JPH0154872B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0154872B2 JPH0154872B2 JP55158823A JP15882380A JPH0154872B2 JP H0154872 B2 JPH0154872 B2 JP H0154872B2 JP 55158823 A JP55158823 A JP 55158823A JP 15882380 A JP15882380 A JP 15882380A JP H0154872 B2 JPH0154872 B2 JP H0154872B2
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- magnet
- magnetic field
- magnetoresistive
- thin film
- temperature compensation
- Prior art date
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- Expired
Links
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 10
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーに係
わり、さらに詳しくは温度補償付磁気抵抗効果型
薄膜磁気センサーに関するものである。
わり、さらに詳しくは温度補償付磁気抵抗効果型
薄膜磁気センサーに関するものである。
一般に、Ni―Fe合金や、Ni―Co合金などの磁
気抵抗効果素子を利用した薄膜磁気センサー
（MRセンサー）がよく知られているが、磁気抵
抗効果素子（MR素子）自体の抵抗に温度依存性
があり、温度補償が必要とされている。
気抵抗効果素子を利用した薄膜磁気センサー
（MRセンサー）がよく知られているが、磁気抵
抗効果素子（MR素子）自体の抵抗に温度依存性
があり、温度補償が必要とされている。
従来のこの種の温度補償付薄膜磁気センサーの
構造を第１図に示す。第１図において、符号１で
示すものはガラス等から成る基板で、前述した合
金等から成る磁気抵抗効果を有する金属をその磁
気異方性が矢印５の方向を向くように薄膜堆積法
によつて付着させ、フオトリソグラフイ技術によ
つて整形し、磁気信号検出部のMR素子２とこれ
から一定距離はなれた温度補償用のMR素子３と
を同時に形成している。
構造を第１図に示す。第１図において、符号１で
示すものはガラス等から成る基板で、前述した合
金等から成る磁気抵抗効果を有する金属をその磁
気異方性が矢印５の方向を向くように薄膜堆積法
によつて付着させ、フオトリソグラフイ技術によ
つて整形し、磁気信号検出部のMR素子２とこれ
から一定距離はなれた温度補償用のMR素子３と
を同時に形成している。
MR素子２，３を形成した後、同じく薄膜堆積
法やフオトリソグラフイの技術により、MR素子
２，３に電気的に接続された電極４を形成し、
MRセンサーを得ている。
法やフオトリソグラフイの技術により、MR素子
２，３に電気的に接続された電極４を形成し、
MRセンサーを得ている。
このようにして形成された磁気センサーは、そ
の後実装する時には必要に応じて保護膜を付着さ
せたり、カバーガラスを付けたり、端面を切断し
たり、研磨を行なうなどの種々の工程を経て完成
される。
の後実装する時には必要に応じて保護膜を付着さ
せたり、カバーガラスを付けたり、端面を切断し
たり、研磨を行なうなどの種々の工程を経て完成
される。
このようにして形成されたMRセンサーを使用
した回路の簡単な一例を第２図に示す。
した回路の簡単な一例を第２図に示す。
第２図においてMR1及びMR2は前述した検出
部のMRセンサー２と温度補償用のMRセンサー
３とに対応している。Ra，Rbは抵抗を示し、全
体としてブリツジ回路を構成している。
部のMRセンサー２と温度補償用のMRセンサー
３とに対応している。Ra，Rbは抵抗を示し、全
体としてブリツジ回路を構成している。
この第２図に示すブリツジ回路のバランス状態
は、次の(1)式によつて表わされる。
は、次の(1)式によつて表わされる。
MR1×Rb＝MR2×Ra (1)
(1)式において、任意の温度においてMR1に信
号磁界が入らないとき、Ｖの電圧がＯになり、信
号磁界がMR1に印加されると、検出部のみ抵抗
が変化し、電圧が変動し、出力が得られる。従つ
て信号磁界によつてMR2も抵抗値が変化すれば、
その分だけ正しい信号出力が得られなくなる。
号磁界が入らないとき、Ｖの電圧がＯになり、信
号磁界がMR1に印加されると、検出部のみ抵抗
が変化し、電圧が変動し、出力が得られる。従つ
て信号磁界によつてMR2も抵抗値が変化すれば、
その分だけ正しい信号出力が得られなくなる。
このように、従来の温度補償付MRセンサー
は、外部の信号磁界に対して温度補償部の抵抗が
変化しないように検出部と温度補償部とのMRセ
ンサー２，３を離す必要がある。例えば、検出部
のMRセンサー２の幅をｗ，長さをｌ，MRセン
サー２，３間の間隔をｐとした場合、ｗ＝20μm，
ｌ＝150μmのとき、間隔ｐは250μm以上を必要と
していた。
は、外部の信号磁界に対して温度補償部の抵抗が
変化しないように検出部と温度補償部とのMRセ
ンサー２，３を離す必要がある。例えば、検出部
のMRセンサー２の幅をｗ，長さをｌ，MRセン
サー２，３間の間隔をｐとした場合、ｗ＝20μm，
ｌ＝150μmのとき、間隔ｐは250μm以上を必要と
していた。
この結果、従来技術においては、(1)全体が大き
くなり、２温度補償の位置的精度が悪く、３温度
補償の時間的ずれが生じる、などの種々の欠点が
あつた。
くなり、２温度補償の位置的精度が悪く、３温度
補償の時間的ずれが生じる、などの種々の欠点が
あつた。
本発明の目的は、以上のような従来の欠点を除
去し、温度補償精度の優れた薄膜磁気センサーを
提供するにある。
去し、温度補償精度の優れた薄膜磁気センサーを
提供するにある。
本発明においては、上記の目的を達成する為
に、磁界を発生する氷久磁石を温度補償部の磁気
抵抗効果素子の近傍に配置し、温度補償部の磁気
抵抗効果素子に対して磁気検出部の磁気抵抗効果
素子より強い磁界を与える構成を採用した。
に、磁界を発生する氷久磁石を温度補償部の磁気
抵抗効果素子の近傍に配置し、温度補償部の磁気
抵抗効果素子に対して磁気検出部の磁気抵抗効果
素子より強い磁界を与える構成を採用した。
以下、図面に示す実施例に基づいて本発明の詳
細を説明する。
細を説明する。
第３図は本発明の一実施例を説明するもので、
図において第１図と同一部分は同一符号をもつて
示し、その説明は省略する。
図において第１図と同一部分は同一符号をもつて
示し、その説明は省略する。
第３図に示す実施例においては、検出部のMR
素子２と、温度補償部分のMR素子３とはそれぞ
れの軸線方向が直交した状態で配置されている。
素子２と、温度補償部分のMR素子３とはそれぞ
れの軸線方向が直交した状態で配置されている。
一般に、MR素子信号磁界と抵抗値の変化との
間の関係を線形に保つためにバイアス磁界HB（図
示省略）を必要とするが、この直流磁界を与える
ために本実施例においては破線９で示す氷久磁石
を設けている。
間の関係を線形に保つためにバイアス磁界HB（図
示省略）を必要とするが、この直流磁界を与える
ために本実施例においては破線９で示す氷久磁石
を設けている。
この氷久磁石９を温度補償部のMR素子３の上
方に設置すると、MR素子３は氷久磁石９によつ
て極めて強い磁界１０を受ける。この磁界１０
は、第３図において矢印１０で示してある。この
強い磁界１０の影響によつて温度補償部のMR素
子３に流れる電流を矢印８によつて誇張して示す
ようにMR素子３の軸線方向とは一致しない方向
に固定される。従つて、外部の信号磁界によつて
MR素子３の抵抗値は変化することはなく、温度
補償の優れた線形性のよいMRセンサーが得られ
る。
方に設置すると、MR素子３は氷久磁石９によつ
て極めて強い磁界１０を受ける。この磁界１０
は、第３図において矢印１０で示してある。この
強い磁界１０の影響によつて温度補償部のMR素
子３に流れる電流を矢印８によつて誇張して示す
ようにMR素子３の軸線方向とは一致しない方向
に固定される。従つて、外部の信号磁界によつて
MR素子３の抵抗値は変化することはなく、温度
補償の優れた線形性のよいMRセンサーが得られ
る。
ところで、第３図に示した実施例において、
MR素子２に比較してかなり大きな氷久磁石９を
使用している。このため、それほど小型化でき
ず、氷久磁石９から出る磁界をMR素子２に対し
て影響させないようにすることは困難である。
MR素子２に比較してかなり大きな氷久磁石９を
使用している。このため、それほど小型化でき
ず、氷久磁石９から出る磁界をMR素子２に対し
て影響させないようにすることは困難である。
第４図はこのような氷久磁石の構造を改良した
もので、本実施例にあつては温度補償部のMR素
子３は検出部のMR素子２と平行に形成されてい
るが、このMR素子２の上面に薄膜堆積法によつ
て氷久磁石１１が形成されている。この氷久磁石
１１の材料は、固有抵抗値の大きなフエライト系
が用いられる。
もので、本実施例にあつては温度補償部のMR素
子３は検出部のMR素子２と平行に形成されてい
るが、このMR素子２の上面に薄膜堆積法によつ
て氷久磁石１１が形成されている。この氷久磁石
１１の材料は、固有抵抗値の大きなフエライト系
が用いられる。
このように氷久磁石１１を薄膜として形成し磁
化すると、MR素子３の部分が高透磁率の材料で
あるため、氷久磁石１１の磁束を通す磁気回路と
して働き、外部にもれる磁束は極めてわずかとな
る。また、MR素子３の部分は氷久磁石１１の磁
界によつてその磁化方向一定の方向を向き、信号
磁界で抵抗値が変化することがない。
化すると、MR素子３の部分が高透磁率の材料で
あるため、氷久磁石１１の磁束を通す磁気回路と
して働き、外部にもれる磁束は極めてわずかとな
る。また、MR素子３の部分は氷久磁石１１の磁
界によつてその磁化方向一定の方向を向き、信号
磁界で抵抗値が変化することがない。
他方、氷久磁石１１の膜厚は0.5〜1μmである
ため、ここから磁束はそのほとんどがMR素子３
によつてシヤントされ、数μm離れた位置ですで
にバイアス磁界として機能をはない。MR素子２
に関しては、極めて近接して配置してもMR素子
２に対して何ら影響を与えることがない。
ため、ここから磁束はそのほとんどがMR素子３
によつてシヤントされ、数μm離れた位置ですで
にバイアス磁界として機能をはない。MR素子２
に関しては、極めて近接して配置してもMR素子
２に対して何ら影響を与えることがない。
また、氷久磁石１１の磁化の方向と、MR素子
３の磁化容易軸の方向を一致させることにより、
MR素子３の磁化方向を信号磁界に対して極めて
安定して固定することができ、MR素子２に対し
てバイアス磁界を与えないでよいなどの効果が得
られる。
３の磁化容易軸の方向を一致させることにより、
MR素子３の磁化方向を信号磁界に対して極めて
安定して固定することができ、MR素子２に対し
てバイアス磁界を与えないでよいなどの効果が得
られる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば、氷久磁石を用いて温度補償部の抵抗効果素子
に対して磁気検出部の磁気抵抗効果素子より強い
磁界を与えているようにしているので、氷久磁石
の強い磁界による作用を温度補償部の抵抗効果素
子に積極的に与えることができ、温度補償部の磁
気抵抗効果素子が信号磁界に影響されるのを顕著
に減少させることが可能になる。また、本発明で
は、信号磁界を磁気検出部の磁気抵抗効果素子に
供給するための強磁性体よりなる磁路を形成する
必要がなくなるので構造が簡単となり、装置全体
を更に小型化することが可能になる。
ば、氷久磁石を用いて温度補償部の抵抗効果素子
に対して磁気検出部の磁気抵抗効果素子より強い
磁界を与えているようにしているので、氷久磁石
の強い磁界による作用を温度補償部の抵抗効果素
子に積極的に与えることができ、温度補償部の磁
気抵抗効果素子が信号磁界に影響されるのを顕著
に減少させることが可能になる。また、本発明で
は、信号磁界を磁気検出部の磁気抵抗効果素子に
供給するための強磁性体よりなる磁路を形成する
必要がなくなるので構造が簡単となり、装置全体
を更に小型化することが可能になる。
第１図は従来のMRセンサーの構造を示す斜視
図、第２図は従来のMRセンサーを用いた回路
図、第３図は本発明の一実施例を示す平面図、第
４図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 １……基板、２，３……MR素子、４……電
極、５，６……磁化容易方向、９……氷久磁石、
１０……氷久磁石の磁界の方向。
図、第２図は従来のMRセンサーを用いた回路
図、第３図は本発明の一実施例を示す平面図、第
４図は本発明の他の実施例を示す斜視図である。 １……基板、２，３……MR素子、４……電
極、５，６……磁化容易方向、９……氷久磁石、
１０……氷久磁石の磁界の方向。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気検出部と温度補償部に磁気抵抗効果素子
を形成した磁気抵抗効果型薄膜磁気センサーにお
いて、磁界を発生する氷久磁石を温度補償部の磁
気抵抗効果素子の近傍に配置し、温度補償部の磁
気抵抗効果素子に対して磁気検出部の磁気抵抗効
果素子より強い磁界を与えることを特徴とする磁
気抵抗効果型薄膜磁気センサー。 ２ 前記氷久磁石は前記温度補償部の磁気抵抗効
果素子上に薄膜堆積法によつて同一の形状をもつ
て形成されていることを特徴とする特許請求の範
囲第１項記載の磁気抵抗効果型薄膜磁気センサ
ー。 ３ 前記氷久磁石の磁化方向と前記温度補償部の
磁気抵抗効果素子の磁化方向とを一致させたこと
を特徴とする特許請求の範囲第２項記載の磁気抵
抗効果型薄膜磁気センサー。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55158823A JPS5783074A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Magneto-resistive effect type thin film magnetic sensor |
| US06/317,386 US4506220A (en) | 1980-11-10 | 1981-11-02 | Temperature compensated magnetoresistive effect thin film magnetic sensor |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55158823A JPS5783074A (en) | 1980-11-13 | 1980-11-13 | Magneto-resistive effect type thin film magnetic sensor |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5783074A JPS5783074A (en) | 1982-05-24 |
| JPH0154872B2 true JPH0154872B2 (ja) | 1989-11-21 |
Family
ID=15680151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55158823A Granted JPS5783074A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-13 | Magneto-resistive effect type thin film magnetic sensor |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5783074A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2013925A4 (en) | 2006-04-28 | 2012-01-04 | Microgate Inc | THIN FILM THREE AXIS FLUXGATE AND IMPLEMENTATION FOR THIS |
| JP2018054460A (ja) * | 2016-09-29 | 2018-04-05 | 大同特殊鋼株式会社 | 薄膜磁気センサ |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS444378Y1 (ja) * | 1966-04-20 | 1969-02-18 |
-
1980
- 1980-11-13 JP JP55158823A patent/JPS5783074A/ja active Granted
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS444378Y1 (ja) * | 1966-04-20 | 1969-02-18 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5783074A (en) | 1982-05-24 |
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