JPH07119658B2 - 感圧センサ及びその製造方法 - Google Patents
感圧センサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH07119658B2 JPH07119658B2 JP9619483A JP9619483A JPH07119658B2 JP H07119658 B2 JPH07119658 B2 JP H07119658B2 JP 9619483 A JP9619483 A JP 9619483A JP 9619483 A JP9619483 A JP 9619483A JP H07119658 B2 JPH07119658 B2 JP H07119658B2
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- Japan
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- pressure
- magnetic body
- magnetoresistive element
- magnetic
- sensitive sensor
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01L—MEASURING FORCE, STRESS, TORQUE, WORK, MECHANICAL POWER, MECHANICAL EFFICIENCY, OR FLUID PRESSURE
- G01L9/00—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means
- G01L9/16—Measuring steady of quasi-steady pressure of fluid or fluent solid material by electric or magnetic pressure-sensitive elements; Transmitting or indicating the displacement of mechanical pressure-sensitive elements, used to measure the steady or quasi-steady pressure of a fluid or fluent solid material, by electric or magnetic means by making use of variations in the magnetic properties of material resulting from the application of stress
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Force Measurement Appropriate To Specific Purposes (AREA)
- Pressure Sensors (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 （Ａ）発明の技術分野 本発明は感圧センサに係り、特に面に平行方向の圧力を
検出することのできる感圧センサに関する。
検出することのできる感圧センサに関する。
（Ｂ）技術の背景 生物の触感は面の垂直方向だけでなく、面に平行方向の
力も感じることができる。そして物体を把んだ時、それ
が重く、ずり落ちそうかどうかを検知して、自然と余分
に強い力で把まないようにしている。
力も感じることができる。そして物体を把んだ時、それ
が重く、ずり落ちそうかどうかを検知して、自然と余分
に強い力で把まないようにしている。
このように、垂直方向の力と同時に、平行方向の力も検
知できる感圧センサの開発が望まれている。
知できる感圧センサの開発が望まれている。
（Ｃ）従来技術と問題点 第１図に従来の感圧センサの断面図を示す。１は基板,2
は磁気抵抗薄膜素子（以下MRと称す），は３は柔軟材,4
は磁気テープおよびフロッピィディスク等に用いられる
柔軟な磁性体,5は磁性体４のフィルムベースである。MR
2は外部磁気の強弱によってその抵抗値を変えるもので
あり、磁性体４との隙間に極めて敏感である。また磁性
体４は図のＸ方向に平行な矢印の向きに磁化されてい
る。このような構造の感圧センサにおいて、図のＹ方向
に圧力がかかるとMR2と磁性体４との隙間が縮まり、MR2
はこの隙間の変化を感知する。従って垂直方向の圧力を
検出することができる。しかし、MR2は垂直方向の隙間
の変化には非常に敏感であるが、平行方向（図中Ｘ方
向）の圧力による磁性体４とのずれを感知することはで
きないため垂直方向と同時に平行方向の圧力を検知する
ことはできなかった。
は磁気抵抗薄膜素子（以下MRと称す），は３は柔軟材,4
は磁気テープおよびフロッピィディスク等に用いられる
柔軟な磁性体,5は磁性体４のフィルムベースである。MR
2は外部磁気の強弱によってその抵抗値を変えるもので
あり、磁性体４との隙間に極めて敏感である。また磁性
体４は図のＸ方向に平行な矢印の向きに磁化されてい
る。このような構造の感圧センサにおいて、図のＹ方向
に圧力がかかるとMR2と磁性体４との隙間が縮まり、MR2
はこの隙間の変化を感知する。従って垂直方向の圧力を
検出することができる。しかし、MR2は垂直方向の隙間
の変化には非常に敏感であるが、平行方向（図中Ｘ方
向）の圧力による磁性体４とのずれを感知することはで
きないため垂直方向と同時に平行方向の圧力を検知する
ことはできなかった。
（Ｄ）発明の目的 本発明の目的は上記従来の欠点に鑑み、面に垂直方向の
圧力と同時に平行方向の圧力をも検知ことのできる感圧
センサを提供することにある。
圧力と同時に平行方向の圧力をも検知ことのできる感圧
センサを提供することにある。
（Ｅ）発明の構成 そして、この発明の目的は磁性体と、該磁性体が発生す
る磁界を検知する基板上にパターン形成された磁気抵抗
素子と、該磁性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを
有し、該柔軟材が外部圧力により変形することにより圧
力を検出する感圧センサであって、 前記磁性体は面と垂直な方向に磁化されるとともに、前
記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分とで磁化
方向が異なることを特徴とする感圧センサを提供すると
ともに、面と垂直な方向に磁化された磁性体と、該磁性
体と対向するように基板上に形成された磁気抵抗素子
と、該磁性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを有
し、該柔軟材が外部圧力により変形することにより圧力
を検出する感圧センサであって、 前記磁性体と対向する位置にあって、かつ前記磁気抵抗
素子のパターンと略同様のパターンを有する第２の磁性
体を配置し、外部より磁界を印加することにより前記磁
性体を前記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分
とで磁化方向が異なるようにすることを特徴とする感圧
センサの製造方法を提供することによって達成される。
る磁界を検知する基板上にパターン形成された磁気抵抗
素子と、該磁性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを
有し、該柔軟材が外部圧力により変形することにより圧
力を検出する感圧センサであって、 前記磁性体は面と垂直な方向に磁化されるとともに、前
記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分とで磁化
方向が異なることを特徴とする感圧センサを提供すると
ともに、面と垂直な方向に磁化された磁性体と、該磁性
体と対向するように基板上に形成された磁気抵抗素子
と、該磁性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを有
し、該柔軟材が外部圧力により変形することにより圧力
を検出する感圧センサであって、 前記磁性体と対向する位置にあって、かつ前記磁気抵抗
素子のパターンと略同様のパターンを有する第２の磁性
体を配置し、外部より磁界を印加することにより前記磁
性体を前記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分
とで磁化方向が異なるようにすることを特徴とする感圧
センサの製造方法を提供することによって達成される。
（Ｆ）発明の実施例 以下、本発明の一実施例を図面によって詳細に説明す
る。第２図（ａ）は本実施例による感圧センサの断面図
を表わす。同図において第１図と同一部分は同一番号で
示す。まず本発明による感圧センサの製造方法について
説明する。MR2の上に絶縁層７を介して厚みのある埋込
み、パーマロイ６をパターン形成する。また磁性体４に
は垂直磁気記録によって垂直方向に磁化されたものを用
いる。さらに磁性体４′とフィルムベース５との間にパ
ーマロイ層９を設ける。
る。第２図（ａ）は本実施例による感圧センサの断面図
を表わす。同図において第１図と同一部分は同一番号で
示す。まず本発明による感圧センサの製造方法について
説明する。MR2の上に絶縁層７を介して厚みのある埋込
み、パーマロイ６をパターン形成する。また磁性体４に
は垂直磁気記録によって垂直方向に磁化されたものを用
いる。さらに磁性体４′とフィルムベース５との間にパ
ーマロイ層９を設ける。
ここで埋込みパーマロイ６は数ミクロンの厚みを持ち、
MR2は約500Å程度の厚みである。このような構成の感圧
センサに外部から磁界をかけると埋込みパーマロイ６に
よって外部磁界が集中され、埋込みパーマロイ６の下部
の磁性体４′に部分的に強い磁界がかかるため、その部
分は磁化反転される。パーマロイ層９はこの作用を効果
的にするためのものである。そしてその後MR2の保護層
８とパーマロイ層９の間に柔軟材４を充填する。したが
って同図に示すように、MR2のパターンと磁性体４′の
磁化反転部分が１対１に対応した形になる。そして面に
平行方向の圧力を検知することができる。次に第２図
（ｂ）を参照して以上のような方法で製造された感圧セ
ンサによって平行方向の圧力を検知する場合について説
明する。第２図（ｂ）は第２図（ａ）においてMR2と磁
性体４′とを抜き出したものである。MR2が磁性体４′
の磁界によりＮ極側にあるとする。この状態で図中Ｘ方
向に圧力が加わるとMR2の下部において磁性体４′のＮ
極とＳ極が混在することになり、磁界が弱められるた
め、MR2は、これを検知することができる。
MR2は約500Å程度の厚みである。このような構成の感圧
センサに外部から磁界をかけると埋込みパーマロイ６に
よって外部磁界が集中され、埋込みパーマロイ６の下部
の磁性体４′に部分的に強い磁界がかかるため、その部
分は磁化反転される。パーマロイ層９はこの作用を効果
的にするためのものである。そしてその後MR2の保護層
８とパーマロイ層９の間に柔軟材４を充填する。したが
って同図に示すように、MR2のパターンと磁性体４′の
磁化反転部分が１対１に対応した形になる。そして面に
平行方向の圧力を検知することができる。次に第２図
（ｂ）を参照して以上のような方法で製造された感圧セ
ンサによって平行方向の圧力を検知する場合について説
明する。第２図（ｂ）は第２図（ａ）においてMR2と磁
性体４′とを抜き出したものである。MR2が磁性体４′
の磁界によりＮ極側にあるとする。この状態で図中Ｘ方
向に圧力が加わるとMR2の下部において磁性体４′のＮ
極とＳ極が混在することになり、磁界が弱められるた
め、MR2は、これを検知することができる。
さらにMR2のパターンを第３図に示すようにX1方向に平
行なパターンとY1方向に平行なパターンとを交互にパタ
ーン形成する。第３図は第２図（ｂ）においてMR2のパ
ターンを上から（図中Ｙ方向）見た図である。X1方向に
平行なMR2パターンはY1方向の圧力に対して敏感であ
り、Y1方向のMR2のパターンはX1方向の圧力に対して敏
感である。したがって面に平行な力はすべて分離して検
知することが可能となる。
行なパターンとY1方向に平行なパターンとを交互にパタ
ーン形成する。第３図は第２図（ｂ）においてMR2のパ
ターンを上から（図中Ｙ方向）見た図である。X1方向に
平行なMR2パターンはY1方向の圧力に対して敏感であ
り、Y1方向のMR2のパターンはX1方向の圧力に対して敏
感である。したがって面に平行な力はすべて分離して検
知することが可能となる。
以上のような感圧センサの全体の構成を第４図を用いて
説明する。図面において第１図，第２図と同一部分は同
一番号で示してある。基板１にまず埋込みパーマロイ６
を埋込み、MR2のパターンと同様のXYストライプパター
ンを厚さ１〜２μｍ程度で作成し表面を平滑化する。そ
してMR2のXYストライプパターンを形成する。その下に
柔軟材３を介して垂直磁気記録された磁性体４′、さら
にその下にパーマロイ層9,フィルムベース５を設ける。
この場合、磁性体の磁化反転を行う場合に、柔軟材３は
一旦除いたのちに行うほうがより効率よく磁化反転を行
うことができる。
説明する。図面において第１図，第２図と同一部分は同
一番号で示してある。基板１にまず埋込みパーマロイ６
を埋込み、MR2のパターンと同様のXYストライプパター
ンを厚さ１〜２μｍ程度で作成し表面を平滑化する。そ
してMR2のXYストライプパターンを形成する。その下に
柔軟材３を介して垂直磁気記録された磁性体４′、さら
にその下にパーマロイ層9,フィルムベース５を設ける。
この場合、磁性体の磁化反転を行う場合に、柔軟材３は
一旦除いたのちに行うほうがより効率よく磁化反転を行
うことができる。
（Ｇ）発明の効果 以上詳細に説明したように、埋込パーマロイによって，
垂直磁気記録された磁性体のMRのパターンと対応した部
分のみを磁化反転させるとができるため、面に平行方向
の圧力を検知することができる。
垂直磁気記録された磁性体のMRのパターンと対応した部
分のみを磁化反転させるとができるため、面に平行方向
の圧力を検知することができる。
また、MRのパターンをXYストライプ構造としたために、
面に平行方向の任意の圧力を検知することができる。
面に平行方向の任意の圧力を検知することができる。
第１図は従来の感圧センサの断面図，第２図は本発明に
よる感圧センサを説明するための図、第３図は磁気抵抗
素子のXYストライプ構造を説明するための図，第４図は
本発明の感圧センサの全体図である。 図面において、１は基板,2は磁気抵抗素子,3は柔軟剤,
4,4′は磁性体、５はフィルムベース,6は埋込みパーマ
ロイ,7は絶縁層,8は磁気抵抗素子の保護層,9はパーマロ
イ層である。
よる感圧センサを説明するための図、第３図は磁気抵抗
素子のXYストライプ構造を説明するための図，第４図は
本発明の感圧センサの全体図である。 図面において、１は基板,2は磁気抵抗素子,3は柔軟剤,
4,4′は磁性体、５はフィルムベース,6は埋込みパーマ
ロイ,7は絶縁層,8は磁気抵抗素子の保護層,9はパーマロ
イ層である。
Claims (3)
- 【請求項１】磁性体と、該磁性体が発生する磁界を検知
する基板上にパターン形成された磁気抵抗素子と、該磁
性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを有し、該柔軟
材が外部圧力により変形することにより圧力を検出する
感圧センサであって、 前記磁性体は面と垂直な方向に磁化されるとともに、前
記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分とで磁化
方向が異なることを特徴とする感圧センサ。 - 【請求項２】前記磁気抵抗素子は、互いに垂直な２組の
帯状のパターンを交互に配列して基板上にパターン形成
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
の感圧センサ。 - 【請求項３】面と垂直な方向に磁化された磁性体と、該
磁性体と対向するように基板上に形成された磁気抵抗素
子と、該磁性体と該磁気抵抗素子との間に柔軟材とを有
し、該柔軟材が外部圧力により変形することにより圧力
を検出する感圧センサであって、 前記磁性体と対向する位置にあって、かつ前記磁気抵抗
素子のパターンと略同様のパターンを有する第２の磁性
体を配置し、外部より磁界を印加することにより前記磁
性体を前記磁気抵抗素子と対向する部分とその他の部分
とで磁化方向が異なるようにすることを特徴とする感圧
センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9619483A JPH07119658B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 感圧センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9619483A JPH07119658B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 感圧センサ及びその製造方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59221631A JPS59221631A (ja) | 1984-12-13 |
| JPH07119658B2 true JPH07119658B2 (ja) | 1995-12-20 |
Family
ID=14158488
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9619483A Expired - Lifetime JPH07119658B2 (ja) | 1983-05-31 | 1983-05-31 | 感圧センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH07119658B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529069A (ja) * | 2000-03-28 | 2003-09-30 | ファースト テクノロジー アーゲー | 磁気ベース・力／トルクセンサー |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6987442B2 (en) | 2002-06-28 | 2006-01-17 | Koninklijke Philips Electronics N.V. | Motor-kinetic identification apparatus and method |
| AU2003281305A1 (en) * | 2002-07-05 | 2004-01-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Reader and authentication device including the same |
| JP2006514357A (ja) * | 2002-12-18 | 2006-04-27 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 不法行為抵抗性パッケージング及びアプローチ |
-
1983
- 1983-05-31 JP JP9619483A patent/JPH07119658B2/ja not_active Expired - Lifetime
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2003529069A (ja) * | 2000-03-28 | 2003-09-30 | ファースト テクノロジー アーゲー | 磁気ベース・力／トルクセンサー |
| JP4743741B2 (ja) * | 2000-03-28 | 2011-08-10 | アバス，インコーポレイティド | 磁気ベース・力／トルクセンサー |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59221631A (ja) | 1984-12-13 |
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