JP2018535391A - 磁気イメージセンサー - Google Patents

Abstract

本願は磁気イメージセンサーを提供する。磁気イメージセンサーは、走査方向に沿って配列され、検出対象範囲内の磁気信号変化を検出するための磁気センシング抵抗（１）と、磁気センシング抵抗（１）に接続され、抵抗値を調節可能な抵抗である配置抵抗（２）と、磁気センシング抵抗（１）に接続され、磁気センシング抵抗（１）が検出した信号の出力制御を行う駆動回路（３）と、を含む。本願によると、既存技術において磁気抵抗の偏差によって磁気イメージセンサーのノイズ信号が大きい問題を解決できる。

Description

本願は、センサー分野に関し、特に、磁気イメージセンサーに関する。

紙幣、小切手、有価証券等の媒体に特定の磁気情報を作成することは現代偽造防止技術の重要な手段の一つになっていて、作成技術の発展に伴って、磁気情報偽造防止技術の応用も絶えず強化され、例えば多くの国家の紙幣（例えば、人民元、ドル、ユーロ等）の内部にはいずれも豊かな内容の磁気情報が含まれている。一方、紙幣、小切手、有価証券等の媒体上の特定の磁気情報の識別も不可欠な偽造防止検出手段である。

上記検出を行うため、関連技術において、読み取り識別範囲全体に小型の磁気ヘッドを連続して配列して、小型磁気ヘッドのリニアアレイを形成して、読み取り範囲全体の磁気情報を読み取って識別する磁気イメージセンサーを開示された。しかし、一つの磁気ヘッドの体積が大きく、各磁気ヘッド上の読み取り識別範囲が磁気ヘッド範囲中の小さな部分のみを占めるので、磁気ヘッド間の大きい範囲は磁気ヘッドの有効読み取り範囲外になり、つまり、磁気ヘッド間の領域は読み取りできず、このような磁気イメージセンサーを使用する場合、磁気ヘッド間の隙間に位置する磁気情報は失ってしまう。

既存技術において、内部ブラケットの上面に内部ブラケットの長辺方向に直線状に設置された複数の凹部を有する磁気検出装置が更に開示された。各凹部に磁気抵抗素子を収容し、読み取り識別範囲内で磁気抵抗素子をリニアアレイ状に配列して、読み取り範囲内の磁気情報を読み取って識別する。当該技術において、磁気ヘッドの替わりに磁気抵抗素子を用いて、磁気抵抗素子間の隙間を大幅に減少し、磁気センサー装置全体の小型化を実現したが、磁気抵抗素子の線形サイズが大きいので、当該サイズ範囲内の磁気情報を詳しく区画することができなく、読み取った媒体上の磁気情報が非常にぼんやりしていて、磁気情報の詳細を区別できないので、磁気情報領域の最も微細な特徴を判別しようとする場合、このような磁気検出装置では実現できない。

既存技術においてさらに磁気センサー装置が開示され、磁気センシング素子は、筐体の一側の平面側壁の端部で読み取り範囲の方向に沿って配列された媒体の磁性特徴を読み取る行列状磁気センシング素子であって、磁気センシング素子は点状又はベルト状であって、当該技術において、印刷焼結工程によって製造された磁気センシング素子は、解像度が５０ＤＰＩ以上に達して、磁気情報の解像力問題は解決できるが、このような印刷焼結工程で得た磁気センシング素子の場合偏差が非常に大きく、通常２０％程度に達し、抵抗修正の方法で磁気抵抗の偏差を減少しても、偏差は３％〜５％程度に達し、５Vの共通電極電圧を使用する場合、少なくとも１５０mV級の電圧偏差が発生する。一方、実際に検出できる磁気信号電圧は通常１０mV数量級であって、つまり、実際の磁気抵抗の偏差による信号差異（ノイズ信号）は有効信号よりはるかに大きく、これにより信号に大きい問題をもたらしていて、通常の場合ノイズ信号から有効信号を正確に分離することが困難である。

既存技術において磁気抵抗の偏差によって磁気イメージセンサーのノイズ信号が大きい問題について、未だに有効な解決案を提示していない。

本願は、既存技術において磁気抵抗の偏差によって磁気イメージセンサーのノイズ信号が大きい問題を解決できる磁気イメージセンサーを提供することをその目的とする。

上記目的を実現するため、本願は磁気イメージセンサーを提供する。該磁気イメージセンサーは、走査方向に沿って配列されて、検出対象範囲内の磁気信号変化を検出するための磁気センシング抵抗と、磁気センシング抵抗に接続され、抵抗値を調節可能な抵抗である配置抵抗と、磁気センシング抵抗に接続され、磁気センシング抵抗が検出した信号の出力制御を行う駆動回路と、を含む。

また、配置抵抗が磁気センシング抵抗に一対一対応して接続されることができる。

また、配置抵抗の抵抗値が、対応する磁気センシング抵抗の抵抗値に一致するように調節されることができる。

また、配置抵抗は、厚膜印刷工程で製造された抵抗であることができる。

また、磁気イメージセンサーは、配置抵抗が設けられる配置抵抗基板と、磁気センシング抵抗と駆動回路が設けられる装着基板と、配置抵抗基板と装着基板が設けられる接続基板と、をさらに含むことができる。

また、配置抵抗基板は、セラミック材料からなる基板であって、配置抵抗上に保護膜が設けられることができる。

また、装着基板上に接続パッドが設けられ、配置抵抗は共通電極と、接続パッド上で接続配線を介して磁気センシング抵抗に一対一対応して接続される個別電極と、を含むことができる。

また、配置抵抗は複数の配置抵抗である。共通電極は複数の共通電極で、複数の共通電極それぞれを複数の配置抵抗中の二つの配置抵抗が共有し、又は、複数の配置抵抗中の隣接する二つの配置抵抗間に独立電極が設けられていて、各配置抵抗にいずれも単独の共通電極ブランチが設けられていることができる。

また、磁気センシング抵抗は半導体ウェーハ上に真空コーティングして製造されたトンネル構造の磁気抵抗体であって、磁気抵抗体の両端に両端を接続するための第１パッドと第２パッドが設けられていることができる。

また、駆動回路は、シフトレジスタ回路と、オンされて磁気センシング抵抗が検出した信号を受信するためのスイッチ回路と、を含み、磁気イメージセンサーは、駆動回路から出力されたシリアルＳＩＧ信号を受信してシリアルＳＩＧ信号に増幅処理を行う信号増幅回路をさらに含むことができる。

本願によると、走査方向に沿って配列されて、検出対象範囲内の磁気信号変化を検出するための磁気センシング抵抗と、磁気センシング抵抗に接続され、抵抗値を調節可能な抵抗である配置抵抗と、磁気センシング抵抗に接続され、磁気センシング抵抗が検出した信号の出力制御を行う駆動回路とを含む磁気イメージセンサーを用いることで、抵抗値を調節可能な配置抵抗を設けて磁気センシング抵抗に接続して、既存技術において磁気抵抗の偏差によって磁気イメージセンサーのノイズ信号が大きい問題を解決し、磁気イメージセンサーのノイズ信号を低減させる効果を実現できる。

本願の一部を構成する図面は本発明を一層理解させるためのもので、本発明に示す実施例及びその説明は本発明を解釈するもので、本発明を限定するものではない。
本願の実施例における磁気イメージセンサーの断面を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの内部俯瞰図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの全体構造を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの一部ユニットの構造の拡大図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーのセラミック基板の一部構造の拡大図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーのセラミック基板の他の一部構造の拡大図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの磁気信号センシング画素の構造を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの駆動回路構造を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの駆動回路の多段階接続の回路構造を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーの回路構造を示す図である。 本願の実施例における磁気イメージセンサーのシーケンス図である。 本願の実施例における抵抗修正時の基板状態及び抵抗修正原理を示す図である。

尚、矛盾しない限り、本願中の実施例及び実施例中の特徴を互いに組み合せすることができる。以下、図面を参照しつつ実施例を結合して本願を詳しく説明する。

当業者が本願の技術案を一層理解するように、以下、本願の実施例中の図面を結合して、本願の実施例中の技術案を明確且つ完全に説明するが、ここで説明する実施例が本願の実施例の全部ではなく一部であることはいうまでもない。本願の実施例に基づいて、当業者が創造性のある行為を必要とせずに得られる他の実施例は全て本願の保護範囲に含まれる。

尚、本願の明細書及び特許請求の範囲と図面に用いられた「第１」、「第２」等の用語は類似する対象を区別するためのもので、特定の順又は前後順を限定するものではない。ここで説明する本願の実施例を図面に示す又は説明した順と異なる順でも実現できるように、このように使用される数値は適切な状況において交換可能である。そして、「含む」、「有する」及びそれらの変形用語は、非排他的に含むことをカバーするもので、例えば、一連のステップ又はユニットを含むプロセス、方法、システム、製品又は機器が明確に例示したステップ又はユニットに限定されず、明確に例示していない又はこれらのプロセス、方法、製品又は機器固有の他のステップ又はユニットを含むことを表す。

図１は本願の実施例における磁気イメージセンサーの断面構造を示す図で、図２は本願の実施例における磁気イメージセンサーの内部俯瞰図である。

図１示すように、磁気イメージセンサーは、磁気センシング抵抗１と、配置抵抗２と、駆動回路３と、を含み、磁気センシング抵抗１は走査方向に沿って配列されて、検出範囲内の磁気信号の変化を検出し、磁気センシング抵抗１は一つ又は複数の磁気センシング抵抗１であることができ、また、磁気センシング抵抗１は複数の磁気センシング抵抗１であることができ、また、複数の磁気センシング抵抗１が走査方向に沿って直線状に配列され、本願の実施例の磁気センシング抵抗１は半導体工程で製造されたトンネル型磁気センシング抵抗（ＴＭＲ）であることができ、配置抵抗２は抵抗値を調節可能な抵抗であって、磁気センシング抵抗１とペアをなして使用されることができ、配置抵抗２は一つ又は複数の配置抵抗２であることができ、複数の配置抵抗２が直線状に配列されることができ、また複数の配置抵抗２が複数の磁気センシング抵抗１に一対一対応して接続され、駆動回路３は前記磁気センシング抵抗１が検出した信号の出力制御を行い、磁気センシング抵抗１が検出した磁場信号の伝送と信号の出力の制御を含む。また、本願の実施例中の各配置抵抗２は１段階又は複数段階の抵抗体を含むことができる。駆動回路３も複数であることができ、複数の駆動回路３中のそれぞれの駆動回路３は、複数の磁気センシング画素を制御し、複数の駆動回路３は順に接続されて配列され、検出範囲全体の磁気センシング画素の信号の出力制御を行う。

磁気イメージセンサーはさらに信号増幅回路４を含み、信号増幅回路４は、磁気センシング抵抗１と配置抵抗２によって変換した電圧信号等の検出した磁気信号に増幅処理を行う。

磁気イメージセンサーはさらに磁鉄５を含み、該磁鉄５は磁気イメージセンサーの内部に設けられ、ＳとＮが磁鉄の両極であって、縦方向の磁場を発生する磁鉄であって、走査方向に沿って配列され、磁気センシング抵抗１の下方に設けられ、磁鉄５の中央線が磁気センシング抵抗１に対応することができる。

本願の実施例の磁気イメージセンサーにおいて、配置抵抗２は配置抵抗基板２０上に設けられることができ、配置抵抗基板２０上に配置抵抗２を形成して、配置抵抗２上にさらに保護膜２３を設けることができ、磁気センシング抵抗１と駆動回路３は装着基板３０上に設けられることができ、配置抵抗基板２０と装着基板３０はいずれも接続基板１０上に設けられ、接続基板１０は非磁性基板で、装着基板３０と配置抵抗基板２０が搭載され、磁気センシング抵抗１と駆動回路３は接続配線３１を介して基板に接続され、接続配線３１は半導体工程でよく使用される圧力溶接工程によって接続するゴールドワイヤー又はアルミワイヤーであって、装着基板３０と配置抵抗基板２０の電気的接続に用いられ、磁気イメージセンサーにはさらに保護層３２が設けられることができ、接続配線３１によって電気的接続を完成した後、該保護層３２を形成して、磁気信号センシング抵抗１、駆動回路３及び接続配線３１を保護する。

磁鉄５と上述した基板は筐体６に設けられることができ、筐体６は磁鉄及各種の基板を収容し、筐体６に磁気センシング抵抗１と配置抵抗２と駆動回路３を保護するカバー７が設けられて、検出対象物（例えば紙幣等）がカバー７の上面を通過する時、検出対象物上の磁気信号を磁気センシング画素によって検出して対応する信号を出力する。

本願の実施例で提供する磁気イメージセンサーによると、抵抗値を調節可能な配置抵抗であるので、磁気イメージセンサー自体のノイズを低減させることができ、信号読み取りの正確性を向上させることができる。

図２はカバー７を装着していない磁気イメージセンサーの内部構造を示す俯瞰図で、明確に示すため、該図において磁気イメージセンサーの主要な部品のみを示し、磁気イメージセンサーは筐体６と、その中に装着された配置抵抗基板２０、配置抵抗２、装着基板３０、磁気センシング抵抗１、駆動回路３を含む。磁気センシング抵抗１、配置抵抗２及び駆動回路３はいずれも複数で構成され、且つそれぞれ走査方向に沿って直線状に配列される。

図３は本願の実施例における磁気イメージセンサーの全体構造を示す図で、その一側に断面図を示し、検出位置８は磁気イメージセンサーの信号検出位置で、検出位置８は磁気信号センシング抵抗１に対応するカバー７外面付近の位置である。検出対象物９は紙幣等の媒体であることができ、検出対象物９上に図形９１を有し、該図形９１は検出対象物９上の磁気情報付きの図形である。検出対象物９は矢印方向で移動し、磁気イメージセンサーの検出位置８を経過し、検出対象物９上の磁気情報付きの図形９１の磁気信号によって対応する領域の磁気センシング抵抗１の抵抗値が変化し、磁気センシング抵抗１の抵抗値の変化が内部の回路によって電圧信号に変換される。検出対象物９上の磁気情報がない領域が検出位置８を通過する時、磁気センシング抵抗１の抵抗値は変化しなく、これにより、磁気センシング抵抗１の抵抗値の変化状況に応じて、検出対象物上の磁気画像を検出することができ、磁気イメージセンサーは駆動回路３の制御で毎回に１行の信号を検出し、検出対象物が連続して移動することで、磁気イメージセンサーは検出対象物全体上の画面全体の磁気画像情報を連続して読み取る。

図４は基板を組み立てした一部ユニットを拡大した図で、配置抵抗基板２０上に配置抵抗２以外に、配置抵抗２の共通電極２１と配置抵抗２の個別電極２２を含む配置抵抗２の電極も設けられ、個別電極２２は接続配線３１を介して装着基板３０上の接続パッド３０１上で磁気センシング抵抗１と一対一対応して接続され、共通電極２１はある箇所で装着基板３０に接続されることができ（図に示していない）、外部から単独に共通電極２１へ電圧信号を提供することもできる。

図５は配置抵抗基板２０の一部を拡大した図である。配置抵抗基板２０はセラミック材料からなる基板で、２１ａは共通電極２１と各抵抗を互いに接続するブランチ部分で、２２ａは個別抵抗２２の接続配線３１を溶接するための部分であって、保護膜２３は配置抵抗２及び対応する電極の保護層である。本願の実施例の磁気イメージセンサーによると、５０ＤＰＩの磁気画像読み取りを実現でき、利用される磁気センシング抵抗１及びそれに対応する配置抵抗２の配列密度は０．５ｍｍである。

配置抵抗２は印刷方式で形成された連続抵抗体であることができ、本願の実施例の配置抵抗２は厚膜印刷工程で製造された配置抵抗であることができ、該配置抵抗の製造フローは以下のとおりである：
（１）配置抵抗基板２０上に印刷導体ペースト（本願の実施例において金導体ペーストを使用する）を印刷し、高温で焼結して、導体金の成分を還元し、
（２）テンプレートエッチングによって、共通電極２１と個別電極２２を形成し、
（３）予定の位置（所定の位置）に抵抗ペーストを印刷し、高温で焼結して抵抗２２を形成し、
（４）必要な領域にガラスペーストを印刷し、高温で焼結して抵抗と電極の保護層を形成する。

本願の実施例において、抵抗体は印刷方式で形成される連続抵抗体で、抵抗体の下に対応する電極が設けられ、電極の位置によって抵抗体の位置が決められ、同時に、一つの抵抗は個別抵抗の両側から共通電極２１までの両部分によって共に構成される。

図６は本願の実施例の他の配置抵抗構造を示し、その基本的な構造は図５に示す実施例に類似し、だた、隣接する抵抗間に独立電極２４を設けている。上述した構造において、各共通電極２１のブランチ２１ａをいずれも隣接する二つの抵抗が共有するが、当該構造において、二つの抵抗間に独立電極２４が設けられ、各抵抗はいずれも単独の共通電極２１のブランチ２１ａを有し、このような構造によると、抵抗修正中の隣接する抵抗に対する影響を低減できる。

図７は本願の実施例で使用した磁気センシング抵抗の構造を示す図で、該図に複数の磁気センシング抵抗１が連続して配列された構造を示す。該実施例において、磁気センシング抵抗１として半導体ウェーハ上に真空コーティングによって製造されたトンネル構造の磁気抵抗体（ＴＭＲ）１００を利用し、磁気抵抗体１００は、磁場環境で磁場の大きさや方向の変化によってその抵抗値も変化する。磁気抵抗体１００の両端に、磁気抵抗体の両端を接続するためのパッド１０１、１０２を設けて、抵抗体と外部との電気的接続を実現する。

本願の実施例で使用する磁気センシング抵抗を、磁場環境中の抵抗値と磁場との変化関係曲線で記述することができ、Ｘ軸が磁場の方向や強度を示し、Ｙ軸が抵抗の抵抗値のサイズを示すことができる。

図８は本願の実施例で使用する駆動回路３の構造を示す図で、駆動回路３はバー状構造を有し、上部の３０２は受信端子で、磁気センシング抵抗上の磁気センシング信号を内部に伝送し、一つ端子に一つの磁気センシング抵抗１が接続され、下部の制御端子は回路の制御及び信号の出力に用いられる。当該駆動回路３の構造は、長さが１２ｍｍで、幅が１ｍｍで、上部の受信端子が合計２４個で、同時に２４個の磁気センシング抵抗１が接続されることができ、走査中に、磁気センシング抵抗１の信号はこれらの端子を介して駆動回路３に伝送される。下部の制御端子は作動電源を提供する以外、少なくとも駆動信号入力端子ＳＩ、駆動信号出力端子ＳＯ、クロック信号ＣＬＫ及び出力信号ＳＩＧ等を含む。

図９は本願の実施例の駆動回路の多段階接続の回路構造を示す図で、行駆動信号ＳＩは端部の駆動回路３上のＳＩ端から入力され、クロック信号ＣＬＫの作用で、駆動回路３の内部で順に後ろへ伝送され、内部の一つの受信端子の内部スイッチを開けるたびに、対応する磁気センシング抵抗１上の信号をＳＩＧ信号線に伝送し、駆動回路３上の最後のスイッチを経て、該駆動回路３の出力駆動信号ＳＯとして外部に出力され、同時に、全ての駆動回路３に伝送されるまで、次の駆動回路３のＳＩ端に入力されて継続して在一つの駆動回路３の内部で後ろへ伝送され、駆動回路３に接続された全ての磁気センシング抵抗１上の信号を順にＳＩＧ信号線に伝送して、完全な１行の走査データを形成する。

図１０は本願の実施例の磁気イメージセンサーの電気原理を示す図で、配置抵抗２の上端は共通電極２１で、電源ＶＤＤに接続され、下部の個別電極は磁気センシング抵抗１に一対一対応して接続され、磁気センシング抵抗１の下端は共通電極２１で、ＧＮＤに接続され、磁気センシング抵抗１と配置抵抗２との間から信号収集端を引き出して駆動回路３の受信端子に接続する。

駆動回路３は、３ａのシフトレジスタ回路と、３ｂのスイッチ回路との二つの部分の機能を有する。駆動信号ＳＩは行駆動パルス信号で、クロックの作用で、スイッチ回路３ｂ中のスイッチを順にオンして、磁気センシング抵抗１が検出した信号を駆動回路３に入力し、駆動回路３は収集した信号をシリアルのＳＩＧ信号に変換して外部へ出力し、後段階の増幅回路に出力して信号の増幅を行う。

図１１は本願の実施例の磁気イメージセンサーのシーケンス図である。上述のように、ＳＩ信号は走査時の行駆動パルス信号で、１パルスで１行の走査を完成し、ＶｏｕｔはＳＩＧ信号の増幅回路による増幅後の出力信号であって、駆動回路３の内部のリセット等の機能が一定の時間を占めて、出力信号が通常、ＳＩ信号より幾つかのクロック周期だけ遅くなり、走査環境中の磁場の強度や方向に応じて、磁気センシング抵抗１の抵抗値は高まったり低下したりすることがあるので、出力される信号は基準電位より高くなることがあれば、基準電位以下になることもある。

本願の実施例の磁気イメージセンサーは、１９２ｍｍ幅を走査できる磁気イメージセンサーで、内部に３８４個の磁気センシング抵抗があって、各磁気センシング抵抗の配列周期は０．５ｍｍで、５０ＤＰＩの走査解像度を形成する。同時に、３８４個の配置抵抗２と磁気センシング抵抗が一対一対応して設置され、各駆動回路３は２４個の磁気センシング抵抗１を制御することができ、合計で１６個の駆動回路３で３８４個の磁気センシング抵抗１を駆動する。

本願の実施例の回路構造において、磁気センシング抵抗１（抵抗値をＲｍで示す）と配置抵抗２（抵抗値をＲｔで示す）は、電源ＶＤＤと接地ＧＮＤとの間に直列に接続され、外部磁場がない場合、二つの抵抗間の電位は、
ＶＲＥＦ０＝［Ｒｍ／（Ｒｍ＋Ｒｔ）］＊ＶＤＤ （１）
であって、ＶＲＥＦ０は磁場がない場合の各磁気センシング抵抗の電位（即ち、各画素の基準電位）で、外部磁場がある場合、Ｒｍは外部磁場の変化に伴って抵抗値が変化して、電圧信号の変化Ｖｓｉｇが発生され、当該電圧信号はＶＲＥＦ０上に重ね合わされ、走査中に、駆動回路３が二つの抵抗間から収集した信号は当該二つの電圧の重畳信号で、即ち、駆動回路３が出力するシリアル信号ＳＩＧはＶＲＥＦ０＋Ｖｓｉｇである。

駆動回路３から出力されたシリアル信号ＳＩＧが増幅回路を通過した後、増幅回路の増幅倍数がＮで、増幅回路の基準電位がＶＲＥＦであると、増幅回路から出力された信号は、
Ｖｏｕｔ＝［（ＶＲＥＦ０−ＶＲＥＦ）＋Ｖｓｉｇ］＊Ｎ （２）
であって、Ｖｓｉｇが正であることがあれば負であることもあるので、出力信号が負値にならないように、通常、ＶＲＥＦ０−ＶＲＥＦの差はＶｓｉｇの最大絶対値より大きい。

実際製造中に、ＲｍとＲｔにいずれも一定の偏差があって、このような偏差は通常１０％乃至２０％の間であるので、各抵抗対間のＶＲＥＦ０も大きい偏差が存在し、これにより出力信号Ｖｏｕｔにおいて各信号間の基準電位の偏差によって信号歪みが発生する。各画素間の基準電位の偏差を無くすため、本願の実施例において配置抵抗２に抵抗修正を行う方法を用いる。配置抵抗２は酸化ルテニウムを主要成分とする抵抗ペーストを焼結して製造され、抵抗体へ一定パワーのパルス電圧を印加して衝撃することで、抵抗値を低減させる（単に抵抗修正と称する）ことができる。

図１２は本願の実施例の抵抗修正時の基板状態及び抵抗修正原理を示す図で、抵抗修正時に、配置抵抗基板２０と装着基板３０との間は接続配線３１によって接続されていなく、配置抵抗基板２０上の各配置抵抗２の上端は共通電極２１によって接続され、下端の個別抵抗２２（２２ａ）はいずれも分離されていて、つまり、各配置抵抗２はいずれも独立し、装着基板３０上の磁気センシング抵抗１は接続配線３１によって装着基板３０上のパッド３０１、３０２にそれぞれ接続され、一方、３０１と３０２も独立したものであるので、この時、磁気センシング抵抗１も独立したもので、本願の実施例において３８４個の磁気センシング抵抗１（磁気センシング画素とも呼ばれる）と３８４個の配置抵抗２を使用したので、第ｎ個の磁気センシング画素の抵抗値Ｒｍｎに対応する配置抵抗２の抵抗値はＲｔｎ（ｎ＝１〜３８４）である。

本願の実施例において、抵抗値のバランスをとる抵抗修正方法で各画素間の基準信号偏差を減少し、具体的には、全ての配置抵抗２のＲｔｎ抵抗値をそれに対応する磁気センシング抵抗１の抵抗値Ｒｍｎに一致するように調節する。本願の実施例において、磁気センシング抵抗１の設計目標値は５ＫΩで、実際に真空コーティング工程によって製造された磁気センシング抵抗１の最大偏差２０％で計算すると、実際の抵抗値は４ＫΩ〜６ＫΩ間である。一方、配置抵抗２が厚膜抵抗ペースト印刷焼結によって製造され、最大偏差は１５％程度で、配置抵抗２の設計抵抗値を８ＫΩとすると、実際の抵抗の抵抗値範囲は６．８ＫΩ〜９．２ＫΩで、Ｒｔの抵抗修正によっては抵抗値を低下させるしかできないので、Ｒｔの実際の抵抗値はＲｍの実際の抵抗値より高くなる。

厚膜抵抗に抵抗修正を行うことは厚膜抵抗工程中によく応用される方法であるが、通常は、一つの目標抵抗値を設定してから、全ての抵抗を当該抵抗値に統一に抵抗修正し、例えば、厚膜抵抗の実際の抵抗値範囲が６．８ＫΩ〜９．２ＫΩである場合を例にすると、目標抵抗値を５ＫΩに設定すると、全ての抵抗の抵抗値を全部５ＫΩ付近に抵抗修正する。

本願の実施例で使用する抵抗修正方法は、Ｒｔの抵抗値をＲｍに一致するように調節する方法であるので、各Ｒｔｎの目標抵抗値はそれに対応するＲｍｎの抵抗値である。実際の抵抗修正プロセスは２種類の方法があって、その一つは、毎回に磁気センシング抵抗１の抵抗値Ｒｍｎを測定して、それを目標抵抗値とし、その後、それに対応する配置抵抗２に抵抗修正を行って、Ｒｔｎ＝Ｒｍｎにする（今の工程レベルによると、抵抗修正の精度は１％未満の偏差に達する）。他の一つは、全ての磁気センシング抵抗１の抵抗値（Ｒｍ１〜Ｒｍ３８４）を測定し、機器内部のメモリに記憶し、それぞれ各配置抵抗２（Ｒｔ１〜Ｒｔ３８４）の目標値とし、その後、各配置抵抗２に逐一抵抗修正を行う。

抵抗修正時に、プローブによって保護膜２３、２２ａ及び３０１、３０２に接触し、まず３０１と３０２との間の抵抗Ｒｍｎを測定し、抵抗値を機器内部に対応する配置抵抗２の目標値として記憶し、その後、２３と２２ａとの間の抵抗を測定し（抵抗修正する前の初期値）、初期値と目標値とを比較し、両方の偏差に基づいて、該配置抵抗２の抵抗値が低下するように、２３と２２ａとの間に一定の電圧パルス抵抗修正を印加し、その後、２３と２２ａとの間の抵抗値を測定して、目標値と比較し、新しい偏差に基づいて該抵抗に再び抵抗修正を行い、２３と２２ａとの間の抵抗値が目標値に合致するまで、重複してから、次の抵抗の抵抗修正を行う。

磁気センシング抵抗１の抵抗値が大きい時も小さい時も、抵抗修正を経た後の配置抵抗２はいずれもそれに対応する磁気センシング抵抗１の抵抗値に一致し、式（１）から、Ｒｔ=Ｒｍである場合、
ＶＲＥＦ０ ＝ ＶＤＤ／２ （３）
であることが分かり、つまり、Ｒｍの元の抵抗値がどのレベルであっても、抵抗修正によってＲｔの抵抗値を合致するように調節すると、全ての画素の信号の基準電位は完全に一致し、且つ電源電圧の半分になる。

そして、必要に応じて、Ｒｔの抵抗修正によって信号の基準電位の高さを調節することもでき、Ｒｔの抵抗修正を行う目標値はＲｍの値自体ではなく、相関係数ｋが付加されたものであることもでき、即ち、Ｒｔ＝ｋＲｍであることができ、係数ｋを調節することで、ＶＲＥＦ０の高さを調節することができ、例えば、
ｋ＝０．５である場合、ＶＲＥＦ０＝（２／３）＊ＶＤＤで、
ｋ＝２である場合、ＶＲＥＦ０＝（１／３）＊ＶＤＤである。

抵抗修正を終了した後、接続配線３１によって配置抵抗基板２０の２２ａと装着基板３０の３０１とを接続して、二つの基板間の電気的接続を実現し、接続した後、保護層３２によって接続配線とベアチップとをパッケージングして保護する。

該実施例のイメージセンサーは、抵抗値のバランスをとる信号検出方法を用いて、磁気信号の画像解像度を保証しつつ、製品自体のノイズを大幅に低減し、信号の読み取りの正確性を向上させることができる。

以上は、本願の好適な実施例に過ぎず、本発明を限定するものではない。当業者であれば本願に様々な修正や変形が可能である。本願の精神や原則内での全ての修正、置換、改良などは本願の保護範囲内に含まれる。

Claims (10)

1. 走査方向に沿って配列され、検出対象範囲内の磁気信号変化を検出するための磁気センシング抵抗（１）と、
   前記磁気センシング抵抗（１）に接続され、抵抗値を調節可能な抵抗である配置抵抗（２）と、
   前記磁気センシング抵抗（１）に接続され、前記磁気センシング抵抗（１）が検出した信号の出力制御を行う駆動回路（３）と、を含む磁気イメージセンサー。
2. 前記配置抵抗（２）が前記磁気センシング抵抗（１）に一対一対応して接続される請求項１に記載の磁気イメージセンサー。
3. 前記配置抵抗（２）の抵抗値が、対応する前記磁気センシング抵抗（１）の抵抗値に一致するように調節される請求項２に記載の磁気イメージセンサー。
4. 前記配置抵抗（２）が、厚膜印刷工程によって製造された抵抗である請求項１に記載の磁気イメージセンサー。
5. 前記配置抵抗（２）が設けられる配置抵抗基板（２０）と、
   前記磁気センシング抵抗（１）と前記駆動回路（３）が設けられる装着基板（３０）と、
   前記配置抵抗基板（２０）と前記装着基板（３０）が設けられる接続基板（１０）と、をさらに含む請求項１に記載の磁気イメージセンサー。
6. 前記配置抵抗基板（２０）はセラミック材料からなる基板で、前記配置抵抗（２）上に保護膜（２３）が設けられる請求項５に記載の磁気イメージセンサー。
7. 前記装着基板（３０）上に接続パッド（３０１）が設けられ、
   前記配置抵抗（２）が、
   共通電極（２１）と、
   接続配線（３１）によって前記接続パッド（３０１）上で前記磁気センシング抵抗（１）に一対一対応して接続される個別電極（２２）と、を含む請求項５に記載の磁気イメージセンサー。
8. 前記配置抵抗（２）は複数の配置抵抗（２）であって、
   前記共通電極（２１）は複数の共通電極（２１）であって、前記複数の共通電極（２１）中の各共通電極（２１）を前記複数の配置抵抗（２）中の二つの配置抵抗（２）が共有し、
   又は、
   前記複数の配置抵抗（２）において隣接する二つの配置抵抗（２）間に独立電極（２４）が設けられ、各配置抵抗にいずれも単独の共通電極ブランチ（２１ａ）が設けられる請求項７に記載の磁気イメージセンサー。
9. 前記磁気センシング抵抗（１）は、半導体ウェーハ上に真空コーティングして製造されたトンネル構造の磁気抵抗体（１００）であって、前記磁気抵抗体（１００）の両端に前記両端を接続するための第１パッド（１０１）と第２パッド（１０２）が設けられる請求項１に記載の磁気イメージセンサー。
10. 前記駆動回路（３）が、
    シフトレジスタ回路（３ａ）と、
    オンされて前記磁気センシング抵抗（１）が検出した信号を受信するためのスイッチ回路（３ｂ）と、を含み、
    前記磁気イメージセンサが、
    前記駆動回路（３）から出力されたシリアルＳＩＧ信号を受信して、前記シリアルＳＩＧ信号に増幅処理を行う信号増幅回路（４）をさらに含む請求項１に記載の磁気イメージセンサー。

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