JP2021055999A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor Download PDF

Info

Publication number
JP2021055999A
JP2021055999A JP2018003923A JP2018003923A JP2021055999A JP 2021055999 A JP2021055999 A JP 2021055999A JP 2018003923 A JP2018003923 A JP 2018003923A JP 2018003923 A JP2018003923 A JP 2018003923A JP 2021055999 A JP2021055999 A JP 2021055999A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
magnetic sensor
signal
detection circuit
magnetoresistive element
detection
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2018003923A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
一宮 礼孝
Noritaka Ichinomiya
礼孝 一宮
今中 崇
Takashi Imanaka
崇 今中
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2018003923A priority Critical patent/JP2021055999A/en
Priority to PCT/JP2019/000446 priority patent/WO2019139063A1/en
Publication of JP2021055999A publication Critical patent/JP2021055999A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01BMEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B7/00Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques
    • G01B7/30Measuring arrangements characterised by the use of electric or magnetic techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01DMEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/245Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains using a variable number of pulses in a train
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09Magnetoresistive devices

Abstract

To provide a magnetic sensor with improved accuracy or reliability.SOLUTION: The magnetic sensor of the present invention includes first to sixteenth magnetoresistive elements provided on a substrate and a detection circuit in which signals are input from the first to sixteenth magnetoresistive elements. Between a first circle and a second circle whose center coincides with the first circle and is larger than the first circle, the first to sixteenth magnetoresistive elements are arranged so as to overlap each other in a region obtained by dividing the second circle into eight equal parts. As a result, variations in offset and amplitude included in the detection signal can be suppressed, so that the accuracy of the detection angle can be improved.SELECTED DRAWING: Figure 18A

Description

本発明は、車の舵角検出等に用いられる磁気センサに関するものである。 The present invention relates to a magnetic sensor used for detecting a steering angle of a vehicle or the like.

従来、イグニッションスイッチがオフの間でも舵角を検出する磁気センサが知られている。なお、この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献1〜3が知られている。 Conventionally, a magnetic sensor that detects a steering angle even when the ignition switch is off has been known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 1 to 3 are known.

あるいは、磁気抵抗素子を用いて舵角などを含む物体の回転を検出する磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献4〜6が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor that uses a magnetoresistive element to detect the rotation of an object including a steering angle or the like is known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 4 to 6 are known.

またあるいは、磁界発生手段を有し、これから発生する磁界を元にセンサの診断を行う磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献7、8が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor having a magnetic field generating means and performing a sensor diagnosis based on a magnetic field generated from the magnetic field is known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 7 and 8 are known.

またあるいは、磁気抵抗素子とホール素子とを組み合わせた磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献9、10が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor in which a magnetoresistive element and a Hall element are combined is known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 9 and 10 are known.

またあるいは、検出系統を2系統設けてセンサの冗長性を向上する磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献11、12、13が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor is known in which two detection systems are provided to improve sensor redundancy. As prior art documents relating to such magnetic sensors, for example, Patent Documents 11, 12, and 13 are known.

またあるいは、NiFe合金からなる磁気抵抗膜を用いて、外部の磁界を検出する磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献14、15、16、17が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor that detects an external magnetic field using a magnetic resistance film made of a NiFe alloy is known. As prior art documents relating to such magnetic sensors, for example, Patent Documents 14, 15, 16 and 17 are known.

またあるいは、2つのセンサを縦方向に重ねて1つのパッケージにした磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献18、19、20、21、22が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor in which two sensors are vertically stacked to form one package is known. As prior art documents relating to such magnetic sensors, for example, Patent Documents 18, 19, 20, 21, and 22 are known.

またあるいは、磁気センサを用いてシフトレバーの位置を検出する位置検出装置が知られている。この様な位置検出装置に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献23、24、25が知られている。 Alternatively, a position detecting device for detecting the position of the shift lever using a magnetic sensor is known. As prior art documents relating to such a position detecting device, for example, Patent Documents 23, 24, and 25 are known.

またあるいは、磁気センサ及び磁石を2組用いる回転検出装置が知られている。この様な位置検出装置に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献26、27が知られている。 Alternatively, a rotation detection device using two sets of a magnetic sensor and a magnet is known. As prior art documents relating to such a position detecting device, for example, Patent Documents 26 and 27 are known.

またあるいは、磁気抵抗素子の封止や接着などに複数の樹脂を備える磁気センサが知られている。この様な位置検出装置に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献28、29、30が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor including a plurality of resins for sealing or adhering a magnetoresistive element is known. As prior art documents relating to such a position detecting device, for example, Patent Documents 28, 29, and 30 are known.

またあるいは、磁気センサ及び磁石を用いる回転検出装置であって、出力を補正するにあたり、メモリに記憶された値に基づく高次多項式によって測定角度を算出する磁気センサ、あるいは、出力の誤差を補償するセンサの配置を改善する回転検出装置が知られてい
る。この様な位置検出装置に関する先行技術文献としては、例えば、特許文献31、32が知られている。
Alternatively, it is a rotation detection device that uses a magnetic sensor and a magnet, and when correcting the output, the magnetic sensor that calculates the measurement angle by a high-order polynomial based on the value stored in the memory, or the output error is compensated. Rotational detectors that improve sensor placement are known. As prior art documents relating to such a position detecting device, for example, Patent Documents 31 and 32 are known.

またあるいは、例えば、磁気抵抗素子からの出力に含まれる高調波成分(=ノイズ成分)を相殺する為に、磁気抵抗素子を追加で設ける磁気センサ、あるいは、補正用の高調波成分を正弦波信号、余弦派信号から生成して高調波成分相殺する磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献33、34が知られている。 Alternatively, for example, a magnetic sensor additionally provided with a magnetoresistive element in order to cancel the harmonic component (= noise component) contained in the output from the magnetoresistive element, or a harmonic signal for correction is used as a sinusoidal signal. , A magnetic sensor that is generated from a cosine signal and cancels harmonic components is known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 33 and 34 are known.

またあるいは、磁気抵抗素子群を同心円状に配置する磁気センサが知られている。この様な磁気センサに関する先行技術文献としては、例えば、特許文献35、36が知られている。 Alternatively, a magnetic sensor in which a group of magnetoresistive elements are arranged concentrically is known. As prior art documents relating to such a magnetic sensor, for example, Patent Documents 35 and 36 are known.

特開2015−116964号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-116964 国際公開第2014/148087号International Publication No. 2014/148587 特開2002−213944号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2002-213944 特開2014−209124号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-209124 特許第5708986号公報Japanese Patent No. 5708896 特開2007−155668号公報JP-A-2007-155668 特許第5620989号公報Japanese Patent No. 5620989 特開平6−310776号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 6-310776 特許第4138952号公報Japanese Patent No. 4138952 特許第5083281号公報Japanese Patent No. 5083281 特許第3474096号公報Japanese Patent No. 3474096 特許第4863953号公報Japanese Patent No. 48635953 特許第5638900号公報Japanese Patent No. 5638900 特公平4−26227号公報Special Fair 4-26227 Gazette 特開2004−172430号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2004-172430 特開2015−082633号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-082633 特開2015−108527号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-108527 特許第5961777号公報Japanese Patent No. 59617777 米国特許出願公開第2015/0198678号明細書U.S. Patent Application Publication No. 2015/0198678 米国特許第9151809号明細書U.S. Pat. No. 9,151,809 米国特許第8841776号明細書U.S. Pat. No. 88417776 米国特許第7906961号明細書U.S. Pat. No. 7,906,961 特開2006−234495号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-234495 特開2007−333489号公報JP-A-2007-333489 特表2005−521597号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2005-521597 特許第5062450号公報Japanese Patent No. 5062450 特許第5062449号公報Japanese Patent No. 5062449 特開2015−38507号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-38507 特開2015−41701号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2015-41701 特開2014−86677号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2014-866777 特開2009−150795号公報JP-A-2009-150795 特開2011−158488号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2011-158488 特開2017−161391号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2017-161391 特開2007−107886号公報JP-A-2007-107886 特許第5991031号公報Japanese Patent No. 5991031 特表2007−516415号公報Special Table 2007-516415

しかしながら、上記従来の磁気センサでは増大し続けている高精度、高信頼性への要求に応えるには不十分である。 However, the above-mentioned conventional magnetic sensor is insufficient to meet the ever-increasing demand for high accuracy and high reliability.

そこで本発明は、精度、あるいは、信頼性を向上した磁気センサを提供する。 Therefore, the present invention provides a magnetic sensor with improved accuracy or reliability.

上記目的を解決するために本発明は、基板に設けた第1から第16磁気抵抗素子と、前記第1から第16磁気抵抗素子から信号が入力される検出回路と、を備える。ここで、前記第1から第16磁気抵抗素子は、第1円と、前記第1の円と中心が一致し前記第1円より大きな第2円との間において、前記第2の円を8等分した領域に互いに重ねて配置する構成とする。 In order to solve the above object, the present invention includes first to sixteen magnetoresistive elements provided on a substrate and a detection circuit in which signals are input from the first to sixteenth magnetoresistive elements. Here, the first to sixteenth magnetoresistive elements form the second circle between the first circle and the second circle whose center coincides with the first circle and is larger than the first circle. The configuration is such that they are placed on top of each other in an equally divided area.

本発明の磁気センサは、高精度、あるいは高信頼性を有するので、例えば、車の舵角検出等に用いる磁気センサとして有用である。 Since the magnetic sensor of the present invention has high accuracy or high reliability, it is useful as a magnetic sensor used for detecting the steering angle of a vehicle, for example.

本実施の形態の磁気センサのブロック図Block diagram of the magnetic sensor of this embodiment 同磁気センサを用いた回転検出装置の模式図Schematic diagram of rotation detection device using the same magnetic sensor 同磁気センサを用いた別の回転検出装置の模式図Schematic diagram of another rotation detection device using the same magnetic sensor 同回転検出装置が備える別の磁石の模式図Schematic diagram of another magnet included in the rotation detector 同磁気センサの検出回路の動作を説明する図The figure explaining the operation of the detection circuit of the magnetic sensor 同磁気センサの検出回路の別の動作を説明する図The figure explaining another operation of the detection circuit of the magnetic sensor 同磁気センサの更に検出回路の別の動作を説明する図The figure explaining another operation of the detection circuit of the same magnetic sensor. 同磁気センサの回転を検出する方法を説明する図The figure explaining the method of detecting the rotation of the magnetic sensor. 同磁気センサの検出回路の更に別の動作を説明する図、(a)自動補正回路70eの動作を説明するフローチャート、(b)補正の動作を説明する概念図A diagram for explaining yet another operation of the detection circuit of the magnetic sensor, (a) a flowchart for explaining the operation of the automatic correction circuit 70e, and (b) a conceptual diagram for explaining the operation of correction. 同磁気センサの出力を示す波形図Waveform diagram showing the output of the magnetic sensor 同磁気センサの検出回路の更に別の動作を説明する図The figure explaining another operation of the detection circuit of the magnetic sensor. 本実施の形態の別の磁気センサのブロック図Block diagram of another magnetic sensor of this embodiment 磁気抵抗素子の上面図Top view of magnetoresistive sensor 磁気センサの正面図Front view of magnetic sensor 本実施の形態の別の磁気センサの正面図Front view of another magnetic sensor of this embodiment 同磁気センサの上面図Top view of the magnetic sensor 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 図13の磁気センサの斜視図Perspective view of the magnetic sensor of FIG. 図15の磁気センサの別の斜視図Another perspective view of the magnetic sensor of FIG. 図8の磁気抵抗素子の上面図Top view of the magnetoresistive element of FIG. 図17AのPP´線における断面図FIG. 17A is a cross-sectional view taken along the line PP'. (a)比較例としての従来の磁気抵抗効果素子が備えるMR層の断面図、(b)本実施の形態の磁気抵抗効果素子が備えるMR層の断面図(A) Cross-sectional view of the MR layer included in the conventional magnetoresistive sensor as a comparative example, (b) Cross-sectional view of the MR layer included in the magnetoresistive sensor of the present embodiment. 磁気抵抗素子の上面図Top view of magnetoresistive sensor 磁気抵抗素子の上面図Top view of magnetoresistive sensor 磁気センサの正面図Front view of magnetic sensor 本実施の形態の更に別の磁気センサの三面図Three-view view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の磁気センサ別の動作を説明する図The figure explaining the operation of each magnetic sensor of this embodiment. 本実施の形態の磁気センサ別の動作を説明する図The figure explaining the operation of each magnetic sensor of this embodiment. 本実施の形態の検出装置の斜視図Perspective view of the detection device of this embodiment 同検出装置の上面図Top view of the detection device 同検出装置が備える磁気センサのブロック図Block diagram of the magnetic sensor included in the detection device 本実施の形態の更に別の磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of still another magnetic sensor of this embodiment. 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの製造方法を説明する図The figure explaining the manufacturing method of the magnetic sensor 同磁気センサの斜視図Perspective view of the magnetic sensor 本実施の形態の別の検出装置の斜視図Perspective view of another detection device of this embodiment 同検出装置の一部の上面図Top view of a part of the detection device 本実施の形態の更に別の検出装置の斜視図Perspective view of yet another detection device of this embodiment 同検出装置の一部の上面図Top view of a part of the detection device 本実施の形態の更に別の検出装置の斜視図Perspective view of yet another detection device of this embodiment 同検出装置の一部の上面図Top view of a part of the detection device 本実施の形態の更に別の検出装置の斜視図Perspective view of yet another detection device of this embodiment 同検出装置の一部の上面図Top view of a part of the detection device 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment 本実施の形態の更に別の磁気センサの正面図Front view of yet another magnetic sensor of this embodiment

以下、本発明の実施の形態における磁気センサについて図面を参照しながら説明する。 Hereinafter, the magnetic sensor according to the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図1は、実施の形態の磁気センサのブロック図である。 FIG. 1 is a block diagram of the magnetic sensor of the embodiment.

磁気センサ100は、磁気抵抗素子12と、磁気抵抗素子12と電気的に接続する検出回路10と、を備える。 The magnetic sensor 100 includes a magnetoresistive element 12 and a detection circuit 10 that is electrically connected to the magnetoresistive element 12.

磁気抵抗素子12は、正弦第1磁気抵抗12a、正弦第2磁気抵抗12b、正弦第3磁気抵抗12c、及び、正弦第4磁気抵抗12dを備える。さらに、磁気抵抗素子12は、余弦第1磁気抵抗12e、余弦第2磁気抵抗12f、余弦第3磁気抵抗12g、及び、余弦第4磁気抵抗12hを備える。各磁気抵抗は、シリコンなどの基板の上に設けられた、鉄−ニッケル合金を含む磁気抵抗効果を有する金属パターンであり、外部から与えられる磁界の向き及び大きさの変化に応じて電気抵抗が変化する。各磁気抵抗を「磁気抵抗パターン」と記載してもよい。 正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dとで第1のブリッジ回路WB1を構成している。すなわち、第1のブリッジ回路WB1は、正弦第1磁気抵抗12aと正弦第3磁気抵抗12cとを直列に接続した回路と、正弦第2磁気抵抗12bと正弦第4磁気抵抗12dとを直列に接続した回路とが、並列に接続されて形成されている。また、第1のブリッジ回路WB1の一方の端部が電位VSに接続され、他方の端部がグランド(図中のGND)に接地されている。 The magnetoresistive element 12 includes a sinusoidal first magnetic resistance 12a, a sinusoidal second magnetic resistance 12b, a sinusoidal third magnetic resistance 12c, and a sinusoidal fourth magnetic resistance 12d. Further, the magnetoresistive element 12 includes a cosine first magnetic resistance 12e, a cosine second magnetic resistance 12f, a cosine third magnetic resistance 12g, and a cosine fourth magnetic resistance 12h. Each magnetoresistive is a metal pattern having a magnetoresistive effect containing an iron-nickel alloy, which is provided on a substrate such as silicon, and the electric resistance is increased according to a change in the direction and magnitude of a magnetic field given from the outside. Change. Each reluctance may be described as a "magnetic resistance pattern". The sine first magnetic resistor 12a to the sine fourth reluctance 12d constitute the first bridge circuit WB1. That is, the first bridge circuit WB1 connects a circuit in which the sine first magnetic resistance 12a and the sine third magnetic resistance 12c are connected in series, and the sine second magnetic resistance 12b and the sine fourth magnetic resistance 12d in series. The circuits are connected in parallel to form a circuit. Further, one end of the first bridge circuit WB1 is connected to the potential VS, and the other end is grounded to ground (GND in the figure).

余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hとで第2のブリッジ回路WB2を構
成している。すなわち、第2のブリッジ回路WB2は、余弦第1磁気抵抗12eと余弦第3磁気抵抗12gとを直列に接続した回路と、余弦第2磁気抵抗12fと余弦第4磁気抵抗12hとを直列に接続した回路とが、並列に接続されて形成されている。また、第2のブリッジ回路WB2の一方の端部が電位VCに接続され、他方の端部がグランド(図中のGND)に接地されている。
The second cosine circuit WB2 is composed of the first reluctance of the cosine and the fourth reluctance of the cosine of 12h. That is, the second bridge circuit WB2 connects a circuit in which the cosine first reluctance 12e and the cosine third reluctance 12g are connected in series, and the cosine second reluctance 12f and the cosine fourth reluctance 12h in series. The circuits are connected in parallel to form a circuit. Further, one end of the second bridge circuit WB2 is connected to the potential VC, and the other end is grounded to ground (GND in the figure).

ここで、第1のブリッジ回路WB1は第2のブリッジ回路WB2に対して、45°回転させて配置されている。別の表現では、第2のブリッジ回路WB2は第1のブリッジ回路WB1に対して、45°回転させて配置されている。 Here, the first bridge circuit WB1 is arranged so as to be rotated by 45 ° with respect to the second bridge circuit WB2. In another expression, the second bridge circuit WB2 is arranged so as to be rotated by 45 ° with respect to the first bridge circuit WB1.

ここで、磁気センサ100は、被測定物である回転部材(例えばステアリングシャフトなど)とはギヤなどを介して連結される磁石の近傍に配置される。このとき、この磁石から与えられる外部磁界(あるいは回転磁界)の変化に応じて各磁気抵抗の抵抗値が変化する。よって、第1のブリッジ回路WB1を構成する正弦第1磁気抵抗12aと正弦第3磁気抵抗12cとの接続部と、正弦第2磁気抵抗12bと正弦第4磁気抵抗12dとの接続部とから、互いに位相が180°異なる正弦波状の2つの信号が出力される。同時に、前記第2のブリッジ回路WB2を構成する余弦第1磁気抵抗12eと余弦第3磁気抵抗12gとの接続部と、余弦第2磁気抵抗12fと余弦第4磁気抵抗12hとの接続部とからも、互いの位相が180°異なる余弦波状の2つの信号が出力される。なお、第1のブリッジ回路WB1から正弦波状の信号が得られるのに対し、第2のブリッジ回路WB2から余弦波状の信号が得られるのは、第1のブリッジ回路WB1が第2のブリッジ回路WB2に対して、45°回転させて配置されているためである。 Here, the magnetic sensor 100 is arranged in the vicinity of a magnet that is connected to a rotating member (for example, a steering shaft or the like) that is an object to be measured via a gear or the like. At this time, the resistance value of each reluctance changes according to the change of the external magnetic field (or the rotating magnetic field) given from this magnet. Therefore, from the connection portion between the sinusoidal first magnetic resistance 12a and the sinusoidal third magnetic resistance 12c constituting the first bridge circuit WB1, and the connection portion between the sinusoidal second magnetic resistance 12b and the sinusoidal fourth magnetic resistance 12d, Two sinusoidal signals that are 180 ° out of phase with each other are output. At the same time, from the connection portion between the cosine first reluctance 12e and the cosine third reluctance 12g constituting the second bridge circuit WB2, and the connection portion between the cosine second reluctance 12f and the cosine fourth reluctance 12h. However, two cosine wave-like signals whose phases are 180 ° different from each other are output. The first bridge circuit WB1 obtains a sinusoidal signal from the first bridge circuit WB1, whereas the second bridge circuit WB2 obtains a cosine wave-like signal from the first bridge circuit WB1 and the second bridge circuit WB2. This is because they are arranged so as to be rotated by 45 °.

ここで、第1のブリッジ回路WB1から出力される2つの信号を+sin信号,−sin信号とし、前記第2のブリッジ回路WB2から出力される2つの信号は+cos信号,−cos信号として表記する。 Here, the two signals output from the first bridge circuit WB1 are referred to as + sin signal and −sin signal, and the two signals output from the second bridge circuit WB2 are referred to as + cos signal and −cos signal.

検出回路10は、+sin信号,−sin信号、+cos信号,−cos信号が入力されるとともに、+sin信号,−sin信号、+cos信号,−cos信号に対して増幅、AD変換など各種の信号処理を行う構成を備える。 The detection circuit 10 receives + sin signal, -sin signal, + cos signal, and -cos signal, and performs various signal processing such as amplification and AD conversion for + sin signal, -sin signal, + cos signal, and -cos signal. It has a configuration to be performed.

なお、各磁気抵抗素子からの信号を「第1回転信号」と記載することができる。 The signal from each magnetoresistive element can be described as a "first rotation signal".

以下、検出回路10の構成及び動作について具体的に説明する。 Hereinafter, the configuration and operation of the detection circuit 10 will be specifically described.

第1増幅器14aは、+sin信号を増幅する。 The first amplifier 14a amplifies the + sin signal.

第2増幅器14bは、−sin信号を増幅する。 The second amplifier 14b amplifies the −sin signal.

第3増幅器14cは、+cos信号を増幅する。 The third amplifier 14c amplifies the + cos signal.

第4増幅器14dは、−cos信号を増幅する。 The fourth amplifier 14d amplifies the −cos signal.

オフセット調整回路15は、第1増幅器14a、第2増幅器14b、第3増幅器14c、及び第4増幅器14dの入力段にそれぞれ接続され、+sin信号と−sin信号の間の中点電位差、+cos信号と−cos信号の間の中点電位差を0にするようにそれぞれ調整する。 The offset adjustment circuit 15 is connected to the input stages of the first amplifier 14a, the second amplifier 14b, the third amplifier 14c, and the fourth amplifier 14d, respectively, and has a midpoint potential difference between the + sin signal and the −sin signal, and a + cos signal. The midpoint potential difference between the −cos signals is adjusted to 0.

第1差動増幅器16aは、第1のブリッジ回路WB1から出力される+sin信号と−sin信号とを差動増幅して2倍の振幅からなるsin信号を生成する。このsin信号
を「第1信号」と記載してもよい。
The first differential amplifier 16a differentially amplifies the + sin signal and the −sin signal output from the first bridge circuit WB1 to generate a sin signal having twice the amplitude. This sin signal may be described as a "first signal".

なお、第1のブリッジ回路wb1を第1磁気抵抗素子、第1のブリッジ回路wb1からの信号を第1検出信号、と記載することができる。 The first bridge circuit wb1 can be described as a first magnetoresistive element, and the signal from the first bridge circuit wb1 can be described as a first detection signal.

第2差動増幅器16bは、第2のブリッジ回路WB2から出力される+cos信号と−cos信号とを差動増幅して2倍の振幅からなるcos信号を生成する。このcos信号を「第2信号」と記載してもよい。 The second differential amplifier 16b differentially amplifies the + cos signal and the −cos signal output from the second bridge circuit WB2 to generate a cos signal having twice the amplitude. This cos signal may be described as a "second signal".

なお、第2のブリッジ回路wb2を第2磁気抵抗素子、第2のブリッジ回路wb2からの信号を第2検出信号、と記載することができる。 The second bridge circuit wb2 can be described as a second magnetoresistive element, and the signal from the second bridge circuit wb2 can be described as a second detection signal.

ゲイン調整回路17は、第1差動増幅器16aと第2差動増幅器16bのそれぞれに接続し、差動増幅された後のsin信号及びcos信号の振幅が所定の振幅となるように増幅器のゲインを調整する。 The gain adjustment circuit 17 is connected to each of the first differential amplifier 16a and the second differential amplifier 16b, and the gain of the amplifier is adjusted so that the amplitude of the sin signal and the cos signal after differential amplification becomes a predetermined amplitude. To adjust.

この構成により、増幅器段のそれぞれに対してオフセット・ゲインの調整を行う必要ながないので、オフセット・ゲイン調整ともに1回ずつにて信号を調整することができる。これは特に回路の小型化に貢献する。 With this configuration, it is not necessary to adjust the offset gain for each of the amplifier stages, so that the signal can be adjusted once for both the offset gain adjustment. This especially contributes to the miniaturization of the circuit.

なお、オフセット・ゲイン調整を別の表現で記載すると、例えば次の様に記載できる。 If the offset / gain adjustment is described in another expression, it can be described as follows, for example.

本実施の形態の磁気センサ100の補正方法は、ブリッジ回路wb1、wb2の出力を増幅する第1ステップと、ブリッジ回路wb1、wb2の出力のオフセットを補正する第2ステップと、オフセットを補正した出力を増幅する第3ステップと、オフセットを補正した出力のゲインを補正する第4ステップと、を備える。 The correction method of the magnetic sensor 100 of the present embodiment includes a first step of amplifying the output of the bridge circuits wb1 and wb2, a second step of correcting the offset of the output of the bridge circuits wb1 and wb2, and an output corrected for the offset. A third step of amplifying the above and a fourth step of correcting the gain of the output corrected for the offset are provided.

第1AD変換器18aは、第1差動増幅器16aからの信号を所定のサンプリング周期でA/D変換し、sin信号(デジタル信号)として出力する。 The first AD converter 18a A / D-converts the signal from the first differential amplifier 16a at a predetermined sampling cycle and outputs it as a sin signal (digital signal).

第2AD変換器18bは、第2差動増幅器16bからの信号を所定のサンプリング周期でA/D変換し、cos信号(デジタル信号)として出力する。 The second AD converter 18b A / D-converts the signal from the second differential amplifier 16b at a predetermined sampling cycle and outputs it as a cos signal (digital signal).

第1ホール素子40aは、検出回路10を設ける回路基板に対して垂直、あるいは平行な方向の磁界に対して検出感度をもつホール素子であり、前述した外部磁界(回転磁界)の方向及び大きさの変化を検出し、検出信号を出力する。 The first Hall element 40a is a Hall element having detection sensitivity for a magnetic field in a direction perpendicular to or parallel to the circuit board on which the detection circuit 10 is provided, and has a direction and magnitude of the above-mentioned external magnetic field (rotating magnetic field). Detects the change in and outputs the detection signal.

第2ホール素子40bは、検出回路10を設ける回路基板に対して垂直あるいは平行な方向の磁界に対して検出感度をもつホール素子であり、前述した外部磁界(回転磁界)の方向及び大きさの変化を検出し、検出信号を出力する。 The second Hall element 40b is a Hall element having detection sensitivity with respect to a magnetic field in a direction perpendicular to or parallel to the circuit board on which the detection circuit 10 is provided, and has the direction and magnitude of the external magnetic field (rotating magnetic field) described above. Detects changes and outputs a detection signal.

なお、各ホール素子からの信号を「第2回転信号」と記載することができる。 The signal from each Hall element can be described as a "second rotation signal".

第1増幅器42aは、第1ホール素子40aからの信号を増幅する。 The first amplifier 42a amplifies the signal from the first Hall element 40a.

第2増幅器42bは、第2ホール素子40bからの信号を増幅する。 The second amplifier 42b amplifies the signal from the second Hall element 40b.

第1コンパレーター44aは、第1増幅器42aからの信号を矩形波信号である第1パルス信号に変換する。 The first comparator 44a converts the signal from the first amplifier 42a into a first pulse signal which is a rectangular wave signal.

第2コンパレーター44bは、第2増幅器42bからの信号を矩形波信号である第1パルス信号に変換する。 The second comparator 44b converts the signal from the second amplifier 42b into a first pulse signal which is a rectangular wave signal.

ここで、第1ホール素子40aは第2ホール素子40bに対して90°回転して配置されている(別の表現では、第2ホール素子40bは第1ホール素子40aに対して90°回転して配置されている)。このため、第1パルス信号(別の表現では、第1ホール素子40a)及び第2パルス信号(第2ホール素子40bからの信号)は、互いに90度の位相差を持つ信号となる。 Here, the first Hall element 40a is arranged so as to be rotated by 90 ° with respect to the second Hall element 40b (in another expression, the second Hall element 40b is rotated by 90 ° with respect to the first Hall element 40a). Is placed). Therefore, the first pulse signal (in another expression, the first Hall element 40a) and the second pulse signal (the signal from the second Hall element 40b) are signals having a phase difference of 90 degrees from each other.

第1レギュレータ60bは、第1オシレータ80aに電位(第1電位)を供給する。また、第1ホール素子40a、第2ホール素子40b及び各ホール素子からの信号を処理する検出回路10内の増幅器等に電位(第1電位)を供給する。 The first regulator 60b supplies a potential (first potential) to the first oscillator 80a. Further, a potential (first potential) is supplied to the first Hall element 40a, the second Hall element 40b, and the amplifier in the detection circuit 10 that processes the signals from each Hall element.

第2レギュレータ60cは、第2オシレータ80bに電位(第1電位)を供給する。第2レギュレータ60cはホール素子の間欠動作(詳細は後述する)に用いる電位を供給する。 The second regulator 60c supplies a potential (first potential) to the second oscillator 80b. The second regulator 60c supplies the potential used for the intermittent operation of the Hall element (details will be described later).

第3レギュレータ60aは、磁気抵抗素子12及び磁気抵抗素子12からの信号を処理する検出回路10内の増幅器等に電位(第1電位)を供給する。 The third regulator 60a supplies a potential (first potential) to the magnetoresistive element 12 and the amplifier or the like in the detection circuit 10 that processes the signal from the magnetoresistive element 12.

演算回路70は、角度検出回路70a、回転数検出回路70b、オフセット温度特性補正回路70c、ゲイン温度特性補正回路70d、を備える。 The arithmetic circuit 70 includes an angle detection circuit 70a, a rotation speed detection circuit 70b, an offset temperature characteristic correction circuit 70c, and a gain temperature characteristic correction circuit 70d.

角度検出回路70aは、sin信号(デジタル信号)、cos信号(デジタル信号)、第1パルス信号及び第2パルス信号から、前述した磁石の回転角を検出し信号(Vout)を出力する。具体的には、sin信号とcos信号とに対してarctan演算を行うことで回転角を検出する。角度検出回路70aはarctan演算を行った後の回転角を表す角度信号を出力する。別の表現では、角度検出回路70aはsin信号(第1信号)とcos信号(第2信号)が入力される。角度検出回路70aはsin信号(第1信号)とcos信号(第2信号)とを変換して角度信号(第3信号と記載され得る)を生成、出力する。 なお、角度検出回路70aをarctan回路と記載してもよい。 The angle detection circuit 70a detects the rotation angle of the magnet described above from the sin signal (digital signal), the cos signal (digital signal), the first pulse signal, and the second pulse signal, and outputs a signal (Vout). Specifically, the rotation angle is detected by performing an arctan operation on the sin signal and the cos signal. The angle detection circuit 70a outputs an angle signal representing the rotation angle after performing the arctan calculation. In another expression, the angle detection circuit 70a receives a sin signal (first signal) and a cos signal (second signal). The angle detection circuit 70a converts a sin signal (first signal) and a cos signal (second signal) to generate and output an angle signal (which may be described as a third signal). The angle detection circuit 70a may be referred to as an arctan circuit.

回転数検出回路70bは、第1パルス信号と第2パルス信号とから前述した磁石の回転数を計測する。回転数を計測する方法は後述する。 The rotation speed detection circuit 70b measures the rotation speed of the magnet described above from the first pulse signal and the second pulse signal. The method of measuring the rotation speed will be described later.

オフセット温度特性補正回路70cは、各磁気抵抗素子の抵抗バラツキなどに起因してsin信号(デジタル信号)、あるいはcos信号(デジタル信号)に生じるDCオフセットを補正する。補正の方法は後述する。 The offset temperature characteristic correction circuit 70c corrects the DC offset generated in the sin signal (digital signal) or the cos signal (digital signal) due to the resistance variation of each magnetoresistive element. The correction method will be described later.

ゲイン温度特性補正回路70dは、各磁気抵抗素子の温度変化に起因してsin信号(デジタル信号)、あるいはcos信号(デジタル信号)に生じるゲイン(振幅)のオフセットを補正する。その方法としては例えば、sin信号(デジタル信号)、あるいはcos信号(デジタル信号)が温度に応じてどのように変化するか予め測定しておき、その測定値を検出回路10内のメモリが保持する。そして、温度センサ80dから得られる温度情報に基づいて、メモリ内の測定値が読み出される。そして、メモリから読み出された測定値がsin信号(デジタル信号)、あるいはcos信号(デジタル信号)に重畳される。これにより温度オフセットの補正が達成される。 The gain temperature characteristic correction circuit 70d corrects the gain (amplitude) offset generated in the sin signal (digital signal) or the cos signal (digital signal) due to the temperature change of each magnetic resistance element. As the method, for example, how the sin signal (digital signal) or the cos signal (digital signal) changes according to the temperature is measured in advance, and the measured value is held by the memory in the detection circuit 10. .. Then, the measured value in the memory is read out based on the temperature information obtained from the temperature sensor 80d. Then, the measured value read from the memory is superimposed on the sin signal (digital signal) or the cos signal (digital signal). This achieves temperature offset correction.

第1オシレータ80aは、検出回路10で用いる内部クロックを生成するための発振回路である。第1オシレータ80aで生成した内部クロックは、磁気抵抗素子12及び各ホ
ール素子の検出に用いられる。
The first oscillator 80a is an oscillation circuit for generating an internal clock used in the detection circuit 10. The internal clock generated by the first oscillator 80a is used for detecting the magnetoresistive element 12 and each Hall element.

第2オシレータ80bは、検出回路10で用いる別の内部クロックを生成するための発振回路である。 The second oscillator 80b is an oscillation circuit for generating another internal clock used in the detection circuit 10.

ここで、第1オシレータ80aが生成する信号(別の表現では、第1クロック信号)が第1の周波数を有し、第2オシレータ80bが生成する信号(別の表現では、第2クロック信号)が第2の周波数を有するとしたとき、第2の周波数は第1の周波数よりも低い。 Here, the signal generated by the first oscillator 80a (in another expression, the first clock signal) has a first frequency, and the signal generated by the second oscillator 80b (in another expression, the second clock signal). Has a second frequency, the second frequency is lower than the first frequency.

メモリ80cは、前述した回転数検出回路70bで計測された回転数や、温度オフセットの補正に用いる測定値などが保存される。 The memory 80c stores the rotation speed measured by the rotation speed detection circuit 70b described above, the measured value used for correcting the temperature offset, and the like.

図2A(a)は、磁気センサ100を用いた回転検出装置150の模式図である。
回転検出装置150は、磁気センサ100と、検知対象磁石142と、検知対象磁石142を支持する回転軸144と、回転軸144を支持する軸受け146と、回転軸144を回転させるモータ158とを備える。
FIG. 2A (a) is a schematic view of a rotation detection device 150 using the magnetic sensor 100.
The rotation detection device 150 includes a magnetic sensor 100, a detection target magnet 142, a rotation shaft 144 that supports the detection target magnet 142, a bearing 146 that supports the rotation shaft 144, and a motor 158 that rotates the rotation shaft 144. ..

図2A(b)は、回転検出装置150を用いた制御システムの一例を示す模式図である。 FIG. 2A (b) is a schematic view showing an example of a control system using the rotation detection device 150.

制御システムは、ステアリングホイール152、操舵トルク154、トルクセンサ156、モータ158、磁気センサ100、ECU160(電子制御装置)を備える。運転者が自動車の方向を切り替えるために、ステアリングホイール152を回転させると、連結された操舵トルク154が回転と同方向に回転する。トルクセンサ156はステアリングホイール152の回転に伴う入力軸、出力軸の相対回転変位を検出し、電気信号をECU160へと送信する。モータ158はステアリングホイール152と操舵トルク154を補助するためのモータであり、運転手が手軽に自動車の方向を切り替えるためのアシストを行う。モータ158には磁気センサ100が取り付けられ、モータの回転角を検出することでモータを制御する。 The control system includes a steering wheel 152, a steering torque 154, a torque sensor 156, a motor 158, a magnetic sensor 100, and an ECU 160 (electronic control device). When the driver rotates the steering wheel 152 to switch the direction of the vehicle, the connected steering torque 154 rotates in the same direction as the rotation. The torque sensor 156 detects the relative rotational displacement of the input shaft and the output shaft accompanying the rotation of the steering wheel 152, and transmits an electric signal to the ECU 160. The motor 158 is a motor for assisting the steering wheel 152 and the steering torque 154, and assists the driver to easily switch the direction of the automobile. A magnetic sensor 100 is attached to the motor 158 to control the motor by detecting the rotation angle of the motor.

図2Bは、磁気センサ100を用いた回転検出装置150bの模式図である。図中のZ軸は回転軸144の延びる方向に一致する。X軸及びY軸は、Z軸に垂直であり、検知対象磁石142の中心を通る。 FIG. 2B is a schematic view of a rotation detection device 150b using the magnetic sensor 100. The Z axis in the figure coincides with the extending direction of the rotating shaft 144. The X-axis and the Y-axis are perpendicular to the Z-axis and pass through the center of the magnet 142 to be detected.

回転検出装置150bは、磁気センサ100と、検知対象磁石142と、検知対象磁石142を支持する回転軸144と、上側の磁気センサ100と、下側の磁気センサ100と、を備える。なお、「上側」を「回転軸144(図中のZ軸)の正側」と記載され得る。「下側」を「回転軸144(図中のZ軸)の負側」と表記しても良い。回転軸144の幅(図中のX軸に沿う方向の幅)はD1として表記されている。 The rotation detection device 150b includes a magnetic sensor 100, a detection target magnet 142, a rotation shaft 144 that supports the detection target magnet 142, an upper magnetic sensor 100, and a lower magnetic sensor 100. The "upper side" may be described as "the positive side of the rotation axis 144 (Z axis in the figure)". The "lower side" may be expressed as "the negative side of the rotation axis 144 (Z axis in the figure)". The width of the rotating shaft 144 (the width in the direction along the X axis in the figure) is indicated as D1.

検知対象磁石142は、回転軸144に支持され、回転軸144(図中のZ軸)に垂直な第1面142aと、第1面142aに対向する第2面142bと、を有する。検知対象磁石142の回転軸144(図中のZ軸)に沿う方向の幅はD2(D2の2倍)として表記されている。検知対象磁石142の第1面142a側がS極、である。検知対象磁石142の第2面142b側がN極、である。別の表現では、「検知対象磁石142は、上側の磁気センサ100に向き合う面と、下側の磁気センサ100に向き合う面とで逆の極性を有する」と記載され得る。検知対象磁石142は、X軸の正側とはX軸の負側とで逆の極性を有する。 The detection target magnet 142 has a first surface 142a supported by the rotation axis 144 and perpendicular to the rotation axis 144 (Z axis in the drawing), and a second surface 142b facing the first surface 142a. The width of the detection target magnet 142 in the direction along the rotation axis 144 (Z axis in the figure) is indicated as D2 (twice D2). The first surface 142a side of the detection target magnet 142 is the S pole. The second surface 142b side of the detection target magnet 142 is the north pole. In another expression, it may be described that "the detection target magnet 142 has opposite polarities on the surface facing the upper magnetic sensor 100 and the surface facing the lower magnetic sensor 100". The detection target magnet 142 has a polarity opposite to that on the positive side of the X-axis and that on the negative side of the X-axis.

上側の磁気センサ100は、第1面142aと第1間隔(D1)を空けて設けられる。
上側の磁気センサ100は、回転軸144と第2間隔(D2)を空けて設けられる。別の表現では、上側の磁気センサ100と回転軸144との間の距離が回転軸144の幅に等しい。
The upper magnetic sensor 100 is provided with a first surface 142a and a first interval (D1).
The upper magnetic sensor 100 is provided with a second interval (D2) from the rotating shaft 144. In other words, the distance between the upper magnetic sensor 100 and the rotating shaft 144 is equal to the width of the rotating shaft 144.

下側の磁気センサ100は、第2面142bと第1間隔(D1)を空けて設けられる。下側の磁気センサ100は、回転軸144と第2間隔(D2)を空けて設けられる。別の表現では、下側の磁気センサ100と回転軸144との間の距離が回転軸144の幅に等しい。 The lower magnetic sensor 100 is provided with a first interval (D1) from the second surface 142b. The lower magnetic sensor 100 is provided with a second interval (D2) from the rotating shaft 144. In other words, the distance between the lower magnetic sensor 100 and the rotating shaft 144 is equal to the width of the rotating shaft 144.

すなわち、上側の磁気センサ100と回転軸144の間の距離と、下側の磁気センサ100と回転軸144の間の距離とが等しい。更に、上側の磁気センサ100と検知対象磁石142の間の距離と、下側の磁気センサ100と検知対象磁石142の間の距離とが等しい。また、第1間隔(D1)は第2間隔(D2)より小さい。一例として、第1間隔(D1)は1mm、第2間隔(D2)は5mmである。 That is, the distance between the upper magnetic sensor 100 and the rotating shaft 144 is equal to the distance between the lower magnetic sensor 100 and the rotating shaft 144. Further, the distance between the upper magnetic sensor 100 and the detection target magnet 142 is equal to the distance between the lower magnetic sensor 100 and the detection target magnet 142. Further, the first interval (D1) is smaller than the second interval (D2). As an example, the first interval (D1) is 1 mm and the second interval (D2) is 5 mm.

ところで、検知対象磁石142が発生させる(すなわち検出すべき回転磁界)の他に、ノイズ磁界が印加される場合がある。ノイズ磁界としては、例えばモータからの漏れ磁界がある。このように磁気センサに対してノイズ磁界が印加される場合、磁気センサは、回転磁界とノイズ磁界との合成磁界を検出する。このため、検出すべき磁界の方向とノイズ磁界の方向が異なるときには、磁気センサの検出角度に誤差が生じる。 By the way, a noise magnetic field may be applied in addition to the magnet 142 generated by the detection target magnet 142 (that is, the rotating magnetic field to be detected). The noise magnetic field includes, for example, a magnetic field leaking from a motor. When the noise magnetic field is applied to the magnetic sensor in this way, the magnetic sensor detects the combined magnetic field of the rotating magnetic field and the noise magnetic field. Therefore, when the direction of the magnetic field to be detected and the direction of the noise magnetic field are different, an error occurs in the detection angle of the magnetic sensor.

ここで、回転検出装置150bでは、上側の磁気センサ100と下側の磁気センサ100の各々の出力信号に含まれるノイズ成分は、正負の符号が逆になることから、上側の磁気センサ100と下側の磁気センサ100との出力の差動を取る事でノイズ磁界に起因したノイズ成分を相殺することができる。 Here, in the rotation detection device 150b, since the positive and negative signs of the noise components contained in the output signals of the upper magnetic sensor 100 and the lower magnetic sensor 100 are opposite to each other, the upper magnetic sensor 100 and the lower magnetic sensor 100 are lower. By taking the differential of the output from the magnetic sensor 100 on the side, the noise component caused by the noise magnetic field can be offset.

なお、検知対象磁石142は図2Cに示すように、2つに分割されていても構わない。すなわち、「検知対象磁石142の第1面142a側がS極、である。検知対象磁石142の第2面142b側がN極、である」と記載したが、この文中における、検知対象磁石142は図2Cのような構成も含む。 The magnet 142 to be detected may be divided into two as shown in FIG. 2C. That is, it is described that "the first surface 142a side of the detection target magnet 142 is the south pole. The second surface 142b side of the detection target magnet 142 is the north pole", but the detection target magnet 142 in this sentence is shown in FIG. It also includes a configuration such as 2C.

図3は、本実施の形態の磁気センサ100が備える磁気センサ100の動作を説明する図である。図3は、イグニッションオン(以下、「IGon」と表記する場合がある)の間において磁気センサ100がステアリングの動きを検出する動作を説明する為のフローチャートである。 FIG. 3 is a diagram illustrating the operation of the magnetic sensor 100 included in the magnetic sensor 100 of the present embodiment. FIG. 3 is a flowchart for explaining the operation of the magnetic sensor 100 for detecting the movement of the steering wheel while the ignition is on (hereinafter, may be referred to as “IGon”).

まず、磁気センサ100センサ起動(S300)の後、磁気センサ100は回転角の検出(S302及びS303)を開始する。そして、磁気センサ100の各磁気抵抗素子は回転角検出の演算を実行する(S302)。そして、磁気センサ100は、各ホール素子の出力を元に象限判別と回転数検知の2つの検出を実行する(S303)。以上の演算(S302とS303の演算)により得られた回転角や回転数などが磁気センサ100から外部のマイコンなどに送信する。 First, after starting the magnetic sensor 100 sensor (S300), the magnetic sensor 100 starts detecting the rotation angle (S302 and S303). Then, each magnetoresistive element of the magnetic sensor 100 executes a calculation for detecting the rotation angle (S302). Then, the magnetic sensor 100 executes two detections, quadrant discrimination and rotation speed detection, based on the output of each Hall element (S303). The rotation angle, rotation speed, etc. obtained by the above calculation (calculation of S302 and S303) are transmitted from the magnetic sensor 100 to an external microcomputer or the like.

図4は、本実施の形態の磁気センサ100の別の動作を説明する図である。図4は、イグニッションオフ(以下、「IGoff」と表記する場合がある)の間において磁気センサ100がステアリングの動きを検出する動作を説明する為のフローチャートである。 FIG. 4 is a diagram illustrating another operation of the magnetic sensor 100 of the present embodiment. FIG. 4 is a flowchart for explaining the operation of the magnetic sensor 100 for detecting the movement of the steering wheel during the ignition off (hereinafter, may be referred to as “IGoff”).

まず、IGoffされた時に車体側に設けられた制御システム(例えばステアリングシステム)から制御命令信号が磁気センサ100に入力される(S401)。そして、この制御命令信号が入力されることで磁気センサ100は間欠動作モード(別の表現では、低
消費電力モード)に移行する(S402)。そして、磁気センサ100は、間欠動作モード移行時に、通常時の回転数(すなわち間欠動作モード移行前の最終回転数)を保持する(S403)。同時に、磁気抵抗素子12及び磁気抵抗素子12からの信号処理に用いられる検出回路10の構成(例えば、第1〜第4増幅器、オフセット調整回路15、ゲイン調整回路17、第1、第2AD変換器など)をスリープ(即ち通電を停止)する(S404)。そして、磁気センサ100は、各ホール素子の出力信号を用いて被検出部材の回転数のみを一定時間毎に検出する(S405)。そして、磁気センサ100は、間欠動作モード中に検出した回転数をメモリ80cに保持する(S406)。そして、IGonされた時に車体側に設けられた制御システム(例えばステアリングシステム)から制御命令信号が磁気センサ100に入力される(S408)。そして、磁気センサ100は、この制御命令信号を受けて通常モードに移行する(S409)。そして、通常モード移行時に一度だけ、各磁気抵抗素子と各ホール素子の信号を用いて、その時の被検出部材の角度を検出する(S410,S411)。そして、この検出結果と間欠動作モード開始時の回転数(すなわち間欠動作モード移行前の最終回転数)とを同時に外部のマイコンなどに送信する。なお、ここで言う「同時」とは、2つの出力が完全に同じ時間に出力されるという意味に限定して解釈されず、実質的に同じ時間に出力される場合を含む。
First, when IGoff is performed, a control command signal is input to the magnetic sensor 100 from a control system (for example, a steering system) provided on the vehicle body side (S401). Then, when this control command signal is input, the magnetic sensor 100 shifts to the intermittent operation mode (in other words, the low power consumption mode) (S402). Then, the magnetic sensor 100 holds the normal rotation speed (that is, the final rotation speed before the transition to the intermittent operation mode) at the time of transition to the intermittent operation mode (S403). At the same time, the configuration of the magnetoresistive element 12 and the detection circuit 10 used for signal processing from the magnetoresistive element 12 (for example, the first to fourth amplifiers, the offset adjustment circuit 15, the gain adjustment circuit 17, the first and second AD converters). Etc.) to sleep (that is, stop energization) (S404). Then, the magnetic sensor 100 detects only the rotation speed of the member to be detected at regular time intervals by using the output signal of each Hall element (S405). Then, the magnetic sensor 100 holds the rotation speed detected during the intermittent operation mode in the memory 80c (S406). Then, a control command signal is input to the magnetic sensor 100 from a control system (for example, a steering system) provided on the vehicle body side at the time of Igon (S408). Then, the magnetic sensor 100 receives this control command signal and shifts to the normal mode (S409). Then, the angle of the member to be detected at that time is detected by using the signals of each magnetoresistive element and each Hall element only once at the time of transition to the normal mode (S410, S411). Then, this detection result and the rotation speed at the start of the intermittent operation mode (that is, the final rotation speed before the transition to the intermittent operation mode) are simultaneously transmitted to an external microcomputer or the like. The term "simultaneous" as used herein is not construed as being limited to the meaning that two outputs are output at exactly the same time, and includes a case where they are output at substantially the same time.

なお、間欠動作モードにおいては、第2オシレータ80bが生成する第2クロック信号が、検出回路10の各種動作(処理)に用いられる。これは、間欠動作周期に合わせて第2オシレータの周波数を決めている為に消費電力などの効率が良いことと、また2つのオシレータを用いることでオシレータの相互監視(診断)を行うことが出来る。 In the intermittent operation mode, the second clock signal generated by the second oscillator 80b is used for various operations (processes) of the detection circuit 10. This is because the frequency of the second oscillator is determined according to the intermittent operation cycle, so efficiency such as power consumption is good, and mutual monitoring (diagnosis) of oscillators can be performed by using two oscillators. ..

図5は、本実施の形態の磁気センサが備える検出回路10の更に別の動作を説明する図である。図5は、イグニッションオフの間において磁気センサ100の各ホール素子がステアリングの動きを検出する動作を説明する為の波形図である。 FIG. 5 is a diagram illustrating still another operation of the detection circuit 10 included in the magnetic sensor of the present embodiment. FIG. 5 is a waveform diagram for explaining an operation in which each Hall element of the magnetic sensor 100 detects the movement of the steering wheel during the ignition off.

まず、一般に磁気抵抗素子では被検出部材の回転角θに対してSin2θ、Cos2θの波形からなる信号が得られる。この為、磁気抵抗素子のみを備え磁気センサでは180度までしか検出できない(このような磁気センサでは、例えば90度と270度が同じ信号となり判別ができない)。 First, in general, in a magnetoresistive element, a signal composed of waveforms of Sin2θ and Cos2θ is obtained with respect to the rotation angle θ of the member to be detected. Therefore, it is equipped with only a magnetoresistive element and can only detect up to 180 degrees with a magnetic sensor (for such a magnetic sensor, for example, 90 degrees and 270 degrees are the same signal and cannot be discriminated).

一方で、一般にホール素子では、図5に示すように、被検出部材の回転角θに対してSinθ、Cosθの波形からなる信号が得られる。この為、ホール素子を備える磁気センサでは360度まで検出できる。 On the other hand, in general, in a Hall element, as shown in FIG. 5, a signal composed of waveforms of Sin θ and Cos θ with respect to the rotation angle θ of the member to be detected can be obtained. Therefore, a magnetic sensor equipped with a Hall element can detect up to 360 degrees.

本実施の形態の磁気センサ100は、磁気抵抗素子とホール素子とを併用することによって被検出部材の回転角を360度で検出する。 The magnetic sensor 100 of the present embodiment detects the rotation angle of the member to be detected at 360 degrees by using the magnetoresistive element and the Hall element in combination.

図6は、本実施の形態の磁気センサ100が回転を検出する方法を説明する図である。図6は、イグニッションオフの間において検出回路10の各磁気抵抗素子がステアリングの動きを検出する動作を説明する為の波形図である。 FIG. 6 is a diagram illustrating a method in which the magnetic sensor 100 of the present embodiment detects rotation. FIG. 6 is a waveform diagram for explaining an operation in which each magnetoresistive element of the detection circuit 10 detects the movement of the steering wheel during the ignition off.

まず、エンコーダのA相、B相出力のように、各ホール素子からの信号がパルス化された信号である第1パルス信号と第2パルス信号とを生成する。 First, a first pulse signal and a second pulse signal, which are pulses of signals from each Hall element, such as the A-phase and B-phase outputs of the encoder, are generated.

そして、第1パルス信号と第2パルス信号は象限判別に使用する為、1(Pulse/Revolution)であり、4(Counts/Revolution)の信号が生成されるようになっている。具体的には、第1パルス信号の立上り及び立下りの時に、第2パルス信号の状態を確認してカウントする。以下、回転数の計算例を説明する。 Since the first pulse signal and the second pulse signal are used for quadrant discrimination, 1 (Pulse / Revolution) and 4 (Counts / Revolution) signals are generated. Specifically, at the rising and falling edges of the first pulse signal, the state of the second pulse signal is confirmed and counted. An example of calculating the number of rotations will be described below.

第1パルス信号が立上った時に第2パルス信号が0の状態から、第1パルス信号がたち下がったときに第2パルス信号がHighの状態から、第1パルス信号が立上った時に第2パルス信号が0の状態へと遷移した場合に「正転+1回転」と検出する。 When the first pulse signal rises from the state where the second pulse signal is 0, when the first pulse signal falls, when the second pulse signal rises from the state where the second pulse signal rises, and when the first pulse signal rises. When the second pulse signal transitions to the state of 0, it is detected as "forward rotation + 1 rotation".

第1パルス信号が立上った時に第2パルス信号がHigh、第1パルス信号が立下がった時に第2パルス信号が0、第1パルス信号が立上った時に第2パルス信号がHigh、と状態が遷移した場合に「反転+1回転」と検出する。 When the first pulse signal rises, the second pulse signal is High, when the first pulse signal falls, the second pulse signal is 0, and when the first pulse signal rises, the second pulse signal is High. When the state changes, it is detected as "reversal + 1 rotation".

この構成により、IGoffの間に動いたモータの回転角を検出する場合において、再びIGonになった時に従来よりも高精度、低電力で検出することができる。 With this configuration, when detecting the rotation angle of the motor that has moved during IGoff, it is possible to detect with higher accuracy and lower power than before when the IGon is changed again.

図7Aは、本実施の形態の磁気センサ100が備える検出回路10の更に別の動作を説明する図である。図7Aは、検出回路10が磁気抵抗素子12からの出力を補正する動作を説明するための図であり、図7A(a)は、自動補正回路70eの動作を説明するフローチャート、図7A(b)は、補正の動作を説明する概念図である。 FIG. 7A is a diagram illustrating still another operation of the detection circuit 10 included in the magnetic sensor 100 of the present embodiment. FIG. 7A is a diagram for explaining the operation of the detection circuit 10 for correcting the output from the magnetoresistive element 12, and FIG. 7A (a) is a flowchart for explaining the operation of the automatic correction circuit 70e, FIG. 7A (b). ) Is a conceptual diagram for explaining the operation of the correction.

ところで、磁気センサ100の演算回路70は、磁気抵抗素子12から出力されるsin信号、cos信号を補正する為の、「オートキャリブレーションモード(第1の補正モードあるいは、アクティブ補正モード)」と「温特補正モード(第2の補正モードあるいは、パッシブ補正モード)」とを搭載している。 By the way, the arithmetic circuit 70 of the magnetic sensor 100 has "auto calibration mode (first correction mode or active correction mode)" and "active correction mode" for correcting the sin signal and cos signal output from the magnetoresistive element 12. It is equipped with a special temperature correction mode (second correction mode or passive correction mode).

まず、「温特補正モード(第2の補正モードあるいは、パッシブ補正モード)」について説明する。 First, the "warm special correction mode (second correction mode or passive correction mode)" will be described.

メモリ80cは、磁気抵抗素子12から出力されるsin信号、cos信号のそれぞれについて、オフセットの温度に対する依存性を多項式関数で近似したときの係数を保存している。また、A/D変換後のsin信号、cos信号それぞれのゲイン(即ち振幅)の温度に対する依存性を多項式関数で近似したときの係数を保存している。 The memory 80c stores the coefficients when the dependence of the offset on the temperature is approximated by a polynomial function for each of the sin signal and the cos signal output from the magnetoresistive element 12. In addition, the coefficients when the dependence of the gain (that is, amplitude) of each of the sin signal and the cos signal after the A / D conversion with respect to the temperature are approximated by a polynomial function are stored.

オフセット温度特性補正回路70cは、温度センサ80dから入力される温度情報(デジタル信号)と、メモリ80cに保存されているオフセットの温度依存性に関する係数を用いて演算処理することで、sin信号・cos信号のオフセットの温度特性を補正する。 The offset temperature characteristic correction circuit 70c performs arithmetic processing using the temperature information (digital signal) input from the temperature sensor 80d and the coefficient related to the temperature dependence of the offset stored in the memory 80c, thereby performing a sin signal / cos. Correct the temperature characteristics of the signal offset.

ゲイン温度特性補正回路70dは、温度センサ80dから入力される温度情報(デジタル信号)と、メモリ80cに保存されているゲインの温度依存性に関する係数を用いて演算処理することで、sin信号・cos信号のゲインの温度特性を補正する。 The gain temperature characteristic correction circuit 70d performs arithmetic processing using the temperature information (digital signal) input from the temperature sensor 80d and the coefficient related to the temperature dependence of the gain stored in the memory 80c, thereby performing a sin signal / cos. Corrects the temperature characteristics of the signal gain.

次に、「オートキャリブレーションモード(第1の補正モードあるいは、アクティブ補正モード)」について説明する。 Next, the "auto calibration mode (first correction mode or active correction mode)" will be described.

自動補正回路70eは、被検出部材が1回転するごとに、磁気抵抗素子12からのsin信号及びcos信号のオフセット及びゲインの補正に用いる補正値を生成・更新する。そして、更新された補正値を用いて磁気抵抗素子12からのsin信号及びcos信号が常に一定の中点・振幅となるようにする。この様な、被検出部材が1回転する間に得られる磁気抵抗素子12からの信号に基づいて補正値を生成・更新し、被検出部材が次の1回転をする間に得られる磁気抵抗素子12からの信号を補正する動作が「オートキャリブレーション」の動作である。 The automatic correction circuit 70e generates and updates a correction value used for correcting the offset and gain of the sin signal and the cos signal from the magnetoresistive element 12 every time the member to be detected makes one rotation. Then, the updated correction value is used so that the sin signal and the cos signal from the magnetoresistive element 12 always have a constant midpoint / amplitude. Such a magnetoresistive element obtained while the member to be detected makes the next one rotation by generating and updating a correction value based on the signal from the magnetoresistive element 12 obtained during one rotation of the member to be detected. The operation of correcting the signal from No. 12 is the operation of "auto calibration".

オートキャリブレーションがONの時、自動補正回路70eは、は常に磁気抵抗素子1
2からのsin信号及びcos信号の最大値Vmax・最小値Vminを保持(ピークホールド、S703)し、被回転部材が1回転した時点で、オフセットについては(Vmax+Vmin)/2、ゲインについては(Vmax−Vmin)の演算を行い、オフセット・ゲインを補正する補正値を生成し、それぞれ更新する(S705)。これと同時に、Vmax・Vmin値を0にリセットする(S706)。
When the auto-calibration is ON, the automatic correction circuit 70e always uses the magnetoresistive element 1
The maximum value Vmax and minimum value Vmin of the sin signal and cos signal from 2 are held (peak hold, S703), and when the rotated member makes one rotation, the offset is (Vmax + Vmin) / 2 and the gain is (Vmax). -Vmin) is calculated to generate a correction value for correcting the offset gain, and each is updated (S705). At the same time, the Vmax / Vmin values are reset to 0 (S706).

そして、次の1回転が完了するまでの間、この更新されたオフセット・ゲインの値に基づいてsin信号及びcos信号が補正される。 Then, the sin signal and the cos signal are corrected based on the updated offset gain value until the next one rotation is completed.

そして再び、次の1回転が完了するまでの間ずっとVmax、Vmin値を保持し続け、以降同じ動作を繰り返す。 Then, again, the Vmax and Vmin values are maintained until the next one rotation is completed, and the same operation is repeated thereafter.

なお、“1回転”されたかどうかの判定は、arctan後の角度出力値が360度から0度にジャンプするとき(正転)、もしくは0度から360度にジャンプするとき(反転)に行うが、正転/反転の向きが前回値と異なる場合には“1回転”とみなさず、この様な場合には補正値の更新を行わない。より具体的には以下の様に説明される。 It should be noted that the determination of whether or not "one rotation" has been made is performed when the angle output value after arctan jumps from 360 degrees to 0 degrees (forward rotation) or when it jumps from 0 degrees to 360 degrees (reverse rotation). , If the direction of forward / reverse rotation is different from the previous value, it is not regarded as "1 rotation", and in such a case, the correction value is not updated. More specifically, it will be explained as follows.

図7A(b)Aの様な、前回正転(図(7b)の矢印1)、今回正転(図(7b)の矢印2)の場合は、“1回転”とみなし、自動補正回路70eは補正値を更新する動作を行う。 In the case of the previous forward rotation (arrow 1 in FIG. (7b)) and the current normal rotation (arrow 2 in FIG. (7b)) as shown in FIG. 7A (b) A, it is regarded as "1 rotation" and the automatic correction circuit 70e Performs the operation of updating the correction value.

図7(b)Bの様な、前回正転(図(7b)の矢印2)、今回正転(図(7b)の矢印3)の場合は、“1回転”とみなし、自動補正回路70eは補正値を更新する動作を行う。 In the case of the previous normal rotation (arrow 2 in FIG. (7b)) and the current normal rotation (arrow 3 in FIG. (7b)) as shown in FIG. 7 (b) B, it is regarded as "1 rotation" and the automatic correction circuit 70e Performs the operation of updating the correction value.

同様に、前回反転、今回反転の場合は、“1回転”とみなし、自動補正回路70eは補正値を更新する動作を行う。 Similarly, in the case of the previous inversion and the current inversion, it is regarded as "1 rotation", and the automatic correction circuit 70e performs an operation of updating the correction value.

図7A(b)のC様な、前回正転(図(7b)の矢印4)、今回反転(図(7b)の矢印5)の場合は、“1回転”とみなさず、自動補正回路70eは補正値を更新する動作を行わない。 In the case of the previous forward rotation (arrow 4 in FIG. (7b)) and the inversion this time (arrow 5 in FIG. (7b)) like C in FIG. 7A (b), it is not regarded as "1 rotation" and the automatic correction circuit 70e Does not update the correction value.

なお、補正値を更新する動作を行わないと説明したが、補正値を生成する動作を停止してもよい。 Although it has been explained that the operation of updating the correction value is not performed, the operation of generating the correction value may be stopped.

図7A(b)のE様な、前回反転(図(7b)の矢印6)、今回正転の場合は、(図7(b)の矢印7)“1回転とみなさず、自動補正回路70eは補正値を更新する動作を行わない。 In the case of the previous inversion (arrow 6 in FIG. (7b)) and the forward rotation this time, as in E in FIG. 7A (b), (arrow 7 in FIG. 7B) "not regarded as one rotation, the automatic correction circuit 70e Does not update the correction value.

この構成により、磁気センサ素子のsin信号及びcos信号のオフセット・ゲイン(振幅)の経時的な変化があった場合でも逐一調整値を更新することにより、常に一定のオフセット・ゲイン(振幅)にすることができる。同時に、被検出部材が正転と反転の両方の回転をする場合にあっても、正確にオフセットの更新を行うことができる。 With this configuration, even if the offset gain (amplitude) of the sin signal and cos signal of the magnetic sensor element changes with time, the adjustment value is updated one by one to always maintain a constant offset gain (amplitude). be able to. At the same time, even when the member to be detected rotates both forward and reverse, the offset can be updated accurately.

なお、「オートキャリブレーションモード(第1の補正モードあるいは、アクティブ補正モード)」がONの状態では「温特補正モード(第2の補正モードあるいは、パッシブ補正モード)」がOFF、「オートキャリブレーションモード(第1の補正モードあるいは、アクティブ補正モード)」がOFFの状態では「温特補正モード(第2の補正モードあるいは、パッシブ補正モード)」がON、となるように動作させる事が好ましい。別の表現では、磁気センサ100は、「オートキャリブレーションモード(第1の補正モード
あるいは、アクティブ補正モード)」と「温特補正モード(第2の補正モードあるいは、パッシブ補正モード)」とを切り替え動作をする。この構成により、オートキャリブレーションモードがONの状態では、温特も含めた全ての経時的な変化に対して補正がかかるため、温特補正モードをOFFにすることができる。一方で、オートキャリブレーションモードは被回転部材が1回転されるまで補正値が更新されないため、1回転しないアプリケーション、あるいは1回転するまでの間にオフセット・ゲイン値の変化が大きいアプリケーションにおいてはオートキャリブレーションモードよりもパッシブ補正モードを用いるのが望ましい。
When the "auto calibration mode (first correction mode or active correction mode)" is ON, the "warm special correction mode (second correction mode or passive correction mode)" is OFF, and "auto calibration" is set. When the "mode (first correction mode or active correction mode)" is OFF, it is preferable to operate so that the "warm special correction mode (second correction mode or passive correction mode)" is ON. In other words, the magnetic sensor 100 switches between "auto calibration mode (first correction mode or active correction mode)" and "warm special correction mode (second correction mode or passive correction mode)". It works. With this configuration, when the auto-calibration mode is ON, all changes over time including the temperature feature are corrected, so that the temperature feature correction mode can be turned off. On the other hand, in the auto-calibration mode, the correction value is not updated until the member to be rotated makes one rotation, so that the auto-calibration is performed in an application that does not make one rotation or an application in which the offset gain value changes significantly until one rotation. It is preferable to use the passive correction mode rather than the rotation mode.

なお、オートキャリブレーションモードの説明において、オフセットとゲインの両方を補正する場合について説明したがこれに限らない。即ち、オフセットだけ、あるいはゲインだけの補正を行うモードでもよい。 In the description of the auto-calibration mode, the case of correcting both the offset and the gain has been described, but the present invention is not limited to this. That is, a mode in which only the offset or only the gain is corrected may be used.

なお、オートキャリブレーションモードと温特補正モードの説明において、磁気抵抗素子からの磁気抵抗素子のsin信号及びcos信号に対して補正する場合を説明したがこれに限らない。被検出部材の回転に応じてsin信号及びcos信号を出力する磁気に反応する素子であれば磁気抵抗でなくてよい。すなわち、オートキャリブレーションモードと温特補正モードは、磁気素子のsin信号及びcos信号に対する補正に用いることができる。 In the description of the auto-calibration mode and the temperature special correction mode, the case of correcting the sin signal and the cos signal of the magnetoresistive element from the magnetoresistive element has been described, but the present invention is not limited to this. It does not have to be a reluctance as long as it is a magnetically responsive element that outputs a sin signal and a cos signal according to the rotation of the member to be detected. That is, the auto-calibration mode and the temperature special correction mode can be used for correction of the sin signal and the cos signal of the magnetic element.

なお、オートキャリブレーションモードにおける自動補正回路70eの動作を別の表現で表すことができる。具体的には次の様に記載できる。自動補正回路70eは、角度検出回路70aから出力される角度信号が360度から0度に変化するときを正転、0度から360度に変化するときを反転とした時、正転から正転、または反転から反転と変化した時に補正値の生成及び又は更新を実行する。 The operation of the automatic correction circuit 70e in the auto-calibration mode can be expressed in another expression. Specifically, it can be described as follows. The automatic correction circuit 70e rotates forward from normal rotation when the angle signal output from the angle detection circuit 70a changes from 360 degrees to 0 degrees, and reverses when it changes from 0 degrees to 360 degrees. , Or when the change from inversion to inversion is performed, the correction value is generated and / or updated.

なお、オートキャリブレーションモードにおける自動補正回路70eの動作を更に別の表現で表すことができる。具体的には次の様に記載できる。 The operation of the automatic correction circuit 70e in the auto-calibration mode can be expressed in yet another expression. Specifically, it can be described as follows.

オートキャリブレーションモードは、sin信号及びcos信号の差動信号から補正値を生成、更新する第1ステップと、被検出部材が「正転から反転」又は「反転から正転」の順に回転するか検出する第2ステップと、この第2ステップにおいて「正転から反転」又は「反転から正転」の順に回転したと検出された場合に第1ステップを停止する第3ステップと、を含む回転検出装置の補正方法である。 In the auto-calibration mode, the first step of generating and updating the correction value from the differential signal of the sin signal and the cos signal, and whether the member to be detected rotates in the order of "forward rotation to reverse rotation" or "reverse rotation to normal rotation". Rotation detection including a second step to be detected and a third step to stop the first step when it is detected that the rotation is in the order of "forward rotation to reverse rotation" or "reverse rotation to normal rotation" in this second step. This is a correction method for the device.

ここで、オフセット補正の方法の好ましい一例について説明する。 Here, a preferable example of the offset correction method will be described.

まず、sin信号およびcos信号に含まれる3次以上の高調波成分を無視して、sin信号およびcos信号が以下の数式1、数式2のように表記されるものとみなす。 First, it is assumed that the sin signal and the cos signal are expressed as the following equations 1 and 2 by ignoring the harmonic components of the third order or higher included in the sin signal and the cos signal.

Figure 2021055999
Figure 2021055999

Figure 2021055999
Figure 2021055999

ここで、θは磁界角度、AS1はSin信号の振幅、AC1はCos信号の振幅、AS2はSin信号に含まれる第2次高調波信号の振幅、AC2はCos信号に含まれる第2次高調波信号の振幅、AS0はSin信号のオフセット、AC0はCos信号のオフセット、である。AS1=AC1=A1、AS2=AC2=A2であると近似して、数式1、数式2の出力から角度を計算すると、 Here, θ is the magnetic field angle, AS1 is the amplitude of the Sin signal, AC1 is the amplitude of the Cos signal, AS2 is the amplitude of the second harmonic signal included in the Sin signal, and AC2 is the second harmonic contained in the Cos signal. The amplitude of the signal, AS0 is the offset of the Sin signal, and AC0 is the offset of the Cos signal. Approximating that AS1 = AC1 = A1 and AS2 = AC2 = A2, and calculating the angle from the outputs of Equation 1 and Equation 2,

Figure 2021055999
Figure 2021055999

ここで、AS0=0、AC0=A2とすると、 Here, assuming that AS0 = 0 and AC0 = A2,

Figure 2021055999
Figure 2021055999

となる。即ち、オフセット(AS0、AC0)を0にする補正ではなく、Cosのオフセット補正に用いる値を適切(0でない値)に調整している。これにより、第2次高調波成分の角度誤差への影響をほぼなくすことができる。このオフセット補正の方法を別の表現で記載する。Sin信号のオフセット補正に用いる値を0とし、かつ、Cos信号のオフセット補正に用いる値をCos信号又はSin信号に含まれる第2次高調波成分の振幅(即ちAS2又はAC2)とするオフセット補正の方法であると言える。 Will be. That is, the value used for the offset correction of Cos is adjusted appropriately (non-zero value) instead of the correction that sets the offset (AS0, AC0) to 0. As a result, the influence of the second harmonic component on the angle error can be almost eliminated. The method of this offset correction will be described in another expression. Offset correction in which the value used for offset correction of the Sin signal is 0, and the value used for offset correction of the Cos signal is the amplitude of the second harmonic component contained in the Cos signal or Sin signal (that is, AS2 or AC2). It can be said that it is a method.

一方で、オートキャリブレーションに関する上述の説明では、自動補正回路70eがAS1とAC1とを互いに等しくするように、かつ、オフセットAS0とオフセットAC0が共に0にするオフセット補正の方法について説明した。この動作を数式1、数式2で表
した各信号に適用すると、
On the other hand, in the above description regarding auto-calibration, a method of offset correction in which the automatic correction circuit 70e makes AS1 and AC1 equal to each other and the offset AS0 and the offset AC0 are both set to 0 has been described. When this operation is applied to each signal expressed by Equation 1 and Equation 2,

Figure 2021055999
Figure 2021055999

ここで、AS1=AC1、AS0=AC0=0にすると、 Here, if AS1 = AC1 and AS0 = AC0 = 0, then

Figure 2021055999
Figure 2021055999

となる。即ち、オートキャリブレーションの動作の記載で説明したオフセット補正の方法では、一定の効果は得られるものの、第2次高調波に起因する角度誤差(Δθ)が残存する。これに対し、数式1から数式4で説明したオフセット補正の方法は、第2次高調波成分の角度誤差への影響をほぼ0にすることができる。このため高精度にオフセットを補正することができる。 Will be. That is, in the offset correction method described in the description of the operation of auto-calibration, although a certain effect can be obtained, an angle error (Δθ) due to the second harmonic remains. On the other hand, the method of offset correction described in Equations 1 to 4 can make the influence of the second harmonic component on the angle error almost zero. Therefore, the offset can be corrected with high accuracy.

ところで、数式1から数式4で説明したオフセット補正の方法は、自動補正回路70e、オフセット温度特性補正回路70c、オフセット調整回路15などで実行され得る。別の表現では、検出回路10が数式1から数式4で説明したオフセット補正の方法を実行する。 By the way, the method of offset correction described in Equations 1 to 4 can be executed by the automatic correction circuit 70e, the offset temperature characteristic correction circuit 70c, the offset adjustment circuit 15, and the like. In another expression, the detection circuit 10 executes the offset correction method described in Equations 1 through 4.

ところで、自動補正回路70eは更に別の補正モード(以下、同補正モードは11.25補正モードと記載され得る。)を有することができる。これについて図7Bなどを用いて説明する。 By the way, the automatic correction circuit 70e can have yet another correction mode (hereinafter, the correction mode may be described as 11.25 correction mode). This will be described with reference to FIG. 7B and the like.

図7Bは、磁気センサの出力を示す波形図である。詳細には、角度検出回路70aがarctan演算を行った後の回転角を表す角度信号(第3信号と表記され得る)の歪み成分を示している。図7Bにおいて、横軸は機械角、縦軸はarctan演算を行った後の回転角を表す角度信号に含まれる歪み成分である。図7Bから理解されるように、発明者らは、角度信号の歪み成分(あるいは「歪み波形」、「歪み信号」などと記載され得る)がおよそ45degの周期を有することを見出した。 FIG. 7B is a waveform diagram showing the output of the magnetic sensor. In detail, the distortion component of the angle signal (which may be expressed as the third signal) representing the rotation angle after the angle detection circuit 70a performs the arctan calculation is shown. In FIG. 7B, the horizontal axis represents the mechanical angle, and the vertical axis represents the distortion component included in the angle signal representing the rotation angle after performing the arctan calculation. As can be seen from FIG. 7B, the inventors have found that the distortion component of an angular signal (or may be described as a "distortion waveform", "distortion signal", etc.) has a period of approximately 45 deg.

図7Cは、11.25補正モードにおける自動補正回路70eの動作を説明する図である。図7C(a)は補正前の波形図、図7C(b)は補正後の波形図、である。図7中の黒点は歪み成分を補正する位置を示している。 FIG. 7C is a diagram illustrating the operation of the automatic correction circuit 70e in the 11.25 correction mode. FIG. 7C (a) is a waveform diagram before correction, and FIG. 7C (b) is a waveform diagram after correction. The black dots in FIG. 7 indicate the positions where the distortion components are corrected.

図7C(a)に示すように、11.25補正モードは11.25deg区間毎に歪み成分を補正する。先に説明した通り、歪み成分がおよそ45degの周期を有することから、11.25deg区間毎に補正が行われることで、図7C(b)に示されるように、歪み成分の補正が高精度に行われる。 As shown in FIG. 7C (a), the 11.25 correction mode corrects the distortion component for each 11.25 deg section. As described above, since the strain component has a period of about 45 deg, the correction is performed every 11.25 deg section, so that the correction of the strain component can be performed with high accuracy as shown in FIG. 7C (b). Will be done.

なお、「11.25deg区間毎に補正する」を、「32区間(360deg/11.25deg=32区間)毎に補正する」と表現することもできる。また、32区間の倍数(64区間、96区間、128区間など)を補正の為の区間として適用してもよい。11.25補正モードを、「nを自然数として、磁気抵抗素子12が出力する(+sinなどの)信号の(1/32n)周期の区間毎に同信号を補正する」と表現する事もできる。 It should be noted that "correction for each 11.25 deg section" can also be expressed as "correction for each 32 sections (360 deg / 11.25 deg = 32 sections)". Further, a multiple of 32 sections (64 sections, 96 sections, 128 sections, etc.) may be applied as a section for correction. The 11.25 correction mode can also be expressed as "correcting the signal for each section of the (1 / 32n) period of the signal (such as + sin) output by the magnetoresistive element 12 with n as a natural number".

なお、歪み波形のピーク同士を結んで補正することも可能である。この場合の自動補正回路70eは、22.50deg区間毎に補正する(16区間(360deg/22.50deg=16区間)毎に補正する)という様に動作することが好ましい。また、16区間の倍数(32区間、48区間など)を補正の為の区間として適用してもよい。 It is also possible to connect the peaks of the distortion waveform and correct them. In this case, the automatic correction circuit 70e preferably operates in such a way that correction is performed every 22.50 deg section (correction is performed every 16 sections (360 deg / 22.50 deg = 16 sections)). Further, a multiple of 16 sections (32 sections, 48 sections, etc.) may be applied as a section for correction.

以上を纏めて、自動補正回路70eの動作を以下の様に説明することができる。自動補正回路70eは、nを自然数として、角度信号の周期の(1/16n)周期の区間毎に角度信号を補正する。 Summarizing the above, the operation of the automatic correction circuit 70e can be described as follows. The automatic correction circuit 70e corrects the angle signal for each section of the (1 / 16n) period of the period of the angle signal, where n is a natural number.

図8は、本実施の形態の磁気センサの変形例を示すブロック図である。以下、図8の変形例について説明する。 FIG. 8 is a block diagram showing a modified example of the magnetic sensor of the present embodiment. Hereinafter, a modified example of FIG. 8 will be described.

正弦第1磁気抵抗12aの一端と正弦第2磁気抵抗12bの一端とは電位Vsに接続される。 One end of the sinusoidal first magnetic resistor 12a and one end of the sinusoidal second magnetic resistor 12b are connected to the potential Vs.

正弦第3磁気抵抗12cの一端と正弦第4磁気抵抗12dの一端とはグランド(図中のGND)に接続される。 One end of the sinusoidal third magnetoresistor 12c and one end of the sinusoidal fourth magnetoresistive 12d are connected to the ground (GND in the figure).

正弦第1磁気抵抗12aの他端は配線100a1を介して検出回路10と接続される。 The other end of the sinusoidal reluctance 12a is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100a1.

正弦第2磁気抵抗12bの他端は配線100a2を介して検出回路10と接続される。 The other end of the sinusoidal reluctance 12b is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100a2.

正弦第3磁気抵抗12cの他端は配線100a3を介して検出回路10と接続される。 The other end of the sinusoidal reluctance 12c is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100a3.

正弦第4磁気抵抗12dの他端は配線100a4を介して検出回路10と接続される。 The other end of the sinusoidal fourth magnetic resistor 12d is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100a4.

別の表現では、正弦第1〜第4磁気抵抗それぞれの他端は、配線100a1〜100a4を介して検出回路10と接続される。 In another expression, the other ends of each of the sinusoidal first to fourth magnetoresistors are connected to the detection circuit 10 via wirings 100a1 to 100a4.

検出回路10の内部において、正弦第1磁気抵抗12aの他端と正弦第3磁気抵抗12cの他端との接続点A(別の表現では、第1のブリッジ回路wb1を構成する中点A)が形成される。 Inside the detection circuit 10, the connection point A between the other end of the sinusoidal reluctance 12a and the other end of the sinusoidal reluctance 12c (in another expression, the midpoint A constituting the first bridge circuit wb1). Is formed.

接続点A(中点A)の信号は第1増幅器14aに入力、増幅され、第1差動増幅器16aに入力される。 The signal at the connection point A (midpoint A) is input to the first amplifier 14a, amplified, and input to the first differential amplifier 16a.

検出回路10の内部において、正弦第2磁気抵抗12bの他端と正弦第4磁気抵抗12dの他端との接続点B(別の表現では、第1のブリッジ回路wb1を構成する中点B)が形成される。 Inside the detection circuit 10, the connection point B between the other end of the sinusoidal second magnetic resistor 12b and the other end of the sinusoidal fourth magnetic resistor 12d (in another expression, the middle point B constituting the first bridge circuit wb1). Is formed.

接続点B(中点B)の信号は第2増幅器14bに入力、増幅され、第1差動増幅器16aに入力される。 The signal at the connection point B (midpoint B) is input to the second amplifier 14b, amplified, and input to the first differential amplifier 16a.

余弦第1磁気抵抗12eの他端は配線100b1を介して検出回路10と接続される。 The other end of the cosine first reluctance 12e is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100b1.

余弦第2磁気抵抗12fの他端は配線100b2を介して検出回路10と接続される。 The other end of the second magnetic resistor 12f of the cosine is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100b2.

余弦第3磁気抵抗12gの他端は配線100b3を介して検出回路10と接続される。 The other end of the cosine third magnetic resistor 12g is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100b3.

余弦第4磁気抵抗12hの他端は配線100b4を介して検出回路10と接続される。 The other end of the cosine fourth magnetoresistor 12h is connected to the detection circuit 10 via the wiring 100b4.

別の表現では、余弦第1〜第4磁気抵抗それぞれの他端は、配線100b1〜100b4を介して検出回路10と接続される。 In another expression, the other end of each of the first to fourth magnetoresistors of the cosine is connected to the detection circuit 10 via the wirings 100b1 to 100b4.

なお、配線は例えば、金属ワイヤ(ワイヤボンディング)である。 The wiring is, for example, a metal wire (wire bonding).

検出回路10の内部において、余弦第1磁気抵抗12eの他端と余弦第3磁気抵抗12gの他端との接続点C(別の表現では、第2のブリッジ回路wb2を構成する中点C)が形成される。 Inside the detection circuit 10, the connection point C between the other end of the cosine first reluctance 12e and the other end of the cosine third reluctance 12g (in another expression, the midpoint C constituting the second bridge circuit wb2). Is formed.

接続点C(中点C)の信号は第3増幅器14cに入力、増幅され、第2差動増幅器16bに入力される。 The signal at the connection point C (midpoint C) is input to the third amplifier 14c, amplified, and input to the second differential amplifier 16b.

検出回路10の内部において、余弦第2磁気抵抗12fの他端と余弦第4磁気抵抗12hの他端との接続点D(別の表現では、第2のブリッジ回路wb2を構成する中点D)が形成される。 Inside the detection circuit 10, the connection point D between the other end of the cosine second reluctance 12f and the other end of the cosine fourth reluctance 12h (in another expression, the midpoint D constituting the second bridge circuit wb2). Is formed.

接続点D(中点D)の信号は第4増幅器14dに入力、増幅され、第2差動増幅器16bに入力される。 The signal at the connection point D (midpoint D) is input to the fourth amplifier 14d, amplified, and input to the second differential amplifier 16b.

なお、第2のブリッジ回路wb2を第2磁気抵抗素子、第2のブリッジ回路wb2からの信号を第2検出信号、と記載することができる。 The second bridge circuit wb2 can be described as a second magnetoresistive element, and the signal from the second bridge circuit wb2 can be described as a second detection signal.

磁気抵抗素子12と検出回路10を接続する配線100a1〜a4及び100b1〜b4の断線検知について説明する。 The disconnection detection of the wirings 100a1 to a4 and 100b1 to b4 connecting the magnetoresistive element 12 and the detection circuit 10 will be described.

通常動作において、磁気抵抗素子12からの入力信号である接地点A,B、C及びDの電位は中点電位付近となり、その結果、第1増幅器14a〜第4増幅器14d、第1差動増幅器16a及び第1AD変換器18a出力は中点付近が出力される。一方で、配線100a1〜a4及び100b1〜b4のいずれか1つが切断された場合、磁気抵抗素子12の切断箇所の接地点は、High(VSもしくはVC)もしくはLow(GND)に固着するため、第1増幅器14a〜第4増幅器14d、第1差動増幅器16a、第2差動増幅器16b及び第1AD変換器18a、18b出力はHighもしくはLowに固定される。その結果、診断回路A90は、第1AD変換器18aもしくは第2AD変換器18bの出力が通常動作レンジから外れたことを検出し異常判定と診断して異常信号を出力する。この構成により、磁気抵抗素子12と検出回路10を接続部の断線検知することができる。 In normal operation, the potentials of the ground points A, B, C and D, which are the input signals from the magnetoresistive element 12, are close to the midpoint potential, and as a result, the first amplifier 14a to the fourth amplifier 14d, the first differential amplifier The output of 16a and the output of the first AD converter 18a is near the midpoint. On the other hand, when any one of the wirings 100a1 to a4 and 100b1 to b4 is cut, the grounding point of the cut portion of the magnetoresistive element 12 is fixed to High (VS or VC) or Low (GND). The outputs of the first amplifier 14a to the fourth amplifier 14d, the first differential amplifier 16a, the second differential amplifier 16b, and the first AD converters 18a and 18b are fixed to High or Low. As a result, the diagnostic circuit A90 detects that the output of the first AD converter 18a or the second AD converter 18b is out of the normal operation range, diagnoses it as an abnormality determination, and outputs an abnormality signal. With this configuration, it is possible to detect disconnection between the magnetoresistive element 12 and the detection circuit 10 at the connection portion.

なお、第1AD変換器18aもしくは第2AD変換器18bの出力が通常動作レンジ(別の表現では、所定のレンジ、所定の電圧レンジなど記載され得る)から外れたことを検出し異常判定と診断して異常信号を出力する場合について説明したがこれに限らない。例えば、第1差動増幅器16aもしくは第2差動増幅器の出力が通常動作レンジから外れたことを検出し異常判定と診断して異常信号を出力してもよい。 It is detected that the output of the first AD converter 18a or the second AD converter 18b is out of the normal operating range (in other words, a predetermined range, a predetermined voltage range, etc.) is detected, and a diagnosis is made as an abnormality. The case where an abnormal signal is output has been described, but the present invention is not limited to this. For example, it may be detected that the output of the first differential amplifier 16a or the second differential amplifier is out of the normal operating range, diagnosed as an abnormality determination, and an abnormality signal may be output.

なお、図8の構成を別の記載で表現すると以下の様に記載できる。第1〜第4磁気抵抗(正弦第1〜4磁気抵抗又は余弦第1〜4磁気抵抗)からなるブリッジ回路(wb1又はwb2)を備える第1基板と、この第1〜第4磁気抵抗に接続される検出回路10を備える第2基板と、第1、2、3、4磁気抵抗それぞれの一端と検出回路10との間を接続する第1、2、3、4配線(100a1〜100a4または100b1〜100b4)と、を備える。ここで、ブリッジ回路の中点を前記第2基板に設けている。 If the configuration of FIG. 8 is expressed in another description, it can be described as follows. A first substrate provided with a bridge circuit (wb1 or wb2) composed of first to fourth reluctances (sine first to fourth reluctances or cosine first to fourth reluctances) and connected to the first to fourth reluctances. The first, second, third, and fourth wirings (100a1 to 100a4 or 100b1) are connected between the second substrate including the detection circuit 10 and one end of each of the first, second, third, and fourth magnetoresistors and the detection circuit 10. ~ 100b4) and. Here, the midpoint of the bridge circuit is provided on the second substrate.

次に、磁気抵抗素子12の抵抗値異常検知について説明する。 Next, the resistance value abnormality detection of the magnetoresistive element 12 will be described.

磁気抵抗素子12は、切替スイッチ110a、110bにより電流検出抵抗112a、112bを介して接続もしくは直接接続(抵抗無し)で検出回路10内部の第3レギュレータ60aに接続される。通常時は切替スイッチ110a、110bは第3レギュレータ60aに直接接続される電流経路が選択されており、磁気抵抗素子12の抵抗値診断時のみ、切替スイッチ110a、110bは抵抗112a、112bを介して第3レギュレータ60aに接続される電流経路となる。ここで、診断回路B91は、第3レギュレータ60aに接続されており、抵抗112a、112bの抵抗両端の電圧を測定する。あるいは、各抵抗を流れる電流値を測定する。この時、磁気抵抗素子12に何らかの不具合が生じて抵抗値に異常が発生している場合、あるいは、VS及びVCのワイヤが断線している場合には、抵抗112a、112bを流れる電流量が通常のレンジを外れる。診断回路B91は、このレンジを外れたことで異常が発生したと判定し、異常信号を出力する。この構成により、磁気抵抗素子12の抵抗値異常及びVS、VCとのワイヤ断線検知を行うことができる。磁気抵抗素子12のシート抵抗が変化する(すなわち、ブリッジ回路を構成する4つの磁気抵抗素子の抵抗が同時に変化する)場合でも故障を検知できる。 The magnetoresistive element 12 is connected to the third regulator 60a inside the detection circuit 10 by the changeover switches 110a and 110b via the current detection resistors 112a and 112b or by direct connection (without resistance). Normally, the current path directly connected to the third regulator 60a is selected for the changeover switches 110a and 110b, and the changeover switches 110a and 110b pass through the resistors 112a and 112b only when the resistance value of the magnetoresistive element 12 is diagnosed. It is a current path connected to the third regulator 60a. Here, the diagnostic circuit B91 is connected to the third regulator 60a and measures the voltage across the resistors 112a and 112b. Alternatively, the current value flowing through each resistor is measured. At this time, if some trouble occurs in the magnetoresistive element 12 and an abnormality occurs in the resistance value, or if the VS and VC wires are broken, the amount of current flowing through the resistors 112a and 112b is usually the amount. Out of range. The diagnostic circuit B91 determines that an abnormality has occurred due to the deviation from this range, and outputs an abnormality signal. With this configuration, it is possible to detect an abnormality in the resistance value of the magnetoresistive element 12 and wire disconnection with VS and VC. Failure can be detected even when the sheet resistance of the magnetoresistive element 12 changes (that is, the resistances of the four magnetoresistive elements constituting the bridge circuit change at the same time).

なお、抵抗112aを介して第3レギュレータ60aに接続される電流経路が選択されている期間(即ち、第1のブリッジ回路wb1の診断が行われている期間)の後に、抵抗112bを介して第3レギュレータ60aに接続される電流経路が選択されている期間(即ち、第2のブリッジ回路wbの診断が行われている期間)を設ける事が好ましい。これにより、診断回路B91には第1のブリッジ回路wb1を流れる電流値と第2のブリッジ回路wb2を流れる電流値とが順次入力されるので、診断回路B91の回路規模を大きくすることなく、第1のブリッジ回路wb1と第2のブリッジ回路wb2とを診断することができる。 After the period in which the current path connected to the third regulator 60a via the resistor 112a is selected (that is, the period in which the diagnosis of the first bridge circuit wb1 is performed), the first bridge circuit wb1 is diagnosed via the resistor 112b. 3 It is preferable to provide a period during which the current path connected to the regulator 60a is selected (that is, a period during which the diagnosis of the second bridge circuit wb is performed). As a result, the current value flowing through the first bridge circuit wb1 and the current value flowing through the second bridge circuit wb2 are sequentially input to the diagnostic circuit B91, so that the circuit scale of the diagnostic circuit B91 is not increased. The bridge circuit wb1 of 1 and the bridge circuit wb2 of the second can be diagnosed.

なお、切替スイッチ110aを第1スイッチ、切替スイッチ110bを第2スイッチ、抵抗112aを第1抵抗、抵抗112bを第2抵抗、と記載してもよい。また、第1抵抗112aを通らず磁気抵抗素子12へ至る電気経路を第1電流経路、第1抵抗112aを通って磁気抵抗素子12へ至る電気経路を第2電流経路、第2抵抗112bを通らず磁気抵抗素子12へ至る電気経路を第3電流経路、第2抵抗112bを通って磁気抵抗素子12へ至る電気経路と第4電流経路、と記載してもよい。また、診断回路B91は第2電流経路及び第4電流経路に接続されている、と記載してよい。また、第2電流経路は第1電流経路より抵抗値が大きい。第4電流経路は第3電流経路より抵抗値が大きいといえる。なお、診断回路B91の動作を別の表現で記載することができる。例えば、以下の様に記載できる。 The changeover switch 110a may be referred to as a first switch, the changeover switch 110b may be referred to as a second switch, the resistor 112a may be referred to as a first resistor, and the resistor 112b may be referred to as a second resistor. Further, the electric path leading to the magnetic resistance element 12 without passing through the first resistor 112a is passed through the first current path, and the electric path passing through the first resistance 112a to the magnetic resistance element 12 is passed through the second current path and the second resistance 112b. The electric path leading to the magnetic resistance element 12 may be described as a third current path, an electric path passing through the second resistor 112b to the magnetic resistance element 12, and a fourth current path. Further, it may be described that the diagnostic circuit B91 is connected to the second current path and the fourth current path. Further, the resistance value of the second current path is larger than that of the first current path. It can be said that the fourth current path has a larger resistance value than the third current path. The operation of the diagnostic circuit B91 can be described in another expression. For example, it can be described as follows.

診断回路B91が実施する診断方法は、次の第1から第6ステップを含む方法である。 The diagnostic method carried out by the diagnostic circuit B91 is a method including the following first to sixth steps.

第1ステップは、第3レギュレータ60aから第1のブリッジ回路wb1へ第1電流経路を介して電位を供給する。 In the first step, the potential is supplied from the third regulator 60a to the first bridge circuit wb1 via the first current path.

第2ステップは、第3レギュレータ60aから第1のブリッジ回路wb1へ(第1電流
経路より抵抗の大きい)第2電流経路を介して電位を供給する。
In the second step, the potential is supplied from the third regulator 60a to the first bridge circuit wb1 via the second current path (which has a larger resistance than the first current path).

第3ステップは、第3レギュレータ60aから第2のブリッジ回路wb2への第3電流経路を介して電位を供給する。 The third step supplies the potential via the third current path from the third regulator 60a to the second bridge circuit wb2.

第4ステップは、第3レギュレータ60aから第2のブリッジ回路wb2へ(第3電流経路より抵抗の大きい)第4電流経路を介して電位を供給する。 In the fourth step, the potential is supplied from the third regulator 60a to the second bridge circuit wb2 via the fourth current path (which has a larger resistance than the third current path).

第5ステップは、第2ステップの電流値が所定の値より大きい/小さい場合に、エラー信号を生成する。 The fifth step generates an error signal when the current value of the second step is larger / smaller than a predetermined value.

第6ステップは、第4ステップの電流値が所定の値より大きい/小さい場合に、エラー信号を生成する。 The sixth step generates an error signal when the current value of the fourth step is larger / smaller than a predetermined value.

なお、第2、5ステップと、第4、6ステップは、同時ではなく、互いに前後して実施されることが好ましい。これにより、診断回路B91には第1のブリッジ回路wb1を流れる電流値と第2のブリッジ回路wb2を流れる電流値とが順次入力されるので、診断回路B91の回路規模を大きくすることなく、第1のブリッジ回路wb1と第2のブリッジ回路wb2とを診断することができる。 It is preferable that the second and fifth steps and the fourth and sixth steps are carried out before and after each other, not at the same time. As a result, the current value flowing through the first bridge circuit wb1 and the current value flowing through the second bridge circuit wb2 are sequentially input to the diagnostic circuit B91, so that the circuit scale of the diagnostic circuit B91 is not increased. The bridge circuit wb1 of 1 and the bridge circuit wb2 of the second can be diagnosed.

図9は、磁気センサ100の上面図である。図10は、磁気センサ100の正面図である。図9では一部の構成を省略している。図9では、検出回路10を設ける回路基板に平行な方向の磁界を検出する縦型ホール素子を用いる場合の磁気センサ100が記載されている。なお、以下の説明において、正弦第1磁気抵抗12a〜12dを総称して「第1磁気抵抗群12i」、余弦第1磁気抵抗12e〜12hを総称して「第2磁気抵抗群12j」と記載する場合がある。 FIG. 9 is a top view of the magnetic sensor 100. FIG. 10 is a front view of the magnetic sensor 100. In FIG. 9, some configurations are omitted. FIG. 9 shows a magnetic sensor 100 in the case of using a vertical Hall element that detects a magnetic field in a direction parallel to the circuit board on which the detection circuit 10 is provided. In the following description, the sinusoidal reluctances 12a to 12d are collectively referred to as "first reluctance group 12i", and the cosine first reluctances 12e to 12h are collectively referred to as "second reluctance group 12j". May be done.

磁気センサ100は、磁気抵抗素子12、検出回路10、ダイパッド130、ワイヤ134、封止樹脂138、リード132、を備える。 The magnetic sensor 100 includes a magnetoresistive element 12, a detection circuit 10, a die pad 130, a wire 134, a sealing resin 138, and a lead 132.

ダイパッド130には、磁気抵抗素子12及び検出回路10が置かれる。 A magnetoresistive element 12 and a detection circuit 10 are placed on the die pad 130.

封止樹脂138、磁気抵抗素子12、検出回路10及びダイパッド130を封止する。 The sealing resin 138, the magnetoresistive element 12, the detection circuit 10, and the die pad 130 are sealed.

リード132は、封止樹脂138から延出して外部との電気的接続を行う。 The lead 132 extends from the sealing resin 138 to make an electrical connection with the outside.

図9の直線L1は、正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dと、余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hとの略中心を通る。ここで、第1ホール素子40aと、第2ホール素子40bとは互いに、直線L1に対して線対称に設けられる。より詳細には、第1ホール素子40aと第2ホール素子40bとは直線L1に対して45°傾いて設けられる。別の表現では、第1ホール素子40aの略中心を通る直線L3の略中心を通る直線L4は、正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dのいずれかが有する磁気抵抗パターンと平行である。第2ホール素子40bの略中心を通る直線L5は、正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dのいずれかが有する磁気抵抗パターンと平行である。 The straight line L1 in FIG. 9 passes through substantially the center of the sinusoidal first magnetic resistance 12a to the sinusoidal fourth magnetic resistance 12d and the cosine first magnetic resistance 12e to the cosine fourth magnetic resistance 12h. Here, the first Hall element 40a and the second Hall element 40b are provided line-symmetrically with respect to the straight line L1. More specifically, the first Hall element 40a and the second Hall element 40b are provided at an angle of 45 ° with respect to the straight line L1. In another expression, the straight line L4 passing through the substantially center of the straight line L3 passing through the substantially center of the first Hall element 40a is parallel to the magnetoresistance pattern possessed by any one of the reluctance first magnetic resistance 12a to the sinusoidal fourth magnetic resistance 12d. is there. The straight line L5 passing through the substantially center of the second Hall element 40b is parallel to the magnetic resistance pattern of any one of the sinusoidal first magnetic resistance 12a to the sinusoidal fourth magnetic resistance 12d.

また、第2ホール素子40bは、第1ホール素子40aを90°回転したものである。 The second Hall element 40b is obtained by rotating the first Hall element 40a by 90 °.

第1ホール素子40aと第2ホール素子40bとは共に検出回路10を設ける回路基板に平行な方向の磁界を検出する縦型ホール素子であるので、回路基板に平行な方向の磁界
が得やすい回路基板の中心付近に設ける事が好ましい。
Since both the first Hall element 40a and the second Hall element 40b are vertical Hall elements that detect a magnetic field in a direction parallel to the circuit board on which the detection circuit 10 is provided, a circuit in which a magnetic field in a direction parallel to the circuit board can be easily obtained. It is preferable to provide it near the center of the substrate.

図11は、本実施の形態の別の磁気センサ100aの正面図である。図12は、磁気センサ100aの上面図である。図12では一部の構成を省略している。なお、以下の説明において、磁気抵抗素子121が有する正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dを総称して「第1磁気抵抗群121a」、磁気抵抗素子121が有する余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hを総称して「第2磁気抵抗群121b」と記載する場合がある。同様に、磁気抵抗素子122が有する正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dを総称して「第1磁気抵抗群122a」、磁気抵抗素子122が有する余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hを総称して「第2磁気抵抗群122b」と記載する場合がある。なお、検出回路10aを「第1回路基板」、検出回路10bを「第2回路基板」と記載する場合がある。 FIG. 11 is a front view of another magnetic sensor 100a according to the present embodiment. FIG. 12 is a top view of the magnetic sensor 100a. In FIG. 12, some configurations are omitted. In the following description, the sine first reluctance 12a to the sine fourth reluctance 12d included in the magnetoresistive element 121 are collectively referred to as "first reluctance group 121a", and the cosine first magnetic resistance possessed by the magnetoresistive element 121. The 12e to the fourth reluctance of the cosine, 12h, may be collectively referred to as the “second reluctance group 121b”. Similarly, the sine first reluctance 12a to the sine fourth reluctance 12d included in the magnetoresistive element 122 are collectively referred to as the “first reluctance group 122a”, and the reluctance first magnetic resistance 12e to the cosine first of the magnetoresistive element 122. 4 The reluctance 12h may be collectively referred to as “second reluctance group 122b”. The detection circuit 10a may be referred to as a "first circuit board", and the detection circuit 10b may be referred to as a "second circuit board".

磁気センサ100aは、磁気抵抗素子121、磁気抵抗素子122、検出回路10a、検出回路10b、ダイパッド130、ワイヤ134、封止樹脂138、リード132a、リード132b、を備える。 The magnetic sensor 100a includes a magnetoresistive element 121, a magnetoresistive element 122, a detection circuit 10a, a detection circuit 10b, a die pad 130, a wire 134, a sealing resin 138, a lead 132a, and a lead 132b.

ダイパッド130には、磁気抵抗素子121、122及び検出回路10a、10bが置かれる。 Magnetoresistive elements 121 and 122 and detection circuits 10a and 10b are placed on the die pad 130.

封止樹脂138は、磁気抵抗素子121、122及び検出回路10a、10b及びダイパッド130を封止する。 The sealing resin 138 seals the magnetoresistive elements 121 and 122, the detection circuits 10a and 10b, and the die pad 130.

リード132a、132bは、封止樹脂138から延出して外部との電気的接続を行う。 The leads 132a and 132b extend from the sealing resin 138 to electrically connect to the outside.

検出回路10aは、磁気抵抗素子121からの信号が入力される。検出回路10aの構成及び動作は検出回路10の構成及び動作と同じである。 A signal from the magnetoresistive element 121 is input to the detection circuit 10a. The configuration and operation of the detection circuit 10a are the same as the configuration and operation of the detection circuit 10.

検出回路10bは、磁気抵抗素子122からの信号が入力される。検出回路10bの構成及び動作は検出回路10の構成及び動作と同じである。 A signal from the magnetoresistive element 122 is input to the detection circuit 10b. The configuration and operation of the detection circuit 10b are the same as the configuration and operation of the detection circuit 10.

磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122は図12の直線L1に対して互いに対象である。あるいは第1磁気抵抗群121aの略中心、第2磁気抵抗群121bの略中心、第1磁気抵抗群122aの略中心及び第2磁気抵抗群122bの略中心は、直線L2を通る。この様にして、磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122とを設けることで、センサの冗長性を向上することができるので信頼性が向上する。 The magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 are symmetrical with respect to the straight line L1 in FIG. Alternatively, the substantially center of the first reluctance group 121a, the substantially center of the second reluctance group 121b, the approximately center of the first reluctance group 122a, and the approximately center of the second reluctance group 122b pass through the straight line L2. By providing the magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 in this way, the redundancy of the sensor can be improved, so that the reliability is improved.

また、磁気センサ100aに近い側において、磁気抵抗素子121の端面と検出回路10aの(第1回路基板の)端面とが一致するように設けられている。別の表現では、上面視において、磁気抵抗素子121の端面と検出回路10aの(第1回路基板の)端面とが直線L3を通る。 Further, on the side close to the magnetic sensor 100a, the end face of the magnetoresistive element 121 and the end face (of the first circuit board) of the detection circuit 10a are provided so as to coincide with each other. In another expression, in top view, the end face of the magnetoresistive element 121 and the end face (of the first circuit board) of the detection circuit 10a pass through the straight line L3.

また、磁気センサ100aに近い側において、磁気抵抗素子122の端面と検出回路10bの(第2回路基板の)端面とが一致するように設けられている。別の表現では、上面視において、磁気抵抗素子122の端面と検出回路10bの(第2回路基板の)端面とが直線L4を通る。 Further, on the side close to the magnetic sensor 100a, the end face of the magnetoresistive element 122 and the end face (of the second circuit board) of the detection circuit 10b are provided so as to coincide with each other. In other words, in top view, the end face of the magnetoresistive element 122 and the end face (of the second circuit board) of the detection circuit 10b pass through the straight line L4.

また、検出回路10aと検出回路10bはそれぞれ、磁気抵抗素子やリードと電気的に接続する電極群を有する。ここで、この電極群は、第1電極群126a、第2電極群12
6bからなる。第1電極群126a及び第2電極群126bは直線L5、直線L6に平行である。この様にして、電極群(及びそれに接続されるワイヤ)を直線L5(すなわち各磁気抵抗素子の中心)から遠ざけるようにしている。これにより、電極群(及びそれに接続されるワイヤ)からの干渉を受け難くなり、磁気センサの精度が向上する。
Further, the detection circuit 10a and the detection circuit 10b each have an electrode group that is electrically connected to a magnetoresistive element or a reed. Here, in this electrode group, the first electrode group 126a and the second electrode group 12
It consists of 6b. The first electrode group 126a and the second electrode group 126b are parallel to the straight lines L5 and L6. In this way, the electrode group (and the wire connected to it) is kept away from the straight line L5 (that is, the center of each magnetoresistive element). This makes it less susceptible to interference from the electrode group (and the wires connected to it) and improves the accuracy of the magnetic sensor.

図13は、本実施の形態の更に別の磁気センサ100bの正面図である。 FIG. 13 is a front view of yet another magnetic sensor 100b according to the present embodiment.

磁気センサ100bは、磁気抵抗素子121、磁気抵抗素子121、検出回路10a、検出回路10b、ダイパッド130a、ダイパッド130b、ワイヤ134、封止樹脂138、リード132、を備える。 The magnetic sensor 100b includes a magnetoresistive element 121, a magnetoresistive element 121, a detection circuit 10a, a detection circuit 10b, a die pad 130a, a die pad 130b, a wire 134, a sealing resin 138, and a lead 132.

磁気センサ100bは、磁気抵抗素子122が磁気抵抗素子121の上に配置されている。ここで、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心とが略一致するように配置されている。別の表現では、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心とが直線C1を通る。この様にすることで、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心と近いので、磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122とから得られる信号を略同一にできるので好ましい。 In the magnetic sensor 100b, the magnetoresistive element 122 is arranged on the magnetoresistive element 121. Here, the center of the magnetoresistive element 121 and the center of the magnetoresistive element 122 are arranged so as to substantially coincide with each other. In another expression, the center of the magnetoresistive element 121 and the center of the magnetoresistive element 122 pass through the straight line C1. By doing so, since the center of the magnetoresistive element 121 and the center of the magnetoresistive element 122 are close to each other, the signals obtained from the magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 can be made substantially the same, which is preferable.

また、磁気センサ100bは、上面視で磁気抵抗素子122と重ならない部分136、別の表現では、磁気抵抗素子121から張り出した部分136、を有する。部分136は、磁気抵抗素子121を構成する基板が延長されたものである。別の表現では、第1磁気抵抗素子121を構成する基板の幅は、第2磁気抵抗素子122を構成する基板の幅よりも長く、この第2磁気抵抗素子122を構成する基板の幅よりも長い部分が張り出した部分136である。部分136はワイヤ134bを設けるための領域を得る為の部分であり、部分136を設けることにより、磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122との中心を略一致させることができるので、磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122とから得られる信号を略同一にできるので好ましい。なお、図14に示したように、ダイパッド130は分割されていてもよい。この様なダイパッドが分割される構造は、図11の磁気センサ100aにも採用され得る。 Further, the magnetic sensor 100b has a portion 136 that does not overlap with the magnetoresistive element 122 in a top view, or, in other words, a portion 136 that projects from the magnetoresistive element 121. Part 136 is an extension of the substrate constituting the magnetoresistive element 121. In other words, the width of the substrate constituting the first magnetoresistive element 121 is longer than the width of the substrate constituting the second magnetoresistive element 122, and is larger than the width of the substrate constituting the second magnetoresistive element 122. The long part is the overhanging part 136. The portion 136 is a portion for obtaining a region for providing the wire 134b, and by providing the portion 136, the centers of the magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 can be substantially aligned with each other. It is preferable because the signals obtained from the magnetoresistive element 122 and the magnetoresistive element 122 can be made substantially the same. As shown in FIG. 14, the die pad 130 may be divided. Such a structure in which the die pad is divided can also be adopted in the magnetic sensor 100a of FIG.

図15は磁気センサ100bの斜視図、図16は、磁気センサ100bの別の斜視図である。図15では一部の構成を省略、あるいは簡単化している。図16では図15から一部の構成を省略している。 FIG. 15 is a perspective view of the magnetic sensor 100b, and FIG. 16 is another perspective view of the magnetic sensor 100b. In FIG. 15, some configurations are omitted or simplified. In FIG. 16, a part of the configuration is omitted from FIG.

第1磁気抵抗素子121は第3電極群127aを有する。第2磁気抵抗素子122は第4電極群127bを有する。 The first magnetoresistive element 121 has a third electrode group 127a. The second magnetoresistive element 122 has a fourth electrode group 127b.

第3電極群127aは第1磁気抵抗素子121から張り出した部分136に設けられる。第3電極群127aは直線L7に沿って並ぶ。 The third electrode group 127a is provided on the portion 136 protruding from the first magnetoresistive element 121. The third electrode group 127a is arranged along the straight line L7.

第4電極群127bは第2磁気抵抗素子122に設けられる。第4電極群127bは直線L8に沿って並ぶ。ここで、直線L7と直線L8とは互いに平行である。 The fourth electrode group 127b is provided on the second magnetoresistive element 122. The fourth electrode group 127b is arranged along the straight line L8. Here, the straight line L7 and the straight line L8 are parallel to each other.

なお、磁気センサ100をステアリングホイール152と操舵トルク154を補助するためのモータに取り付けるとして説明したが、これに限らない。例えば、自動車のシフトレバーのレバー位置を検出するために用いることができる。すなわち、磁気センサ100はそれ単体で独立して用いることができる。 Although it has been described that the magnetic sensor 100 is attached to the steering wheel 152 and the motor for assisting the steering torque 154, the present invention is not limited to this. For example, it can be used to detect the lever position of a shift lever of an automobile. That is, the magnetic sensor 100 can be used independently by itself.

図17Aは、本実施の形態の各磁気抵抗素子の正面図である。図17Bは、図17AのPP´線における断面図である。 FIG. 17A is a front view of each magnetoresistive element of the present embodiment. FIG. 17B is a cross-sectional view taken along the line PP'of FIG. 17A.

余弦第4磁気抵抗12hは、シリコン基板181と、シリコン基板181の上に設けた二酸化シリコン層(SiO2層)と、二酸化シリコン層の上に設けたMR層185(磁気抵抗層)と、MR層185の上に設けたチタン層187(Ti層)と、チタン層187(Ti層)の上に設けた配線層189と、MR層185の上に設けた第1保護層183と、第1保護層183上に設けた第2保護層184と、を有する。 The fourth magnetoresistive cosine resistance 12h includes a silicon substrate 181, a silicon dioxide layer (SiO2 layer) provided on the silicon substrate 181 and an MR layer 185 (magnetic resistance layer) provided on the silicon dioxide layer, and an MR layer. A titanium layer 187 (Ti layer) provided on the 185, a wiring layer 189 provided on the titanium layer 187 (Ti layer), a first protective layer 183 provided on the MR layer 185, and a first protection. It has a second protective layer 184 provided on the layer 183.

配線層189は、MR層185と検出回路10との間の電気接続に用いられる配線である。例えば、金(Au)で構成される。配線層189は第2保護層184から露出する部分を有し、外部と電気的に接続される。なお、配線層189を金層、金属層、電極層、などと表記してもよい。Ti層187は、配線層189とMR層185との間の密着層である。 The wiring layer 189 is wiring used for electrical connection between the MR layer 185 and the detection circuit 10. For example, it is composed of gold (Au). The wiring layer 189 has a portion exposed from the second protective layer 184 and is electrically connected to the outside. The wiring layer 189 may be referred to as a gold layer, a metal layer, an electrode layer, or the like. The Ti layer 187 is an adhesion layer between the wiring layer 189 and the MR layer 185.

第1保護層183は、MR層185を保護する保護層である。第1保護層183は、MR層185の上面と、MR層185の側面とを覆うように設けられる。図17Bにおいて、MR層185と第2保護層184との間における第1保護層183の幅はT2と表記される。T2は、1.5nm以上としている。ここで、MR層185の膜厚T2は15nm以下としている(詳細は後述する)。従って、T1/T2が1/10より大きくなるという特徴がある。第1保護層183を設けることにより、保護膜とMR層との密着性が向上し、湿度に対する信頼性向上が図れる。また、第2保護層184のヤング率が高い場合、その応力影響を緩和する働きも期待できる。 The first protective layer 183 is a protective layer that protects the MR layer 185. The first protective layer 183 is provided so as to cover the upper surface of the MR layer 185 and the side surface of the MR layer 185. In FIG. 17B, the width of the first protective layer 183 between the MR layer 185 and the second protective layer 184 is indicated by T2. T2 is 1.5 nm or more. Here, the film thickness T2 of the MR layer 185 is set to 15 nm or less (details will be described later). Therefore, there is a feature that T1 / T2 is larger than 1/10. By providing the first protective layer 183, the adhesion between the protective film and the MR layer is improved, and the reliability with respect to humidity can be improved. Further, when the Young's modulus of the second protective layer 184 is high, it can be expected to work to alleviate the stress effect.

第2保護層184は、第1保護層183の上に設けられており、二酸化シリコン(SiO2)やフッ化物系の樹脂などで構成される層である。第2保護層184を設けることにより、MR層185の湿度や高温時の空気中の酸素による酸化防止、および機械的な傷、その他あらゆる化学物質から直接の接触による腐食等から保護する事が可能となる。 The second protective layer 184 is provided on the first protective layer 183 and is a layer made of silicon dioxide (SiO2), a fluoride-based resin, or the like. By providing the second protective layer 184, it is possible to protect the MR layer 185 from oxidation due to oxygen in the air at high temperature and humidity, mechanical scratches, and corrosion due to direct contact from all other chemical substances. It becomes.

なお、第1保護層183と第2保護層184とを総称して、「保護層」と記載することができる。 The first protective layer 183 and the second protective layer 184 can be collectively referred to as a "protective layer".

MR層185は、二酸化シリコン層(SiO2層)の上に、ニッケル鉄合金をスパッタ法などで形成(成膜)される。より詳細には、MR層185は、試料原子(ニッケル鉄合金)に高い運動エネルギーを与えつつ、真空度を高くして低いガス圧でスパッタを行うことにより、薄くて均質なMR層185を得ることができる。 In the MR layer 185, a nickel iron alloy is formed (filmed) on a silicon dioxide layer (SiO2 layer) by a sputtering method or the like. More specifically, the MR layer 185 obtains a thin and homogeneous MR layer 185 by applying high kinetic energy to the sample atom (nickel-iron alloy), increasing the degree of vacuum, and performing sputtering at a low gas pressure. be able to.

ここで、MR層185の幅(図17BのW)は15μm以上、MR層の厚み(図17BのT1)は15nm以下としている。即ち、MR層の断面におけるアスペクト比(T1/W)を1/1000以下になるようにしている。これにより、MR層の見かけ上の異方性磁界Haを低くすることができる。ここで、見かけ上の異方性磁界Haは以下の式で表される。 Here, the width of the MR layer 185 (W in FIG. 17B) is 15 μm or more, and the thickness of the MR layer (T1 in FIG. 17B) is 15 nm or less. That is, the aspect ratio (T1 / W) in the cross section of the MR layer is set to 1/1000 or less. As a result, the apparent anisotropic magnetic field Ha of the MR layer can be lowered. Here, the apparent anisotropic magnetic field Ha is expressed by the following equation.

Ha=4πMs・(T/W)・・・・・・(式1)
式1において、T:MR層の厚み、W:MR層の幅、4πMs:物性値の定数、である。
Ha = 4πMs ・ (T / W) ・ ・ ・ ・ ・ ・ (Equation 1)
In Equation 1, T: the thickness of the MR layer, W: the width of the MR layer, 4πMs: the constant of the physical property value.

ここで、MR層は、見かけ上の異方性磁界Ha<12(Oe)としている。これは、式1より、膜厚を15nm以下にして、且つMR層の幅を15μm以上にすることにより可能となる。これにより、12Oe以上の回転する信号磁界が印加されても、出力される信号磁界の変動波形はほぼ理想的な正弦波となる。また磁界強度は無限大まで出力される波形形状と電圧は殆ど変化しないため、マグネットの磁界強度を十分高くして温度変化によ
る信号磁界の低下を12Oe以上と設定しておくと、マグネットに起因する出力電圧の温度特性は事実上無視する事が可能となり、回路構成が容易となる。
Here, the MR layer has an apparent anisotropic magnetic field Ha <12 (Oe). This can be done by setting the film thickness to 15 nm or less and the width of the MR layer to 15 μm or more according to Equation 1. As a result, even if a rotating signal magnetic field of 12 Oe or more is applied, the fluctuation waveform of the output signal magnetic field becomes a substantially ideal sine wave. In addition, since the magnetic field strength is output to infinity and the waveform shape and voltage hardly change, if the magnetic field strength of the magnet is sufficiently high and the decrease in the signal magnetic field due to temperature change is set to 12 Oe or more, it is caused by the magnet. The temperature characteristics of the output voltage can be virtually ignored, facilitating the circuit configuration.

図17C(a)は、比較例としての従来の磁気抵抗効果素子が備えるMR層の断面図、図17C(b)は、本実施の形態の磁気抵抗効果素子が備えるMR層の断面図、である。図17C(a)に示される様に、従来の磁気抵抗効果素子が備えるMR層では、パターニング後の断面視(及び/又は上面視)において、MR層の長手方向に磁壁(磁区と磁区の境界)が揃う構成となる。これは、基板温度を200℃以上に設定すると共に、イオンビーム蒸着等により、MR層を25nm以上の膜厚にして、一定の大きさの結晶粒の粒径にすることにより可能となる。この成膜手段では、25nm以下では結晶粒が島状構造となるため、膜厚をこれ以上薄くする事は不可能である。さらに、消費電流を考慮した場合、抵抗値を上げるためにMR層の幅を小さくせねばならないため、式1で明確な通りHaが大きくなり、信号磁界角度を検出した際の正弦波の波形歪が顕著となり、検出精度が悪くなる。 FIG. 17C (a) is a cross-sectional view of the MR layer included in the conventional magnetoresistive sensor as a comparative example, and FIG. 17C (b) is a cross-sectional view of the MR layer included in the magnetoresistive sensor of the present embodiment. is there. As shown in FIG. 17C (a), in the MR layer provided in the conventional magnetoresistive sensor, the domain wall (boundary between magnetic domains and magnetic domains) in the longitudinal direction of the MR layer in the cross-sectional view (and / or top view) after patterning. ) Are aligned. This is possible by setting the substrate temperature to 200 ° C. or higher and making the MR layer a film thickness of 25 nm or higher by ion beam deposition or the like so that the grain size of crystal grains has a certain size. With this film forming means, since the crystal grains have an island-like structure at 25 nm or less, it is impossible to further reduce the film thickness. Furthermore, when the current consumption is taken into consideration, the width of the MR layer must be reduced in order to increase the resistance value, so Ha becomes large as is clear in Equation 1, and the waveform distortion of the sine wave when the signal magnetic field angle is detected. Becomes noticeable, and the detection accuracy deteriorates.

一方、図17C(b)に示されるように、本実施の形態の磁気抵抗効果素子が備えるMR層では、断面視(及び/又は上面視)において、MR層を構成する金属材料(本実施の形態ではニッケル鉄合金)の結晶粒が存在しない。また、MR層は膜厚方向(別の表現では、MR層シリコン基板、あるいは二酸化シリコン層に垂直な方向)に異方性(磁化の方向)を有する。これは、膜厚が15nm以下であるため、結晶粒を十分に形成できる厚みを持たない事、およびスパッタ時に基板温度を25℃以下に設定する事により結晶粒生成が不可能となるため、基板に対して水平方向への磁化が困難となる。これは言い換えると、基板と略平行方向の磁界に対して、MR層内の磁化反転が容易となり、低磁界でほぼ磁気飽和する状態となる(シリコン基板の主面と平行な方向に磁化される)。このため、基板に対して略並行方向の磁界方向の角度検出に対し、磁界強度変化の因子の重畳量が少なくなるため、ほぼ理論通りの角度検出信号の検出が可能となる。なお、「結晶粒が存在しない」とは、図17C(b)で示すような、磁気抵抗膜の長手方向に対する垂直断面において結晶粒が存在しないという意味に解釈され得る。また、同断面に現れる全ての磁気抵抗膜の断面に結晶粒が存在しないという意味に限定的に解釈されるものではなく、少なくとも1本の磁気抵抗膜の断面(図17Bの破線Aで囲まれる領域に現れる磁気抵抗膜の断面が、「1本の磁気抵抗膜の断面」である)に結晶粒が存在しないという意味に解釈され得る。 On the other hand, as shown in FIG. 17C (b), in the MR layer included in the magnetoresistive sensor of the present embodiment, the metal material constituting the MR layer (in the present embodiment) in cross-sectional view (and / or top view). In the form, there are no crystal grains of nickel-iron alloy). Further, the MR layer has anisotropy (direction of magnetization) in the film thickness direction (in other words, the direction perpendicular to the MR layer silicon substrate or the silicon dioxide layer). This is because the film thickness is 15 nm or less, so that the thickness is not sufficient to form crystal grains, and the substrate temperature is set to 25 ° C. or less during sputtering, which makes it impossible to generate crystal grains. However, it becomes difficult to magnetize in the horizontal direction. In other words, with respect to a magnetic field in a direction substantially parallel to the substrate, magnetization reversal in the MR layer becomes easy, and the state becomes almost magnetically saturated at a low magnetic field (magnetized in a direction parallel to the main surface of the silicon substrate). ). Therefore, the amount of superposition of the factors for changing the magnetic field strength is smaller than the angle detection in the magnetic field direction substantially parallel to the substrate, so that the angle detection signal can be detected almost as theoretically. In addition, "there is no crystal grain" can be interpreted as meaning that there is no crystal grain in the cross section perpendicular to the longitudinal direction of the magnetoresistive film as shown in FIG. 17C (b). Further, the cross section of all the reluctance films appearing in the same cross section is not limitedly interpreted in the sense that no crystal grains are present, and the cross section of at least one reluctance film (enclosed by the broken line A in FIG. 17B). The cross section of the reluctance film appearing in the region can be interpreted as meaning that there are no crystal grains in the "cross section of one reluctance film").

ここで、本実施の形態の磁気センサを回転検出装置に用いる場合、検知対象磁石142の磁界(「信号磁界」と記載してもよい)は一般的に20mT以上とする事が好ましい。その理由は、車載磁気センサとして使用する場合、車両内には大型の発電用ジェネレータやモータ等が磁気センサ近傍に搭載される場合が多く、これらに内蔵されるコイルから発生する変動磁界の影響を受ける可能性が高くなるため、検出する信号磁界強度を出来る限り高く設定する事により、これらの影響を低減する事が可能となる。 Here, when the magnetic sensor of the present embodiment is used in the rotation detection device, the magnetic field of the magnet 142 to be detected (may be described as “signal magnetic field”) is generally preferably 20 mT or more. The reason is that when used as an in-vehicle magnetic sensor, a large power generation generator, motor, etc. are often mounted in the vicinity of the magnetic sensor, and the influence of the fluctuating magnetic field generated from the coil built in these is affected. Since the possibility of receiving the signal is high, it is possible to reduce these effects by setting the detected signal magnetic field strength as high as possible.

ところで、図11〜図16などで、磁気抵抗素子121、磁気抵抗素子122、検出回路10a、検出回路10b、を備える磁気センサについて説明した(これらの磁気センサではセンサの冗長性を向上することができる)。これらの磁気センサでは、磁気抵抗素子と検出回路とをそれぞれ2系統設けるようにしていた。しかし、これに限らない。磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122とを1枚のチップにしてもよい。このような場合について図18A、図18B、図18Cを用いて説明する。 By the way, with reference to FIGS. 11 to 16 and the like, a magnetic sensor including a magnetoresistive element 121, a magnetoresistive element 122, a detection circuit 10a, and a detection circuit 10b has been described (these magnetic sensors can improve sensor redundancy. it can). In these magnetic sensors, two systems each of a magnetoresistive element and a detection circuit are provided. However, it is not limited to this. The magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 may be combined into one chip. Such a case will be described with reference to FIGS. 18A, 18B, and 18C.

図18A、図18Bは、本実施の形態の別の磁気抵抗素子123、124を示す上面図である。図18Cは、磁気抵抗素子123あるいは磁気抵抗素子124を備える磁気センサ100mの断面模式図である。磁気センサ100mは、磁気抵抗素子123又は磁気抵
抗素子124、検出回路10a、検出回路10b、ダイパッド130、ワイヤ134、封止樹脂138、リード132a、リード132b、を備える。
18A and 18B are top views showing another magnetoresistive element 123, 124 of the present embodiment. FIG. 18C is a schematic cross-sectional view of a magnetic sensor 100 m including the magnetoresistive element 123 or the magnetoresistive element 124. The magnetic sensor 100m includes a magnetoresistive element 123 or a magnetoresistive element 124, a detection circuit 10a, a detection circuit 10b, a die pad 130, a wire 134, a sealing resin 138, a lead 132a, and a lead 132b.

検出回路10aは、磁気抵抗素子123(124)からの信号が入力される。検出回路10aの構成及び動作は検出回路10の構成及び動作と同じである。 A signal from the magnetoresistive element 123 (124) is input to the detection circuit 10a. The configuration and operation of the detection circuit 10a are the same as the configuration and operation of the detection circuit 10.

検出回路10bは、磁気抵抗素子123(124)からの信号が入力される。検出回路10bの構成及び動作は検出回路10の構成及び動作と同じである。 磁気抵抗素子123(124)は、磁気抵抗素子121、磁気抵抗素子122を有する。 A signal from the magnetoresistive element 123 (124) is input to the detection circuit 10b. The configuration and operation of the detection circuit 10b are the same as the configuration and operation of the detection circuit 10. The magnetoresistive element 123 (124) includes a magnetoresistive element 121 and a magnetoresistive element 122.

磁気抵抗素子121が有する正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dを総称して「第1磁気抵抗群121a」、磁気抵抗素子121が有する余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hを総称して「第2磁気抵抗群121b」と記載する場合がある。同様に、磁気抵抗素子122が有する正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dを総称して「第1磁気抵抗群122a」、磁気抵抗素子122が有する余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hを総称して「第2磁気抵抗群122b」と記載する場合がある。 The sine first reluctance 12a to the sine fourth reluctance 12d possessed by the magnetoresistive element 121 are collectively referred to as "first reluctance group 121a", and the reluctance first magnetic resistance 12e to the cosine fourth reluctance possessed by the magnetoresistive element 121. 12h may be generically described as "second magnetoresistive group 121b". Similarly, the sine first reluctance 12a to the sine fourth reluctance 12d included in the magnetoresistive element 122 are collectively referred to as the “first reluctance group 122a”, and the reluctance first magnetic resistance 12e to the cosine first of the magnetoresistive element 122. 4 The reluctance 12h may be collectively referred to as “second reluctance group 122b”.

磁気抵抗素子123が有する16個の磁気抵抗(第1磁気抵抗群121a、第2磁気抵抗群122b)は、互いに直交するX軸、Y軸により構成されるXY平面を主面とする基板上に設けられている。また、磁気抵抗素子123が有する16個の磁気抵抗は、第1円(円A)と第2円(円B)との間に配置される。第1円と第2円は互いに中心が一致する。第2円は第1円より大きい。また、磁気抵抗素子123が有する16個の磁気抵抗は、所定の直線に対して線対称な組を有する。ここで、所定の直線とは、第1円の中心を通りX軸に対して傾き45n°(ここでnは0、1または2)を有する。なお、ある組に含まれる2つの磁気抵抗は「一方の磁気抵抗」と「他方の磁気抵抗」と表記され得る。 The 16 reluctances (first reluctance group 121a, second reluctance group 122b) possessed by the magnetoresistive element 123 are placed on a substrate having an XY plane as a main surface composed of X-axis and Y-axis orthogonal to each other. It is provided. Further, the 16 magnetoresistors of the magnetoresistive element 123 are arranged between the first circle (circle A) and the second circle (circle B). The first and second circles are centered on each other. The second yen is larger than the first yen. Further, the 16 magnetoresistors of the magnetoresistive element 123 have a set that is line-symmetrical with respect to a predetermined straight line. Here, the predetermined straight line passes through the center of the first circle and has an inclination of 45 n ° with respect to the X axis (where n is 0, 1 or 2). The two reluctances included in a set may be described as "one reluctance" and "the other reluctance".

磁気抵抗素子124が有する16個の磁気抵抗(第1磁気抵抗群121a、第2磁気抵抗群122b)は、第1円(円A)と第2円(円B)との間に配置される。第1円と第2円は互いに中心が一致する。第2円は第1円より大きい。 The 16 magnetoresistors (first magnetoresistive group 121a, second magnetoresistive group 122b) included in the magnetoresistive element 124 are arranged between the first circle (circle A) and the second circle (circle B). .. The first and second circles are centered on each other. The second yen is larger than the first yen.

磁気抵抗素子124が有する16個の磁気抵抗(第1磁気抵抗群121a、第2磁気抵抗群122b)は、円A(又は円B)を8等分した領域に互いに重ねて配置する。ここで「重ねて配置する」とは、「一方の磁気抵抗の凸部が他方の磁気抵抗体の凹部に入り込む」とも表記され得る。以上の構成とすることで、第1磁気抵抗群121aと他方の磁気抵抗の第1磁気抵抗群122aから同位相の出力を得ることができる。同様に、第2磁気抵抗群121bと他方の磁気抵抗群122bからも同位相の出力を得ることができる。これにより、オフセット電圧や出力振幅のばらつきを抑制することができるため、検出角度精度が向上する
なお、診断回路90Aは、演算回路70の中の一部であってよい。
The 16 magnetoresistors (first magnetoresistive group 121a, second magnetoresistive group 122b) included in the magnetoresistive element 124 are arranged so as to overlap each other in a region obtained by dividing the circle A (or the circle B) into eight equal parts. Here, "arranged in layers" may also be described as "the convex portion of one reluctance enters the concave portion of the other magnetic resistor". With the above configuration, outputs having the same phase can be obtained from the first reluctance group 121a and the first reluctance group 122a of the other reluctance. Similarly, outputs of the same phase can be obtained from the second reluctance group 121b and the other reluctance group 122b. As a result, variations in the offset voltage and output amplitude can be suppressed, so that the detection angle accuracy is improved. The diagnostic circuit 90A may be a part of the arithmetic circuit 70.

図19は、本実施の形態の更に別の磁気センサ100dを示す図である。図19(a)は磁気センサ100dの上面図、図19(b)は磁気センサ100dの正面図、図19(c)は磁気センサ100dの側面図、を示している。図19では一部の構成を省略、あるいは簡単化している。 FIG. 19 is a diagram showing still another magnetic sensor 100d of the present embodiment. 19A shows a top view of the magnetic sensor 100d, FIG. 19B shows a front view of the magnetic sensor 100d, and FIG. 19C shows a side view of the magnetic sensor 100d. In FIG. 19, some configurations are omitted or simplified.

磁気センサ100dは、第1磁気抵抗群121a、第2磁気抵抗群122b、検出回路10a〜10bダイパッド130、ワイヤ134、封止樹脂138、リード132、第1基板201a、第2基板201b、第3基板201c、第4基板201d、を備える。なお、既に説明した様に、正弦第1磁気抵抗12a〜正弦第4磁気抵抗12dを総称して「
第1磁気抵抗群121a(または第1磁気抵抗群122a)」、余弦第1磁気抵抗12e〜余弦第4磁気抵抗12hを総称して「第2磁気抵抗群121b(または第2磁気抵抗群122b)」と表記する。
The magnetic sensor 100d includes a first reluctance group 121a, a second reluctance group 122b, a detection circuit 10a to 10b die pad 130, a wire 134, a sealing resin 138, a lead 132, a first substrate 201a, a second substrate 201b, and a third. A substrate 201c and a fourth substrate 201d are provided. As described above, the sinusoidal first magnetic resistance 12a to the sinusoidal fourth magnetic resistance 12d are collectively referred to as "
"1st reluctance group 121a (or 1st reluctance group 122a)", cosine 1st reluctance 12e to cosine 4th reluctance 12h are collectively referred to as "2nd reluctance group 121b (or 2nd reluctance group 122b)". Is written.

第1基板201aの上には第1磁気抵抗群121aが設けられる。 A first magnetoresistive group 121a is provided on the first substrate 201a.

第2基板201bの上には第2磁気抵抗群121bが設けられる。第2基板201bは第1基板201aより厚い第1部分201b1と、この厚い部分から延びて第1基板201aにオーバーラップする第2部分201b2と、を有する。第2磁気抵抗群121bはこのオーバーラップする第2部分201b2に設けられる。 A second magnetoresistive group 121b is provided on the second substrate 201b. The second substrate 201b has a first portion 201b1 that is thicker than the first substrate 201a, and a second portion 201b2 that extends from this thick portion and overlaps the first substrate 201a. The second magnetoresistive group 121b is provided in the overlapping second portion 201b2.

第3基板201cの上には第1磁気抵抗群122aが設けられる。第3基板201cは第2基板201bより厚い第1部分201c1と、この厚い部分から延びて第2基板201bにオーバーラップする第2部分201c2と、を有する。第1磁気抵抗群122aはこのオーバーラップする第2部分201c2に設けられる。 A first magnetoresistive group 122a is provided on the third substrate 201c. The third substrate 201c has a first portion 201c1 that is thicker than the second substrate 201b, and a second portion 201c2 that extends from this thick portion and overlaps the second substrate 201b. The first magnetoresistive group 122a is provided in the overlapping second portion 201c2.

第4基板201dの上には第2磁気抵抗群122bが設けられる。第4基板201dは第4基板201dより厚い第1部分201d1と、この厚い部分から延びて第3基板201cにオーバーラップする第2部分201d2と、を有する。第2磁気抵抗群122bはこのオーバーラップする第2部分201d2に設けられる。 A second magnetoresistive group 122b is provided on the fourth substrate 201d. The fourth substrate 201d has a first portion 201d1 that is thicker than the fourth substrate 201d, and a second portion 201d2 that extends from this thick portion and overlaps the third substrate 201c. The second magnetoresistive group 122b is provided in the overlapping second portion 201d2.

第1基板201aと第2基板201bはY軸(第2軸)に沿って並ぶ。第3基板201cと第4基板201dはX軸(第1軸)に沿って並ぶ。X軸とY軸は互いに直交する。これにより、各基板の少なくとも一部が上面視で露出するので、各基板と検出回路10a(10b)とを電気的に接続するための電極203を設けることができる。別の表現では、各基板の少なくとも一部が上面視で露出しているので、各基板と検出回路10a(10b)とを電気的に接続するための電極203を設けることができる。 The first substrate 201a and the second substrate 201b are arranged along the Y axis (second axis). The third substrate 201c and the fourth substrate 201d are arranged along the X axis (first axis). The X-axis and the Y-axis are orthogonal to each other. As a result, at least a part of each substrate is exposed in a top view, so that an electrode 203 for electrically connecting each substrate and the detection circuit 10a (10b) can be provided. In another expression, since at least a part of each substrate is exposed in a top view, an electrode 203 for electrically connecting each substrate and the detection circuit 10a (10b) can be provided.

第2基板201b、第3基板201c及び第4基板201dはそれぞれ実装基板の上に置かれる。本実施の形態では実装基板は検出回路10a、10bを設ける回路基板である。そして、第2基板201bの第1部分201b1、第3基板201cの第1部分201c1及び第4基板201dの第1部分201d1はそれぞれ、この実装基板に対して所定の角度θで傾斜する部分有する。ここで、θは45〜55度である。 The second substrate 201b, the third substrate 201c, and the fourth substrate 201d are respectively placed on the mounting substrate. In the present embodiment, the mounting board is a circuit board provided with the detection circuits 10a and 10b. The first portion 201b1 of the second substrate 201b, the first portion 201c1 of the third substrate 201c, and the first portion 201d1 of the fourth substrate 201d each have a portion inclined at a predetermined angle θ with respect to the mounting substrate. Here, θ is 45 to 55 degrees.

第1基板201a、第2基板201bの第2部分201b2、第3基板201cの第2部分201c2及び第4基板201dの第2部分201d2は互いに略同じ厚みである。 The first substrate 201a, the second portion 201b2 of the second substrate 201b, the second portion 201c2 of the third substrate 201c, and the second portion 201d2 of the fourth substrate 201d have substantially the same thickness.

第2基板201bの第2部分201b2、第3基板201cの第2部分201c2及び第4基板201dの第2部分201d2部分は、アルカリ性湿式異方性エッチング液(例えば、KOH(水酸化カリウム水溶液)、TMAH(テトラメチル水酸化アンモニウム水溶液)等)を用いたシリコン異方性エッチングによりシリコン基板の一部を除去することで形成することができる。 The second portion 201b2 of the second substrate 201b, the second portion 201c2 of the third substrate 201c, and the second portion 201d2 portion of the fourth substrate 201d are formed of an alkaline wet anisotropic etching solution (for example, KOH (potassium hydroxide aqueous solution)). It can be formed by removing a part of the silicon substrate by silicon anisotropic etching using TMAH (tetramethylammonium hydroxide aqueous solution) or the like.

第1磁気抵抗群121a及び第2磁気抵抗群122bの中心が上面視で略一致する。別の表言では、第1磁気抵抗群121a及び第2磁気抵抗群122bの少なくとも一部が上面視でオーバーラップする(少なくとも一部が上面視で重なる)。この構成により、第1磁気抵抗群121aと第2磁気抵抗群121bの中心位置が略一致するので、第1磁気抵抗群121aが出力するSin信号と第2磁気抵抗群121bが出力するCOS信号との間に位相ズレが抑制できる。このため、磁気センサの100dの角度誤差が低減される。さらに、第1磁気抵抗群121a、第2磁気抵抗群121bが出力する角度信号と第1磁
気抵抗群122a、第2磁気抵抗群122bが出力する角度信号との間の位相ズレも抑制できる。このため、磁気センサの100dは冗長性が向上する。
The centers of the first reluctance group 121a and the second reluctance group 122b substantially coincide with each other in top view. In other words, at least a part of the first reluctance group 121a and the second reluctance group 122b overlap in the top view (at least a part overlaps in the top view). With this configuration, the center positions of the first reluctance group 121a and the second reluctance group 121b are substantially the same, so that the Sin signal output by the first reluctance group 121a and the COS signal output by the second reluctance group 121b The phase shift can be suppressed during. Therefore, the angle error of 100d of the magnetic sensor is reduced. Further, the phase shift between the angular signal output by the first reluctance group 121a and the second reluctance group 121b and the angular signal output by the first reluctance group 122a and the second magnetoresistive group 122b can be suppressed. Therefore, the redundancy of the magnetic sensor 100d is improved.

なお、ここまで、本実施の形態の磁気センサが角度を検出する事ができると説明したが、これに限らない。例えば、物体の直線変位を検出することができる。この点について詳細に説明する。 Up to this point, it has been explained that the magnetic sensor of the present embodiment can detect an angle, but the present invention is not limited to this. For example, the linear displacement of an object can be detected. This point will be described in detail.

図20、図21は、本実施の形態の磁気センサを用いて物体の直線変位を検出する場合の検出動作を説明する図である。図20は磁気センサ100の左側に直線変位を検知される磁石がある場合、図21は磁気センサ100の右側に直線変位を検知される磁石がある場合、をそれぞれ示している。 20 and 21 are diagrams for explaining the detection operation when the linear displacement of an object is detected by using the magnetic sensor of the present embodiment. FIG. 20 shows a case where there is a magnet for detecting linear displacement on the left side of the magnetic sensor 100, and FIG. 21 shows a case where there is a magnet for detecting linear displacement on the right side of the magnetic sensor 100.

図20における動作について説明する。
磁石が変位軸方向の+Amm移動すると磁気センサ100に対し−90degの磁気ベクトル角が入力され、逆に磁石が変位軸方向の−Amm移動すると磁気センサ100に対し+90degの磁気ベクトル角が入力される。このような軸方向移動により磁気センサ100へ入力される磁気ベクトル角が図20(b)のような磁石の変位位置と磁気ベクトルとの関係となる。この磁石の移動に伴う磁気センサ100の出力は第一の回路ブロックと第二の回路ブロックの出力を演算(ARCTAN)することによりベクトル角が図20(c)のような磁石の変位位置に対して略リニアな出力を得られるものである。
The operation in FIG. 20 will be described.
When the magnet moves + Amm in the displacement axis direction, a magnetic vector angle of -90 deg is input to the magnetic sensor 100, and conversely, when the magnet moves -A mm in the displacement axis direction, a magnetic vector angle of + 90 deg is input to the magnetic sensor 100. .. The magnetic vector angle input to the magnetic sensor 100 due to such axial movement has a relationship between the displacement position of the magnet and the magnetic vector as shown in FIG. 20 (b). The output of the magnetic sensor 100 due to the movement of the magnet is obtained by calculating the outputs of the first circuit block and the second circuit block (ARCTAN) so that the vector angle is relative to the displacement position of the magnet as shown in FIG. 20 (c). It is possible to obtain a substantially linear output.

図21における動作は磁石が変位軸方向の+Amm移動すると磁気センサ100に対し+90degの磁気ベクトル角が入力され、逆に磁石が変位軸方向の−Amm移動すると磁気センサ100に対し−90degの磁気ベクトル角が入力される。このような軸方向移動により磁気センサ100へ入力される磁気ベクトル角が図21(b)のような磁石の変位位置と磁気ベクトルとの関係となる。この磁石の移動に伴う磁気センサ100の出力は第一の回路ブロックと第二の回路ブロックの出力を演算(ARCTAN)することによりベクトル角が図21(c)のような磁石の変位位置に対して略リニアな出力を得られるものである。よって、図20の配置と図21の配置では磁気センサ100の出力変化が逆となる特性を得られる。 In the operation in FIG. 21, when the magnet moves + Amm in the displacement axis direction, a magnetic vector angle of +90 deg is input to the magnetic sensor 100, and conversely, when the magnet moves −A mm in the displacement axis direction, the magnetic vector of −90 deg with respect to the magnetic sensor 100. The corner is entered. The magnetic vector angle input to the magnetic sensor 100 due to such axial movement has a relationship between the displacement position of the magnet and the magnetic vector as shown in FIG. 21 (b). The output of the magnetic sensor 100 due to the movement of the magnet is obtained by calculating the outputs of the first circuit block and the second circuit block (ARCTAN) so that the vector angle is relative to the displacement position of the magnet as shown in FIG. 21 (c). It is possible to obtain a substantially linear output. Therefore, in the arrangement of FIG. 20 and the arrangement of FIG. 21, the characteristic that the output change of the magnetic sensor 100 is reversed can be obtained.

図22は、本実施の形態の磁気センサ100を用いた検出装置230の模式図である。検出装置230、ケース231、ガイド232、検知対象磁石233シャフト234(シャフト234はシフトレバーとも記載され得る)と、磁気センサ100と、を備える。 FIG. 22 is a schematic view of the detection device 230 using the magnetic sensor 100 of the present embodiment. It includes a detection device 230, a case 231 and a guide 232, a magnet to be detected 233, a shaft 234 (the shaft 234 may also be described as a shift lever), and a magnetic sensor 100.

ケース231は、所定の形状のスリット236を有している。 The case 231 has a slit 236 having a predetermined shape.

スリット236は直線L231(直線L231は第1直線と記載され得る)、直線L232(直線L232は第2直線と記載され得る)に沿う部分を有する。直線L231、と直線L232は互いに並行である。図22ではスリット236はH型である。スリット236の内壁にはガイド232が設けられている。「ガイド」は「窪み」と表記され得る。 The slit 236 has a portion along a straight line L231 (the straight line L231 can be described as a first straight line) and a straight line L232 (the straight line L232 can be described as a second straight line). The straight line L231 and the straight line L232 are parallel to each other. In FIG. 22, the slit 236 is H-shaped. A guide 232 is provided on the inner wall of the slit 236. The "guide" can be described as a "dent".

検知対象磁石233はガイド232に沿ってスリット236を移動可能に配置されている。別の表現では、検知対象磁石233は、直線L232及び直線L231に沿って移動可能である。また、直線L232及び直線L231は、検知対象磁石233の移動する軌跡と記載することもできる。また、このような、直線L232、直線L231、あるいは、検知対象磁石233の移動する軌跡のことを「検出レーン」(あるいは単に「レーン」と記載することもできる。「レーン」の記載を用いると、ケース231は、互いに平行な第1、第2検出レーンを有すると記載することができる。 The detection target magnet 233 is arranged so that the slit 236 can be moved along the guide 232. In other words, the magnet to be detected 233 can move along the straight line L232 and the straight line L231. Further, the straight line L232 and the straight line L231 can also be described as the moving locus of the detection target magnet 233. Further, such a moving locus of the straight line L232, the straight line L231, or the magnet to be detected 233 can be described as a "detection lane" (or simply a "lane". Using the description of "lane", , Case 231 can be described as having first and second detection lanes parallel to each other.

なお、検知対象磁石233の一部がガイド232に嵌まり込むようにしてもよいし、検知対象磁石233を樹脂等で覆い、この樹脂の一部がガイド232に嵌まり込むようにしてよい。または、シャフト234がレバー機構の構成とし、レバー機構に連結されたリンク機構により検知対象磁石233が移動する構成としても良い。 A part of the detection target magnet 233 may be fitted into the guide 232, or the detection target magnet 233 may be covered with a resin or the like so that a part of the resin is fitted into the guide 232. Alternatively, the shaft 234 may be configured as a lever mechanism, and the detection target magnet 233 may be configured to move by a link mechanism connected to the lever mechanism.

シャフト234は、検知対象磁石233に連結され、ユーザーが操作することで検知対象磁石233がガイド232に沿って移動する。 The shaft 234 is connected to the detection target magnet 233, and the detection target magnet 233 moves along the guide 232 by being operated by the user.

磁気センサ100は、ケース231に取り付けられており、直線L231、直線L232の間に配置され、図20、図21で説明した動作で検知対象磁石233の直線変位を検出する。 The magnetic sensor 100 is attached to the case 231 and is arranged between the straight line L231 and the straight line L232, and detects the linear displacement of the detection target magnet 233 by the operation described with reference to FIGS. 20 and 21.

図23は、図22の一部を上面から見た図である。図23においては、説明に不要な構成を省略する。また、直線L231、直線L232の中間を通る直線が直線L241として表記されている。ここで、直線L241は、直線L231に平行であり、直線L231及び直線L232から等しい距離にある直線と記載され得る。 FIG. 23 is a view of a part of FIG. 22 viewed from above. In FIG. 23, a configuration unnecessary for explanation is omitted. Further, a straight line passing between the straight line L231 and the straight line L232 is described as the straight line L241. Here, the straight line L241 may be described as a straight line parallel to the straight line L231 and at an equal distance from the straight line L231 and the straight line L232.

検出装置230では、第1磁気抵抗群12iと第2磁気抵抗群12jとが直線L241を挟む位置に設けられる。あるいは別の表現では、直線L241が通る位置に磁気抵抗素子12が設けられている。一方で、第1ホール素子40a、第2ホール素子40bは直線L241が通らない位置に設けられている。あるいは別の表現では、第1ホール素子40a、第2ホール素子40bは直線L241から一定の距離を置いて設けられている。 In the detection device 230, the first magnetic resistance group 12i and the second magnetic resistance group 12j are provided at positions sandwiching the straight line L241. Alternatively, in another expression, the magnetoresistive element 12 is provided at a position where the straight line L241 passes. On the other hand, the first Hall element 40a and the second Hall element 40b are provided at positions where the straight line L241 does not pass. Alternatively, in another expression, the first Hall element 40a and the second Hall element 40b are provided at a certain distance from the straight line L241.

この構成により、磁気抵抗素子に関しては、検知対象磁石233が直線L231、直線L232のどちらの上にある場合でも、各磁気抵抗の略中心と各直線までの距離が同じであるので、各磁気抵抗から出力される信号の大きさはほぼ一定である。例えば、図23の検知対象磁石233がA点にいるときと、C点にいる時とで各磁気抵抗から出力される信号の大きさは同じである。即ち、検知対象磁石233が磁気センサ100の左右のいずれの方向に離れてある場合でも、高精度に検知対象磁石233の位置を検出することができる。 With this configuration, with respect to the magnetoresistive element, regardless of whether the magnet to be detected 233 is on the straight line L231 or the straight line L232, the distance between the substantially center of each magnetic resistance and each straight line is the same, so that each magnetic resistance The magnitude of the signal output from is almost constant. For example, the magnitude of the signal output from each reluctance is the same when the detection target magnet 233 in FIG. 23 is at point A and when it is at point C. That is, the position of the detection target magnet 233 can be detected with high accuracy regardless of the left or right direction of the detection target magnet 233.

一方、各ホール素子に関しては、検知対象磁石233が直線L232の上を移動している時よりも、検知対象磁石233が直線L231の上を移動している時の方が、検知対象磁石233が第1ホール素子40a、第2ホール素子40bに近い位置を通る。ここで、ホール素子は外部から与えられる磁界強度が大きい大きな信号を出力する。このため、検知対象磁石233が直線L231の上を移動している時に各ホール素子が出力する信号が、検知対象磁石233が直線L232の上を移動している時に各ホール素子が出力する信号よりも大きくなる。 On the other hand, with respect to each Hall element, the detection target magnet 233 is moving on the straight line L231 more than when the detection target magnet 233 is moving on the straight line L232. It passes through positions close to the first Hall element 40a and the second Hall element 40b. Here, the Hall element outputs a large signal having a large magnetic field strength given from the outside. Therefore, the signal output by each Hall element when the detection target magnet 233 is moving on the straight line L231 is more than the signal output by each Hall element when the detection target magnet 233 is moving on the straight line L232. Will also grow.

従って、各ホール素子が出力する信号に対して、例えば、閾値判定を行うことにより、検知対象磁石233が磁気センサ100の左右のいずれの方向に離れてあるかを判別することができる。別の表現では、検知対象磁石233が磁気センサ100の左右のいずれにあるかを判別できる。 Therefore, for example, by performing a threshold value determination on the signal output by each Hall element, it is possible to determine in which direction the detection target magnet 233 is located on the left or right side of the magnetic sensor 100. In another expression, it is possible to determine whether the detection target magnet 233 is on the left or right side of the magnetic sensor 100.

図22で説明した磁気センサ100は次の様に表現され得る。磁気センサ100は、磁気抵抗素子とホール素子とからの信号が入力される検出回路を備える。ここで、この検出回路は、磁気抵抗素子から入力される信号に対して、増幅、AD変換、オフセット補正、温特補正から選ばれる少なくとも1の処理を施して外部に出力信号として出力する出力端子(図32のVOUT)を有する。さらに、ホール素子から入力される信号が所定の閾値より大きい場合に第1インタラプト信号を出力するインタラプト出力端子(図32のIN
T)。ここで、第1インタラプト信号は、検知対象磁石233が磁気センサ100に対して第1の方向に離れて位置していることを示す信号である。
The magnetic sensor 100 described with reference to FIG. 22 can be expressed as follows. The magnetic sensor 100 includes a detection circuit into which signals from the magnetoresistive element and the Hall element are input. Here, this detection circuit is an output terminal that performs at least one process selected from amplification, AD conversion, offset correction, and temperature special correction on the signal input from the magnetoresistive element and outputs it as an output signal to the outside. (VOUT in FIG. 32). Further, an interrupt output terminal (IN in FIG. 32) that outputs a first interrupt signal when the signal input from the Hall element is larger than a predetermined threshold value.
T). Here, the first interrupt signal is a signal indicating that the detection target magnet 233 is located away from the magnetic sensor 100 in the first direction.

また、ホール素子から入力される信号が前記所定の閾値より小さい場合に第2インタラプト信号を出力してもよい。第2インタラプト信号は、検知対象磁石233が磁気センサ100に対して、第1方向と反対の第2方向に離れて位置していることを示す信号である。 Further, when the signal input from the Hall element is smaller than the predetermined threshold value, the second interrupt signal may be output. The second interrupt signal is a signal indicating that the detection target magnet 233 is located away from the magnetic sensor 100 in the second direction opposite to the first direction.

また、第1、2インタラプト信号は、図24に示すように、検出回路10に設けたインタラプトジェネレータ80eが生成する。インタラプトジェネレータ80eは、演算回路70から各ホール素子からの信号を受け取り、この信号に対して閾値判定を行うことで、第1、2インタラプト信号を生成する。なお、「インタラプトジェネレータ80e」を「インタラプト生成部」と記載してもよい。 Further, as shown in FIG. 24, the first and second interrupt signals are generated by the interrupt generator 80e provided in the detection circuit 10. The interrupt generator 80e receives a signal from each Hall element from the arithmetic circuit 70, and performs a threshold value determination on this signal to generate first and second interrupt signals. The "interrupt generator 80e" may be described as an "interrupt generator".

ところで、図13では、磁気抵抗素子122が磁気抵抗素子121の上に配置されている(磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心とが略一致するように配置されている)磁気センサ100bについて説明したが、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心とを略一致させることができる構成はこれに限らない。 By the way, in FIG. 13, the magnetic resistance element 122 is arranged on the magnetic resistance element 121 (the center of the magnetic resistance element 121 and the center of the magnetic resistance element 122 are arranged so as to substantially coincide with each other). Although 100b has been described, the configuration in which the center of the magnetoresistive element 121 and the center of the magnetoresistive element 122 can be substantially aligned is not limited to this.

図26から図32では、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心とを略一致させる為に採用され得る別の磁気センサ100eが説明される。ここで、図25から図31では、磁気センサ100eの製造方法が説明される。図32は磁気センサ100eの斜視図である。 26 to 32 show another magnetic sensor 100e that can be employed to substantially align the center of the magnetoresistive element 121 with the center of the magnetoresistive element 122. Here, in FIGS. 25 to 31, a method of manufacturing the magnetic sensor 100e will be described. FIG. 32 is a perspective view of the magnetic sensor 100e.

まず、図25に示されるように、磁気センサ100eのダイパッド130a、ダイパッド130bは、連結部251により繋がっている。 First, as shown in FIG. 25, the die pads 130a and the die pads 130b of the magnetic sensor 100e are connected by a connecting portion 251.

次に、図26に示されるように、ダイパッド130aの上に検出回路10aを配置する。ダイパッド130bの上に検出回路10bを配置する。 Next, as shown in FIG. 26, the detection circuit 10a is arranged on the die pad 130a. The detection circuit 10b is arranged on the die pad 130b.

次に、図27に示されるように、検出回路10aの上に磁気抵抗素子121を配置する。検出回路10bの上に磁気抵抗素子122を配置する。 Next, as shown in FIG. 27, the magnetoresistive element 121 is arranged on the detection circuit 10a. The magnetoresistive element 122 is arranged on the detection circuit 10b.

次に、図28に示されるように、検出回路10aと磁気抵抗素子121、検出回路10aとリード132a、検出回路10bと磁気抵抗素子122、及び、検出回路10bとリード132b、の間をそれぞれワイヤ134で電気的に接続する。 Next, as shown in FIG. 28, a wire is connected between the detection circuit 10a and the magnetoresistive element 121, the detection circuit 10a and the lead 132a, the detection circuit 10b and the magnetoresistive element 122, and the detection circuit 10b and the lead 132b, respectively. Connect electrically at 134.

次に、図29に示されるように、封止樹脂138で磁気抵抗素子121、122などを樹脂モールドする。 Next, as shown in FIG. 29, the magnetoresistive elements 121, 122 and the like are resin-molded with the sealing resin 138.

次に、図30に示されるように、タイバー291(Tie bar291)の一部を切り離してからリード132a、132bを折り曲げる。 Next, as shown in FIG. 30, a part of the tie bar 291 (Tie bar 291) is cut off, and then the leads 132a and 132b are bent.

次に、図31に示されるように、残りのタイバー291(Tie bar291)のを切り離して、連結部251を折り曲げることで図32の磁気センサ100eとなる。 Next, as shown in FIG. 31, the remaining tie bar 291 (Tie bar 291) is separated and the connecting portion 251 is bent to obtain the magnetic sensor 100e in FIG. 32.

この構造により、磁気抵抗素子121の中心と磁気抵抗素子122の中心を精度良く近づける事が可能となるので、磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122とから得られる信号を略同一にできるので好ましい。 With this structure, the center of the magnetoresistive element 121 and the center of the magnetoresistive element 122 can be brought close to each other with high accuracy, and the signals obtained from the magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 can be made substantially the same, which is preferable.

以上説明した製造工程を経て磁気センサ100bは形成されるため、以下の様な特徴を有している。 Since the magnetic sensor 100b is formed through the manufacturing process described above, it has the following features.

検出回路10aに電気的に接続されるリード132aは、封止樹脂138の第1面321から引き出され、検出回路10bに電気的に接続されるリード132bは、封止樹脂138の第1面321と対向する第2面323から引き出される。ここで、検出回路10aに接続されるリード132aは検出回路10bに接続されるリード132bよりも、封止樹脂138の底面から、より低い位置で引き出されている。別の表現では、検出回路10aに接続されるリード132aと検出回路10bに接続されるリード132bとは、封止樹脂138の底面(あるいは上面)から、互いに異なる高さで引き出される。なお、図32において、この高さの差は「W1」として記されている。 The lead 132a electrically connected to the detection circuit 10a is drawn from the first surface 321 of the sealing resin 138, and the lead 132b electrically connected to the detection circuit 10b is the first surface 321 of the sealing resin 138. It is pulled out from the second surface 323 facing the above. Here, the lead 132a connected to the detection circuit 10a is pulled out from the bottom surface of the sealing resin 138 at a lower position than the lead 132b connected to the detection circuit 10b. In another expression, the lead 132a connected to the detection circuit 10a and the lead 132b connected to the detection circuit 10b are drawn out from the bottom surface (or top surface) of the sealing resin 138 at different heights. In addition, in FIG. 32, this difference in height is described as "W1".

連結部251は、第1面321及び第2面323と垂直な第3面325から引き出され、アーチ状の形状である。なお、連結部251の形はアーチ状に限らず、例えば、連結部251を折り曲げた後にその一部が切削された場合には、アーチが途中で途切れた形状(アーチの天頂部分が欠損した形状)となる事もありえる。即ち、連結部251は、第3面325の少なくとも2箇所から引き出される部分を含む、と表現され得る。また、連結部251が形成するアーチの下(別の表現では、連結部251の第3面325から引き出される2箇所の間)には、図32の一点鎖線L1で示されように、封止樹脂138に境界が残留し得る。境界は、図31で説明した、磁気抵抗素子121を封止する封止樹脂138と磁気抵抗素子122を封止する封止樹脂138とを張り合わせた痕跡が残留したものである。ここで「境界」とは、樹脂に残る線、及び/又は、樹脂の一部に間隙が生じている状態を意味し得る。また、「境界」の位置はダイパッド130aとダイパッド130bの間であると記載され得る。 The connecting portion 251 is drawn from a third surface 325 perpendicular to the first surface 321 and the second surface 323 and has an arch-shaped shape. The shape of the connecting portion 251 is not limited to the arch shape. For example, when a part of the connecting portion 251 is cut after being bent, the shape of the arch is interrupted in the middle (the shape in which the zenith portion of the arch is missing). ) Can be the case. That is, the connecting portion 251 can be expressed as including a portion drawn from at least two positions of the third surface 325. Further, under the arch formed by the connecting portion 251 (in another expression, between two points drawn from the third surface 325 of the connecting portion 251), as shown by the alternate long and short dash line L1 in FIG. 32, the sealing portion 251 is sealed. Boundaries may remain in the resin 138. The boundary is a trace of the sealing resin 138 that seals the magnetoresistive element 121 and the sealing resin 138 that seals the magnetoresistive element 122, which are described with reference to FIG. 31. Here, the "boundary" may mean a line remaining on the resin and / or a state in which a gap is formed in a part of the resin. Also, the position of the "boundary" can be described as being between the die pads 130a and the die pads 130b.

連結部251が引き出される第3面325と対向する第4面327からは、ダイパッド130a、130bをタイバー291との間を連結する支持部281が引き出される。 A support portion 281 that connects the die pads 130a and 130b to the tie bar 291 is pulled out from the fourth surface 327 facing the third surface 325 from which the connecting portion 251 is pulled out.

なお、上記図25から30に関わる実施例の詳細な説明においてはダイパッド130上に配置した検出回路(10a、10b)上に磁気抵抗素子(121、122)を配置する構成としているが、ダイパッド130上に配置した磁気抵抗素子(121、122)上に検出回路(10a、10b)を配置する構成としても良い。この構成においては磁気抵抗素子121と磁気抵抗素子122の距離が近接することで磁気抵抗素子に入力される検出磁界が近似したものとなり出力される信号の一致性がより高まる効果を有する。 In the detailed description of the examples related to FIGS. 25 to 30, the magnetoresistive elements (121, 122) are arranged on the detection circuits (10a, 10b) arranged on the die pad 130, but the die pad 130 The detection circuit (10a, 10b) may be arranged on the magnetoresistive element (121, 122) arranged above. In this configuration, when the magnetoresistive element 121 and the magnetoresistive element 122 are close to each other, the detection magnetic field input to the magnetoresistive element is approximated, which has the effect of further enhancing the consistency of the output signals.

ところで、図22で本実施の形態の磁気センサ100を用いた検出装置230を説明したが、検出装置の構成はこれに限らない。 By the way, although the detection device 230 using the magnetic sensor 100 of the present embodiment has been described with reference to FIG. 22, the configuration of the detection device is not limited to this.

図33は、本実施の形態の別の(位置)検出装置260の斜視図である。図34Aは、検出装置260の一部の上面図である。なお、図34Aでは説明に不要な構成を適宜省略して記載している。 FIG. 33 is a perspective view of another (position) detection device 260 of the present embodiment. FIG. 34A is a top view of a part of the detection device 260. In FIG. 34A, configurations unnecessary for the description are omitted as appropriate.

検出装置260は、ケース261、ガイド262、リンク機構263、シャフト264(シャフト264は、シフトレバーとも記載され得る)と、磁気センサ100と、を備える。 The detection device 260 includes a case 261, a guide 262, a link mechanism 263, a shaft 264 (the shaft 264 may also be described as a shift lever), and a magnetic sensor 100.

ケース261は、所定の形状のスリット266を有している。 The case 261 has a slit 266 having a predetermined shape.

スリット266は直線L261(直線L261は第1直線と記載され得る)、直線L262(直線L262は第2直線と記載され得る)に沿う部分を有する。直線L261、と
直線L262は互いに並行である。図33ではスリット266はH型である。スリット266の内壁にはガイド262が設けられている。「ガイド」は「窪み」と表記され得る。
The slit 266 has a portion along a straight line L261 (the straight line L261 can be described as the first straight line) and a straight line L262 (the straight line L262 can be described as the second straight line). The straight line L261 and the straight line L262 are parallel to each other. In FIG. 33, the slit 266 is H-shaped. A guide 262 is provided on the inner wall of the slit 266. The "guide" can be described as a "dent".

シャフト264は、リンク機構263に連結される。ユーザーがシャフト234を操作することでリンク機構263(より正確にはリンク機構263を構成する部材の一部)がガイド262に沿って移動する。 The shaft 264 is connected to the link mechanism 263. When the user operates the shaft 234, the link mechanism 263 (more accurately, a part of the members constituting the link mechanism 263) moves along the guide 262.

リンク機構263は、シャフト264に接続される支持部263aと、支持部263aに接続される第1可動体263bと、第1可動体263bに接続されるベルト263cと、ベルト263cに接続される第2可動体263dと、第2可動体263dに接続される検知対象磁石268と、を備える。 The link mechanism 263 is connected to a support portion 263a connected to the shaft 264, a first movable body 263b connected to the support portion 263a, a belt 263c connected to the first movable body 263b, and a belt 263c. The two movable body 263d and the detection target magnet 268 connected to the second movable body 263d are provided.

支持部263aは、ガイド262に沿ってスリット266を移動可能に配置されている。別の表現では、支持部263aは、直線L262及び直線L261に沿って移動可能である。また、直線L262及び直線L261は、支持部263aの移動する軌跡と記載することもできる。また、このような、直線L262、直線L261、あるいは支持部263aの移動する軌跡のことを「検出レーン」(あるいは単に「レーン」と記載することもできる。「レーン」の記載を用いると、ケース261は、互いに平行な第1、第2検出レーンを有すると記載することができる。 The support portion 263a is arranged so that the slit 266 can be moved along the guide 262. In other words, the support portion 263a is movable along the straight line L262 and the straight line L261. Further, the straight line L262 and the straight line L261 can also be described as the moving locus of the support portion 263a. Further, such a moving locus of the straight line L262, the straight line L261, or the support portion 263a can be described as a "detection lane" (or simply a "lane". Using the description of the "lane", a case 261 can be described as having first and second detection lanes parallel to each other.

第1可動体263bは、支持部263aの上下移動を回転移動に変換するように構成されている。また、左右移動することにより第1可動体263bの回転量が変わるような形状で断面の支持部263a側の内周側が広く外周側が狭い台形形状で構成されている。 The first movable body 263b is configured to convert the vertical movement of the support portion 263a into a rotational movement. Further, it has a trapezoidal shape in which the rotation amount of the first movable body 263b changes by moving left and right, and the inner peripheral side of the cross section on the support portion 263a side is wide and the outer peripheral side is narrow.

ベルト263cは、第1可動体263bと第2可動体263dを接続し、第1可動体263bの回転運動を第2可動体263dに伝達するベルトで構成されている。 The belt 263c is composed of a belt that connects the first movable body 263b and the second movable body 263d and transmits the rotational movement of the first movable body 263b to the second movable body 263d.

第2可動体263dは、ベルト263cの動力伝達を受けて回転運動をするような構成で、円柱形状をしている。また、検知対象磁石268が接続されていることにより、磁気センサ100に検知対象磁石268の磁界変化を与えている。このように、シャフト264(シフトレバー)にリンク機構263を結合し、シャフト264の左右移動で第2可動体の回転量が変わるように構成する。これにより、B位置とD位置とでマグネットの回転角に差が生まれるようにする。この結果、A位置からD位置までの位置判定を1つの磁気センサ100で行うことが可能となる。 The second movable body 263d has a cylindrical shape and is configured to rotate by receiving the power transmission of the belt 263c. Further, by connecting the detection target magnet 268, the magnetic sensor 100 is given a change in the magnetic field of the detection target magnet 268. In this way, the link mechanism 263 is coupled to the shaft 264 (shift lever) so that the amount of rotation of the second movable body changes as the shaft 264 moves left and right. As a result, there is a difference in the rotation angle of the magnet between the B position and the D position. As a result, the position determination from the A position to the D position can be performed by one magnetic sensor 100.

なお、このようなリンク機構263は「変速プーリー」と表記され得る。 In addition, such a link mechanism 263 may be described as a "speed change pulley".

なお、このようなリンク機構263を用いる場合においては磁気センサ100のホール素子(及びホール素子からの出力の検出に用いられる回路の構成)は必須では無い。 When such a link mechanism 263 is used, the Hall element of the magnetic sensor 100 (and the configuration of the circuit used for detecting the output from the Hall element) is not indispensable.

図34Bは、本実施の形態の別の(位置)検出装置290の斜視図である。図34Cは、検出装置290の一部の上面図である。なお、図34Cでは説明に不要な構成を適宜省略して記載している。 FIG. 34B is a perspective view of another (position) detection device 290 of the present embodiment. FIG. 34C is a top view of a part of the detection device 290. In FIG. 34C, configurations unnecessary for the description are omitted as appropriate.

検出装置290は、ケース261、ガイド262、リンク機構263、シャフト264(シャフト264は、シフトレバーとも記載され得る)と、磁気センサ100と、を備える。 The detection device 290 includes a case 261, a guide 262, a link mechanism 263, a shaft 264 (the shaft 264 may also be described as a shift lever), and a magnetic sensor 100.

ケース261は、所定の形状のスリット266を有している。 The case 261 has a slit 266 having a predetermined shape.

スリット266は直線L261(直線L261は第1直線と記載され得る)、直線L262(直線L262は第2直線と記載され得る)に沿う部分を有する。直線L261、と直線L262は互いに並行である。図33ではスリット266はH型である。スリット266の内壁にはガイド262が設けられている。「ガイド」は「窪み」と表記され得る。 The slit 266 has a portion along a straight line L261 (the straight line L261 can be described as the first straight line) and a straight line L262 (the straight line L262 can be described as the second straight line). The straight line L261 and the straight line L262 are parallel to each other. In FIG. 33, the slit 266 is H-shaped. A guide 262 is provided on the inner wall of the slit 266. The "guide" can be described as a "dent".

シャフト264は、リンク機構263に連結される。ユーザーがシャフト264を操作することでリンク機構263(より正確にはリンク機構263を構成する部材の一部)がガイド262に沿って移動する。 The shaft 264 is connected to the link mechanism 263. When the user operates the shaft 264, the link mechanism 263 (more accurately, a part of the members constituting the link mechanism 263) moves along the guide 262.

リンク機構263は、支持部263aと、支持部263aと連動するシャフト272と、シャフト272に連動する歯車270と、歯車270に支持される検知対象磁石268と、を備える。 The link mechanism 263 includes a support portion 263a, a shaft 272 interlocking with the support portion 263a, a gear 270 interlocking with the shaft 272, and a detection target magnet 268 supported by the gear 270.

支持部263aは、シャフト272に沿ってスリット266を移動可能に配置されている。別の表現では、支持部263aは、直線L262及び直線L261に沿って移動可能である。また、直線L262及び直線L261は、支持部263aの移動する軌跡と記載することもできる。また、このような、直線L262、直線L261、あるいは支持部263aの移動する軌跡のことを「検出レーン」(あるいは単に「レーン」と記載することもできる。「レーン」の記載を用いると、ケース261は、互いに平行な第1、第2検出レーンを有すると記載することができる。 The support portion 263a is arranged so that the slit 266 can be moved along the shaft 272. In other words, the support portion 263a is movable along the straight line L262 and the straight line L261. Further, the straight line L262 and the straight line L261 can also be described as the moving locus of the support portion 263a. Further, such a moving locus of the straight line L262, the straight line L261, or the support portion 263a can be described as a "detection lane" (or simply a "lane". Using the description of the "lane", a case 261 can be described as having first and second detection lanes parallel to each other.

歯車270は、支持部263aのニュートラル側Cからホーム側Aへの移動に連動して、図中の矢印A1の示す方向に移動する。この移動により、ホーム側の磁気センサ100の歯車270(検知対象磁石268)の間の距離、あるいは、ニュートラル側の磁気センサ100の歯車270(検知対象磁石268)の間の距離が変化する。また、歯車270は、シャフト272に連動して回転する。詳細には、支持部263aのAB間の移動又は、支持部263aのED間の移動によりシャフト272が図中の矢印A2の方向に沿って移動する。このシャフト272の移動に連動して、歯車270が回転する。 The gear 270 moves in the direction indicated by the arrow A1 in the drawing in conjunction with the movement of the support portion 263a from the neutral side C to the home side A. Due to this movement, the distance between the gear 270 (detection target magnet 268) of the magnetic sensor 100 on the home side or the distance between the gear 270 (detection target magnet 268) of the magnetic sensor 100 on the neutral side changes. Further, the gear 270 rotates in conjunction with the shaft 272. Specifically, the shaft 272 moves along the direction of the arrow A2 in the drawing due to the movement of the support portion 263a between AB or the movement of the support portion 263a between EDs. The gear 270 rotates in conjunction with the movement of the shaft 272.

なお、歯車270(検知対象磁石268)の回転を磁気センサ100で検出する機構は、図2Bの回転検出装置150bと同じである。従って、検出装置290は図2Bの回転検出装置150bを備えている、と記載することもできる。 The mechanism for detecting the rotation of the gear 270 (detection target magnet 268) with the magnetic sensor 100 is the same as that of the rotation detection device 150b of FIG. 2B. Therefore, it can be stated that the detection device 290 includes the rotation detection device 150b of FIG. 2B.

表1は、検出装置290が備える磁気センサ100の出力を、支持部263aの位置毎に示したものである。 Table 1 shows the output of the magnetic sensor 100 included in the detection device 290 for each position of the support portion 263a.

Figure 2021055999
Figure 2021055999

磁気センサ100のホール素子の出力を用いて支持部263aが(あるいはシャフト264が)ホーム側にあるか、支持部263aが(あるいはシャフト264が)ニュートラル側にあるかを判断することができる。詳細には、支持部263aがホーム側にあるときは、ホーム側の磁気センサ100と歯車270(検知対象磁石268)の間の距離小さくなるので、ホーム側の磁気センサ100が備えるホール素子の出力がHighになる。従って、ホール素子の出力がHighの時は支持部263a(シャフト264)の位置はABのいずれかであると特定できる。この時更に、ホーム側の磁気センサ100の出力を用いることで支持部263a(シャフト264)がABのいずれにあるかを特定できる。 Using the output of the Hall element of the magnetic sensor 100, it is possible to determine whether the support portion 263a (or the shaft 264) is on the home side or the support portion 263a (or the shaft 264) is on the neutral side. Specifically, when the support portion 263a is on the home side, the distance between the magnetic sensor 100 on the home side and the gear 270 (magnet to be detected 268) is small, so that the output of the Hall element included in the magnetic sensor 100 on the home side is small. Becomes High. Therefore, when the output of the Hall element is High, the position of the support portion 263a (shaft 264) can be specified to be any of AB. At this time, further, by using the output of the magnetic sensor 100 on the home side, it is possible to specify which of the AB the support portion 263a (shaft 264) is located on.

一方、支持部263aがニュートラル側にあるときは、ホーム側の磁気センサ100と歯車270(検知対象磁石268)の間の距離大きくなるので、ホーム側の磁気センサ100が備えるホール素子の出力がLowになる。従って、ホーム側の磁気センサ100が備えるホール素子の出力がLoWの時は支持部263a(シャフト264)の位置を特定の位置はCDEのいずれかであると特定できる。この時更に、ニュートラル側の磁気センサ100の出力を用いることで支持部263a(シャフト264)がCDEのいずれにあるかを特定できる。 On the other hand, when the support portion 263a is on the neutral side, the distance between the magnetic sensor 100 on the home side and the gear 270 (magnet to be detected 268) becomes large, so that the output of the Hall element included in the magnetic sensor 100 on the home side is Low. become. Therefore, when the output of the Hall element included in the magnetic sensor 100 on the home side is LoW, the position of the support portion 263a (shaft 264) can be specified as one of the CDEs. At this time, further, by using the output of the magnetic sensor 100 on the neutral side, it is possible to specify which of the CDEs the support portion 263a (shaft 264) is located on.

更に、検出装置290は、ホーム側の磁気センサ100の出力とニュートラル側の磁気センサ100の出力と間には常に180度の差があるため、2つの出力の差異が180にあるか否かを監視することで、検出装置290に異常が無いかを監視することができる。これにより、検出装置290は高い信頼性を有する。 Further, in the detection device 290, since there is always a 180 degree difference between the output of the magnetic sensor 100 on the home side and the output of the magnetic sensor 100 on the neutral side, whether or not the difference between the two outputs is 180 or not. By monitoring, it is possible to monitor whether or not there is an abnormality in the detection device 290. As a result, the detection device 290 has high reliability.

図34Dは、本実施の形態の別の(位置)検出装置292の斜視図である。図34Eは、検出装置292の一部の上面図である。なお、図34Dでは説明に不要な構成を適宜省略して記載している。 FIG. 34D is a perspective view of another (position) detection device 292 of the present embodiment. FIG. 34E is a top view of a part of the detection device 292. In FIG. 34D, configurations unnecessary for the description are omitted as appropriate.

検出装置292は、ケース261、ガイド262、リンク機構263、シャフト264(シャフト264は、シフトレバーとも記載され得る)と、磁気センサ100と、を備える。 The detection device 292 includes a case 261, a guide 262, a link mechanism 263, a shaft 264 (the shaft 264 may also be described as a shift lever), and a magnetic sensor 100.

ケース261は、所定の形状のスリット266を有している。 The case 261 has a slit 266 having a predetermined shape.

スリット266は直線L261(直線L261は第1直線と記載され得る)、直線L262(直線L262は第2直線と記載され得る)に沿う部分を有する。直線L261、と直線L262は互いに並行である。図33ではスリット266はH型である。スリット266の内壁にはガイド262が設けられている。「ガイド」は「窪み」と表記され得る。 The slit 266 has a portion along a straight line L261 (the straight line L261 can be described as the first straight line) and a straight line L262 (the straight line L262 can be described as the second straight line). The straight line L261 and the straight line L262 are parallel to each other. In FIG. 33, the slit 266 is H-shaped. A guide 262 is provided on the inner wall of the slit 266. The "guide" can be described as a "dent".

シャフト264は、リンク機構263に連結される。ユーザーがシャフト264を操作することでリンク機構263(より正確にはリンク機構263を構成する部材の一部)がガイド262に沿って移動する。 The shaft 264 is connected to the link mechanism 263. When the user operates the shaft 264, the link mechanism 263 (more accurately, a part of the members constituting the link mechanism 263) moves along the guide 262.

リンク機構263は、支持部263aと、支持部263aと連動するシャフト272と、シャフト272に支持される検知対象磁石268と、を備える。 The link mechanism 263 includes a support portion 263a, a shaft 272 interlocking with the support portion 263a, and a detection target magnet 268 supported by the shaft 272.

支持部263aは、シャフト272に沿ってスリット266を移動可能に配置されている。別の表現では、支持部263aは、直線L262及び直線L261に沿って移動可能である。また、直線L262及び直線L261は、支持部263aの移動する軌跡と記載することもできる。また、このような、直線L262、直線L261、あるいは支持部263aの移動する軌跡のことを「検出レーン」(あるいは単に「レーン」と記載すること
もできる。「レーン」の記載を用いると、ケース261は、互いに平行な第1、第2検出レーンを有すると記載することができる。
The support portion 263a is arranged so that the slit 266 can be moved along the shaft 272. In other words, the support portion 263a is movable along the straight line L262 and the straight line L261. Further, the straight line L262 and the straight line L261 can also be described as the moving locus of the support portion 263a. Further, such a moving locus of the straight line L262, the straight line L261, or the support portion 263a can be described as a "detection lane" (or simply a "lane". Using the description of the "lane", a case 261 can be described as having first and second detection lanes parallel to each other.

シャフト272は、支持部263aのニュートラル側からホーム側への移動に連動して、図中の矢印A1の示す方向に移動する。この移動により、ホーム側の磁気センサ100の検知対象磁石268の間の距離、あるいは、ニュートラル側の磁気センサ100の検知対象磁石268の間の距離が変化する。 The shaft 272 moves in the direction indicated by the arrow A1 in the drawing in conjunction with the movement of the support portion 263a from the neutral side to the home side. Due to this movement, the distance between the detection target magnets 268 of the home side magnetic sensor 100 or the detection target magnet 268 of the neutral side magnetic sensor 100 changes.

また、検知対象磁石268は、シャフト272に連動して回転する。詳細には、シャフト272がクランク形状を有しているので、支持部263aのAB間の移動又は、支持部263aのED間の移動によりシャフト272が図中の矢印A2の方向に沿って移動する。このシャフト272の移動に連動して、検知対象磁石268が回転する。 Further, the detection target magnet 268 rotates in conjunction with the shaft 272. Specifically, since the shaft 272 has a crank shape, the shaft 272 moves along the direction of the arrow A2 in the drawing due to the movement of the support portion 263a between AB or the movement of the support portion 263a between EDs. .. The detection target magnet 268 rotates in conjunction with the movement of the shaft 272.

なお、検知対象磁石268の回転を磁気センサ100で検出する機構は、検知対象磁石が2つに離れているが、基本的な構成は図2Bの回転検出装置150bと同じである。検知対象磁石が離れた構成とすることで、ニュートラル側の磁気センサ100とホーム側の磁気センサ100の各々が検知対象磁石268の中心に配置することができる。これにより、検出装置292は高い検出精度を有する。 In the mechanism for detecting the rotation of the detection target magnet 268 with the magnetic sensor 100, the detection target magnets are separated into two, but the basic configuration is the same as that of the rotation detection device 150b of FIG. 2B. By configuring the detection target magnets to be separated from each other, each of the neutral side magnetic sensor 100 and the home side magnetic sensor 100 can be arranged at the center of the detection target magnet 268. As a result, the detection device 292 has high detection accuracy.

検出装置292が備える磁気センサ100の出力は表1に示したものと同じであるので、検出装置290と同様にして磁気センサ100の出力から支持部263a(シャフト264)の位置を特定できる。 Since the output of the magnetic sensor 100 included in the detection device 292 is the same as that shown in Table 1, the position of the support portion 263a (shaft 264) can be specified from the output of the magnetic sensor 100 in the same manner as in the detection device 290.

図34Fは、本実施の形態の別の(位置)検出装置296の斜視図である。図34Gは、検出装置296の一部の上面図である。なお、図34Fでは説明に不要な構成を適宜省略して記載している。 FIG. 34F is a perspective view of another (position) detection device 296 of the present embodiment. FIG. 34G is a top view of a part of the detection device 296. In FIG. 34F, configurations unnecessary for explanation are omitted as appropriate.

検出装置296は、ケース261、ガイド262、リンク機構263、シャフト264(シャフト264は、シフトレバーとも記載され得る)と、磁気センサ100と、を備える。 The detection device 296 includes a case 261, a guide 262, a link mechanism 263, a shaft 264 (the shaft 264 may also be described as a shift lever), and a magnetic sensor 100.

ケース261は、所定の形状のスリット266を有している。 The case 261 has a slit 266 having a predetermined shape.

スリット266は直線L261(直線L261は第1直線と記載され得る)、直線L262(直線L262は第2直線と記載され得る)に沿う部分を有する。直線L261、と直線L262は互いに並行である。図33ではスリット266はH型である。スリット266の内壁にはガイド262が設けられている。「ガイド」は「窪み」と表記され得る。 The slit 266 has a portion along a straight line L261 (the straight line L261 can be described as the first straight line) and a straight line L262 (the straight line L262 can be described as the second straight line). The straight line L261 and the straight line L262 are parallel to each other. In FIG. 33, the slit 266 is H-shaped. A guide 262 is provided on the inner wall of the slit 266. The "guide" can be described as a "dent".

シャフト264は、リンク機構263に連結される。ユーザーがシャフト234を操作することでリンク機構263(より正確にはリンク機構263を構成する部材の一部)がガイド262に沿って移動する。 The shaft 264 is connected to the link mechanism 263. When the user operates the shaft 234, the link mechanism 263 (more accurately, a part of the members constituting the link mechanism 263) moves along the guide 262.

リンク機構263は、支持部263aと、支持部263aと連動するシャフト272と、シャフト272に支持される検知対象磁石268と、を備える。 The link mechanism 263 includes a support portion 263a, a shaft 272 interlocking with the support portion 263a, and a detection target magnet 268 supported by the shaft 272.

支持部263aは、シャフト272に沿ってスリット266を移動可能に配置されている。別の表現では、支持部263aは、直線L262及び直線L261に沿って移動可能である。また、直線L262及び直線L261は、支持部263aの移動する軌跡と記載することもできる。また、このような、直線L262、直線L261、あるいは支持部263aの移動する軌跡のことを「検出レーン」(あるいは単に「レーン」と記載すること
もできる。「レーン」の記載を用いると、ケース261は、互いに平行な第1、第2検出レーンを有すると記載することができる。
The support portion 263a is arranged so that the slit 266 can be moved along the shaft 272. In other words, the support portion 263a is movable along the straight line L262 and the straight line L261. Further, the straight line L262 and the straight line L261 can also be described as the moving locus of the support portion 263a. Further, such a moving locus of the straight line L262, the straight line L261, or the support portion 263a can be described as a "detection lane" (or simply a "lane". Using the description of the "lane", a case 261 can be described as having first and second detection lanes parallel to each other.

シャフト272は、支持部263aのニュートラル側からホーム側への移動に連動して、図中の矢印A1の示す方向に移動する。この移動により、ホーム側の磁気センサ100の検知対象磁石268の間の距離、あるいは、ニュートラル側の磁気センサ100の検知対象磁石268の間の距離が変化する。 The shaft 272 moves in the direction indicated by the arrow A1 in the drawing in conjunction with the movement of the support portion 263a from the neutral side to the home side. Due to this movement, the distance between the detection target magnets 268 of the home side magnetic sensor 100 or the detection target magnet 268 of the neutral side magnetic sensor 100 changes.

また、検知対象磁石268は、シャフト272に連動して回転する。詳細には、シャフト272がクランク形状を有しているので、支持部263aのAB間の移動又は、支持部263aのED間の移動によりシャフト272が図中の矢印A2の方向に沿って回転する。このシャフト272の移動に連動して、検知対象磁石268が回転する。 Further, the detection target magnet 268 rotates in conjunction with the shaft 272. Specifically, since the shaft 272 has a crank shape, the shaft 272 rotates along the direction of the arrow A2 in the drawing due to the movement of the support portion 263a between AB or the movement of the support portion 263a between EDs. .. The detection target magnet 268 rotates in conjunction with the movement of the shaft 272.

検出装置292が備える磁気センサ100の出力は表1に示したものと同じであるので、検出装置290と同様にして磁気センサ100の出力から支持部263a(シャフト264)の位置を特定できる。更に、検出装置296は、ホーム側の磁気センサ100とニュートラル側の磁気センサ100が基板274を介して反対に備えられているため、検知対象磁石268が1個のみで2つの磁気センサが検知できるため、検出装置として小型のものを提供することができる。加えて、磁気センサ出力との間には常に180度の差があるため、2つの出力の差異が180にあるか否かを監視することで、検出装置290に異常が無いかを監視することができる。これにより、検出装置290は高い信頼性を有する。 Since the output of the magnetic sensor 100 included in the detection device 292 is the same as that shown in Table 1, the position of the support portion 263a (shaft 264) can be specified from the output of the magnetic sensor 100 in the same manner as in the detection device 290. Further, since the detection device 296 is provided with the magnetic sensor 100 on the home side and the magnetic sensor 100 on the neutral side oppositely via the substrate 274, two magnetic sensors can be detected with only one magnet to be detected 268. Therefore, a small detection device can be provided. In addition, since there is always a 180 degree difference from the magnetic sensor output, it is necessary to monitor whether or not there is an abnormality in the detection device 290 by monitoring whether or not the difference between the two outputs is 180. Can be done. As a result, the detection device 290 has high reliability.

ところで、図10、図11などで磁気センサの正面図を説明したが、ダイパッド130と、検出回路10a、10bと、磁気抵抗素子121、122の接続構造を図35から図40で詳細に説明する。 By the way, although the front view of the magnetic sensor has been described with reference to FIGS. 10 and 11, the connection structure of the die pad 130, the detection circuits 10a and 10b, and the magnetoresistive elements 121 and 122 will be described in detail with reference to FIGS. 35 to 40. ..

図中、厚みT1は、第1樹脂351の厚みである。厚みT2は、検出回路10a、10bの厚みである。厚みT3は、ダイパッド130と検出回路10a、10bとの間における第2樹脂352の厚みである。厚みT4は、磁気抵抗素子121、122の厚みである。厚みT5は、磁気抵抗素子と第3樹脂353との間における第2樹脂352の厚みである。厚みT6は、第3樹脂353と封止樹脂138の間における第3樹脂353の厚みである。 In the figure, the thickness T1 is the thickness of the first resin 351. The thickness T2 is the thickness of the detection circuits 10a and 10b. The thickness T3 is the thickness of the second resin 352 between the die pad 130 and the detection circuits 10a and 10b. The thickness T4 is the thickness of the magnetoresistive elements 121 and 122. The thickness T5 is the thickness of the second resin 352 between the magnetoresistive element and the third resin 353. The thickness T6 is the thickness of the third resin 353 between the third resin 353 and the sealing resin 138.

図35は、本実施の形態の別の磁気センサ100gの正面図である。 FIG. 35 is a front view of another magnetic sensor 100 g of the present embodiment.

磁気センサ100gは、ダイパッド130と、検出回路10a、10bと、磁気抵抗素子121、122と、リード132a、132bと、ワイヤ134、134bと、封止樹脂138と、第1樹脂351と、第2樹脂352と、第3樹脂353と、を備える。 The magnetic sensor 100g includes a die pad 130, detection circuits 10a and 10b, magnetoresistive elements 121 and 122, leads 132a and 132b, wires 134 and 134b, a sealing resin 138, a first resin 351 and a second. A resin 352 and a third resin 353 are provided.

第1樹脂351は、ダイパッド130と、検出回路10a、10bとの間を接続する材料である。詳細には、第1樹脂351はエポキシ材料からなるダイボンド材である。ここで、第1樹脂351の弾性率は8GPaとしている。 The first resin 351 is a material that connects the die pad 130 and the detection circuits 10a and 10b. Specifically, the first resin 351 is a die-bonding material made of an epoxy material. Here, the elastic modulus of the first resin 351 is set to 8 GPa.

第2樹脂352は、検出回路10a、10bと磁気抵抗素子121、122との間を接続する材料である。詳細には、第2樹脂352はシリコン系の材料からなるダイボンド材である。ここで、第2樹脂352の弾性率は5MPaとしている。 The second resin 352 is a material that connects the detection circuits 10a and 10b and the magnetoresistive elements 121 and 122. Specifically, the second resin 352 is a die-bonding material made of a silicon-based material. Here, the elastic modulus of the second resin 352 is set to 5 MPa.

第3樹脂353は、磁気抵抗素子121、122と封止樹脂138との間を接続する材料である。詳細には、第3樹脂353はチップコート材である。ここで、第3樹脂353
の弾性率は20MPaとしている。
The third resin 353 is a material that connects the magnetoresistive elements 121 and 122 and the sealing resin 138. Specifically, the third resin 353 is a chip coating material. Here, the third resin 353
The elastic modulus of is 20 MPa.

第2樹脂352の弾性率が第1樹脂351の弾性率よりも小さい。第3樹脂353の弾性率が第2樹脂352の弾性率よりも大きい。 The elastic modulus of the second resin 352 is smaller than the elastic modulus of the first resin 351. The elastic modulus of the third resin 353 is larger than the elastic modulus of the second resin 352.

厚みT3が厚みT1より大きい。厚みT3が厚みT5より大きい。厚みT6は厚みT5より大きい。 The thickness T3 is larger than the thickness T1. The thickness T3 is larger than the thickness T5. The thickness T6 is larger than the thickness T5.

第2樹脂352は磁気抵抗素子121、122を覆う。第2樹脂352の端部E1は磁気抵抗素子122より外側で検出回路10bの上面に接する。 The second resin 352 covers the magnetoresistive elements 121 and 122. The end portion E1 of the second resin 352 is in contact with the upper surface of the detection circuit 10b outside the magnetoresistive element 122.

第3樹脂353は第2樹脂352を覆う。第3樹脂353の端部E2は検出回路10bの側面に接する。 The third resin 353 covers the second resin 352. The end portion E2 of the third resin 353 is in contact with the side surface of the detection circuit 10b.

図36は、本実施の形態の別の磁気センサ100hの正面図である。以下、図35の磁気センサ100gとの違いを中心に説明する。 FIG. 36 is a front view of another magnetic sensor 100h according to the present embodiment. Hereinafter, the difference from the magnetic sensor 100 g of FIG. 35 will be mainly described.

磁気センサ100hは、ダイパッド130と、検出回路10a、10bと、磁気抵抗素子121、122と、リード132a、132bと、ワイヤ134、134bと、封止樹脂138と、第1樹脂351と、第2樹脂352と、第3樹脂353と、を備える。図35の磁気センサ100gとの違いを中心に説明する。 The magnetic sensor 100h includes a die pad 130, detection circuits 10a and 10b, magnetoresistive elements 121 and 122, leads 132a and 132b, wires 134 and 134b, a sealing resin 138, a first resin 351 and a second. A resin 352 and a third resin 353 are provided. The difference from the magnetic sensor 100 g of FIG. 35 will be mainly described.

第2樹脂352は磁気抵抗素子121、122の下面と一部を覆う。第2樹脂352の端部E3、端部E4は磁気抵抗素子122の側面に接する。 The second resin 352 covers the lower surfaces and a part of the magnetoresistive elements 121 and 122. The end portion E3 and the end portion E4 of the second resin 352 are in contact with the side surface of the magnetoresistive element 122.

図37は、本実施の形態の別の磁気センサ100iの正面図である。以下、図35の磁気センサ100gとの違いを中心に説明する。 FIG. 37 is a front view of another magnetic sensor 100i according to the present embodiment. Hereinafter, the difference from the magnetic sensor 100 g of FIG. 35 will be mainly described.

磁気センサ100iは、ダイパッド130と、検出回路10a、10bと、磁気抵抗素子121、122と、リード132a、132bと、ワイヤ134、134bと、封止樹脂138と、第1樹脂351と、第2樹脂352と、第3樹脂353と、を備える。 The magnetic sensor 100i includes a die pad 130, detection circuits 10a and 10b, magnetoresistive elements 121 and 122, leads 132a and 132b, wires 134 and 134b, a sealing resin 138, a first resin 351 and a second. A resin 352 and a third resin 353 are provided.

第2樹脂352は磁気抵抗素子121、122の下面を覆う。第2樹脂352の端部E3、端部E4は磁気抵抗素子122の側面に接する。 The second resin 352 covers the lower surfaces of the magnetoresistive elements 121 and 122. The end portion E3 and the end portion E4 of the second resin 352 are in contact with the side surface of the magnetoresistive element 122.

図38は、本実施の形態の別の磁気センサ100jの正面図である。磁気抵抗素子121、122の中と検出回路10a、10bの中心とが一致する点で図35の磁気センサ100gと異なっている。 FIG. 38 is a front view of another magnetic sensor 100j according to the present embodiment. It differs from the magnetic sensor 100g in FIG. 35 in that the insides of the magnetoresistive elements 121 and 122 coincide with the centers of the detection circuits 10a and 10b.

図39は、本実施の形態の別の磁気センサ100kの正面図である。磁気抵抗素子121、122の中と検出回路10a、10bの中心とが一致する点で図35の磁気センサ100gと異なっている。 FIG. 39 is a front view of another magnetic sensor 100k according to the present embodiment. It differs from the magnetic sensor 100g in FIG. 35 in that the insides of the magnetoresistive elements 121 and 122 coincide with the centers of the detection circuits 10a and 10b.

図40は、本実施の形態の別の磁気センサ100lの正面図である。磁気抵抗素子121、122の中と検出回路10a、10bの中心とが一致する点で図35の磁気センサ100gと異なっている。 FIG. 40 is a front view of another magnetic sensor 100l according to the present embodiment. It differs from the magnetic sensor 100g in FIG. 35 in that the insides of the magnetoresistive elements 121 and 122 coincide with the centers of the detection circuits 10a and 10b.

図35から図40のような構成とすることにより磁気センサ組立時に磁気抵抗素子へ加わる応力を緩和する効果と磁気センサを半田実装等により搭載した際および搭載後の外部応力が加えられた際にも磁気抵抗素子へ伝わる応力を緩和することが可能となる。また、
磁気抵抗素子へ外部から水分が侵入することを抑止ことができ磁気センサの耐久性を高める効果もある。さらに、外部振動に対して磁気抵抗素子への防振効果も得られる。
The configuration shown in FIGS. 35 to 40 has the effect of relaxing the stress applied to the magnetoresistive element during assembly of the magnetic sensor, and when the magnetic sensor is mounted by solder mounting or when an external stress is applied after mounting. It is also possible to relax the stress transmitted to the magnetoresistive element. Also,
Moisture can be prevented from entering the magnetoresistive element from the outside, which also has the effect of increasing the durability of the magnetic sensor. Further, a vibration isolating effect on the magnetoresistive element can be obtained against external vibration.

なお、上記実施例では磁気抵抗素子の応力緩和構成としているが、検出回路と磁気抵抗素子を入れ替えて検出回路の応力緩和構成としても良い。また、本実施例では樹脂材料毎の弾性率にて応力緩和構成を示したが樹脂材料毎の熱伝導率を適正に構成し磁気センサの内部発熱を外部へ伝達させる構成とすることも可能である。 Although the stress relaxation configuration of the magnetoresistive element is used in the above embodiment, the stress relaxation configuration of the detection circuit may be obtained by exchanging the detection circuit and the magnetoresistive element. Further, in this embodiment, the stress relaxation configuration is shown by the elastic modulus of each resin material, but it is also possible to appropriately configure the thermal conductivity of each resin material and transmit the internal heat generation of the magnetic sensor to the outside. is there.

本発明の位置検出装置は、高精度、あるいは高信頼性を有するので、例えば、車の舵角検出等に用いる磁気センサとして有用である。 Since the position detection device of the present invention has high accuracy or high reliability, it is useful as a magnetic sensor used for, for example, detecting the steering angle of a vehicle.

10、10a、10b 検出回路
12 磁気抵抗素子
12a 正弦第1磁気抵抗
12b 正弦第2磁気抵抗
12c 正弦第3磁気抵抗
12d 正弦第4磁気抵抗
12e 余弦第1磁気抵抗
12f 余弦第2磁気抵抗
12g 余弦第3磁気抵抗
12h 余弦第4磁気抵抗
12i 第1磁気抵抗群
12j 第2磁気抵抗群
14a 第1増幅器
14b 第2増幅器
14c 第3増幅器
14d 第4増幅器
15 オフセット調整回路
16a 第1差動増幅器
16b 第2差動増幅器
17 ゲイン調整回路
18a 第1AD変換器
18b 第2AD変換器
40a 第1ホール素子
40b 第2ホール素子
42a 第1増幅器
42b 第2増幅器
44a 第1コンパレーター
44b 第2コンパレーター
60a 第3レギュレータ
60b 第1レギュレータ
60c 第2レギュレータ
70 演算回路
70a 角度検出回路
70b 回転数検出回路
70c オフセット温度特性補正回路
70d ゲイン温度特性補正回路
70e 自動補正回路
80a 第1オシレータ
80b 第2オシレータ
80c メモリ
80d 温度センサ
80e インタラプトジェネレータ
90 診断回路A
91 診断回路B
100、100a、100b、100d、100e、100g、100h、100i、100j、100k、100l、100m 磁気センサ
100a1 配線
100a2 配線
100a3 配線
100a4 配線
100b1 配線
100b2 配線
100b3 配線
100b4 配線
121、122、123、124 磁気抵抗素子
121a、122a 第1磁気抵抗群
121b、122b 第2磁気抵抗群
126a 第1電極群
126b 第2電極群
127a 第3電極群
127b 第4電極群
130、130a、130b ダイパッド
132、132a、132b リード
134、134b ワイヤ
136 部分
138 封止樹脂
142 検知対象磁石
142a 第1面
142b 第2面
144 回転軸
146 軸受け
150、150b 回転検出装置
152 ステアリングホイール
154 操舵トルク
156 トルクセンサ
158 モータ
160 ECU
181 シリコン基板
183 第1保護層
184 第2保護層
185 MR層
187 Ti層
189 配線層
201a 第1基板
201b 第2基板
201b1 第1部分
201b2 第2部分
201c 第3基板
201c1 第1部分
201c2 第2部分
201d 第4基板
201d1 第1部分
201d2 第2部分
203 電極
230、260、290、292、296 検出装置
231 ケース
232 ガイド
233 検知対象磁石
234 シャフト
236 スリット
251 連結部
261 ケース
262 ガイド
263 リンク機構
263a 支持部
263b 第1可動体
263c ベルト
263d 第2可動体
264 シャフト
266 スリット
268 検知対象磁石
270 歯車
272 シャフト
274 基板
281 支持部
291 タイバー
321 第1面
323 第2面
325 第3面
327 第4面
351 第1樹脂
352 第2樹脂
353 第3樹脂
10, 10a, 10b Detection circuit 12 Magnetic resistance element 12a Sine 1st magnetic resistance 12b Sine 2nd magnetic resistance 12c Sine 3rd magnetic resistance 12d Sine 4th magnetic resistance 12e Cosine 1st magnetic resistance 12f Cosine 2nd magnetic resistance 12g Cosine 1st 3 Magnetic resistance 12h Cosine 4th magnetic resistance 12i 1st magnetic resistance group 12j 2nd magnetic resistance group 14a 1st amplifier 14b 2nd amplifier 14c 3rd amplifier 14d 4th amplifier 15 Offset adjustment circuit 16a 1st differential amplifier 16b 2nd Differential amplifier 17 Gain adjustment circuit 18a 1st AD converter 18b 2nd AD converter 40a 1st Hall element 40b 2nd Hall element 42a 1st amplifier 42b 2nd amplifier 44a 1st comparator 44b 2nd comparator 60a 3rd regulator 60b 1st regulator 60c 2nd regulator 70 Calculation circuit 70a Angle detection circuit 70b Rotation speed detection circuit 70c Offset temperature characteristic correction circuit 70d Gain temperature characteristic correction circuit 70e Automatic correction circuit 80a 1st oscillator 80b 2nd oscillator 80c Memory 80d Temperature sensor 80e Interrupt Generator 90 Diagnostic circuit A
91 Diagnostic circuit B
100, 100a, 100b, 100d, 100e, 100g, 100h, 100i, 100j, 100k, 100l, 100m Magnetic sensor 100a1 wiring 100a2 wiring 100a3 wiring 100a4 wiring 100b1 wiring 100b2 wiring 100b3 wiring 100b4 wiring 121, 122, 123, 124 Elements 121a, 122a 1st magnetic resistance group 121b, 122b 2nd magnetic resistance group 126a 1st electrode group 126b 2nd electrode group 127a 3rd electrode group 127b 4th electrode group 130, 130a, 130b Die pad 132, 132a, 132b Lead 134 , 134b Wire 136 Part 138 Encapsulating resin 142 Detection target magnet 142a 1st surface 142b 2nd surface 144 Rotation shaft 146 Bearing 150, 150b Rotation detection device 152 Steering wheel 154 Steering torque 156 Torque sensor 158 Motor 160 ECU
181 Silicon board 183 1st protective layer 184 2nd protective layer 185 MR layer 187 Ti layer 189 Wiring layer 201a 1st board 201b 2nd board 201b1 1st part 201b2 2nd part 201c 3rd board 201c1 1st part 201c2 2nd part 201d 4th board 201d1 1st part 201d2 2nd part 203 Electrode 230, 260, 290, 292, 296 Detection device 231 Case 232 Guide 233 Detection target magnet 234 Shaft 236 Slit 251 Connection part 261 Case 262 Guide 263 Link mechanism 263a Support part 263b 1st movable body 263c Belt 263d 2nd movable body 264 Shaft 266 Slit 268 Detection target magnet 270 Gear 272 Shaft 274 Board 281 Support part 291 Tieber 321 1st surface 323 2nd surface 325 3rd surface 327 4th surface 351 1st Resin 352 2nd resin 353 3rd resin

Claims (12)

基板に設けた第1から第16磁気抵抗素子と、
前記第1から第16磁気抵抗素子から信号が入力される検出回路と、を備え、
前記第1から第16磁気抵抗素子は、第1円と、前記第1の円と中心が一致し前記第1円より大きな第2円との間において、前記第2の円を8等分した領域に互いに重ねて配置す磁気センサ。
The 1st to 16th magnetoresistive elements provided on the substrate and
A detection circuit in which a signal is input from the first to sixteenth magnetoresistive elements is provided.
The first to sixteenth magnetoresistive elements divide the second circle into eight equal parts between the first circle and the second circle whose center coincides with the first circle and is larger than the first circle. Magnetic sensors placed on top of each other in the area.
前記第1から第16磁気抵抗素子は折り返し構造を有し、一方の磁気抵抗素子が有する凸凹部が他方の磁気抵抗素子が有する凹部に入り込んでいる請求項1の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1, wherein the first to sixteenth magnetoresistive elements have a folded structure, and the unevenness of one magnetoresistive element is inserted into the concave portion of the other magnetoresistive element. 前記第1から第16磁気抵抗素子は、
2つの正弦波信号と2つの余弦波信号を出力する請求項1の磁気センサ。
The 1st to 16th magnetoresistive elements are
The magnetic sensor according to claim 1, which outputs two sine wave signals and two cosine wave signals.
前記第1から第16磁気抵抗素子から信号が入力される第1検出回路及び第2検出回路とを有し、
前記第1検出回路は、前記2つの正弦波信号のうちの一方と前記2つの余弦波信号のうちの一方とから第1角度信号を出力し、
前記第2検出回路は、前記2つの正弦波信号のうちの他方と前記2つの余弦波信号のうちの他方とから第2角度信号を出力する請求項3の磁気センサ。
It has a first detection circuit and a second detection circuit in which signals are input from the first to 16th magnetoresistive elements.
The first detection circuit outputs a first angle signal from one of the two sine wave signals and one of the two cosine wave signals.
The magnetic sensor according to claim 3, wherein the second detection circuit outputs a second angle signal from the other of the two sine wave signals and the other of the two cosine wave signals.
前記基板は前記第1検出回路と前記第2検出回路との上に配置される請求項1の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1, wherein the substrate is arranged on the first detection circuit and the second detection circuit. 前記第1磁気抵抗素子から第16磁気抵抗素子はニッケルと鉄を含む請求項1の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 1, wherein the first to sixteen magnetoresistive elements contain nickel and iron. 互いに直交するX軸、Y軸により構成されるXY平面を主面とする基板と、
前記基板に設けた第1から第16磁気抵抗素子と、
前記第1から第16磁気抵抗素子から信号が入力される検出回路と、を備え、
前記第1から第16磁気抵抗素子は、
第1円と、前記第1の円と中心が一致し前記第1円より大きな第2円との間において、前記中心を通り前記X軸に対して傾き45n°(ここでnは0、1または2)の直線に対して、線対称に配置される組を有する磁気センサ。
A substrate whose main surface is an XY plane composed of X-axis and Y-axis that are orthogonal to each other,
The 1st to 16th magnetoresistive elements provided on the substrate and
A detection circuit in which a signal is input from the first to sixteenth magnetoresistive elements is provided.
The 1st to 16th magnetoresistive elements are
Between the first circle and the second circle whose center coincides with the first circle and is larger than the first circle, the inclination is 45 n ° with respect to the X axis through the center (where n is 0, 1). Or a magnetic sensor having a set arranged line-symmetrically with respect to the straight line of 2).
前記第1から第16磁気抵抗素子は折り返し構造を有し、一方の磁気抵抗素子が有する凸凹部が他方の磁気抵抗素子が有する凹部に入り込んでいる請求項7の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 7, wherein the first to sixteenth magnetoresistive elements have a folded structure, and the unevenness of one magnetoresistive element is inserted into the concave portion of the other magnetoresistive element. 前記第1から第16磁気抵抗素子は、
2つの正弦波信号と2つの余弦波信号を出力する請求項7の磁気センサ。
The 1st to 16th magnetoresistive elements are
The magnetic sensor according to claim 7, which outputs two sine wave signals and two cosine wave signals.
前記第1から第16磁気抵抗素子から信号が入力される第1検出回路及び第2検出回路とを有し、
前記第1検出回路は、前記2つの正弦波信号のうちの一方と前記2つの余弦波信号のうちの一方とから第1角度信号を出力し、
前記第2検出回路は、前記2つの正弦波信号のうちの他方と前記2つの余弦波信号のうちの他方とから第2角度信号を出力する請求項9の磁気センサ。
It has a first detection circuit and a second detection circuit in which signals are input from the first to 16th magnetoresistive elements.
The first detection circuit outputs a first angle signal from one of the two sine wave signals and one of the two cosine wave signals.
The magnetic sensor according to claim 9, wherein the second detection circuit outputs a second angle signal from the other of the two sine wave signals and the other of the two cosine wave signals.
前記基板は前記第1検出回路と前記第2検出回路との上に配置される請求項7の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 7, wherein the substrate is arranged on the first detection circuit and the second detection circuit. 前記第1磁気抵抗素子から第16磁気抵抗素子はニッケルと鉄を含む請求項7の磁気センサ。 The magnetic sensor according to claim 7, wherein the first to sixteen magnetoresistive elements contain nickel and iron.
JP2018003923A 2018-01-15 2018-01-15 Magnetic sensor Pending JP2021055999A (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018003923A JP2021055999A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Magnetic sensor
PCT/JP2019/000446 WO2019139063A1 (en) 2018-01-15 2019-01-10 Magnetic sensor module

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2018003923A JP2021055999A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Magnetic sensor

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2021055999A true JP2021055999A (en) 2021-04-08

Family

ID=67219335

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2018003923A Pending JP2021055999A (en) 2018-01-15 2018-01-15 Magnetic sensor

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2021055999A (en)
WO (1) WO2019139063A1 (en)

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AU2003250275B2 (en) * 2002-07-26 2008-01-31 Robert Bosch Gmbh GMR sensor element and use thereof
JP2005300216A (en) * 2004-04-07 2005-10-27 Nippon Soken Inc Rotation angle detecting device and manufacturing method of rotation angle detecting device
JP5128403B2 (en) * 2008-07-25 2013-01-23 株式会社東海理化電機製作所 4-axis magnetic sensor
JP2011038855A (en) * 2009-08-07 2011-02-24 Tdk Corp Magnetic sensor
JP5822185B2 (en) * 2014-01-20 2015-11-24 Tdk株式会社 Rotating magnetic field sensor and angle determination method using the same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2019139063A1 (en) 2019-07-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2018151180A (en) Shift position detecting apparatus
JP7178560B2 (en) magnetic sensor
US10759276B2 (en) Magnetic sensor and detection device using same
JP6561330B2 (en) Rotation detection device and correction method thereof
US9891074B2 (en) Sensor system with a three half-bridge configuration
US7808234B2 (en) Rotational angle detection device with a rotating magnet and a four-pole auxiiliary magnet
JP5105200B2 (en) Angle detection apparatus and angle detection method
JP6359079B2 (en) Hall sensor insensitive to external magnetic field
US7489127B2 (en) Measuring system for contactless detection of a rotary angle, with a magnetic-field-sensitive element disposed in a recess of the magnet
WO2008056792A1 (en) Rotation angle determining apparatus
JP6741913B2 (en) Magnetic sensor Rotation detector using this
JP4947250B2 (en) Angle detector
JP5187538B2 (en) Magnetic sensor
WO2008056793A1 (en) Rotation angle determining apparatus
JP7178540B2 (en) magnetic sensor
JP2021055999A (en) Magnetic sensor
JP2018146483A (en) Magnetic sensor
JP2018115890A (en) Shift position detection device
JP2018146315A (en) Rotation detector
JP4230249B2 (en) Throttle opening detector
JP2000337920A (en) Magnetic sensor
JP2022090180A (en) Magnetic sensor

Legal Events

Date Code Title Description
RD01 Notification of change of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7421

Effective date: 20190123