JPH0712572A - 地磁気検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気レンズからの地磁気あるいは直接外界か
らきた地磁気を漏れなく有効に感磁素子に導いて地磁気
検出感度を高める。 【構成】 感磁素子３４は樹脂モールドが施されてい
る。この樹脂モールド３６には、感磁素子３４の主感度
方向に並んで感磁素子３４を挟んで一対の導磁材３８，
４０が埋設されている。磁気レンズ３０からの地磁気は
導磁材３８によってさらに収束されて感磁素子３４に達
する。一方、磁気レンズ３０の配置型側と反対側からき
た地磁気は導磁材４０によって収束されて感磁素子３４
に達する。従って、従来の形状を維持しつつ地磁気検出
感度が高められる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、感磁素子を保護層で包
んでなる感磁部に磁気レンズが接合された地磁気検出装
置の改良に関する。

【０００２】

【従来の技術】地磁気は、周知のように、地表上でその
方向及び大きさがほぼ一定しており、従来から方位の基
準として利用されている。

【０００３】近年では、このような地磁気を利用して自
動車の進行方位などを得るナビゲーションシステムが開
発されており、かかるシステムの精度向上を図るため
に、より感度が高くかつ小型の地磁気検出装置が要望さ
れている。

【０００４】図４には、本出願人が先に特願平２−４６
９５７号で提案した地磁気検出装置の概略的な構成が示
されている。この地磁気検出装置は、互いに主感度方向
を直交させる２つの検出部１０，１２で構成されてい
る。各検出部は、磁気レンズ１４，１６と、感磁部１
８，２０と、で構成され、検出回路等については図示省
略されている。

【０００５】ここにおいて、磁気レンズ１４，１６は、
一方側の端が広がり、他方側の端がテーパ状に形成され
ている。そして、そのテーパ状の端面には、上記の感磁
部１８，２０が接合配置されている。従って、このよう
な地磁気検出装置によれば、地磁気を互いに直交する２
つの方位成分として求め、その結果から地磁気の方位を
判別できる。

【０００６】図５には、図４に示した感磁部の具体的な
構造が示されている。なお、感磁部１８及び２０はいず
れも同一構造を有するため、以下の説明においては感磁
部１８について説明する。

【０００７】図５において、基板２２の上面には、露光
技術によって磁気抵抗素子パターン２４が形成され、一
方、基板２２の下面にはバイアス磁界を発生するバイア
ス磁石２６が接合されている。磁気抵抗素子パターン２
４の出力は、４つの電極２８を介して４つのリードフレ
ーム３０から取り出される。

【０００８】このような感磁部においては、例えばＬＳ
Ｉチップと同様に、内部の感磁素子を保護するため、及
びリードフレーム３０の確実な保持のため、保護層とし
て樹脂モールド１００が施される。ちなみに、この保護
層１００は、０．５〜１．０ｍｍの厚みで形成される。
地磁気を検出する感磁素子としては、上記の他に、ホー
ル素子や磁気ダイオード等が用いられる。

【０００９】なお、従来の地磁気検出装置としては、上
述の他に、特公昭５３−１９２１４号、実公昭５８−５
９３０号、及び実公昭５８−３０１７４号に記載された
装置が挙げられる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】以上述べた保護層１０
０は、特に磁気抵抗素子パターン２４の保護のために不
可欠なものである。すなわち、磁気抵抗パターン２４を
大気中の水分や酸素から隔絶させるため、あるいは物理
的保護のために保護層１００が必要である。

【００１１】しかしながら、この保護層１００の存在に
より、地磁気センサに接合される磁気レンズの磁気収束
端から磁気抵抗素子パターン２４に至る磁気通過経路に
おいて、収束したはずの地磁気の発散や漏洩が生じ、こ
の結果、地磁気検出感度の低下を招くという問題があっ
た。例えば、磁気レンズの磁気収束端と感磁素子の間の
隙間が約０．５〜１．０ｍｍの場合、この隙間のため、
収束したはずの地磁気は約６０〜８０％に低減してしま
う。

【００１２】また、図４に示したように、地磁気センサ
の小型化の要請から、各検出部ごとに一枚の磁気レンズ
を設けた地磁気検出装置においては、磁気レンズを増す
ことなく、現在の大きさを変えずに地磁気検出感度を高
めることのできる手段が要望されていた。

【００１３】本発明は、上記従来の課題に鑑みなされた
ものであり、その目的は磁気レンズからの地磁気あるい
は直接外界からきた地磁気を漏れなく有効に感磁素子へ
導き、地磁気検出装置の検出感度を向上させることを目
的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は、地磁気を検出する感磁素子を保護層で包
んでなる感磁部と、前記感磁部に地磁気を導く少なくと
も１つの磁気レンズと、前記感磁部の保護層に、前記感
磁素子を間に置いて感磁素子の主感度方向に並んで内端
面を対向させつつ埋設された一対の導磁材と、前記感磁
素子に電気的に接続され、前記主感度方向に交差する方
向に前記感磁部から伸長するリードフレームと、を含
み、前記磁気レンズの磁気収束端は前記導磁材の外端面
に接合したことを特徴とする。

【００１５】

【作用】上記構成によれば、感磁部の保護層には、一対
の導磁材が主感度方向に並んで埋設されているので、感
磁素子の主感度方向いずれからくる地磁気に対しても導
磁材によって地磁気を有効に感磁素子へ導き、保護層の
領域で広がっていた磁束を収束させて検出感度の向上を
図ることができる。

【００１６】ここで、感磁部に対して１つの磁気レンズ
が接合される場合には、磁気レンズの配置方向からくる
地磁気は磁気レンズから一方の導磁材を介して漏れなく
感磁素子に達することになる。また、その場合におい
て、磁気レンズが配置されていない方向からくる地磁気
は、外界から直接他方の導磁材を通って有効に感磁素子
に達することになる。

【００１７】一方、感磁部を２つの磁気レンズで挟んで
なる場合においては、いずれの方向からくる地磁気も磁
気レンズから導磁材を介して漏れなく感磁素子に達する
ことになる。

【００１８】このように、感磁素子を包む保護層の領域
に導磁材を埋設してその領域を磁気的に有効に活用する
ことによって、地磁気検出装置の小型化を図りつつ検出
感度の向上を実現できる。

【００１９】なお、導磁材は感磁素子を間において主感
度方向に並んで保護層に埋設されているので、リードフ
レームは主感度方向に交差する方向へ伸長させ、部材間
の衝突を避けている。

【００２０】

【実施例】以下、本発明の好適な実施例を図面に基づい
て説明する。

【００２１】本実施例の地磁気検出装置は、図４に示し
た従来例と同様に、主感度方向を互いに直交させた２つ
の検出部で構成され、各検出部は磁気レンズと感磁部と
で構成されている。

【００２２】図１には、第１実施例の要部拡大図が示さ
れている。この第１実施例において、感磁部３２には、
磁気レンズ３０の磁気収束端３０ａが接合されている。
感磁部３２は従来例と同様に、感磁素子３４を保護層３
６で包んでなるものであって、感磁素子３４は、上面に
磁気抵抗素子パターンが形成された基板とバイアス磁石
とで構成されている。

【００２３】そして、感磁部３２の保護層３６には、感
磁素子の主感度方向に並んで、かつ感磁素子を間におい
て、一対の導磁材３８，４０が埋設されている。この導
磁材３８，４０は、その内端面が互いに対向しており、
かつその内端面は感磁素子３４に接合している。導磁材
３８の外端面３８ｂは、磁気レンズ３０の磁気収束端３
０ａに接合している。これらの導磁材３８，４０は、そ
の外端面から内側面にかけて徐々にその断面（磁束と直
交する磁束通過断面）が小さくなるように形成されてい
る。従って、磁気収束端３０ａからでた磁束は導磁材３
８によってさらに収束されて感磁素子３４に達すること
になる。一方、磁気レンズ３０の配置側と反対側からき
た地磁気の磁束は、直接に導磁材４０を通って収束され
て感磁素子３４に達することになる。

【００２４】感磁部３２の保護層３６には、本実施例に
おいて４つのリードフレーム４２の基端側が挿入されて
おり、各リードフレーム４２は、磁気抵抗素子パターン
と電気的に接続されている。そして、図１に示されるよ
うに、リードフレーム４２は、感磁素子３４の主感度方
向に直交する方向、すなわち導磁材３８，４０の配置方
向と直交する方向に伸長している。すなわち、部材同士
の衝突を避けて、能率的な部材配置をするためである。

【００２５】なお、導磁材３８，４０としては、磁気レ
ンズ３０と同様に、例えばパーマロイなどの軟質強磁性
体を用いることが好適である。

【００２６】製造時における導磁材３８，４０の配置
は、感磁素子３４の樹脂モールドによる保護層形成時に
導磁材３８，４０を埋め込むことにより行われ、その際
に、リードフレーム４２も固定される。このような製造
工程によれば、部材の埋め込みだけですむため、特別な
工程を要せず、簡易な製造が実現できる。もちろん、特
に保護すべき磁気抵抗素子パターンは保護層３６によっ
て完全に保護されているため、従来例との対比において
耐久性はほとんど変わらない。

【００２７】次に、図２を用いて、第２実施例について
説明する。図２には、第２実施例の要部拡大図が示され
ており、この第２実施例では２つの磁気レンズ５０，５
２が感磁部３２に接合配置されている。すなわち、磁気
レンズの磁気収束端５０ａ，５２ａは導磁材３８，４０
の外端面３８ｂ，４０ｂに接合されている。従って、図
１に示した第１実施例との対比において、この第２実施
例によれば、さらに感度を向上させることができる。な
お、図において２００は磁束の流れをイメージとして示
したものである。

【００２８】図３には、導磁材の変形例が示されてい
る。この変形例において導磁材６０，６２はその内端面
６０ａ，６２ａが緩やかなアーチ状に形成されている。
このような形状によれば、より磁束の収束率を高めるこ
とができる。この切り取られた円弧状の領域には、保護
層形成時に樹脂が流し込まれることになる。なお、内端
面６０ａ，６２ａの形状にあわせて、感磁素子３４の形
状を緩やかな凸状に膨らましても良い。

【００２９】以上のように、以上の各実施例によれば、
地磁気検出装置の全体形状を変えることなく、導磁材に
よって有効に地磁気を感磁素子に導くことができるの
で、従来より感度を高めることができる。これとは逆
に、従来の感度を維持しつつさらに地磁気検出装置を小
型にすることもできる。そして、感磁素子は、従来同様
に保護層で包まれ保護されているので、従来同様の耐久
性を維持することができる。

【００３０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
保護層に埋設された一対の導磁材によって磁気レンズに
よって収束された地磁気あるいは外部から直接来る地磁
気を有効に収束させて感磁素子に導くことができるの
で、地磁気検出装置の感度を高め、ナビゲーションシス
テムの信頼性を向上させることができるという効果があ
る。また、本発明によれば、リードフレームが感磁素子
の主感度方向に交差する方向に伸長しているので、各部
材の配置上の衝突が避けられ、能率的な各部材の配置が
実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１実施例の地磁気検出装置を示す要部拡大図
である。

【図２】第２実施例の地磁気検出装置を示す要部拡大図
である。

【図３】導磁材の変形例を示す要部拡大図である。

【図４】一般的な地磁気検出装置の全体構成を示す説明
図である。

【図５】従来の感磁部の構成を示す斜視図である。

【符号の説明】

３２ 感磁部 ３４ 感磁素子 ３６ 保護層 ３８，４０，６０，６２ 導磁材 ４２ リードフレーム

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 太田 和秀 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 西川 賢司 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 橋本 利夫 愛知県豊田市トヨタ町１番地 トヨタ自動 車株式会社内 (72)発明者 片山 素夫 愛知県愛知郡日進町浅田字下小深田７番地 萩原電気株式会社名古屋工場内 (72)発明者 藤田 守康 愛知県愛知郡日進町浅田字下小深田７番地 萩原電気株式会社名古屋工場内

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】地磁気を検出する感磁素子を保護層で包ん
   でなる感磁部と、 前記感磁部に地磁気を導く少なくとも１つの磁気レンズ
   と、 前記感磁部の保護層に、前記感磁素子を間に置いて感磁
   素子の主感度方向に並んで内端面を対向させつつ埋設さ
   れた一対の導磁材と、 前記感磁素子に電気的に接続され、前記主感度方向に交
   差する方向へ前記感磁部から伸長するリードフレーム
   と、 を含み、 前記磁気レンズの磁気収束端は前記導磁材の外端面に接
   合したことを特徴とする地磁気検出装置。