JP2019124644A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

【課題】検出感度の空間的なムラが低減された磁気センサを提供する。【解決手段】センサチップ３０と、ｘ方向を長手方向とする形状を有し、磁束φをセンサチップ３０の磁気検出素子に集める磁性体４０とを備える。磁性体４０は下面４１と上面４２を有し、上面４２はｘ方向における位置によって素子形成面３１からの高さが異なる凹凸形状を有している。本発明によれば、磁性体４０の上面４２が凹凸形状を有していることから、素子形成面３１からの高さが高い部分の集磁能力が相対的に高くなり、素子形成面３１からの高さが低い部分の集磁能力が相対的に低くなる。したがって、磁性体４０の上面４２が平坦である場合に感度が低下する部分の高さを高くし、或いは、磁性体４０の上面４２が平坦である場合に感度が過剰となる部分の高さを低くすれば、検出感度の空間的なムラを低減することが可能となる。【選択図】図１

Description

本発明は磁気センサに関し、特に、磁気検出素子に磁束を集めるための磁性体を備えた磁気センサに関する。

磁気センサは、電流計、磁気エンコーダ、紙幣センサなどに広く用いられている。特許文献１に記載されているように、磁気センサには、磁気検出素子に磁束を集めるための磁性体が設けられることがある。磁気センサに磁性体を設けると、磁気の検出感度が高められるとともに、指向性を持たせることも可能となる。

特許第５５００７８５号公報

しかしながら、磁性体の集磁能力は必ずしも均一ではなく、場合によっては局所的に集磁能力が高かったり、局所的に集磁能力が低かったりすることがあり、この場合には、検出感度に空間的なムラが生じてしまう。このような現象は、センサチップよりもサイズの大きい磁性体を用いた場合において特に顕著となる。

したがって、本発明は、検出感度の空間的なムラが低減された磁気センサを提供することを目的とする。

本発明による磁気センサは、磁気検出素子が形成された素子形成面を有するセンサチップと、素子形成面と平行な第１の方向を長手方向とする形状を有し、磁束を磁気検出素子に集める磁性体と、を備え、磁性体は、素子形成面と対向する下面と、下面の反対側に位置する上面を有し、磁性体の上面は、第１の方向における位置によって素子形成面からの高さが異なる凹凸形状を有していることを特徴とする。

本発明によれば、磁性体の上面が凹凸形状を有していることから、素子形成面からの高さが高い部分の集磁能力が相対的に高くなり、素子形成面からの高さが低い部分の集磁能力が相対的に低くなる。したがって、磁性体の上面が平坦である場合に感度が低下する部分の高さを高くし、或いは、磁性体の上面が平坦である場合に感度が過剰となる部分の高さを低くすれば、検出感度の空間的なムラを低減することが可能となる。

本発明において、磁性体の第１の方向におけるサイズは、センサチップの第１の方向におけるサイズよりも大きくても構わない。センサチップよりもサイズの大きい磁性体を用いる場合、検出感度の空間的なムラが顕著となるが、本発明によればこのような場合であっても、検出感度の空間的なムラを低減することが可能となる。

本発明において、磁性体の上面は、第１の方向における略中央部が突出した形状を有していても構わないし、第１の方向における両端部又はその近傍が突出した形状を有していても構わない。前者によれば略中央部における集磁能力を高めることができ、後者によれば両端部又はその近傍における集磁能力を高めることができる。

本発明による磁気センサは、センサチップ及び磁性体を覆う磁気シールドをさらに備え、磁気シールドは、第１の方向と直交する第２の方向からセンサチップを挟み込む第１及び第２の側壁部と、第１の側壁部の一端に接続され、磁性体に向けて第２の方向に延在する第１の天板部と、第２の側壁部の一端に接続され、磁性体に向けて第２の方向に延在する第２の天板部とを含み、磁性体は、第１及び第２の天板部と接することなく、第１の天板部の先端と第２の天板部の先端によって形成されるギャップ内に配置されていても構わない。これによれば、磁性体の直下（又は直上）に位置する磁気パターンに対する検出選択性を高めることが可能となる。したがって、例えば、ギャップの幅方向に被測定部材をスキャンすれば、特にスキャン方向における分解能を高めることが可能となる。

このように、本発明によれば、検出感度の空間的なムラが低減された磁気センサを提供することが可能となる。

図１は、本発明の第１の実施形態による磁気センサ１０Ａの外観を示す略斜視図である。 図２は、磁気センサ１０Ａの略上面図である。 図３は、磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。 図４は、磁気センサ１０Ａのｘ方向における感度分布を示すグラフである。 図５は、磁気センサ１０Ａから突起部４２ａを削除した場合のｘ方向における感度分布を示すグラフである。 図６は、本発明の第２の実施形態による磁気センサ１０Ｂの外観を示す略斜視図である。 図７は、磁気センサ１０Ｂから磁気シールド５０を削除した状態を示す略斜視図である。 図８は、磁気センサ１０Ｂのｙｚ断面図である。 図９は、磁気センサ１０Ｂの効果を説明するためのグラフである。 図１０は、磁気センサ１０Ｂのｘ方向における感度分布を示すグラフである。 図１１は、磁気センサ１０Ｂから突起部４２ｂを削除した場合のｘ方向における感度分布を示すグラフである。 図１２は、突起部４２ｂを削除した場合に両端部における感度が低下する理由を説明するための模式図である。 図１３は、第２の実施形態の変形例による磁気センサ１０Ｃの外観を示す略斜視図である。 図１４は、変形例による磁気センサ１０Ｃのｘ方向における感度分布を示すグラフである。 図１５は、変形例による磁気センサ１０Ｃのｘ方向における感度分布を示す別のグラフである。 図１６は、本発明の第３の実施形態による磁気センサ１００の外観を示す略斜視図である。 図１７は、磁性体４０の第１のバリエーションを示す断面図である。 図１８は、磁性体４０の第２のバリエーションを示す断面図である。 図１９は、磁性体４０の第３のバリエーションを示す断面図である。 図２０は、磁性体４０の第４のバリエーションを示す断面図である。 図２１は、磁性体４０の第５のバリエーションを示す断面図である。

以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。

＜第１の実施形態＞
図１及び図２は本発明の第１の実施形態による磁気センサ１０Ａの構造を説明するための図であり、図１は略斜視図、図２は略上面図である。

図１及び図２に示すように、磁気センサ１０Ａは、略直方体形状を有し、基板２０の実装領域２１に実装されたセンサチップ３０と、ｘ方向を長手方向とする板状の磁性体４０からなる。センサチップ３０の上面である素子形成面３１には、４つの磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４と複数の端子電極３２が形成されており、これら端子電極３２は、ボンディングワイヤＢＷを介して基板２０に設けられた端子電極２２に接続されている。磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４としては、磁界の向きに応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を用いることが好ましい。磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４の磁化固定方向は、図２の矢印Ｐが示す方向（ｙ方向）に全て揃えられている。

センサチップ３０の素子形成面３１には、フェライトなどの高透磁率材料からなる磁性体４０が固定されている。磁性体４０は、ｘ方向を長手方向とする板状部材であり、磁束φをセンサチップ３０に集める役割を果たす。磁性体４０のｘ方向における長さは、センサチップ３０のｘ方向における長さよりも長く、磁性体４０のｙ方向における幅は、センサチップ３０のｙ方向における幅よりも短い。磁性体４０は、素子形成面３１と対向する下面４１と、下面の反対側に位置する上面４２を有し、上面４２のｘ方向における略中央部には突起部４２ａが設けられている。これに対し、磁性体４０の下面４１は平坦である。したがって、磁性体４０のｚ方向における高さは、磁性体４０のｘ方向における略中央部において選択的に高くなっている。

磁性体４０は、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３と磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４との間に配置される。ここで、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３はｙ方向における位置が等しく、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４はｙ方向における位置が等しい。また、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ４はｘ方向における位置が等しく、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ３はｘ方向における位置が等しい。磁性体４０は、垂直方向（ｚ方向）の磁束φを集める役割を果たし、磁性体４０によって集磁された磁束φは、ｙ方向にほぼ均等に分配される。このため、垂直方向の磁束φは、磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４に対してほぼ均等に与えられることになる。

図３は、磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。

図３に示すように、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ２は、電源電位Ｖｄｄが供給される端子電極３２と接地電位Ｇｎｄが供給される端子電極３２との間に直列に接続される。同様に、磁気検出素子Ｒ３，Ｒ４も、電源電位Ｖｄｄが供給される端子電極３２と接地電位Ｇｎｄが供給される端子電極３２との間に直列に接続される。そして、磁気検出素子Ｒ１と磁気検出素子Ｒ２の接続点の電位Ｖａは所定の端子電極３２を介して外部に出力され、磁気検出素子Ｒ３と磁気検出素子Ｒ４の接続点の電位Ｖｂは別の端子電極３２を介して外部に出力される。

そして、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３は平面視で磁性体４０からみて一方側（図２では上側）に配置され、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４は平面視で磁性体４０からみて他方側（図２では下側）に配置されていることから、磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４は差動ブリッジ回路を構成し、磁束密度に応じた磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４の電気抵抗の変化を高感度に検出することが可能となる。つまり、磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４は、全て同一の磁化固定方向を有していることから、平面視で磁性体４０からみて一方側に位置する磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３の抵抗変化量と、平面視で磁性体４０からみて他方側に位置する磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４の抵抗変化量との間には差が生じる。この差は、図３に示した差動ブリッジ回路によって増幅される。但し、本発明において４つの磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４を用いることは必須ではなく、例えば２つの磁気検出素子（Ｒ１とＲ４）を用いても構わない。

上述の通り、磁性体４０はｚ方向の磁束φを集める役割を果たすが、図１に示すように、磁性体４０のｘ方向における両端部には、周囲からより多くの磁束φが集まるため、この部分における磁気の検出感度が局所的に高くなってしまうことがある。しかしながら、本実施形態による磁気センサ１０Ａは、磁性体４０の上面４２のｘ方向における略中央部に突起部４２ａを設け、これによってこの部分の集磁能力を高めていることから、集磁能力がより均一化される。その結果、検出感度の空間的なムラが低減される。

図４は、本実施形態による磁気センサ１０Ａのｘ方向における感度分布を示すグラフであり、磁性体４０のｘ方向における長さが８．０ｍｍ、ｙ方向における厚さが０．１５ｍｍ、ｚ方向における高さ（突起部４２ａを除く）が１．０ｍｍであり、上面４２の中央部にｘ方向における長さが２．０ｍｍ、ｚ方向における高さが０．２ｍｍである突起部４２ａを設けた場合におけるシミュレーション結果を示している。グラフの横軸は磁性体４０のｘ方向における中心部を０とした場合のｘ方向位置を示し、グラフの縦軸は最も高い感度を１００％とした場合における検出感度である。この点は、以下のグラフにおいても同様である。

図４に示すように、本実施形態による磁気センサ１０Ａは、ｘ方向における中央部で感度がやや低下しているが、その低下量は１０％未満に抑えられており、比較的フラットな特性が得られていることが分かる。これに対し、突起部４２ａを削除した場合、シミュレーション結果である図５に示すように、中央部における感度の低下量は３０％近くに達する。このように、磁性体４０の上面４２が平坦である場合、中央部における感度が大幅に低下するが、本実施形態による磁気センサ１０Ａは、磁性体４０に突起部４２ａを設けることによって、このような感度の落ち込みを緩和している。

以上説明したように、本実施形態による磁気センサ１０Ａは、磁性体４０の上面４２のｘ方向における略中央部に突起部４２ａを設けていることから、中央部における磁気の検出感度の低下を補うことが可能となる。その結果、よりフラットな特性を得ることが可能となる。

＜第２の実施形態＞
図６は、本発明の第２の実施形態による磁気センサ１０Ｂの外観を示す略斜視図である。

図６に示すように、本実施形態による磁気センサ１０Ｂは、基板２０、センサチップ３０及び磁性体４０を覆う磁気シールド５０を備えている。磁気シールド５０は、ノイズとなる磁束を遮断することによって磁気センサ１０Ｂの指向性を高めるための部材であり、パーマロイなど透磁率の高い磁性金属材料を用いることが好ましい。

図７は、磁気センサ１０Ｂから磁気シールド５０を削除した状態を示す略斜視図である。

図７に示すように、磁気センサ１０Ｂに含まれる磁性体４０は、上面４２のｘ方向における両端部に突起部４２ｂを有している。したがって、磁性体４０のｚ方向における高さは、磁性体４０のｘ方向における両端部において選択的に高くなっている。その他の構成は、第１の実施形態による磁気センサ１０Ａと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

図８は、本実施形態による磁気センサ１０Ｂのｙｚ断面図である。

図８に示すように、磁気センサ１０Ｂを構成する基板２０、センサチップ３０及び磁性体４０は、磁気シールド５０によって大部分が覆われる。磁気シールド５０は、ｙ方向からセンサチップ３０を挟み込む第１及び第２の側壁部５１，５２と、第１の側壁部５１のｚ方向における一端に接続され、磁性体４０に向けてｙ方向に延在する第１の天板部５３と、第２の側壁部５２のｚ方向における一端に接続され、磁性体４０に向けてｙ方向に延在する第２の天板部５４と、第１の側壁部５１のｚ方向における他端と第２の側壁部５２のｚ方向における他端を接続する底板部５５を有している。第１及び第２の側壁部５１，５２はｘｚ平面を構成し、第１及び第２の天板部５３，５４と底板部５５はｘｙ平面を構成する。

そして、磁気シールド５０の材料としてパーマロイなどの磁性金属材料を用いれば、１枚の磁性金属板を折り曲げることにより、磁気シールド５０を作製することが可能となる。但し、磁気シールド５０が一体的である必要はなく、複数の磁性部材を接着したものであっても構わない。また、磁気シールド５０と基板２０に囲まれた空間を樹脂材料でモールドしても構わない。このように、磁気シールド５０は略筒状体であることから、センサチップ３０及び磁性体４０が搭載された基板２０を筒状の磁気シールド５０に挿入することによって磁気センサ１０Ｂを作製することができる。この場合、磁気シールド５０自体を磁気センサ１００の筐体として使用することも可能である。但し、磁気シールド５０が略筒状体である必要はなく、底板部５５を省略し、第１の側壁部５１と第１の天板部５３からなる部分と、第２の側壁部５２と第２の天板部５４からなる部分を別部材によって構成しても構わない。

図８に示すように、本実施形態においては、第１の天板部５３の先端と第２の天板部５４の先端によって形成されるギャップＧ内に磁性体４０が配置される。特に限定されるものではないが、磁性体４０の上面４２は、第１及び第２の天板部５３，５４と同一平面に位置することが好ましい。これは、第１及び第２の天板部５３，５４から見て、磁性体４０の上面４２が奥側に引っ込むほど磁界の検出感度が低下する一方、磁性体４０の上面４２の突出量が大きくなるほどノイズの影響を受けやすくなるからである。また、磁性体４０は、第１及び第２の天板部５３，５４と接しておらず、第１及び第２の天板部５３，５４に対して所定の間隔Ｓを有している。磁性体４０と第１及び第２の天板部５３，５４の間には、樹脂などの非磁性部材が介在していても構わない。

図８には、被測定部材６０も示されている。被測定部材６０はｙ方向に配列された磁気パターンＭ１，Ｍ２を有しており、被測定部材６０をｙ方向にスキャンすると、磁気パターンＭ１，Ｍ２が磁性体４０の直下をｙ方向に通過することになる。尚、被測定部材６０のスキャンは、磁気センサ１０Ｂを固定した状態で被測定部材６０をｙ方向に移動させても構わないし、逆に、被測定部材６０を固定した状態で磁気センサ１０Ｂをｙ方向に移動させても構わない。また、磁気センサ１０Ｂと被測定部材６０の上下位置は逆であっても構わない。そして、磁気パターンＭ１，Ｍ２が磁性体４０の直下をｙ方向に通過する際、磁気パターンＭ１，Ｍ２によって生じる磁束が磁性体４０を介して磁気検出素子Ｒ１〜Ｒ４に与えられ、これによって磁気パターンＭ１，Ｍ２が読み取られる。

図８においては、磁気パターンＭ１が磁性体４０の直下に位置しているため、このタイミングでは、磁気パターンＭ１によって生じる磁束が読み取られる。しかしながら、磁気パターンＭ１のｙ方向における近傍には別の磁気パターンＭ２が存在しているため、この磁気パターンＭ２によって生じる磁束の一部も同じタイミングで読み取られてしまう。磁気パターンＭ２によって生じる磁束は、磁気パターンＭ１を読み取るタイミングにおいてはノイズである。

しかしながら、本実施形態による磁気センサ１０Ｂは磁気シールド５０を備えており、磁性体４０の直下に位置しない磁気パターン（図８においてはＭ２）の磁束を磁気シールド５０によって遮断することができる。つまり、ノイズとなるｙ方向の磁束については、ｘｚ平面を有する第１及び第２の側壁部５１，５２によって遮断され、ノイズとなるｚ方向の磁束については、ｘｙ平面を有する第１及び第２の天板部５３，５４によって遮断される。これにより、磁性体４０の直下に位置する磁気パターン（図８においてはＭ１）から生じる磁束をより選択的に読み取ることができ、空間分解能が高められる。

図９は、第２の実施形態による磁気センサ１０Ｂの効果を説明するためのグラフであり、横軸は磁性体４０を基準とした磁気パターンのｙ方向における位置を示し、縦軸は検出磁界の強度を示している。検出磁界の強度は、ピーク値を１として規格化している。図９に示すように、磁気シールド５０を備える磁気センサ１０Ｂは、磁気シールド５０を備えない磁気センサ１０Ａに比べて検出磁界の波形がシャープとなり、空間分解能が向上していることが分かる。

図１０は、第２の実施形態による磁気センサ１０Ｂのｘ方向における感度分布を示すグラフであり、磁性体４０のｘ方向における長さが８．０ｍｍ、ｙ方向における厚さが０．１５ｍｍ、ｚ方向における高さ（突起部４２ｂを除く）が１．０ｍｍであり、上面４２の両端部にｘ方向における長さが０．５ｍｍ、ｚ方向における高さが０．２ｍｍである突起部４２ｂを設けた場合におけるセンサ出力結果を示している。

図１０に示すように、本実施形態による磁気センサ１０Ｂは、ｘ方向における中央部で感度がやや低下しているが、その低下量は２０％未満に抑えられており、ある程度フラットな特性が得られていることが分かる。これに対し、突起部４２ｂを削除した場合、シミュレーション結果である図１１に示すように、両端部における感度が極端に低下する。しかしながら、本実施形態による磁気センサ１０Ｂは、磁性体４０の両端部に突起部４２ｂを設けていることから、両端部における集磁能力が高められ、よりフラットな特性を得ることが可能となる。

以上説明したように、本実施形態による磁気センサ１０Ｂは、磁性体４０の上面４２のｘ方向における両端部に突起部４２ｂを設けていることから、両端部における磁気の検出感度の低下を補うことが可能となる。

図１２は、突起部４２ｂを削除した場合に両端部における感度が低下する理由を説明するための模式図である。

図１２に示すように、磁性体４０に対してｚ方向の磁束φが存在する場合、その多くはそのまま磁性体４０に吸い込まれるものの、一部の磁束φについては磁気シールド５０に取り込まれる。そして、磁束φが磁気シールド５０に取り込まれる割合は一定ではなく、ｘ方向の両端部においてより多く取り込まれる傾向がある。これは、磁気シールド５０によって形成されるギャップＧのｘ方向における中央部にのみ磁性体４０が存在し、ｘ方向における両端部には磁性体４０が存在しないことから、磁性体４０の端部近傍における磁束φは、磁気シールド５０により取り込まれやすくなるからである。このようなメカニズムにより、突起部４２ｂが存在しない場合、つまり、磁性体４０の上面４２が平坦である場合には、両端部における感度が大幅に低下してしまう。

これに対し、本実施形態による磁気センサ１０Ｂにおいては、磁性体４０の上面４２のｘ方向における両端部に突起部４２ｂが設けられていることから、両端部における感度の低下が補われる。その結果、よりフラットな特性を得ることが可能となる。

尚、図１０に示すシミュレーション結果では、ｘ方向における中央部の感度がやや低下している。これをさらに補うためには、図１３に示す変形例による磁気センサ１０Ｃのように、磁性体４０の上面４２のｘ方向における略中央部に突起部４２ａをさらに設けても構わない。尚、図１３には磁気シールド５０が図示されていないが、変形例による磁気センサ１０Ｃも磁気センサ１０Ｂと同様の磁気シールド５０を備えている。

図１４は、変形例による磁気センサ１０Ｃのｘ方向における感度分布を示すグラフであり、磁性体４０のｘ方向における長さが８．０ｍｍ、ｙ方向における厚さが０．１５ｍｍ、ｚ方向における高さ（突起部４２ａ，４２ｂを除く）が１．０ｍｍであり、上面４２の中央部にｘ方向における長さが１．０ｍｍ、ｚ方向における高さが０．２ｍｍである突起部４２ａを設けるとともに、上面４２の両端部にｘ方向における長さが０．５ｍｍ、ｚ方向における高さが０．２ｍｍである突起部４２ｂを設けた場合におけるシミュレーション結果を示している。

図１４に示すように、磁性体４０に突起部４２ａと突起部４２ｂの両方を設けることによって、よりフラットな特性が得られることが分かる。また、突起部４２ｂのｘ方向における長さを１．０ｍｍに拡大すると、図１５に示すように、両端部における感度がより上昇する。このように、突起部４２ａ，４２ｂのサイズを調整すれば、ｘ方向における感度分布を微調整することが可能となる。

＜第３の実施形態＞
図１６は、本発明の第３の実施形態による磁気センサ１００の外観を示す略斜視図である。

図１６に示すように、本実施形態による磁気センサ１００は、ｘ方向を長手方向とする長尺型の磁気センサであり、ｘ方向における幅の広い被測定部材（図示せず）に設けられた磁気パターンをｙ方向にスキャンするタイプの磁気センサである。特に限定されるものではないが、被測定部材としては紙幣が挙げられる。紙幣のスキャン方向は、短辺方向および長辺方向のいずれであっても構わない。

図１６に示すように、本実施形態による磁気センサ１００は、ｘ方向に配列された複数の単位磁気センサ１０Ｃと、単位磁気センサ１０Ｃを覆う磁気シールド５０を備えている。単位磁気センサ１０Ｃの構成は、図１３に示したとおりである。

図１６には、一例として６個の単位磁気センサ１０Ｃが図示されているが、当然ながら、単位磁気センサ１０Ｃの個数はこれに限定されるものではない。磁気センサ１００を構成する単位磁気センサ１０Ｃの数は、磁気センサ１００のｘ方向における長さと、単位磁気センサ１０Ｃの１個あたりのｘ方向における長さによって適宜定めればよい。例えば、磁気センサ１００のｘ方向における長さが約１８ｃｍであり、単位磁気センサ１０Ｃの１個あたりのｘ方向における長さが約１ｃｍであれば、１８個の単位磁気センサ１０Ｃを用いればよい。磁気センサ１００のｘ方向における長さは、対象となる被測定部材のサイズによって定められ、単位磁気センサ１０Ｃの１個あたりのｘ方向における長さは、求められる解像度によって定められる。

このように、本実施形態による磁気センサ１００は、単位磁気センサ１０Ｃがｘ方向に複数個配列された長尺形状を有していることから、紙幣などの被測定部材の全体を一方向にスキャンすることが可能となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。

例えば、磁性体４０の上面４２の凹凸形状については、上述した各実施形態が示す形状に限定されるものではなく、目的とする特性に応じた種々の形状とすることが可能である。したがって、図１７に示すように、磁性体４０の上面４２の端部からやや離れた位置に突起部４２ｂを設けても構わないし、図１８に示すように、突起部４２ａの高さを突起部４２ｂの高さよりも大きくしても構わない。また、図１９に示すように、ｘ方向における中央部ほど磁性体４０の上面４２の高さが高くなるよう凸型に湾曲した形状であっても構わないし、図２０に示すように、ｘ方向における中央部ほど磁性体４０の上面４２の高さが低くなるよう凹型に湾曲した形状であっても構わない。さらには、図２１に示すように、中央部と両端部が凸型であり、これらの間が凹型である波形に湾曲した形状であっても構わない。このように、本発明においては、ｘ方向における位置によって、磁性体４０の上面４２の素子形成面３１からの高さが異なる凹凸形状を有していれば足りる。

１０Ａ〜１０Ｃ，１００ 磁気センサ
２０ 基板
２１ 実装領域
２２ 端子電極
３０ センサチップ
３１ 素子形成面
３２ 端子電極
４０ 磁性体
４１ 下面
４２ 上面
４２ａ，４２ｂ 突起部
５０ 磁気シールド
５１ 第１の側壁部
５２ 第２の側壁部
５３ 第１の天板部
５４ 第２の天板部
５５ 底板部
６０ 被測定部材
ＢＷ ボンディングワイヤ
Ｇ ギャップ
Ｍ１，Ｍ２ 磁気パターン
Ｒ１〜Ｒ４ 磁気検出素子
φ 磁束

Claims (6)

1. 磁気検出素子が形成された素子形成面を有するセンサチップと、
   前記素子形成面と平行な第１の方向を長手方向とする形状を有し、磁束を前記磁気検出素子に集める磁性体と、を備え、
   前記磁性体は、前記素子形成面と対向する下面と、前記下面の反対側に位置する上面を有し、
   前記磁性体の前記上面は、前記第１の方向における位置によって前記素子形成面からの高さが異なる凹凸形状を有していることを特徴とする磁気センサ。
2. 前記磁性体の前記第１の方向におけるサイズは、前記センサチップの前記第１の方向におけるサイズよりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
3. 前記磁性体の前記上面は、前記第１の方向における略中央部が突出した形状を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気センサ。
4. 前記磁性体の前記上面は、前記第１の方向における両端部又はその近傍が突出した形状を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の磁気センサ。
5. 前記センサチップ及び前記磁性体を覆う磁気シールドをさらに備え、
   前記磁気シールドは、前記第１の方向と直交する第２の方向から前記センサチップを挟み込む第１及び第２の側壁部と、前記第１の側壁部の一端に接続され、前記磁性体に向けて前記第２の方向に延在する第１の天板部と、前記第２の側壁部の一端に接続され、前記磁性体に向けて前記第２の方向に延在する第２の天板部とを含み、
   前記磁性体は、前記第１及び第２の天板部と接することなく、前記第１の天板部の先端と前記第２の天板部の先端によって形成されるギャップ内に配置されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の磁気センサ。
6. 前記第２の方向は、被測定部材のスキャン方向であることを特徴とする請求項５に記載の磁気センサ。

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