JP2862466B2 - 磁気抵抗素子 - Google Patents

磁気抵抗素子

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JP2862466B2
JP2862466B2 JP5239196A JP23919693A JP2862466B2 JP 2862466 B2 JP2862466 B2 JP 2862466B2 JP 5239196 A JP5239196 A JP 5239196A JP 23919693 A JP23919693 A JP 23919693A JP 2862466 B2 JP2862466 B2 JP 2862466B2
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浩 川手
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Sankyo Seiki Manufacturing Co Ltd
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気抵抗素子に関す
る。
【0002】
【従来の技術】 磁界の変化に応じてその抵抗値が変化
する磁気抵抗素子(MR素子)が知られている。この磁
気抵抗素子の構成を示したのが、図4、図5であり、そ
の等価回路を示したのが、図6である。磁気抵抗素子
は、図4、図5に示されるように、絶縁基板2上に、磁
界の強さによりその電気抵抗が変化する磁気抵抗パター
ンRR〜RR及びこれらを接続する配線パターンr
rからなる。上記磁気抵抗パターンRRとRR、R
とRRはそれぞれ直列に接続され、この直列接続
された磁気抵抗パターンの各組はさらに並列接続されて
いる。この並列接続された磁気抵抗パターンの一方の端
部には電源端子Vccが、他方の端部にはグランド端子
GNDがそれぞれ接続されており、磁気抵抗パターンR
とRR、RRとRRの各接続点には出力端子
01,V02がそれぞれ接続されている。
【0003】ここで、磁気抵抗パターンRR1 〜RR4
の各抵抗値をそれぞれR1 〜R4 、電源端子Vccと出力
端子V01との間の配線パターンの抵抗値をr1 、電源端
子Vccと出力端子V02との間の配線パターンの抵抗値を
2 、グランド端子GNDと出力端子V01との間の配線
パターンの抵抗値をr3 、グランド端子GNDと出力端
子V02との間の配線パターンの抵抗値をr4 とすると、 R1 =R2 =R3 =R41 =r3 ,r2 =r4 となっており、従って、出力端
子V01,V02からは中点電位Vcc/2がそれぞれ得られ
るようになっており、オフセット電圧V01−V02=0と
なる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図5に示さ
れるような、感磁部1のその中線Cに対して磁気抵抗パ
ターンRR1 とRR3 、RR2 とRR4 がそれぞれ線対
称になっている磁気抵抗素子にあっては、特に問題はな
いが、図4(a),(b)に示されるような、感磁部1
の中線Cに対して磁気抵抗パターンRR1 とRR3 、R
2 とRR4 がそれぞれ非線対称になっている磁気抵抗
素子にあっては、以下の問題点がある。
【0005】すなわち、図4に示されるような磁気抵抗
素子に電圧を印加すると、図7に示されるように、通電
による発熱で、磁気抵抗パターンRR2 ,RR3 の温度
の方が磁気抵抗パターンRR1 ,RR4 の温度より高く
なる、すなわち抵抗値R2 ,R3 の方がR1 ,R4 より
高くなるので、中点電位V01は、図8に示されるよう
に、プラス側に、V02はマイナス側にそれぞれ変位する
ことになり、従ってその使用時においては、所定値(変
位0)から大きくずれてしまうという問題があった。
【0006】そこで、上記問題点を解決すべく、例えば
特開平3−296616号公報記載の磁気抵抗素子にお
いては、ダミー抵抗を設けるようにしているが、消費電
力が増加してしまうという問題がある。
【0007】また、特公平4−75674号公報記載の
磁気抵抗素子においては、磁気抵抗パターン及び配線パ
ターン上に、熱伝導性の良好な非磁性金属膜を被膜させ
るようにして上記問題点に対処するようにしているが、
被膜工程等が増えるので、高コストになるという問題が
ある。
【0008】そこで本発明は、消費電力や工程を増やす
ことなく、所定の中点電位が検出される磁気抵抗素子を
提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】本発明の磁気抵抗素子は
上記目的を達成するために、電源端子と、グランド端子
と、前記電源端子と前記グランド端子間に直列に接続さ
れて感磁部を構成する第1及び第2の磁気抵抗パターン
と、この第1及び第2の磁気抵抗パターンの接続点に接
続された出力端子と、これら端子、磁気抵抗パターンを
接続する配線パターンと、を絶縁基板上に備え、前記感
磁部の中線に対して前記第1及び第2の磁気抵抗パター
ンが非線対称に配設された磁気抵抗素子であって、前記
配線パターンの抵抗値を、第1の磁気抵抗パターン側と
第2の磁気抵抗パターン側とで異ならせることにより、
電圧印加時における前記電源端子と前記出力端子間の抵
抗値と、前記グランド端子と前記出力端子間の抵抗値と
を等しくしたことを特徴としている。
【0010】
【作用】このような手段における磁気抵抗素子によれ
ば、配線パターンの抵抗値を、第1の磁気抵抗パターン
側と第2の磁気抵抗パターン側とで異ならせて、発熱の
ない仮想状態における中点電位を、例えば発熱による変
位方向とは逆方向側に予め設定しておけば、電圧印加時
における電源端子と出力端子間の抵抗値と、グランド端
子と出力端子間の抵抗値とを等しくでき、所定の中点電
位が得られる。
【0011】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の一実施例を示す磁気抵抗素子の構
成を従来技術と比較して表した磁気抵抗素子の平面図で
あって、図1(a)は図4(a)に示される従来技術の
構成を、図1(b)は本実施例の構成をそれぞれ示した
ものである。そして、従来技術で説明したのと同一なも
のに対しては同一符号を付してあり、ここでの説明は省
略する。この実施例の磁気抵抗素子が従来技術のそれと
違う点は、配線パターンの抵抗値の関係を、以下のよう
にした点である(感磁部1の形状は従来のままとす
る)。 r1 >r34 >r2 (従来技術においては、r1 =r3 ,r4
2 ) すなわち、r1 =r3 +Δr r4 =r2 +Δr
【0012】上記関係式は、図4(a)に示される従来
技術の配線パターンrrの形状を、図1(b)に示され
る配線パターンrr1 の形状に変えることにより達成さ
れている。すなわち、具体的に述べれば、例えば配線パ
ターンrra の部分を細くして配線パターンrra ’と
し、配線パターンrrb の部分を太くして配線パターン
rrb ’とし、配線パターンrrc の部分を太くしてr
c ’とし、配線パターンrrd の部分を細くして配線
パターンrrd ’とすることにより達成されている。
【0013】ここで、電圧を印加した使用時(発熱時)
の磁気抵抗パターンRR1 〜RR4の各抵抗値をそれぞ
れR1 ’〜R4 ’(使用前はR1 〜R4 )とすると、 R1 ’=R1 +Δr’ R3 ’=R3 +Δr’+Δr R4 ’=R4 +Δr’ R2 ’=R2 +Δr’+Δr
【0014】中点電位V01,V02は、 V01=Vcc(R3 ’+ r3 )/(R3 ’+r3 +R1 ’+r1 ) =Vcc(R3 +Δr’+Δr+r3 )/2(R3 +Δr’+Δr+r3 ) =Vcc/2 V02=Vcc(R4 ’+r4 )/(R4 ’+r4 +R2 ’+r2 ) =Vcc(R2 +Δr’+Δr+r2 )/2(R2 +Δr’+Δr+r2 ) =Vcc/2 となり、V01=V02となる。従って、オフセット電圧V
01−V02=0となる。
【0015】また、発熱していない場合には、 V01=Vcc(R3 + r3 )/(R3 +r3 +R1 +r1 ) =Vcc(R3 +r3 )/[2(R3 +r3 )+r3 ] <Vcc/2 V02=Vcc(R4 + r4 )/(R4 +r4 +R2 +r2 ) =Vcc(R2 +r2 +Δr)/[2(R2 +r2 +Δr)−r2 ] >Vcc/2 となっている。
【0016】すなわち、本実施例においては、負荷電力
と中点電位の偏差との関係は、図2に示されるようにな
っており、使用時における中点電位V01,V02の変位は
0となっている。換言すれば、使用時における中点電位
01,V02の変位が0となるように、配線パターンの形
状を変えてその抵抗値の関係が、r1 =r3 +Δr,r
4 =r2 +Δrとなるように設定している。
【0017】このように、本実施例においては、配線パ
ターンrr1 の抵抗値を、r1 =r3 +Δr,r4 =r
2 +Δrとなるように設定し(従来技術においては、r
1 =r3 ,r4 =r2 )、発熱のない仮想状態における
中点電位を、発熱による変位方向とは逆方向側に予め設
定している、すなわち中点電位が使用時に+5mV変位
するのであれば予め−5mVずらせておき、使用時の発
熱による変位を相殺するようにしているので、使用時に
おける中点電位V01,V02はそれぞれ所定値Vcc/2と
なる。従って、消費電力や工程を増やすことなく、所定
の中点電位を検出することが可能となっている。
【0018】図3は本発明の他の実施例を示す磁気抵抗
素子の構成を従来技術と比較して表した磁気抵抗素子の
平面図であって、図3(a)は従来技術の構成を、図3
(b)は本実施例の構成をそれぞれ示したものであり、
端子Vcc,GND,V01,V02が絶縁基板2上の四隅に
配置されているものである。この実施例においても、図
3(a)に示される従来技術の配線パターンrr’の形
状を、図3(b)に示される配線パターンrr2 の形状
に変えることにより、使用時における中点電位V01,V
02の変位が0となるようになっている。
【0019】すなわち、具体的に述べれば、例えば配線
パターンrre ,rrf の部分をそれぞれ細くして配線
パターンrre ’,rrf ’とし、配線パターンrr
g ,rrh の部分の位置をそれぞれ変えて配線パターン
rrg ’,rrh ’としている。このように構成して
も、先の実施例と同様な効果を得ることができる。
【0020】以上本発明者によってなされた発明を各実
施例に基づき具体的に説明したが、本発明は上記各実施
例に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範
囲で種々変形可能であるというのはいうまでもなく、例
えば、上記各実施例においては、2組の磁気抵抗パター
ンRR1 とRR3 ,RR2 とRR4 を用い、それぞれの
中点電位V01,V02を検出するようにしているが、1組
の磁気抵抗パターンを用い、その中点電位を検出するも
のに対しても同様に適用できるというのはいうまでもな
い。
【0021】
【発明の効果】以上述べたように本発明の磁気抵抗素子
によれば、配線パターンの抵抗値を、第1の磁気抵抗パ
ターン側と第2の磁気抵抗パターン側とで異ならせるよ
うにしたので、発熱のない仮想状態における中点電位
を、例えば発熱による変位方向とは逆方向側に予め設定
しておけば、電圧印加時における電源端子と出力端子間
の抵抗値と、グランド端子と出力端子間の抵抗値とを等
しくできる。従って、消費電力や工程を増やすことな
く、所定の中点電位を検出することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例を示す磁気抵抗素子の構成を
従来技術と比較して表した磁気抵抗素子の平面図であ
る。
【図2】図1(b)の磁気抵抗素子における負荷電力と
中点電位の偏差との関係を表した図である。
【図3】本発明の他の実施例を示す磁気抵抗素子の構成
を従来技術と比較して表した磁気抵抗素子の平面図であ
る。
【図4】従来技術の一例を示す感磁部の中線に対して第
1及び第2の磁気抵抗パターンが非線対称に配設された
磁気抵抗素子の平面図である。
【図5】従来技術の他の例を示す感磁部の中線に対して
第1及び第2の磁気抵抗パターンが線対称に配設された
磁気抵抗素子の平面図である。
【図6】図1、図3、図4、図5に示される磁気抵抗素
子の等価回路図である。
【図7】図4(a)に示される磁気抵抗素子を断面にし
て表した電圧印加時における磁気抵抗パターンの温度分
布図である。
【図8】図4(a)の磁気抵抗素子における負荷電力と
中点電位の偏差との関係を表した図である。
【符号の説明】
1 感磁部 2 絶縁基板 C 感磁部の中線 GND グランド端子 RR1 ,RR2 第1の磁気抵抗パターン RR3 ,RR4 第2の磁気抵抗パターン R1 ,R2 第1の磁気抵抗パターンの抵抗値 R3 ,R4 第2の磁気抵抗パターンの抵抗値 rr1 ,rr2 配線パターン r1 ,r2 第1の磁気抵抗パターン側の配線パターン
の抵抗値 r3 ,r4 第2の磁気抵抗パターン側の配線パターン
の抵抗値 V01,V02 出力端子 Vcc 電源端子

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電源端子と、グランド端子と、前記電源
    端子と前記グランド端子間に直列に接続されて感磁部を
    構成する第1及び第2の磁気抵抗パターンと、この第1
    及び第2の磁気抵抗パターンの接続点に接続された出力
    端子と、これら端子、磁気抵抗パターンを接続する配線
    パターンと、を絶縁基板上に備え、 前記感磁部の中線に対して前記第1及び第2の磁気抵抗
    パターンが非線対称に配設された磁気抵抗素子であっ
    て、 前記配線パターンの抵抗値を、第1の磁気抵抗パターン
    側と第2の磁気抵抗パターン側とで異ならせることによ
    り、電圧印加時における前記電源端子と前記出力端子間
    の抵抗値と、前記グランド端子と前記出力端子間の抵抗
    値とを等しくしたことを特徴とする磁気抵抗素子。
JP5239196A 1993-08-31 1993-08-31 磁気抵抗素子 Expired - Lifetime JP2862466B2 (ja)

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