JP4244766B2 - 多軸磁気センサ - Google Patents

Description

本発明は、多軸の磁場を検出する多軸磁気センサに関するものである。

従来より、複数個の磁気センサを用いて、Ｘ軸、Ｙ軸上の磁力を検出することで、非接触で角度を検出する回転角センサが用いられ、この一例として特許文献１中に回転角センサが開示されている。特許文献２には、ホール素子にＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）技術を組み合わせることで構成された半導体磁場動作型加速度センサが開示されている。
特開２００３−７５１０８号公報 特開平９−６１４５４号公報

従来のホール素子は、ウエハー対して垂直（Ｚ軸）方向に磁場を検出する方向にホール素子を形成してウエハーに対して垂直（Ｚ軸）方向の磁場を検出する構造になっている。これは、半導体製造プロセスを用いて同一ウエハー上に垂直（Ｚ軸）用ホール素子と同時に、ウエハーに対して水平（Ｘ軸、Ｙ軸）方向のホール素子を形成することが非常に困難なためである。従って、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の３軸の磁力を検出する際には、３個の磁気センサをそれぞれの向きに基台上に配置していた。即ち、図７に示すように、基台１１２上に、Ｘ軸上の磁力を検出する向きにＸ軸用のホール素子１１４Ｘを、Ｙ軸上の磁力を検出する向きにＹ軸用のホール素子１１４Ｙを、Ｚ軸上の磁力を検出する向きにＺ軸用のホール素子１１４Ｚをそれぞれ配置しており、製造に手間が掛かるとともに、センサを小型化することができなかった。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、ウエハー上に形成された同一軸上の磁場を検出する磁場検出素子で多軸の磁場を検出できる多軸磁気センサを提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１の多軸磁気センサは、ウエハー上に第１の磁場検出素子（ホール素子）と第２の磁場検出素子（ホール素子）とを第１方向（例えばＺ軸）の磁場を検出する向きに配置し、
前記第１の磁場検出素子で前記第１方向の磁場を検出し、
前記第２の磁場検出素子の前記第１方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルを前記第１の磁場検出方向とは異なる第２方向（例えばＹ軸）からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出した第２方向の磁場により前記磁場発生用コイルにて第１方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子により第２方向からの磁場を検出することを技術的特徴とする。

請求項２の多軸磁気センサは、ウエハー上に第１の磁場検出素子（ホール素子）と第２の磁場検出素子（ホール素子）と第３の磁場検出素子（ホール素子）とをＺ軸方向（ウエハー平面に対して垂直方向）の磁場を検出する向きに配置し、
前記第１の磁場検出素子でＺ軸方向の磁場を検出し、
前記第２の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＹ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＹ軸方向の磁場により前記磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子によりＺ軸方向からの磁場を検出し、
前記第３の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＸ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＸ軸方向の磁場により前記磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第３の磁場検出素子によりＸ軸方向からの磁場を検出することを技術的特徴とする。

請求項１の多軸磁気センサでは、第１の磁場検出素子で第１方向（例えばＺ軸）の磁場を検出し、第１の磁場検出素子と同じ向きに形成された第２の磁場検出素子の第１方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルを第１の磁場検出方向とは異なる第２方向（例えばＹ軸）からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出した第２方向の磁場により磁場発生用コイルにて第１方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子により第２方向からの磁場を検出する。このため、１つのウエハ上に第１方向の磁場を検出する向きに配置された第１の磁場検出素子及び第２の磁場検出素子を用いて、多軸の磁場を検出することができ、多軸（第１方向（Ｚ軸）及び第２方向（Ｙ軸））の磁場を検出するための多軸磁気センサを半導体製造プロセスを用いて１のウエハー上に製造することが可能になる。

請求項２の多軸磁気センサでは、第１の磁場検出素子でＺ軸方向の磁場を検出する。第１の磁場検出素子と同じ向きに形成された第２の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＹ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＹ軸方向の磁場により磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子によりＺ軸方向からの磁場を検出する。そして、第１の磁場検出素子と同じ向きに形成された第３の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＸ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＸ軸方向の磁場により磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第３の磁場検出素子によりＸ軸方向からの磁場を検出する。このため、１つのウエハ上にＺ軸方向の磁場を検出する向きに配置された第１の磁場検出素子、第２の磁場検出素子及び第３の磁場検出素子を用いて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の磁場を検出することができ、多軸の磁場を検出するための多軸磁気センサを半導体製造プロセスを用いて１のウエハー上に製造することが可能になる。

請求項３の多軸磁気センサでは、第２の磁場検出素子上の磁場発生用コイル及び第３の磁場検出素子上の磁場発生用コイルの上に、Ｚ軸方向からの磁場を遮蔽する磁気遮蔽物を配置してあるため、第２の磁場検出素子及び第３の磁場検出素子がＺ軸方向の磁場に影響されず、正確にＹ軸、Ｘ軸の磁場を検出することができる。

請求項４の多軸磁気センサでは、磁気遮蔽物を磁気遮蔽用のシートにより構成してあるため、磁気遮蔽用のシートを貼り付けることで、所望の位置を磁気遮蔽することができる。

請求項５の多軸磁気センサでは、磁気遮蔽物を金属キャップにより構成してあるため、磁場を通過させたい位置に開口を設けた金属キャップを用意することで、特に磁気遮蔽物を取り付ける工程なしに、所望の位置を磁気遮蔽することができる。

請求項６の多軸磁気センサでは、磁気遮蔽物をウエハーを覆う金属フレームにより構成してあるため、磁場を遮蔽させたい位置を覆う金属フレームを用意することで、所望の位置を磁気遮蔽することができる。

請求項７の多軸磁気センサでは、Ｙ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイル、及び、Ｘ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイルをＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）技術により形成するため、電気的な性能に優れる立体的な磁場検出用コイルを形成することができ、Ｙ軸、Ｘ軸方向の磁場検出精度を高めることが可能である。

請求項８の多軸磁気センサでは、Ｙ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイル、及び、Ｘ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイルを薄膜コイルにより形成するため、既存の半導体製造プロセスを用いて容易に磁場検出用コイルを形成することができる。

[第１実施形態]
図１を参照して本発明の第１実施形態に係る多軸磁気センサについて説明する。 図１（Ａ）は多軸磁気センサ１０の平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。 多軸磁気センサ１０は、ウエハー１２の上にＺ軸方向の磁場検出用のＺ軸ホール素子１４Ｚ（第１の磁場検出素子）、Ｙ軸方向の磁場検出用のＹ軸ホール素子１４Ｙ（第２の磁場検出素子）、Ｘ軸方向の磁場検出用のＸ軸ホール素子１４Ｘ（第３の磁場検出素子）を備える。これらＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘは、共にＺ軸の磁場を検出する方向に周知の半導体プロセスにより製造されている。ここでＺ軸とはウエハー１２平面に垂直な方向を意味する。なお、Ｚ軸ホール素子１４ＺとＸ軸ホール素子１４Ｘとは、長手方向がＹ軸と平行になるように配置されているが、Ｙ軸ホール素子１４Ｙは、短手方向がＹ軸と平行になるように配置され、後述するようＹ軸方向の磁場を適切に測定できるようになっている。

Ｙ軸ホール素子１４Ｙには、Ｚ軸方向上に磁場を発生する磁場発生用コイル１６と、Ｙ軸方向からの磁場により起電力を生ずるＹ軸磁場検出用コイル１８Ｙと、両コイルを接続する接続線２４とからなる磁場変換部が設けられている。該磁場発生用コイル１６は、Ｙ軸ホール素子１４ＹのＺ軸方向上に配置され、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙは、Ｙ軸ホール素子１４Ｙの長手側面の側方に配置されている。磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、接続線２４は、周知のＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）技術により絶縁部材２２内に形成されている。該絶縁部材２２の上面であって、磁場発生用コイル１６のＺ方向上部に磁気遮蔽物を構成し得る磁気遮蔽シート２０が貼り付けられている。磁気遮蔽シートとしては、例えば、樹脂に金属粒子、炭素粉を混入した導電性シート等を用いることができる。

同様に、Ｘ軸ホール素子１４Ｘには、Ｚ軸方向上に磁場を発生する磁場発生用コイル１６と、Ｘ軸方向からの磁場により起電力を生ずるＸ軸磁場検出用コイル１８Ｘと、接続線２４とからなる磁場変換部が設けられている。該磁場発生用コイル１６は、Ｙ軸ホール素子１４ＹのＺ軸方向上に配置され、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘは、Ｘ軸ホール素子１４Ｘの長手側面の側方に配置されている。磁場発生用コイル１６、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘ、接続線２４は、ＭＥＭＳ技術により絶縁部材２２内に形成されている。該絶縁部材２２の上面であって、磁場発生用コイル１６のＺ方向上部に磁気遮蔽シート２０が貼り付けられている。

ここで、多軸磁気センサ１０の磁場検出について説明する。

Ｚ軸上の磁場に対しては、Ｚ軸ホール素子１４Ｚにより検出する。

Ｙ軸上の磁場に対しては、Ｙ軸ホール素子１４Ｙにより検出する。即ち、Ｙ軸上の磁場によりＹ軸磁場検出用コイル１８Ｙにて起電力が発生し、電流が接続線２４を介して磁場発生用コイル１６に流れ、当該磁場発生用コイル１６によりＺ軸方向上に磁場を発生し、これをＹ軸ホール素子１４Ｙにより検出する。この構成により、Ｙ軸上の磁場をＺ軸向きに形成されたＹ軸ホール素子１４Ｙにより検出することが可能になる。

Ｘ軸上の磁場に対しては、Ｘ軸ホール素子１４Ｘにより検出する。即ち、Ｘ軸上の磁場によりＸ軸磁場検出用コイル１８Ｘにて起電力が発生し、電流が接続線２４を介して磁場発生用コイル１６に流れ、当該磁場発生用コイル１６によりＺ軸方向上に磁場を発生し、これをＸ軸ホール素子１４Ｘにより検出する。この構成により、Ｘ軸上の磁場をＺ軸向きに形成されたＸ軸ホール素子１４Ｘにより検出することが可能になる。

第１実施形態の多軸磁気センサ１０では、１つのウエハ１２上にＺ軸方向の磁場を検出する向きに配置されたＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘを用いて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の磁場を検出することができ、多軸の磁場を検出するための多軸磁気センサを半導体製造プロセスを用いて１のウエハー１２上に製造することが可能になる。このため、多軸磁気センサ１０を小型化することができる。

また、第１実施形態では、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８ＸをＭＥＭＳ技術により形成するため、電気的な性能に優れる立体的な磁場検出用コイルを形成することができ、Ｙ軸、Ｘ軸方向の磁場検出精度を高めることが可能である。

第１実施形態では、多軸磁気センサ１０では、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ上の磁場発生用コイル１６、及び、Ｘ軸ホール素子１４Ｘ上の磁場発生用コイル１６の上に、Ｚ軸方向からの磁場（磁気）を遮蔽する磁気遮蔽シート２０を配置してあるため、Ｚ軸方向からの磁場により、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ及びＸ軸ホール素子１４Ｘが影響されず、正確にＹ軸、Ｘ軸の磁場を検出することができる。特に、第１実施形態の多軸磁気センサでは、磁気遮蔽シート２０を貼り付けることで、所望の位置を磁気遮蔽することができる。
[第２実施形態]
引き続き、図２〜図５を参照して本発明の第２実施形態に係る多軸磁気センサ１０について説明する。

図２（Ａ）は第２実施形態に係る多軸磁気センサ１０の平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）中の多軸磁気センサ１０のＢ−Ｂ断面図である。図１を参照して上述した第１実施形態では、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８ＸがＭＥＭＳ技術により形成された。これに対して、第２実施形態では、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘが薄膜コイルにより形成されている。なお、第２実施形態の多軸磁気センサ１０の磁気検出は、上述した第１実施形態と同様であるため説明を省略する。

多軸磁気センサ１０は、ウエハー１２の上にＺ軸方向の磁場検出用のＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸方向の磁場検出用のＹ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸方向の磁場検出用のＸ軸ホール素子１４Ｘとを備える。これらＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘは、共にＺ軸の磁場を検出する方向に周知の半導体プロセスにより製造されている。

Ｙ軸ホール素子１４Ｙには、Ｚ軸方向上に磁場を発生する磁場発生用コイル１６と、Ｙ軸方向からの磁場により起電力を生ずるＹ軸磁場検出用コイル１８Ｙと、両コイルを接続する接続線２４とからなる磁場変換部が設けられている。該磁場発生用コイル１６は、Ｙ軸ホール素子１４ＹのＺ軸方向上に配置され、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙは、Ｙ軸ホール素子１４Ｙの長手側面の側方に形成されているウエハー１２のＹ軸側傾斜部１２Ｙに配置されている。

同様に、Ｘ軸ホール素子１４Ｘには、Ｚ軸方向上に磁場を発生する磁場発生用コイル１６と、Ｘ軸方向からの磁場により起電力を生ずるＸ軸磁場検出用コイル１８Ｘと、接続線２４とからなる磁場変換部が設けられている。該磁場発生用コイル１６は、Ｙ軸ホール素子１４ＹのＺ軸方向上に配置され、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘは、Ｘ軸ホール素子１４Ｘの長手側面の側方に形成されているウエハー１２のＸ軸側傾斜部１２Ｘに配置されている。

ここで、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘの形成工程について、図３を参照して説明する。

先ず、ウエハー１２上に周知の半導体プロセスによってＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘを生成する（図３（Ａ））。次に、スパッタ、無電解めっき等でウエハー１２上に接続線２４を構成する第１導電体を生成する（図３（Ｂ））。そして、接続線２４の両端上部に開口２６ａを有する絶縁膜２６を、絶縁体形成パターニングにより設ける（図３（Ｃ））。最後に、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘを構成する第２導電体を形成する（図３（Ｄ））。

図４（Ｂ）は、多軸磁気センサ１０上に、磁気遮蔽を行う金属キャップ３０を被せた状態を示す平面図であり、図４（Ａ）は、該金属キャップ３０のＹ軸方向から見た側面図であり、図４（Ｃ）は、該金属キャップ３０のＸ軸方向から見た側面図である。

図４（Ｂ）に示すように、金属キャップ３０の上面には、Ｚ軸ホール素子１４ＺのＺ軸上の開口３０ｚが設けられている。同様に、図４（Ａ）に示すように、金属キャップ３０の側面であって、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙの設けられた側の側面には、開口３０ｙが設けられている。また、図４（Ｃ）に示すように、金属キャップ３０の側面であって、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘの設けられた側の側面には、開口３０ｘが設けられている。金属キャップ３０は、溶接又はカシメによりウエハー１２に取り付けられる。なお、この例では、ウエハー１２に直接金属キャップ３０が取り付けられる例を挙げているが、ウエハー１２を搭載するパッケージに金属キャップ３０を取り付けることも可能である。

第２実施形態では、第１実施形態と同様に、１つのウエハ１２上にＺ軸方向の磁場を検出する向きに配置されたＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘを用いて、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の磁場を検出することができ、多軸の磁場を検出するための多軸磁気センサを半導体製造プロセスを用いて１のウエハー１２上に製造することが可能になる。このため、多軸磁気センサ１０を小型化することができる。

特に、第２実施形態では、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘを薄膜コイルにより形成するため、既存の半導体製造プロセスを用いて容易に磁場検出用コイルを形成することができる。このため、廉価に製造することが可能である。

また、第２実施形態では、磁気遮蔽物を金属キャップ３０により構成してあるため、磁場を通過させたい位置に開口３０ｚ、３０ｙ、３０ｘを設けた金属キャップ３０を用意することで、特に磁気遮蔽物を取り付ける工程なしに、所望の位置を磁気遮蔽することができる。なお、第２実施形態では、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘを一巻きで形成したが、多数巻きにすることも可能である。さらに、Ｙ軸側傾斜部１２Ｙ、Ｘ軸側傾斜部１２Ｘをウエハー１２の側部に設けたが、ウエハー１２に傾斜を有するキャビティーを形成し、該キャビティーの傾斜面にＹ軸側傾斜部１２Ｙ、Ｘ軸側傾斜部１２Ｘを設けることも可能である。また、第２実施形態では、キャップ３０に開口３０ｚ、３０ｙ、３０ｘを設けたが、開口の代わりに磁気透過物を配置することでキャップに気密性を持たせることもできる。
[第３実施形態]
次に、第３実施形態に係る多軸磁気センサ１０について図５及び図６を参照して説明する。

第３実施形態の多軸磁気センサ１０のＺ軸ホール素子１４Ｚ、Ｙ軸ホール素子１４Ｙ、Ｘ軸ホール素子１４Ｘ、磁場発生用コイル１６、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙ、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘは、図２を参照して上述した第２実施形態と同様である。但し、第２実施形態では、金属キャップ３０を用いて磁場の遮蔽を行った。これに対して、第３実施形態では、半導体内に埋められるサブフレームにより磁場の遮蔽を行う。

図５は、第３実施形態に係る多軸磁気センサのフレームを示す平面図である。図６（Ｂ）は、図５中に示すフレーム上に設けられる金属製サブフレームの平面図であり、図６（Ａ）は、該サブフレームのＹ軸方向から見た側面図であり、図６（Ｃ）は、該サブフレームのＸ軸方向から見た側面図である。

図５に示すように、フレーム４０に設けられたチップ搭載部４２上に図２を参照して上述したウエハー１２が置かれ、該ウエハー１２の上にサブフレーム４４が設けられる。図６（Ｃ）に示すように、サブフレーム４４は、平板状の頂部４４ａと、Ｌ字状に形成された脚部４４ｂからなり、図４（Ｃ）及び図４（Ｃ）に示すよう脚部４４ｂにより側方が解放され、Ｙ軸磁場検出用コイル１８Ｙの側方（Ｙ軸方向）、Ｘ軸磁場検出用コイル１８Ｘの側方（Ｘ軸方向）の磁場を遮らないように構成されている。また、平板状の頂部４４ａは、Ｚ軸磁場検出用コイル１８Ｚの上方（Ｚ軸方向）の磁場を遮らないように構成されている。

第３実施形態の多軸磁気センサでは、磁気遮蔽物をウエハー１２を覆う金属製のサブフレーム４４により構成してあるため、磁場を遮蔽させたい位置を覆うサブフレームを用意することで、所望の磁気遮蔽を実現できる。

上述した実施形態では、本発明の多軸磁気センサを３軸の磁場測定に用いる例を挙げたが、２軸の磁場測定に用いることも、更に、４個以上の磁気検出素子を用いて測定を行う場合にも適用可能である。

図１（Ａ）は本発明の第１実施形態に係る多軸磁気センサの平面図であり、図１（Ｂ）は側面図である。 図２（Ａ）は本発明の第２実施形態に係る多軸磁気センサの平面図であり、図２（Ｂ）は図２（Ａ）の多軸磁気センサのＢ−Ｂ断面図である。 磁場発生用コイル、Ｙ軸磁場検出用コイル、Ｘ軸磁場検出用コイルの形成工程を示す工程図である。 図４（Ｂ）は、多軸磁気センサ上に磁気遮蔽を行う金属キャップを被せた状態を示す平面図であり、図４（Ａ）は、該金属キャップのＹ軸方向から見た側面図であり、図４（Ｃ）は、該金属キャップのＸ軸方向から見た側面図である。 第３実施形態に係る多軸磁気センサのフレームを示す平面図である。 図６（Ｂ）は、第３実施形態に係る多軸磁気センサのサブフレームの平面図であり、図６（Ａ）は、該サブフレームのＹ軸方向から見た側面図であり、図６（Ｃ）は、該サブフレームのＸ軸方向から見た側面図である。 従来技術に係る多軸磁気センサの説明図である。

符号の説明

１０ 多軸磁気センサ
１２ ウエハー
１２Ｘ Ｘ軸側傾斜部
１２Ｙ Ｙ軸側傾斜部
１４Ｘ Ｘ軸ホール素子（第１の磁場検出素子）
１４Ｙ Ｙ軸ホール素子（第２の磁場検出素子）
１４Ｚ Ｚ軸ホール素子（第３の磁場検出素子）
１６ 磁場発生用コイル
１８Ｘ Ｘ軸磁場検出用コイル
１８Ｙ Ｙ軸磁場検出用コイル
２０ 磁気遮蔽用シート（磁気遮蔽物）
３０ 金属キャップ（磁気遮蔽物）
４４ サブフレーム（磁気遮蔽物）

Claims (9)

1. ウエハー上に第１の磁場検出素子と第２の磁場検出素子とを第１方向の磁場を検出する向きに配置し、
   前記第１の磁場検出素子で前記第１方向の磁場を検出し、
   前記第２の磁場検出素子の前記第１方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルを前記第１の磁場検出方向とは異なる第２方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出した第２方向の磁場により前記磁場発生用コイルにて第１方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子により第２方向からの磁場を検出することを特徴とする多軸磁気センサ。
2. ウエハー上に第１の磁場検出素子と第２の磁場検出素子と第３の磁場検出素子とをＺ軸方向の磁場を検出する向きに配置し、
   前記第１の磁場検出素子でＺ軸方向の磁場を検出し、
   前記第２の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＹ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＹ軸方向の磁場により前記磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第２の磁場検出素子によりＺ軸方向からの磁場を検出し、
   前記第３の磁場検出素子のＺ軸方向上に磁場発生用コイルを設け、該磁場発生用コイルをＸ軸方向からの磁場により起電力を生ずる磁場検出用コイルに接続し、当該磁場検出用コイルで検出したＸ軸方向の磁場により前記磁場発生用コイルにてＺ軸方向の磁場を発生させることで、当該第３の磁場検出素子によりＸ軸方向からの磁場を検出することを特徴とする多軸磁気センサ。
3. 前記第２の磁場検出素子上の磁場発生用コイル及び前記第３の磁場検出素子上の磁場発生用コイルの上に、Ｚ軸方向からの磁場を遮蔽する磁気遮蔽物を配置したことを特徴とする請求項２の多軸磁気センサ。
4. 前記磁気遮蔽物を磁気遮蔽用のシートにより構成したことを特徴とする請求項３の多軸磁気センサ。
5. 前記磁気遮蔽物を金属キャップにより構成したことを特徴とする請求項３の多軸磁気センサ。
6. 前記磁気遮蔽物を前記ウエハーを覆う金属フレームにより構成したことを特徴とする請求項３の多軸磁気センサ。
7. 前記Ｙ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイル、及び、前記Ｘ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイルをＭＥＭＳ（Micro Electrical Mechanical System）技術により形成したことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれかの多軸磁気センサ。
8. 前記Ｙ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイル、及び、前記Ｘ軸方向からの磁場を検出する磁場検出用コイルを薄膜コイルにより形成したことを特徴とする請求項２〜請求項７のいずれかの多軸磁気センサ。
9. 前記磁場検出素子はホール素子であることを特徴とする請求項１〜請求項８のいずれかの多軸磁気センサ。

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