JPH07326808A - 磁気抵抗効果センサの製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果センサの製造方法

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JPH07326808A
JPH07326808A JP7136235A JP13623595A JPH07326808A JP H07326808 A JPH07326808 A JP H07326808A JP 7136235 A JP7136235 A JP 7136235A JP 13623595 A JP13623595 A JP 13623595A JP H07326808 A JPH07326808 A JP H07326808A
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毅 大里
Shuzo Abiko
修三 安彦
Hiroichi Goto
博一 後藤
Hideto Sano
秀人 佐野
Mitsuo Nakabashi
光男 中橋
Hisanori Hayashi
久範 林
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 被検出体により接近させてより敏感に微小な
磁界の検出を行なえ、MR(磁気抵抗効果)素子のパタ
ーン設計の自由度が大きく、小型化も図れるMRセンサ
を簡単な工程で安価に製造できる製造方法を提供する。 【構成】 基板1の一方の表面に磁性薄膜からなるMR
素子2を形成し、その上に保護膜3を成膜した後、基板
1の少なくともMR素子形成領域において基板1のMR
素子形成面の裏面側部分を研削、研磨、エッチング等に
より除去して基板1を薄くする。このように基板1を薄
くすることにより、基板1のMR素子2を形成した面の
裏面を検出面4として被検出体に対向させて磁界検出を
行なうことができ、MRセンサを被検出体により接近さ
せてより敏感に微小な磁界の検出を行なえ、MR素子の
パターン設計の自由度も大きくなり、MRセンサの小型
化も図れる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は基板の一方の表面に磁気
抵抗効果素子としての磁性薄膜を形成して構成される磁
気抵抗効果センサの製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】この種の磁気抵抗効果センサ(以下MR
センサという)はNi−Fe,Ni−Coなどの強磁性
合金薄膜からなる磁気抵抗効果素子(以下MR素子とい
う)の抵抗変化により印加磁界の変化を検出する。従っ
てこのMRセンサでは被検出体に対して着磁を施す等す
るだけでよく、LEDなどの消耗する光源が不可欠なフ
ォトセンサなどよりも構成が簡単で耐久性にも優れてい
る。
【0003】この種のMRセンサの従来構造によれば、
基板上にMR素子が形成され、MR素子の電極に出力信
号を取り出すためのリード線が半田付けまたはそのリー
ド線のパターンを設けたフレキシブルプリント基板を圧
接して接続され、さらにこの接続部分を含めてMR素子
を覆って熱、水分、酸、塩基などからMR素子を保護す
る絶縁性の保護膜が形成される。そしてMRセンサはM
R素子を形成した側の表面を検出面として被検出体に対
向して磁界検出を行なうようになっている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】ところでFG(周波数
信号発生)センサ、磁気式エンコーダに代表される磁気
センサにおいて磁気記録パターンを持つ被検出体を上述
のMRセンサを検出体として用いて検出する場合には、
ホール素子に比べると微小な磁界変化を正確に検出でき
るというMR素子の特性を生かしてセンサとして満足で
きる出力を得るために、検出体である処のMR素子を被
検出体の磁気記録パターンに充分狭い至近間隔まで近付
ける必要がある。
【0005】上述のように、従来のMRセンサではMR
素子を設けた側の表面を検出面として被検出体に対向さ
せて検出を行なっている。
【0006】しかし、上述のようなMR素子の従来構造
では、センサの検出面においてMR素子の電極とリード
線の半田付けなどによる接続部分が多少なりとも盛りあ
がることは避けられない。
【0007】その結果、この盛り上がり部分の存在によ
ってMRセンサを被検出体に近付けられる距離に限界が
生じるという問題が起こる。また上記至近間隔を確保す
るためには邪魔な接続部分からMR素子の感知部をある
程度以上離して設けねばならない。これによりMR素子
のパターン設計の自由度が制限され、それに伴なってM
Rセンサおよび被検出体の小型化、コストダウンが制限
される。さらに上記至近間隔を確保するためにはMR素
子の保護膜を厚くできないためMRセンサの信頼性が低
下するなど、種々の問題があった。
【0008】そこで本発明の課題は、これらの問題を解
決できる優れたMRセンサを簡単な工程で安価に製造で
きる製造方法を提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め本発明によれば、MRセンサの製造方法において、基
板の一方の表面にMR素子としての磁性薄膜を形成する
工程と、該工程後に前記基板の少なくともMR素子形成
領域において前記基板のMR素子形成面の裏面側部分を
除去して前記基板を薄くする工程を有する方法を採用し
た。
【0010】
【作用】このような製造方法で製造されたMRセンサ
は、基板の少なくともMR素子形成領域の部分が薄いの
で、基板のMR素子形成面の少なくともMR素子の形成
領域の裏面を被検出体に対向する検出面として検出を行
なうことができ、それによりMR素子形成面にあるMR
素子の電極とリード線の接続部分を検出面側でなくする
ことができ、先述した接続部分の盛り上りによる問題を
避けることができる。そして、このMRセンサを簡単な
工程で歩留りよく安価に製造できる。
【0011】
【実施例】以下、添付した図を参照して本発明の実施例
の詳細を説明する。
【0012】[第1実施例]図1(A)〜(D)は本発
明の第1実施例によるMRセンサの検出部本体の構造と
製造工程を説明するものである。
【0013】まず、MRセンサの検出部の完成品の断面
を概略的に示す図1(D)を参照してMRセンサの構造
を説明する。
【0014】図1(D)に示すようにMRセンサは基板
1の図中上面に薄膜としてのMR素子2を設け、さらに
その上に保護膜3を設けた構造となっている。
【0015】基板1はMRセンサに使用するのにさしつ
かえない材料で、かつ研削、研磨、エッチングなどの加
工が可能な材料、例えば無アルカリガラスなどから形成
される。
【0016】またMR素子2は、例えばNi−Fe,N
i−Coなどの強磁性合金の薄膜として、ジグザグ状に
折り返した形状に形成される。図示していないがMR素
子2には検出出力信号を取り出すための電極が形成さ
れ、この電極には外部導出用のリード線が半田付けやプ
リント基板の圧接により接続される。
【0017】また保護膜3はMR素子2を熱、水分、
酸、塩基などから保護するものであり、例えばSiOや
有機系樹脂から形成される。
【0018】ここで本実施例のMRセンサでは、基板1
のMR素子形成面の裏面を不図示の被検出体に対向する
検出面4として、基板1を介しても充分な検出出力が得
られる磁界検出を行なえるように、基板1の少なくとも
MR素子2の形成領域の厚さt2を充分小さく形成する
ものとする。すなわち本実施例のMRセンサによれば基
板1のMR素子形成面の裏面を検出面4として磁界検出
を行なう。
【0019】このようなMRセンサの構造によれば、M
R素子2の信号取り出し用の電極とリード線の接続部分
はMR素子2側であって検出面4側ではないため、先述
した従来のような上記接続部分の盛り上がりによる問題
を避けることができる。
【0020】すなわち盛り上がりによるMR素子と被検
出体の間隔の制限およびMR素子のパターン設計の制限
がなくなり、MR素子を被検出体に充分接近させて微小
な磁界変化を正確に検出できるとともに、上記パターン
設計の自由さによりMRセンサの小型化とこれによるコ
ストダウンを図れる。また保護膜3の厚さの制限もなく
なり充分厚くでき、その厚さをMR素子2を確実に保護
できるものとしてMRセンサの信頼性を向上できる。保
護膜3の形成も容易になる。また上記電極とリード線の
半田付けなどによる接続も、盛り上がりの制限がなくな
るため容易になる。
【0021】次に本実施例のMRセンサの製造工程を説
明する。
【0022】まず、図1(A)に示すように基板1とし
て厚さt1が図1(D)の仕上げの厚さt2より充分大
きなものを先述のように例えば無アルカリガラスなどか
ら形成する。
【0023】次に図1(B)に示すように基板1の図中
上面にMR素子2を形成する。これはまずNi−Fe,
Ni−Coなどの強磁性合金薄膜を蒸着などにより成膜
した後に、この薄膜をエッチングなどによりMR素子の
形状に加工して行なう。
【0024】次に、MR素子2の不図示の信号取り出し
用電極に不図示のリード線を半田付けなどで接続する。
【0025】次に、図1(C)に示すようにMR素子2
上に保護膜3をSiO、有機系樹脂あるいはガラスなど
から、真空薄膜形成技術、塗布あるいは溶着などで形成
する。
【0026】次に、図1(D)に点線で示すように、基
板1の少なくともMR素子形成領域において基板1のM
R素子形成面の裏面側部分を除去して基板1の厚さをt
1からt2に薄くする。この除去はラップ研削や平面研
削などの研削、研磨およびウエットあるいはドライエッ
チングなどのいずれかの単一工程で行なってもよいし、
あるいはこれらを組み合せた複数工程により行なっても
よい。
【0027】なお、この基板1の裏面側部分の除去を行
なうことで、加工の応力や保護膜3との応力バランスの
変化などが原因で基板1に反りが発生することも考えら
れる。この反りは保護膜3の材料を適当に選択すること
や、保護膜3の積層ないし厚膜化などにより抑えるもの
とする。
【0028】また、基板1の最初の厚さt1は保護膜3
の形成までの工程を行なう際に作業上支障のないような
ある程度以上の厚さとする。
【0029】以上のような簡単な工程により、本実施例
のMRセンサを安価に製造できる。
【0030】ところで、上述した工程で最後に基板1の
裏面側部分を除去する工程では、基板1の仕上げの厚さ
t2を正確に決めるために研削、研磨、エッチングなど
による同工程の除去速度を正確に把握しておき、同工程
の終了点を正確に決める必要がある。
【0031】これには図2(A)〜(E)に示すような
工程により、以下のようにして上記の工程終了点を検出
し、正確に決める方法が考えられる。
【0032】すなわち、まず図2(A)〜(C)に示す
ように図1(A)〜(C)と全く同様の工程によって基
板1上にMR素子2と保護膜3を形成した後に、上記工
程終了点検出用として図1(D)に符号5で示す溝を保
護膜3側から基板1に対して仕上げの厚さt2に相当す
る深さまで機械加工により形成する。この際の溝5の基
板1に対する深さ(=t2)は基板1の図中上面を基準
面として正確に決める。なお、溝5は形成してMR素子
の働きに支障のない部分に形成するのは勿論である。
【0033】そして図2(E)に示すように基板1の裏
面側部分を研削、研磨、エッチングなどにより除去する
が、この際に溝5の開口が基板1の裏面1aすなわち検
出面4となる図中下面に現れることを検出することで工
程終了点を検出し、溝5が現れた点を終了点として工程
を終了すればよい。
【0034】このようにして工程終了点を検出し、基板
1の仕上げの厚さt2を正確に決め、均一な特性のMR
センサを製造できる。
【0035】なお、これと同様にして溝を利用して研
削、研磨あるいはエッチングなどによる基板1の除去速
度を予め求めることができ、これにより除去速度を正確
に把握して基板1の除去による厚さを除去の加工時間に
より管理でき、効率良く除去工程を行なえる。
【0036】[第2実施例]次に、図3(A)〜(D)
は本発明の第2実施例によるMRセンサの製造方法を説
明するものである。
【0037】本実施例では、まずMRセンサを作成する
ための基板として、図3(A)に示すように、第1層基
板7と第2層基板8を基板全体の板厚方向に積層してな
る積層構造の基板6を用いる。基板6は第1層基板7と
第2層基板8をそれぞれ別々に形成した上で第2層基板
8上に第1層基板7を接着して作成するか、または第2
層基板8上に第1層基板7を真空薄膜形成技術を用いた
物理的方法あるいは化学気相成長や重合反応を用いた化
学的方法などにより形成して作成する。また、第1層基
板7の厚さは先述した基板の最終的な仕上げの厚さt2
とし、第2層基板8は以下のMR素子形成、保護膜形成
において第1層基板7を平坦に保てるように材料を選択
し、厚さt1′はt2より充分大きくするものとする。
【0038】次に図3(B)および(C)に示すよう
に、第1実施例の図1(B)および(C)の工程と全く
同様にして基板6上にMR素子2を形成し、さらにその
上に保護膜3を形成する。
【0039】次に図3(D)に示すように、第2層基板
8を除去してMRセンサが完成する。この除去は、基板
6が第1層基板7と第2層基板8を接着してなるもので
ある場合は接着剤の溶解により行なう。また、基板6が
第2層基板8上に第1層基板7を形成したものである場
合には、第2層基板8を溶解するなど、第1層基板7、
MR素子2および保護膜3に応力がかからない方法を用
いる。
【0040】このような本実施例の製造工程によれば、
最後の工程の基板6の裏面側部分の除去、すなわち第2
層基板8の除去は、第1実施例の基板1の裏面側部分の
除去に比べて応力が加わらず、破損の恐れのない方法
で、簡単に効率良く行なえる。
【0041】なお、最初に構成する基板6は2層に限ら
ず、3層以上の積層構造としても良い。また、基板とし
て最後に残す層も1層に限らず、先述のように検出可能
な厚さt2にできるならば何層でもかまわない。
【0042】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によるMRセンサの製造方法によれば、基板の一方の表
面にMR素子としての磁性薄膜を形成する工程と、該工
程後に前記基板の少なくともMR素子形成領域において
前記基板のMR素子形成面の裏面側部分を除去して前記
基板を薄くする工程を有する方法を採用したので、基板
のMR素子形成面の少なくともMR素子の形成領域の裏
面を被検出体に対向する検出面として磁界検出を行なう
ことができ、被検出体により接近させてより敏感に微小
な磁界の検出を行なえ、MR素子のパターン設計の自由
度が大きく、小型化が図れるという優れたMRセンサを
簡単な工程で歩留りよく安価に製造できるという優れた
効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による磁気抵抗効果センサ
の製造工程と構造の説明図である。
【図2】基板の裏面側部分除去工程の終了点検出方法を
説明する製造工程の説明図である。
【図3】本発明の第2実施例による製造工程の説明図で
ある。
【符号の説明】
1,6 基板 2 MR素子 3 保護膜 4 検出面 5 工程終了点検出用の溝 7 第1層基板 8 第2層基板
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 佐野 秀人 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 中橋 光男 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内 (72)発明者 林 久範 埼玉県秩父市大字下影森1248番地 キヤノ ン電子株式会社内

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 基板の一方の表面に磁気抵抗効果素子と
    しての磁性薄膜を形成する工程と、該工程後に前記基板
    の少なくとも磁気抵抗効果素子形成領域において前記基
    板の磁気抵抗効果素子形成面の裏面側部分を除去して前
    記基板を薄くする工程を有することを特徴とする磁気抵
    抗効果センサの製造方法。
  2. 【請求項2】 前記磁気抵抗効果素子形成後の基板の裏
    面側部分の除去は研削、研磨およびエッチングのいずれ
    かまたはこれらの組み合せにより行なうことを特徴とす
    る請求項1に記載の磁気抵抗効果センサの製造方法。
  3. 【請求項3】 前記基板として複数層を板厚方向に積層
    した積層構造の基板を用い、前記磁気抵抗効果素子形成
    後の基板の裏面側部分の除去は前記複数層のうち裏面側
    の層を除去して行なうことを特徴とする請求項1に記載
    の磁気抵抗効果センサの製造方法。
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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS4929583A (ja) * 1972-07-14 1974-03-16
JPS5469395A (en) * 1977-11-14 1979-06-04 Sanyo Electric Co Ltd Production of semiconductor element
JPS6074588A (ja) * 1983-09-30 1985-04-26 Hitachi Ltd 磁気抵抗素子のパッケ−ジング方法

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