JP2020094883A - 磁気センサ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】磁気センサの主軸感度と他軸感度を精度よく測定することを可能にする。【解決手段】磁気センサ装置１は、複合チップ部品３と、複合チップ部品３上に実装されたセンサチップ４を備えている。センサチップ４は、外部磁界のＸ方向に平行な方向の成分を検出する第１の磁気センサと、外部磁界のＹ方向に平行な方向の成分を検出する第２の磁気センサと、外部磁界のＺ方向に平行な方向の成分を検出する第３の磁気センサを含んでいる。複合チップ部品３は、Ｘ方向に平行な方向の付加的磁界成分を発生する第１の磁界発生器７１と、Ｙ方向に平行な方向の付加的磁界成分を発生する第２の磁界発生器７２と、Ｚ方向に平行な方向の付加的磁界成分を発生する第３の磁界発生器７３を含んでいる。【選択図】図２

Description

本発明は、外部磁界の所定の方向の成分を検出するための磁気センサと、外部磁界とは異なる磁界を発生する磁界発生器とを含む磁気センサ装置に関する。

近年、種々の用途で、外部磁界の所定の方向の成分を検出するための磁気センサが利用されている。磁気センサとしては、基板上に設けられた少なくとも１つの磁気検出素子を用いたものが知られている。磁気検出素子としては、例えば磁気抵抗効果素子が用いられる。

外部磁界の所定の方向の成分を検出するための磁気センサは、外部磁界の所定の方向の成分に対応する検出信号を生成する。以下、上記所定の方向を主軸方向と言う。主軸方向は、例えば磁気センサの感磁方向と一致する。ここで、この磁気センサにおいて、主軸方向の磁界の強度の変化に対する磁気センサの検出信号の変化の比率を、主軸感度と言う。

主軸感度は、磁気センサの個体差によって異なり得る。また、外部磁界の複数の方向の成分を検出するための複数の磁気センサを含む装置では、複数の磁気センサの主軸感度が互いに異なる場合がある。また、磁気センサの使用環境によって、主軸感度が変化する場合がある。そのため、磁気センサを含む装置では、必要に応じて、磁気センサの主軸感度を測定して、その測定結果に基づいて磁気センサの検出信号を補正できることが望まれる。

特許文献１には、複数の感磁部が互いに離間して設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた磁性体とを備え、複数の感磁部が磁性体の端部領域に設けられた磁気センサが記載されている。この磁気センサは、複数の感磁部の出力に基づいて、互いに直交する３軸に関する磁界強度を検出する。この磁気センサにおいて、各感磁部の感磁方向は、垂直方向である。この磁気センサは、感度測定のための水平磁界発生用コイルと、感度測定のための複数の垂直磁界発生用コイルとを備えている。水平磁界発生用コイルは、水平磁界成分を発生する。この水平磁界成分によって、磁性体の端部近傍において垂直磁界成分が発生し、複数の感磁部は、この垂直磁界成分を検出することによって水平磁界成分を検出する。複数の垂直磁界発生用コイルは、複数の感磁部の近傍に設けられ、垂直磁界成分を発生する。複数の感磁部は、それぞれ、複数の垂直磁界発生用コイルによって発生された垂直磁界成分を検出する。

特許文献１に記載された磁気センサによれば、３軸に関する主軸感度を測定することができる。

ところで、外部磁界の複数の方向の成分を検出するための複数の磁気センサを含む装置では、複数の磁気センサは、チップ部品の形態を有し、基板等の支持体に実装される場合がある。ここで、支持体を基準にして設定された座標系を基準座標系と言い、複数の磁気センサの各々を基準にして設定された座標系をセンサ座標系と言う。複数の磁気センサを含む装置では、複数の磁気センサの各々のセンサ座標系が基準座標系と一致するように設計されていても、支持体に対する複数の磁気センサのアライメントのずれによって、各センサ座標系が基準座標系と一致しない場合が起こり得る。

また、複数の磁気センサの相互の位置ずれにより、複数の磁気センサのセンサ座標系が一致しない場合が起こり得る。

これらの場合には、各磁気センサでは、主軸方向以外の方向の磁界の強度の変化によって検出信号が変化することが起こり得る。ここで、主軸方向以外の方向の磁界の強度の変化に対する磁気センサの検出信号の変化の比率を、他軸感度と言う。

そのため、複数の磁気センサを含む装置では、必要に応じて、各磁気センサの主軸感度のみならず他軸感度も測定して、その測定結果に基づいて複数の磁気センサの検出信号を補正できることが望まれる。

特許文献２には、磁性体と、磁性体の近傍に配置された第１ないし第４の磁気検出素子と、信号処理部と、補正係数記憶部と、磁界成分算出部とを備えた３次元磁界測定装置が記載されている。信号処理部は、第１ないし第４の磁気検出素子の出力信号に基づいて、磁性体に入力される３次元磁界ベクトルに対応する出力信号を生成する。補正係数記憶部は、信号処理部の出力信号に含まれる他軸感度成分を補正するための補正係数を記憶する。磁界成分算出部は、信号処理部の出力信号と補正係数とに基づいて、３次元の出力信号を生成する。

また、特許文献２には、補正係数を生成するための補正係数生成装置が記載されている。補正係数生成装置は、３次元磁界測定装置の外部に設けられている。補正係数生成装置は、補正係数を生成するために、線形独立な３つの磁界ベクトルを３次元磁界測定装置に入力する。

特許第５０２７２１７号公報 特開２０１５−７５４６５号公報

特許文献２に記載された３次元磁界測定装置では、補正係数生成装置が３次元磁界測定装置の外部に設けられている。この３次元磁界測定装置では、補正係数を精度よく生成するためには、線形独立な３つの磁界ベクトルを３次元磁界測定装置に入力するための手段を、３次元磁界測定装置に対して精度よく位置合わせしなければならないという問題点と、３次元磁界測定装置の使用環境によっては、補正係数生成装置によって、線形独立な３つの磁界ベクトルを３次元磁界測定装置に入力することが困難な場合があるという問題点がある。

本発明はかかる問題点に鑑みてなされたもので、その目的は、磁気センサを含む磁気センサ装置であって、磁気センサの主軸感度と他軸感度を精度よく測定することを可能にした磁気センサ装置を提供することにある。

本発明の磁気センサ装置は、外部磁界の、第１の感磁方向の成分である第１の外部磁界成分を検出するための第１の磁気センサと、支持体と、第１の付加的磁界を発生可能な第１の磁界発生器と、第２の付加的磁界を発生可能な第２の磁界発生器とを備えている。第１の磁気センサ、支持体、第１の磁界発生器および第２の磁界発生器は、一体化されている。支持体は、基準平面を含む外面を有している。第１の磁気センサは、基準平面上に実装されている。

第１の磁界発生器によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサには、第１の付加的磁界の、第１の方向に平行な方向の成分である第１の付加的磁界成分が印加される。第２の磁界発生器によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサには、第２の付加的磁界の、第２の方向に平行な方向の成分である第２の付加的磁界成分が印加される。第１の方向と第２の方向は、基準平面内における互いに異なる方向である。

本発明の磁気センサ装置において、第１および第２の磁界発生器は、支持体に含まれていてもよい。

また、本発明の磁気センサ装置において、第１の感磁方向は、基準平面に平行であってもよい。

また、本発明の磁気センサ装置において、第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含んでいてもよく、第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含んでいてもよい。

本発明の磁気センサ装置は、更に、外部磁界の、第２の感磁方向の成分である第２の外部磁界成分を検出するための第２の磁気センサを備えていてもよい。第２の磁気センサは、基準平面上に実装されている。第１の磁界発生器によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第２の磁気センサには、第１の付加的磁界成分が印加される。第２の磁界発生器によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第２の磁気センサには、第２の付加的磁界成分が印加される。

本発明の磁気センサ装置が第２の磁気センサを備えている場合、第１の感磁方向と第２の感磁方向は、いずれも基準平面に平行であってもよい。また、第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含んでいてもよく、第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含んでいてもよい。

本発明の磁気センサ装置が第２の磁気センサを備えている場合、磁気センサ装置は、更に、外部磁界の、第３の感磁方向の成分である第３の外部磁界成分を検出するための第３の磁気センサを備えていてもよい。第３の磁気センサは、基準平面上に実装されている。第１の磁界発生器によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサには、第１の付加的磁界成分が印加される。第２の磁界発生器によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサには、第２の付加的磁界成分が印加される。

本発明の磁気センサ装置が第３の磁気センサを備えている場合、第１の感磁方向と第２の感磁方向は、いずれも基準平面に平行であってもよい。また、第３の感磁方向は基準平面に垂直であってもよい。

また、本発明の磁気センサ装置が第３の磁気センサを備えている場合、第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含んでいてもよく、第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含んでいてもよい。この場合、第１ないし第４のコイルは、協働して、第３の付加的磁界を発生可能であってもよい。第１ないし第４のコイルによって第３の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサには、第３の付加的磁界の、第３の方向に平行な方向の成分である第３の付加的磁界成分が印加される。第３の方向は基準平面に垂直である。

また、本発明の磁気センサ装置が第３の磁気センサを備えている場合、磁気センサ装置は、更に、支持体と一体化され、第３の付加的磁界を発生可能な第３の磁界発生器を備えていてもよい。この場合、第３の磁界発生器によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサには、第３の付加的磁界の、第３の方向に平行な方向の成分である第３の付加的磁界成分が印加される。第３の方向は基準平面に垂直である。第３の磁界発生器は、支持体に含まれていてもよい。また、第３の磁界発生器によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第１および第２の磁気センサの各々には、第３の付加的磁界成分が印加されてもよい。

また、本発明の磁気センサ装置が第３の磁気センサを備えている場合、基準平面は、互いに異なる第１の領域と第２の領域と第３の領域を含んでいてもよい。第１の領域は、基準平面に第１の磁気センサを垂直投影してできる領域である。第２の領域は、基準平面に第２の磁気センサを垂直投影してできる領域である。第３の領域は、基準平面に第３の磁気センサを垂直投影してできる領域である。第３の領域の重心を通り、第３の方向に垂直で且つ互いに直交する２つの直線を第１の直線と第２の直線としたとき、第１の領域の少なくとも一部は第１の直線と交差する位置にあってもよく、第２の領域の少なくとも一部は第２の直線と交差する位置にあってもよい。第１の領域のいかなる部分も第２の直線とは交差しなくてもよい。第２の領域のいかなる部分も第１の直線とは交差しなくてもよい。第１の領域は、第１の直線に平行な方向における第３の領域の両側に位置する第１および第２の部分領域を含んでいてもよい。第２の領域は、第２の直線に平行な方向における第３の領域の両側に位置する第３および第４の部分領域を含んでいてもよい。

本発明の磁気センサ装置では、支持体と第１および第２の磁界発生器が一体化されていることから、第１および第２の磁界発生器を用いて、第１の磁気センサの主軸感度と他軸感度を精度よく測定することが可能になるという効果を奏する。

本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサ装置の斜視図である。 図１に示した磁気センサ装置の分解斜視図である。 図１に示した磁気センサ装置における複合チップ部品およびセンサチップを示す平面図である。 図１に示した磁気センサ装置における第１ないし第３の磁界発生器の形状と配置の一例を示す平面図である。 図４の５−５線で示した位置における断面を示す断面図である。 図４の６−６線で示した位置における断面を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態におけるセンサチップの構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態におけるセンサチップの回路構成の一例を示す回路図である。 本発明の第１の実施の形態における磁気抵抗効果素子を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における１つの抵抗部の一部を示す斜視図である。 本発明の第１の実施の形態における磁界変換部と第３の磁気センサの構成を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１ないし第３の磁気センサと軟磁性構造体のそれぞれの一部を示す断面図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の磁界発生器を示す平面図である。 図１３に示した第１の磁界発生器のうちの記号Ａで示した部分を拡大して示す平面図である。 図１３に示した第１の磁界発生器のうちの記号Ｂで示した部分を拡大して示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の磁界発生器を示す平面図である。 図１６に示した第２の磁界発生器のうちの記号Ｃで示した部分を拡大して示す平面図である。 図１６に示した第２の磁界発生器のうちの記号Ｄで示した部分を拡大して示す平面図である。 図１６に示した第２の磁界発生器のうちの記号Ｅで示した部分を拡大して示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の磁界発生器の作用を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第１の付加的磁界を模式的に示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の磁界発生器の作用を示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態における第２の付加的磁界を模式的に示す説明図である。 本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサ装置の第１の変形例を説明するための説明図である。 本発明の第１の実施の形態の第２の変形例における第１の磁界発生器と第３の磁界発生器を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態の第３の変形例における第１の磁界発生器と第２の磁界発生器の一部を示す平面図である。 本発明の第１の実施の形態の第３の変形例における第２の磁界発生器の他の一部を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態における第３の磁界発生器を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の第１の変形例における第１の磁界発生器と第３の磁界発生器を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の第１の変形例における第２の磁界発生器を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の第２の変形例における第１の磁界発生器と第３の磁界発生器を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の第３の変形例における第１の磁界発生器と第２の磁界発生器の一部と第３の磁界発生器の一部を示す平面図である。 本発明の第２の実施の形態の第３の変形例における第２の磁界発生器の他の一部と第３の磁界発生器の他の一部を示す平面図である。 本発明の第３の実施の形態における第１および第２の磁界発生器の作用を示す説明図である。

［第１の実施の形態］
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図１を参照して、本発明の第１の実施の形態に係る磁気センサ装置の概略の構成について説明する。本実施の形態に係る磁気センサ装置１は、外部磁界の、互いに直交する３方向の成分を検出する装置である。

図１に示したように、磁気センサ装置１は、プリント回路板２と複合チップ部品３とセンサチップ４とを備えている。プリント回路板２と複合チップ部品３とセンサチップ４は、いずれも直方体形状を有している。また、プリント回路板２と複合チップ部品３とセンサチップ４は、いずれも外面を有している。

プリント回路板２の外面は、互いに反対側に位置する上面２ａおよび下面２ｂと、上面２ａと下面２ｂを接続する４つの側面を含んでいる。複合チップ部品３の外面は、互いに反対側に位置する上面３ａおよび下面３ｂと、上面３ａと下面３ｂを接続する４つの側面を含んでいる。センサチップ４の外面は、互いに反対側に位置する上面４ａおよび下面４ｂと、上面４ａと下面４ｂを接続する４つの側面を含んでいる。

複合チップ部品３は、下面３ｂがプリント回路板２の上面２ａに対向する姿勢で、上面２ａ上に実装されている。センサチップ４は、下面４ｂが複合チップ部品３の上面３ａに対向する姿勢で、上面３ａ上に実装されている。

複合チップ部品３は、本発明における支持体に対応する。複合チップ部品３の上面３ａは、本発明における基準平面に対応する。以下、複合チップ部品３の上面３ａを、基準平面ＲＰとも言う。

複合チップ部品３は、上面３ａに設けられた端子群を備えている。センサチップ４は、上面４ａに設けられた端子群を備えている。センサチップ４の端子群は、例えば複数のボンディングワイヤによって、複合チップ部品３の端子群に接続されている。

磁気センサ装置１は、更に、複合チップ部品３およびセンサチップ４の周囲を封止する封止部５を備えている。封止部５は、例えば樹脂によって構成されている。磁気センサ装置１は、電子部品パッケージの形態を有している。

後で詳しく説明するが、センサチップ４は、第１の磁気センサ１０と、第２の磁気センサ２０と、第３の磁気センサ３０を含んでいる。センサチップ４が複合チップ部品３の上面３ａ上に実装されることによって、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０は、複合チップ部品３と一体化する。また、複合チップ部品３の上面３ａは、基準平面ＲＰでもある。従って、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０は、基準平面ＲＰ上に実装されているとも言える。

ここで、本実施の形態における基準座標系と第１ないし第３のセンサ座標系について説明する。基準座標系は、複合チップ部品３を基準にして設定された座標系である。第１ないし第３のセンサ座標系は、それぞれ第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０を基準にして設定された座標系である。以下、第１ないし第３のセンサ座標系を代表して、単にセンサ座標系と言う。基準座標系とセンサ座標系のいずれにおいても、以下のようにＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向が定義されている。

基準座標系におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交する。基準座標系におけるＺ方向は、複合チップ部品３の上面３ａに垂直な方向であって、複合チップ部品３の下面３ｂから上面３ａに向かう方向である。基準座標系におけるＸ方向とＹ方向は、複合チップ部品３の上面３ａに平行な方向である。

センサ座標系におけるＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、互いに直交する。センサ座標系におけるＺ方向は、センサチップ４の上面４ａに垂直な方向であって、センサチップ４の下面４ｂから上面４ａに向かう方向である。センサ座標系におけるＸ方向とＹ方向は、センサチップ４の上面４ａに平行な方向である。

また、基準座標系とセンサ座標系のいずれにおいても、Ｘ方向とは反対の方向を−Ｘ方向とし、Ｙ方向とは反対の方向を−Ｙ方向とし、Ｚ方向とは反対の方向を−Ｚ方向とする。以下、基準の位置に対してＺ方向の先にある位置を「上方」と言い、基準の位置に対して「上方」とは反対側にある位置を「下方」と言う。また、磁気センサ装置１の構成要素に関して、Ｚ方向の端に位置する面を「上面」と言い、−Ｚ方向の端に位置する面を「下面」と言う。

磁気センサ装置１は、第１ないし第３のセンサ座標系が基準座標系と一致するように設計されている。しかし、複合チップ部品３に対するセンサチップ４のアライメントのずれや、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の相互の位置ずれ等によって、第１ないし第３のセンサ座標系のうちの少なくとも１つが基準座標系と一致しない場合が起こり得る。

以下、特段の断りが無い限り、複数の図に示したＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向は、基準座標系とセンサ座標系の両方に当てはまる。

図２は、図１に示した磁気センサ装置１の分解斜視図である。図２に示したように、磁気センサ装置１は、更に、第１の磁界発生器７１と、第２の磁界発生器７２と、第３の磁界発生器７３とを備えている。第１ないし第３の磁界発生器７１〜７３は、複合チップ部品３と一体化されている。本実施の形態では特に、第１ないし第３の磁界発生器７１〜７３は、複合チップ部品３に含まれている。

複合チップ部品３は、更に、集積回路チップ７０を含んでいる。集積回路チップ７０は、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の検出信号に対して補正処理を施す補正処理回路と、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３を制御する制御回路とを含んでいる。集積回路チップ７０は、例えば特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）によって構成されている。

第１の磁界発生器７１は、第１の付加的磁界を発生可能である。第１の磁界発生器７１は、基準座標系におけるＸ方向の互いに異なる位置に配置された第１のコイル７１Ａと第２のコイル７１Ｂを含んでいる。

第２の磁界発生器７２は、第２の付加的磁界を発生可能である。第２の磁界発生器７２は、基準座標系におけるＹ方向の互いに異なる位置に配置された第３のコイル７２Ａと第４のコイル７２Ｂを含んでいる。

第３の磁界発生器７３は、第３の付加的磁界を発生可能である。第３の磁界発生器７３は、第５のコイルによって構成されている。

図３は、複合チップ部品３およびセンサチップ４を示す平面図である。図３に示したように、センサチップ４は、前述の第１の磁気センサ１０、第２の磁気センサ２０および第３の磁気センサ３０を含んでいる。

基準平面ＲＰは、互いに異なる第１の領域Ａ１０と第２の領域Ａ２０と第３の領域Ａ３０を含んでいる。第１の領域Ａ１０は、基準平面ＲＰに第１の磁気センサ１０を垂直投影してできる領域である。第２の領域Ａ２０は、基準平面ＲＰに第２の磁気センサ２０を垂直投影してできる領域である。第３の領域Ａ３０は、基準平面ＲＰに第３の磁気センサ３０を垂直投影してできる領域である。

ここで、基準平面ＲＰ内に位置して、第３の領域Ａ３０の重心Ｃ３０を通り、第３の方向（Ｚ方向）に垂直で且つ互いに直交する２つの直線を第１の直線Ｌ１と第２の直線Ｌ２とする。第１の領域Ａ１０の少なくとも一部は第１の直線Ｌ１と交差する位置にあり、第２の領域Ａ２０の少なくとも一部は第２の直線Ｌ２と交差する位置にある。本実施の形態では特に、第１の直線Ｌ１は基準座標系におけるＸ方向に平行であり、第２の直線Ｌ２は基準座標系におけるＹ方向に平行である。

本実施の形態では特に、第１の磁気センサ１０は、基準座標系におけるＸ方向の互いに異なる位置に配置された第１の部分１１と第２の部分１２を含んでいる。第１の領域Ａ１０は、基準平面ＲＰに第１の磁気センサ１０の第１の部分１１を垂直投影してできる第１の部分領域Ａ１１と、基準平面ＲＰに第１の磁気センサ１０の第２の部分１２を垂直投影してできる第２の部分領域Ａ１２を含んでいる。第１および第２の部分領域Ａ１１，Ａ１２は、第１の直線Ｌ１に平行な方向における第３の領域Ａ３０の両側に位置している。

また、第２の磁気センサ２０は、基準座標系におけるＹ方向の互いに異なる位置に配置された第１の部分２１と第２の部分２２を含んでいる。第２の領域Ａ２０は、基準平面ＲＰに第２の磁気センサ２０の第１の部分２１を垂直投影してできる第３の部分領域Ａ２１と、基準平面ＲＰに第２の磁気センサ２０の第２の部分２２を垂直投影してできる第４の部分領域Ａ２２を含んでいる。第３および第４の部分領域Ａ２１，Ａ２２は、第２の直線Ｌ２に平行な方向における第３の領域Ａ３０の両側に位置している。

本実施の形態では特に、第１および第２の部分領域Ａ１１，Ａ１２は、いずれも第１の直線Ｌ１と交差する位置にある。また、第３および第４の部分領域Ａ２１，Ａ２２は、いずれも第２の直線Ｌ２と交差する位置にある。また、本実施の形態では特に、第１および第２の部分領域Ａ１１，Ａ１２の各々は、第１の直線Ｌ１に対して線対称な形状である。同様に、第３および第４の部分領域Ａ２１，Ａ２２の各々は、第２の直線Ｌ２に対して線対称な形状である。

なお、第１の磁気センサ１０は複数の部分に分割されていなくてもよい。この場合、第１の領域Ａ１０は１つの領域である。同様に、第２の磁気センサ２０は複数の部分に分割されていなくてもよい。この場合、第２の領域Ａ２０は１つの領域である。

第１の領域Ａ１０が互いに分離された複数の部分領域からなる場合には、その複数の部分領域の全てではない１つ以上の部分領域が第１の直線Ｌ１と交差する位置にあってもよい。同様に、第２の領域Ａ２０が互いに分離された複数の部分領域からなる場合には、その複数の部分領域の全てではない１つ以上の部分領域が第２の直線Ｌ２と交差する位置にあってもよい。

第１の領域Ａ１０が１つの領域であるか複数の部分領域からなるかにかかわらず、第１の領域Ａ１０のいかなる部分も第２の直線Ｌ２とは交差しないことが好ましい。同様に、第２の領域Ａ２０が１つの領域であるか複数の部分領域からなるかにかかわらず、第２の領域Ａ２０のいかなる部分も第１の直線Ｌ１とは交差しないことが好ましい。

本実施の形態では特に、第１の領域Ａ１０と第２の領域Ａ２０は、上方から見て、第３の領域Ａ３０の重心Ｃ３０を中心として第１の領域Ａ１０を９０°回転すると第２の領域Ａ２０に重なる位置関係である。図３において、重心Ｃ３０を中心として反時計回り方向に第１および第２の部分領域Ａ１１，Ａ１２を９０°回転すると、第１および第２の部分領域Ａ１１，Ａ１２はそれぞれ第３および第４の部分領域Ａ２１，Ａ２２に重なる。

第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の各々は、少なくとも１つの磁気検出素子を含んでいる。

次に、図４ないし図６を参照して、複合チップ部品３の構造の一例について説明する。始めに、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３について説明する。図４は、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３の形状と配置の一例を示す平面図である。なお、図４では、便宜上、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３を、ハッチングを付して示している。図５は、図４の５−５線で示した位置における断面を示す断面図である。図６は、図４の６−６線で示した位置における断面を示す断面図である。なお、図５および図６では、複合チップ部品３の複数の構成要素のＸ方向、Ｙ方向、Ｚ方向の寸法の比率は、実際の比率とは必ずしも一致しない。

図４に示したように、上方から見たときに、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂの各々は、基準座標系におけるＹ方向に長い矩形の外周および内周を有している。第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂの各々は、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた導線を有している。上方から見たときに、第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂは、図３に示した第１の直線Ｌ１と交差する位置にある。

上方から見たときに、第１のコイル７１Ａの内周の内側の中空部は、第１の部分領域Ａ１１よりも基準座標系におけるＹ方向に長く、且つ第１の部分領域Ａ１１に対して基準座標系におけるＸ方向の先に位置している。

上方から見たときに、第２のコイル７１Ｂの内周の内側の中空部は、第２の部分領域Ａ１２よりも基準座標系におけるＹ方向に長く、且つ第２の部分領域Ａ１２に対して基準座標系における−Ｘ方向の先に位置している。

上方から見たときに、第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂの各々は、基準座標系におけるＸ方向に長い矩形の外周および内周を有している。第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂの各々は、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた導線を有している。上方から見たときに、第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂは、図３に示した第２の直線Ｌ２と交差する位置にある。

上方から見たときに、第３のコイル７２Ａの内周の内側の中空部は、第３の部分領域Ａ２１よりも基準座標系におけるＸ方向に長く、且つ第３の部分領域Ａ２１に対して基準座標系におけるＹ方向の先に位置している。

上方から見たときに、第４のコイル７２Ｂの内周の内側の中空部は、第３の部分領域Ａ２２よりも基準座標系におけるＸ方向に長く、且つ第３の部分領域Ａ２２に対して基準座標系における−Ｙ方向の先に位置している。

上方から見たときに、第３の磁界発生器７３を構成する第５のコイルは、正方形またはほぼ正方形の外周および内周を有している。第５のコイルは、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた導線を有している。上方から見たときに、第５のコイルの内周は、図３に示した第３の領域Ａ３０の外縁のわずかに外側に位置している。

図５および図６に示したように、集積回路チップ７０は、上面７０ａと下面７０ｂを有している。集積回路チップ７０の上面７０ａは絶縁性を有している。複合チップ部品３は、集積回路チップ７０および第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３の他に、それぞれ絶縁材料よりなる絶縁層７４Ａ，７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄ，７４Ｅ，７４Ｆを含んでいる。

図４ないし図６に示した例では、第３の磁界発生器７３は、集積回路チップ７０の上面７０ａの上に配置されている。絶縁層７４Ａは、上面７０ａの上において第３の磁界発生器７３の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｂは、第３の磁界発生器７３および絶縁層７４Ａを覆っている。第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂは、絶縁層７４Ｂの上に配置されている。絶縁層７４Ｃは、絶縁層７４Ｂの上においてコイル７１Ａ，７１Ｂの周囲に配置されている。絶縁層７４Ｄは、コイル７１Ａ，７１Ｂおよび絶縁層７４Ｃを覆っている。第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂは、絶縁層７４Ｄの上に配置されている。絶縁層７４Ｅは、絶縁層７４Ｄの上においてコイル７２Ａ，７２Ｂの周囲に配置されている。絶縁層７４Ｆは、コイル７２Ａ，７２Ｂおよび絶縁層７４Ｅを覆っている。複合チップ部品３の上面３ａは、絶縁層７４Ｆの上面によって構成されている。

次に、図７および図８を参照して、センサチップ４の構成の一例について説明する。図７は、センサチップ４の構成を示す説明図である。図８は、センサチップ４の回路構成の一例を示す回路図である。

前述のように、センサチップ４は、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０を含んでいる。第１の磁気センサ１０は、外部磁界の、第１の感磁方向の成分である第１の外部磁界成分を検出するためのものである。第２の磁気センサ２０は、外部磁界の、第２の感磁方向の成分である第２の外部磁界成分を検出するためのものである。第３の磁気センサ３０は、外部磁界の、第３の感磁方向の成分である第３の外部磁界成分を検出するためのものである。

本実施の形態では特に、第１の感磁方向は、第１のセンサ座標系におけるＸ方向に平行な方向である。第１の感磁方向は、第１のセンサ座標系におけるＸ方向と−Ｘ方向とを含む。第２の感磁方向は、第２のセンサ座標系におけるＹ方向に平行な方向である。第２の感磁方向は、第２のセンサ座標系におけるＹ方向と−Ｙ方向とを含む。第３の感磁方向は、第３のセンサ座標系におけるＺ方向に平行な方向である。第３の感磁方向は、第３のセンサ座標系におけるＺ方向と−Ｚ方向とを含む。また、本実施の形態では特に、第１および第２の感磁方向は、基準平面ＲＰに平行である。第３の感磁方向は、基準平面ＲＰに垂直である。第１ないし第３のセンサ座標系が一致する場合には、第１ないし第３の感磁方向は互いに直交することになる。

図７に示したように、センサチップ４は、更に、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０を支持する基板５１を含んでいる。基板５１は、上面５１ａと下面を有している。第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０は、基板５１の上面５１ａの上または上方に配置されている。

また、図７に示したように、センサチップ４の端子群は、第１の磁気センサ１０に対応する電源端子Ｖｘおよび出力端子Ｖｘ＋，Ｖｘ−と、第２の磁気センサ２０に対応する電源端子Ｖｙおよび出力端子Ｖｙ＋，Ｖｙ−と、第３の磁気センサ３０に対応する電源端子Ｖｚおよび出力端子Ｖｚ＋，Ｖｚ−と、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０で共通に使用されるグランド端子Ｇとを含んでいる。

図８に示した例では、第１の磁気センサ１０は、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４を含んでいる。抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４の各々は、第１の外部磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する。抵抗部Ｒｘ１は、電源端子Ｖｘと出力端子Ｖｘ＋との間に設けられている。抵抗部Ｒｘ２は、出力端子Ｖｘ＋とグランド端子Ｇとの間に設けられている。抵抗部Ｒｘ３は、電源端子Ｖｘと出力端子Ｖｘ−との間に設けられている。抵抗部Ｒｘ４は、出力端子Ｖｘ−とグランド端子Ｇとの間に設けられている。

第２の磁気センサ２０は、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４を含んでいる。抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４の各々は、第２の外部磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する。抵抗部Ｒｙ１は、電源端子Ｖｙと出力端子Ｖｙ＋との間に設けられている。抵抗部Ｒｙ２は、出力端子Ｖｙ＋とグランド端子Ｇとの間に設けられている。抵抗部Ｒｙ３は、電源端子Ｖｙと出力端子Ｖｙ−との間に設けられている。抵抗部Ｒｙ４は、出力端子Ｖｙ−とグランド端子Ｇとの間に設けられている。

第３の磁気センサ３０は、ホイートストンブリッジ回路を構成する４つの抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４を含んでいる。抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４の各々は、後述する磁界変換部から出力される出力磁界成分に応じて変化する抵抗値を有する。抵抗部Ｒｚ１は、電源端子Ｖｚと出力端子Ｖｚ＋との間に設けられている。抵抗部Ｒｚ２は、出力端子Ｖｚ＋とグランド端子Ｇとの間に設けられている。抵抗部Ｒｚ３は、電源端子Ｖｚと出力端子Ｖｚ−との間に設けられている。抵抗部Ｒｚ４は、出力端子Ｖｚ−とグランド端子Ｇとの間に設けられている。

以下、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４，Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４，Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４のうちの任意の１つを抵抗部Ｒと言う。抵抗部Ｒは、少なくとも１つの磁気検出素子を含んでいる。本実施の形態では特に、少なくとも１つの磁気検出素子は、少なくとも１つの磁気抵抗効果素子である。以下、磁気抵抗効果素子をＭＲ素子と記す。

本実施の形態では特に、ＭＲ素子は、スピンバルブ型のＭＲ素子である。このスピンバルブ型のＭＲ素子は、方向が固定された磁化を有する磁化固定層と、印加磁界の方向に応じて方向が変化可能な磁化を有する自由層と、磁化固定層と自由層の間に配置されたギャップ層とを有している。スピンバルブ型のＭＲ素子は、ＴＭＲ（トンネル磁気抵抗効果）素子でもよいし、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子でもよい。ＴＭＲ素子では、ギャップ層はトンネルバリア層である。ＧＭＲ素子では、ギャップ層は非磁性導電層である。スピンバルブ型のＭＲ素子では、自由層の磁化の方向が磁化固定層の磁化の方向に対してなす角度に応じて抵抗値が変化し、この角度が０°のときに抵抗値は最小値となり、角度が１８０°のときに抵抗値は最大値となる。各ＭＲ素子において、自由層は、磁化容易軸方向が、磁化固定層の磁化の方向に直交する方向となる形状異方性を有している。

図８において、塗りつぶした矢印は、ＭＲ素子における磁化固定層の磁化の方向を表している。図８に示した例では、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ４の各々におけるＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向は、第１のセンサ座標系におけるＸ方向である。抵抗部Ｒｘ２，Ｒｘ３の各々におけるＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向は、第１のセンサ座標系における−Ｘ方向である。

また、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ４の各々におけるＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向は、第２のセンサ座標系におけるＹ方向である。抵抗部Ｒｙ２，Ｒｙ３の各々におけるＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向は、第２のセンサ座標系における−Ｙ方向である。抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４の各々におけるＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向については、後で説明する。

出力端子Ｖｘ＋と出力端子Ｖｘ−との間の電位差は、第１の外部磁界成分と対応関係を有する。第１の磁気センサ１０は、出力端子Ｖｘ＋と出力端子Ｖｘ−との間の電位差に対応する第１の検出信号を生成する。第１の検出信号は、出力端子Ｖｘ＋と出力端子Ｖｘ−との間の電位差に対して振幅やオフセットの調整を施したものであってもよい。

出力端子Ｖｙ＋と出力端子Ｖｙ−との間の電位差は、第２の外部磁界成分と対応関係を有する。第２の磁気センサ２０は、出力端子Ｖｙ＋と出力端子Ｖｙ−との間の電位差に対応する第２の検出信号を生成する。第２の検出信号は、出力端子Ｖｙ＋と出力端子Ｖｙ−との間の電位差に対して振幅やオフセットの調整を施したものであってもよい。

出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差は、第３の外部磁界成分と対応関係を有する。第３の磁気センサ３０は、出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差に対応する第３の検出信号を生成する。第３の検出信号は、出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差に対して振幅やオフセットの調整を施したものであってもよい。

ここで、図７を参照して、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４，Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４の配置の一例について説明する。この例では、第１の磁気センサ１０の第１の部分１１は抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ４を含み、第１の磁気センサ１０の第２の部分１２は抵抗部Ｒｘ２，Ｒｘ３を含んでいる。また、第２の磁気センサ２０の第１の部分２１は抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ４を含み、第２の磁気センサ２０の第２の部分２２は抵抗部Ｒｙ２，Ｒｙ３を含んでいる。

図７において、塗りつぶした矢印は、ＭＲ素子における磁化固定層の磁化の方向を表している。図７に示した例では、第１の磁気センサ１０の第１の部分１１と、第１の磁気センサ１０の第２の部分１２と、第２の磁気センサ２０の第１の部分２１と、第２の磁気センサ２０の第２の部分２２の各々において、そこに含まれる複数のＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向が同じ方向になる。そのため、この例によれば、複数のＭＲ素子の磁化固定層の磁化の方向の設定が容易になる。

次に、図９を参照して、ＭＲ素子の構成の一例について説明する。図９に示したＭＲ素子１００は、基板５１側から順に積層された反強磁性層１０１、磁化固定層１０２、ギャップ層１０３および自由層１０４を含んでいる。反強磁性層１０１は、反強磁性材料よりなり、磁化固定層１０２との間で交換結合を生じさせて、磁化固定層１０２の磁化の方向を固定する。

なお、ＭＲ素子１００における層１０１〜１０４の配置は、図９に示した配置とは上下が反対でもよい。また、ＭＲ素子１００は、反強磁性層１０１を含まない構成であってもよい。この構成は、例えば、反強磁性層１０１および磁化固定層１０２の代わりに、２つの強磁性層とこの２つの強磁性層の間に配置された非磁性金属層とを含む人工反強磁性構造の磁化固定層を含む構成であってもよい。また、磁気検出素子は、ホール素子、磁気インピーダンス素子等、ＭＲ素子以外の磁界を検出する素子であってもよい。

次に、図１０を参照して、抵抗部Ｒの構成の一例について説明する。この例では、抵抗部Ｒは、直列に接続された複数のＭＲ素子１００を含んでいる。抵抗部Ｒは、更に、複数のＭＲ素子１００が直列に接続されるように、回路構成上隣接する２つのＭＲ素子１００を電気的に接続する１つ以上の接続層を含んでいる。図１０に示した例では、抵抗部Ｒは、１つ以上の接続層として、１つ以上の下部接続層１１１と、１つ以上の上部接続層１１２とを含んでいる。下部接続層１１１は、回路構成上隣接する２つのＭＲ素子１００の下面に接し、この２つのＭＲ素子１００を電気的に接続する。上部接続層１１２は、回路構成上隣接する２つのＭＲ素子１００の上面に接し、この２つのＭＲ素子１００を電気的に接続する。

次に、図１１を参照して、第３の磁気センサ３０の構成の一例について説明する。第３の磁気センサ３０は、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４の他に、軟磁性材料よりなる軟磁性構造体４０を含んでいる。軟磁性構造体４０は、磁界変換部４２と、少なくとも１つの軟磁性層を含んでいる。磁界変換部４２は、第３の外部磁界成分を受けて第３の感磁方向に垂直な方向の出力磁界成分を出力する。出力磁界成分の強度は、第３の外部磁界成分の強度と対応関係を有する。第３の磁気センサ３０は、出力磁界成分の強度を検出することによって、第３の外部磁界成分の強度を検出する。

図１１に示した例では、磁界変換部４２は、抵抗部Ｒｚ１に対応する下部ヨーク４２Ｂ１および上部ヨーク４２Ｔ１と、抵抗部Ｒｚ２に対応する下部ヨーク４２Ｂ２および上部ヨーク４２Ｔ２と、抵抗部Ｒｚ３に対応する下部ヨーク４２Ｂ３および上部ヨーク４２Ｔ３と、抵抗部Ｒｚ４に対応する下部ヨーク４２Ｂ４および上部ヨーク４２Ｔ４とを含んでいる。

下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４および上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４の各々は、第３のセンサ座標系におけるＺ方向に垂直な方向に長い直方体形状を有している。

下部ヨーク４２Ｂ１および上部ヨーク４２Ｔ１は、抵抗部Ｒｚ１の近傍に配置されている。下部ヨーク４２Ｂ１は、抵抗部Ｒｚ１よりも、基板５１の上面５１ａにより近い位置に配置されている。上部ヨーク４２Ｔ１は、抵抗部Ｒｚ１よりも、基板５１の上面５１ａからより遠い位置に配置されている。上方から見たときに、抵抗部Ｒｚ１は、下部ヨーク４２Ｂ１と上部ヨーク４２Ｔ１の間に位置している。

下部ヨーク４２Ｂ２および上部ヨーク４２Ｔ２は、抵抗部Ｒｚ２の近傍に配置されている。下部ヨーク４２Ｂ２は、抵抗部Ｒｚ２よりも、基板５１の上面５１ａにより近い位置に配置されている。上部ヨーク４２Ｔ２は、抵抗部Ｒｚ２よりも、基板５１の上面５１ａからより遠い位置に配置されている。上方から見たときに、抵抗部Ｒｚ２は、下部ヨーク４２Ｂ２と上部ヨーク４２Ｔ２の間に位置している。

下部ヨーク４２Ｂ３および上部ヨーク４２Ｔ３は、抵抗部Ｒｚ３の近傍に配置されている。下部ヨーク４２Ｂ３は、抵抗部Ｒｚ３よりも、基板５１の上面５１ａにより近い位置に配置されている。上部ヨーク４２Ｔ３は、抵抗部Ｒｚ３よりも、基板５１の上面５１ａからより遠い位置に配置されている。上方から見たときに、抵抗部Ｒｚ３は、下部ヨーク４２Ｂ３と上部ヨーク４２Ｔ３の間に位置している。

下部ヨーク４２Ｂ４および上部ヨーク４２Ｔ４は、抵抗部Ｒｚ４の近傍に配置されている。下部ヨーク４２Ｂ４は、抵抗部Ｒｚ４よりも、基板５１の上面５１ａにより近い位置に配置されている。上部ヨーク４２Ｔ４は、抵抗部Ｒｚ４よりも、基板５１の上面５１ａからより遠い位置に配置されている。上方から見たときに、抵抗部Ｒｚ４は、下部ヨーク４２Ｂ４と上部ヨーク４２Ｔ４の間に位置している。

磁界変換部４２が出力する出力磁界成分は、下部ヨーク４２Ｂ１および上部ヨーク４２Ｔ１によって生成されて抵抗部Ｒｚ１に印加される磁界成分と、下部ヨーク４２Ｂ２および上部ヨーク４２Ｔ２によって生成されて抵抗部Ｒｚ２に印加される磁界成分と、下部ヨーク４２Ｂ３および上部ヨーク４２Ｔ３によって生成されて抵抗部Ｒｚ３に印加される磁界成分と、下部ヨーク４２Ｂ４および上部ヨーク４２Ｔ４によって生成されて抵抗部Ｒｚ４に印加される磁界成分を含んでいる。

図１１において、４つの白抜きの矢印は、それぞれ、第３の外部磁界成分の方向が第３のセンサ座標系におけるＺ方向であるときに、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４に印加される磁界成分の方向を表している。また、図１１において、４つの塗りつぶした矢印は、それぞれ、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４のＭＲ素子１００の磁化固定層１０２の磁化の方向を表している。抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４のＭＲ素子１００の磁化固定層１０２の磁化の方向は、それぞれ、第３の外部磁界成分の方向が第３のセンサ座標系におけるＺ方向であるときに抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４に印加される磁界成分の方向と同じ方向である。抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３のＭＲ素子１００の磁化固定層１０２の磁化の方向は、それぞれ、第３の外部磁界成分の方向が第３のセンサ座標系におけるＺ方向であるときに抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３に印加される磁界成分の方向とは反対方向である。

ここで、第３の磁気センサ３０の作用について説明する。第３の外部磁界成分が存在しない状態では、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４のＭＲ素子１００の自由層１０４の磁化の方向は、磁化固定層１０２の磁化の方向に対して垂直である。

第３の外部磁界成分の方向が第３のセンサ座標系におけるＺ方向であるときには、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４のＭＲ素子１００では、自由層１０４の磁化の方向は、磁化固定層１０２の磁化の方向に対して垂直な方向から、磁化固定層１０２の磁化の方向に向かって傾く。このとき、抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３のＭＲ素子１００では、自由層１０４の磁化の方向は、磁化固定層１０２の磁化の方向に対して垂直な方向から、磁化固定層１０２の磁化の方向とは反対方向に向かって傾く。その結果、第３の外部磁界成分が存在しない状態と比べて、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４の抵抗値は減少し、抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３の抵抗値は増加する。

第３の外部磁界成分の方向が第３のセンサ座標系における−Ｚ方向の場合は、上述の場合とは逆に、第３の外部磁界成分が存在しない状態と比べて、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４の抵抗値は増加し、抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３の抵抗値は減少する。

抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４の抵抗値の変化量は、第３の外部磁界成分の強度に依存する。

第３の外部磁界成分の方向と強度が変化すると、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４のそれぞれの抵抗値は、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４の抵抗値が増加すると共に抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３の抵抗値が減少するか、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ４の抵抗値が減少すると共に抵抗部Ｒｚ２，Ｒｚ３の抵抗値が増加するように変化する。これにより、出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差が変化する。従って、この電位差に基づいて、第３の外部磁界成分を検出することができる。第３の磁気センサ３０は、出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差に対応する第３の検出信号を生成する。第３の検出信号は、出力端子Ｖｚ＋と出力端子Ｖｚ−との間の電位差に対して振幅やオフセットの調整を施したものであってもよい。

次に、図１２を参照して、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の構造の一例について説明する。図１２は、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０のそれぞれの一部を示している。この例では、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０は、基板５１の上に配置されている。基板５１は、上面５１ａと下面５１ｂを有している。

第１の磁気センサ１０は、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４の他に、それぞれ絶縁材料よりなる絶縁層６６Ａ，６７Ａ，６８Ａを含んでいる。絶縁層６６Ａは、基板５１の上面５１ａの上に配置されている。抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４は、絶縁層６６Ａの上に配置されている。図１２には、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４に含まれる複数のＭＲ素子１００のうちの１つと、それに接続された下部接続層１１１および上部接続層１１２を示している。絶縁層６７Ａは、絶縁層６６Ａの上面の上において抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４の周囲に配置されている。絶縁層６８Ａは、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４および絶縁層６７Ａを覆っている。

第２の磁気センサ２０の構造は、第１の磁気センサ１０と同様である。すなわち、第２の磁気センサ２０は、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４の他に、それぞれ絶縁材料よりなる絶縁層６６Ｂ，６７Ｂ，６８Ｂを含んでいる。絶縁層６６Ｂは、基板５１の上面５１ａの上に配置されている。抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４は、絶縁層６６Ｂの上に配置されている。図１２には、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４に含まれる複数のＭＲ素子１００のうちの１つと、それに接続された下部接続層１１１および上部接続層１１２を示している。絶縁層６７Ｂは、絶縁層６６Ｂの上面の上において抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４の周囲に配置されている。絶縁層６８Ｂは、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４および絶縁層６７Ｂを覆っている。

第３の磁気センサ３０は、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４および軟磁性構造体４０の他に、それぞれ絶縁材料よりなる絶縁層６１，６２，６３，６４を含んでいる。図１２に示した例では、軟磁性構造体４０は、磁界変換部４２と、２つの軟磁性層４１，４３を含んでいる。

磁界変換部４２は、図１１に示した下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４および上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４を含んでいる。図１２では、下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４のうちの１つを符号４２Ｂで示し、それに対応する上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４のうちの１つを符号４２Ｔで示している。

軟磁性層４１は、基板５１の上面５１ａの上に配置されている。下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４は、軟磁性層４１の上に配置されている。絶縁層６１は、軟磁性層４１の上において下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４の周囲に配置されている。

抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４は、絶縁層６１の上に配置されている。図１２には、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４に含まれる複数のＭＲ素子１００のうちの１つと、それに接続された下部接続層１１１および上部接続層１１２を示している。絶縁層６２は、下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４および絶縁層６１の上において抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４の周囲に配置されている。

上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４は、絶縁層６２の上に配置されている。絶縁層６３は、抵抗部Ｒｚ１，Ｒｚ２，Ｒｚ３，Ｒｚ４および絶縁層６２の上において上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４の周囲に配置されている。

軟磁性層４３は、上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４および絶縁層６３の上に配置されている。絶縁層６４は、軟磁性層４３を覆っている。

上方から見たときに、軟磁性層４１，４３は、第３の磁気センサ３０の全域またはほぼ全域にわたって存在する。言い換えると、複合チップ部品３の上面３ａすなわち基準平面ＲＰに軟磁性層４１を垂直投影してできる領域と、基準平面ＲＰに軟磁性層４３を垂直投影してできる領域は、いずれも、第３の領域Ａ３０と一致するかほぼ一致する。

図１２に示した例では、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０に含まれる全ての磁気検出素子すなわちＭＲ素子１００は、基板５１の上面５１ａから等しい距離の位置に配置されている。本実施の形態では、基板５１の上面５１ａは、複合チップ部品３の上面３ａに対して平行である。従って、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０に含まれる全てのＭＲ素子１００は、複合チップ部品３の上面３ａすなわち基準平面ＲＰから等しい距離の位置に配置されている。

なお、磁界変換部４２は、下部ヨーク４２Ｂ１，４２Ｂ２，４２Ｂ３，４２Ｂ４と、上部ヨーク４２Ｔ１，４２Ｔ２，４２Ｔ３，４２Ｔ４の一方のみを含んでいてもよい。また、軟磁性構造体４０は、軟磁性層４１，４３の一方のみを含んでいてもよい。

次に、図１３ないし図１５を参照して、第１の磁界発生器７１の構成について詳しく説明する。図１３は、第１の磁界発生器７１を示す平面図である。図１４は、図１３に示した第１の磁界発生器７１のうちの記号Ａで示した部分を拡大して示している。記号Ａで示した部分は、第１のコイル７１Ａの一部分である。図１５は、図１３に示した第１の磁界発生器７１のうちの記号Ｂで示した部分を拡大して示している。記号Ｂで示した部分は、第２のコイル７１Ｂの一部分である。

図１４に示したように、第１のコイル７１Ａは、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた導線７１Ａａと、導線７１Ａａの両端に接続された２つの端子７１Ａｂ，７１Ａｃとを有している。導線７１Ａａの巻き数は、例えば１６回である。導線７１Ａａの厚みは、例えば１μｍである。導線７１Ａａの幅は、例えば２μｍである。導線７１Ａａにおける隣り合うターンの間隔は、例えば２μｍである。端子７１Ａｂ，７１Ａｃは、集積回路チップ７０内の制御回路に接続されている。

図１５に示したように、第２のコイル７１Ｂは、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた導線７１Ｂａと、導線７１Ｂａの両端に接続された２つの端子７１Ｂｂ，７１Ｂｃとを有している。導線７１Ｂａの巻き数、厚み、幅および間隔は、導線７１Ａａと同じであってもよい。端子７１Ｂｂ，７１Ｂｃは、集積回路チップ７０内の制御回路に接続されている。

次に、図１６ないし図１９を参照して、第２の磁界発生器７２の構成について詳しく説明する。図１６は、第２の磁界発生器７２を示す平面図である。図１７は、図１６に示した第２の磁界発生器７２のうちの記号Ｃで示した部分を拡大して示している。記号Ｃで示した部分は、第３のコイル７２Ａの一部分である。図１８は、図１６に示した第２の磁界発生器７２のうちの記号Ｄで示した部分を拡大して示している。記号Ｄで示した部分は、第４のコイル７２Ｂの一部分である。図１９は、図１６に示した第２の磁界発生器７２のうちの記号Ｅで示した部分を拡大して示している。記号Ｅで示した部分は、第４のコイル７２Ｂの他の部分である。

図１７に示したように、第３のコイル７２Ａは、平面渦巻き状に複数回巻かれた導線７２Ａａと、導線７２Ａａの両端に接続された２つの端子７２Ａｂ，７２Ａｃとを有している。導線７２Ａａの巻き数、厚み、幅および間隔は、導線７１Ａａと同じであってもよい。端子７２Ａｂ，７２Ａｃは、集積回路チップ７０内の制御回路に接続されている。

図１８および図１９に示したように、第４のコイル７２Ｂは、平面渦巻き状に複数回巻かれた導線７２Ｂａと、導線７２Ｂａの両端に接続された２つの端子７２Ｂｂ，７２Ｂｃとを有している。導線７２Ｂａの巻き数、厚み、幅および間隔は、導線７１Ａａと同じであってもよい。端子７２Ｂｂ，７２Ｂｃは、それぞれ、集積回路チップ７０内の制御回路に接続されている。

次に、第３の磁界発生器７３の構成について簡単に説明する。前述のように、第３の磁界発生器７３を構成する第５のコイルは、平面渦巻き状に複数回巻かれた導線を有している。第５のコイルは、更に、上記の導線の両端に接続された２つの端子を有している。２つの端子は、集積回路チップ７０内の制御回路に接続されている。

次に、図２０および図２１を参照して、第１の磁界発生器７１の作用について説明する。図２０は、第１の磁界発生器７１の作用を示す説明図である。図２１は、第１の付加的磁界を模式的に示す説明図である。第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の各々には、第１の付加的磁界の第１の方向に平行な方向の成分である第１の付加的磁界成分が印加される。第１の方向は、基準平面内における一方向である。本実施の形態では特に、第１の方向は、基準座標系におけるＸ方向と一致する。

また、本実施の形態では、第１の磁界発生器７１の第１のコイル７１Ａに電流Ｉｘａを流し、第１の磁界発生器７１の第２のコイル７１Ｂに電流Ｉｘｂを流すことによって、第１の付加的磁界が発生する。ここで、第１の磁気センサ１０の第１および第２の部分１１，１２に印加される第１の付加的磁界成分を、それぞれ記号ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂで表す。また、第２の磁気センサ２０の第１および第２の部分２１，２２に印加される第１の付加的磁界成分を、それぞれ記号ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄで表す。また、第３の磁気センサ３０に印加される第１の付加的磁界成分を記号ＭＦ１ｅで表す。

図２０において、記号Ｉｘａを付した矢印は電流Ｉｘａの方向を示し、記号Ｉｘｂを付した矢印は電流Ｉｘｂの方向を示している。また、図２１において、記号ＭＦ１を付した曲線は、第１の付加的磁界に対応する磁束であって、第１の磁気センサ１０の第１の部分１１と第２の部分１２を通過する磁束ＭＦ１を示している。図２０に示したように、電流Ｉｘａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｘｂの方向を上方から見て反時計回り方向とした場合には、磁束ＭＦ１は、図２１において矢印で示したように流れる。この場合、第１の付加的磁界成分ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂ，ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄ，ＭＦ１ｅの方向は、いずれも基準座標系におけるＸ方向となる。なお、電流Ｉｘａの大きさと電流Ｉｘｂの大きさは、等しいかほぼ等しい。

電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの方向をそれぞれ図２０に示した例とは逆にすると、磁束ＭＦ１は図２１に示した例とは逆方向に流れる。この場合、第１の付加的磁界成分ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂ，ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄ，ＭＦ１ｅの方向は、いずれも基準座標系における−Ｘ方向となる。

なお、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさと、第１の付加的磁界成分ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂ，ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄ，ＭＦ１ｅの強度の関係は、予め求められている。電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂの強度は互いに等しいかほぼ等しく、ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄの強度は互いに等しいかほぼ等しい。なお、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂの各々の強度と、ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄの各々の強度と、ＭＦ１ｅの強度は、互いに異なっていてもよい。例えば、ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂの各々の強度は、ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄの各々の強度およびＭＦ１ｅの強度よりも大きくてもよい。

次に、図２２および図２３を参照して、第２の磁界発生器７２の作用について説明する。図２２は、第２の磁界発生器７２の作用を示す説明図である。図２３は、第２の付加的磁界を模式的に示す説明図である。第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の各々には、第２の付加的磁界の第２の方向に平行な方向の成分である第２の付加的磁界成分が印加される。第２の方向は、基準平面ＲＰ内における一方向であり、第１の方向とは異なる方向である。本実施の形態では特に、第２の方向は、基準座標系におけるＹ方向と一致する。

また、本実施の形態では、第２の磁界発生器７２の第３のコイル７２Ａに電流Ｉｙａを流し、第２の磁界発生器７２の第４のコイル７２Ｂに電流Ｉｙｂを流すことによって、第２の付加的磁界が発生する。ここで、第１の磁気センサ１０の第１および第２の部分１１，１２に印加される第２の付加的磁界成分を、それぞれ記号ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂで表す。また、第２の磁気センサ２０の第１および第２の部分２１，２２に印加される第２の付加的磁界成分を、それぞれ記号ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄで表す。また、第３の磁気センサ３０に印加される第２の付加的磁界成分を記号ＭＦ２ｅで表す。

図２２において、記号Ｉｙａを付した矢印は電流Ｉｙａの方向を示し、記号Ｉｙｂを付した矢印は電流Ｉｙｂの方向を示している。また、図２３において、記号ＭＦ２を付した曲線は、第２の付加的磁界に対応する磁束であって、第２の磁気センサ２０の第１の部分２１と第２の部分２２を通過する磁束ＭＦ２を示している。図２２に示したように、電流Ｉｙａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｙｂの方向を上方から見て反時計回り方向とした場合には、磁束ＭＦ２は、図２３において矢印で示したように流れる。この場合、第２の付加的磁界成分ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂ，ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄ，ＭＦ２ｅの方向は、いずれも基準座標系におけるＹ方向となる。なお、電流Ｉｙａの大きさと電流Ｉｙｂの大きさは、等しいかほぼ等しい。

電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの方向をそれぞれ図２２に示した例とは逆にすると、磁束ＭＦ２は図２３に示した例とは逆方向に流れる。この場合、第２の付加的磁界成分ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂ，ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄ，ＭＦ２ｅの方向は、いずれも基準座標系における−Ｙ方向となる。

なお、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさと、第２の付加的磁界成分ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂ，ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄ，ＭＦ２ｅの強度の関係は、予め求められている。電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂの強度は互いに等しいかほぼ等しく、ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄの強度は互いに等しいかほぼ等しい。なお、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂの各々の強度と、ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄの各々の強度と、ＭＦ２ｅの強度は、互いに異なっていてもよい。例えば、ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄの各々の強度は、ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂの各々の強度およびＭＦ２ｅの強度よりも大きくてもよい。

次に、図３および図４を参照して、第３の磁界発生器７３が発生する第３の付加的磁界について説明する。第３の磁界発生器７３によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサ３０には、第３の付加的磁界の第３の方向に平行な方向の成分である第３の付加的磁界成分が印加される。第３の方向は、基準平面ＲＰに垂直である。本実施の形態では特に、第３の方向は、基準座標系におけるＺ方向と一致する。

また、本実施の形態では、第３の磁界発生器７３を構成する第５のコイルに電流を流すことによって、第３の付加的磁界が発生する。第５のコイルに流す電流の方向を上方から見て反時計回り方向とした場合には、第３の付加的磁界成分の方向は、基準座標系におけるＺ方向となる。また、第５のコイルに流す電流の方向を上方から見て時計回り方向とした場合には、第３の付加的磁界成分の方向は、基準座標系における−Ｚ方向となる。

なお、本実施の形態では、第１および第２の磁気センサ１０，２０の各々には、第３の付加的磁界成分は全くまたはほとんど印加されない。

次に、第１および第２の磁界発生器７１，７２の作用を確認したシミュレーションの結果について説明する。シミュレーションでは、本実施の形態に係る磁気センサ装置１に対応する実施例のモデルを用いた。実施例のモデルでは、第１ないし第３のセンサ座標系は、いずれも基準座標系と一致するものとした。

シミュレーションでは、実施例のモデルを用いて、第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたときの抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４，Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４における磁束密度のＸ方向に平行な方向の成分ＢｘとＹ方向に平行な方向の成分Ｂｙを求めた。第１の付加的磁界を発生させるための電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの方向は、図２０に示した方向とした。また、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさは、それぞれ１ｍＡとした。

また、シミュレーションでは、実施例のモデルを用いて、第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたときの抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４，Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４における磁束密度のＸ方向に平行な方向の成分ＢｘとＹ方向に平行な方向の成分Ｂｙを求めた。第２の付加的磁界を発生させるための電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの方向は、図２２に示した方向とした。また、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさは、それぞれ１ｍＡとした。

以下、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２によって構成されるハーフブリッジ回路を記号Ｒｘ１２で表し、抵抗部Ｒｘ３，Ｒｘ４によって構成されるハーフブリッジ回路を記号Ｒｘ３４で表し、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２によって構成されるハーフブリッジ回路を記号Ｒｙ１２で表し、抵抗部Ｒｙ３，Ｒｙ４によって構成されるハーフブリッジ回路を記号Ｒｙ３４で表す。シミュレーションでは、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２における磁束密度の平均値をハーフブリッジ回路Ｒｘ１２における磁束密度とし、抵抗部Ｒｘ３，Ｒｘ４における磁束密度の平均値をハーフブリッジ回路Ｒｘ３４における磁束密度とした。また、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２における磁束密度の平均値をハーフブリッジ回路Ｒｙ１２における磁束密度とし、抵抗部Ｒｙ３，Ｒｙ４における磁束密度の平均値をハーフブリッジ回路Ｒｙ３４における磁束密度とした。

次に、シミュレーションの結果について説明する。始めに、第１の付加的磁界が発生されたときについて説明する。表１に、第１の付加的磁界が発生されたときの、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４とハーフブリッジ回路Ｒｘ１２，Ｒｘ３４における磁束密度を示す。また、表２に、第１の付加的磁界が発生されたときの、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４とハーフブリッジ回路Ｒｙ１２，Ｒｙ３４における磁束密度を示す。表１および表２には、磁束密度の成分Ｂｘ，Ｂｙの大きさを示している。なお、表１および表２では、Ｘ方向の成分ＢｘとＹ方向の成分Ｂｙを正の値で表し、−Ｘ方向の成分Ｂｘと−Ｙ方向の成分Ｂｙを負の値で表している。また、表１および表２に示した磁束密度の値は、小数点以下第２位を四捨五入した値である。

磁束密度の成分Ｂｘは、磁界のＸ方向に平行な方向の成分に対応する。磁束密度の成分Ｂｙは、磁界のＹ方向に平行な方向の成分に対応する。表１および表２に示した結果から、第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサ１０と第２の磁気センサ２０のいずれにおいても、第１の付加的磁界の、Ｘ方向に平行な成分である第１の付加的磁界成分が印加され、第１の付加的磁界の、Ｙ方向に平行な方向の成分は全くまたはほとんど印加されないことが分かる。また、表１および表２に示した結果から、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ１ａ，ＭＦ１ｂの各々の強度は、ＭＦ１ｃ，ＭＦ１ｄの各々の強度よりも大きくなることが分かる。

次に、第２の付加的磁界が発生されたときについて説明する。表３に、第２の付加的磁界が発生されたときの、抵抗部Ｒｘ１，Ｒｘ２，Ｒｘ３，Ｒｘ４とハーフブリッジ回路Ｒｘ１２，Ｒｘ３４における磁束密度を示す。また、表４に、第２の付加的磁界が発生されたときの、抵抗部Ｒｙ１，Ｒｙ２，Ｒｙ３，Ｒｙ４とハーフブリッジ回路Ｒｙ１２，Ｒｙ３４における磁束密度を示す。表３および表４には、表１および表２と同様に、磁束密度の成分Ｂｘ，Ｂｙの大きさを示している。また、表３および表４に示した磁束密度の値は、小数点以下第２位を四捨五入した値である。

表３および表４に示した結果から、第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサ１０と第２の磁気センサ２０のいずれにおいても、第２の付加的磁界の、Ｙ方向に平行な成分である第２の付加的磁界成分が印加され、第２の付加的磁界の、Ｘ方向に平行な方向の成分は全くまたはほとんど印加されないことが分かる。また、表３および表４に示した結果から、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさがある値であるとき、ＭＦ２ｃ，ＭＦ２ｄの各々の強度は、ＭＦ２ａ，ＭＦ２ｂの各々の強度よりも大きくなることが分かる。

次に、本実施の形態に係る磁気センサ装置１の作用および効果について説明する。第１の磁気センサ１０は、外部磁界の、第１の感磁方向の成分である第１の外部磁界成分を検出する。第２の磁気センサ２０は、外部磁界の、第２の感磁方向の成分である第２の外部磁界成分を検出する。第３の磁気センサ３０は、外部磁界の、第３の感磁方向の成分である第３の外部磁界成分を検出する。第１の感磁方向は、第１のセンサ座標系におけるＸ方向に平行な方向である。第２の感磁方向は、第２のセンサ座標系におけるＹ方向に平行な方向である。第３の感磁方向は、第３のセンサ座標系におけるＺ方向に平行な方向である。

ここで、基準座標系におけるＸ方向である第１の方向に平行な方向を、第１の主軸方向と言う。そして、第１の主軸方向の磁界の強度の変化に対する第１の検出信号の変化の比率を、第１の主軸感度と言う。また、第１の主軸方向以外の方向の磁界の強度の変化に対する第１の検出信号の変化の比率を、第１の磁気センサ１０の他軸感度と言う。

また、基準座標系におけるＹ方向である第２の方向に平行な方向を、第２の主軸方向と言う。そして、第２の主軸方向の磁界の強度の変化に対する第２の検出信号の変化の比率を、第２の主軸感度と言う。また、第２の主軸方向以外の方向の磁界の強度の変化に対する第２の検出信号の変化の比率を、第２の磁気センサ２０の他軸感度と言う。

また、基準座標系におけるＺ方向である第３の方向に平行な方向を、第３の主軸方向と言う。そして、第３の主軸方向の磁界の強度の変化に対する第３の検出信号の変化の比率を、第３の主軸感度と言う。また、第３の主軸方向以外の方向の磁界の強度の変化に対する第３の検出信号の変化の比率を、第３の磁気センサ３０の他軸感度と言う。

本実施の形態に係る磁気センサ装置１では、以下のようにして、第１ないし第３の主軸感度と、第２の方向に平行な方向についての第１の磁気センサ１０の他軸感度と、第１の方向に平行な方向についての第２の磁気センサ２０の他軸感度と、第１の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度と、第２の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度を測定することができる。

始めに、第１の主軸感度と、第２の方向に平行な方向についての第１の磁気センサ１０の他軸感度の測定方法について説明する。第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサ１０には、第１の付加的磁界成分が印加される。第１の付加的磁界成分は、第１の付加的磁界の、第１の方向に平行な方向すなわち第１の主軸方向の成分である。従って、集積回路チップ７０内の制御回路によって第１の磁界発生器７１を制御して第１の付加的磁界成分の強度を変化させ、集積回路チップ７０内の補正処理回路によって、そのときの第１の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって第１の主軸感度を測定することができる。

また、第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第１の磁気センサ１０には、第２の付加的磁界成分が印加される。第２の付加的磁界成分は、第２の付加的磁界の、第２の方向に平行な方向の成分である。従って、制御回路によって第２の磁界発生器７２を制御して第２の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第１の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第２の方向に平行な方向についての第１の磁気センサ１０の他軸感度を測定することができる。

次に、第２の主軸感度と、第１の方向に平行な方向についての第２の磁気センサ２０の他軸感度の測定方法について説明する。第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第２の磁気センサ２０には、第２の付加的磁界成分が印加される。第２の付加的磁界成分は、第２の付加的磁界の、第２の方向に平行な方向すなわち第２の主軸方向の成分である。従って、制御回路によって第２の磁界発生器７２を制御して第２の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第２の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって第２の主軸感度を測定することができる。

また、第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第２の磁気センサ２０には、第１の付加的磁界成分が印加される。従って、制御回路によって第１の磁界発生器７１を制御して第１の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第２の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第１の方向に平行な方向についての第２の磁気センサ２０の他軸感度を測定することができる。

次に、第３の主軸感度と、第１の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度と、第２の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度の測定方法について説明する。第３の磁界発生器７３によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサ３０には、第３の付加的磁界成分が印加される。第３の付加的磁界成分は、第３の付加的磁界の、第３の方向に平行な方向すなわち第３の主軸方向の成分である。従って、制御回路によって第３の磁界発生器７３を制御して第３の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第３の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって第３の主軸感度を測定することができる。

また、第１の磁界発生器７１によって第１の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサ３０には、第１の付加的磁界成分が印加される。従って、制御回路によって第１の磁界発生器７１を制御して第１の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第３の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第１の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度を測定することができる。

また、第２の磁界発生器７２によって第２の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサ３０には、第２の付加的磁界成分が印加される。従って、制御回路によって第２の磁界発生器７２を制御して第２の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第３の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第２の方向に平行な方向についての第３の磁気センサ３０の他軸感度を測定することができる。

本実施の形態において、基準座標系は、複合チップ部品３を基準にして設定されている。また、複合チップ部品３と第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３は、一体化されている。本実施の形態では特に、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３は、複合チップ部品３に含まれている。従って、基準座標系に対する第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３の位置ずれは生じない。従って、第１ないし第３の付加的磁界成分のそれぞれ方向は、基準座標系において精度よく規定される。そのため、本実施の形態によれば、第１ないし第３の主軸感度と前述の４つの他軸感度を精度よく測定することが可能になる。

前述のように、磁気センサ装置１は、第１ないし第３のセンサ座標系が基準座標系と一致するように設計されている。しかし、複合チップ部品３に対するセンサチップ４のアライメントのずれや、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の相互の位置ずれ等によって、第１ないし第３のセンサ座標系のうちの少なくとも１つが基準座標系と一致しない場合が起こり得る。この場合であっても、本実施の形態によれば、基準座標系を基準とした磁界、すなわち第１ないし第３の付加的磁界成分を用いて測定された第１ないし第３の主軸感度と前述の４つの他軸感度を用いて第１ないし第３の検出信号を補正することにより、第１ないし第３の検出信号を、基準座標系を基準とした検出信号に変換することが可能になる。

なお、本実施の形態では、第３の磁界発生器７３によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第１および第２の磁気センサ１０，２０には第３の付加的磁界成分は印加されない。そのため、本実施の形態では、第３の方向に平行な方向についての第１の磁気センサ１０の他軸感度と、第３の方向に平行な方向についての第２の磁気センサ２０の他軸感度を測定することができない。しかし、本実施の形態では、以下の第１および第２の理由から、上記の２つの他軸感度をいずれも０とみなしても問題はない。第１の理由は、第１および第２の磁気センサ１０，２０は、本来的に、それらのセンサ座標系におけるＺ方向に平行な方向についての感度が小さいことである。第２の理由は、磁気センサ装置１の構造上、基準座標系におけるＺ方向に対する第１および第２のセンサ座標系におけるＺ方向の傾きは、全くまたはほとんど生じないことである。

次に、集積回路チップ７０内の補正処理回路によって、第１ないし第３の検出信号に対して施される補正処理の概略について説明する。

始めに、理想状態を、以下の第１ないし第３の要件によって定義する。第１の要件は、第１の感磁方向は第１の方向に平行な方向と一致し、第２の感磁方向は第２の方向に平行な方向と一致し、第３の感磁方向は第３の方向に平行な方向と一致する、というものである。

第２の要件は、第１の外部磁界成分の変化に対する第１の検出信号の変化の比率と、第２の外部磁界成分の変化に対する第２の検出信号の変化の比率と、第３の外部磁界成分の変化に対する第３の検出信号の変化の比率は等しい、というものである。

第３の要件は、第１の外部磁界成分の変化に対する第２の検出信号の変化の比率と、第１の外部磁界成分の変化に対する第３の検出信号の変化の比率と、第２の外部磁界成分の変化に対する第１の検出信号の変化の比率と、第２の外部磁界成分の変化に対する第３の検出信号の変化の比率と、第３の外部磁界成分の変化に対する第１の検出信号の変化の比率と、第３の外部磁界成分の変化に対する第２の検出信号の変化の比率は、いずれも０である、というものである。

ここで、理想状態における第１の検出信号を第１の理想信号と言い、理想状態における第２の検出信号を第２の理想信号と言い、理想状態における第３の検出信号を第３の理想信号と言う。補正処理は、補正前の第１ないし第３の検出信号に比べて第１ないし第３の補正後信号が第１ないし第３の理想信号に近づくように、第１ないし第３の検出信号を補正して第１ないし第３の補正後信号を生成する処理である。

第１の補正後信号は、例えば、補正前の第１ないし第３の検出信号にそれぞれ第１ないし第３の補正係数を乗じて得られる３つの項の総和である。同様に、第２の補正後信号は、例えば、補正前の第１ないし第３の検出信号にそれぞれ第４ないし第６の補正係数を乗じて得られる３つの項の総和である。同様に、第３の補正後信号は、例えば、補正前の第１ないし第３の検出信号にそれぞれ第７ないし第９の補正係数を乗じて得られる３つの項の総和である。本実施の形態では、第３および第６の補正係数は０である。その他の補正係数は、第１ないし第３の主軸感度と前述の４つの他軸感度の測定結果に基づいて算出される。

［第１ないし第４の変形例］
次に、本実施の形態に係る磁気センサ装置１の第１ないし第４の変形例について説明する。始めに、第１の変形例について説明する。第１の変形例は、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３をそれぞれ単独で駆動する動作の他に、第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３のうちの２つまたは３つを同時に駆動する動作を行うことができるようにしたものである。これにより、第１の変形例では、基準座標系におけるＸＹ平面に平行で且つセンサチップ４と交差する所定の平面内の所定の位置に、任意の方向の磁界を発生させることが可能である。以下、この磁界を、方向可変磁界と言う。第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３のうちの２つまたは３つを同時に駆動した場合には、これらが発生する２つまたは３つの付加的磁界が合成されて、方向可変磁界が形成される。

例えば、第１および第２の磁界発生器７１，７２をそれぞれ単独で駆動する動作と、第１および第２の磁界発生器７１，７２を同時に駆動する動作を組み合わせることによって、方向可変磁界の方向を、基準座標系におけるＸＹ平面に平行な任意の方向に設定することができる。以下、基準座標系におけるＸＹ平面に平行な任意の方向の方向可変磁界を、特に回転磁界ＭＦｒと言う。また、第１および第２の磁界発生器７１，７２の少なくとも一方と、第３の磁界発生器７３を同時に駆動することによって、方向可変磁界の方向を、基準座標系におけるＸＹ平面に平行な方向以外の任意の方向に設定することができる。

第１の変形例によれば、上記の所定の位置に磁気センサを配置することにより、この磁気センサに対して、任意の方向の磁界を印加することが可能になる。これにより、例えば、この磁気センサの主軸感度および他軸感度を測定する際の基準座標系を変更することが可能になる。

以下、回転磁界ＭＦｒの方向の設定方法のいくつかの例を示す。以下の説明では、基準座標系におけるＸ方向に対して回転磁界ＭＦｒの方向がなす角度を回転磁界角度と言う。回転磁界角度を０°にする場合には、例えば、図２０に示したように、電流Ｉｘａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｘｂの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさを０とする。また、回転磁界角度を９０°にする場合には、例えば、図２２に示したように、電流Ｉｙａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｙｂの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさを０とする。

回転磁界角度を４５°にする場合には、例えば、電流Ｉｘａ，Ｉｙａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｘｂ，Ｉｙｂの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの各々の大きさに対する電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの各々の大きさの比率を１とする。図２４には、回転磁界角度を４５°にする場合における磁界ＭＦａ，ＭＦｂ，ＭＦｃ，ＭＦｄ，ＭＦｒの方向を、それぞれ記号ＭＦａ，ＭＦｂ，ＭＦｃ，ＭＦｄ，ＭＦｒを付した矢印で示している。

また、回転磁界角度を３０°にする場合には、例えば、電流Ｉｘａ，Ｉｙａの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｘｂ，Ｉｙｂの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの各々の大きさに対する電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの各々の大きさの比率を１／√（３）とする。

また、回転磁界角度を１８０°にする場合には、電流Ｉｘａの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｘｂの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさを０とする。また、回転磁界角度を２７０°にする場合には、例えば、電流Ｉｙａの方向を上方から見て反時計回り方向とし、電流Ｉｙｂの方向を上方から見て時計回り方向とし、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂの大きさを０とする。

次に、図５、図６および図２５を参照して、第２の変形例について説明する。図２５は、第１の磁界発生器７１と第３の磁界発生器７３を示す平面図である。第２の変形例では、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと第３の磁界発生器７３は、同一平面上、例えば集積回路チップ７０の上面７０ａの上に配置されている。第１のコイル７１Ａは、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系におけるＸ方向の先に位置している。第２のコイル７１Ｂは、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系における−Ｘ方向の先に位置している。

また、第２の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄが設けられていない。絶縁層７４Ａは、上面７０ａの上においてコイル７１Ａ，７１Ｂおよび第３の磁界発生器７３の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｂは、コイル７１Ａ，７１Ｂ、第３の磁界発生器７３および絶縁層７４Ａを覆っている。第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂと絶縁層７４Ｅは、絶縁層７４Ｂの上に配置されている。

第２の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄの分だけ、複合チップ部品３（図１等参照）のＺ方向の寸法を、図５および図６に示した例よりも小さくすることができる。

次に、図２６および図２７を参照して、第３の変形例について説明する。図２６は、第１の磁界発生器７１と第２の磁界発生器７２の一部を示す平面図である。図２７は、第２の磁界発生器７２の他の一部を示す平面図である。第３の変形例では、第２の磁界発生器７２は、第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂの代わりに、第３のコイル７２Ｃと第４のコイル７２Ｄを含んでいる。

上方から見たときの第３のコイル７２Ｃの形状および配置は、第３のコイル７２Ａと同じである。第３のコイル７２Ｃは、第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと同一平面上に配置された２つのコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２と、基準平面ＲＰ（図１参照）に垂直な方向においてコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２とは異なる位置に配置された２つのコイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４とを含んでいる。コイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２は、第１のコイル７１Ａと第２のコイル７１Ｂの間において、基準座標系におけるＹ方向の互いに異なる位置に配置されている。コイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４は、基準座標系におけるＸ方向の互いに異なる位置に配置されている。

コイル部分７２Ｃ１〜７２Ｃ４は、それぞれ、複数の導線部分を含んでいる。上方から見て、コイル部分７２Ｃ３の複数の導線部分の一部は、コイル部分７２Ｃ１の複数の導線部分の一部とコイル部分７２Ｃ２の複数の導線部分の一部に重なっている。上方から見て、コイル部分７２Ｃ４の複数の導線部分の一部は、コイル部分７２Ｃ１の複数の導線部分の他の一部とコイル部分７２Ｃ２の複数の導線部分の他の一部に重なっている。複数の導線部分のうち、上方から見て互いに重なり合った部分は、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた１つの導線が構成されるように、例えば複数のスルーホールによって接続されている。

また、上方から見たときの第４のコイル７２Ｄの形状および配置は、第４のコイル７２Ｂと同じである。第４のコイル７２Ｄは、第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと同一平面上に配置された２つのコイル部分７２Ｄ１，７２Ｄ２と、基準平面ＲＰ（図１参照）に垂直な方向においてコイル部分７２Ｄ１，７２Ｄ２とは異なる位置に配置された２つのコイル部分７２Ｄ３，７２Ｄ４とを含んでいる。コイル部分７２Ｄ１，７２Ｄ２は、第１のコイル７１Ａと第２のコイル７１Ｂの間において、基準座標系におけるＹ方向の互いに異なる位置に配置されている。コイル部分７２Ｄ３，７２Ｄ４は、基準座標系におけるＸ方向の互いに異なる位置に配置されている。

コイル部分７２Ｄ１〜７２Ｄ４は、それぞれ、複数の導線部分を含んでいる。上方から見て、コイル部分７２Ｄ３の複数の導線部分の一部は、コイル部分７２Ｄ１の複数の導線部分の一部とコイル部分７２Ｄ２の複数の導線部分の一部に重なっている。上方から見て、コイル部分７２Ｄ４の複数の導線部分の一部は、コイル部分７２Ｄ１の複数の導線部分の他の一部とコイル部分７２Ｄ２の複数の導線部分の他の一部に重なっている。複数の導線部分のうち、上方から見て互いに重なり合った部分は、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた１つの導線が構成されるように、例えば複数のスルーホールによって接続されている。

ここで、第３および第４のコイル７２Ｃ，７２Ｄと絶縁層７４Ｂ，７４Ｃ，７４Ｄ，７４Ｅ，７４Ｆ（図５および図６参照）との位置関係について説明する。コイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２は、絶縁層７４Ｂの上に配置されている。絶縁層７４Ｃは、絶縁層７４Ｂの上においてコイル７１Ａ，７１Ｂおよびコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｄは、コイル７１Ａ，７１Ｂ、コイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２および絶縁層７４Ｃを覆っている。コイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４は、絶縁層７４Ｄの上に配置されている。前記複数のスルーホールは、絶縁層７４Ｄに埋め込まれている。絶縁層７４Ｅは、絶縁層７４Ｄの上においてコイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｆは、コイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４および絶縁層７４Ｅを覆っている。

［第２の実施の形態］
次に、本発明の第２の実施の形態について説明する。始めに、図２８を参照して、本実施の形態に係る磁気センサ装置１の構成が第１の実施の形態と異なる点について説明する。図２８は、本実施の形態における第３の磁界発生器を示す平面図である。上方から見たときに、第３の磁界発生器７３は、正方形またはほぼ正方形の外周および内周を有している。本実施の形態では、上方から見たときに、第３の磁界発生器７３は、第１ないし第４の部分領域Ａ１１，Ａ１２，Ａ２１，Ａ２２を囲っている。

なお、図示しないが、第１および第２の磁界発生器７１，７２の構成、形状および配置は、第１の実施の形態と同じである。

次に、図２８を参照して、第３の磁界発生器７３が発生する第３の付加的磁界の作用および効果について説明する。本実施の形態では、第３の磁界発生器７３によって第３の付加的磁界が発生されたとき、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０の各々には、第３の付加的磁界成分が印加される。第３の付加的磁界成分は、第３の付加的磁界の、第３の方向すなわち基準座標系におけるＺ方向に平行な方向の成分である。

本実施の形態では、集積回路チップ７０（図２等参照）内の制御回路によって第３の磁界発生器７３を制御して第３の付加的磁界成分の強度を変化させ、集積回路チップ７０内の補正処理回路によって、そのときの第１の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第３の方向に平行な方向についての第１の磁気センサ１０の他軸感度を測定することができる。

同様に、制御回路によって第３の磁界発生器７３を制御して第３の付加的磁界成分の強度を変化させ、補正処理回路によって、そのときの第２の検出信号の変化の情報を取得することにより、補正処理回路によって、第３の方向に平行な方向についての第２の磁気センサ２０の他軸感度を測定することができる。

第１の実施の形態で説明したように、第３の付加的磁界成分の方向は、基準座標系において精度よく規定される。そのため、本実施の形態によれば、上記の２つの他軸感度を精度よく測定することが可能になる。

なお、第１の実施の形態で説明したように、補正処理回路によって第１ないし第３の検出信号に対して施される補正処理では、第１ないし第９の補正係数が用いられる。本実施の形態では、第１ないし第９の補正係数は、上記２つの他軸感度の測定結果と、第１の実施の形態で説明した第１ないし第３の主軸感度および４つの他軸感度の測定結果に基づいて算出される。

［第１ないし第３の変形例］
次に、本実施の形態に係る磁気センサ装置１の第１ないし第３の変形例について説明する。始めに、図２９および図３０を参照して、第１の変形例について説明する。図２９は、第１の磁界発生器７１と第３の磁界発生器７３を示す平面図である。図３０は、第２の磁界発生器７２を示す平面図である。第１の変形例では、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと第３の磁界発生器７３は、同一平面上、例えば集積回路チップ７０の上面７０ａ（図５および図６参照）の上に配置されている。なお、図２９に示した例では、第３の磁界発生器７３のＸ方向の寸法とＹ方向の寸法は、図２８に示した例よりも小さい。

図２９に示したように、第１のコイル７１Ａは、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系におけるＸ方向の先の位置に配置されている。第１のコイル７１ＡのＸ方向の寸法とＹ方向の寸法は、第１の実施の形態における図４等に示した第１のコイル７１Ａよりも大きい。

図２９に示したように、第２のコイル７１Ｂは、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系−Ｘ方向の先の位置に配置されている。第２のコイル７１ＢのＸ方向の寸法とＹ方向の寸法は、第１の実施の形態における図４等に示した第２のコイル７１Ｂよりも大きい。

図３０に示したように、第２の磁界発生器７２の第３のコイル７２Ａは、上方から見たときに、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系におけるＹ方向の先の位置に配置されている。第３のコイル７２ＡのＸ方向の寸法とＹ方向の寸法は、第１の実施の形態における図４等に示した第３のコイル７２Ａよりも大きい。

図３０に示したように、第２の磁界発生器７２の第４のコイル７２Ｂは、上方から見たときに、第３の磁界発生器７３に対して基準座標系における−Ｙ方向の先の位置に配置されている。第４のコイル７２ＢのＸ方向の寸法とＹ方向の寸法は、第１の実施の形態における図４等に示した第４のコイル７２Ｂよりも大きい。

ここで、第１ないし第３の磁界発生器７１〜７３と、第１の実施の形態における図５および図６に示した絶縁層７４Ａ〜７４Ｅとの位置関係について説明する。第１の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄが設けられていない。絶縁層７４Ａは、集積回路チップ７０の上面７０ａの上においてコイル７１Ａ，７１Ｂおよび第３の磁界発生器７３の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｂは、コイル７１Ａ，７１Ｂ、第３の磁界発生器７３および絶縁層７４Ａを覆っている。第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂと絶縁層７４Ｅは、絶縁層７４Ｂの上に配置されている。

第１の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄの分だけ、複合チップ部品３（図１等参照）のＺ方向の寸法を、図５および図６に示した例よりも小さくすることができる。

次に、図３１を参照して、第２の変形例について説明する。図３１は、第１の磁界発生器７１と第３の磁界発生器７３を示す平面図である。第２の変形例は、以下の点で第１の変形例と異なっている。第２の変形例では、第１の変形例と同様に、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと第３の磁界発生器７３は同一平面上に配置されている。ただし、上方から見たときに、第３の磁界発生器７３は、第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂを囲っている。

また、図示しないが、上方から見たときに、第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂは、第３の磁界発生器７３を構成する第５のコイルの内周の内側に位置している。

次に、図３２および図３３を参照して、第３の変形例について説明する。図３２は、第１の磁界発生器７１と第２の磁界発生器７１の一部と第３の磁界発生器７３の一部を示す平面図である。図３３は、第２の磁界発生器７２の他の一部と第３の磁界発生器７３の他の一部を示す平面図である。第３の変形例では、第２の磁界発生器７２は、第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂの代わりに、第１の実施の形態の第３の変形例において説明した第３のコイル７２Ｃと第４のコイル７２Ｄを含んでいる。第３のコイル７２Ｃは、コイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｃ３，７２Ｃ４を含んでいる。第４のコイル７２Ｄは、コイル部分７２Ｄ１，７２Ｄ２，７２Ｄ３，７２Ｄ４を含んでいる。

第３の磁界発生器７３を構成する第５のコイルは、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂ、第３のコイル７２Ｃのコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２、および第４のコイル７２Ｄのコイル部分７２Ｄ１，７２Ｄ２と同一平面上に配置された４つのコイル部分７３Ａ１，７３Ａ２，７３Ａ３，７３Ａ４と、基準平面ＲＰ（図１参照）に垂直な方向においてコイル部分７３Ａ１〜７３Ａ４とは異なる位置に配置された４つのコイル部分７３Ｂ１，７３Ｂ２，７３Ｂ３，７３Ｂ４とを含んでいる。コイル７１Ａ，７１Ｂおよびコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２，７３Ａ１〜７３Ａ４は、例えば集積回路チップ７０の上面７０ａ（図５および図６参照）の上に配置されている。

コイル部分７３Ａ１は、第１のコイル７１Ａの内周の内側の中空部に位置する。コイル部分７３Ａ２は、第２のコイル７１Ｂの内周の内側の中空部に位置する。コイル部分７３Ａ３は、第３のコイル７２Ｃの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７２Ｃ１とコイル部分７２Ｃ２の間に位置する。コイル部分７３Ａ４は、第４のコイル７２Ｄの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７２Ｄ１とコイル部分７２Ｄ２の間に位置する。

コイル部分７３Ｂ１は、第３のコイル７２Ｃの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７３Ｃ３によって囲まれた部分に位置する。コイル部分７３Ｂ２は、第３のコイル７２Ｃの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７３Ｃ４によって囲まれた部分に位置する。コイル部分７３Ｂ３は、第４のコイル７２Ｄの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７３Ｄ３によって囲まれた部分に位置する。コイル部分７３Ｂ４は、第４のコイル７２Ｄの内周の内側の中空部のうち、コイル部分７３Ｄ４によって囲まれた部分に位置する。

コイル部分７３Ａ１〜７３Ａ４，７３Ｂ１〜７３Ｂ４は、それぞれ、複数の導線部分を含んでいる。上方から見て、コイル部分７３Ｂ１の複数の導線部分の一部は、コイル部分７３Ａ１の複数の導線部分の一部とコイル部分７３Ａ３の複数の導線部分の一部に重なっている。上方から見て、コイル部分７３Ｂ２の複数の導線部分の一部は、コイル部分７３Ａ２の複数の導線部分の一部とコイル部分７３Ａ３の複数の導線部分の一部に重なっている。上方から見て、コイル部分７３Ｂ３の複数の導線部分の一部は、コイル部分７３Ａ１の複数の導線部分の一部とコイル部分７３Ａ４の複数の導線部分の一部に重なっている。上方から見て、コイル部分７３Ｂ４の複数の導線部分の一部は、コイル部分７３Ａ２の複数の導線部分の一部とコイル部分７３Ａ４の複数の導線部分の一部に重なっている。複数の導線部分のうち、上方から見て互いに重なり合った部分は、基準座標系におけるＸＹ平面に沿って平面渦巻き状に複数回巻かれた１つの導線が構成されるように、例えば複数のスルーホールによって接続されている。

ここで、第１ないし第３の磁界発生器７１〜７３と、第１の実施の形態における図５および図６に示した絶縁層７４Ａ〜７４Ｅとの関係について説明する。第３の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄが設けられていない。絶縁層７４Ａは、集積回路チップ７０の上面７０ａの上においてコイル７１Ａ，７１Ｂおよびコイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２，７３Ａ１〜７３Ａ４の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｂは、コイル７１Ａ，７１Ｂ、コイル部分７２Ｃ１，７２Ｃ２，７２Ｄ１，７２Ｄ２，７３Ａ１〜７３Ａ４および絶縁層７４Ａを覆っている。コイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４，７３Ｂ１〜７３Ｂ４は、絶縁層７４Ｂの上に配置されている。絶縁層７４Ｅは、絶縁層７４Ｂの上においてコイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４，７３Ｂ１〜７３Ｂ４の周囲に配置されている。絶縁層７４Ｆは、コイル部分７２Ｃ３，７２Ｃ４，７２Ｄ３，７２Ｄ４，７３Ｂ１〜７３Ｂ４および絶縁層７４Ｅを覆っている。

第３の変形例では、絶縁層７４Ｃ，７４Ｄの分だけ、複合チップ部品３（図１等参照）のＺ方向の寸法を、図５および図６に示した例よりも小さくすることができる。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

［第３の実施の形態］
次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。始めに、本実施の形態に係る磁気センサ装置１の構成が第１の実施の形態と異なる点について説明する。本実施の形態では、第１の実施の形態における第３の磁界発生器７３、絶縁層７４Ａ，７４Ｂが設けられていない。第１の磁界発生器７１と絶縁層７４Ｃは、集積回路チップ７０の上面７０ａ（図５および図６参照）の上に配置されている。

次に、図３４を参照して、本実施の形態における第３の付加的磁界について説明する。図３４は、第１および第２の磁界発生器７１，７２の作用を示す説明図である。本実施の形態では、第１の磁界発生器７１の第１および第２のコイル７１Ａ，７１Ｂと、第２の磁界発生器７２の第３および第４のコイル７２Ａ，７２Ｂは、協働して、第３の付加的磁界を発生させる。第１ないし第４のコイル７１Ａ，７１Ｂ，７２Ａ，７２Ｂによって第３の付加的磁界が発生されたとき、第３の磁気センサ３０には、第３の付加的磁界成分が印加される。

第３の付加的磁界成分の方向は、第１のコイル７１Ａに流す電流Ｉｘａと、第２のコイル７１Ｂに流す電流Ｉｘｂと、第３のコイル７２Ａに流す電流Ｉｙａと、第４のコイル７２Ｂに流す電流Ｉｙｂによって制御される。第３の磁気センサ３０に、基準座標系におけるＺ方向の第３の付加的磁界成分を印加する場合には、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂ，Ｉｙａ，Ｉｙｂの方向をそれぞれ上方から見て時計回り方向とする。また、第３の磁気センサ３０に、基準座標系における−Ｚ方向の第３の付加的磁界成分を印加する場合には、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂ，Ｉｙａ，Ｉｙｂの方向をそれぞれ上方から見て反時計回り方向とする。電流Ｉｘａ，Ｉｘｂ，Ｉｙａ，Ｉｙｂの大きさは、互いに等しいかほぼ等しい。なお、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂと電流Ｉｙａ，Ｉｙｂを所定の間隔で交互に流してもよい。

図３４には、第３の磁気センサ３０に、基準座標系における−Ｚ方向の第３の付加的磁界成分を印加する場合の、電流Ｉｘａ，Ｉｘｂ，Ｉｙａ，Ｉｙｂの方向を示している。図３４において、符号ＭＦ３を付した記号は、第３の磁気センサ３０に印加される第３の付加的磁界成分の方向を表している。

なお、第３の磁気センサ３０に第３の付加的磁界成分を印加する場合には、第１および第２の磁気センサ１０，２０にも、第３の付加的磁界の一部が印加される。図３４には、第３の磁気センサ３０に、基準座標系における−Ｚ方向の第３の付加的磁界成分がされたときの、第３の付加的磁界の、基準座標系におけるＸＹ平面に平行な成分ＭＦ３ａ，ＭＦ３ｂ，ＭＦ３ｃ，ＭＦ３ｄを示している。成分ＭＦ３ａは、第１の磁気センサ１０の第１の部分１１に印加される成分である。成分ＭＦ３ｂは、第１の磁気センサ１０の第２の部分１２に印加される成分である。成分ＭＦ３ｃは、第２の磁気センサ２０の第１の部分２１に印加される成分である。成分ＭＦ３ｄは、第２の磁気センサ２０の第２の部分２２に印加される成分である。

本実施の形態では、第３の磁界発生器７３を設けずに、第３の磁気センサ３０に第３の付加的磁界成分を印加することができる。これにより、本実施の形態によれば、複合チップ部品３（図１等参照）のＺ方向の寸法を小さくすることができる。

本実施の形態におけるその他の構成、作用および効果は、第１の実施の形態と同様である。

なお、本発明は、上記各実施の形態に限定されず、種々の変更が可能である。例えば、第１ないし第３の磁気センサ１０，２０，３０と第１ないし第３の磁界発生器７１，７２，７３の構成は、各実施の形態に示した例に限られず、請求の範囲の要件を満たすものであればよい。

また、本発明の磁気センサ装置は、磁気センサ１０，２０，３０のうちの１つまたは２つの磁気センサのみを備えていてもよい。磁気センサ装置が１つの磁気センサのみを備えている場合には、その磁気センサが本発明における第１の磁気センサに対応する。磁気センサ装置が２つの磁気センサのみを備えている場合には、その２つの磁気センサが本発明における第１および第２の磁気センサに対応する。

１…磁気センサ装置、２…プリント回路板、３…複合チップ部品、４…センサチップ、５…封止部、１０…第１の磁気センサ、２０…第２の磁気センサ、３０…第３の磁気センサ、４０…軟磁性構造体、７０…集積回路チップ、７１…第１の磁界発生器、７１Ａ…第１のコイル、７１Ｂ…第２のコイル、７２…第２の磁界発生器、７２Ａ…第３のコイル、７２Ｂ…第４のコイル、７３…第３の磁界発生器。

Claims (18)

1. 外部磁界の、第１の感磁方向の成分である第１の外部磁界成分を検出するための第１の磁気センサと、
   支持体と、
   第１の付加的磁界を発生可能な第１の磁界発生器と、
   第２の付加的磁界を発生可能な第２の磁界発生器とを備えた磁気センサ装置であって、
   前記第１の磁気センサ、前記支持体、前記第１の磁界発生器および前記第２の磁界発生器は、一体化され、
   前記支持体は、基準平面を含む外面を有し、
   前記第１の磁気センサは、前記基準平面上に実装され、
   前記第１の磁界発生器によって前記第１の付加的磁界が発生されたとき、前記第１の磁気センサには、前記第１の付加的磁界の、第１の方向に平行な方向の成分である第１の付加的磁界成分が印加され、
   前記第２の磁界発生器によって前記第２の付加的磁界が発生されたとき、前記第１の磁気センサには、前記第２の付加的磁界の、第２の方向に平行な方向の成分である第２の付加的磁界成分が印加され、
   前記第１の方向と前記第２の方向は、前記基準平面内における互いに異なる方向であることを特徴とする磁気センサ装置。
2. 前記第１および第２の磁界発生器は、前記支持体に含まれていることを特徴とする請求項１記載の磁気センサ装置。
3. 前記第１の感磁方向は前記基準平面に平行であることを特徴とする請求項１または２記載の磁気センサ装置。
4. 前記第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含み、
   前記第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含むことを特徴とする請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気センサ装置。
5. 更に、前記外部磁界の、第２の感磁方向の成分である第２の外部磁界成分を検出するための第２の磁気センサを備え、
   前記第２の磁気センサは、前記基準平面上に実装され、
   前記第１の磁界発生器によって前記第１の付加的磁界が発生されたとき、前記第２の磁気センサには、前記第１の付加的磁界成分が印加され、
   前記第２の磁界発生器によって前記第２の付加的磁界が発生されたとき、前記第２の磁気センサには、前記第２の付加的磁界成分が印加されることを特徴とする請求項１または２記載の磁気センサ装置。
6. 前記第１の感磁方向と前記第２の感磁方向は、いずれも前記基準平面に平行であることを特徴とする請求項５記載の磁気センサ装置。
7. 前記第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含み、
   前記第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含むことを特徴とする請求項５または６記載の磁気センサ装置。
8. 更に、前記外部磁界の、第３の感磁方向の成分である第３の外部磁界成分を検出するための第３の磁気センサを備え、
   前記第３の磁気センサは、前記基準平面上に実装され、
   前記第１の磁界発生器によって前記第１の付加的磁界が発生されたとき、前記第３の磁気センサには、前記第１の付加的磁界成分が印加され、
   前記第２の磁界発生器によって前記第２の付加的磁界が発生されたとき、前記第３の磁気センサには、前記第２の付加的磁界成分が印加されることを特徴とする請求項５記載の磁気センサ装置。
9. 前記第１の感磁方向と前記第２の感磁方向は、いずれも前記基準平面に平行であることを特徴とする請求項８記載の磁気センサ装置。
10. 前記第３の感磁方向は前記基準平面に垂直であることを特徴とする請求項９記載の磁気センサ装置。
11. 前記第１の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第１のコイルと第２のコイルを含み、
    前記第２の磁界発生器は、互いに異なる位置に配置された第３のコイルと第４のコイルを含むことを特徴とする請求項８ないし１０のいずれかに記載の磁気センサ装置。
12. 前記第１ないし第４のコイルは、協働して、第３の付加的磁界を発生可能であり、
    前記第１ないし第４のコイルによって前記第３の付加的磁界が発生されたとき、前記第３の磁気センサには、前記第３の付加的磁界の、第３の方向に平行な方向の成分である第３の付加的磁界成分が印加され、
    前記第３の方向は前記基準平面に垂直であることを特徴とする請求項１１記載の磁気センサ装置。
13. 更に、前記支持体と一体化され、第３の付加的磁界を発生可能な第３の磁界発生器を備え、
    前記第３の磁界発生器によって前記第３の付加的磁界が発生されたとき、前記第３の磁気センサには、前記第３の付加的磁界の、第３の方向に平行な方向の成分である第３の付加的磁界成分が印加され、
    前記第３の方向は前記基準平面に垂直であることを特徴とする請求項８ないし１１のいずれかに記載の磁気センサ装置。
14. 前記第３の磁界発生器は、前記支持体に含まれていることを特徴とする請求項１３記載の磁気センサ装置。
15. 前記第３の磁界発生器によって前記第３の付加的磁界が発生されたとき、前記第１および第２の磁気センサの各々には、前記第３の付加的磁界成分が印加されることを特徴とする請求項１３または１４記載の磁気センサ装置。
16. 前記基準平面は、互いに異なる第１の領域と第２の領域と第３の領域を含み、
    前記第１の領域は、前記基準平面に前記第１の磁気センサを垂直投影してできる領域であり、
    前記第２の領域は、前記基準平面に前記第２の磁気センサを垂直投影してできる領域であり、
    前記第３の領域は、前記基準平面に前記第３の磁気センサを垂直投影してできる領域であり、
    前記第３の領域の重心を通り、前記第３の方向に垂直で且つ互いに直交する２つの直線を第１の直線と第２の直線としたとき、前記第１の領域の少なくとも一部は前記第１の直線と交差する位置にあり、前記第２の領域の少なくとも一部は前記第２の直線と交差する位置にあることを特徴とする請求項８記載の磁気センサ装置。
17. 前記第１の領域のいかなる部分も前記第２の直線とは交差せず、前記第２の領域のいかなる部分も前記第１の直線とは交差しないことを特徴とする請求項１６記載の磁気センサ装置。
18. 前記第１の領域は、前記第１の直線に平行な方向における前記第３の領域の両側に位置する第１および第２の部分領域を含み、前記第２の領域は、前記第２の直線に平行な方向における前記第３の領域の両側に位置する第３および第４の部分領域を含むことを特徴とする請求項１６または１７記載の磁気センサ装置。

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