JPH0323872B2 - - Google Patents
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- JPH0323872B2 JPH0323872B2 JP55157067A JP15706780A JPH0323872B2 JP H0323872 B2 JPH0323872 B2 JP H0323872B2 JP 55157067 A JP55157067 A JP 55157067A JP 15706780 A JP15706780 A JP 15706780A JP H0323872 B2 JPH0323872 B2 JP H0323872B2
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- JP
- Japan
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- temperature compensation
- temperature
- magnetic field
- recording medium
- magnetic sensor
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- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 5
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 6
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 4
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 239000010408 film Substances 0.000 description 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910003266 NiCo Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
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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
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は磁気センサ、特に温度補償付磁気抵抗
効果型薄膜磁気センサ（以下温度補償付MRセン
サと略称）に係り、さらに詳しくは外部の信号磁
界によつて温度補償部のMR素子が影響を受けに
くく温度に大きく反応するように構成した温度補
償付MRセンサに関するものである。
効果型薄膜磁気センサ（以下温度補償付MRセン
サと略称）に係り、さらに詳しくは外部の信号磁
界によつて温度補償部のMR素子が影響を受けに
くく温度に大きく反応するように構成した温度補
償付MRセンサに関するものである。
Fe，Ni合金や、NiCo合金等から成る磁気抵抗
効果素子（MR素子）を利用したMRセンサは広
く知られているが、素子自体の抵抗は温度依存性
があり温度補償が必要とされている。
効果素子（MR素子）を利用したMRセンサは広
く知られているが、素子自体の抵抗は温度依存性
があり温度補償が必要とされている。
この種の従来の温度補償付MRセンサの構造を
第１図に示す。即ち、第１図において符号１で示
すものはガラス等からなる基板で、この基板１の
磁気記録媒体摺動の近傍において、その側面には
磁気信号検出部となるMR素子２が薄膜堆積法に
より形成されている。このMR素子２の磁気異方
性方位は第１図において矢印５で示す方向となる
ように形成されている。又、このMR素子２から
所定距離ｐだけ離れて温度補償部となるMR素子
３が前記MR素子２と同時に薄膜堆積法により平
行に形成されている。これらのMR素子２，３は
薄膜堆積法により形成された後、フオトリソグラ
フイー技術によつて整形される。
第１図に示す。即ち、第１図において符号１で示
すものはガラス等からなる基板で、この基板１の
磁気記録媒体摺動の近傍において、その側面には
磁気信号検出部となるMR素子２が薄膜堆積法に
より形成されている。このMR素子２の磁気異方
性方位は第１図において矢印５で示す方向となる
ように形成されている。又、このMR素子２から
所定距離ｐだけ離れて温度補償部となるMR素子
３が前記MR素子２と同時に薄膜堆積法により平
行に形成されている。これらのMR素子２，３は
薄膜堆積法により形成された後、フオトリソグラ
フイー技術によつて整形される。
これらMR素子２，３を形成したのちAlやCu
などの金属を薄膜堆積法により電極４として形成
し、前記MR素子２，３に電気的に接続する。
などの金属を薄膜堆積法により電極４として形成
し、前記MR素子２，３に電気的に接続する。
このようにして、温度補償付MRセンサが得ら
れるが、その後実装する時は必要に応じて保護膜
を付着させたり、カバーガラスをつけたり、端面
を切断したり、研磨したりなどの種々の工程を経
る。
れるが、その後実装する時は必要に応じて保護膜
を付着させたり、カバーガラスをつけたり、端面
を切断したり、研磨したりなどの種々の工程を経
る。
なお、第１図において磁気テープなどの記録媒
体１０は、MR素子２の上方を矢印５とほぼ垂直
な方向１１に走行する。記録媒体１０は、記録信
号に従つてその走行面１０ａに垂直な方向１２に
磁化されている。記録媒体１０がMR素子２を通
過すると矢印１２の方向に発生する記録信号に応
じた磁場によりMR素子２あるいはMR素子３の
抵抗が変化する。
体１０は、MR素子２の上方を矢印５とほぼ垂直
な方向１１に走行する。記録媒体１０は、記録信
号に従つてその走行面１０ａに垂直な方向１２に
磁化されている。記録媒体１０がMR素子２を通
過すると矢印１２の方向に発生する記録信号に応
じた磁場によりMR素子２あるいはMR素子３の
抵抗が変化する。
このような温度補償付MRセンサを使用する場
合を簡単な回路の一例を第２図に示す。第２図に
おいてMR１は前記MR素子２に相当し、MR２
は前記MR素子３に相当する。Sa，Sbは抵抗を
示す。このようにブリツジを形成すると、ブリツ
ヂのバランス状態は次の(1)式で表わされる。
合を簡単な回路の一例を第２図に示す。第２図に
おいてMR１は前記MR素子２に相当し、MR２
は前記MR素子３に相当する。Sa，Sbは抵抗を
示す。このようにブリツジを形成すると、ブリツ
ヂのバランス状態は次の(1)式で表わされる。
MR1×Sb＝MR２×Sa (1)
(1)式において、任意の温度においてMR１に信
号磁界が加わらない時、Ｖの電圧が０になり、信
号磁界がMR１に印加されると検出部のMR素子
であるMR１の抵抗のみが変化し、電圧変動とな
り出力が得られる。従つて、もし、信号磁界によ
つて温度補償の役割を果たすMR素子であるMR
２の抵抗値が変化すれば、正しい信号出力が得ら
れないことになる。
号磁界が加わらない時、Ｖの電圧が０になり、信
号磁界がMR１に印加されると検出部のMR素子
であるMR１の抵抗のみが変化し、電圧変動とな
り出力が得られる。従つて、もし、信号磁界によ
つて温度補償の役割を果たすMR素子であるMR
２の抵抗値が変化すれば、正しい信号出力が得ら
れないことになる。
以上のように、従来の温度補償付MRセンサは
外部磁界に対して温度補償部の抵抗値が変化しな
いように考慮する必要があり、そのためには検出
部と温度補償部のMR素子２，３の間隔ｐを大き
くとる必要がある。例えば、第１図に示すように
MR素子２の幅をｗ、長さをｌとした時、ｗ＝
20μ、ｌ＝150μの時、ｐ＝250μ以上を必要とす
る。この結果、全体が大型化し、温度補償の精度
が悪くなり温度補償に時間的なずれが生じるなど
の種々の欠点があつた。
外部磁界に対して温度補償部の抵抗値が変化しな
いように考慮する必要があり、そのためには検出
部と温度補償部のMR素子２，３の間隔ｐを大き
くとる必要がある。例えば、第１図に示すように
MR素子２の幅をｗ、長さをｌとした時、ｗ＝
20μ、ｌ＝150μの時、ｐ＝250μ以上を必要とす
る。この結果、全体が大型化し、温度補償の精度
が悪くなり温度補償に時間的なずれが生じるなど
の種々の欠点があつた。
本発明の目的は外部の信号磁界に温度補償部の
MR素子が影響されにくく、温度補償機能を著し
く向上させることができる温度補償付MRセンサ
を提供するにある。
MR素子が影響されにくく、温度補償機能を著し
く向上させることができる温度補償付MRセンサ
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ため
に、信号磁界検出用のMR素子の近傍に温度補償
用のMR素子を形成し、この温度補償用のMR素
子のＬ字状を形成する各部分の抵抗値がそれぞれ
概略等しくなるようにした構造を採用している。
に、信号磁界検出用のMR素子の近傍に温度補償
用のMR素子を形成し、この温度補償用のMR素
子のＬ字状を形成する各部分の抵抗値がそれぞれ
概略等しくなるようにした構造を採用している。
以下、図面に示す実施例に基いて本発明の詳細
を説明する。
を説明する。
第３図は、本発明の一実施例を示すもので、図
中第１図と同一部分又は、相当する部分には同一
符号を付しその説明は省略する。
中第１図と同一部分又は、相当する部分には同一
符号を付しその説明は省略する。
第３図に示す実施例にあつては、温度補償部の
MR素子３は信号磁界検出用のMR素子２と平行
な部分３ａ及び直角に交わる部分３ｂの２つの部
分を有する直角のＬ字状に形成されている。
MR素子３は信号磁界検出用のMR素子２と平行
な部分３ａ及び直角に交わる部分３ｂの２つの部
分を有する直角のＬ字状に形成されている。
今、第３図において、３ａの部分を流れる電流
の方向を矢印６で示し、この部分の磁化の方向を
矢印７で示し、両者の成る角度をθとすれば３ａ
の部分の抵抗値Raは次の(2)式で表わされる。
の方向を矢印６で示し、この部分の磁化の方向を
矢印７で示し、両者の成る角度をθとすれば３ａ
の部分の抵抗値Raは次の(2)式で表わされる。
Ra＝Ro＋ΔRcos2θ (2)
(2)式においてRoはMR素子３の水平部分３ａ
の最小抵抗値、ΔRは水平部３ａの最大抵抗変化
量である。
の最小抵抗値、ΔRは水平部３ａの最大抵抗変化
量である。
ここで今、垂直部３ｂの部分の形状が水平部３
ａの部分と全く同一であれば、３ｂの部分を流れ
る電流の方向８と磁化方向９とのなす角度をφと
すれば３ｂの部分の抵抗値Rbは次の(3)式で表わ
される。
ａの部分と全く同一であれば、３ｂの部分を流れ
る電流の方向８と磁化方向９とのなす角度をφと
すれば３ｂの部分の抵抗値Rbは次の(3)式で表わ
される。
Rb＝Ro＋ΔRcos2φ (3)
ところがφ＋θ＝90゜であるため、次の(4)式が
得られる。
得られる。
Ra＋Rb＝2Ro＋ΔR（cos2θ＋cos2φ）＝2Ro＋ΔR（cos2
θ＋sin2θ）＝一定(4) 従つて磁化の方向、即ち、信号磁界の強弱にか
かわらず、このMR素子３の部分の抵抗値は一定
となる。このようにして温度補償用のMR素子３
の形状をほぼＬ字状にすれば、MR素子３の抵抗
値は信号磁界に対して不感であり、温度に対して
のみ抵抗値が変化することになる。
θ＋sin2θ）＝一定(4) 従つて磁化の方向、即ち、信号磁界の強弱にか
かわらず、このMR素子３の部分の抵抗値は一定
となる。このようにして温度補償用のMR素子３
の形状をほぼＬ字状にすれば、MR素子３の抵抗
値は信号磁界に対して不感であり、温度に対して
のみ抵抗値が変化することになる。
第４図は本発明の他の実施例を説明するもので
本実施例にあつては、温度補償用のMR素子３を
２つのＬ字状部分から成るように屈曲して設けた
もので、このような構造を採用しても第３図に示
す実施例と全く同様の効果が得られる。
本実施例にあつては、温度補償用のMR素子３を
２つのＬ字状部分から成るように屈曲して設けた
もので、このような構造を採用しても第３図に示
す実施例と全く同様の効果が得られる。
第５図は本発明のもう１つの実施例を説明する
もので、本実施例にあつてはＬ字状に屈曲する温
度補償用のMR素子３を山型に配置したもので、
このような構造を採用しても前述した実施例と全
く同様の効果が期待できる。
もので、本実施例にあつてはＬ字状に屈曲する温
度補償用のMR素子３を山型に配置したもので、
このような構造を採用しても前述した実施例と全
く同様の効果が期待できる。
第６図は本発明のさらに他の実施例を説明する
もので、本実施例にあつては、MR素子３を２つ
のＬ字状パターンを連続した状態で形成してある
が水平部３ａ及び垂直部３ｂの幅及び長さを異な
らせてある。
もので、本実施例にあつては、MR素子３を２つ
のＬ字状パターンを連続した状態で形成してある
が水平部３ａ及び垂直部３ｂの幅及び長さを異な
らせてある。
このような構造を採用しても前述した実施例と
同様の効果が得られる。
同様の効果が得られる。
第７図は本発明のさらにもう一つの実施例を説
明するもので、本実施例にあつても温度補償用の
MR素子３はＬ字状に屈曲して形成され水平部分
３ａと垂直な部分３ｂとを有するが、このMR素
子３の幅と長さとの比が信号磁界検出用のMR素
子２のそれと同一、即ち相似に形成してあり、こ
の時MR素子２の抵抗値とMR素子３の抵抗値と
が等しくなる。
明するもので、本実施例にあつても温度補償用の
MR素子３はＬ字状に屈曲して形成され水平部分
３ａと垂直な部分３ｂとを有するが、このMR素
子３の幅と長さとの比が信号磁界検出用のMR素
子２のそれと同一、即ち相似に形成してあり、こ
の時MR素子２の抵抗値とMR素子３の抵抗値と
が等しくなる。
このようにMR素子２と３を相似に形成すれ
ば、MR素子２の抵抗R1及びMR素子３の抵抗R2
は両MR素子２，３のそれぞれについてρ1，ρ2を
固有抵抗、l1，l2を長さ、t1，t2を膜厚、w1，w2
を幅とすると次の(5)，(6)式で表わされる。
ば、MR素子２の抵抗R1及びMR素子３の抵抗R2
は両MR素子２，３のそれぞれについてρ1，ρ2を
固有抵抗、l1，l2を長さ、t1，t2を膜厚、w1，w2
を幅とすると次の(5)，(6)式で表わされる。
R1＝ρ1l1／t1w1 (5)
R2＝ρ2l2／t2w2 (6)
そして、２つのMR素子２，３を薄膜堆積法に
より同時に形成した場合にはρ1＝ρ2，t1＝t2とな
り、かつl1／w1＝l2／w2となりR1＝R2とするこ
とができる。
より同時に形成した場合にはρ1＝ρ2，t1＝t2とな
り、かつl1／w1＝l2／w2となりR1＝R2とするこ
とができる。
この状態で前述した第２図に示す回路図におい
てRa＝Rbとなり、一番簡単な回路が構成でき、
MR素子２の近傍にMR素子３を近接して配置す
ることができ、全体として小型で正確な信号磁界
の検出出力を得ることができる。
てRa＝Rbとなり、一番簡単な回路が構成でき、
MR素子２の近傍にMR素子３を近接して配置す
ることができ、全体として小型で正確な信号磁界
の検出出力を得ることができる。
以上の説明から明らかなように、本発明によれ
ば温度補償部のMR素子が信号磁界に対して感度
をもたないようにすることができ、検出部の近傍
に温度補償部のMR素子を近接させることができ
るため、(1)極めて簡単な構造で、２小型化でき、
(3)温度補償精度が向上し温度補償の時間的ずれが
生じないなどの優れた効果のある温度補償付MR
センサを得ることができる。
ば温度補償部のMR素子が信号磁界に対して感度
をもたないようにすることができ、検出部の近傍
に温度補償部のMR素子を近接させることができ
るため、(1)極めて簡単な構造で、２小型化でき、
(3)温度補償精度が向上し温度補償の時間的ずれが
生じないなどの優れた効果のある温度補償付MR
センサを得ることができる。
第１図は従来構造を説明する斜視図、第２図は
第１図に示す構造を採用した場合の電気回路図、
第３図〜第７図は本発明のそれぞれ異つた実施例
を説明する平面図である。 １……基板、２，３……MR素子、４……電
極。
第１図に示す構造を採用した場合の電気回路図、
第３図〜第７図は本発明のそれぞれ異つた実施例
を説明する平面図である。 １……基板、２，３……MR素子、４……電
極。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ 磁気記録媒体上の信号磁界を検出する為に、
記録媒体に対向して配置される基板に設けられる
磁気抵抗効果素子を有する磁気センサにおいて、 前記基板に、前記磁気抵抗効果素子に近接して
設けられた温度補償用の磁気抵抗効果素子が２つ
の略長方形によつてＬ字状のパターンを構成し、
かつこの２つの略長方形の各々の長い方向の電気
抵抗が等しいように構成されたパターン形状であ
ることを特徴とする磁気センサ。 ２ 上記Ｌ字状のパターンが、複数個直列接続さ
れた温度補償用の磁気抵抗効果素子であることを
特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の磁気セ
ンサ。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55157067A JPS5780579A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Magneto resistive thin film magnetic sensor with thermal compensation |
| 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 |
|---|---|---|---|
| JP55157067A JPS5780579A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Magneto resistive thin film magnetic sensor with thermal compensation |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5780579A JPS5780579A (en) | 1982-05-20 |
| JPH0323872B2 true JPH0323872B2 (ja) | 1991-03-29 |
Family
ID=15641494
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55157067A Granted JPS5780579A (en) | 1980-11-10 | 1980-11-10 | Magneto resistive thin film magnetic sensor with thermal compensation |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5780579A (ja) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5841370A (ja) * | 1981-09-07 | 1983-03-10 | Hitachi Ltd | 磁気検出センサ |
| JPH02176484A (ja) * | 1988-12-28 | 1990-07-09 | Asahi Chem Ind Co Ltd | 強磁性磁気抵抗素子 |
| JPH02231587A (ja) * | 1989-03-03 | 1990-09-13 | Tokai Rika Co Ltd | 基準電圧発生装置 |
-
1980
- 1980-11-10 JP JP55157067A patent/JPS5780579A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS5780579A (en) | 1982-05-20 |
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