JP7028234B2 - 磁気センサ - Google Patents
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Description
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。始めに、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態に係る磁気センサを含む磁気センサシステムの概略について説明する。本実施の形態における磁気センサシステム100は、本実施の形態に係る磁気センサ1と、磁気センサ1が検出すべき磁界(検出対象磁界)である対象磁界MFを発生する磁界発生器5とを備えている。
次に、本実施の形態に係る磁気センサ1の第1および第2の変形例について説明する。始めに、図12を参照して、磁気センサ1の第1の変形例について説明する。図12は、磁気センサ1の第1の変形例の一断面を示す断面図である。第1の変形例では、支持部材40の上面40aは、曲面部分40a1を含んでおらず、XY平面に平行な平面である。
次に、本発明の第2の実施の形態について説明する。始めに、図14ないし図18を参照して、本実施の形態に係る磁気センサの構成について説明する。図14および図15は、本実施の形態に係る磁気センサのMR素子およびコイルを示す斜視図である。図16は、本実施の形態に係る磁気センサを示す平面図である。図17は、本実施の形態に係る磁気センサの一断面を示す断面図である。図18は、本実施の形態に係る磁気センサの回路構成を示す回路図である。
=90°-θs …(6)
Claims (15)
- 外部磁界に応じて抵抗値が変化する少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に印加するための磁界であるコイル磁界を発生するコイルと、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を支持する支持部材とを備え、
前記コイルは、少なくとも1つの導体部分を含み、
前記コイル磁界は、前記少なくとも1つの導体部分の各々から発生される部分磁界を含み、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、その導体部分から発生される前記部分磁界が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子に印加される位置にあると共に、前記対応する磁気抵抗効果素子から遠ざかる方向に凸となるように湾曲した仮想の曲線に沿って延在し、
前記支持部材は、湾曲した曲面部分を含み、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子は、前記曲面部分の上に配置され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の各々は、前記支持部材に対向する下面を有し、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子の各々の前記下面は、前記曲面部分に沿って湾曲した曲面であることを特徴とする請求項1記載の磁気センサ。 - 前記支持部材は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に対向する上面と、前記上面とは反対側に位置する下面とを有し、
前記支持部材の前記上面は、前記曲面部分を含み、
前記曲面部分は、前記支持部材の前記下面から遠ざかる方向に凸となるように湾曲していることを特徴とする請求項1または2記載の磁気センサ。 - 前記支持部材の前記上面の前記曲面部分は、第1の方向に沿って延在すると共に、前記第1の方向に直交する第2の方向における前記曲面部分の中央に位置する中央部分と、前記第2の方向における前記中央部分の両側に位置する第1の側方部分および第2の側方部分とを含み、
前記第1の側方部分と前記第2の側方部分は、前記中央部分よりも前記支持部材の前記下面により近い位置にあると共に、前記支持部材の前記下面に近づくに従って互いの距離が大きくなる2つの湾曲した斜面であり、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子は、前記第1の側方部分の上に配置されていることを特徴とする請求項3記載の磁気センサ。 - 前記支持部材の前記上面の前記曲面部分は、第1の方向に沿って延在すると共に、前記第1の方向に直交する第2の方向における前記曲面部分の中央に位置する中央部分と、前記第2の方向における前記中央部分の両側に位置する第1の側方部分および第2の側方部分とを含み、
前記第1の側方部分と前記第2の側方部分は、前記中央部分よりも前記支持部材の前記下面により近い位置にあると共に、前記支持部材の前記下面に近づくに従って互いの距離が大きくなる2つの湾曲した斜面であり、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子は、前記第1の側方部分の上に配置された少なくとも1つの第1の磁気抵抗効果素子と、前記第2の側方部分の上に配置された少なくとも1つの第2の磁気抵抗効果素子とを含むことを特徴とする請求項3記載の磁気センサ。 - 前記少なくとも1つの導体部分は、前記支持部材との間に前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を挟む位置に配置されていることを特徴とする請求項1ないし5のいずれかに記載の磁気センサ。
- 更に、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子および前記支持部材の前記曲面部分を覆う絶縁層を備え、
前記少なくとも1つの導体部分は、前記絶縁層の上に配置されていることを特徴とする請求項6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の各々は、積層された複数の層からなり、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に非平行になるように延在していることを特徴とする請求項6または7記載の磁気センサ。 - 外部磁界に応じて抵抗値が変化する少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に印加するための磁界であるコイル磁界を発生するコイルと、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に対向する上面と、前記上面とは反対側に位置する下面とを有し、
前記コイルは、少なくとも1つの導体部分を含み、
前記少なくとも1つの導体部分は、前記支持部材との間に前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を挟む位置に配置され、
前記コイル磁界は、前記少なくとも1つの導体部分の各々から発生される部分磁界を含み、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、その導体部分から発生される前記部分磁界が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子に印加される位置にあると共に、前記対応する磁気抵抗効果素子から遠ざかる方向に凸となるように湾曲した仮想の曲線に沿って延在し、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子の各々は、積層された複数の層からなり、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、その一部が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に平行になるように延在していることを特徴とする磁気センサ。 - 外部磁界に応じて抵抗値が変化する少なくとも1つの磁気抵抗効果素子と、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に印加するための磁界であるコイル磁界を発生するコイルと、
前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を支持する支持部材とを備え、
前記支持部材は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子に対向する上面と、前記上面とは反対側に位置する下面とを有し、
前記コイルは、少なくとも1つの導体部分を含み、
前記少なくとも1つの導体部分は、前記支持部材との間に前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子を挟む位置に配置され、
前記コイル磁界は、前記少なくとも1つの導体部分の各々から発生される部分磁界を含み、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、その導体部分から発生される前記部分磁界が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子に印加される位置にあると共に、前記対応する磁気抵抗効果素子から遠ざかる方向に凸となるように湾曲した仮想の曲線に沿って延在し、
前記コイルは、更に、少なくとも1つの第2の導体部分を含み、
前記少なくとも1つの第2の導体部分は、前記少なくとも1つの導体部分とは異なる前記コイルの一部であり、
前記コイル磁界は、更に、前記少なくとも1つの第2の導体部分の各々から発生される第2の部分磁界を含み、
前記少なくとも1つの第2の導体部分は、前記支持部材の前記下面側に配置され、
前記少なくとも1つの第2の導体部分の各々は、その第2の導体部分から発生される前記第2の部分磁界が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その第2の導体部分に対応する磁気抵抗効果素子に印加される位置にあることを特徴とする磁気センサ。 - 前記少なくとも1つの第2の導体部分は、前記少なくとも1つの導体部分とは形状が対称ではないことを特徴とする請求項10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の各々は、積層された複数の層からなり、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、その一部が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に平行になるように延在し、
前記少なくとも1つの第2の導体部分の各々は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その第2の導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に非平行になるように延在していることを特徴とする請求項10または11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の各々は、積層された複数の層からなり、
前記少なくとも1つの導体部分の各々は、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に非平行になるように延在し、
前記少なくとも1つの第2の導体部分の各々は、その一部が、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子のうち、その第2の導体部分に対応する磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に平行になるように延在していることを特徴とする請求項10または11記載の磁気センサ。 - 更に、前記少なくとも1つの磁気抵抗効果素子および前記支持部材の前記上面を覆う絶縁層を備え、
前記少なくとも1つの導体部分は、前記絶縁層の上に配置されていることを特徴とする請求項9ないし13のいずれか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の各々は、方向が固定された第1の磁化を有する磁化固定層と、前記外部磁界に応じて方向が変化可能な第2の磁化を有する自由層とを含み、
前記コイル磁界は、前記自由層の前記第2の磁化の方向を所定の方向に向かせるためのものであることを特徴とする請求項1ないし14のいずれかに記載の磁気センサ。
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