることを特徴としている。   According to a second aspect of the present invention, the first and third magnetoresistive elements whose resistance values change to the maximum with respect to the applied magnetic field in the first direction, and the applied magnetic field in the second direction different from the first direction are used. In contrast, the second and fourth magnetoresistive elements whose resistance values change to the maximum, the first to fourth electrode pads, and the first electrode pad and one end of the first magnetoresistive element are electrically connected A first wiring pattern to be connected, and a second wiring pattern formed separately from the first wiring pattern and electrically connecting the first electrode pad and one end of the second magnetoresistive element; A third wiring pattern for electrically connecting the second electrode pad and the other end of the second magnetoresistive element, and the second electrode pad formed separately from the third wiring pattern. And a fourth wiring pattern for electrically connecting one end of the third magnetoresistive element A fifth wiring pattern for electrically connecting the third electrode pad and the other end of the third magnetoresistive element, and the third electrode formed separately from the fifth wiring pattern. A sixth wiring pattern that electrically connects one end of the pad and the fourth magnetoresistive element; and a seventh wiring pattern that electrically connects the fourth electrode pad and the other end of the fourth magnetoresistive element. An eighth wiring pattern formed separately from the seventh wiring pattern and electrically connecting the fourth electrode pad and the other end of the first magnetoresistive element; A first series circuit in which the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in series, and a second series in which the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are connected in series. And a series circuit of the first magnetoresistive element. Each resistance value of the first wiring pattern and the eighth wiring pattern is added to the resistance value, and each resistance value of the second wiring pattern and the third wiring pattern is added to the resistance value of the second magnetoresistive element. The resistance value is added, the resistance values of the fourth wiring pattern and the fifth wiring pattern are added to the resistance value of the third magnetoresistance element, and the resistance value of the fourth magnetoresistance element is added to the resistance value of the fourth magnetoresistance element. Each resistance value of the sixth wiring pattern and the seventh wiring pattern is added.

請求項3の発明では、請求項1または2に記載の磁気センサにおいて、前記分離して形成された配線パターンは、略同じ形状に形成されている。   According to a third aspect of the present invention, in the magnetic sensor according to the first or second aspect, the separated wiring patterns are formed in substantially the same shape.

請求項1の発明では、第1の配線パターンを介して、電極パッドと第1の磁気抵抗素子とが電気的に接続される。また、第1の配線パターンと分離して形成された第2の配線パターンを介して、電極パッドと第2の磁気抵抗素子とが電気的に接続される。このため、第1の磁気抵抗素子と第1の配線パターンとが直列接続されるので、第1の磁気抵抗素子の抵抗値に第1の配線パターンの抵抗値が加算される。また、第2の磁気抵抗素子と第2の配線パターンとが直列接続されるので、第2の磁気抵抗素子の抵抗値に第2の配線パターンの抵抗値が加算される。この結果、第1の磁気抵抗素子〜第1の配線パターン〜電極パッドの経路のトータル抵抗値に対する第1の配線パターンの抵抗値が寄与する割合が一定すると共に、電極パッド〜第2の配線パターン〜第2の磁気抵抗素子の経路のトータル抵抗値に対する第2の配線パターンの抵抗値が寄与する割合が一定する。これに伴い、磁気センサの動作点(閾値)における出力電圧のばらつき範囲を抑制することができるので、磁気センサの検出磁界のばらつきを抑制することができる。   In the first aspect of the present invention, the electrode pad and the first magnetoresistive element are electrically connected via the first wiring pattern. Further, the electrode pad and the second magnetoresistive element are electrically connected through a second wiring pattern formed separately from the first wiring pattern. For this reason, since the first magnetoresistive element and the first wiring pattern are connected in series, the resistance value of the first wiring pattern is added to the resistance value of the first magnetoresistive element. Further, since the second magnetoresistive element and the second wiring pattern are connected in series, the resistance value of the second wiring pattern is added to the resistance value of the second magnetoresistive element. As a result, the ratio that the resistance value of the first wiring pattern contributes to the total resistance value of the path of the first magnetoresistive element to the first wiring pattern to the electrode pad is constant, and the electrode pad to the second wiring pattern. The ratio that the resistance value of the second wiring pattern contributes to the total resistance value of the path of the second magnetoresistive element is constant. Accordingly, the variation range of the output voltage at the operating point (threshold value) of the magnetic sensor can be suppressed, so that the variation in the detected magnetic field of the magnetic sensor can be suppressed.

請求項2の発明では、各電極パッドと、隣接して配置形成された2個の磁気抵抗素子との端部とは、共通部分を有することなく、分離して形成された配線パターンを介して電気的に接続される。このため、第1の磁気抵抗素子と、第1の配線パターンと、第8の配線パターンとが直列接続される。また、第2の磁気抵抗素子と、第2の配線パターンと、第3の配線パターンとが直列接続される。また、第3の磁気抵抗素子と、第4の配線パターンと、第5の配線パターンとが直列接続される。また、第4の磁気抵抗素子と、第6の配線パターンと、第7の配線パターンとが直列接続される。すなわち、第1の磁気抵抗素子の抵抗値に、第1の配線パターンおよび第8の配線パターンの抵抗値が加算される。また、第2の磁気抵抗素子の抵抗値に、第2の配線パターンおよび第3の配線パターンの抵抗値が加算される。また、第3の磁気抵抗素子の抵抗値に、第4の配線パターンおよび第5の配線パターンの抵抗値が加算される。また、第4の磁気抵抗素子の抵抗値に、第6の配線パターンおよび第7の配線パターンの抵抗値が加算される。   In the invention of claim 2, each electrode pad and the end portions of the two magnetoresistive elements arranged adjacent to each other do not have a common portion, but are separated through a wiring pattern formed separately. Electrically connected. For this reason, the first magnetoresistive element, the first wiring pattern, and the eighth wiring pattern are connected in series. In addition, the second magnetoresistive element, the second wiring pattern, and the third wiring pattern are connected in series. The third magnetoresistive element, the fourth wiring pattern, and the fifth wiring pattern are connected in series. In addition, the fourth magnetoresistance element, the sixth wiring pattern, and the seventh wiring pattern are connected in series. That is, the resistance values of the first wiring pattern and the eighth wiring pattern are added to the resistance value of the first magnetoresistive element. Further, the resistance values of the second wiring pattern and the third wiring pattern are added to the resistance value of the second magnetoresistive element. Further, the resistance values of the fourth wiring pattern and the fifth wiring pattern are added to the resistance value of the third magnetoresistive element. Further, the resistance values of the sixth wiring pattern and the seventh wiring pattern are added to the resistance value of the fourth magnetoresistive element.

従って、電源電圧が印加される電極パッド〜出力電圧が取り出される各電極パッドに至る2つの経路のトータル抵抗値と、出力電圧が取り出される各電極パッド〜グランドに接続される電極パッドに至る2つの経路のトータル抵抗値に対する配線パターンの抵抗値が寄与する割合が一定する。これに伴い、出力電圧の電圧ばらつき範囲を抑制することができるので、磁気センサの検出磁界のばらつきを抑制することができる。   Accordingly, the total resistance value of the two paths from the electrode pad to which the power supply voltage is applied to each electrode pad from which the output voltage is taken out, and the two resistance pads from each electrode pad from which the output voltage is taken out to the electrode pad connected to the ground The contribution ratio of the resistance value of the wiring pattern to the total resistance value of the path is constant. As a result, the voltage variation range of the output voltage can be suppressed, so that variations in the magnetic field detected by the magnetic sensor can be suppressed.

請求項3の発明では、分離して形成された配線パターンを略同じ形状にパターニングした。このとき、配線パターンのエッチング誤差は同様に発生するため、両者の間の抵抗値のばらつきがきわめて小さくなるので、トータル抵抗値に対する配線パターンの抵抗値が寄与する割合が一定する。これに伴い、出力電圧の電圧ばらつき範囲を、さらに抑制することができるので、磁気センサの検出磁界のばらつきをいっそう抑制することができる。   In the invention of claim 3, the wiring patterns formed separately are patterned in substantially the same shape. At this time, since the etching error of the wiring pattern occurs in the same manner, the variation of the resistance value between the two becomes extremely small, and the ratio of the resistance value of the wiring pattern to the total resistance value is constant. Accordingly, the voltage variation range of the output voltage can be further suppressed, so that the variation in the detected magnetic field of the magnetic sensor can be further suppressed.

本発明の第1の実施の形態に係る、ハーフブリッジ型の磁気センサを示す図である。It is a figure which shows the half-bridge type magnetic sensor based on the 1st Embodiment of this invention. ハーフブリッジ型の比較例である磁気センサを示す図である。It is a figure which shows the magnetic sensor which is a half-bridge type comparative example. ハーフブリッジ型の磁気センサに係る、Y方向の磁界の強度と出力電圧との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the intensity | strength of the magnetic field of a Y direction, and an output voltage based on a half-bridge type magnetic sensor. 本発明の第2の実施の形態に係る、フルブリッジ型の磁気センサを示す図である。It is a figure which shows the full bridge type magnetic sensor based on the 2nd Embodiment of this invention. フルブリッジ型の磁気センサに係る、Y方向の磁界の強度と出力電圧との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the intensity | strength of the magnetic field of a Y direction, and an output voltage regarding a full bridge type magnetic sensor. 従来の磁気センサを示す図である。It is a figure which shows the conventional magnetic sensor. 従来の磁気センサに係る、Y方向の磁界の強度と出力電圧との関係を示す特性図である。It is a characteristic view which shows the relationship between the intensity | strength of the magnetic field of a Y direction, and an output voltage based on the conventional magnetic sensor.

以下、本発明の実施の形態による磁気センサについて、添付図面を参照しつつ詳細に説明する。   Hereinafter, a magnetic sensor according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

図1に、第1の実施の形態による磁気センサ1を示す。磁気センサ1は、基板2と、第1の磁気抵抗素子R1と、第2の磁気抵抗素子R2とを備える。基板2は、例えば互いに直交したX方向およびY方向に沿って広がり、その表面に第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2が形成される。   FIG. 1 shows a magnetic sensor 1 according to the first embodiment. The magnetic sensor 1 includes a substrate 2, a first magnetoresistive element R1, and a second magnetoresistive element R2. The substrate 2 extends along, for example, the X and Y directions orthogonal to each other, and the first and second magnetoresistive elements R1 and R2 are formed on the surface thereof.

第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2のそれぞれは、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとを交互に直交させて接続することで、ミアンダ状に形成される。第1の磁気抵抗素子R1における長い短冊状パターンの伸長方向はX方向に沿って延び、第1の方向となるY方向の検知磁界が与えられると抵抗値は最も小さくなる。一方、第2の磁気抵抗素子R2における長い短冊状パターンの伸長方向はY方向に沿って延び、第2の方向となるX方向の検知磁界が与えられると抵抗値は最も小さくなる。なお、第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2は、例えば、磁気抵抗材料であるパーマロイ(NiFe)等を基板2に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いて所定形状にパターニングされる。   Each of the first and second magnetoresistive elements R1, R2 is formed in a meander shape by connecting long strip patterns and short strip patterns alternately and orthogonally. The extending direction of the long strip pattern in the first magnetoresistive element R1 extends along the X direction, and the resistance value becomes the smallest when a detection magnetic field in the Y direction that is the first direction is given. On the other hand, the extending direction of the long strip pattern in the second magnetoresistive element R2 extends along the Y direction, and the resistance value becomes the smallest when a detection magnetic field in the X direction which is the second direction is given. The first and second magnetoresistive elements R 1 and R 2 are formed in a predetermined shape using a micro processing technique such as a photolithography technique after a permalloy (NiFe), which is a magnetoresistive material, is formed on the substrate 2, for example. Is patterned.

第1の磁気抵抗素子R1の一端側は、第1の配線パターン3Aを介して、出力電圧Voutを取り出すための電極パッド4と電気的に接続される。第2の磁気抵抗素子R2の一端側は、第1の配線パターン3Aの近傍に分離して形成された第2の配線パターン3Bを介して、電極パッド4と電気的に接続される。また、第1の磁気抵抗素子R1の他端側は、第3の配線パターン5を介して、グランドに接続される電極パッド6と電気的に接続される。第2の磁気抵抗素子R2の他端側は、第4の配線パターン7を介して、電源電圧Vccを印加するための電極パッド8と電気的に接続される。なお、電極パッド4,6,8および配線パターン3A,3B,5,7は、例えば、アルミニウム等の導電性の金属材料を真空蒸着、スパッタリング、CVD等によって基板2に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いて所定形状にパターニングされる。通常、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bは、例えば膜厚、線幅および線路長が略同じ寸法に形成されると共に、隣接して配置形成されるため、微細加工技術によるパターニング誤差は同じように発生する。このため、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bの抵抗値の差は、きわめて小さくなる。   One end of the first magnetoresistive element R1 is electrically connected to the electrode pad 4 for taking out the output voltage Vout through the first wiring pattern 3A. One end side of the second magnetoresistive element R2 is electrically connected to the electrode pad 4 via a second wiring pattern 3B formed separately in the vicinity of the first wiring pattern 3A. The other end of the first magnetoresistive element R 1 is electrically connected to the electrode pad 6 connected to the ground via the third wiring pattern 5. The other end of the second magnetoresistive element R2 is electrically connected to an electrode pad 8 for applying a power supply voltage Vcc via a fourth wiring pattern 7. The electrode pads 4, 6, 8 and the wiring patterns 3 A, 3 B, 5, 7 are formed by depositing a conductive metal material such as aluminum on the substrate 2 by vacuum evaporation, sputtering, CVD, etc., and then photolithography. Patterning is performed in a predetermined shape using a fine processing technique such as a technique. Usually, the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B are formed to have substantially the same dimensions, for example, the film thickness, the line width, and the line length, and are arranged adjacent to each other. Errors occur in the same way. For this reason, the difference in resistance value between the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B is extremely small.

第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2は、第1の配線パターン3A、第2の配線パターン3Bおよび電極パッド4を介して直列接続され、直列回路(ハーフブリッジ回路)9が形成される。このため、電極パッド6と電極パッド8の間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッド4からは、電極パッド6〜配線パターン5〜第1の磁気抵抗素子R1〜第1の配線パターン3A〜電極パッド4の経路に応じた第1のトータル抵抗値と、電極パッド8〜配線パターン7〜第2の磁気抵抗素子R2〜第2の配線パターン3B〜電極パッド4の経路に応じた第2のトータル抵抗値とによって、電源電圧Vccを分圧した出力電圧Voutが取り出される。   The first and second magnetoresistive elements R1, R2 are connected in series via the first wiring pattern 3A, the second wiring pattern 3B, and the electrode pad 4 to form a series circuit (half-bridge circuit) 9. . Therefore, when the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad 6 and the electrode pad 8, the electrode pad 4 to the electrode pattern 6 to the wiring pattern 5 to the first magnetoresistive element R1 to the first wiring pattern 3A to the electrode. The first total resistance value corresponding to the path of the pad 4 and the second total value corresponding to the path of the electrode pad 8 to the wiring pattern 7 to the second magnetoresistive element R2 to the second wiring pattern 3B to the electrode pad 4. The output voltage Vout obtained by dividing the power supply voltage Vcc is taken out according to the resistance value.

次に、磁気センサ1の、磁界の検出動作について説明する。なお、本発明のように、配線パターンを第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bの2本に分離して形成せず、一本の共通化した配線パターンを用いた、本発明の磁気センサ1とほぼ同じにパターニングされた比較例の磁気センサ11とを対比しながら説明する。   Next, the magnetic field detection operation of the magnetic sensor 1 will be described. In addition, unlike the present invention, the wiring pattern is not formed separately into the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B, but one common wiring pattern is used. A description will be given while comparing with a magnetic sensor 11 of a comparative example patterned substantially the same as the magnetic sensor 1.

図2を用いて、比較例の磁気センサ11の形態を説明する。なお、磁気センサ11における磁気センサ1と同じ構成要素には同一に符号を付し、その説明を省略すると共に、磁気センサ1と異なる部分の説明のみを行う。   The form of the magnetic sensor 11 of the comparative example will be described with reference to FIG. In addition, the same code | symbol is attached | subjected to the same component as the magnetic sensor 1 in the magnetic sensor 11, and while the description is abbreviate | omitted, only a different part from the magnetic sensor 1 is demonstrated.

磁気センサ11における第1の磁気抵抗素子R1の一端側は、本体配線パターン12Aの一端側が2つに分岐してなる第1の分岐配線パターン12Bの先端と電気的に接続される。また、磁気センサ11における第2の磁気抵抗素子R2の一端側は、本体配線パターン12Aの一端側が2つに分岐してなる第2の分岐配線パターン12Cの先端と電気的に接続される。本体配線パターン12Aの他端側は、電極パッド4と電気的に接続される。   One end side of the first magnetoresistive element R1 in the magnetic sensor 11 is electrically connected to the tip end of the first branch wiring pattern 12B formed by bifurcating one end side of the main body wiring pattern 12A. Further, one end side of the second magnetoresistive element R2 in the magnetic sensor 11 is electrically connected to the tip end of the second branch wiring pattern 12C in which one end side of the main body wiring pattern 12A is branched into two. The other end side of the main body wiring pattern 12 </ b> A is electrically connected to the electrode pad 4.

磁気センサ11における電極パッド6と電極パッド8との間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッド4からは、電極パッド6〜配線パターン5〜第1の磁気抵抗素子R1〜第1の分岐配線パターン12B〜本体配線パターン12A〜電極パッド4の経路における第3のトータル抵抗値と、電極パッド8〜配線パターン7〜第2の磁気抵抗素子R2〜第2の分岐配線パターン12C〜本体配線パターン12A〜電極パッド4の経路における第4のトータル抵抗値とによって、電源電圧Vccを分圧した出力電圧Voutが取り出される。   When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad 6 and the electrode pad 8 in the magnetic sensor 11, the electrode pad 6 to the wiring pattern 5 to the first magnetoresistive element R 1 to the first branch wiring pattern are applied from the electrode pad 4. 12B to body wiring pattern 12A to third total resistance value in the path of electrode pad 4, electrode pad 8 to wiring pattern 7 to second magnetoresistive element R2 to second branch wiring pattern 12C to body wiring pattern 12A to The output voltage Vout obtained by dividing the power supply voltage Vcc is taken out by the fourth total resistance value in the path of the electrode pad 4.

なお、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11における、第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2は、パーマロイを用い、その抵抗値はいずれも1.5kΩとした。本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11における、配線パターン5,7はいずれも線幅を15μm、線路長を100μmとし、電極パッド4,6,8はいずれも60μmの正方形とした。また、本発明の磁気センサ1における第1および第2の配線パターン3A,3Bは、いずれも線幅を15μm、線路長を400μmとした。一方、比較例の磁気センサ11における、本体配線パターン12Aは線幅を15μm、線路長を300μmとし、第1の分岐配線パターン12Bおよび第2の分岐配線パターン12Cは、いずれも線幅を15μm、線路長を100μmとした。なお、本発明の磁気センサ1と比較例の磁気センサ11における配線パターン3A,3B,5,7,12A〜12Cおよび電極パッド4,6,8はいずれも、アルミニウムの蒸着膜を用いた。   In the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, the first and second magnetoresistive elements R1 and R2 are made of permalloy, and the resistance value thereof is 1.5 kΩ. In the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, the wiring patterns 5 and 7 each have a line width of 15 μm, the line length of 100 μm, and the electrode pads 4, 6 and 8 all have a square of 60 μm. The first and second wiring patterns 3A and 3B in the magnetic sensor 1 of the present invention both have a line width of 15 μm and a line length of 400 μm. On the other hand, in the magnetic sensor 11 of the comparative example, the main body wiring pattern 12A has a line width of 15 μm and the line length of 300 μm, and the first branch wiring pattern 12B and the second branch wiring pattern 12C both have a line width of 15 μm, The line length was 100 μm. The wiring patterns 3A, 3B, 5, 7, 12A to 12C and the electrode pads 4, 6, and 8 in the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example all use vapor deposited films of aluminum.

次に、図3を用いて、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11に、Y方向の磁界φを徐々に大きく可変して印加した場合の出力電圧Voutについて説明する。   Next, with reference to FIG. 3, the output voltage Vout when the magnetic field φ in the Y direction is applied to the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example with a gradually large variation will be described.

本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11に、+(プラス)向きのY方向の磁界φを印加する。このとき、磁界φの強度が大きくなるにつれて、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11ともに、第1の磁気抵抗素子R1の抵抗値は減少するが、第2の磁気抵抗素子R2の抵抗値は殆ど変化しない。このため、実線で示した設計目標曲線C0のように、+向きのY方向の磁界φの強度が大きくなるにつれて、電極パッド4から取り出される出力電圧Voutは減少する。また、+向きと180度方向が異なる、−(マイナス)向きのY方向の磁界φを印加した場合についても、+向きのY方向の磁界φと同様の出力特性となる。   A magnetic field φ in the Y direction in the + (plus) direction is applied to the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example. At this time, as the strength of the magnetic field φ increases, the resistance value of the first magnetoresistive element R1 decreases in both the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, but the resistance of the second magnetoresistive element R2 decreases. The resistance value hardly changes. For this reason, the output voltage Vout taken out from the electrode pad 4 decreases as the intensity of the magnetic field φ in the Y direction in the + direction increases as indicated by the design target curve C0 indicated by the solid line. In addition, when a magnetic field φ in the Y direction in the − (minus) direction, which is different from the + direction by 180 degrees, is applied, the output characteristics are the same as those in the magnetic field φ in the + direction Y direction.

本発明の磁気センサ1における電極パッド4からは、第1のトータル抵抗値と第2のトータル抵抗値とによって、また、比較例の磁気センサ11の電極パッド4からは、第3のトータル抵抗値と第4のトータル抵抗値とによって、電源電圧Vccを分圧した出力電圧Voutが取り出される。しかしながら、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いてパターニングする際のエッチング誤差により、第1ないし第4のトータル抵抗値のいずれもが設計目標の抵抗値からずれることがある。このため、Y方向の磁界φを印加しない場合(φ=0[mT])の出力電圧Voutが、設計目標値である電圧Vd[V]よりも大きい電圧V1[V]になったり(V1>Vd)、設計目標値である電圧Vd[V]よりも小さい電圧V2[V]になったり(V2<Vd)と、出力電圧Voutが上下方向にばらつくことがある。これに伴い、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11に、Y方向の磁界φの強度が大きくなるように印加していったときに得られる実測曲線は、目標曲線C0から上方向あるいは下方向にシフトしてしまう。なお、破線で示した、実測曲線C1は上方向に最大にシフトした曲線を示し、実測曲線C2は下方向に最大にシフトした曲線を示す。   From the electrode pad 4 in the magnetic sensor 1 of the present invention, the first total resistance value and the second total resistance value are used, and from the electrode pad 4 of the magnetic sensor 11 of the comparative example, a third total resistance value is used. And the fourth total resistance value, the output voltage Vout obtained by dividing the power supply voltage Vcc is taken out. However, any of the first to fourth total resistance values may deviate from the design target resistance value due to an etching error when patterning using a microfabrication technique such as a photolithography technique. For this reason, when the magnetic field φ in the Y direction is not applied (φ = 0 [mT]), the output voltage Vout becomes a voltage V1 [V] higher than the design target value voltage Vd [V] (V1> Vd), when the voltage V2 [V] is lower than the design target voltage Vd [V] (V2 <Vd), the output voltage Vout may vary in the vertical direction. Along with this, the actual measurement curve obtained when the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example are applied so that the intensity of the magnetic field φ in the Y direction is increased is upward from the target curve C0. Or it will shift downward. Note that an actual measurement curve C1 indicated by a broken line indicates a curve shifted to the maximum in the upward direction, and an actual measurement curve C2 indicates a curve shifted to the maximum in the downward direction.

本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11ともに、設計目標曲線C0では、Y方向の磁界φの強度±φ0[mT]を磁気センサの動作点(閾値)として設定すると、Y方向の磁界φの強度±φ0[mT]を通る電圧一定の直線Sと設計目標曲線C0とが交差するときの電圧V0[V]を境に、出力電圧Voutが電圧V0[V]以下となる領域においてY方向の磁界φが検出される。   In both the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, when the strength ± φ0 [mT] of the magnetic field φ in the Y direction is set as the operating point (threshold) of the magnetic sensor in the design target curve C0, the magnetic field in the Y direction In a region where the output voltage Vout is equal to or lower than the voltage V0 [V], with the voltage V0 [V] when the constant voltage line S passing through the intensity ± φ0 [mT] of φ intersects the design target curve C0, Y A magnetic field φ in the direction is detected.

しかしながら、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11ともに、実測曲線C1では、強度±φ0[mT]のY方向の磁界φを印加しても出力電圧Voutが電圧V0[V]よりも大きい電圧Va[V]となるため(Va>V0)、Y方向の磁界φは検出されない。なお、Y方向の磁界φの強度を可変していって強度±φ1[mT](|±φ1|[mT]>|±φ0|[mT])に到達すると出力電圧Voutが電圧V0[V]となり、このときY方向の磁界φが検出される。すなわち、実測曲線C1では、強度|±φ0|[mT]に対して、(|±φ1|−|±φ0|)[mT]だけ大きくなる方向にシフトしたY方向の磁界φが検出される。   However, in both the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, in the actual measurement curve C1, the output voltage Vout is higher than the voltage V0 [V] even when the magnetic field φ in the Y direction with an intensity ± φ0 [mT] is applied. Since the voltage Va [V] is large (Va> V0), the magnetic field φ in the Y direction is not detected. When the strength of the magnetic field φ in the Y direction is varied and reaches the strength ± φ1 [mT] (| ± φ1 | [mT]> | ± φ0 | [mT]), the output voltage Vout becomes the voltage V0 [V]. At this time, the magnetic field φ in the Y direction is detected. That is, in the actual measurement curve C1, the magnetic field φ in the Y direction shifted in the direction of increasing by (| ± φ1 | − | ± φ0 |) [mT] with respect to the intensity | ± φ0 | [mT] is detected.

また、本発明の磁気センサ1および比較例の磁気センサ11ともに、実測曲線C2では、Y方向の磁界φとして強度±φ0[mT]を印加したときの出力電圧Voutが電圧V0[V]よりも小さい電圧Vb[V]である(Vb<V0)。なお、出力電圧Voutが電圧V0[V]となるのは、Y方向の磁界φの強度±φ2[mT](|±φ2|[mT]<|±φ0|[mT])のときである。すなわち、実測曲線C2では、強度|±φ0|[mT]に対して、(|±φ0|−|±φ2|)[mT]だけ小さくなる方向にシフトしたY方向の磁界φが検出される。   Further, in both the magnetic sensor 1 of the present invention and the magnetic sensor 11 of the comparative example, in the actual measurement curve C2, the output voltage Vout when the intensity ± φ0 [mT] is applied as the magnetic field φ in the Y direction is higher than the voltage V0 [V]. It is a small voltage Vb [V] (Vb <V0). The output voltage Vout becomes the voltage V0 [V] when the strength of the magnetic field φ in the Y direction ± φ2 [mT] (| ± φ2 | [mT] <| ± φ0 | [mT]). That is, in the actual measurement curve C2, the magnetic field φ in the Y direction shifted in the direction of decreasing by (| ± φ0 | − | ± φ2 |) [mT] with respect to the intensity | ± φ0 | [mT] is detected.

このため、Y方向の磁界φを印加しない場合の出力電圧Voutの電圧ばらつき幅((V1−V2)[V])に起因して、磁気センサの検出磁界は(|±φ1|〜|±φ2|)[mT]の範囲でばらつくことになり、一定しなかった。   Therefore, the magnetic field detected by the magnetic sensor is (| ± φ1 | to | ± φ2) due to the voltage variation width ((V1−V2) [V]) of the output voltage Vout when the magnetic field φ in the Y direction is not applied. |) It varied in the range of [mT] and was not constant.

具体的には、例えば、比較例の磁気センサ11に電源電圧Vccとして1Vを印加したときには、Y方向の磁界φを印加しない場合の出力電圧Voutの電圧ばらつき幅は3.7mVであった。一方、例えば、本発明の磁気センサ1に電源電圧Vccとして1Vを印加したときには、Y方向の磁界φを印加しない場合の出力電圧Voutの電圧ばらつき幅は1.9mVであった。従って、一本の共通化した配線パターンを用いず、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bの2本に分離して形成したことにより、本発明の磁気センサ1におけるY方向の磁界φを印加しない場合の出力電圧Voutの電圧ばらつき幅を、比較例の磁気センサ11のほぼ半分まで減らすことができた。上述した配線パターン3A,3B等の形状は一例を示したものであり、例えば線幅や線路長を変えても、ほぼ半分の電圧ばらつき幅に低減することができた。また、電源電圧Vccの大きさを変えて測定した場合でも、電圧ばらつき幅をほぼ半分に低減することができた。   Specifically, for example, when 1 V is applied as the power supply voltage Vcc to the magnetic sensor 11 of the comparative example, the voltage variation width of the output voltage Vout when the magnetic field φ in the Y direction is not applied is 3.7 mV. On the other hand, for example, when 1 V is applied as the power supply voltage Vcc to the magnetic sensor 1 of the present invention, the voltage variation width of the output voltage Vout when the magnetic field φ in the Y direction is not applied was 1.9 mV. Therefore, the magnetic field in the Y direction in the magnetic sensor 1 of the present invention is obtained by separating the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B from each other without using one common wiring pattern. The voltage variation width of the output voltage Vout when φ was not applied could be reduced to almost half that of the magnetic sensor 11 of the comparative example. The above-described shapes of the wiring patterns 3A, 3B, etc. are merely examples. For example, even if the line width or line length is changed, the voltage variation width can be reduced to almost half. Even when the power supply voltage Vcc was changed and measured, the voltage variation width could be reduced to almost half.

なお、一般に、磁気センサに用いられる磁気抵抗素子の抵抗値は、例えば数kΩと大きい。一方、磁気抵抗素子と出力電圧を取り出すための電極パッドとを電気的に接続する配線パターンの抵抗値は、線路長が短く、また、金属薄膜を用いて形成されるので、例えば数Ωと小さい。このため、当業者が磁気センサを設計する場合は、磁気抵抗素子の形状の検討や、配線パターンを工夫していかに小型化するか等が検討されるだけで、配線パターンについては全く考慮されていなかった。このため、設計および製造のし易さから、第1および第2の磁気抵抗素子R11,R12の各端部と電極パッド4とを電気的に接続する配線パターンは、一本の共通化された配線パターンに形成されていた。このような技術的背景において、発明者は実験を行うことにより、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bとを分離形成することの優位性を鋭意見出したものである。   In general, the resistance value of a magnetoresistive element used for a magnetic sensor is as large as several kΩ, for example. On the other hand, the resistance value of the wiring pattern that electrically connects the magnetoresistive element and the electrode pad for taking out the output voltage has a short line length and is formed using a metal thin film. . For this reason, when a person skilled in the art designs a magnetic sensor, only consideration of the shape of the magnetoresistive element and how to reduce the size by devising the wiring pattern, the wiring pattern is completely considered. There wasn't. For this reason, from the viewpoint of ease of design and manufacture, the wiring pattern for electrically connecting the end portions of the first and second magnetoresistive elements R11 and R12 and the electrode pad 4 is made common. It was formed in a wiring pattern. In such a technical background, the inventor has earnestly expressed the superiority of separately forming the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B through experiments.

次に、本発明の磁気センサ1において、出力電圧Voutのばらつき幅が低減する理由について検討する。   Next, the reason why the variation width of the output voltage Vout is reduced in the magnetic sensor 1 of the present invention will be examined.

一本の共通化された配線パターンを用いた場合は、出力電圧を取り出すために電極パッド4と電気的に接続されるプローブのコンタクト位置や、ボンディングワイヤのボインディング位置のばらつきや、パターン線幅のエッチングばらつきにより、一本の共通化された配線パターンの内部を流れる電流経路が変わる。これに伴い、一本の共通化された配線パターンの抵抗値に差異が生じ、第3のトータル抵抗値および第4のトータル抵抗値に対して寄与する割合が異なる。一方、本発明の磁気センサ1では、一本の共通化された配線パターンを用いずに、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bとに分離形成したことにより、プローブのコンタクト位置や、ボンディングワイヤのボインディング位置や、パターン線幅のエッチングばらつきが発生しても、第1の配線パターン3Aと第2の配線パターン3Bを流れる電流経路はほぼ一定となる。このため、第1のトータル抵抗値に寄与する第1の配線パターン3Aの抵抗値の割合はほぼ一定となり、また、第2のトータル抵抗値に寄与する第2の配線パターン3Bの抵抗値の割合はほぼ一定となる。この結果、第1のトータル抵抗値および第2のトータル抵抗値のばらつきが小さくなり、第1のトータル抵抗値と第2のトータル抵抗値によって電源電圧Vccを分圧した値である出力電圧Voutの電圧ばらつき幅が低減される。   When one common wiring pattern is used, the contact position of the probe electrically connected to the electrode pad 4 to extract the output voltage, the variation in the bonding position of the bonding wire, the pattern line width Due to the etching variation, the current path flowing inside one common wiring pattern changes. Along with this, a difference occurs in the resistance value of one common wiring pattern, and the ratio of contribution to the third total resistance value and the fourth total resistance value is different. On the other hand, in the magnetic sensor 1 of the present invention, since the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B are separated and formed without using one common wiring pattern, the contact position of the probe and Even if the bonding position of the bonding wire and the etching variation of the pattern line width occur, the current path flowing through the first wiring pattern 3A and the second wiring pattern 3B is substantially constant. For this reason, the ratio of the resistance value of the first wiring pattern 3A contributing to the first total resistance value is substantially constant, and the ratio of the resistance value of the second wiring pattern 3B contributing to the second total resistance value. Is almost constant. As a result, variations in the first total resistance value and the second total resistance value are reduced, and the output voltage Vout, which is a value obtained by dividing the power supply voltage Vcc by the first total resistance value and the second total resistance value, is reduced. The voltage variation width is reduced.

第1の実施の形態による磁気センサ1では、第1の磁気抵抗素子R1と第2の磁気抵抗素子R2とを備える構成にした。しかしながら、本発明はこれに限らず、2つの磁気抵抗素子の各一端側を、分離して形成した各配線パターンを介して電圧を取り出すための電極パッドに接続してなる直列回路を複数設け、各直列回路を構成する各磁気抵抗素子の各他端側を、電極パッドを介して共通接続する構成としてもよい。このとき、各直列回路を構成する各磁気抵抗素子の各他端側と電極パッドとの間は、分離して形成した配線パターンを介して電気的に接続してもよいし、一本の共通化された配線パターンを介して電気的に接続してもよい。なお、一本の共通化された配線パターンを介して電気的に接続する場合は、分離して形成した配線パターンを介して電気的に接続する場合に比べて、一本の共通化された配線パターンの抵抗値がばらつくため、それに伴い、出力電圧Voutの電圧ばらつき幅は大きくなる。   The magnetic sensor 1 according to the first embodiment is configured to include the first magnetoresistive element R1 and the second magnetoresistive element R2. However, the present invention is not limited to this, and a plurality of series circuits are provided in which each one end side of the two magnetoresistive elements is connected to an electrode pad for taking out a voltage through each wiring pattern formed separately, It is good also as a structure which connects each other end side of each magnetoresistive element which comprises each series circuit in common via an electrode pad. At this time, the other end side of each magnetoresistive element constituting each series circuit and the electrode pad may be electrically connected via a wiring pattern formed separately, or one common It may be electrically connected via the formed wiring pattern. In addition, in the case of being electrically connected through one common wiring pattern, one common wiring is compared with the case of being electrically connected through a separate wiring pattern. Since the resistance value of the pattern varies, the voltage variation width of the output voltage Vout increases accordingly.

次に、図4に、第2の実施の形態による磁気センサ21を示す。磁気センサ21の特徴は、4個の磁気抵抗素子を用いてフルブリッジ回路を構成すると共に、分離形成した配線パターンを用いて電極パッドと磁気抵抗素子とを電気的に接続した構成としたことにある。なお、第2の実施の形態では第1の実施の形態と同一の構成要素には同一の符号を付し、その説明を省略するものとする。   Next, FIG. 4 shows a magnetic sensor 21 according to the second embodiment. A feature of the magnetic sensor 21 is that a full bridge circuit is configured using four magnetoresistive elements, and an electrode pad and a magnetoresistive element are electrically connected using a separately formed wiring pattern. is there. In the second embodiment, the same components as those in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and the description thereof is omitted.

磁気センサ21は、基板22と、4個の磁気抵抗素子R1〜R4とを備える。基板22は、例えば互いに直交したX方向およびY方向に沿って広がり、その表面に磁気抵抗素子R1〜R4が形成される。   The magnetic sensor 21 includes a substrate 22 and four magnetoresistive elements R1 to R4. The substrate 22 extends, for example, along the X direction and the Y direction orthogonal to each other, and the magnetoresistive elements R1 to R4 are formed on the surface thereof.

第1ないし第4の磁気抵抗素子R1〜R4は、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとを交互に接続することで、ミアンダ状に形成される。第1および第3の磁気抵抗素子R1,R3における長い短冊状パターンの伸長方向はX方向に沿って延び、第1の方向となるY方向の検知磁界が与えられると抵抗値は最も小さくなる。一方、第2および第4の磁気抵抗素子R2,R4における長い短冊状パターンの伸長方向はY方向に沿って延び、第2の方向となるX方向の検知磁界が与えられると抵抗値は最も小さくなる。なお、磁気抵抗素子R1〜R4は、例えば、磁気抵抗材料であるパーマロイ等を基板22に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いて所定形状にパターニングされる。   The first to fourth magnetoresistive elements R1 to R4 are formed in a meander shape by alternately connecting a long strip-shaped pattern and a short strip-shaped pattern. The extension direction of the long strip pattern in the first and third magnetoresistive elements R1 and R3 extends along the X direction, and the resistance value becomes the smallest when a detection magnetic field in the Y direction which is the first direction is given. On the other hand, the extension direction of the long strip pattern in the second and fourth magnetoresistive elements R2 and R4 extends along the Y direction, and the resistance value is the smallest when a detection magnetic field in the X direction which is the second direction is given. Become. The magnetoresistive elements R1 to R4 are patterned into a predetermined shape using a fine processing technique such as a photolithography technique after a permalloy or the like, which is a magnetoresistive material, is formed on the substrate 22, for example.

第1の磁気抵抗素子R1の一端側は、第1の配線パターン23Aを介して、出力電圧V10を取り出すための第1の電極パッド24と電気的に接続される。第2の磁気抵抗素子R2の一端側は、第1の配線パターン23Aの近傍に分離して形成された第2の配線パターン23Bを介して、第1の電極パッド24と電気的に接続される。第2の磁気抵抗素子R2の他端側は、第3の配線パターン25Aを介して、電源電圧Vccを印加するための第2の電極パッド26と電気的に接続される。第3の磁気抵抗素子R3の一端側は、第3の配線パターン25Aの近傍に分離して形成された第4の配線パターン25Bを介して、第2の電極パッド26と電気的に接続される。第3の磁気抵抗素子R3の他端側は、第5の配線パターン27Aを介して、出力電圧V20を取り出すための第3の電極パッド28と電気的に接続される。第4の磁気抵抗素子R4の一端側は、第5の配線パターン27Aの近傍に分離して形成された第6の配線パターン27Bを介して、第3の電極パッド28と電気的に接続される。第4の磁気抵抗素子R4の他端側は、第7の配線パターン29Aを介して、グランドに接続される第4の電極パッド30と電気的に接続される。第1の磁気抵抗素子R1の他端側は、第7の配線パターン29Aの近傍に分離して形成された第8の配線パターン29Bを介して、第4の電極パッド30と電気的に接続される。電極パッド24,26,28,30および第1ないし第8の配線パターン23A,23B,25A,25B,27A,27B,29A,29Bは、例えば、アルミニウム等の導電性の金属材料を真空蒸着、スパッタリング、CVD等によって基板22に成膜した後、フォトリソグラフィ技術等の微細加工技術を用いて所定形状にパターニングされる。通常、第1ないし第8の配線パターン23A,23B,25A,25B,27A,27B,29A,29Bは、例えば膜厚、線幅および線路長が略同じ寸法に形成されると共に、隣接して配置形成されるため、微細加工技術によるパターニング誤差は同じように発生する。このため、第1ないし第8の配線パターン23A,23B,25A,25B,27A,27B,29A,29Bの抵抗値の差は、きわめて小さくなる。   One end of the first magnetoresistive element R1 is electrically connected to the first electrode pad 24 for taking out the output voltage V10 via the first wiring pattern 23A. One end side of the second magnetoresistive element R2 is electrically connected to the first electrode pad 24 via a second wiring pattern 23B formed separately in the vicinity of the first wiring pattern 23A. . The other end side of the second magnetoresistive element R2 is electrically connected to the second electrode pad 26 for applying the power supply voltage Vcc through the third wiring pattern 25A. One end side of the third magnetoresistive element R3 is electrically connected to the second electrode pad 26 via a fourth wiring pattern 25B formed separately in the vicinity of the third wiring pattern 25A. . The other end of the third magnetoresistive element R3 is electrically connected to the third electrode pad 28 for taking out the output voltage V20 via the fifth wiring pattern 27A. One end side of the fourth magnetoresistive element R4 is electrically connected to the third electrode pad 28 via a sixth wiring pattern 27B formed separately in the vicinity of the fifth wiring pattern 27A. . The other end side of the fourth magnetoresistive element R4 is electrically connected to the fourth electrode pad 30 connected to the ground via the seventh wiring pattern 29A. The other end side of the first magnetoresistive element R1 is electrically connected to the fourth electrode pad 30 via an eighth wiring pattern 29B formed separately in the vicinity of the seventh wiring pattern 29A. The The electrode pads 24, 26, 28, and 30 and the first to eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B, 29A, and 29B are made of, for example, vacuum deposition or sputtering of a conductive metal material such as aluminum. Then, after film formation on the substrate 22 by CVD or the like, it is patterned into a predetermined shape using a fine processing technique such as a photolithography technique. Usually, the first to eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B, 29A, and 29B are formed to have substantially the same dimensions, for example, the film thickness, the line width, and the line length, and are arranged adjacent to each other. Therefore, patterning errors due to microfabrication techniques are generated in the same way. For this reason, the difference in resistance value between the first to eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B, 29A, and 29B is extremely small.

第1および第2の磁気抵抗素子R1,R2は、第1,第2,第3および第8の配線パターン23A,23B,25A,29Bおよび電極パッド24,26,30を介して直列接続され、第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)31が形成される。また、第3および第4の磁気抵抗素子R3,R4は、第4ないし第7の配線パターン25B,27A,27B,29Aおよび電極パッド26,28,30を介して直列接続され、第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)32が形成される。第1の直列回路(ハーフブリッジ回路)31および第2の直列回路(ハーフブリッジ回路)32は、電極パッド30および電極パッド26を介して並列接続され、フルブリッジ回路33が形成される。   The first and second magnetoresistive elements R1, R2 are connected in series via the first, second, third and eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A, 29B and the electrode pads 24, 26, 30. A first series circuit (half-bridge circuit) 31 is formed. The third and fourth magnetoresistive elements R3, R4 are connected in series via the fourth to seventh wiring patterns 25B, 27A, 27B, 29A and the electrode pads 26, 28, 30 to form a second series. A circuit (half-bridge circuit) 32 is formed. The first series circuit (half-bridge circuit) 31 and the second series circuit (half-bridge circuit) 32 are connected in parallel via the electrode pad 30 and the electrode pad 26 to form a full bridge circuit 33.

電極パッド30と電極パッド26の間に電源電圧Vccを印加すると、電極パッド24からは、電極パッド30〜第8の配線パターン29B〜第1の磁気抵抗素子R1〜第1の配線パターン23A〜電極パッド24の経路に応じた第1のトータル抵抗値と、電極パッド24〜第2の配線パターン23B〜第2の磁気抵抗素子R2〜第3の配線パターン25A〜電極パッド26の経路に応じた第2のトータル抵抗値とによって、電源電圧Vccを分圧した出力電圧V10が取り出される。同様に、電極パッド28からは、電極パッド26〜第4の配線パターン25B〜第3の磁気抵抗素子R3〜第5の配線パターン27A〜電極パッド28の経路に応じた第3のトータル抵抗値と、電極パッド28〜第6の配線パターン27B〜第4の磁気抵抗素子R4〜第7の配線パターン29A〜電極パッド30の経路に応じた第4のトータル抵抗値とによって、電源電圧Vccを分圧した出力電圧V20が取り出される。   When the power supply voltage Vcc is applied between the electrode pad 30 and the electrode pad 26, the electrode pad 24 to the eighth wiring pattern 29B to the first magnetoresistive element R1 to the first wiring pattern 23A to the electrode are applied from the electrode pad 24. The first total resistance value corresponding to the path of the pad 24 and the first total resistance value corresponding to the path of the electrode pad 24 to the second wiring pattern 23B to the second magnetoresistive element R2 to the third wiring pattern 25A to the electrode pad 26. Based on the total resistance value of 2, an output voltage V10 obtained by dividing the power supply voltage Vcc is taken out. Similarly, from the electrode pad 28, the third total resistance value corresponding to the path from the electrode pad 26 to the fourth wiring pattern 25B to the third magnetoresistive element R3 to the fifth wiring pattern 27A to the electrode pad 28 is set. The power supply voltage Vcc is divided by the fourth total resistance value corresponding to the path from the electrode pad 28 to the sixth wiring pattern 27B to the fourth magnetoresistive element R4 to the seventh wiring pattern 29A to the electrode pad 30. The output voltage V20 is taken out.

次に、図5を用いて、磁気センサ21の、磁界の検出動作について説明する。   Next, the magnetic field detection operation of the magnetic sensor 21 will be described with reference to FIG.

磁気センサ21に、+(プラス)向きのY方向の磁界φを印加する。このとき、磁界φの強度が大きくなるにつれて、第1および第3の磁気抵抗素子R1,R3の抵抗値が減少するが、第2および第4の磁気抵抗素子R2,R4の抵抗値は殆ど変化しない。このため、+向きのY方向の磁界φの強度が大きくなるにつれて、第1の電極パッド24から取り出される出力電圧V10は減少し、第3の電極パッド28の出力電圧V20が増加する。また、+向きと180度方向が異なる、−(マイナス)向きのY方向の磁界φを印加した場合についても、+向きのY方向の磁界φと同様の出力特性となる。なお、第1ないし第4の磁気抵抗素子R1〜R4の抵抗値は、磁気センサ21にY方向の磁界φを印加しない場合(φ=0[mT])に、第1の電極パッド24からの出力電圧V10が第3の電極パッド28からの出力電圧V20よりも大きくなるように設定される。従って、Y方向の磁界φの強度が0[mT]付近では、第1の電極パッド24の出力電圧V10は第3の電極パッド28の出力電圧V20よりも大きくなる。Y方向の磁界φの強度が増加して±φ0[mT]に到達すると、第1の電極パッド24の出力電圧V10と第3の電極パッド28の出力電圧V20とがクロスし、さらに、増加して±φ0[mT]よりも大きくなると、第1の電極パッド24の出力電圧V10と第3の電極パッド28の出力電圧V20との大きさが逆転する。これに伴い、磁気センサ21は、磁界強度±φ0[mT]を磁気センサの動作点としてY方向の磁界φを検出する。   A magnetic field φ in the Y direction in the + (plus) direction is applied to the magnetic sensor 21. At this time, as the strength of the magnetic field φ increases, the resistance values of the first and third magnetoresistive elements R1, R3 decrease, but the resistance values of the second and fourth magnetoresistive elements R2, R4 almost change. do not do. Therefore, as the strength of the magnetic field φ in the Y direction in the + direction increases, the output voltage V10 extracted from the first electrode pad 24 decreases and the output voltage V20 of the third electrode pad 28 increases. In addition, when a magnetic field φ in the Y direction in the − (minus) direction, which is different from the + direction by 180 degrees, is applied, the output characteristics are the same as those in the magnetic field φ in the + direction Y direction. Note that the resistance values of the first to fourth magnetoresistive elements R1 to R4 are the values from the first electrode pad 24 when the magnetic field φ in the Y direction is not applied to the magnetic sensor 21 (φ = 0 [mT]). The output voltage V10 is set to be larger than the output voltage V20 from the third electrode pad 28. Therefore, when the intensity of the magnetic field φ in the Y direction is around 0 [mT], the output voltage V10 of the first electrode pad 24 is higher than the output voltage V20 of the third electrode pad 28. When the strength of the magnetic field φ in the Y direction increases to reach ± φ0 [mT], the output voltage V10 of the first electrode pad 24 and the output voltage V20 of the third electrode pad 28 cross and further increase. As a result, the magnitude of the output voltage V10 of the first electrode pad 24 and the output voltage V20 of the third electrode pad 28 are reversed. Accordingly, the magnetic sensor 21 detects the magnetic field φ in the Y direction using the magnetic field strength ± φ0 [mT] as the operating point of the magnetic sensor.

磁気センサ21を構成する第1ないし第4の磁気抵抗素子R1〜R4と電極パッド24,26,28,30とは、互いに分離して形成した第1ないし第8の配線パターン23A,23B,25A,25B,27A,27B,29A,29Bを介して電気的に接続される。このため、第1の実施の形態で説明した同じ理由によって、第1ないし第4のトータル抵抗値に対して寄与する第1ないし第8の配線パターン23A,23B,25A,25B,27A,27B,29A,29Bの抵抗値の割合がほぼ一定になる。この結果、磁気センサ21においても、第1の実施の形態における磁気センサ1と同様の作用効果を得ることができる。   The first to fourth magnetoresistive elements R1 to R4 and the electrode pads 24, 26, 28, 30 constituting the magnetic sensor 21 are separated from each other to form first to eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A. , 25B, 27A, 27B, 29A, and 29B. For this reason, for the same reason described in the first embodiment, the first to eighth wiring patterns 23A, 23B, 25A, 25B, 27A, 27B, which contribute to the first to fourth total resistance values. The ratio of the resistance values 29A and 29B is substantially constant. As a result, also in the magnetic sensor 21, the same effect as the magnetic sensor 1 in the first embodiment can be obtained.

なお、前記各実施の形態では、各配線パターンの抵抗値をできるだけ小さくすることにより、各経路に対応したトータル抵抗値に寄与する割合を小さくすることができるので、さらに出力電圧のばらつき幅を低減することができる。このため、抵抗値を小さくするために各配線パターンの線幅はできるだけ広い方が好ましく、線路長はできるだけ短い方が好ましい。   In each of the above embodiments, by reducing the resistance value of each wiring pattern as much as possible, the ratio of contribution to the total resistance value corresponding to each path can be reduced, thereby further reducing the variation width of the output voltage. can do. For this reason, in order to reduce the resistance value, the line width of each wiring pattern is preferably as wide as possible, and the line length is preferably as short as possible.

また、前記各実施の形態では、各配線パターンを略同じにパターニングしたが、各配線パターンの抵抗値が明確に推定でき、各経路に対応したトータル抵抗値に対して寄与する割合を推定できるならば、互いに異なる形状であってもよい。   In each of the above embodiments, each wiring pattern is patterned substantially the same. However, if the resistance value of each wiring pattern can be clearly estimated and the ratio of contribution to the total resistance value corresponding to each path can be estimated. For example, they may have different shapes.

また、前記各実施の形態では、Y方向の磁界φを検出した場合を例に挙げて説明したが、X方向の磁界を検出してもよい。また、磁気抵抗素子の抵抗値が最大に変化するX方向とY方向とが直交する場合を例示したが、必ずしも直交する必要はなく、異なる2方向であればよい。   In each of the above embodiments, the case where the magnetic field φ in the Y direction is detected has been described as an example. However, the magnetic field in the X direction may be detected. Moreover, although the case where the X direction where the resistance value of the magnetoresistive element changes to the maximum and the Y direction are orthogonal to each other is illustrated, it is not always necessary to be orthogonal, and two different directions may be used.

また、前記各実施の形態では、各磁気抵抗素子としてミアンダ状のものを例示したが、本発明はこれに限らず、例えば1本の線状パターンによって磁気抵抗素子を構成してもよい。   In each of the above-described embodiments, the meandering element is exemplified as each magnetoresistive element. However, the present invention is not limited to this, and the magnetoresistive element may be configured by, for example, one linear pattern.

1,21 磁気センサ
2,22 基板
3A,23A 第1の配線パターン
3B,23B 第2の配線パターン
4,6,8 電極パッド
5,7 配線パターン
9 直列回路(ハーフブリッジ回路)
24 第1の電極パッド
25A 第3の配線パターン
25B 第4の配線パターン
26 第2の電極パッド
27A 第5の配線パターン
27B 第6の配線パターン
28 第3の電極パッド
29A 第7の配線パターン
29B 第8の配線パターン
30 第4の電極パッド
31 第1の直列回路
32 第2の直列回路
33 フルブリッジ回路
R1 第1の磁気抵抗素子
R2 第2の磁気抵抗素子
R3 第3の磁気抵抗素子
R4 第4の磁気抵抗素子
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,21 Magnetic sensor 2,22 Board | substrate 3A, 23A 1st wiring pattern 3B, 23B 2nd wiring pattern 4, 6, 8 Electrode pad 5,7 Wiring pattern 9 Series circuit (half bridge circuit)
24 1st electrode pad 25A 3rd wiring pattern 25B 4th wiring pattern 26 2nd electrode pad 27A 5th wiring pattern 27B 6th wiring pattern 28 3rd electrode pad 29A 7th wiring pattern 29B 2nd 8 wiring pattern 30 4th electrode pad 31 1st series circuit 32 2nd series circuit 33 Full bridge circuit R1 1st magnetoresistive element R2 2nd magnetoresistive element R3 3rd magnetoresistive element R4 4th Magnetoresistive element

Claims (3)

第1の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第1の磁気抵抗素子と、
前記第1の方向とは異なる第2の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第2の磁気抵抗素子と、
電極パッドと、
該電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子を電気的に接続する第1の配線パターンと、
該第1の配線パターンと分離して形成され、前記電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子を電気的に接続する第2の配線パターンとを備え、
前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子とが直列接続された直列回路を少なくとも一つ有する磁気センサであって、
前記第1の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第1の配線パターンの抵抗値が加算され、
前記第2の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第2の配線パターンの抵抗値が加算されることを特徴とする磁気センサ。
A first magnetoresistive element whose resistance value changes to a maximum with respect to an applied magnetic field in a first direction;
A second magnetoresistive element whose resistance value changes to a maximum with respect to an applied magnetic field in a second direction different from the first direction;
An electrode pad;
A first wiring pattern for electrically connecting the electrode pad and the first magnetoresistive element;
A second wiring pattern formed separately from the first wiring pattern and electrically connecting the electrode pad and the second magnetoresistive element;
A magnetic sensor having at least one series circuit in which the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in series;
The resistance value of the first wiring pattern is added to the resistance value of the first magnetoresistive element;
The magnetic sensor according to claim 1, wherein a resistance value of the second wiring pattern is added to a resistance value of the second magnetoresistive element.
第1の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第1および第3の磁気抵抗素子と、
前記第1の方向と異なる第2の方向の印加磁界に対して抵抗値が最大に変化する第2および第4の磁気抵抗素子と、
第1ないし第4の電極パッドと、
該第1の電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第1の配線パターンと、
該第1の配線パターンと分離して形成され、前記第1の電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第2の配線パターンと、
前記第2の電極パッドと前記第2の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第3の配線パターンと、
該第3の配線パターンと分離して形成され、前記第2の電極パッドと前記第3の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第4の配線パターンと、
前記第3の電極パッドと前記第3の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第5の配線パターンと、
該第5の配線パターンと分離して形成され、前記第3の電極パッドと前記第4の磁気抵抗素子の一端を電気的に接続する第6の配線パターンと、
前記第4の電極パッドと前記第4の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第7の配線パターンと、
該第7の配線パターンと分離して形成され、前記第4の電極パッドと前記第1の磁気抵抗素子の他端を電気的に接続する第8の配線パターンとを備え、
前記第1の磁気抵抗素子と前記第2の磁気抵抗素子とが直列接続された第1の直列回路と、
前記第3の磁気抵抗素子と前記第4の磁気抵抗素子とが直列接続された第2の直列回路とを有する磁気センサであって、
前記第1の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第1の配線パターンおよび前記第8の配線パターンの各抵抗値が加算され、
前記第2の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第2の配線パターンおよび前記第3の配線パターンの各抵抗値が加算され、
前記第3の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第4の配線パターンおよび前記第5の配線パターンの各抵抗値が加算され、
前記第4の磁気抵抗素子の抵抗値に前記第6の配線パターンおよび前記第7の配線パターンの各抵抗値が加算されることを特徴とする磁気センサ。
First and third magnetoresistive elements whose resistance values change to a maximum with respect to the applied magnetic field in the first direction;
Second and fourth magnetoresistive elements whose resistance values change to the maximum with respect to an applied magnetic field in a second direction different from the first direction;
First to fourth electrode pads;
A first wiring pattern that electrically connects the first electrode pad and one end of the first magnetoresistive element;
A second wiring pattern formed separately from the first wiring pattern and electrically connecting one end of the first electrode pad and the second magnetoresistive element;
A third wiring pattern for electrically connecting the second electrode pad and the other end of the second magnetoresistive element;
A fourth wiring pattern formed separately from the third wiring pattern and electrically connecting one end of the second electrode pad and the third magnetoresistive element;
A fifth wiring pattern for electrically connecting the third electrode pad and the other end of the third magnetoresistive element;
A sixth wiring pattern formed separately from the fifth wiring pattern and electrically connecting one end of the third electrode pad and the fourth magnetoresistive element;
A seventh wiring pattern for electrically connecting the fourth electrode pad and the other end of the fourth magnetoresistive element;
An eighth wiring pattern formed separately from the seventh wiring pattern and electrically connecting the fourth electrode pad and the other end of the first magnetoresistive element;
A first series circuit in which the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in series;
A magnetic sensor having a second series circuit in which the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are connected in series;
Each resistance value of the first wiring pattern and the eighth wiring pattern is added to the resistance value of the first magnetoresistive element,
Each resistance value of the second wiring pattern and the third wiring pattern is added to the resistance value of the second magnetoresistive element,
The resistance values of the fourth wiring pattern and the fifth wiring pattern are added to the resistance value of the third magnetoresistive element,
The magnetic sensor according to claim 6, wherein each resistance value of the sixth wiring pattern and the seventh wiring pattern is added to a resistance value of the fourth magnetoresistive element.
前記分離して形成された配線パターンは、略同じ形状に形成してなる請求項1または2に記載の磁気センサ。   The magnetic sensor according to claim 1, wherein the wiring patterns formed separately are formed in substantially the same shape.
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