JP3922441B2 - Magneto-impedance element - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁気検出を行なう磁気センサ、特に磁気インピーダンス効果を利用した高感度磁気インピーダンス素子に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、情報機器や計測・制御機器の高性能化,小型薄型化,低コスト化が急速に進み、これらの急速な発展に伴い、それらに用いられる磁気センサ,電流センサなどにも小型,低コスト,高感度などの要求が大きくなっている。
【0003】
従来から用いられている磁気センサとしてはホール素子,磁気抵抗効果素子(MR素子),巨大磁気抵抗効果素子(GMR素子),フラクッスゲートセンサなどが知られており、また電流センサとしてはカレントトランスなどが知られている。例えばコンピュータの外部記憶装置のハードディスク装置に用いられる磁気ヘッドには、従来のバルクタイプの誘導型磁気ヘッドからMRヘッドへと高性能化が進んでおり、現在では巨大磁気抵抗効果(GMR)を利用しようとする研究が活発に行なわれている。また、モータの回転センサであるロータリエンコーダではマグネットリングの微小化に伴い、外部に漏れる磁束が微弱になっており、現在のMR素子に代わる高感度な磁気センサが要求されている。ブレーカなども従来の機械式に代わり、電流センサを用いた電子式のブレーカやサーマルリレーの開発が進んでいるが、従来のカレントトランスを用いた方式では小型化が困難であり、また感度,検出レンジなどの点で磁気センサの高感度化,大レンジ化が求められている。
【0004】
これらの要求を満たすために、アモルファスワイヤの磁気インピーダンス効果(MI効果とも言う)を用いた磁気インピーダンスセンサが提案された(特開平6−281712号公報,日本応用磁気学会誌vol.18,p493,1994等参照)。磁気インピーダンス効果とは、磁性体に高周波電流を通電した状態で外部磁界が変化すると磁性体の透磁率が変化し、それにともない磁性体のインピーダンスが、磁界0のときと比較して数十〜数百%変化する現象である。この現象に伴う磁性体両端の電圧を測定することにより、数ガウス程度の微小な外部磁界変化を検出するものである。
【0005】
上記のような磁気インピーダンス効果は、アモルファスワイヤだけでなく、磁性薄帯や磁性薄膜でも同様に見られ、特に薄膜については小型,薄型が可能であり、信頼性,量産性に優れるため、様々な構造のものが提案されている(電気学会マグネティックス研究会資料MAG−94−75,1994、電気学会論文誌A,115巻10号,p949,1995、特開平8−75835号公報等参照)。
【0006】
薄膜を用いた磁気インピーダンス素子は磁気異方性を付与され、一軸異方性を誘導した高透磁率軟磁性膜を短冊形に加工した磁性薄膜パターンで構成される。磁気異方性は磁性膜の成膜時に磁界を印加しながら行ない、さらに回転磁界中や静止磁界中で150〜400℃程度の熱処理をすることにより誘導される。磁化容易軸の方向は、一般的には短冊形構造の短軸(線幅)方向である。磁気インピーダンス素子は、その長さ方向成分の磁界によってインピーダンスが変化すると言う特性を示す。このときの磁気インピーダンス特性は、磁化容易軸が線幅の場合、磁場の正負でそれぞれインピーダンスのピークをとり、磁場の正負で対称となる特性を示す。また、その変化率は数十〜数百%と非常に大きな変化を示す。
【0007】
長さ方向に磁気異方性を付与しても、磁気インピーダンス特性が発現する。そのときの特性は磁界ゼロのときがインピーダンスが最も大きく、磁界の絶対値が大きくなるにつれて減少する特性になる。この場合も、インピーダンスは磁界の正負で対称になる。この場合の検出磁界方向も磁性薄膜パターンの長さ方向成分である。
【0008】
これらの磁気インピーダンス特性におけるインピーダンスの変化は、磁性薄膜パターンに高周波電流を印加している状態で、透磁率が変化することによって引き起こされるものである。インピーダンスを抵抗成分とインダクタンス成分に分離すると、両者ともに透磁率が変化することによって変化するが、絶対値の大きい抵抗成分がその変化には支配的である。透磁率変化による抵抗変化は、基本的には高周波電流が磁性体中を流れるときに発生する表皮効果に起因するため、表皮効果を大きくするためには高周波電流の周波数を上げるか、または磁性薄膜の膜厚を厚くする方法が有効となる。
【0009】
上記のように、磁気インピーダンス素子は磁界に対して大きくインピーダンスが変化することが特徴であるが、素子にバイアス磁界を印加し、磁界に対してインピーダンスの変化が大きい点で動作させることにより、さらに磁界に対して高感度に応答するセンサとなる。このバイアス磁界を印加するためには素子の周りにコイル(バイアスコイル)を形成し、そのコイルに電流を印加することで磁界を発生させることが必要である。また、感度の直線性を向上する目的で負帰還磁界をかける場合にもコイルが必要となる。アモルファスワイヤを用いた場合、そのワイヤの周りに直接Cuワイヤなどを巻き、コイルを形成する構造がとられるが、薄膜で形成した磁気インピーダンス素子と同一基板上にコイルを薄膜で形成する構造なども提案されている(日本応用磁気学会誌vol.21,p649,1997、特開平9−269084号公報等参照)。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、磁気インピーダンス素子にはアモルファスワイヤを用いたものと薄膜を用いたものとがあるが、特性の再現性(安定性),信頼性,量産性の面では薄膜を用いた方が有利と言える。薄膜を用いた場合、従来はガラスなどの硬い非磁性基板上にスパッタ法などを用いて成膜し、レジストなどの感光性材料を用いて微細パターンを形成し、ウエットエッチングやイオンビームエッチングなどのドライエッチングを用いて、微細パターンに加工している。
【0011】
ところで、硬い基板によって作製した磁気検出のための磁気インピーダンス素子を用いて、電流が流れている直線状導体から生じる磁場を測定する場合、その磁場の強度分布は直線状導体を中心として同心円状になり、平面ではない。そのため、従来ガラス基板に作製されていた磁気インピーダンス素子では磁気インピーダンス素子が有限な大きさであるために、磁性薄膜パターンの場所によって磁気インピーダンス素子が受ける磁場強度に分布が生じる。特に、微小な電流の測定を行なう場合、測定対象物に極力近づける必要があるが、近づけるほど磁気インピーダンス素子が受ける磁場分布が大きくなり、精度の高い磁場測定ができないと言う問題が生じる。
【0012】
したがって、この発明の課題は、磁気インピーダンス素子が受ける磁場分布の問題を解決し高感度で高精度な磁気検出器を提供することにある。
【0013】
【課題を解決するための手段】
このような課題を解決するため、請求項1の発明では、基板に高透磁率磁性膜を形成し短冊形に加工して形成される磁性薄膜に、高周波電流を印加することで外部磁界によって磁性体のインピーダンスが変化する、磁気インピーダンス効果を利用する素子であって、短冊形磁性膜の1つ、または2つ以上からなる短冊形磁性薄膜を支持する基板として柔軟な基板を用いた磁気インピーダンス素子において、
短冊形に成形した磁性薄膜を支持する柔軟な基板を直線状導体からなる磁場発生源に対し渦巻き状または螺旋状に巻いて形成することを特徴とする。
【0014】
請求項1の発明においては、前記直線状導体からなる磁場発生源を1つ、または2つ以上設けることができる(請求項2の発明)。
【0015】
上記請求項1または2の発明においては、前記基板上に短冊形に成形した磁性薄膜と同一面またはその逆の裏面に、基板とは別の有機物材料を直線状に塗布することができる(請求項3の発明)。
【0016】
上記請求項3の発明においては、前記有機物材料を直線状に塗布するにあたり、前記短冊形磁性薄膜の長さ方向と一致させて平行とするか、直交または或る角度をなして交差させるか、もしくはこれらを組み合わせることができる(請求項4の発明)。
【0017】
【発明の実施の形態】
図1はこの発明の原理構成図である。
【0018】
図示のように、アラミドフィルムのフレキシブル(柔軟)基板(厚さは約50μm)1上に細長い短冊形磁性薄膜2から成る磁気インピーダンス素子において、その両端が互いに接するように、直線状導体3に流される被測定電流4にて発生する周回磁場5に一致させて配置して構成される。このとき、フレキシブル基板1の両端を接するので、短冊形磁性薄膜2はそれが互いに接しない程度に予めフレキシブル基板1の長さより僅かに短く形成しておくか、短冊形磁性薄膜2がフレキシブル基板1と同じ長さのときは短冊形磁性薄膜2が互いに接しないように配置するものとする。図1は前者の例である。また、符号6は電極を示す。
【0019】
細長い短冊形磁性薄膜2は、フレキシブル基板1上に、例えばマグネトロンスパッタ法を用いてアモルファス磁性膜を成膜し、レジストなどの感光性材料を用いて微細パターンを形成し、磁界熱処理後にイオンビームエッチングして作製される。フレキシブル基板としてアラミドフィルムを用いたが、他の有機フィルムや非磁性金属薄帯、キャッシュカード等に用いられているプラスティック板でも良い。
【0020】
以上のようにすることで非常に細い磁気検出素子となり、周回磁場5を一周しているので場所による影響を受けず、高感度,高精度となる。細長い短冊形磁性薄膜2をここでは一本としたが、2本以上とすることもできる。また、バイアスコイルや負帰還コイルを、短冊形磁性薄膜2と同一のフレキシブル基板1上に薄膜で形成することもできる。
【0021】
図2はこの発明の実施の形態を示す構成図である。
【0022】
図1ではフレキシブル基板1の両端を接してリング状に構成した磁気検出素子を用いるようにしたが、ここでは磁場発生源としての直線状導体3の周りに、細長い短冊形磁性薄膜2から成る磁気インピーダンス素子を(a)のように螺旋状、または(b)のように渦巻き状に巻いて構成したものである。(b)のように渦巻き状に巻くときは、内側にある電極6が部分的に露出する(または、外から電気的な接続ができる)よう、例えば図2(c)のようにフレキシブル基板1の幅より長めに形成すると良い。細長い短冊形磁性薄膜2は、ここでも2本以上とすることができる。
【0023】
図3はこの発明の別の実施の形態を示す構成図である。
これは、図1と同じように、フレキシブル基板1の両端を接してリング状に構成した磁気インピーダンス素子の中に、例えば3本の直線状導体3を配置したものである。この3本の導体3に例えば3相交流を流すと、被測定電流4の総和はゼロになる。つまり、リング状にされた磁気インピーダンス素子が受ける磁場は発生していない。このことから、3本の内の1つの導体に異変が生じた場合に磁場が発生するので、磁気インピーダンス素子でこれを検出するようにする。なお、これは図2のように細長い短冊形磁性薄膜2から成る磁気インピーダンス素子を(a)のように螺旋状、または(b)のように渦巻き状に巻いて構成したものにも適用することができる。また、導体3の数は、1つまたは2つ以上いくつでも構わない。
【0024】
図4はこの発明のさらに別の実施の形態を示す構成図で、同図(a)は平面図、(b)は断面図である。
【0025】
これは、例えばアラミドフィルムのフレキシブル基板1を用い、例えばアモルファス磁性膜で作製した短冊形磁性薄膜2がある面とは逆の裏面に、例えばポリイミドなどの有機物膜7を直線状に塗布し、硬化させたものである。短冊形磁性薄膜2の作製後に、フレキシブル基板1の裏面にポリイミドなどの有機物膜7を塗布、硬化させた。短冊形磁性薄膜2とポリイミドなどの有機物膜7の膜厚をともに4μmにしたとき平坦となったが、このポリイミドなどの有機物膜7の膜厚を調整することで素子の平坦性または反り具合を微調整することができる。上記ポリイミドなどの有機物膜7は、短冊形磁性薄膜2がある面と同じ面に形成しても良い。また、短冊形磁性薄膜2はここでは1本としたが、2本以上でも良い。
【0026】
図5,図6に図4の変形例をそれぞれ示す。図5,図6の(a)は平面図、(b)は長手方向の断面図、(c)は長手方向と直交する方向の断面図である。
【0027】
アラミドフィルムのフレキシブル基板1を用い、例えばアモルファス磁性膜で作製した短冊形磁性薄膜2がある面とは逆の裏面(同じ面でも良い)に、ポリイミドなどの有機物膜7を直線状に塗布し、硬化させるに当たり、図5は短冊形磁性薄膜2に対しポリイミドなどの有機物膜7を平行にパターニングするのに対し、図6は短冊形磁性薄膜2に対しポリイミドなどの有機物膜7を直交するようにパターニングした例である。
【0028】
いずれの場合も、短冊形磁性薄膜2は1本としたが2本以上でも良く、有機物膜7のパターンも試料の巻き方,曲げ方等により等間隔であってもそうでなくても良い。こうすることで、フレキシブル基板1の反り具合を微調整することができる。
【0029】
【発明の効果】
この発明によれば、フレキシブル基板上に磁気検出のための磁気インピーダンス素子を作製するようにしたので、磁気インピーダンス素子は均一な磁場を受けることができ、高精度,高感度な磁気検出が可能となる利点が得られる。
【0030】
また、フレキシブルな基板が短冊形に成形した磁性薄膜の応力を緩和するので、応力による磁気異方性の影響が少なくなり、高感度な磁気検出器を作製することができる。
【0031】
さらに、磁場発生源の周囲に帯状の磁気インピーダンス素子を螺旋または渦巻き状に巻くことで、周回磁場の少なくとも1周分を受けられて高感度化できるだけでなく、螺旋または渦巻き状の帯状の磁気インピーダンス素子内にある磁場発生源のバランスが崩れることを利用した磁場変化の検出が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の原理構成図である。
【図2】 この発明の実施の形態を示す構成図である。
【図3】 この発明の別の実施の形態を示す構成図である。
【図4】 この発明さらに別の実施の形態を示す構成図である。
【図5】 図4の第1の変形例を示す構成図である。
【図6】 図4の第2の変形例を示す構成図である。
【符号の説明】
1…フレキシブル基板、2…短冊形磁性薄膜、3…直線状導体、4…被測定電流、5…周回磁場、6…電極、7…有機物膜。[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a magnetic sensor that performs magnetic detection, and more particularly to a high-sensitivity magneto-impedance element that uses the magneto-impedance effect.
[0002]
[Prior art]
In recent years, high performance, downsizing, thinning, and low cost of information equipment and measurement / control equipment have rapidly progressed. With these rapid developments, magnetic sensors and current sensors used in them have become small and low cost. Demand for high sensitivity is increasing.
[0003]
Known magnetic sensors include Hall elements, magnetoresistive effect elements (MR elements), giant magnetoresistive effect elements (GMR elements), and fluxgate sensors. Current sensors include current transformers. Etc. are known. For example, the performance of magnetic heads used in hard disk drives for computer external storage devices is increasing from conventional bulk-type induction magnetic heads to MR heads, and currently uses the giant magnetoresistive effect (GMR). There are many active studies. Further, in a rotary encoder which is a rotation sensor of a motor, the magnetic flux leaking to the outside becomes weak with the miniaturization of the magnet ring, and a highly sensitive magnetic sensor that replaces the current MR element is required. Development of electronic breakers and thermal relays that use current sensors instead of conventional mechanical types is also progressing with breakers, etc., but it is difficult to reduce the size with conventional current transformers, and sensitivity and detection There is a need to increase the sensitivity and range of magnetic sensors in terms of range.
[0004]
In order to satisfy these requirements, a magneto-impedance sensor using the magneto-impedance effect (also referred to as MI effect) of an amorphous wire has been proposed (Japanese Patent Laid-Open No. 6-281712, Journal of Japan Society of Applied Magnetics, vol. 18, p493, 1994 etc.). The magnetic impedance effect means that when an external magnetic field changes in a state where a high frequency current is applied to a magnetic material, the magnetic permeability of the magnetic material changes, and accordingly, the impedance of the magnetic material is several tens to several times that when the magnetic field is zero. It is a phenomenon that changes by 100%. By measuring the voltage across the magnetic body due to this phenomenon, a minute external magnetic field change of about several Gauss is detected.
[0005]
The above-mentioned magneto-impedance effect is similarly observed not only with amorphous wires, but also with magnetic ribbons and magnetic thin films. Especially, thin films can be made small and thin, and are excellent in reliability and mass productivity. Structures have been proposed (see IEEJ Magnetics Study Group Material MAG-94-75, 1994, IEEJ Transactions A, 115, 10, p949, 1995, JP-A-8-75835, etc.).
[0006]
A magneto-impedance element using a thin film is provided with magnetic anisotropy, and is composed of a magnetic thin film pattern obtained by processing a high permeability soft magnetic film in which uniaxial anisotropy is induced into a strip shape. The magnetic anisotropy is performed while applying a magnetic field when forming the magnetic film, and is further induced by heat treatment at about 150 to 400 ° C. in a rotating magnetic field or a static magnetic field. The direction of the easy axis of magnetization is generally the short axis (line width) direction of the strip structure. The magneto-impedance element has a characteristic that the impedance is changed by the magnetic field of the longitudinal component. In this case, when the easy axis of magnetization is a line width, the magnetoimpedance characteristic shows a characteristic that takes a peak of impedance depending on whether the magnetic field is positive or negative and is symmetric when the magnetic field is positive or negative. Moreover, the change rate shows a very large change of several tens to several hundreds%.
[0007]
Even when magnetic anisotropy is imparted in the length direction, magnetic impedance characteristics are exhibited. The characteristic at that time has the highest impedance when the magnetic field is zero, and decreases as the absolute value of the magnetic field increases. In this case as well, the impedance is symmetric with respect to the positive and negative magnetic fields. The direction of the detected magnetic field in this case is also a component in the length direction of the magnetic thin film pattern.
[0008]
The change in impedance in these magnetic impedance characteristics is caused by a change in magnetic permeability while a high frequency current is applied to the magnetic thin film pattern. When the impedance is separated into a resistance component and an inductance component, both change due to a change in magnetic permeability, but a resistance component having a large absolute value is dominant in the change. The resistance change due to the permeability change is basically caused by the skin effect that occurs when a high-frequency current flows in the magnetic material. To increase the skin effect, the frequency of the high-frequency current is increased or the magnetic thin film is increased. A method of increasing the thickness of the film becomes effective.
[0009]
As described above, the magneto-impedance element is characterized in that the impedance greatly changes with respect to the magnetic field. However, by applying a bias magnetic field to the element and operating it at a point where the impedance changes greatly with respect to the magnetic field, The sensor responds with high sensitivity to the magnetic field. In order to apply this bias magnetic field, it is necessary to form a coil (bias coil) around the element and generate a magnetic field by applying a current to the coil. A coil is also required when applying a negative feedback magnetic field for the purpose of improving sensitivity linearity. When an amorphous wire is used, a structure in which a coil is formed by winding a Cu wire or the like directly around the wire is used. However, a structure in which a coil is formed in a thin film on the same substrate as a magnetic impedance element formed in a thin film is also available. (See Journal of Japan Society of Applied Magnetics, vol. 21, p649, 1997, Japanese Patent Laid-Open No. 9-269084, etc.).
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, there are two types of magneto-impedance elements, one using an amorphous wire and the other using a thin film. In terms of reproducibility (stability), reliability, and mass productivity, it is better to use a thin film. It can be said that it is advantageous. In the case of using a thin film, conventionally, a film is formed on a hard nonmagnetic substrate such as glass by sputtering, a fine pattern is formed using a photosensitive material such as a resist, and wet etching, ion beam etching, etc. It is processed into a fine pattern using dry etching.
[0011]
By the way, when a magnetic field generated from a linear conductor through which a current flows is measured using a magneto-impedance element for magnetic detection produced by a hard substrate, the intensity distribution of the magnetic field is concentric around the linear conductor. It is not a plane. Therefore, since the magneto-impedance element conventionally produced on the glass substrate has a finite size, the magnetic field intensity received by the magneto-impedance element varies depending on the location of the magnetic thin film pattern. In particular, when measuring a very small current, it is necessary to make it as close as possible to the object to be measured. However, the magnetic field distribution received by the magneto-impedance element becomes larger as the object gets closer, causing a problem that high-precision magnetic field measurement cannot be performed.
[0012]
Accordingly, an object of the present invention is to solve the problem of magnetic field distribution received by a magneto-impedance element and provide a highly sensitive and highly accurate magnetic detector.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve such a problem, in the invention of claim 1, a magnetic film is formed by an external magnetic field by applying a high frequency current to a magnetic thin film formed by forming a high permeability magnetic film on a substrate and processing it into a strip shape. A magneto-impedance element using a magneto-impedance effect in which body impedance changes, and using a flexible substrate as a substrate for supporting a strip-shaped magnetic thin film composed of one or more strip-shaped magnetic films In
A flexible substrate that supports a magnetic thin film formed in a strip shape is formed by spirally or spirally winding a magnetic field generation source made of a linear conductor .
[0014]
In the invention of claim 1, one or more magnetic field generation sources comprising the linear conductor can be provided (invention of claim 2).
[0015]
In the first or second aspect of the present invention, an organic material different from the substrate can be applied linearly on the same surface as the magnetic thin film formed into a strip shape on the substrate or the reverse surface thereof (invoice). Item 3 ).
[0016]
In the invention of claim 3 above, when the organic material is applied in a straight line, it is made to be parallel to the length direction of the strip-shaped magnetic thin film, or crossed at right angles or at an angle, Or these can be combined (invention of Claim 4 ).
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
FIG. 1 is a block diagram showing the principle of the present invention.
[0018]
As shown in the figure, in a magneto-impedance element composed of an elongated strip-shaped magnetic thin film 2 on a flexible substrate (thickness: about 50 μm) 1 of an aramid film, it is passed through a linear conductor 3 so that both ends thereof are in contact with each other. And arranged so as to coincide with the circular
[0019]
The elongated strip-shaped magnetic thin film 2 is formed by forming an amorphous magnetic film on the flexible substrate 1 using, for example, a magnetron sputtering method, forming a fine pattern using a photosensitive material such as a resist, and ion beam etching after magnetic field heat treatment. Is produced. Although an aramid film is used as the flexible substrate, a plastic plate used in other organic films, non-magnetic metal ribbons, cash cards and the like may be used.
[0020]
By doing so, it becomes a very thin magnetic detection element, and since the
[0021]
FIG. 2 is a block diagram showing an embodiment of the present invention.
[0022]
In FIG. 1, a magnetic detection element configured in a ring shape by contacting both ends of the flexible substrate 1 is used. However, here, a magnetic material composed of an elongated strip-shaped magnetic thin film 2 around a linear conductor 3 as a magnetic field generation source. The impedance element is formed by spiraling as in (a) or spiraling as in (b). When winding in a spiral shape as shown in (b), the flexible substrate 1 is shown in FIG. 2 (c), for example, so that the
[0023]
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
As in FIG. 1, for example, three linear conductors 3 are arranged in a magnetic impedance element configured in a ring shape by contacting both ends of the flexible substrate 1. When, for example, a three-phase alternating current is passed through the three conductors 3, the sum of the currents to be measured 4 becomes zero. In other words, no magnetic field is received by the ring-shaped magneto-impedance element. From this, a magnetic field is generated when an abnormality occurs in one of the three conductors, and this is detected by the magneto-impedance element. Note that this also applies to a structure in which a magneto-impedance element composed of an elongated strip-shaped magnetic thin film 2 as shown in FIG. 2 is spirally wound as shown in (a) or spiral as shown in (b). Can do. Further, the number of conductors 3 may be one or any number of two or more.
[0024]
4A and 4B are configuration diagrams showing still another embodiment of the present invention, in which FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a cross-sectional view.
[0025]
For example, an aramid film flexible substrate 1 is used, and an organic film 7 such as polyimide is linearly applied to the back surface opposite to the surface having the strip-shaped magnetic thin film 2 made of an amorphous magnetic film, for example, and cured. It has been made. After production of the strip-shaped magnetic thin film 2, an organic film 7 such as polyimide was applied to the back surface of the flexible substrate 1 and cured. When the film thickness of the strip-shaped magnetic thin film 2 and the organic material film 7 such as polyimide are both 4 μm, the film becomes flat. By adjusting the film thickness of the organic film 7 such as polyimide, the flatness or warpage of the element can be adjusted. Fine adjustments can be made. The organic film 7 such as polyimide may be formed on the same surface as the surface where the strip-shaped magnetic thin film 2 is present. In addition, the strip-shaped magnetic thin film 2 is one here, but may be two or more.
[0026]
FIG. 5 and FIG. 6 show modifications of FIG. 5A and 6A are plan views, FIG. 5B is a sectional view in the longitudinal direction, and FIG. 5C is a sectional view in a direction orthogonal to the longitudinal direction.
[0027]
Using an aramid film flexible substrate 1, for example, an organic film 7 such as polyimide is linearly applied to the back surface (which may be the same surface) opposite to the surface having the strip-shaped magnetic thin film 2 made of an amorphous magnetic film, In the curing, FIG. 5 patterns the organic film 7 such as polyimide parallel to the strip-shaped magnetic thin film 2, whereas FIG. 6 patterns the organic film 7 such as polyimide perpendicular to the strip-shaped magnetic thin film 2. This is an example of patterning.
[0028]
In either case, the number of the strip-shaped magnetic thin films 2 is one, but two or more may be used. The pattern of the organic film 7 may or may not be evenly spaced depending on how the sample is wound or bent. By doing so, the degree of warping of the flexible substrate 1 can be finely adjusted.
[0029]
【The invention's effect】
According to the present invention, since the magneto-impedance element for magnetic detection is fabricated on the flexible substrate, the magneto-impedance element can receive a uniform magnetic field, and high-precision and high-sensitivity magnetic detection is possible. The advantage is obtained.
[0030]
In addition, since the stress of the magnetic thin film formed into a strip shape by the flexible substrate is relieved, the influence of magnetic anisotropy due to the stress is reduced, and a highly sensitive magnetic detector can be manufactured.
[0031]
Furthermore, by winding a band-shaped magneto-impedance element around the magnetic field generation source in a spiral or spiral shape, it is possible not only to receive at least one round of the circular magnetic field but to increase the sensitivity, but also to form a spiral or spiral band-shaped magneto-impedance element. It is possible to detect a change in the magnetic field using the fact that the balance of the magnetic field generation source in the element is lost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a principle configuration diagram of the present invention.
FIG. 2 is a configuration diagram showing an embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram showing a first modification of FIG. 4;
6 is a configuration diagram showing a second modification of FIG. 4; FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Flexible substrate, 2 ... Strip-shaped magnetic thin film, 3 ... Linear conductor, 4 ... Current to be measured, 5 ... Circulating magnetic field, 6 ... Electrode, 7 ... Organic substance film | membrane.
Claims (4)
短冊形に成形した磁性薄膜を支持する柔軟な基板を直線状導体からなる磁場発生源に対し渦巻き状または螺旋状に巻いて形成することを特徴とする磁気インピーダンス素子。It is an element that uses the magnetic impedance effect, in which the impedance of a magnetic material is changed by an external magnetic field by applying a high-frequency current to a magnetic thin film formed by forming a high permeability magnetic film on a substrate and processing it into a strip shape. In a magneto-impedance element using a flexible substrate as a substrate for supporting a strip-shaped magnetic thin film composed of one or more strip-shaped magnetic films,
A magneto-impedance element, wherein a flexible substrate supporting a magnetic thin film formed into a strip is wound around a magnetic field generation source made of a linear conductor in a spiral shape or a spiral shape .
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