JPH02213781A

JPH02213781A - 磁力計センサ

Info

Publication number: JPH02213781A
Application number: JP3453489A
Authority: JP
Inventors: Mitsuhiro Takahata; 光博高畑
Original assignee: Shimadzu Corp
Current assignee: Shimadzu Corp
Priority date: 1989-02-14
Filing date: 1989-02-14
Publication date: 1990-08-24

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】（イ）産業上の利用分野この発明は、例えば地磁気等を測定するのに使用される
磁力計センサに関する。

（ロ）従来の技術第７図（Ａ）は、従来の磁力計センサを示す正面図であ
る。

磁力計センサは、リングコア９１と、このリングコア９
１に対しスパイラル状に捲回した励振線９２と、リング
コア９１に対し垂直方向の磁界と直交する方向に捲回し
た信号線９３とから成る。

リングコア９１は、第７図（Ｂ）の断面図で示すように
、リング本体９１ａと、リング本体９１ａの外周を一周
する凹溝９１ｂに対し複数回捲回した帯状の磁性体フィ
ルム９１ｃとから構成している。

励振線９２により、リングコア９１に励振磁界を加える
と、信号線９３に垂直な磁界によってリングコア９１が
磁化される。そして、信号線９３の外出し端子９３ａに
接続される信号処理回路（図示せず）へ磁気信号が出力
される。

（ハ）発明が解決しようとする課題上記、従来の磁力計センサは、リング本体の凹溝に対し
、帯状の磁性体フィルムを捲回してリングコアを形成し
ている。この金属磁性体フィルムは、例えば磁化率の大
きいパーマロイ箔或いはアモルファス箔が使用され、表
裏面には絶縁層を施している、ところが、この磁性体フ
ィルムを形成時、絶縁層の層厚みにむらが生じ、凹溝に
対し複数回（１０ターン）捲回する時、厚みの不均一に
起因して磁気検出特性が劣化する不利がある。また、従
来ではリングコアに対し捲回する信号線及び励振線は、
銅ワイヤが使用されている。このため、リングコアに対
する捲回作業が手間である許かりでなく、信号線とリン
グコアとの直交性を出すのが困難であり、巻むらにより
検出精度が低下する等の不利があった。

この発明は、以上のような課題を解消させ、製造が容易
で磁気検出精度の高い磁力計センサを提供することを目
的とする。

（ニ）課題を解決するための手段及び作用この目的を達
成させるために、この発明の磁力計センサでは、次のよ
うな構成としている。

磁力計センサは、絶縁基板上に形成された１層目信号線
と、この信号線上に絶縁層を介して形成された１層目励
振線と、この１層目励振線上に絶縁層を介して形成され
た平面状リングコアと、このリングコア上に絶縁層を介
して形成され、前記１層目励振線に接続された２層目励
振線と、この２層目励振線上に絶縁層を介して形成され
、前記！層目信号線に接続された２層目信号線とから構
成している。

このような構成を存する磁力計センサでは、リングコア
、信号線及び励振線が、それぞれ絶縁基板上に薄膜平面
的に形成されている。このリングコア、信号線及び励振
線は、例えばフォトリソグラフィー技術を用いて、スパ
ッタ或いはＥＢ蒸着法により薄膜状に形成される。

この磁力計センサでは、１層目励振線と２Ｎ目励振線は
、それぞれ長さの短い斜め線を仮想円状に円陣配置し、
且つ１層目励振線の各斜め線と２層目励振線の各斜め線
とが、上下方向において交叉するように設定してあり、
各交点が上下方向で接続しである。従って、１層目励振
線と２層目励振線との間に位置する平面状リングコアを
準平面的に捲回する結果となり、リングコアに励振磁界
を作用させる。また、中間層である平面状リングコアを
介して、上下方向に対応する１層目信号線と２層目信号
線は、上下に対応する端点部で接続しである。従って、
信号線に垂直な磁界によってリングコアが磁化され、信
号線はこの磁気を検出する。

この磁力計センサでは、リングコアを平面的薄膜化する
ことで絶縁層の形成が容易となり、且つ絶縁が確実に出
来るため、磁気検出特性が向上すると共に、断面積が小
さくなり、消費電力も小さくなる。更に、励振線及び信
号線は同一基板（絶縁基板）上に、平面的にパターニン
グ形成するものであるため、従来のように銅ワイヤ捲回
作業の不利、及び巻むらが解消される許かりでなく、リ
ングコアと信号線の直交精度が向上し、磁気検出精度が
向上する。

（ホ）実施例第１図は、この発明に係る磁力計センサの具体的な一実
施例を示す断面図である。

磁力計センサは、絶縁基板１上にパターン形成された１
層目信号線２と、この信号線２上に絶縁層７ａを介して
パターン形成された１７１目励振線３と、この１層目励
振線３上に絶縁層７ｂを介して蒸着形成された平面状リ
ングコア４と、このリングコア４上に絶縁層７ｃを介し
てパターン形成され、前記１層目励振線３に接続された
２層目励振線５と、この２層目励振線５上に絶縁層７ｄ
を介してパターン形成され、前記１層目信号線２に接続
された２層目信号線６とから構成されている。

上記リングコア４、信号線２．６及び励振線３．５は、
例えばフォトリソグラフィー技術を用いて、スパッタ或
いはＥＢ蒸着法により薄膜状に形成される。

第５図（Ａ）で示すように、上記１層目励振線３と２層
目励振線５は、それぞれ長さの短い斜め線３ａ、５ａを
仮想円状に円陣配置し、且つ１層目励振線３の各斜め線
３ａと２層目励振線５の各斜め線５ａとが、上下方向に
おいて交叉するように設定してあり、各交点が上下方向
で接続しである〔第５図（Ｂ）参照〕、従って、１層目
励振線３と２層目励振線５との間に位置する平面状リン
グコア４を準平面的に捲回したこととなり、リングコア
４に励振磁界を作用させる。また、第６図で示すように
、中間層である平面状リングコア４を介して、上下方向
に対応する１層目信号綿２と２層目信号線６は、上下に
対応する端点部で接続しである。従って、信号線に垂直
な磁界によってリングコア４が磁化され、信号線はこの
磁気を検出し、外出し端子２１．２１ａに接続される信
号処理回路（図示せず）に磁気信号を出力する。

第２図（Ａ）乃至第６図は、実施例磁力計センサの製作
工程を示す各工程図である。

第２図（Ａ）及び第２図（Ｂ）は、第１工程を示してい
る。

方形または矩形絶縁基板１上の面内に、１層目信号線２
をパターン形成する。１層目信号線２は、基板１上に複
数の平行線２ａを上下方向へ蒸着して形成する。そして
、最上位の平行線２ａの一端部を絶縁基板１の端辺まで
延長させ、外出し端子２１を形成する。更に、１層目信
号線２の上面に絶縁層７ａを形成する。この絶縁層７ａ
を形成した時点において、１層目信号線（平行線２ａ）
２の各両端部は、僅かに絶縁層７ａより外方向へ突出し
ている。

第３図（Ａ）及び第３図（Ｂ）は、第２工程を示してい
る。

前記第１工程で得られた絶縁層７ａ上面の面内に、所定
径の仮想二重臼Ａを想定する。この仮想二重臼Ａにした
がって１層目励振！ｌｌＡ３をパターン形成する。１層
目励振線３は、短く斜め状に設定した各斜め線３ａから
なり、各斜め線３ａは仮想二重臼Ａに跨がるように設定
し、且つ仮想二重臼Ａを一周するように蒸着して円陣配
列する。そして、頂点部分における一方の斜め線３ａを
絶縁基板１の上辺（側辺）にまで延長して導出端子３１
とすると共に、他方の導出端子３１ａは斜め線３ａと連
続しないように設定する。更に、第３図（Ｂ）で示すよ
うに、この１層目励振線３上に絶縁層７ｂを形成する。

第４図（Ａ）及び第４図（Ｂ）は、第３工程を示してい
る。

上記第２工程で得られた絶縁層７ｂ上面の面内に、平面
状リングコア４を蒸着形成する。リングコア４は、仮想
二重臼Ａの二重同量に、パーマロイ或いはアモルファス
にてスパイラル状に設定する。平面状リングコア４は、
薄膜状でスパイラルにパターン形成するため、厚み１μ
ｍ程度で且つ１００ターン以上が可能となる。更に、第
４図（Ｂ）で示すように、このリングコア４上に絶縁Ｎ
７ｃを形成する。

第５図（Ａ）及び第５図（Ｂ）は、第４工程を示してい
る。

前記第３工程で得られた絶縁層７ｃ上面の面内に、２層
目励振線５をパターン形成する。２層目励振線５は、短
く斜め状に設定した各斜め線５ａからなり、各斜め線５
ａは仮想二重臼Ａに跨がるように設定し、且つ仮想二重
臼Ａを一周するように蒸着して円陣配列する。この各斜
め＊５ａは、上記第２工程〔第３図（Ａ）〕で形形成し
た１層目励振線３の各斜め線３ａとは、交叉する斜め線
に形成する。つまり、各斜め線３ａと各斜め線５ａの両
端が、上下方向において交わるように設定する。そして
、各斜め線３ａと５ａとの交点を上下方向において接続
する。従って、頂点における一方の斜め線５ａが導出端
子３１ａと接続する。この状態において、１層目励振線
３と２Ｎ目励振線５は、平面状リングコア４に対し準平
面的に捲回した状態となり、リングコア４に励振磁界を
加える。そして、第５図（Ｂ）で示すように、２層目励
振線５上に絶縁層７ｄを形成する。

第６図は、第５工程を示している。

上記第４工程で得られた絶縁層７ｄ上面の面内に、２層
目信号線６をパターン形成する。２層目信号線６は、複
数の斜め線６ａからなり、第１工程〔第２図（Ａ）〕で
形成した平行状の１層目信号線（平行線２ａ）２間に斜
め状に蒸着形成する。

これにより、各２Ｊｉ目信号線６の斜め線６ａと各１層
目信号ｗＡ２の平行線２ａ各端部が、上下方向において
交叉する状態となる。そして、この上下方向において交
叉する各平行線２ａと各斜め線６ａの交叉端部を接続す
る。これにより、信号線に垂直な磁界によってリングコ
ア４が磁化され、信号線はこの磁気を検出することとな
る。また、２層目信号線６の最下位斜め線６ａ端部は絶
縁基板１の端辺まで延長して外出し端子２１ａとし、こ
の外出し端子２１ａ、２１が信号処理回路（図示せず）
に接続される。更に、２層目信号線６上面を樹脂モール
ド８する（第１図参照）。

かくして、第１図に示す磁力計センサが得られる。この
磁力計センサでは、リングコア４を平面状薄膜化するこ
とで絶縁層の形成が容易となり、且つ絶縁が確実に出来
るため、磁気検出特性が向上すると共に、断面積が小さ
くなり消費電力も小さくなる。更に、励振線３（５）及
び信号線２（６）も同一基板（絶縁基板）ｌ上に、平面
状にバターニング形成するものであるため、従来のよう
に銅ワイヤ捲回作業の不利、及び巻むらが解消される許
かりでなく、リングコア４と信号線２（６）の直交精度
が向上する結果、磁気検出の高感度化を達成し得る。

（へ）発明の効果二の発明では、以上のように、絶縁基板上に形成された
１層目信号線と、この信号線上に絶縁層を介して形成さ
れた１層目励振線と、この１層目励振線上に絶縁層を介
して形成された平面状リングコアと、このリングコア上
に絶縁層を介して形成され、前記１層目励振線に接続さ
れた２層目励振線と、この２層目励振線上に絶縁層を介
して形成され、前記１層目信号線に接続された２層目信
号線とから構成することとしたから、リングコアを平面
状で且つ薄膜化でき、絶縁層の形成が容易となると共に
絶縁を確実に出来るため、磁気検出特性が向上する。ま
た、断面積が小さくなり消費電力も小さくなる。更に、
励振線及び信号線も同一基板（絶縁基板）上に、平面状
にパターニング形成するものであるため、従来のように
銅ワイヤ捲回作業の不利、及び巻むらが解消され、製造
が容易となる許かりでなく、リングコアと信号線の直交
精度が向上し、磁気検出の高感度化を実現し得る等、発
明目的を達成した優れた効果を有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は、実施例磁力計センサを示す断面図、第２図（
Ａ）は、実施例磁力計センサの製作第１工程を示す平面
図であり、第２図（Ｂ）は第２図（Ａ）の断面図、第３
図（Ａ）は、実施例磁力計センサの製作第２工程を示す
平面図であり、第３図（Ｂ）は断面図、第４図（Ａ）は
、実施例磁力計センサの製作第３工程を示す平面図であ
り、第４図（Ｂ）は断面図、第５図（Ａ）は、実施例磁
力計センサの製作第４工程を示す平面図であり、第５図
（Ｂ）は断面図、第６図は、実施例磁力計センサの製作
第５工程を示す平面図、第７図（Ａ）は、従来の磁力計
センサを示す正面図、第７図（Ｂ）は第７図（Ａ）の断
面図である。１：絶縁基板、　　　２：１層目信号線、３：１層目励
振線、　　４；リングコア、５：２層目励振線、　６：
２層目信号線。特許出願人　　　　　　　株式会社島津製作所代理人　
　　弁理士　　　中　村　茂　信第図１　：縦１−でト麦（２；　１層目イ言号創良３．１．
’ｉｔ目励撮１１　４　、リングコア５・２Ｎ目励ａ謀
　　６；２層目イぎ号撮第図１’Ａ）第図（Ｂ）第図（Ａ）第図（Ｂ）第図（Ａ）第図（Ｂ）第図（Ａ）第図（Ｂ）第図第ア！！Ｉ　（Ａ）第図（Ｂ）

Claims

【特許請求の範囲】

（１）絶縁基板上に形成された１層目信号線と、この信
号線上に絶縁層を介して形成された１層目励振線と、こ
の１層目励振線上に絶縁層を介して形成された平面状リ
ングコアと、このリングコア上に絶縁層を介して形成さ
れ、前記１層目励振線に接続された２層目励振線と、こ
の２層目励振線上に絶縁層を介して形成され、前記１層
目信号線に接続された２層目信号線とから成る磁力計セ
ンサ。