JPH0537041A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】センサ特性を悪化することなくセンサ面の平坦
化及びセンサの小型化を容易に図ることができる磁気セ
ンサを提供する。 【構成】本発明の磁気センサは、絶縁基板１１と、この
絶縁基板１１上に形成されたポリイミド膜１３と、該ポ
リイミド膜１３上に形成された磁気検知部１４と、上記
磁気検知部１４に接続される上記絶縁基板上に形成され
た電極１５とを備えてなることを特徴とする。 【効果】ポリイミド膜を形成することにより、セラミッ
ク等の絶縁基板の表面粗度をガラス基板並に平滑化でき
るので、センサ特性が従来のガラス基板を用いた場合と
同程度の磁気センサを構成でき、且つセンサ面の平坦化
及びセンサの小型化を容易に図ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気センサに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気抵抗効果やホール効果等を応
用した磁気センサが種々開発されており、モータの回転
速度や回転角の検出等に広く利用されている。この種の
磁気センサでは、モータのローターマグネット等の磁界
発生部とセンサの磁気検知部との間のギャップを極力小
さくした方が磁電変換出力を大きくとれ検出感度を大き
くすることができるが、従来の磁気センサでは、通常、
センサ形成面で外部取り出し電極との接続を行なう方法
が取られており、このため外部電極との接続部分が突起
してしまい、センサをモータ等に実装する際に、磁界発
生用ローター等と接続部分の突起とが接触しないように
逃げしろの形成を必要とする。また、逃げしろを形成す
るため、モータ等の小型化、及び設計の自由度を阻害す
る原因となっている。そこで、この問題を解消するた
め、磁気センサの磁気検知部側の面を平坦化した磁気セ
ンサが提案されている（例えば特開昭６３−３４９８７
号公報等）。ここで、特開昭６３−３４９８７号公報記
載の磁気センサは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、
アルミナ基台２１に部分的にグレーズド部２２を設け、
アルミナ基台面に導電ペーストを印刷焼成した端子２３
を設けるとともに、グレーズド部２２に磁界検知部２４
と電極を設け、かつ個々の端子間が各々グレーズド部２
２で分離したことを特徴としている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の磁気セ
ンサでは、基板としてアルミナ等のセラミック基板を使
用しているが、絶縁基板であるセラミック基板は、基板
材料であるセラミックが多孔質であり、基板表面の面粗
度が悪く、Ｎｉ合金磁性薄膜（通常、膜厚３００〜１０
００Å）からなるセンサパターン回路の断線、若しくは
フォトリソグラフィ技術によりパターン形成する場合
に、ブリッジ回路からなるセンサ回路のインピーダンス
がばらつくといった不具合を生じる。このため、Ｎｉ合
金磁性薄膜からなるセンサ部を形成するためには、表面
粗度を従来のガラス基板並に改善するために、グレーズ
ドガラス処理により面粗度の改質を行う必要がある。し
かし、グレーズドガラス処理には以下のような問題があ
る。

【０００４】一般に部分グレーズドガラス処理はセラミ
ック基板上にガラスペーストを所望のパターンに形成し
て行なうが、ガラスペーストは流体であるために、グレ
ーズドガラスパターンの断面形状は図３に示すように蒲
鉾型に近い形となってしまい平坦面を大きくとれない。
したがって、図２に示したような部分グレーズドパター
ン１２では、実際には、センサパターン１４の感磁部分
が曲面状のグレーズドガラス上に形成されることにな
る。このため、ブリッジ回路からなるセンサパターンを
フォトリソグラフィ技術で形成するような場合、グレー
ズド部が図３のような曲面であると、フォトマスクから
グレーズド部表面までの距離が不均一となるため、セン
サパターンの転写精度も不均一となるので、センサパタ
ーンのインピーダンスをばらつかせる原因となる。

【０００５】これらのことから、部分グレーズドガラス
を形成した基板では、センサ回路のインピーダンスばら
つきを生じさせてしまい、磁気センサ用基板として本質
的な欠点を内在する。また、部分グレーズドの平坦性を
向上することは、部分グレーズドのパターンを大きくす
ることにより可能であるが、これはセンサの大型化につ
ながり、且つ製造コストの増加といった問題を生ずる。
本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、セン
サ特性を悪化することなくセンサ面の平坦化及び小型化
を図ることができる磁気センサを提供することを目的と
する。

【０００６】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気センサは、絶縁基板と、この絶縁基板
上に形成されたポリイミド膜と、該ポリイミド膜上に形
成された磁気検知部と、上記磁気検知部に接続される上
記絶縁基板上に形成された電極とを備えてなることを特
徴とする。

【０００７】

【作用】本発明の磁気センサでは、絶縁基板上にポリイ
ミド膜を形成し、そのポリイミド膜上に磁気検知部が形
成されるため、絶縁基板として貫通孔等の形成が比較的
容易で且つ物理的・化学的にも安定であるセラミック基
板を使用することができる。すなわち、セラミック基板
は表面粗度が悪く、表面粗度改質の必要があるが、セラ
ミック基板の表面にポリイミド膜を形成することによ
り、表面粗度を従来使用されているガラス基板並に改質
することができる。これによりセンサの特性のそろった
磁気センサを形成できる。尚、ポリイミド膜は、図４に
示すように、グレーズドガラス処理と比べて平坦に塗布
でき、厚さもグレーズドガラスより薄くできるため、グ
レーズドガラスと比べて平坦面をかなり大きくとれる。
このため、センサ面の平坦化、センサの小型化をより図
ることができる。

【０００８】また、セラミック基板を使用する場合、セ
ラミック基板に貫通孔を設け、基板上の電極と基板の裏
面に形成した外部接続用リード部とを接続する電極とし
て貫通孔内にスルーホール電極や充填電極を形成するこ
とができる。尚、貫通孔内に電極を形成する場合、充填
電極の方が、スルーホール電極と比べて電極保護の信頼
性が高いため、センサの信頼性の向上をより図ることが
できる。これは、充填電極は、基板に形成された貫通孔
を電極材質により充填して形成されるが、スルーホール
電極は、貫通孔側面に電極が形成されており、貫通孔は
穴のままの状態であり、また、スルーホール電極の場
合、電極を完全に密閉することは無理であるからであ
る。すなわち、磁気センサは、通常、湿気、イオン性不
純物の浸入等の物理的・化学的なダメージからセンサを
保護し、センサの信頼性を高めるため、保護膜形成は必
須の条件であり、スルーホール電極の場合は、スルーホ
ール内部にも保護膜を形成する必要があるが、スルーホ
ール内に保護膜を形成することは困難であり、形成した
保護膜の信頼性も低く、センサ特性劣化の原因となる。
これに対して、充填電極は、貫通孔が電極材料で充填さ
れているために、保護膜形成は従来のガラス基板同様の
表面の保護だけで十分な信頼性を確保できる。

【０００９】本発明では、上述したように、絶縁基板上
にポリイミド膜を形成し、そのポリイミド膜上に磁気検
知部が形成されるため、基板にセラミック基板を用いる
ことができ、したがって、基板に貫通孔を形成し、且つ
貫通孔内に基板の両面の配線と電気的に導通する機能を
有した充填電極を形成することができる。このため、ポ
リイミド膜上にＮｉ合金磁性薄膜等からなるセンサパタ
ーンを形成した基板面側と、基板の他方の面に形成した
外部取り出し電極とを充填電極を介して電気的に導通で
きるので、センサ面の平坦化；外部取り出し電極との
接続による突起がセンサ形成面にない、センサ面が平坦
な磁気センサを構成することができる、小型化；外部
取り出し電極を、センサ形成面と反対側の基板面に形成
することにより、外部電極との接続部分の面積分は小型
化できる、という作用効果を得ることができる。

【００１０】尚、センサ面の平坦化、小型化は、モ
ータ等の制御用センサとして多用されている磁気センサ
にとって、昨今のＶＴＲ装置等の小型、薄型化に対応す
るため必須の技術課題となっている。従来のセンサのよ
うにセンサ形成面で外部取り出し電極と接続を行う方法
は、外部電極との接続部分が突起するためにセンサをモ
ータに実装する際、磁界発生用ローターと接続部分の突
起が接触しないように逃げしろの形成を必要とする。ま
た、逃げしろを形成するため、モータの小型化、及びモ
ータ設計の自由度を阻害する原因となっている。

【００１１】これに対して本発明では、センサ面を平坦
化したことにより、不用な逃げしろの形成の必要がな
く、ローターと磁気センサのギャップ長を最適に実装す
ることができるので、モータの小型化、モータ設計の自
由度の向上を図ることができ、しかも、不用な逃げしろ
を形成しないため、モータユニットを安価に製造するこ
とが可能である。また、センサを小型化することによ
り、モータユニットの更なる小型化への対応が可能であ
り、モータユニット設計の自由度をより向上することが
できる。また、フォトリソグラフィ等の半導体技術を使
用して製造する磁気センサでは、小型化により、原価、
工数の低減を達成できるので、安価なセンサを大量に供
給することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す磁気センサ
の断面図である。図１において、符号１１はアルミナ絶
縁基板、１２は基板の貫通孔内にタングステン等の金属
を充填してなる充填電極、１３はポリイミド膜、１４は
Ｎｉ合金磁性薄膜からなる磁気検知部、１５は磁気検知
部１４と充填電極１２とを電気的に接続するためのＮ
ｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ若しくはそれらの合金の単
層あるいは積層構造で形成した層を介してＡｌ，Ｃｕ，
Ａｕ，Ｐｔ，Ａｇ若しくはそれらの合金を形成した構造
からなる導体電極回路、１６は充填電極１２と導体電極
回路１５との電気的接続をより確実にするための補強電
極で厚膜ペースト若しくは導体電極回路１５と同様の材
料による蒸着等により形成する。但し補強電極１６は必
ずしも必要としない。１７は基板１１の磁気検知部１４
形成面の裏面に配置され、充填電極１２と接続されてセ
ンサ信号のセンサ外部への伝達経路となる外部リード電
極である。尚、図１では明示していないが、基板１１の
センサ形成面、及び基板１１のセンサ形成面の裏面に
は、物理的、化学的なダメージ、水、アルカリイオン等
の浸入を防止するための保護膜を形成する。特に、ポリ
イミド膜は吸水性が高く、信頼性を劣化させる恐れがあ
るので、これを防ぐために、保護膜として、ポリイミド
膜全体を覆うように無機材料（ＳｉＯ₂，Ｓｉ₃Ｎ₄，ア
ルミナ膜等）及び有機材料（ポリイミド，エポキシ，フ
ェノール樹脂等）からなる保護膜を設けるのが好まし
い。

【００１３】図１に示す構成の磁気センサでは、アルミ
ナ絶縁基板１１に基板両面を電気的に導通する充填電極
１２を形成しているが、充填電極の場合は、耐湿とアル
カリイオン等の物質の浸入防止を図るための保護膜形成
が、電極が剥き出しのスルーホール電極等に比べて確実
・容易に行うことができる。これによりスルーホール電
極方式の磁気センサに比べて信頼性の高いセンサを構成
できる。また、基板１１に充填電極１２を形成すること
により、Ｎｉ合金磁性薄膜等からなる磁気検知部１４を
形成した基板面と、基板の他方の面に形成した外部取り
出し電極１７を充填電極１２を介して電気的に導通でき
るので、センサ面の平坦化；外部取り出し電極との接
続による突起がセンサ形成面にないため、センサ面側が
平坦な磁気センサを構成することができる、小型化；
外部取り出し電極を、センサ形成面と反対側の基板面に
形成することにより、外部電極との接続部分の面積分は
小型化できる、という作用効果を有する磁気センサを容
易に構成できる。

【００１４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気セン
サでは、ポリイミド膜を形成することにより、セラミッ
ク基板の表面粗度を従来のガラス基板並に平滑化できる
ので、センサ特性が従来のガラス基板を用いた場合と同
程度の磁気センサを構成できる。 また、ポリイミド膜
を形成することにより、セラミック基板を用いることが
でき、基板に充填電極を形成することができるため、Ｎ
ｉ合金磁性薄膜等からなる磁気検知部を形成した基板面
と、基板の他方の面に形成した外部取り出し電極を充填
電極を介して電気的に導通できるので、センサ面の平
坦化、センサの小型化を容易に達成することができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す磁気センサの断面図で
ある。

【図２】従来技術の一例を示す図であって、（ａ）は磁
気センサの平面図、（ｂ）は断面図である。

【図３】基板上に形成されたグレーズドガラス部の断面
形状の説明図である。

【図４】基板上に形成されたポリイミド膜の断面形状の
説明図である。

【符号の説明】

１１ アルミナ絶縁基板 １２ 充填電極 １３ ポリイミド膜 １４ 磁気検知部 １５ 導体電極回路 １６ 補強電極 １７ 外部リード電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】絶縁基板と、この絶縁基板上に形成された
   ポリイミド膜と、該ポリイミド膜上に形成された磁気検
   知部と、上記磁気検知部に接続される上記絶縁基板上に
   形成された電極とを備えてなることを特徴とする磁気セ
   ンサ。