JP7099438B2 - Magnetic sensor - Google Patents
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Description
本発明は磁気センサに関し、特に、基板上に形成された磁気抵抗効果素子及び磁性体層を含む磁気センサに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor, and more particularly to a magnetic sensor including a magnetoresistive element and a magnetic material layer formed on a substrate.
磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサは、電流計や磁気エンコーダなどに広く用いられており、磁束を磁気抵抗効果素子に収束させるための磁性体層を備えることがある。特許文献1に記載された磁気センサは、2つの磁性体層(薄膜ヨーク)によって形成されるギャップに磁気抵抗効果素子を配置し、これによって所定方向の磁束を磁気抵抗効果素子に効率よく印加している。
A magnetic sensor using a magnetoresistive sensor is widely used in a current meter, a magnetic encoder, and the like, and may be provided with a magnetic material layer for converging a magnetic flux on the magnetoresistive element. In the magnetic sensor described in
しかしながら、特許文献1に記載された磁気センサは、磁性体層を信号配線の一部として利用していることから、外部から飛来する電磁波が磁性体層に入射すると、磁性体層を介して信号配線にノイズが重畳するという問題があった。このような問題を解決するには、磁気抵抗効果素子と磁性体層とを絶縁分離すればよいが、この場合であっても、磁気抵抗効果素子と磁性体層は互いに近接して配置する必要があることから、両者が容量結合し、高周波ノイズが信号配線に重畳することがあった。
However, since the magnetic sensor described in
したがって、本発明は、基板上に形成された磁気抵抗効果素子及び磁性体層を含む磁気センサにおいて、外部から飛来する電磁波によるノイズが信号配線に重畳することを防止することを目的とする。 Therefore, an object of the present invention is to prevent noise due to electromagnetic waves coming from the outside from being superimposed on signal wiring in a magnetic sensor including a magnetoresistive effect element and a magnetic material layer formed on a substrate.
本発明による磁気センサは、基板と、前記基板上に設けられ、電源配線と信号配線との間に接続された磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子と隣接するよう前記基板上に設けられ、前記電源配線に接続された磁性体層とを備えることを特徴とする。 The magnetic sensor according to the present invention is provided on the substrate, the magnetoresistive element provided on the substrate and connected between the power supply wiring and the signal wiring, and the magnetic resistance effect element adjacent to the magnetic resistance effect element. It is characterized by including a magnetic material layer connected to the power supply wiring.
本発明によれば、磁気抵抗効果素子と隣接する磁性体層が電源配線に接続されていることから、外部から飛来する電磁波によるノイズが信号配線に直接重畳することがない。しかも、磁性体層が電源配線に接続されていることから、電磁波によるノイズを電源配線に逃がすことが可能となる。さらに、磁性体層と磁気抵抗効果素子は互いに同じ電源配線に接続されていることから、配線本数の増大を最小限に抑えることができる。 According to the present invention, since the magnetic material layer adjacent to the magnetoresistive effect element is connected to the power supply wiring, noise due to electromagnetic waves coming from the outside is not directly superimposed on the signal wiring. Moreover, since the magnetic layer is connected to the power supply wiring, noise due to electromagnetic waves can be released to the power supply wiring. Further, since the magnetic material layer and the magnetoresistive sensor are connected to the same power supply wiring, the increase in the number of wirings can be minimized.
本発明による磁気センサは、前記磁性体層と前記電源配線との間に接続され、前記磁気抵抗効果素子よりも抵抗値の低い抵抗素子をさらに備えていても構わない。このように、磁性体層は電源配線に直接接続されている必要はなく、磁気抵抗効果素子よりも抵抗値の低い抵抗素子を介して接続されていても構わない。 The magnetic sensor according to the present invention may further include a resistance element that is connected between the magnetic material layer and the power supply wiring and has a lower resistance value than the magnetoresistive effect element. As described above, the magnetic material layer does not need to be directly connected to the power supply wiring, and may be connected via a resistance element having a resistance value lower than that of the magnetoresistive effect element.
本発明において、前記磁性体層は第1及び第2の磁性体層を含み、前記磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁性体層と前記第2の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上に配置されていることが好ましい。これによれば、2つの磁性体層によって効果的な集磁を行うことができるとともに、高い指向性を持たせることが可能となる。 In the present invention, the magnetic material layer includes the first and second magnetic material layers, and the magnetoresistive effect element is formed by a gap between the first magnetic material layer and the second magnetic material layer. It is preferable that the magnetic path is arranged on the magnetic path. According to this, it is possible to perform effective magnetic collection by the two magnetic material layers and to have high directivity.
この場合、前記第1の磁性体層は、前記電源配線に接続され、前記第2の磁性体層は、前記電源配線及び前記信号配線の両方から絶縁され、前記第1の磁性体層の面積は、前記第2の磁性体層の面積よりも大きい構成であっても構わない。このように、面積の小さい磁性体層は、外来電磁波の影響を受けにくいため、このような磁性体層については電源配線から分離しても構わない。これによれば、配線本数の増大を抑制することが可能となる。 In this case, the first magnetic material layer is connected to the power supply wiring, the second magnetic material layer is insulated from both the power supply wiring and the signal wiring, and the area of the first magnetic material layer is May have a configuration larger than the area of the second magnetic material layer. As described above, since the magnetic material layer having a small area is not easily affected by external electromagnetic waves, such a magnetic material layer may be separated from the power supply wiring. According to this, it is possible to suppress an increase in the number of wirings.
本発明による磁気センサは、前記信号配線と別の電源配線との間に接続された抵抗素子をさらに備えることが好ましい。これによれば、磁気抵抗効果素子の抵抗値の変化を電圧の変化として取り出すことが可能となる。 It is preferable that the magnetic sensor according to the present invention further includes a resistance element connected between the signal wiring and another power supply wiring. According to this, it is possible to take out the change in the resistance value of the magnetoresistive effect element as the change in voltage.
この場合、前記抵抗素子は別の磁気抵抗効果素子であっても構わない。これによれば、出力信号の振幅を拡大することが可能となる。さらにこの場合、前記磁性体層は第3の磁性体層をさらに含み、前記磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁性体層と前記第2の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上、並びに、前記第2の磁性体層と前記第3の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上に配置され、ブリッジ接続された複数の磁気抵抗効果素子からなることが好ましい。これによれば、出力信号の振幅をさらに拡大することが可能となる。 In this case, the resistance element may be another magnetoresistive effect element. This makes it possible to increase the amplitude of the output signal. Further, in this case, the magnetic material layer further includes a third magnetic material layer, and the magnetic resistance effect element is formed by a gap between the first magnetic material layer and the second magnetic material layer. It is preferably composed of a plurality of magnetic resistance effect elements arranged on the magnetic path and on the magnetic path formed by the gap between the second magnetic material layer and the third magnetic material layer and connected by a bridge. .. This makes it possible to further increase the amplitude of the output signal.
この場合、前記第2の磁性体層上に配置された外部磁性体をさらに備えることが好ましい。これによれば、基板に対して垂直方向の磁束を効率よく集磁することができるとともに、ブリッジ接続された複数の磁気抵抗効果素子に対して磁束を分配することが可能となる。 In this case, it is preferable to further include an external magnetic material arranged on the second magnetic material layer. According to this, the magnetic flux in the direction perpendicular to the substrate can be efficiently collected, and the magnetic flux can be distributed to the plurality of magnetoresistive elements connected by the bridge.
本発明において、前記電源配線はグランド配線であることが好ましい。これによれば、磁性体層の電位を確実に安定させることができるとともに、予期せぬショート不良の発生などを防止することが可能となる。 In the present invention, the power supply wiring is preferably ground wiring. According to this, it is possible to surely stabilize the potential of the magnetic material layer and prevent the occurrence of unexpected short-circuit defects.
このように、本発明によれば、基板上に形成された磁気抵抗効果素子及び磁性体層を含む磁気センサにおいて、外部から飛来する電磁波によるノイズが信号配線に重畳することを効果的に防止することが可能となる。 As described above, according to the present invention, in the magnetic sensor including the magnetoresistive effect element and the magnetic material layer formed on the substrate, noise due to electromagnetic waves coming from the outside is effectively prevented from being superimposed on the signal wiring. It becomes possible.
以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
<第1の実施形態>
図1は、本発明の第1の実施形態による磁気センサ10Aの構成を説明するための略平面図である。図2は、図1に示すA-A線に沿った略断面図である。<First Embodiment>
FIG. 1 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
図1及び図2に示すように、本実施形態による磁気センサ10Aは、x方向に配列された第1及び第2の磁性体層21,22と、平面視で(z方向から見て)第1及び第2の磁性体層21,22との間に設けられたギャップと重なる位置に配置された磁気抵抗効果素子11とを備えている。磁気抵抗効果素子11は、磁界の向き及び強さに応じて電気抵抗が変化する素子である。本実施形態においては、磁気抵抗効果素子11の長手方向がy方向であり、感度方向(固定磁化方向)は図1及び図2の矢印Bが示す方向(x方向におけるプラス側)である。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
第1及び第2の磁性体層21,22は、検出すべき磁束を集磁し、磁束の向きを揃え、これを磁気抵抗効果素子11に印加する役割を果たす。第1及び第2の磁性体層21,22としては、樹脂材料に磁性フィラーが分散された複合磁性材料からなる膜であっても構わないし、ニッケル又はパーマロイなどの軟磁性材料からなる薄膜もしくは箔であっても構わないし、フェライトなどからなる薄膜又はバルクシートであっても構わない。
The first and second
磁気抵抗効果素子11と第1及び第2の磁性体層21,22は、いずれも基板30上に設けられる。図2に示す例では、基板30の表面に薄い絶縁層31が形成され、絶縁層31の表面に磁気抵抗効果素子11が形成される。磁気抵抗効果素子11は別の絶縁層32で覆われ、絶縁層32の表面に第1及び第2の磁性体層21,22が形成されている。但し、絶縁層32を省略し、絶縁層31の表面に磁気抵抗効果素子11と第1及び第2の磁性体層21,22を形成しても構わない。
The
磁気抵抗効果素子11と第1及び第2の磁性体層21,22は、x方向に隣接するように配置されている。このため、x方向の磁界を受けると、第1の磁性体層21から第2の磁性体層22(或いは、第2の磁性体層22から第1の磁性体層21)への磁束が発生し、その際に磁気抵抗効果素子11を磁束がx方向に横切ることになる。これにより、磁気抵抗効果素子11の抵抗値が磁束の向き及び強さによって変化することになる。
The
図1に示すように、本実施形態においては、磁気抵抗効果素子11のy方向における一端がグランド配線Gに接続され、他端が信号配線Sに接続されている。グランド配線Gは、グランド電位GNDが供給される電源配線である。また、電源電位Vccが供給される電源配線Pと信号配線Sとの間には、抵抗素子Rが接続されている。これにより、信号配線Sに現れる出力信号OUTは、磁気抵抗効果素子11の抵抗値によって変化することになり、磁界の向き及び強さを検出することが可能となる。抵抗素子Rは、抵抗値がほぼ一定である金属皮膜抵抗であっても構わないし、磁気抵抗効果素子のように抵抗値が変化するものであっても構わない。当然ながら、第1及び第2の磁性体層21,22と信号配線Sは、直接接続されないよう分離しておく必要がある。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, one end of the
さらに、本実施形態においては、第1及び第2の磁性体層21,22がグランド配線Gに接続されており、これにより第1及び第2の磁性体層21,22がグランド電位GNDに固定されている。このため、外部から飛来する電磁波を受けても第1及び第2の磁性体層21,22の電位がほとんど変化しないため、外来電磁波によって出力信号OUTにノイズが発生することがない。 Further, in the present embodiment, the first and second magnetic material layers 21 and 22 are connected to the ground wiring G, whereby the first and second magnetic material layers 21 and 22 are fixed to the ground potential GND. Has been done. Therefore, since the potentials of the first and second magnetic material layers 21 and 22 hardly change even when the electromagnetic waves coming from the outside are received, noise is not generated in the output signal OUT due to the external electromagnetic waves.
このように、本実施形態による磁気センサ10Aは、磁気抵抗効果素子11に隣接して設けられた第1及び第2の磁性体層21,22がグランド電位GNDに固定されていることから、外来電磁波に起因するノイズを抑制することが可能となる。尚、本実施形態においては第1及び第2の磁性体層21,22にグランド電位GNDを与えているが、本発明がこれに限定されるものではなく、固定電位であればグランド電位GNDに限定されるものではない。したがって、グランド電位GNDを与える代わりに、電源配線Pを介して電源電位Vccを与えても構わない。しかしながら、本発明による効果を高めるためには、よりインピーダンスの低い電源配線に接続することが有効であるため、グランド電位GNDを与えることが最も好ましい。
As described above, in the
また、本実施形態においては、磁気抵抗効果素子11と第1及び第2の磁性体層21,22を同じ電源配線(グランド配線G)に接続しているが、本発明においてこの点は必須でない。したがって、例えば、磁気抵抗効果素子11をグランド配線Gに接続し、第1及び第2の磁性体層21,22を電源配線Pに接続しても構わない。しかしながら、本実施形態のように磁気抵抗効果素子11と第1及び第2の磁性体層21,22を同じ電源配線に接続すれば、予期せぬショート不良などを防止することができるとともに、必要な配線の本数を低減することが可能となる。
Further, in the present embodiment, the
<第2の実施形態>
図3は、本発明の第2の実施形態による磁気センサ10Bの構成を説明するための略平面図である。<Second embodiment>
FIG. 3 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Bは、第1及び第2の磁性体層21,22とグランド配線Gとの間に抵抗素子R1,R2がそれぞれ接続されている点において、第1の実施形態による磁気センサ10Aと相違している。その他の構成は第1の実施形態による磁気センサ10Aと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
The
本実施形態が例示するように、本発明において第1及び第2の磁性体層21,22をグランド配線Gに直接接続することは必須でなく、両者間に抵抗素子R1,R2が介在していても構わない。このような抵抗素子R1,R2を介在させれば、外来電磁波に起因するノイズがグランド配線Gを介して磁気抵抗効果素子11に回り込みにくくなるという利点がある。尚、外来電磁波の影響を十分に低減するためには、抵抗素子R1,R2の抵抗値は磁気抵抗効果素子11の抵抗値よりも低いことが好ましい。
As illustrated by the present embodiment, in the present invention, it is not essential to directly connect the first and second magnetic material layers 21 and 22 to the ground wiring G, and the resistance elements R1 and R2 are interposed between the first and second magnetic material layers 21 and 22. It doesn't matter. If such resistance elements R1 and R2 are interposed, there is an advantage that noise caused by external electromagnetic waves is less likely to sneak into the
<第3の実施形態>
図4は、本発明の第3の実施形態による磁気センサ10Cの構成を説明するための略平面図である。<Third embodiment>
FIG. 4 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Cは、磁気抵抗効果素子11が2つの磁気抵抗効果素子11a,11bに分割されているとともに、磁気抵抗効果素子11aと磁気抵抗効果素子11bとの間に別の磁性体層20が配置されている点において、第1の実施形態による磁気センサ10Aと相違している。その他の構成は第1の実施形態による磁気センサ10Aと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
In the
図4に示すように、磁気抵抗効果素子11a,11bはいずれもy方向に延在しており、両者の端部が配線Lを介して互いに接続されている。これにより、1個の磁気抵抗効果素子11を用いる場合と比べて、磁界による抵抗値の変化をより大きくすることができる。また、磁性体層20もy方向に延在する細長い磁性体であり、第1及び第2の磁性体層21,22と同じ材料によって構成される。このような磁性体層20を追加することによって、第1の磁性体層21と第2の磁性体層22との間の磁気抵抗を低減することが可能となる。
As shown in FIG. 4, the
本実施形態においては磁性体層20がいずれの配線にも接続されておらず、電気的にフローティング状態であるが、グランド配線Gを介してグランド電位GNDを与えても構わない。また、磁気抵抗効果素子11を2つの磁気抵抗効果素子11a,11bに分割するのではなく、磁気抵抗効果素子11自体をU字型に折り返しても構わない。
In the present embodiment, the
<第4の実施形態>
図5は、本発明の第4の実施形態による磁気センサ10Dの構成を説明するための略平面図である。<Fourth Embodiment>
FIG. 5 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Dは、第2の磁性体層22の面積が第1の磁性体層21の面積よりも小さく、且つ、第2の磁性体層22が電気的にフローティング状態である点において、第1の実施形態による磁気センサ10Aと相違している。その他の構成は第1の実施形態による磁気センサ10Aと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
In the
このように、第2の磁性体層22の面積が小さい場合には、外来電磁波の影響も小さくなるため、第2の磁性体層22をいずれの配線にも接続せずフローティング状態としても構わない。これによれば、基板30上における配線本数を削減することが可能となる。
As described above, when the area of the second
<第5の実施形態>
図6は、本発明の第5の実施形態による磁気センサ10Eの構成を説明するための略平面図である。<Fifth Embodiment>
FIG. 6 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Eは、第2の磁性体層22が削除されている点において、第1の実施形態による磁気センサ10Aと相違している。その他の構成は第1の実施形態による磁気センサ10Aと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
The
本実施形態が例示するように、本発明において磁気抵抗効果素子11を2つの磁性体層21,22によって挟み込むことは必須でなく、少なくとも1つの磁性体層21が磁気抵抗効果素子11と隣接するように配置されていれば足りる。
As illustrated by the present embodiment, it is not essential to sandwich the
<第6の実施形態>
図7は、本発明の第6の実施形態による磁気センサ10Fの構成を説明するための略平面図である。<Sixth Embodiment>
FIG. 7 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Fは、抵抗素子Rの代わりに磁気抵抗効果素子12が設けられている点において、第1の実施形態による磁気センサ10Aと相違している。その他の構成は第1の実施形態による磁気センサ10Aと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
The
磁気抵抗効果素子12は、磁気抵抗効果素子11と同様、第1の磁性体層21と第2の磁性体層22との間のギャップと重なる位置に配置されている。磁気抵抗効果素子11の感度方向(固定磁化方向)は、図7の矢印Cが示す方向(x方向におけるマイナス側)である。つまり、磁気抵抗効果素子11と磁気抵抗効果素子12の固定磁化方向は、互いに180°相違している。
Similar to the
このような構成によれば、磁気抵抗効果素子11の抵抗値の変化と磁気抵抗効果素子12の抵抗値の変化が相補的となることから、x方向におけるプラス側の磁界及びマイナス側の磁界の両方を検出することができるとともに、より高い検出感度を得ることが可能となる。
According to such a configuration, the change in the resistance value of the
<第7の実施形態>
図8は、本発明の第7の実施形態による磁気センサ10Gの構成を説明するための略平面図である。<7th Embodiment>
FIG. 8 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Gは、第1の磁性体層21が2つの磁性体層21a,21bに分割されており、第2の磁性体層22が2つの磁性体層22a,22bに分割されている点において、第6の実施形態による磁気センサ10Fと相違している。その他の構成は第6の実施形態による磁気センサ10Fと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
In the
本実施形態においても、磁性体層21a,21b,22a,22bは全てグランド配線Gに接続されている。このため、第6の実施形態による磁気センサ10Fと同様の効果を得ることが可能となる。しかも、第1及び第2の磁性体層21,22がいずれもy方向に分断されているため、y方向における磁気抵抗が高くなる。その結果、検出対象外であるy方向の磁界の影響を受けにくくなり、指向性が高められる。
Also in this embodiment, the
<第8の実施形態>
図9は、本発明の第8の実施形態による磁気センサ10Hの構成を説明するための略平面図である。図10は、図9に示すD-D線に沿った略断面図である。<Eighth Embodiment>
FIG. 9 is a schematic plan view for explaining the configuration of the
本実施形態による磁気センサ10Hは、磁気抵抗効果素子13,14と第3の磁性体層23が追加されている点において、第6の実施形態による磁気センサ10Fと相違している。第3の磁性体層23は、第1及び第2の磁性体層21,22と同様、グランド配線Gに接続されている。磁気抵抗効果素子13,14は、第2の磁性体層22と第3の磁性体層23との間のギャップと重なる位置に配置されている。これら4つの磁気抵抗効果素子11~14の感度方向(固定磁化方向)は、いずれも図9の矢印Bが示す方向(x方向におけるプラス側)であり、図9に示すようにブリッジ接続されている。つまり、磁気抵抗効果素子14,11が直列に接続され、その接点である信号配線S1から出力信号OUT1が出力されるとともに、磁気抵抗効果素子12,13が直列に接続され、その接点である信号配線S2から出力信号OUT2が出力される。
The
また、第2の磁性体層22上には外部磁性体40が配置されており、基板30のx方向における両端には外部磁性体41,42が配置されている。外部磁性体40~42は、フェライトなど透磁率の高い軟磁性材料からなるブロックである。その他の構成は第6の実施形態による磁気センサ10Fと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
Further, the external
図10に示すように、外部磁性体40はz方向(基板30の主面に対して垂直方向)の磁束φを集め、これを第2の磁性体層22を介して左右に分配する役割を果たす。つまり、外部磁性体40によって集められたz方向の磁束φは、半分が磁気抵抗効果素子11,12を介して第1の磁性体層21側に曲げられるとともに、残りの半分が磁気抵抗効果素子13,14を介して第3の磁性体層23側に曲げられる。磁束を曲げる力は、外部磁性体41,42を用いることによって強められる。そして、これら磁気抵抗効果素子11~14がブリッジ接続されていることから、出力信号OUT1と出力信号OUT2との間には、磁束φの密度に応じた電位差が生じることになる。
As shown in FIG. 10, the external
このように、本実施形態による磁気センサ10Hは、外部磁性体40を備えるとともに4つの磁気抵抗効果素子11~14がブリッジ接続されていることから、z方向の磁束φを高感度に検出することが可能となる。
As described above, since the
尚、図10に示すように、磁気抵抗効果素子11~14は下層の絶縁層31上に形成され、磁性体層21~23は上層の絶縁層32上に形成されているため、磁気抵抗効果素子11~14と磁性体層21~23のz方向における位置は僅かに相違する。このため、磁気抵抗効果素子11~14は、磁性体層21~23によって形成されるギャップに対してz方向に僅かにオフセットした位置に配置されることになるが、ギャップの存在によって形成される磁路上に位置していることから、一方の磁性体層から他方の磁性体層へ流れる磁束を受けることができる。このように、磁気抵抗効果素子を設ける位置は、2つの磁性体層によって形成されるギャップから僅かにずれていても構わない。このように、磁気抵抗効果素子11~14と磁性体層21~23を異なる層に形成する場合、図11に示すように、磁気抵抗効果素子11~14のx方向における幅を2つの磁性体層によって形成されるギャップのx方向における幅よりも大きくしても構わない。
As shown in FIG. 10, the
また、図12に示すように、3つの絶縁層31~33を用いることによって、2つの磁性体層によって形成されるギャップをz方向に形成しても構わない。つまり、ギャップは平面的なものである必要はない。図12に示す例では、磁性体層21と磁性体層22の重なりによって形成されるギャップに磁気抵抗効果素子11が配置され、磁性体層22と磁性体層23の重なりによって形成されるギャップに磁気抵抗効果素子13が配置されている。
Further, as shown in FIG. 12, the gap formed by the two magnetic material layers may be formed in the z direction by using the three insulating
さらに、図13に示すように、磁性体層21,23と磁性体層22が互いに異なる平面に形成され、且つ、互いに重なりを有していない構成であっても構わない。この場合、2つの磁性体層によって形成されるギャップは斜め方向となる。図13に示す例では、磁性体層21のエッジと磁性体層22のエッジとの間に形成される斜め方向のギャップに磁気抵抗効果素子11が配置され、磁性体層22のエッジと磁性体層23のエッジとの間に形成される斜め方向のギャップに磁気抵抗効果素子13が配置されている。
Further, as shown in FIG. 13, the magnetic material layers 21 and 23 and the magnetic material layers 22 may be formed on different planes and may not overlap each other. In this case, the gap formed by the two magnetic layer is diagonal. In the example shown in FIG. 13, the
図10~図13が例示するように、2つの磁性体層によって形成されるギャップは、平面的なものであっても構わないし、立体的なものであっても構わない。また、磁気抵抗効果素子は、厳密にギャップ内に位置している必要はなく、ギャップの存在によって形成される磁路上に位置していれば足りる。 As illustrated in FIGS. 10 to 13, the gap formed by the two magnetic material layers may be two-dimensional or three-dimensional. Further, the magnetoresistive effect element does not have to be strictly located in the gap, but may be located on the magnetic path formed by the existence of the gap.
<第9の実施形態>
図14は、本発明の第9の実施形態による磁気センサ10Iの構成を説明するための略平面図である。<9th embodiment>
FIG. 14 is a schematic plan view for explaining the configuration of the magnetic sensor 10I according to the ninth embodiment of the present invention.
本実施形態による磁気センサ10Iは、第2及び第3の磁性体層22,23がグランド配線Gに直接接続されているのではなく、第1の磁性体層21を介してグランド配線Gに接続されている点において、第8の実施形態による磁気センサ10Hと相違している。その他の構成は第8の実施形態による磁気センサ10Hと同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
In the magnetic sensor 10I according to the present embodiment, the second and third magnetic material layers 22 and 23 are not directly connected to the ground wiring G, but are connected to the ground wiring G via the first
本実施形態が例示するように、本発明において全ての磁性体層がグランド配線Gなどの電源配線に直接接続されていることは必須でなく、一部の磁性体層が他の磁性体層を介して電源配線に接続されていても構わない。これによれば、グランド配線Gなどの電源配線の引き回しが容易となるため、設計自由度が高められる。 As illustrated by the present embodiment, in the present invention, it is not essential that all the magnetic material layers are directly connected to the power supply wiring such as the ground wiring G, and some magnetic material layers connect to other magnetic material layers. It may be connected to the power supply wiring via. According to this, the power supply wiring such as the ground wiring G can be easily routed, so that the degree of freedom in design is increased.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。 Although the preferred embodiment of the present invention has been described above, the present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications can be made without departing from the gist of the present invention, and these are also the present invention. Needless to say, it is included in the range.
10A~10I 磁気センサ
11~14,11a,11b 磁気抵抗効果素子
20~23,21a,21b,22a,22b 磁性体層
30 基板
31~33 絶縁層
40~42 外部磁性体
G グランド配線
L 配線
P 電源配線
R,R1,R2 抵抗素子
S,S1,S2 信号配線
φ 磁束10A to 10I
Claims (9)
前記基板上に設けられ、固定電位が与えられる第1の電源配線と信号配線との間に接続された第1の磁気抵抗効果素子と、
前記第1の磁気抵抗効果素子と隣接するよう前記基板上に設けられ、前記第1の電源配線に接続された磁性体層と、を備えることを特徴とする磁気センサ。 With the board
A first magnetoresistive element provided on the substrate and connected between the first power supply wiring and the signal wiring to which a fixed potential is applied , and
A magnetic sensor including a magnetic material layer provided on the substrate so as to be adjacent to the first magnetoresistive element and connected to the first power supply wiring.
前記第1の磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁性体層と前記第2の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上に配置されていることを特徴とする請求項1又は2に記載の磁気センサ。 The magnetic material layer includes the first and second magnetic material layers, and includes the first and second magnetic material layers.
Claim 1 or claim 1, wherein the first magnetoresistive sensor is arranged on a magnetic path formed by a gap between the first magnetic material layer and the second magnetic material layer. 2. The magnetic sensor according to 2.
前記第2の磁性体層は、前記第1の電源配線及び前記信号配線の両方から絶縁され、
前記第1の磁性体層の面積は、前記第2の磁性体層の面積よりも大きいことを特徴とする請求項3に記載の磁気センサ。 The first magnetic material layer is connected to the first power supply wiring and is connected to the first power supply wiring.
The second magnetic material layer is insulated from both the first power supply wiring and the signal wiring.
The magnetic sensor according to claim 3, wherein the area of the first magnetic material layer is larger than the area of the second magnetic material layer.
前記第1の磁気抵抗効果素子は、前記第1の磁性体層と前記第2の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上、並びに、前記第2の磁性体層と前記第3の磁性体層との間のギャップによって形成される磁路上に配置され、ブリッジ接続された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6に記載の磁気センサ。 The magnetic material layer further includes a third magnetic material layer, and the magnetic material layer further includes a third magnetic material layer.
The first magnetoresistive sensor is on a magnetic path formed by a gap between the first magnetic material layer and the second magnetic material layer, and the second magnetic material layer and the third magnetic material layer. The magnetic sensor according to claim 6, wherein the magnetic sensor is arranged on a magnetic path formed by a gap between the magnetic material layers of the material and comprises a plurality of bridge-connected magnetoresistive effect elements.
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