JP2019021840A - Magnetic sensor - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気センサに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor.
磁気センサの構成を開示した先行文献として、特開2013−44641号公報(特許文献1)がある。特許文献1に記載された磁気センサは、センサ回路部を備える。センサ回路部は、第1の直列回路と第2の直列回路とを備える。第1の直列回路においては、第1の磁気抵抗素子と第3の磁気抵抗素子とが直列接続されている。第2の直列回路においては、第2の磁気抵抗素子と第4の磁気抵抗素子とが直列接続されている。センサ回路部は、第1の直列回路と第2の直列回路とが並列接続されたブリッジ回路によって構成されている。 As a prior document disclosing the configuration of the magnetic sensor, there is JP 2013-44641 A (Patent Document 1). The magnetic sensor described in Patent Document 1 includes a sensor circuit unit. The sensor circuit unit includes a first series circuit and a second series circuit. In the first series circuit, the first magnetoresistive element and the third magnetoresistive element are connected in series. In the second series circuit, the second magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are connected in series. The sensor circuit unit is configured by a bridge circuit in which a first series circuit and a second series circuit are connected in parallel.
第1の磁気抵抗素子、第2の磁気抵抗素子、第3の磁気抵抗素子および第4の磁気抵抗素子の各々の表面は、絶縁層によって覆われている。第3の磁気抵抗素子および第4の磁気抵抗素子の各々の表面上には、絶縁層を挟んで、磁性材料からなる磁性体層が形成されている。 The surfaces of the first magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, the third magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element are covered with an insulating layer. On each surface of the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element, a magnetic layer made of a magnetic material is formed with an insulating layer interposed therebetween.
絶縁層の熱膨張係数と磁性体層の熱膨張係数との違いによって、絶縁層と磁性体層との間に応力が発生する場合がある。この応力が磁気抵抗素子に負荷された場合、磁気抵抗素子の磁歪により磁気センサの磁気特性が変化する。また、磁気センサの周囲の温度変化によって、磁気抵抗素子に負荷される応力値が変化することにより、磁気センサの温度特性が劣化し、磁気センサの信頼性が低下する。さらに、絶縁層と磁性体層との間に発生した応力によって絶縁層にクラックが発生した場合には、磁気センサの耐久性が低下する。 Depending on the difference between the thermal expansion coefficient of the insulating layer and the thermal expansion coefficient of the magnetic layer, stress may be generated between the insulating layer and the magnetic layer. When this stress is applied to the magnetoresistive element, the magnetic characteristics of the magnetic sensor change due to magnetostriction of the magnetoresistive element. Further, the stress value applied to the magnetoresistive element is changed due to the temperature change around the magnetic sensor, so that the temperature characteristics of the magnetic sensor are deteriorated and the reliability of the magnetic sensor is lowered. Furthermore, when a crack occurs in the insulating layer due to the stress generated between the insulating layer and the magnetic layer, the durability of the magnetic sensor decreases.
本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、絶縁層と磁性体層との間に発生する応力を緩和して安定した特性を有する、磁気センサを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a magnetic sensor having stable characteristics by relaxing stress generated between an insulating layer and a magnetic layer. .
本発明に基づく磁気センサは、磁気抵抗素子と、絶縁層と、磁性体層とを備える。絶縁層は、磁気抵抗素子を覆っている。磁性体層は、絶縁層上に位置し、絶縁層に直交する方向から見て、磁気抵抗素子の少なくとも一部を覆っている。絶縁層において少なくとも磁性体層と接している部分は、樹脂を含んでいる。 The magnetic sensor based on this invention is provided with a magnetoresistive element, an insulating layer, and a magnetic body layer. The insulating layer covers the magnetoresistive element. The magnetic layer is located on the insulating layer and covers at least a part of the magnetoresistive element when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer. At least a portion in contact with the magnetic layer in the insulating layer contains a resin.
本発明の一形態においては、絶縁層は、無機物からなる第1層と、第1層上に位置し、樹脂を含む第2層とを含む。磁気抵抗素子と磁性体層との間において、第1層が磁気抵抗素子と接して磁気抵抗素子を覆い、第2層が磁性体層と接している。 In one embodiment of the present invention, the insulating layer includes a first layer made of an inorganic material and a second layer located on the first layer and containing a resin. Between the magnetoresistive element and the magnetic layer, the first layer is in contact with the magnetoresistive element and covers the magnetoresistive element, and the second layer is in contact with the magnetic layer.
本発明の一形態においては、上記樹脂は、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂である。
本発明の一形態においては、上記無機物は、珪素を含む。
In one embodiment of the present invention, the resin is a polyimide resin or an epoxy resin.
In one embodiment of the present invention, the inorganic substance contains silicon.
本発明によれば、絶縁層と磁性体層との間に発生する応力を緩和して磁気センサの特性を安定させることができる。 According to the present invention, the stress generated between the insulating layer and the magnetic layer can be relieved to stabilize the characteristics of the magnetic sensor.
以下、本発明の各実施形態に係る磁気センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。 Hereinafter, magnetic sensors according to embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following description of the embodiments, the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals, and the description thereof will not be repeated.
(実施形態1)
図1は、本発明の実施形態1に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図2は、図1の磁気センサをII−II線矢印方向から見た断面図である。図1および図2に示すように、本発明の実施形態1に係る磁気センサ1は、磁気抵抗素子と、絶縁層12と、磁性体層13とを備える。本実施形態においては、磁気センサ1は、磁気抵抗素子として、第1磁気抵抗素子R1、第2磁気抵抗素子R2、第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4を備える。
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a plan view showing the configuration of the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 1 as viewed from the direction of arrows II-II. As shown in FIGS. 1 and 2, the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention includes a magnetoresistive element, an
磁気抵抗素子は、互いに直交したX方向およびY方向に沿って広がる基板4の表面上に形成されている。基板4を構成する材料としては、シリコン、ガラス、または、サファイアなどを用いることができる。
The magnetoresistive element is formed on the surface of the
本実施形態においては、磁気抵抗素子は、AMR(Anisotropic Magneto Resistance)素子であるが、AMR素子に限られず、GMR(Giant Magneto Resistance)素子またはTMR(Tunnel Magneto Resistance)素子であってもよい。 In the present embodiment, the magnetoresistive element is an AMR (Anisotropic Magneto Resistance) element, but is not limited to an AMR element, and may be a GMR (Giant Magneto Resistance) element or a TMR (Tunnel Magneto Resistance) element.
第1磁気抵抗素子R1、第2磁気抵抗素子R2、第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々は、長い短冊状パターンと、短い短冊状パターンとが交互に接続されたミアンダ状に形成されている。なお、磁気抵抗素子の形状は、ミアンダ状に限られない。 Each of the first magnetoresistive element R1, the second magnetoresistive element R2, the third magnetoresistive element R3, and the fourth magnetoresistive element R4 has a meander shape in which long strip-shaped patterns and short strip-shaped patterns are alternately connected. Is formed. The shape of the magnetoresistive element is not limited to the meander shape.
第1磁気抵抗素子R1および第2磁気抵抗素子R2の各々においては、長い短冊状パターンがX方向に沿って延びている。第1磁気抵抗素子R1および第2磁気抵抗素子R2の各々は、Y方向の磁界が印加されている時に抵抗値が最も小さくなる。 In each of the first magnetoresistive element R1 and the second magnetoresistive element R2, a long strip pattern extends along the X direction. Each of the first magnetoresistive element R1 and the second magnetoresistive element R2 has the smallest resistance value when a magnetic field in the Y direction is applied.
第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々においては、長い短冊状パターンがY方向に沿って延びている。第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々は、X方向の磁界が印加されている時に抵抗値が最も小さくなる。 In each of the third magnetoresistive element R3 and the fourth magnetoresistive element R4, a long strip pattern extends in the Y direction. Each of the third magnetoresistive element R3 and the fourth magnetoresistive element R4 has the smallest resistance value when a magnetic field in the X direction is applied.
本実施形態においては、磁気抵抗素子は、パーマロイ(NiFe)で構成されている。ただし、磁気抵抗素子の構成材料は、NiFeに限られず、NiFeCoまたはFeCoなどの軟磁性体であってもよい。 In the present embodiment, the magnetoresistive element is made of permalloy (NiFe). However, the constituent material of the magnetoresistive element is not limited to NiFe, and may be a soft magnetic material such as NiFeCo or FeCo.
本実施形態においては、シリコン基板上にパーマロイを成膜し、フォトリソグラフィ技術などの微細加工技術を用いてミアンダ状の磁気抵抗素子を形成している。 In this embodiment, a permalloy film is formed on a silicon substrate, and a meandering magnetoresistive element is formed using a fine processing technique such as a photolithography technique.
たとえば、基板4を100℃に加熱した状態で、電子ビーム蒸着によって、基板4の表面上の全体にパーマロイからなる膜を形成する。パーマロイ膜の厚さは、たとえば、30nmである。パーマロイ膜上にポジ型のフォトレジストを形成した後、露光装置であるマスクアライナを用いて、フォトレジストを露光した後、現像する。その後、ウエットエッチングすることにより、パーマロイ膜をパターニングする。パターニングされたパーマロイ膜の線幅は、たとえば、10μmである。
For example, a film made of permalloy is formed on the entire surface of the
基板4上には、ワイヤボンド用のパッドが形成されている。磁気センサ1は、ワイヤボンド用のパッドである、グランド端子8、駆動電圧端子9、第1出力端子10および第2出力端子11を備える。ワイヤボンド用のパッドは、たとえば、リフトオフ法によって形成される。
A wire bond pad is formed on the
図1に示すように、第1磁気抵抗素子R1は基板4の左下に位置し、第2磁気抵抗素子R2は基板4の右上に位置し、第3磁気抵抗素子R3は基板4の左上に位置し、第4磁気抵抗素子R4は基板4の右下に位置している。
As shown in FIG. 1, the first magnetoresistive element R1 is located at the lower left of the
第1磁気抵抗素子R1、第2磁気抵抗素子R2、第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4は、フルブリッジで互いに接続されて、ブリッジ回路5を構成している。
The first magnetoresistive element R1, the second magnetoresistive element R2, the third magnetoresistive element R3, and the fourth magnetoresistive element R4 are connected to each other by a full bridge to form a
具体的には、第1磁気抵抗素子R1と第3磁気抵抗素子R3とが、第1接続点P1にて直列に接続され、第1直列回路6が構成されている。第2磁気抵抗素子R2と第4磁気抵抗素子R4とが、第2接続点P2にて直列に接続され、第2直列回路7が構成されている。第1直列回路6の第1磁気抵抗素子R1側の端部と、第2直列回路7の第4磁気抵抗素子R4の端部とが、第3接続点P3にて互いに接続されている。第1直列回路6の第3磁気抵抗素子R3の端部と、第2直列回路7の第2磁気抵抗素子R2側の端部とが、第4接続点P4にて互いに接続されている。
Specifically, the first magnetoresistive element R1 and the third magnetoresistive element R3 are connected in series at the first connection point P1, and the
これにより、第1直列回路6と第2直列回路7が並列に接続され、ブリッジ回路5が構成されている。なお、磁気センサ1は、フルブリッジ回路を備えている構成に限られず、ハーフブリッジ回路を備えていてもよい。
Thereby, the
第3接続点P3は、外部のグランド(GND)と接続されるグランド端子8と接続されている。第4接続点P4は、駆動電圧(Vdd)が供給される駆動電圧端子9に接続されている。これにより、ブリッジ回路5に、駆動電圧(Vdd)が印加可能とされている。
The third connection point P3 is connected to a
第1接続点P1は、出力電圧V1を取り出すための第1出力端子10と接続されている。第2接続点P2は、出力電圧V2を取り出すための第2出力端子11と接続されている。第1出力端子10および第2出力端子11の各々は、図示しない差動増幅器の入力端子に接続される。差動増幅器は、出力電圧V1と出力電圧V2との電位差(V1−V2)を増幅して検出信号Voutとして出力する。
The first connection point P1 is connected to the
絶縁層12は、磁気抵抗素子を覆っている。絶縁層12には、ワイヤボンド用のパッドが露出するように開口部が設けられている。絶縁層12は、開口部を除いて基板4の表面全体の上方に形成されている。絶縁層12を構成する材料としては、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂などを用いることができる。エポキシ樹脂として、たとえば、永久フォトレジスト(SU−8)を用いることができる。
The insulating
本実施形態においては、絶縁層12を形成する際に、まず、感光性ポリイミド樹脂を、磁気抵抗素子が形成された基板4上に塗布する。ポリイミド層の厚さは、たとえば、3μmである。その後、ポリイミド層が形成された積層体を、温度が80℃のオーブン内に入れて10分間維持してプリベークする。マスクアライナを用いて、ポリイミド層を露光した後、温度が120℃のオーブン内に入れて6分間維持してPEB(Post exposure bake)を行なう。次に、ポリイミド層を、現像して開口部を設けた後、温度が200℃のオーブン内に入れて60分間維持して硬化させる。これにより、開口部が設けられた絶縁層12が形成される。
In the present embodiment, when forming the insulating
磁性体層13は、絶縁層12上に位置している。本実施形態においては、磁性体層13は、第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々の全体を覆うように形成されている。絶縁層12に直交する方向から見て、第3磁気抵抗素子R3を覆っている部分の磁性体層13は、矩形状である。絶縁層12に直交する方向から見て、第4磁気抵抗素子R4を覆っている部分の磁性体層13は、矩形状である。なお、磁性体層13の形成位置は、上記に限られず、絶縁層12に直交する方向から見て、磁気抵抗素子の少なくとも一部を覆っていればよい。
The
本実施形態においては、磁性体層13は、パーマロイ(NiFe)で構成されている。ただし、磁性体層13の構成材料は、NiFeに限られず、NiFeCoまたはFeCoなどの軟磁性体を含む材料であればよい。
In the present embodiment, the
磁性体層13は、たとえば、蒸着、スパッタ、または、めっきなどにより形成された金属層若しくはセラミック層で構成されていてもよく、磁性体粉末を含有する樹脂が塗布されて形成された樹脂層であってもよい。
The
本実施形態においては、電解めっきにより絶縁層12上にパーマロイからなる磁性体層13を形成する。まず、電子ビーム蒸着によって絶縁層12上に、厚さが300nmのTiからなる給電層を形成する。給電層上にフィルムレジストを形成し、フォトリソグラフィ技術を用いて、フィルムレジストにおける絶縁層12の形成位置に対応する箇所に開口部を形成する。給電層を用いて電解めっきを行ない、フィルムレジストを剥離後、エッチングによって給電層を除去することにより、パターニングされた磁性体層13が形成される。磁性体層13の厚さは、たとえば、10μmである。
In the present embodiment, the
集磁効果を高くするためには、磁性体層13の透磁率が大きく、磁性体層13が厚いことが好ましい。第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々が磁性体層13に覆われていることにより、磁束が磁性体層13を通過するため、第3磁気抵抗素子R3および第4磁気抵抗素子R4の各々に検出磁界が印加されることを抑制できる。
In order to increase the magnetic flux collection effect, it is preferable that the
本実施形態に係る磁気センサ1は、絶縁層12が樹脂で構成されているため、絶縁層12と磁性体層13との間に発生する応力を緩和することができる。その結果、磁気センサ1の特性を安定させることができる。具体的には、磁気抵抗素子に応力が負荷されることを抑制して、磁気センサ1の磁気特性を安定させることができる。また、磁気センサ1の周囲の温度変化によって、磁気抵抗素子に負荷される応力値が変化することを抑制して、磁気センサ1の温度特性を安定させて、磁気センサ1の信頼性を向上できる。さらに、絶縁層12にクラックが発生しにくくし、磁気センサ1の耐久性が低下することを抑制できる。
In the magnetic sensor 1 according to the present embodiment, since the insulating
(実施形態2)
以下、本発明の実施形態2に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態2に係る磁気センサは、絶縁層の構成のみ実施形態1に係る磁気センサ1と異なるため、実施形態1に係る磁気センサ1と同様の構成については説明を繰り返さない。
(Embodiment 2)
Hereinafter, a magnetic sensor according to Embodiment 2 of the present invention will be described with reference to the drawings. The magnetic sensor according to the second embodiment of the present invention is different from the magnetic sensor 1 according to the first embodiment only in the configuration of the insulating layer. Therefore, the description of the same configuration as the magnetic sensor 1 according to the first embodiment will not be repeated.
図3は、本発明の実施形態2に係る磁気センサの構成を示す断面図である。なお、図3においては、図2と同一の断面視にて図示している。 FIG. 3 is a cross-sectional view showing the configuration of the magnetic sensor according to the second embodiment of the present invention. In FIG. 3, the same cross-sectional view as FIG. 2 is shown.
図3に示すように、本発明の実施形態2に係る磁気センサ1aにおいては、絶縁層12は、無機物からなる第1層12aと、第1層12a上に位置し、樹脂を含む第2層12bとを含む。磁気抵抗素子と磁性体層13との間において、第1層12aが磁気抵抗素子と接して磁気抵抗素子を覆い、第2層12bが磁性体層13と接している。
As shown in FIG. 3, in the magnetic sensor 1a according to the second embodiment of the present invention, the insulating
第1層12aを構成する無機物は、珪素を含む。第1層12aを構成する無機物として、SiO2またはSiNなどを用いることができる。なお、第1層12aが、SiO2上にSiNが設けられた積層構造で構成されていてもよい。
The inorganic material constituting the
第2層12bは、第1層12aの表面上に形成され、第1層12aの表面全体を覆っている。第2層12bを構成する材料としては、ポリイミド樹脂またはエポキシ樹脂などを用いることができる。
The
本実施形態に係る磁気センサ1aにおいては、絶縁層12が無機物からなる第1層12aと樹脂を含む第2層12bとで構成されているため、第1層12aによって、磁気抵抗素子を安定して絶縁被覆しつつ、第2層12bによって、絶縁層12と磁性体層13との間に発生する応力を緩和することができる。その結果、磁気センサ1aの特性を安定させることができる。
In the magnetic sensor 1a according to this embodiment, since the insulating
なお、第2層12bは、必ずしも第1層12aの表面全体を覆っていなくてもよい。図4は、本発明の実施形態2の変形例に係る磁気センサの構成を示す断面図である。なお、図4においては、図2と同一の断面視にて図示している。
The
図4に示すように、本発明の実施形態2の変形例に係る磁気センサ1bにおいては、第2層12bは、磁性体層13の直下の位置のみに形成されている。このように、磁性体層13と接する部分のみに、第2層12bが設けられていてもよい。
As shown in FIG. 4, in the
また、絶縁層12において少なくとも磁性体層13と接している部分が、樹脂を含んでいればよく、たとえば、絶縁層12において、磁性体層13と接していない部分は無機物のみで構成され、磁性体層13と接している部分が無機物と樹脂との混合体で構成されていてもよい。
In addition, at least a portion in contact with the
(実験例)
以下、絶縁層が無機物のみで構成された比較例に係る磁気センサと実施例に係る磁気センサとを用いて行なった実験例について説明する。
(Experimental example)
Hereinafter, experimental examples performed using the magnetic sensor according to the comparative example in which the insulating layer is formed of only an inorganic material and the magnetic sensor according to the example will be described.
図5は、比較例に係る磁気センサの構成を示す断面図である。なお、図5においては、図2と同一の断面視にて図示している。なお、比較例に係る磁気センサは、絶縁層の構成のみ実施形態1に係る磁気センサ1と異なるため、実施形態1に係る磁気センサ1と同様の構成については説明を繰り返さない。 FIG. 5 is a cross-sectional view showing a configuration of a magnetic sensor according to a comparative example. Note that FIG. 5 shows the same cross-sectional view as FIG. Note that the magnetic sensor according to the comparative example is different from the magnetic sensor 1 according to the first embodiment only in the configuration of the insulating layer, and therefore the description of the same configuration as the magnetic sensor 1 according to the first embodiment will not be repeated.
図5に示すように、比較例に係る磁気センサ1zにおいては、絶縁層92が、磁気抵抗素子を覆っている。磁性体層13は、絶縁層92上に位置している。絶縁層92は、SiO2などの無機物で構成されている。
As shown in FIG. 5, in the
図6は、比較例に係る磁気センサにおいて、磁気抵抗素子に負荷される応力の大きさによる磁気センサの磁気特性の変化を示すグラフである。図6においては、磁気抵抗素子に負荷される応力が大きいときのデータを実線で、磁気抵抗素子に負荷される応力が小さいときのデータを点線で示している。また、図6においては、縦軸に、磁気センサの出力電圧(Vout)、横軸に磁界強度(H)を示している。 FIG. 6 is a graph showing changes in the magnetic characteristics of the magnetic sensor according to the magnitude of stress applied to the magnetoresistive element in the magnetic sensor according to the comparative example. In FIG. 6, data when the stress applied to the magnetoresistive element is large is indicated by a solid line, and data when the stress applied to the magnetoresistive element is small is indicated by a dotted line. In FIG. 6, the vertical axis represents the output voltage (Vout) of the magnetic sensor, and the horizontal axis represents the magnetic field strength (H).
図6に示すように、比較例に係る磁気センサ1zにおいては、磁気抵抗素子に負荷される応力が大きいときは、磁気抵抗素子に負荷される応力が小さいときに比較して、磁気センサ1zの出力電圧が小さくなっている。このように、比較例に係る磁気センサ1zにおいては、磁気抵抗素子に負荷される応力値によって出力値が変化するため、磁気センサ1zの磁気特性を安定せず、信頼性が低くなる。
As shown in FIG. 6, in the
図7は、磁気センサの周囲の温度が変化した際の、磁気センサの磁気感度のばらつきを示すグラフである。図7においては、縦軸に磁気感度(Hon)、横軸にサンプル名を示している。 FIG. 7 is a graph showing variations in magnetic sensitivity of the magnetic sensor when the ambient temperature of the magnetic sensor changes. In FIG. 7, the vertical axis represents magnetic sensitivity (Hon), and the horizontal axis represents the sample name.
比較例1は、図6に示す構造を有する磁気センサであり、比較例2は、図6に示す構造とは磁性体層が設けられていない点のみ異なる磁気センサである。実施例1は、図2に示す構造を有する磁気センサであり、実施例2は、図3に示す構造を有する磁気センサである。 Comparative Example 1 is a magnetic sensor having the structure shown in FIG. 6, and Comparative Example 2 is a magnetic sensor that differs from the structure shown in FIG. 6 only in that no magnetic layer is provided. Example 1 is a magnetic sensor having the structure shown in FIG. 2, and Example 2 is a magnetic sensor having the structure shown in FIG.
図7に示すように、磁性体層13が設けられていない比較例2に係る磁気センサの磁気感度は、比較例1、実施例1および実施例2に係る磁気センサの各々の磁気感度に比較して、著しく低かった。比較例1に係る磁気センサの磁気感度のばらつきは、実施例1および実施例2に係る磁気センサの各々の磁気感度のばらつきに比較して大きかった。
As shown in FIG. 7, the magnetic sensitivity of the magnetic sensor according to Comparative Example 2 in which the
この結果から、絶縁層12において磁性体層13と接している部分が樹脂を含んでいることにより、磁気センサの周囲の温度変化によって磁気抵抗素子に負荷される応力値が変化することを抑制して、磁気センサの温度特性を安定させて、磁気センサの信頼性を向上できることが確認できた。
From this result, since the portion of the insulating
図8は、比較例に係る磁気センサにおいて、絶縁層と磁性体層との間に発生した応力によって絶縁層にクラックが発生した状態を示す部分断面図である。なお、図8においては、図5と同一の断面視にて図示している。 FIG. 8 is a partial cross-sectional view showing a state in which a crack is generated in the insulating layer due to the stress generated between the insulating layer and the magnetic layer in the magnetic sensor according to the comparative example. In FIG. 8, the same cross-sectional view as FIG. 5 is shown.
図8に示すように、比較例に係る磁気センサ1zにおいては、絶縁層92と磁性体層13との間に発生した応力によって、磁性体層13の縁の直下の位置の絶縁層92からクラックCが発生した。このように、絶縁層92にクラックCが発生したには、磁気センサ1zの耐久性が低下する。仮に、クラックCが磁気抵抗素子に及んだ場合には、磁気センサ1zの出力が不安定となり信頼性が低下する。
As shown in FIG. 8, in the
本実験例によって、絶縁層12と磁性体層13との間に発生する応力を緩和することが、磁気センサの特性を安定させるうえで重要であることが確認できた。
According to this experimental example, it was confirmed that relaxing the stress generated between the insulating
上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。 In the description of the above-described embodiment, configurations that can be combined may be combined with each other.
今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 It should be thought that embodiment disclosed this time is an illustration and restrictive at no points. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
1,1a,1b,1z 磁気センサ、4 基板、5 ブリッジ回路、6 第1直列回路、7 第2直列回路、8 グランド端子、9 駆動電圧端子、10 第1出力端子、11 第2出力端子、12,92 絶縁層、12a 第1層、12b 第2層、13 磁性体層、C クラック、P1 第1接続点、P2 第2接続点、P3 第3接続点、P4 第4接続点、R1 第1磁気抵抗素子、R2 第2磁気抵抗素子、R3 第3磁気抵抗素子、R4 第4磁気抵抗素子、V1,V2 出力電圧、Vout 検出信号。 1, 1a, 1b, 1z magnetic sensor, 4 substrate, 5 bridge circuit, 6 first series circuit, 7 second series circuit, 8 ground terminal, 9 drive voltage terminal, 10 first output terminal, 11 second output terminal, 12, 92 Insulating layer, 12a 1st layer, 12b 2nd layer, 13 Magnetic layer, C crack, P1 1st connection point, P2 2nd connection point, P3 3rd connection point, P4 4th connection point, R1 1st 1 magnetoresistive element, R2 2nd magnetoresistive element, R3 3rd magnetoresistive element, R4 4th magnetoresistive element, V1, V2 output voltage, Vout detection signal.
Claims (4)
前記磁気抵抗素子を覆う絶縁層と、
前記絶縁層上に位置し、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記磁気抵抗素子の少なくとも一部を覆う磁性体層とを備え、
前記絶縁層において少なくとも前記磁性体層と接している部分は、樹脂を含んでいる、磁気センサ。 A magnetoresistive element;
An insulating layer covering the magnetoresistive element;
A magnetic layer located on the insulating layer and covering at least a part of the magnetoresistive element when viewed from a direction perpendicular to the insulating layer;
A magnetic sensor in which at least a portion in contact with the magnetic layer in the insulating layer includes a resin.
前記磁気抵抗素子と前記磁性体層との間において、前記第1層が前記磁気抵抗素子と接して前記磁気抵抗素子を覆い、前記第2層が前記磁性体層と接している、請求項1に記載の磁気センサ。 The insulating layer includes a first layer made of an inorganic material, and a second layer located on the first layer and containing a resin,
The first layer is in contact with the magnetoresistive element and covers the magnetoresistive element, and the second layer is in contact with the magnetic layer between the magnetoresistive element and the magnetic layer. The magnetic sensor described in 1.
Priority Applications (2)
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