JP5556603B2 - 磁気アイソレータ - Google Patents
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Description
図1は本発明の実施の形態1に係る磁気アイソレータを示す平面図であり、設置基板1上に、複数の磁気抵抗効果素子3a〜3d及び接続電流線3eから構成されるブリッジ回路3からなる入力信号検出部を含む層と、複数の信号入力導体5aと信号入力折返し導体5bと信号入力接続線5cとから構成される信号入力線5からなる信号入力部を含む層とが積層されて形成されている。図2はその一部の断面構造を示す断面図で、設置基板の主面上には第1の絶縁層2が積層されており、その主面上に入力信号検出部が形成されている。第1の絶縁層2の上にはさらに第2の絶縁層4が積層されており、その主面上に信号入力部が形成されている。第1の絶縁層2及び第2の絶縁層4は、設置基板1とブリッジ回路3との間及びブリッジ回路3と信号入力線5との間の電気的絶縁を確保する役割を有しているため、材料としては例えばシリコン窒化膜やシリコン酸化膜、あるいはポリイミド樹脂等の樹脂材料が選択される。それぞれ耐電圧等の異なる仕様を有するため、印加される入力信号や予期されるサージ電圧等の非定常な場合も踏まえて、各種材料を選択する必要がある。設置基板1は、後工程で作製される磁気抵抗効果素子や絶縁層などを均一、かつ緻密に設置するためにフラットな面を有するものがよく、一般的にはシリコン基板やガラス基板が使用される。
間の角度によって強磁性体の抵抗値が変化することを利用したものである。
図15は本発明の実施の形態2に係る磁気アイソレータを示す平面図であり、設置基板1上に、複数の磁気抵抗効果素子3a〜3d及び接続電流線3eから構成されるブリッジ回路3からなる入力信号検出部を含む層と、複数の信号入力導体5aと信号入力折返し導体5bと信号入力接続線5cとから構成される信号入力線5からなる信号入力部を含む層とが積層されて形成されている。図16はその一部の断面構造を示す断面図で、設置基板の主面上には第1の絶縁層2が積層されており、その主面上に入力信号検出部が形成されている。第1の絶縁層2の上にはさらに第2の絶縁層4が積層されており、その主面上に信号入力部が形成されている。ブリッジ回路3と信号入力線5との間の第2の絶縁層4の内部には、導電性を有する第1の電界シールド層6が設けられている。さらに、第2の絶縁層4の上方には保護層7が設けられている。保護層7のさらに上面には磁気シールド層8が設けられている。設置基板1、ブリッジ回路3、信号入力線5、第1の電界シールド層6、保護層7、磁気シールド層8及び各絶縁層の役割及び材料については実施の形態1と同様なので、その説明を省略する。
図17は本発明の実施の形態3に係る磁気アイソレータを示す平面図であり、設置基板1上に、複数の磁気抵抗効果素子3a〜3d及び接続電流線3eから構成されるブリッジ回路3からなる入力信号検出部を含む層と、複数の信号入力導体5aと信号入力接続線5cとから構成される信号入力線5からなる信号入力部を含む層とが積層されて形成されている。図18はその一部の断面構造を示す断面図で、設置基板の主面上には第1の絶縁層2が積層されており、その主面上に入力信号検出部が形成されている。第1の絶縁層2の上にはさらに第2の絶縁層4が積層されており、その主面上に信号入力部が形成されている。ブリッジ回路3と信号入力線5との間の第2の絶縁層4の内部には、導電性を有する第1の電界シールド層6が設けられている。さらに、第2の絶縁層4の上方には保護層7が設けられている。保護層7のさらに上面には磁気シールド層8が設けられている。設置基板1、ブリッジ回路3、信号入力線5、第1の電界シールド層6、保護層7、磁気シールド層8及び各絶縁層の役割及び材料については実施の形態1と同様なので、その説明を省略する。
2 第1の絶縁層
3 ブリッジ回路
3a 第1の磁気抵抗効果素子
3b 第2の磁気抵抗効果素子
3c 第3の磁気抵抗効果素子
3d 第4の磁気抵抗効果素子
3e 接続電流線
4 第2の絶縁層
5 信号入力線
5a 信号入力導体
5b 信号入力折返し導体
5c 信号入力接続線
5d 第1の分岐点
5e 第2の分岐点
5f 第1の分岐点
5g 第2の分岐点
5h 第3の分岐点
5k 第4の分岐点
51 第1の信号入力支線
52 第2の信号入力支線
6 第1の電界シールド層
6a スリット
6b 渦電流
7 保護層
8 磁気シールド層
9 第3の絶縁層
10 補償電流線
10a 補償電流導体
10b 補償電流折返し導体
10c 補償電流接続線
11 アルミニウム電極
12 第2の電界シールド層
21a 接続エリア
21b 接続エリア
21c 接続エリア
21d 接続エリア
22a 接続エリア
22b 接続エリア
23 磁気アイソレータ
24 磁気アイソレータ回路部
25 増幅回路部
Claims (8)
- 設置基板と、
前記設置基板上に設けられた第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に配置され、互いに逆方向の磁界の増加に応じて抵抗値が共に増加する磁気抵抗効果特性を有する第1及び第4の磁気抵抗効果素子と、
前記第1の絶縁層上に配置され、互いに逆方向の磁界の増加に応じて抵抗値が共に減少する磁気抵抗効果特性を有する第2及び第3の磁気抵抗効果素子と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1から前記第4の磁気抵抗効果素子を接続することにより、前記第1及び前記第2の磁気抵抗効果素子による第1のハーフブリッジ回路、及び前記第3及び前記第4の磁気抵抗効果素子による第2のハーフブリッジ回路からなるブリッジ回路を構成する接続電流線と、
前記設置基板上に設けられた第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上に配置され、前記各磁気抵抗効果素子に対向してそれぞれ設けられた信号入力導体と、前記各信号入力導体間に設けられた信号入力折返し導体とを交互にかつ直列に信号入力接続線を介してミアンダライン状に接続されるよう構成された信号入力線とを備え、
前記信号入力線に信号電流が通電されることにより前記第1及び前記第2の磁気抵抗効果素子に印加される第1の磁界の方向と、前記第3及び前記第4の磁気抵抗効果素子に印加される第2の磁界の方向とが、互いに逆方向となるように前記信号入力線が構成されたことを特徴とする磁気アイソレータ。 - 設置基板と、
前記設置基板上に設けられた第1の絶縁層と、
前記第1の絶縁層上に配置され、互いに逆方向の磁界の増加に応じて抵抗値が共に増加する磁気抵抗効果特性を有する第1及び第4の磁気抵抗効果素子と、
前記第1の絶縁層上に配置され、互いに逆方向の磁界の増加に応じて抵抗値が共に減少する磁気抵抗効果特性を有する第2及び第3の磁気抵抗効果素子と、
前記第1の絶縁層上に配置され、前記第1から前記第4の磁気抵抗効果素子を接続することにより、前記第1及び前記第2の磁気抵抗効果素子による第1のハーフブリッジ回路、及び前記第3及び前記第4の磁気抵抗効果素子による第2のハーフブリッジ回路からなるブリッジ回路を構成する接続電流線と、
前記設置基板上に設けられた第2の絶縁層と、
前記第2の絶縁層上に配置され、前記第1及び前記第2の磁気抵抗効果素子に対向してそれぞれ設けられた信号入力導体と、前記各信号入力導体間に設けられた信号入力折返し導体とを交互にかつ直列に信号入力接続線を介してミアンダライン状に接続されるよう構成された第1の信号入力支線と、
前記設置基板上に設けられた第2の絶縁層上に配置され、前記第3及び前記第4の磁気抵抗効果素子に対向してそれぞれ設けられた信号入力導体と、前記各信号入力導体間に設けられた信号入力折返し導体とを交互にかつ直列に信号入力接続線を介してミアンダライン状に接続されるよう構成された第2の信号入力支線と、
前記設置基板上に設けられた第2の絶縁層上に配置され、前記第1の信号入力支線と前記第2の信号入力支線とを並列に接続して構成される信号入力線とを備え、
前記信号入力線に信号電流が通電されることにより前記第1及び前記第2の磁気抵抗効果素子に印加される第1の磁界の方向と、前記第3及び前記第4の磁気抵抗効果素子に印加される第2の磁界の方向とが、互いに逆方向となるように前記信号入力線が構成されたことを特徴とする磁気アイソレータ。 - 前記各磁気抵抗効果素子と前記信号入力線との間に、スリットを有する第1の電界シールド層を設けたことを特徴とする請求項1乃至請求項2のいずれかに記載の磁気アイソレータ。
- 前記第1の電界シールド層は2層で構成され、各層のスリットは互いに対向しないように設置されていることを特徴とする請求項3に記載の磁気アイソレータ。
- 前記設置基板上に設けられた第3の絶縁層と、
前記第3の絶縁層上に配置され、前記信号入力導体に対向して設けられた補償電流導体を補償電流接続線を介して接続し、前記信号入力線に対向するように構成された補償電流線を備え、前記各補償電流導体はそれぞれ対向する前記信号入力導体がそれぞれ対向する前記磁気抵抗効果素子に付与する磁界を打ち消す方向に補償磁界を発生するように前記補償電流線が構成されていることを特徴とする請求項1乃至請求項4のいずれかに記載の磁気アイソレータ。 - 前記各磁気抵抗効果素子と前記補償電流線との間に、スリットを有する第2の電界シールド層を設けたことを特徴とする請求項5に記載の磁気アイソレータ。
- 前記第2の電界シールド層は2層で構成され、各層のスリットは互いに対向しないように設置されていることを特徴とする請求項6に記載の磁気アイソレータ。
- 磁気シールド層を備えたことを特徴とする請求項1乃至請求項7のいずれかに記載の磁気アイソレータ。
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