JP3272423B2 - 磁気インダクタンス素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界センサ、および磁気スイッチハイブリッドｉｃデバイス - Google Patents
磁気インダクタンス素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界センサ、および磁気スイッチハイブリッドｉｃデバイスInfo
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- JP3272423B2 JP3272423B2 JP32212392A JP32212392A JP3272423B2 JP 3272423 B2 JP3272423 B2 JP 3272423B2 JP 32212392 A JP32212392 A JP 32212392A JP 32212392 A JP32212392 A JP 32212392A JP 3272423 B2 JP3272423 B2 JP 3272423B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、磁気インダクタンス
素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界セン
サ、および磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスに関
するものである。さらに詳しくは、この発明は、オーデ
ィオテープレコーダ、ビデオテープレコーダ、コンピュ
ータ、計測制御機器のロータリエンコーダ、数値制御機
器の磁気スケール等に用いられる磁気ヘッド等として有
用な磁気インダクタンス素子の製造方法および磁気イン
ダクタンス素子、ならびにそれを用いた磁界センサおよ
び磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスに関するもの
である。
素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界セン
サ、および磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスに関
するものである。さらに詳しくは、この発明は、オーデ
ィオテープレコーダ、ビデオテープレコーダ、コンピュ
ータ、計測制御機器のロータリエンコーダ、数値制御機
器の磁気スケール等に用いられる磁気ヘッド等として有
用な磁気インダクタンス素子の製造方法および磁気イン
ダクタンス素子、ならびにそれを用いた磁界センサおよ
び磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスに関するもの
である。
【０００２】
【従来の技術とその課題】マイクロエレクトロニクス技
術の発展にともなって、ＡＶ機器、コンピュータ、計測
制御機器、数値制御機器等の小型高性能化が急速に進ん
でいる。
術の発展にともなって、ＡＶ機器、コンピュータ、計測
制御機器、数値制御機器等の小型高性能化が急速に進ん
でいる。
【０００３】特にコンピュータ関連機器に関しては、そ
れが顕著であり、たとえば、記憶媒体であるフロッピー
ディスクについてみると、５インチのものから、さらに
小型化が進み、今や２．８インチ時代を迎えようとして
いる。
れが顕著であり、たとえば、記憶媒体であるフロッピー
ディスクについてみると、５インチのものから、さらに
小型化が進み、今や２．８インチ時代を迎えようとして
いる。
【０００４】しかしながら、これらの各機器を小型化す
るには、その心臓部である磁気ヘッドを小型化する必要
があるが、この磁気ヘッドの小型化に関しては必ずしも
容易ではなく、これを妨げる要因がある。
るには、その心臓部である磁気ヘッドを小型化する必要
があるが、この磁気ヘッドの小型化に関しては必ずしも
容易ではなく、これを妨げる要因がある。
【０００５】ひとつの要因は、磁気ヘッド自体の大きさ
の問題である。つまり、従来の磁気ヘッドではコイルの
巻線が必要であるため、磁気ヘッド自体がどうしても大
型化してしまうということである。もうひとつは、検出
感度の問題である。小型化されると磁気ヘッドと記憶媒
体の相対速度が低下して検出速度が小さくなり、したが
って、検出感度が著しく低下してしまうということであ
る。
の問題である。つまり、従来の磁気ヘッドではコイルの
巻線が必要であるため、磁気ヘッド自体がどうしても大
型化してしまうということである。もうひとつは、検出
感度の問題である。小型化されると磁気ヘッドと記憶媒
体の相対速度が低下して検出速度が小さくなり、したが
って、検出感度が著しく低下してしまうということであ
る。
【０００６】そこで、最近になって、従来の磁気ヘッド
では検出電圧が不足してくるため、磁束の時間変化でな
く磁束そのものを検出する磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を
ヘッドとして使用する動きが見られるようになってき
た。これにより、小型化が一層押し進められてきた。
では検出電圧が不足してくるため、磁束の時間変化でな
く磁束そのものを検出する磁気抵抗素子（ＭＲ素子）を
ヘッドとして使用する動きが見られるようになってき
た。これにより、小型化が一層押し進められてきた。
【０００７】だが、現在の磁気抵抗素子は電気抵抗の変
化率が最大６％以下と非常に小さく、また、数％の磁気
抵抗変化を生じさせるのに必要な外部磁界は、５０ガウ
ス以上と大きい。従って、磁気抵抗感度は、０．０５％
／Ｇ以下の低感度であり、このため信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）も非常に悪い。
化率が最大６％以下と非常に小さく、また、数％の磁気
抵抗変化を生じさせるのに必要な外部磁界は、５０ガウ
ス以上と大きい。従って、磁気抵抗感度は、０．０５％
／Ｇ以下の低感度であり、このため信号対雑音比（Ｓ／
Ｎ比）も非常に悪い。
【０００８】したがって、磁気抵抗素子は着磁体に十分
近接させて用いる必要があり、たとえば、スピンドルモ
ータなどのロータリエンコーダにおいては、ギャップマ
ージンが数十ミクロン程度しかなく、細かいゴミの浸入
によってもモータが停止するといった故障が生じ易い状
態を生んでいる。
近接させて用いる必要があり、たとえば、スピンドルモ
ータなどのロータリエンコーダにおいては、ギャップマ
ージンが数十ミクロン程度しかなく、細かいゴミの浸入
によってもモータが停止するといった故障が生じ易い状
態を生んでいる。
【０００９】このような磁気抵抗素子に対し、最近にな
って、巨大磁気抵抗効果とよばれる現象が磁性人口格子
を用いる場合に見出されているが、この場合には、実際
のところ、数十％の電気抵抗変化を得るのに数百ガウス
もの大きな磁界が必要であり、さらに、ヒステリシスの
問題もあり、小型化を指向する製品にはこの技術は向い
ていない。
って、巨大磁気抵抗効果とよばれる現象が磁性人口格子
を用いる場合に見出されているが、この場合には、実際
のところ、数十％の電気抵抗変化を得るのに数百ガウス
もの大きな磁界が必要であり、さらに、ヒステリシスの
問題もあり、小型化を指向する製品にはこの技術は向い
ていない。
【００１０】このような従来の磁性抵抗素子や巨大抵抗
効果を用いた素子の欠点を克服した新しい素子をこの発
明者は既に提案している。
効果を用いた素子の欠点を克服した新しい素子をこの発
明者は既に提案している。
【００１１】一般的に、磁性を持つ導線に交流電流など
の時間的に変化する電流を流すと、導線の両端には二種
類の電圧の和が現われる。それらは導線の電気抵抗と電
流との積による電圧と、円周磁束の時間変化による電圧
である。通常後者の電圧は非常に小さいので、この電圧
を利用することは、現在まで工学的にほとんどなかっ
た。
の時間的に変化する電流を流すと、導線の両端には二種
類の電圧の和が現われる。それらは導線の電気抵抗と電
流との積による電圧と、円周磁束の時間変化による電圧
である。通常後者の電圧は非常に小さいので、この電圧
を利用することは、現在まで工学的にほとんどなかっ
た。
【００１２】そこで、この新しい素子は、時間的に変化
する電流を磁性線に印加することによって生じる円周磁
束の時間変化に対する電圧のみを、外部印加磁界による
変化として検出することを基本的な原理としている磁気
インダクタンス素子である。
する電流を磁性線に印加することによって生じる円周磁
束の時間変化に対する電圧のみを、外部印加磁界による
変化として検出することを基本的な原理としている磁気
インダクタンス素子である。
【００１３】この磁気インダクタンス素子は、磁性線
と、その磁性線の円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を取出す電気抵抗回路とからなる。図１はその磁気イン
ダクタンス素子の例を示したものである。この図１の回
路内の磁性線として、図２に示すように、FeCoSiB等か
らなる零磁歪アモルファス細線等を折り曲げたものを用
いることもできる。
と、その磁性線の円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を取出す電気抵抗回路とからなる。図１はその磁気イン
ダクタンス素子の例を示したものである。この図１の回
路内の磁性線として、図２に示すように、FeCoSiB等か
らなる零磁歪アモルファス細線等を折り曲げたものを用
いることもできる。
【００１４】このような磁気インダクタンス素子の回路
により、磁性線に交流電流などの時間的に変化する電流
（Iw）を印加しその電気抵抗分による電圧を相殺するこ
とでインダクタンス分電圧（ｅL）を得ることができ
る。この磁気インダクタンス素子の磁性線に、外部か
ら、たとえば、永久磁石やその他の手段で発生される一
般的な直流磁界や交流磁界を印加することによって、ｅ
Lの振幅 ｜ｅL｜ が減少し、外部印加磁界を検知することができる。
により、磁性線に交流電流などの時間的に変化する電流
（Iw）を印加しその電気抵抗分による電圧を相殺するこ
とでインダクタンス分電圧（ｅL）を得ることができ
る。この磁気インダクタンス素子の磁性線に、外部か
ら、たとえば、永久磁石やその他の手段で発生される一
般的な直流磁界や交流磁界を印加することによって、ｅ
Lの振幅 ｜ｅL｜ が減少し、外部印加磁界を検知することができる。
【００１５】この磁気インダクタンス素子において、た
とえば、磁性線としてFeCoSiBからなるas-castの零磁歪
ａ−ワイヤを用い、磁性線に平行方向に印加した外部磁
界Ｈ2と、ワイヤの長さを変化させて、各インダクタン
ス分電圧ｅLの振幅 ｜ｅL｜ を測定すると、図３に示すようになる。
とえば、磁性線としてFeCoSiBからなるas-castの零磁歪
ａ−ワイヤを用い、磁性線に平行方向に印加した外部磁
界Ｈ2と、ワイヤの長さを変化させて、各インダクタン
ス分電圧ｅLの振幅 ｜ｅL｜ を測定すると、図３に示すようになる。
【００１６】この図３において、（ａ）はワイヤの長さ
が３０mm、（ｂ）はワイヤの長さが１０mm、（ｃ）はワ
イヤの長さが５mm、（ｄ）はワイヤの長さが２mmの磁気
インダクタンス素子について、各 ｜ｅL｜ を測定したものである。
が３０mm、（ｂ）はワイヤの長さが１０mm、（ｃ）はワ
イヤの長さが５mm、（ｄ）はワイヤの長さが２mmの磁気
インダクタンス素子について、各 ｜ｅL｜ を測定したものである。
【００１７】たとえば、図３（ａ）に示したように、３
０mm長のａ−ワイヤではＨ 2 が約１（Oe）における ｜ｅL｜ は、Ｈ 2 が０（Oe）における ｜ｅL0｜ に対して、約５０％減少している。このとき、ワイヤの
長さ方向に対して垂直方向のＨ 1 を印加すると ｜ｅL｜ はほとんど変化しない。すなわち、磁気インダクタンス
素子は強い指向性を持っており、被検出信号磁界のみを
選択的に検出するのでＳ／Ｎ比は著しく高くなる。
０mm長のａ−ワイヤではＨ 2 が約１（Oe）における ｜ｅL｜ は、Ｈ 2 が０（Oe）における ｜ｅL0｜ に対して、約５０％減少している。このとき、ワイヤの
長さ方向に対して垂直方向のＨ 1 を印加すると ｜ｅL｜ はほとんど変化しない。すなわち、磁気インダクタンス
素子は強い指向性を持っており、被検出信号磁界のみを
選択的に検出するのでＳ／Ｎ比は著しく高くなる。
【００１８】しかしながら、その後のこの発明の発明者
の検討により、この磁気インダクタンス素子にも、改善
すべきことが存在することがわかってきた。
の検討により、この磁気インダクタンス素子にも、改善
すべきことが存在することがわかってきた。
【００１９】そのひとつは、さらに高感度・高安定で小
型の磁気ヘッドの提供が望まれており、そのために、よ
り高い磁気抵抗感度とより高い温度安定性を有する磁気
インダクタンス素子を提供することである。
型の磁気ヘッドの提供が望まれており、そのために、よ
り高い磁気抵抗感度とより高い温度安定性を有する磁気
インダクタンス素子を提供することである。
【００２０】さらに、たとえば、磁気記録のハードディ
スクドライブ用スピンドルモータの回転位置センサー
（ロータリエンコーダ）などに用いられる多極着磁リン
グ磁石においては、最近着磁の間隔が１００μｍ程度ま
で狭められているため、磁気インダクタンス素子の磁性
線の直径ないしは、先端径は数１０μｍ以下でなけれ
ば、磁極からの表面磁束を感度よく検出することができ
ない。このため、従来の磁気インダクタンス素子を多極
着磁リング磁石に用いると、感度が十分ではなかった。
スクドライブ用スピンドルモータの回転位置センサー
（ロータリエンコーダ）などに用いられる多極着磁リン
グ磁石においては、最近着磁の間隔が１００μｍ程度ま
で狭められているため、磁気インダクタンス素子の磁性
線の直径ないしは、先端径は数１０μｍ以下でなけれ
ば、磁極からの表面磁束を感度よく検出することができ
ない。このため、従来の磁気インダクタンス素子を多極
着磁リング磁石に用いると、感度が十分ではなかった。
【００２１】この発明は、以上の通りの事情に鑑みてな
されたものであり、従来の磁気インダクタンス素子の感
度を著しく向上させ、改良された磁気インダクタンス素
子を製造することのできる新しい製造方法および磁気イ
ンダクタンス素子、ならびにそれを用いた磁界センサお
よび磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスを提供する
ことを目的としている。
されたものであり、従来の磁気インダクタンス素子の感
度を著しく向上させ、改良された磁気インダクタンス素
子を製造することのできる新しい製造方法および磁気イ
ンダクタンス素子、ならびにそれを用いた磁界センサお
よび磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイスを提供する
ことを目的としている。
【００２２】
【課題を解決するための手段】この発明は、上記の課題
を解決するための手段として、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる当該磁性線の電気
抵抗による電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有
し、前記電流の印加によって生じる円周磁束の時間変化
に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として検
出する磁気インダクタンス素子の製造方法であって、磁
性線に、直流または時間的に変化する電流を通電した状
態で、焼鈍を施すことを特徴とする磁気インダクタンス
素子の製造方法を提供する。
を解決するための手段として、時間的に変化する電流を
磁性線に印加することによって生じる当該磁性線の電気
抵抗による電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有
し、前記電流の印加によって生じる円周磁束の時間変化
に対する電圧のみを、外部印加磁界による変化として検
出する磁気インダクタンス素子の製造方法であって、磁
性線に、直流または時間的に変化する電流を通電した状
態で、焼鈍を施すことを特徴とする磁気インダクタンス
素子の製造方法を提供する。
【００２３】また、時間的に変化する電流を磁性線に印
加することによって生じる当該磁性線の電気抵抗による
電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流
の印加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧
のみを、外部印加磁界による変化として検出する磁気イ
ンダクタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁
性線に、張力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴
とする磁気インダクタンス素子の製造方法をも提供す
る。
加することによって生じる当該磁性線の電気抵抗による
電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流
の印加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧
のみを、外部印加磁界による変化として検出する磁気イ
ンダクタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁
性線に、張力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴
とする磁気インダクタンス素子の製造方法をも提供す
る。
【００２４】また、時間的に変化する電流を磁性線に印
加することによって生じる当該磁性線の電気抵抗による
電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流
の印加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧
のみを、外部印加磁界による変化として検出する磁気イ
ンダクタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁
性線に、直流または時間的に変化する電流を通電しさら
に張力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴とする
磁気インダクタンス素子の製造方法をも提供する。
加することによって生じる当該磁性線の電気抵抗による
電圧分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流
の印加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧
のみを、外部印加磁界による変化として検出する磁気イ
ンダクタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁
性線に、直流または時間的に変化する電流を通電しさら
に張力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴とする
磁気インダクタンス素子の製造方法をも提供する。
【００２５】またさらに、上記磁性線の先端を針状形状
にすることをさらに特徴とする磁気インダクタンス素子
の製造方法、高誘磁率集磁体と組み合わせることをさら
に特徴とする磁気インダクタンス素子の製造方法をも提
供する。
にすることをさらに特徴とする磁気インダクタンス素子
の製造方法、高誘磁率集磁体と組み合わせることをさら
に特徴とする磁気インダクタンス素子の製造方法をも提
供する。
【００２６】さらに、この発明は、上記いずれかの製造
方法により製造される磁気インダクタンス素子であっ
て、バイアス磁界を印加され外部磁界の変化に対するイ
ンダクタンスの変化が正比例特性を示すことを特徴とす
る磁気インダクタンス素子をも提供する。
方法により製造される磁気インダクタンス素子であっ
て、バイアス磁界を印加され外部磁界の変化に対するイ
ンダクタンスの変化が正比例特性を示すことを特徴とす
る磁気インダクタンス素子をも提供する。
【００２７】さらに、この発明においては、上記２個の
磁気インダクタンス素子を用い、各素子に互いに逆方向
のバイアス磁界を印加して、各 ｜ｅL｜ の差を出力とする、直線性の優れた磁界センサを構成す
ることもできる。
磁気インダクタンス素子を用い、各素子に互いに逆方向
のバイアス磁界を印加して、各 ｜ｅL｜ の差を出力とする、直線性の優れた磁界センサを構成す
ることもできる。
【００２８】図４はその磁界センサの出力を示すグラフ
である。この図４において、直流バイアス磁界をＨb、
各々のワイヤの両端のインダクタンス分電圧ｅL1、ｅL2
の復調電圧をｅ’L1、ｅ’L2、その復調電圧の差電圧を
Ｅ0としている。
である。この図４において、直流バイアス磁界をＨb、
各々のワイヤの両端のインダクタンス分電圧ｅL1、ｅL2
の復調電圧をｅ’L1、ｅ’L2、その復調電圧の差電圧を
Ｅ0としている。
【００２９】すなわち、この図４に示すように、外部磁
界Ｈexが−Ｈb＜Ｈex＜Ｈbの範囲では、ｅ’L1＝Ｆ（Ｈ
ex）＝ａＨex＋ｂＨex2＋ｃＨex3＋・・・のとき、ｅ’
L2＝−Ｆ（−Ｈex）＝ａＨex−ｂＨex2＋ｃＨex3−・・
・となるので、Ｅ0＝ｅ’L1＋ｅ’L2＝２ａＨex＋２ｃ
Ｈex3・・・となる。
界Ｈexが−Ｈb＜Ｈex＜Ｈbの範囲では、ｅ’L1＝Ｆ（Ｈ
ex）＝ａＨex＋ｂＨex2＋ｃＨex3＋・・・のとき、ｅ’
L2＝−Ｆ（−Ｈex）＝ａＨex−ｂＨex2＋ｃＨex3−・・
・となるので、Ｅ0＝ｅ’L1＋ｅ’L2＝２ａＨex＋２ｃ
Ｈex3・・・となる。
【００３０】ここで、係数ｃはａにくらべて十分小さい
ので、Ｅ0＝２ａＨexとしてよく、その結果、直線性の
よい磁界センサが得られることとなる。
ので、Ｅ0＝２ａＨexとしてよく、その結果、直線性の
よい磁界センサが得られることとなる。
【００３１】さらに、この発明においては、この磁界セ
ンサを用いて、さらに、Ｅ0を増幅し、増幅電圧に比例
した電流を２本のａ−ワイヤの帰還巻線に通電して負帰
還を施し、直線性の著しく優れたしかもヘッド部が温度
変化に対して磁界検出感度の不変な磁界センサを構成し
てもよい。
ンサを用いて、さらに、Ｅ0を増幅し、増幅電圧に比例
した電流を２本のａ−ワイヤの帰還巻線に通電して負帰
還を施し、直線性の著しく優れたしかもヘッド部が温度
変化に対して磁界検出感度の不変な磁界センサを構成し
てもよい。
【００３２】さらに、この発明においては、磁気インダ
クタンス素子とヒステリシスコンパレータとを結合さ
せ、外部磁界に対する高感度の磁気スイッチハイブリッ
ドＩＣデバイスを構成してもよい。
クタンス素子とヒステリシスコンパレータとを結合さ
せ、外部磁界に対する高感度の磁気スイッチハイブリッ
ドＩＣデバイスを構成してもよい。
【００３３】以下実施例を示しさらに詳しくこの発明に
ついて説明する。
ついて説明する。
【００３４】
【実施例】［実施例１］ 実際に、磁気インダクタンス素子の磁性線に直流または
時間的に変化する電流を通電した状態で、焼鈍を行なっ
た。
時間的に変化する電流を通電した状態で、焼鈍を行なっ
た。
【００３５】用いた磁気インダクタンス素子の回路は、
前述の図１に示した通りのものであり、また、用いた磁
気インダクタンス素子の磁性線は、前述の図２に示した
ように、１２５μm径、１０mm長の（Fe0.06Co0.94）
72.5Si12.5B15（磁歪λ＝−１０-7）as-castａ−ワイヤ
を折り返して２端子を片側に集めたものである。このワ
イヤの両端に３０mA、１０KHzの正弦波電流を印加し、
さらに、外部直流磁界Ｈをワイヤに垂直と平行に印加
し、その値を変化させ、両端子間電圧のインダクタンス
分電圧ｅLの振幅 ｜ｅL｜ を測定した。
前述の図１に示した通りのものであり、また、用いた磁
気インダクタンス素子の磁性線は、前述の図２に示した
ように、１２５μm径、１０mm長の（Fe0.06Co0.94）
72.5Si12.5B15（磁歪λ＝−１０-7）as-castａ−ワイヤ
を折り返して２端子を片側に集めたものである。このワ
イヤの両端に３０mA、１０KHzの正弦波電流を印加し、
さらに、外部直流磁界Ｈをワイヤに垂直と平行に印加
し、その値を変化させ、両端子間電圧のインダクタンス
分電圧ｅLの振幅 ｜ｅL｜ を測定した。
【００３６】図５はその結果であり、Ｈ＝０の時の ｜ｅL｜ を ｜ｅL0｜ として、各 ｜ｅL｜ を ｜ｅL0｜ の比で表わし、また、Ｈをワイヤに対して平行に印加し
た場合をＨ2、垂直に印加した場合をＨ1としている。こ
の図５に示したように、たとえば、Ｈをワイヤに平行に
印加した場合、Ｈ2＝４００A/mのとき、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ は０．５であった。
た場合をＨ2、垂直に印加した場合をＨ1としている。こ
の図５に示したように、たとえば、Ｈをワイヤに平行に
印加した場合、Ｈ2＝４００A/mのとき、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ は０．５であった。
【００３７】このａ−ワイヤに５０mAの直流電圧Ｉanを
通電した状態で、ａ−ワイヤを電気炉中で３００℃、１
０分間加熱し、炉外に取り出して室温で冷却し、その後
同様に、 ｜ｅL｜ を測定すると、Ｈ2＝４００A/mのとき、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ は０．３となった。
通電した状態で、ａ−ワイヤを電気炉中で３００℃、１
０分間加熱し、炉外に取り出して室温で冷却し、その後
同様に、 ｜ｅL｜ を測定すると、Ｈ2＝４００A/mのとき、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ は０．３となった。
【００３８】同様に、たとえば、Ｈ2＝２００A/mにおい
ては、焼鈍前では、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ が０．９であるのに対して、焼鈍後では、０．５となっ
た。
ては、焼鈍前では、 ｜ｅL｜／｜ｅL0｜ が０．９であるのに対して、焼鈍後では、０．５となっ
た。
【００３９】以上のように、焼鈍によって、磁気インダ
クタンス効果が著しく向上した。
クタンス効果が著しく向上した。
【００４０】また、負磁歪をもつａ−ワイヤを直線状で
使用する磁気インダクタンス素子においても、同様に、
外部磁界Ｈを変化させて、 ｜ｅL｜ を測定した。
使用する磁気インダクタンス素子においても、同様に、
外部磁界Ｈを変化させて、 ｜ｅL｜ を測定した。
【００４１】その結果、Co72.5Si12.5B15as-castワイヤ
にＩanを通電しさらに１００kg/mm2の張力を印加してワ
イヤ円周方向に磁化容易方向を誘導させた状態で焼鈍す
ることによって磁気インダクタンス効果を著しく向上さ
せることができた。
にＩanを通電しさらに１００kg/mm2の張力を印加してワ
イヤ円周方向に磁化容易方向を誘導させた状態で焼鈍す
ることによって磁気インダクタンス効果を著しく向上さ
せることができた。
【００４２】図６（ａ）（ｂ）（ｃ）は５０μm径に線
引加工された磁歪λ＝−１０-7ａ−ワイヤにさらに１０
０kg/mm2の張力を印加して４００℃、１分間の加熱処理
を施した場合である。
引加工された磁歪λ＝−１０-7ａ−ワイヤにさらに１０
０kg/mm2の張力を印加して４００℃、１分間の加熱処理
を施した場合である。
【００４３】 ｜ｅL｜−Ｈex（＝Ｈ2） 特性（磁気インダクタンス特性）は著しく高感度にな
り、ワイヤ長を３０mm〜２mmに変化させてもほぼ同一特
性を示した。温度安定性も著しく向上した。
り、ワイヤ長を３０mm〜２mmに変化させてもほぼ同一特
性を示した。温度安定性も著しく向上した。
【００４４】［実施例２］ 実際に、磁気記録のハードディスクドライブ用キャプス
タンモータの回転位置センサー（ロータリエンコーダ）
などに用いる磁気インダクタンス素子を製造し、この磁
気インダクタンス素子を用いて、ｅL波形を測定した。
タンモータの回転位置センサー（ロータリエンコーダ）
などに用いる磁気インダクタンス素子を製造し、この磁
気インダクタンス素子を用いて、ｅL波形を測定した。
【００４５】その製造した磁気インダクタンス素子は、
３０mm径５１２極の着磁リング状プラスチック磁石に対
し、５０μm径、１０mm長のFeCoSiB ａ−ワイヤの先端
を化学研磨で針状加工したものである。
３０mm径５１２極の着磁リング状プラスチック磁石に対
し、５０μm径、１０mm長のFeCoSiB ａ−ワイヤの先端
を化学研磨で針状加工したものである。
【００４６】図７はそのｅL波形の結果である。各条件
は実施例１の場合と同様である。この図から非常に明確
なパルス波形が得られることがわかる。
は実施例１の場合と同様である。この図から非常に明確
なパルス波形が得られることがわかる。
【００４７】一方、先端を加工しない磁気インダクタン
ス素子を用いて、同じ条件でｅL波形を検出したが、そ
の検出波形は明確なパルス波形が得られなかった。
ス素子を用いて、同じ条件でｅL波形を検出したが、そ
の検出波形は明確なパルス波形が得られなかった。
【００４８】また、３．５インチ径ハードディスク用フ
ェライト磁気ヘッド磁心（先端ギャップは１０μm）を
集磁ヨークとし、先端を加工しない１００μm径、３mm
長のFeCoSiB ａ−ワイヤを磁心底部に取り付けて、ディ
ジタルオーディオマイクロカセット磁気テープの磁束を
検出した結果、明瞭なパルス状波形が得られた。
ェライト磁気ヘッド磁心（先端ギャップは１０μm）を
集磁ヨークとし、先端を加工しない１００μm径、３mm
長のFeCoSiB ａ−ワイヤを磁心底部に取り付けて、ディ
ジタルオーディオマイクロカセット磁気テープの磁束を
検出した結果、明瞭なパルス状波形が得られた。
【００４９】［実施例３］ １５mm長のas-cast FeCoSiB ａ−ワイヤを２本並置し、
各々１００KHz、３０mAの交流を通電して、Ｈb＝１（O
e）をコイルおよび直流電流で印加した場合のＥ0−Ｈex
特性を調べた。Ｈexは十分長いソレノイドコイルにより
供給し、その周波数は１Hzであった。図８はその結果で
ある。この結果から、非常に直線性に優れた磁気センサ
が得られた。
各々１００KHz、３０mAの交流を通電して、Ｈb＝１（O
e）をコイルおよび直流電流で印加した場合のＥ0−Ｈex
特性を調べた。Ｈexは十分長いソレノイドコイルにより
供給し、その周波数は１Hzであった。図８はその結果で
ある。この結果から、非常に直線性に優れた磁気センサ
が得られた。
【００５０】［実施例４］ ２mm長５０μm径の張力下加熱したａ−ワイヤ（FeCoSi
B）のｅLをヒステリシスコンパレータＩＣチップと組み
合わせてハイブリッドＩＣ化した。外部磁界の限界値で
出力電圧は跳躍して増加し、安定で著しく高感度の磁界
スイッチＩＣとなった。
B）のｅLをヒステリシスコンパレータＩＣチップと組み
合わせてハイブリッドＩＣ化した。外部磁界の限界値で
出力電圧は跳躍して増加し、安定で著しく高感度の磁界
スイッチＩＣとなった。
【００５１】
【発明の効果】以上詳しく説明した通り、この発明によ
り、非常に感度のよい改良された磁気インダクタンス素
子を製造することのできる新しい製造方法が提供され
る。さらにこの製造方法によるインダクタンス素子を用
いることによって、非常に感度がよく小型の磁界センサ
や磁気スイッチハイブリッドＩＣが提供される。
り、非常に感度のよい改良された磁気インダクタンス素
子を製造することのできる新しい製造方法が提供され
る。さらにこの製造方法によるインダクタンス素子を用
いることによって、非常に感度がよく小型の磁界センサ
や磁気スイッチハイブリッドＩＣが提供される。
【図１】従来の磁気インダクタンス素子を示した概略図
である。
である。
【図２】従来の磁気インダクタンス素子の磁性線を示し
た平面図である。
た平面図である。
【図３】（ａ）（ｂ）（ｃ）（ｄ）は、各々、従来の磁
気インダクタンス素子を用いた磁気インダクタンスの波
形を示した波形図である。
気インダクタンス素子を用いた磁気インダクタンスの波
形を示した波形図である。
【図４】この発明の出力波形を示す波形図である。
【図５】この発明の実施例として、磁気インダクタンス
特性の結果を示した磁界強度相関図である。
特性の結果を示した磁界強度相関図である。
【図６】（ａ）（ｂ）（ｃ）は、各々、この発明の実施
例として、磁気インダクタンス特性の結果を示した磁界
強度相関図である。
例として、磁気インダクタンス特性の結果を示した磁界
強度相関図である。
【図７】この発明の実施例として、出力波形を示す波形
図である。
図である。
【図８】この発明の実施例として、出力波形を示す波形
図である。
図である。
Claims (9)
- 【請求項１】 時間的に変化する電流を磁性線に印加す
ることによって生じる当該磁性線の電気抵抗による電圧
分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流の印
加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を、外部印加磁界による変化として検出する磁気インダ
クタンス素子の製造方法であって、磁性線に、直流また
は時間的に変化する電流を通電した状態で、焼鈍を施す
ことを特徴とする磁気インダクタンス素子の製造方法。 - 【請求項２】 時間的に変化する電流を磁性線に印加す
ることによって生じる当該磁性線の電気抵抗による電圧
分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流の印
加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を、外部印加磁界による変化として検出する磁気インダ
クタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁性線
に、張力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴とす
る磁気インダクタンス素子の製造方法。 - 【請求項３】 時間的に変化する電流を磁性線に印加す
ることによって生じる当該磁性線の電気抵抗による電圧
分を相殺する外付け電気抵抗回路を有し、前記電流の印
加によって生じる円周磁束の時間変化に対する電圧のみ
を、外部印加磁界による変化として検出する磁気インダ
クタンス素子の製造方法であって、負磁歪をもつ磁性線
に、直流または時間的に変化する電流を通電しさらに張
力を印加した状態で、焼鈍を施すことを特徴とする磁気
インダクタンス素子の製造方法。 - 【請求項４】 磁性線の先端を針状形状にすることをさ
らに特徴とする請求項１ないし３のいずれかの磁気イン
ダクタンス素子の製造方法。 - 【請求項５】 高誘磁率集磁体と組み合わせることをさ
らに特徴とする請求項１ないし４のいずれかの磁気イン
ダクタンス素子の製造方法。 - 【請求項６】 請求項１ないし５のいずれかの製造方法
により製造される磁気インダクタンス素子であって、バ
イアス磁界を印加され外部磁界の変化に対するインダク
タンスの変化が正比例特性を示すことを特徴とする磁気
インダクタンス素子。 - 【請求項７】 互いに逆方向のバイアス磁界を各々印加
された請求項６の２個の磁気インダクタンス素子におけ
る復調電圧の差を出力電圧とすることを特徴とする磁界
センサ。 - 【請求項８】 出力電圧を増幅し磁界として負帰還させ
ることをさらに特徴とする請求項７の磁界センサ。 - 【請求項９】 請求項６の磁気インダクタンス素子とヒ
ステリシスコンパレータとを結合させてなることを特徴
とする磁気スイッチハイブリッドＩＣデバイス。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32212392A JP3272423B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 磁気インダクタンス素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界センサ、および磁気スイッチハイブリッドｉｃデバイス |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32212392A JP3272423B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 磁気インダクタンス素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界センサ、および磁気スイッチハイブリッドｉｃデバイス |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06176930A JPH06176930A (ja) | 1994-06-24 |
| JP3272423B2 true JP3272423B2 (ja) | 2002-04-08 |
Family
ID=18140186
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32212392A Expired - Fee Related JP3272423B2 (ja) | 1992-12-01 | 1992-12-01 | 磁気インダクタンス素子の製造方法、磁気インダクタンス素子、磁界センサ、および磁気スイッチハイブリッドｉｃデバイス |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3272423B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218494B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-05-15 | Fuji Electric Co., Ltd. | Overload current protection device using magnetic impedance element |
Families Citing this family (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6069475A (en) | 1996-09-17 | 2000-05-30 | Tokin Corporation | Magnetic sensor utilizing impedance variation of a soft magnetic element in dependence upon a magnetic field strength and a method of manufacturing the same |
| JP3614588B2 (ja) * | 1996-12-06 | 2005-01-26 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 高感度応力検出装置 |
| US6216843B1 (en) | 1997-06-05 | 2001-04-17 | Nippon Conlux Co., Ltd. | Apparatus for taking out information using magnetic sensor and carrying out test of article by using that information |
| US6472868B1 (en) | 1998-08-05 | 2002-10-29 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic impedance element having at least two thin film-magnetic cores |
| US6229307B1 (en) | 1998-08-12 | 2001-05-08 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| JP3559459B2 (ja) | 1998-12-14 | 2004-09-02 | 株式会社東芝 | 磁界センサ |
| JP2002090432A (ja) * | 2000-09-12 | 2002-03-27 | Aichi Steel Works Ltd | 磁場検出装置 |
| JP2002247751A (ja) | 2001-02-16 | 2002-08-30 | Fuji Electric Co Ltd | 過負荷電流保安装置 |
| KR100743384B1 (ko) | 2003-07-18 | 2007-07-30 | 아이치 세이코우 가부시키가이샤 | 3차원 자기 방위센서 및 마그네토-임피던스 센서 소자 |
-
1992
- 1992-12-01 JP JP32212392A patent/JP3272423B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7218494B2 (en) | 2001-02-16 | 2007-05-15 | Fuji Electric Co., Ltd. | Overload current protection device using magnetic impedance element |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH06176930A (ja) | 1994-06-24 |
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