JP4144631B2 - 磁気センサ及び磁気センサの製造方法 - Google Patents
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Description
10a 基部
11 筐体
12、91 FPC部材
13 コネクタ
80、80′ ウエハ
81 下地層
82 多層膜
83 保護層
84 スルーホール
85 導電材料層
85′ リード導体
86 バンプ
87、113、316 保護膜
88 ボンディングパッド層
89、89′ バー部材
92 ベースプレート
93 ワイヤ
94 保護接着剤
100、300 基板
100a、300a 素子形成面
100b 先端部
100c 基部
82′、101、102、103、104、301、302、303、304、305、306、307、308 スピンバルブGMR素子
105、106、107、108、309、310、311、312、313、314 接続パッド
109、110、111、112、315 リード導体
Claims (34)
- 磁性粒子の濃度を検出するための、針状検出部を有する磁気センサであって、該針状検出部が、針形状に切断加工された硬質材料による基板と、該基板上に一体的に形成された少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と、該基板上に一体的に形成されており一端が該少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に電気的に接続された少なくとも2つのリード導体と、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子及び前記少なくとも2つのリード導体を覆う保護膜とを備えていることを特徴とする磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、前記基板の先端部に形成された少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を含むことを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、前記基板の基部に形成された少なくとも1つの磁気抵抗効果素子をさらに含むことを特徴とする請求項2に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、前記基板の中間部に形成された少なくとも1つの磁気抵抗効果素子をさらに含むことを特徴とする請求項3に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、前記基板の前記先端部に形成された測定用の1つの磁気抵抗効果素子と前記基板の前記基部に形成された3つの磁気抵抗効果素子とを含んでいることを特徴とする請求項3又は4に記載の磁気センサ。
- 前記4つの磁気抵抗効果素子が、ブリッジ接続されていることを特徴とする請求項5に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、前記基板の前記先端部に形成された測定用の1つの磁気抵抗効果素子と前記基板の前記中間部に形成された測定用の少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と前記基板の前記基部に形成された少なくとも4つの磁気抵抗効果素子とを含んでいることを特徴とする請求項4に記載の磁気センサ。
- 前記基板の前記先端部に形成された測定用の磁気抵抗効果素子と前記基板の前記基部に形成された前記少なくとも4つの磁気抵抗効果素子のうちの3つの磁気抵抗効果素子とがブリッジ接続されており、前記基板の前記中間部に形成された測定用の磁気抵抗効果素子と前記基板の前記基部に形成された前記少なくとも4つの磁気抵抗効果素子のうちの3つの磁気抵抗効果素子とがブリッジ接続されていることを特徴とする請求項7に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、同一の磁化固定方向を有する複数の磁気抵抗効果素子からなることを特徴とする請求項1から8のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記基板が、金属材料又はセラミック材料で形成されていることを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記金属材料が、ステンレス鋼であることを特徴とする請求項10に記載の磁気センサ。
- 前記セラミック材料が、アルチックであることを特徴とする請求項10に記載の磁気センサ。
- 前記基板の先端が、傾斜加工により尖鋭端となっていることを特徴とする請求項1から12のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記基板の前記尖鋭端の傾斜が、該基板の長手方向に対して10〜45°であることを特徴とする請求項13に記載の磁気センサ。
- 前記保護膜が、セラミック層であることを特徴とする請求項1から14のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記セラミック層が、アルミナ層からなることを特徴とする請求項15に記載の磁気センサ。
- 前記針状検出部のほぼ全表面を覆う表面改質層をさらに備えたことを特徴とする請求項1から16のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記表面改質層が、ダイアモンドライクカーボン層、窒化チタン層又はチタニア層であることを特徴とする請求項17に記載の磁気センサ。
- 前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子が、少なくとも1つの巨大磁気抵抗効果素子又はトンネル磁気抵抗効果素子であることを特徴とする請求項1から18のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 前記針状検出部が、前記基板上に形成されており前記少なくとも2つのリード導体の他端に電気的に接続された少なくとも2つの接続パッドをさらに備えたことを特徴とする請求項1から19のいずれか1項に記載の磁気センサ。
- 一端が前記少なくとも2つの接続パッドに電気的に接続された可撓性の配線部材をさらに備えたことを特徴とする請求項20に記載の磁気センサ。
- 前記配線部材が、フレクシブルプリント回路部材であることを特徴とする請求項21に記載の磁気センサ。
- 前記針状検出部の基部及び前記配線部材を密封内蔵する筐体をさらに備えたことを特徴とする請求項21又は22に記載の磁気センサ。
- 前記筐体が樹脂材料で形成されていることを特徴とする請求項23に記載の磁気センサ。
- 磁性粒子の濃度を検出するための磁気センサの製造方法であって、硬質材料によるウエハ上に、多数の磁気抵抗効果素子と一端が該多数の磁気抵抗効果素子にそれぞれ電気的に接続された多数のリード導体と該多数のリード導体の他端にそれぞれ電気的に接続された多数の接続パッドとを薄膜のフォトリソグラフィ技術によって形成するウエハ工程と、該ウエハ工程の後に、前記ウエハを切断することによって、針形状の基板と、該基板上に形成された少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と、前記基板上に形成されており一端が該少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に電気的に接続された少なくとも2つのリード導体と、前記基板上に形成されており前記少なくとも2つのリード導体の他端に電気的に接続された少なくとも2つの接続パッドとを備えた針状検出部を作成する加工工程とを備えたことを特徴とする磁気センサの製造方法。
- 前記ウエハ工程が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子及び前記少なくとも2つのリード導体を保護膜で覆う工程を含んでいることを特徴とする請求項25に記載の製造方法。
- 前記保護膜で覆う工程が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子及び前記少なくとも2つのリード導体をセラミック層で覆う工程を含んでいることを特徴とする請求項26に記載の製造方法。
- 前記加工工程が、前記ウエハを複数の針状検出部が一列に配列されたバー部材に切断する工程と、該バー部材の一端を傾斜加工により尖鋭化する工程と、該バー部材を切断して個々の針状検出部に分離する工程とを備えていることを特徴とする請求項25から27のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記尖鋭化する工程が、前記針状検出部の先端の傾斜が、該針状検出部の長手方向に対して10〜45°となるように加工する工程であることを特徴とする請求項28に記載の製造方法。
- 前記針状検出部のほぼ全体を表面改質層で覆う工程をさらに含んでいることを特徴とする請求項25から29のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記表面改質層が、ダイアモンドライクカーボン層、窒化チタン層又はチタニア層であることを特徴とする請求項30に記載の製造方法。
- 前記針状検出部の前記少なくとも2つの接続パッドに可撓性の配線部材の一端を電気的に接続する接続工程をさらに備えたことを特徴とする請求項25から31のいずれか1項に記載の製造方法。
- 前記針状検出部の基部及び前記配線部材を筐体内に密封収容する収容工程をさらに備えたことを特徴とする請求項32に記載の製造方法。
- 前記ウエハ工程が、前記多数の磁気抵抗効果素子の磁化方向が同一方向となるように磁化する工程を含んでいることを特徴とする請求項25から33のいずれか1項に記載の製造方法。
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