JPH08242028A - Magneto-resistance effect element and its manufacture - Google Patents

Magneto-resistance effect element and its manufacture

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JPH08242028A
JPH08242028A JP7045633A JP4563395A JPH08242028A JP H08242028 A JPH08242028 A JP H08242028A JP 7045633 A JP7045633 A JP 7045633A JP 4563395 A JP4563395 A JP 4563395A JP H08242028 A JPH08242028 A JP H08242028A
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glass
hard magnetic
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magnetoresistive effect
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Koichi Ikemoto
浩一 池本
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Abstract

PURPOSE: To contrive an adhesion strength enhancement to a magnetic body by a method wherein a magneto-resistance effect thin-film is formed on a glass glaze layer formed on an insulation layer surface comprising a composition of glass and ceramics and glass. CONSTITUTION: A hard magnetic layer 2 of a ferrite being main elements such as Ba, Sr, Fe and the like is formed on a lower surface of an insulation layer 1 being main components which are borosilicate glass and alumina. A glass glaze layer 3 of a borosilicate system is formed on an upper surface of the insulation layer 1, and a magneto-resistance effect thin-film 4 of a specific shape repeatedly folding back fine stripes comprising elements being main components such as Ni, Co is formed thereon. A conductive metallized layer 5 is formed on front and rear surfaces and the inside of the insulation layer 1 so as to be connected with the thin-film 4. As a hard magnetic body is used as a bias magnetic field, an electric power is unrequired for element driving and density of the magnetic body increases, so that a ferromagnetic field can be obtained. As the insulation body is connected to the magnetic body by glass diffusion in a sintering reaction, adhesion strength between a substrate and the magnetic body increases.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は、磁場を作用させた時に
電気抵抗値が変化するという性質を利用して磁気の検
出、磁性体の存在や移動の検出を行なう磁気抵抗効果素
子およびその製造方法に関するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetoresistive effect element for detecting magnetism and the presence or movement of a magnetic substance and its manufacture by utilizing the property that the electric resistance value changes when a magnetic field is applied. It is about the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】磁気抵抗効果素子には、磁気抵抗効果薄
膜がパーマロイなどであってバイアス磁場を必要としな
いタイプと、同薄膜がニッケルコバルトなどであってバ
イアス磁場を必要とするタイプがある。
2. Description of the Related Art Magnetoresistance effect elements include a type in which a magnetoresistance effect thin film is made of permalloy or the like and does not require a bias magnetic field, and a type in which the thin film is made of nickel cobalt or the like and requires a bias magnetic field.

【0003】以下、後者のタイプについて述べる。バイ
アス磁場は、1)測定しようとする磁場の極性を判別す
ること、2)磁場変化を検出する領域にヒステリシスを
持たせずかつ直線性を得ること、を目的として、動作点
を移動させるために印加される。
The latter type will be described below. The bias magnetic field is to move the operating point for the purpose of 1) discriminating the polarity of the magnetic field to be measured, and 2) obtaining linearity without hysteresis in the region where the magnetic field change is detected. Is applied.

【0004】バイアス印加方法としては、古くは電流線
からの磁場による電流方式、永久磁石による磁石方式が
あり、新しくは、たとえば、特開昭57−131078
号公報、特開平1−274175号公報に示すように、
ハード磁性粉を樹脂などのバインダーで分散したものを
塗布固着する方式(以下、磁石粉樹脂方式という)が考
えられている。
As a bias applying method, there are old methods such as a current method using a magnetic field from a current line and a magnet method using a permanent magnet, and a new method is, for example, JP-A-57-131078.
As shown in Japanese Patent Laid-Open No. 1-274175,
A method (hereinafter referred to as a magnet powder resin method) of applying and fixing a dispersion of hard magnetic powder with a binder such as a resin has been considered.

【0005】出力の大きさは、基本的には磁気抵抗変化
率で決まる。主要因は材料組成であるが、パターン構
造、下地基板材質、工法などにも影響される。高出力の
要求に対しては、工法的には磁場印加状態で磁気抵抗効
果薄膜を蒸着するいわゆる磁場中蒸着がよく行われる。
磁場印加方法には、電流方式や、磁石方式などがある。
一方、高出力よりコストを優先する場合は、磁場印加を
行わない蒸着(以下、通常の蒸着という)で磁気抵抗効
果薄膜が形成されている。
The magnitude of the output is basically determined by the rate of change in magnetoresistance. The main factor is the material composition, but it is also affected by the pattern structure, the material of the underlying substrate, the construction method, and the like. In order to meet the demand for high output, so-called magnetic field deposition, which is a method of depositing a magnetoresistive thin film in a magnetic field applied state, is often performed technically.
The magnetic field application method includes a current method and a magnet method.
On the other hand, when cost is prioritized over high output, the magnetoresistive thin film is formed by vapor deposition without applying a magnetic field (hereinafter referred to as ordinary vapor deposition).

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来のバイアス磁場の構成では、電流方式において
は、1)消費電力が大きい、2)サイズが大きい、など
の問題がある。磁石方式においては、1)素子との接着
を接着剤などで行う場合、特に熱衝撃や耐湿性などの環
境変化に対して、その接着強度が小さい、2)接着剤の
耐熱性により素子使用温度の上限が低くなる、3)機械
的方法で固定した場合、接続箇所分のサイズが大きくな
る、などの問題がある。磁石粉樹脂方式においては、
1)磁石粉量が少ないため、小形では強磁場が得られな
い、2)樹脂の耐熱性により素子使用温度の上限が低く
なる、などの問題がある。さらに、いずれの方式におい
ても、個片にしてから磁場を取り付ける工程が必要とな
るのでコストがかかるという問題がある。
However, in the conventional bias magnetic field structure as described above, there are problems in the current method such as 1) large power consumption and 2) large size. In the magnet method, 1) when the element is bonded with an adhesive, the adhesive strength is small, especially against environmental changes such as thermal shock and humidity resistance. 2) The element operating temperature depends on the heat resistance of the adhesive. There is a problem that the upper limit of 3 becomes low, and 3) when fixed by a mechanical method, the size of the connecting portion becomes large. In the magnetic powder resin method,
1) Since the amount of magnet powder is small, a strong magnetic field cannot be obtained in a small size. 2) There is a problem that the upper limit of the device operating temperature is lowered due to the heat resistance of the resin. Further, in any of the methods, there is a problem in that it requires a step of attaching the magnetic field after separating the pieces into pieces, which causes a problem of cost increase.

【0007】また、上記のような従来の高出力化に対す
る製造方法の構成では、真空蒸着機と磁場印加装置との
組み合わせが必要なため、合成した設備は大がかりで複
雑になる。従って、1)装置代そのものが高価になる、
2)真空蒸着機中の薄膜蒸着域に磁場印加装置を置くこ
とになるので、製品の蒸着スペースが減り製品の取り数
が少なくなる、などにより高出力の引き換えに高コスト
になるという問題がある。
Further, in the structure of the conventional manufacturing method for increasing the output as described above, since the combination of the vacuum vapor deposition machine and the magnetic field applying device is required, the combined equipment becomes large and complicated. Therefore, 1) the device cost itself becomes expensive,
2) Since the magnetic field application device is placed in the thin film deposition area of the vacuum deposition machine, there is a problem that the deposition space of the product is reduced and the number of products to be taken is reduced, resulting in high cost in exchange for high output. .

【0008】本発明は上記従来の課題を解決するもので
あり、バイアス磁場の構成については、1)素子駆動に
対して電力が不必要、2)サイズが小さい、3)素子と
バイアス磁場との接着強度が大きい、4)素子使用温度
の上限が高い、5)強磁場が得られる、6)低コストで
ある、を満足する磁気抵抗効果素子およびその製造方法
を提供することを目的とする。
The present invention is to solve the above-mentioned conventional problems. Regarding the structure of the bias magnetic field, 1) power is unnecessary for driving the element, 2) size is small, 3) element and bias magnetic field It is an object of the present invention to provide a magnetoresistive effect element and a method for manufacturing the same, which have high adhesive strength, 4) high upper limit of element operating temperature, 5) high magnetic field, and 6) low cost.

【0009】また、高出力化に対する製造方法の構成に
ついては、1)低コストである、2)磁気抵抗変化率が
大きい、を満足する磁気抵抗効果素子およびその製造方
法を提供することを目的とする。
Further, regarding the structure of the manufacturing method for high output, it is an object to provide a magnetoresistive effect element and a manufacturing method thereof which satisfy 1) low cost and 2) large rate of change in magnetoresistance. To do.

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気抵抗効果素子は、ガラスとセラミックの
組成物とガラスからなる絶縁層と、この絶縁層の方の面
上に形成されたガラスグレーズ層と、このガラスグレー
ズ層上に形成された所定の形状の磁気抵抗効果薄膜と、
前記絶縁層のもう一方の面に接して形成されたハード磁
性層と、前記絶縁層上にて前記磁気抵抗効果薄膜と接続
された導体メタライズ層とを備えたものである。
In order to achieve the above object, a magnetoresistive effect element of the present invention is formed by an insulating layer made of glass and a ceramic composition and glass, and the surface of the insulating layer. A glass glaze layer and a magnetoresistive thin film of a predetermined shape formed on the glass glaze layer,
A hard magnetic layer formed in contact with the other surface of the insulating layer, and a conductor metallized layer connected to the magnetoresistive thin film on the insulating layer.

【0011】また、本発明のバイアス磁場を有する磁気
抵抗効果素子の製造方法は、ガラスとセラミックの原料
粉を主成分とする絶縁層用の生シートを作製する工程
と、ハード磁性粉を主成分とするハード磁性層用の生シ
ートを作製する工程と、前記2種類の生シートを張り合
わせる工程と、前記張り合わせた生シートの絶縁層用の
生シート上に導電ペーストとガラスグレーズ用ガラスペ
ーストを印刷し乾燥する工程と、高温で焼成する工程
と、得られた基板のガラスグレーズ面側に磁気抵抗効果
薄膜を所定形状の感磁部として形成する工程と、この基
板を個片に分割する工程と、この個片を磁場中に保持す
る工程とを有するものである。
The method of manufacturing a magnetoresistive effect element having a bias magnetic field of the present invention comprises a step of preparing a green sheet for an insulating layer containing glass and ceramic raw material powders as main components, and hard magnetic powders as main components. And a step of laminating the two types of green sheets, and a conductive paste and a glass paste for glass glaze on the green sheet for the insulating layer of the laminated green sheets. Steps of printing and drying, steps of baking at a high temperature, steps of forming a magnetoresistive thin film on the glass glaze side of the obtained substrate as a magnetically sensitive portion of a predetermined shape, and steps of dividing this substrate into individual pieces. And a step of holding this individual piece in a magnetic field.

【0012】さらに、本発明の高出力を有する磁気抵抗
効果素子の製造方法は、ガラスとセラミックの原料粉を
主成分とする絶縁層用の生シートを作製する工程と、ハ
ード磁性粉を主成分とするハード磁性層用の生シートを
作製する工程と、前記2種類の生シートを張り合わせる
工程と、前記張り合わせた生シートの絶縁層用の生シー
ト上に導電ペーストとガラスグレーズ用ガラスペースト
を印刷し乾燥する工程と、高温かつ磁場中で焼成する工
程と、得られた基板のガラスグレーズ面側に磁気抵抗効
果薄膜を所定形状の感磁部として形成する工程と、この
基板を個片に分割する工程とを有するものである。
Further, the method of manufacturing a magnetoresistive effect element having a high output of the present invention comprises a step of preparing a green sheet for an insulating layer containing glass and ceramic raw material powders as main components, and hard magnetic powders as main components. And a step of laminating the two types of green sheets, and a conductive paste and a glass paste for glass glaze on the green sheet for the insulating layer of the laminated green sheets. The steps of printing and drying, the step of baking in a high temperature and magnetic field, the step of forming a magnetoresistive thin film as a magnetic sensitive part of a predetermined shape on the glass glaze side of the obtained substrate, and this substrate into individual pieces And a step of dividing.

【0013】[0013]

【作用】本発明のバイアス磁場を有する磁気抵抗効果素
子およびその製造方法の構成によれば、1)バイアス磁
場としてハード磁性体を使用するため、素子駆動に対し
て電力が不必要となる。2)バイアス磁性体の製法上、
磁性焼結体とバインダー中に磁性粉が存在するものとの
構造差を発生する、即ち、磁性体の密度が大きくなるの
で磁石粉樹脂方式より強磁場が得られる。3)絶縁体と
磁性体が焼成反応におけるガラス拡散によって接合する
ので、(1)別途接着手段・工程や固定のための治具が
不必要となるので小形化と低コスト化ができる。(2)
基板と磁性体との接着強度が大きくなる。(3)接着部
はガラス転移点より低温では熱的に安定であるので、素
子使用温度が高くなる。
According to the structure of the magnetoresistive effect element having the bias magnetic field and the method of manufacturing the same according to the present invention, 1) the hard magnetic material is used as the bias magnetic field, so that electric power is unnecessary for driving the element. 2) Due to the manufacturing method of the bias magnetic material,
A strong magnetic field can be obtained as compared with the magnet powder resin method because a structural difference occurs between the magnetic sintered body and the one in which magnetic powder is present in the binder, that is, the density of the magnetic body increases. 3) Since the insulator and the magnetic body are joined by the glass diffusion in the firing reaction, (1) a separate bonding means / step and a jig for fixing are unnecessary, so that the size and cost can be reduced. (2)
The adhesive strength between the substrate and the magnetic body is increased. (3) Since the adhesive portion is thermally stable at a temperature lower than the glass transition point, the element operating temperature becomes high.

【0014】また、高出力を有する磁気抵抗効果素子お
よびその製造方法の構成によれば、1)下地基板が従来
の磁場印加設備のかわりとなり、その磁場が蒸着中の強
磁性体金属へ印加されながら薄膜が形成されるので、磁
気抵抗効果薄膜中のスピンの磁気的配向が向上したもの
が得られて磁気抵抗変化率が大きくなる。2)蒸着機中
に磁場印加設備を必要とせず、設備代分が低コストにな
る。3)同様に、蒸着機中に磁場印加設備のためのスペ
ースを必要としないので1バッチ当たりの製品の取り数
が増加して低コストになる。
Further, according to the structure of the magnetoresistive effect element having a high output and the manufacturing method thereof, 1) the base substrate replaces the conventional magnetic field applying equipment, and the magnetic field is applied to the ferromagnetic metal during vapor deposition. However, since a thin film is formed, a magnetoresistive thin film with improved spin magnetic orientation is obtained, and the magnetoresistance change rate is increased. 2) No magnetic field application equipment is required in the vapor deposition machine, and the equipment cost is low. 3) Similarly, since the space for the magnetic field applying equipment is not required in the vapor deposition machine, the number of products to be taken per batch is increased and the cost is reduced.

【0015】[0015]

【実施例】【Example】

(実施例1)以下、本発明の実施例1の磁気抵抗効果素
子について図面を参照しながら説明する。
(Embodiment 1) Hereinafter, a magnetoresistive effect element according to Embodiment 1 of the present invention will be described with reference to the drawings.

【0016】図1、図2において、本実施例における磁
気抵抗効果素子は、ほう珪酸ガラスとアルミナを主成分
とする絶縁層1の下面にバリウム、ストロンチウム、鉄
などを主元素とするフェライト系の、たとえば、バリウ
ムフェライトからなるハード磁性層2が形成され、絶縁
層1の上面にほう珪酸系のガラスグレーズ層3が形成さ
れ、ガラスグレーズ層3の上に、ニッケル、コバルトを
主成分とする二種以上の元素からなる、たとえば、ニッ
ケル鉄コバルトからなる、細いストライプを繰り返し折
り返したような所定形状の磁気抵抗効果薄膜4が形成さ
れ、絶縁層1の内部と表裏面上に、たとえば、白金の導
体メタライズ層5が磁気抵抗効果薄膜4と接続して形成
され、導体メタライズ層5は電流供給端子(+)6、G
ND7、出力端子(中間端子)8と9となっている。
1 and 2, a magnetoresistive effect element according to the present embodiment is a ferrite-based element having barium, strontium, iron, etc. as main elements on the lower surface of an insulating layer 1 containing borosilicate glass and alumina as main components. For example, a hard magnetic layer 2 made of barium ferrite is formed, a borosilicate glass glaze layer 3 is formed on the upper surface of the insulating layer 1, and nickel and cobalt as main components are formed on the glass glaze layer 3. A magnetoresistive effect thin film 4 made of at least one kind of element, for example, nickel iron cobalt and having a predetermined shape such as a thin stripe is repeatedly folded is formed. A conductor metallization layer 5 is formed so as to be connected to the magnetoresistive thin film 4, and the conductor metallization layer 5 includes current supply terminals (+) 6 and G.
ND7 and output terminals (intermediate terminals) 8 and 9.

【0017】絶縁層1は、ほう珪酸ガラスとアルミナの
比が10:90〜70:30であれば良い。ガラスが1
0未満であると絶縁層1とハード磁性層2の接着強度が
不十分となり、ガラスが70より多いと基板強度が弱く
なり、いずれも製品として成り立たない。
The insulating layer 1 may have a borosilicate glass / alumina ratio of 10:90 to 70:30. 1 glass
If it is less than 0, the adhesive strength between the insulating layer 1 and the hard magnetic layer 2 will be insufficient, and if it is more than 70, the substrate strength will be weak, and neither will be a product.

【0018】ガラスグレーズ層3は、表面粗度Raが
0.20μm未満であれば良い。表面粗度Raが0.2
0μm以上の場合、十分な磁気抵抗変化が得られない。
The glass glaze layer 3 may have a surface roughness Ra of less than 0.20 μm. Surface roughness Ra is 0.2
If it is 0 μm or more, a sufficient magnetoresistance change cannot be obtained.

【0019】導体メタライズ層5は、上記白金以外に
も、銀、パラジウム、金などの単体や、上記金属の組み
合わせであって組成比が異なるものでも構わない。
The conductor metallized layer 5 may be a simple substance such as silver, palladium, gold or the like, or a combination of the above metals, which has a different composition ratio, in addition to the above platinum.

【0020】次に本発明の実施例1の製造方法について
説明する。ほう珪酸ガラス粉末とアルミナ粉末を配合し
て無機成分とし、有機バインダとしてポリビニルブチラ
ール、ポリビニルアルコールなど、可塑剤としてジブチ
ルフタレート(DBP)、溶剤としてトルエンとエタノ
ールの混合液、分散剤としてオレイン酸を混合し、湿式
微粉砕を行ってスラリーとした後、真空脱気処理により
スラリーから気泡を除去し、粘度調整を行った。スラリ
ーをドクターブレードを用いてポリエステル支持体上に
塗布し、炉を通して乾燥し、0.3ミリの厚さの絶縁層
用の生シートを作製した。さらに、所定位置にパンチ、
金型などでスルーホールを形成した(以下、シートAと
いう)。
Next, a manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described. Borosilicate glass powder and alumina powder are blended as an inorganic component, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, etc. as an organic binder, dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer, a mixed solution of toluene and ethanol as a solvent, and oleic acid as a dispersant. Then, after wet pulverization to make a slurry, bubbles were removed from the slurry by vacuum deaeration treatment, and the viscosity was adjusted. The slurry was coated on a polyester support using a doctor blade and dried through an oven to prepare a 0.3 mm thick green sheet for an insulating layer. In addition, punch in place,
Through holes were formed using a mold (hereinafter referred to as sheet A).

【0021】バリウムと鉄の塩を主な出発原料に、共沈
法、水熱合成法などで超微粒子粉を得た後、700〜1
000℃で焼成してバリウムフェライト粉を得た。これ
を無機成分として、上記有機バインダと可塑剤と分散剤
と溶剤と共に湿式微粉砕を行ってスラリーを得た。スラ
リーから気泡を除去し、粘度調整を行った。スラリーを
ドクターブレードを用いてポリエステル支持体上に塗布
し、炉を通して乾燥し、1ミリの厚さのバリウムフェラ
イトのハード磁性層用の生シートを作製した。さらに、
所定形状に切断加工した(以下、シートBという)。
After using barium and iron salts as main starting materials to obtain ultrafine powder by coprecipitation method, hydrothermal synthesis method, etc., 700 to 1
The barium ferrite powder was obtained by firing at 000 ° C. Using this as an inorganic component, wet pulverization was performed together with the organic binder, plasticizer, dispersant, and solvent to obtain a slurry. Bubbles were removed from the slurry and the viscosity was adjusted. The slurry was coated on a polyester support using a doctor blade and dried through a furnace to prepare a 1 mm thick green sheet for a hard magnetic layer of barium ferrite. further,
It was cut into a predetermined shape (hereinafter referred to as sheet B).

【0022】シートAとシートBを張り合わせ80℃、
200kg/cm2で圧着して一枚のシートを得た(以下、
シートCという)。
Sheet A and sheet B are pasted together at 80 ° C.,
One sheet was obtained by pressing at 200 kg / cm 2 (hereinafter,
Sheet C).

【0023】シートCの絶縁層側にほう珪酸ガラスを無
機成分とするガラスペーストを所定パターンに印刷し乾
燥し、さらに、たとえば白金を無機成分とする導体ペー
ストを所定パターンに印刷し乾燥し、シートを焼成し基
板を得た。焼成温度は、そのピーク温度が800〜13
00℃であれば構わない。欲しいバイアス量、基板強度
などに応じて変更される。
On the insulating layer side of the sheet C, a glass paste containing borosilicate glass as an inorganic component is printed in a predetermined pattern and dried, and further, for example, a conductor paste containing platinum as an inorganic component is printed in a predetermined pattern and dried to obtain a sheet. Was baked to obtain a substrate. The firing temperature has a peak temperature of 800 to 13.
It may be 00 ° C. It is changed according to the desired bias amount and substrate strength.

【0024】また、焼成の時期と回数は上記に限定され
ず、たとえばシートC焼成後、導体ペースト、ガラスペ
ーストの印刷と乾燥を行って再度焼成しても構わない。
The firing time and number of firings are not limited to the above. For example, after firing the sheet C, the conductor paste and the glass paste may be printed and dried, and then fired again.

【0025】なお、各生シートの厚みは上記で固定のも
のではない。欲しいバイアス量、サイズ、基板強度など
に応じて変更される。
The thickness of each green sheet is not fixed as described above. It is changed according to the desired bias amount, size, substrate strength, etc.

【0026】得られた基板を真空蒸着機に設置し、所定
の真空度に排気した後、基板表面にニッケル鉄コバルト
を0.1μmの厚さで蒸着し、レジスト塗布、露光、現
像、エッチング、レジスト剥離を経て、幅が10μmの
ニッケル鉄コバルトでストライプを折り返したような形
状の感磁パターンを得た。所定のチップサイズに基板を
分割した後、チップを着磁機にセットし、強磁場を印加
し着磁した。
The obtained substrate was placed in a vacuum vapor deposition machine, evacuated to a predetermined vacuum degree, nickel iron cobalt was vapor-deposited to a thickness of 0.1 μm on the substrate surface, and resist coating, exposure, development, etching, After stripping the resist, a magneto-sensitive pattern having a shape in which the stripe was folded back with nickel iron cobalt having a width of 10 μm was obtained. After dividing the substrate into a predetermined chip size, the chip was set in a magnetizer, and a strong magnetic field was applied to magnetize the chip.

【0027】以上のように構成された磁気抵抗効果素子
について、従来例の磁気抵抗効果素子を比較対象に、絶
縁層とハード磁性層との接着強度として当社規格の信頼
性試験後の剥離数、素子使用限界温度、バイアス量を評
価した。従来例には、磁石方式(永久磁石と基板を接着
剤でとめたもの)と磁石粉樹脂方式を用いた。
Regarding the magnetoresistive effect element having the above-mentioned structure, the conventional magnetoresistive effect element is compared, and the adhesive strength between the insulating layer and the hard magnetic layer is the number of peels after the reliability test of our standard, The element use limit temperature and the bias amount were evaluated. In the conventional example, a magnet system (a permanent magnet and a substrate fixed with an adhesive) and a magnet powder resin system were used.

【0028】結果を(表1)に示す。The results are shown in (Table 1).

【0029】[0029]

【表1】 [Table 1]

【0030】(表1)より明らかなように、本発明の磁
気抵抗効果素子は従来例の磁気抵抗効果素子より、絶縁
層とハード磁性層の接着強度、素子使用限界温度にすぐ
れ、バイアス量が同等以上であることがわかる。
As is clear from Table 1, the magnetoresistive effect element of the present invention is superior to the magnetoresistive effect element of the conventional example in the adhesive strength between the insulating layer and the hard magnetic layer, the element use limit temperature, and the bias amount. It turns out that it is equal to or more than equal.

【0031】以上のように本実施例によれば、1)バイ
アス磁場印加に対して電力が不必要、2)強磁場が得ら
れる、3)サイズが小さい、4)素子とバイアス磁場と
の接着強度が大きい、5)素子使用限界温度が高い、
6)低コストである、を満足する磁気抵抗効果素子およ
びその製造方法が実現できた。
As described above, according to this embodiment, 1) no electric power is required for applying a bias magnetic field, 2) a strong magnetic field can be obtained, 3) small size, and 4) adhesion between the element and the bias magnetic field. 5) High strength, 5) High element usage limit temperature,
6) A magnetoresistive effect element and a manufacturing method thereof satisfying low cost can be realized.

【0032】(実施例2)以下、本発明の実施例2の磁
気抵抗効果素子について図面を参照しながら説明する。
(Second Embodiment) A magnetoresistive effect element according to a second embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

【0033】図3、図4において、本実施例における磁
気抵抗効果素子は、ほう珪酸ガラスとアルミナを主成分
とする絶縁層1の下面にバリウム、ストロンチウム、鉄
などを主元素とするフェライト系の、たとえば、バリウ
ムフェライトからなるハード磁性層2が形成され、さら
にハード磁性層2の下面にも絶縁層1がハード磁性層2
を挟持するように形成されている。そして絶縁層1の上
にほう珪酸系のガラスグレーズ層3が形成され、ガラス
グレーズ層3の上に、ニッケル、コバルトを主成分とす
る二種以上の元素からなる、たとえば、ニッケルコバル
トからなる、細いストライプを繰り返し折り返したよう
な所定形状の磁気抵抗効果薄膜4が形成され、絶縁層1
の表面上に、たとえば、銀:パラジウムの比が80:2
0の導体メタライズ層5が磁気抵抗効果薄膜4と接続し
て形成され、導体メタライズ層5は電流供給端子(+)
6、GND7、出力端子(中間端子)8と9となってい
る。
Referring to FIGS. 3 and 4, the magnetoresistive effect element according to the present embodiment is a ferrite-based element having barium, strontium, iron, etc. as main elements on the lower surface of the insulating layer 1 containing borosilicate glass and alumina as main components. , The hard magnetic layer 2 made of barium ferrite is formed, and the insulating layer 1 is formed on the lower surface of the hard magnetic layer 2 as well.
Are formed so as to sandwich. Then, a borosilicate glass glaze layer 3 is formed on the insulating layer 1, and two or more elements containing nickel and cobalt as main components are formed on the glass glaze layer 3, for example, nickel cobalt. The magnetoresistive effect thin film 4 having a predetermined shape is formed by repeatedly folding a thin stripe, and the insulating layer 1 is formed.
On the surface of, for example, a silver: palladium ratio of 80: 2.
A conductor metallization layer 5 of 0 is formed by connecting to the magnetoresistive thin film 4, and the conductor metallization layer 5 is a current supply terminal (+).
6, GND 7, and output terminals (intermediate terminals) 8 and 9.

【0034】絶縁層1は、ほう珪酸ガラスとアルミナの
比が10:90〜70:30であれば良い。
The insulating layer 1 may have a borosilicate glass / alumina ratio of 10:90 to 70:30.

【0035】ガラスグレーズ層3は、表面粗度Raが
0.20μm未満であれば良い。導体メタライズ層5
は、ガラスが上記銀とパラジウムの比が80:20のも
の以外にも、その組成比が異なるものや、銀、パラジウ
ム、金などでも構わない。
The glass glaze layer 3 may have a surface roughness Ra of less than 0.20 μm. Conductor metallization layer 5
In addition to the above glass having a ratio of silver to palladium of 80:20, the glass may have different composition ratios, such as silver, palladium and gold.

【0036】上記磁気抵抗効果素子の製造方法では、上
記実施例1での絶縁層用のシートAとハード磁性層用の
シートBを張り合わせる工程を、シートBをシートAで
挟持して張り合わせる工程とした。
In the method of manufacturing the magnetoresistive effect element, the step of adhering the insulating layer sheet A and the hard magnetic layer sheet B in Example 1 is performed by sandwiching the sheet B with the sheet A. The process.

【0037】その他は、上記実施例1と同様である。本
例においても、実施例1と同様の効果を得ることができ
た。
Others are the same as in the first embodiment. Also in this example, the same effect as in Example 1 could be obtained.

【0038】(実施例3)以下、本発明の実施例3の磁
気抵抗効果素子の製造方法では、バリウムフェライト磁
性粉を主成分とする生シートを作製する工程を、前記磁
性粉を主成分とするペーストを印刷する工程とした。
(Embodiment 3) Hereinafter, in the method of manufacturing a magnetoresistive effect element according to Embodiment 3 of the present invention, the step of producing a green sheet containing barium ferrite magnetic powder as a main component is performed using the magnetic powder as a main component. The paste was printed.

【0039】その他は、上記実施例1と同様である。本
例においても、実施例1と同様の効果を得ることができ
た。
Others are the same as those in the first embodiment. Also in this example, the same effect as in Example 1 could be obtained.

【0040】(実施例4)以下、本発明の実施例4の磁
気抵抗効果素子の製造方法について説明する。
(Embodiment 4) A method of manufacturing a magnetoresistive effect element according to Embodiment 4 of the present invention will be described below.

【0041】ほう珪酸ガラス粉末とアルミナ粉末を配合
して無機成分とし、有機バインダとしてポリビニルブチ
ラール、ポリビニルアルコールなど、可塑剤としてジブ
チルフタレート(DBP)、溶剤としてトルエンとエタ
ノールの混合液、分散剤としてオレイン酸を混合し、湿
式微粉砕を行ってスラリーとした後、真空脱気処理によ
りスラリーから気泡を除去し、粘度調整を行った。スラ
リーをドクターブレードを用いてポリエステル支持体上
に塗布し、炉を通して乾燥し、0.2ミリの厚さの絶縁
層用の生シートを作製した(以下、シートDという)。
Borosilicate glass powder and alumina powder are mixed as an inorganic component, polyvinyl butyral, polyvinyl alcohol, etc. as an organic binder, dibutyl phthalate (DBP) as a plasticizer, a mixed solution of toluene and ethanol as a solvent, and olein as a dispersant. After mixing the acid and performing wet pulverization to make a slurry, bubbles were removed from the slurry by vacuum deaeration treatment to adjust the viscosity. The slurry was applied onto a polyester support using a doctor blade and dried through a furnace to prepare a 0.2 mm thick green sheet for an insulating layer (hereinafter referred to as sheet D).

【0042】ストロンチウムと鉄の塩を主な出発原料
に、共沈法、水熱合成法などで超微粒子粉を得た後、8
00〜1100℃で焼成してストロンチウムフェライト
粉を得た。これを無機成分として、上記有機バインダと
可塑剤と分散剤と溶剤と共に湿式微粉砕を行ってスラリ
ーを得た。スラリーから気泡を除去し、粘度調整を行っ
た。スラリーをドクターブレードを用いてポリエステル
支持体上に塗布し、炉を通して乾燥し、2ミリの厚さの
ストロンチウムフェライトのハード磁性層用の生シート
を作製した(以下、シートEという)。
After obtaining ultrafine particle powder by a coprecipitation method, a hydrothermal synthesis method or the like using strontium and iron salts as main starting materials, 8
Firing was performed at 00 to 1100 ° C to obtain strontium ferrite powder. Using this as an inorganic component, wet pulverization was performed together with the organic binder, plasticizer, dispersant, and solvent to obtain a slurry. Bubbles were removed from the slurry and the viscosity was adjusted. The slurry was applied onto a polyester support using a doctor blade and dried through a furnace to prepare a raw sheet for a hard magnetic layer of strontium ferrite having a thickness of 2 mm (hereinafter referred to as sheet E).

【0043】なお、ストロンチウムフェライト磁性粉を
主成分とする生シートを作製する工程を、前記磁性粉を
主成分とするペーストを印刷する工程としてもよい。
The step of producing a green sheet containing strontium ferrite magnetic powder as a main component may be a step of printing a paste containing the magnetic powder as a main component.

【0044】シートDとシートEを挟持して張り合わせ
80℃、200kg/cm2で圧着して一枚のシートを得た
(以下、シートFという)。
The sheet D and the sheet E were sandwiched and laminated, and pressure-bonded at 80 ° C. and 200 kg / cm 2 to obtain one sheet (hereinafter referred to as sheet F).

【0045】次に、シートFの磁場を印加しながら焼成
した。焼成温度は、そのピーク温度が1000〜140
0℃であれば構わない。
Next, the sheet F was fired while applying a magnetic field. The firing temperature has a peak temperature of 1000 to 140.
It may be 0 ° C.

【0046】続いて、基板の表面側にほう珪酸ガラスを
無機成分とするガラスペーストを所定パターンに印刷し
乾燥し、さらに、たとえば銀:パラジウムの比が80:
20である導体ペーストを所定パターンに印刷し乾燥
し、再度焼成した。焼成温度は800〜1000℃であ
れば構わない。
Subsequently, a glass paste containing borosilicate glass as an inorganic component is printed in a predetermined pattern on the surface side of the substrate and dried, and further, for example, the silver: palladium ratio is 80 :.
The conductor paste of 20 was printed in a predetermined pattern, dried, and fired again. The firing temperature may be 800 to 1000 ° C.

【0047】なお、各生シートの厚みは上記で固定のも
のではない。欲しいバイアス量、サイズ、基板強度など
に応じて変更される。
The thickness of each green sheet is not fixed as described above. It is changed according to the desired bias amount, size, substrate strength, etc.

【0048】得られた基板を真空蒸着機に設置し、所定
の真空度に排気した後、基板表面にニッケルコバルトを
0.1μmの厚さで蒸着し、レジスト塗布、露光、現
像、エッチング、レジスト剥離を経て、幅が10μmの
ニッケルコバルトでストライプを折り返したような形状
の感磁パターンを得た。所定のチップサイズに基板を分
割した。
The obtained substrate was placed in a vacuum vapor deposition machine, and after evacuation to a predetermined degree of vacuum, nickel cobalt was vapor-deposited to a thickness of 0.1 μm on the substrate surface, resist coating, exposure, development, etching, resist After peeling, a magneto-sensitive pattern having a shape in which a stripe was folded back with nickel cobalt having a width of 10 μm was obtained. The substrate was divided into a predetermined chip size.

【0049】以上のように構成された磁気抵抗効果素子
について、従来例の磁気抵抗効果素子と磁気抵抗変化率
の比較を行なった。従来例の磁気抵抗効果素子は、通常
の蒸着により得られたものである。即ち、製造コストは
同等とした。
With respect to the magnetoresistive effect element having the above structure, the magnetoresistive effect element of the conventional example was compared with the magnetoresistive change rate. The conventional magnetoresistive effect element is obtained by ordinary vapor deposition. That is, the manufacturing costs were made equal.

【0050】比較結果を(表2)に示す。The comparison results are shown in (Table 2).

【0051】[0051]

【表2】 [Table 2]

【0052】(表2)より明らかなように、本発明の磁
気抵抗効果素子は従来例の磁気抵抗効果素子より、磁気
抵抗変化率に優れることがわかる。
As is clear from Table 2, the magnetoresistive effect element of the present invention is superior to the magnetoresistive effect element of the conventional example in the rate of change in magnetoresistance.

【0053】以上のように本実施例によれば、磁場中蒸
着設備を用いず低コストに、磁気配向の向上による磁気
抵抗変化率が大きい磁気抵抗効果素子が実現できた。
As described above, according to this embodiment, a magnetoresistive effect element having a large rate of change in magnetoresistance due to improvement in magnetic orientation can be realized at low cost without using a vapor deposition facility in a magnetic field.

【0054】[0054]

【発明の効果】以上の説明により明らかなように本発明
の磁気抵抗効果素子およびその製造方法によれば、バイ
アス磁場の構成については、1)素子駆動に対して電力
が不必要、2)サイズが小さい、3)素子とバイアス磁
場との接着強度が大きい、4)素子使用温度の上限が高
い、5)強磁場が得られる、6)低コストである、を満
足する磁気抵抗効果素子およびその製造方法が実現でき
る。
As is apparent from the above description, according to the magnetoresistive effect element and the method of manufacturing the same of the present invention, regarding the constitution of the bias magnetic field, 1) no power is required for driving the element, and 2) size. Is small, 3) the adhesion strength between the element and the bias magnetic field is large, 4) the upper limit of the operating temperature of the element is high, 5) a strong magnetic field is obtained, and 6) the cost is satisfied, and the magnetoresistive effect element A manufacturing method can be realized.

【0055】また、高出力化に対する製造方法の構成に
ついては、1)低コストである、2)磁気抵抗変化率が
大きい、を満足する磁気抵抗効果素子およびその製造方
法も実現できる。
Regarding the structure of the manufacturing method for high output, a magnetoresistive effect element and a manufacturing method thereof satisfying 1) low cost and 2) large rate of change in magnetoresistance can be realized.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の実施例1の磁気抵抗効果素子の断面図FIG. 1 is a sectional view of a magnetoresistive effect element according to a first embodiment of the present invention.

【図2】同磁気抵抗効果素子の上面図FIG. 2 is a top view of the magnetoresistive effect element.

【図3】本発明の実施例2の磁気抵抗効果素子の断面図FIG. 3 is a sectional view of a magnetoresistive effect element according to Example 2 of the present invention.

【図4】同磁気抵抗効果素子の上面図FIG. 4 is a top view of the magnetoresistive effect element.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 絶縁層 2 ハード磁性層 3 ガラスグレーズ層 4 磁気抵抗効果薄膜 5 導体メタライズ層 1 Insulating Layer 2 Hard Magnetic Layer 3 Glass Glaze Layer 4 Magnetoresistive Thin Film 5 Conductor Metallization Layer

Claims (8)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 ガラスとセラミックの組成物とガラスか
らなる絶縁層と、この絶縁層の上面に形成されたガラス
グレーズ層と、このガラスグレーズ層上に形成された所
定の形状の磁気抵抗効果薄膜と、前記絶縁層の下面に接
して形成されたハード磁性層と、前記絶縁層上にて前記
磁気抵抗効果薄膜と接続された導体メタライズ層とを備
えた磁気抵抗効果素子。
1. A glass / ceramic composition and an insulating layer made of glass, a glass glaze layer formed on the upper surface of the insulating layer, and a magnetoresistive thin film having a predetermined shape formed on the glass glaze layer. And a hard magnetic layer formed in contact with the lower surface of the insulating layer, and a conductor metallized layer connected to the magnetoresistive thin film on the insulating layer.
【請求項2】 ハード磁性層が絶縁層で挟持された構成
を有する請求項1記載の磁気抵抗効果素子。
2. The magnetoresistive effect element according to claim 1, wherein the hard magnetic layer is sandwiched between insulating layers.
【請求項3】 ガラスとセラミックの原料粉を主成分と
する絶縁層用の生シートを作製する工程と、ハード磁性
粉を主成分とするハード磁性層用の生シートを作製する
工程と、前記2種類の生シートを張り合わせる工程と、
前記張り合わせた生シートの絶縁層用の生シート上に導
電ペーストとガラスグレーズ用ガラスペーストを印刷し
乾燥する工程と、高温で焼成する工程と、得られた基板
のガラスグレーズ面側に磁気抵抗効果薄膜を所定形状の
感磁部として形成する工程と、この基板を個片に分割す
る工程と、この個片を磁場中に保持する工程とを有する
磁気抵抗効果素子の製造方法。
3. A step of producing a raw sheet for an insulating layer containing glass and ceramic raw material powder as a main component, a step of producing a raw sheet for a hard magnetic layer containing hard magnetic powder as a main component, and The process of pasting two kinds of raw sheets together,
A step of printing and drying a conductive paste and a glass paste for glass glaze on a green sheet for an insulating layer of the laminated green sheet, a step of firing at a high temperature, and a magnetoresistive effect on the glass glaze side of the obtained substrate. A method of manufacturing a magnetoresistive effect element, comprising: a step of forming a thin film as a magnetically sensitive portion having a predetermined shape; a step of dividing the substrate into pieces; and a step of holding the pieces in a magnetic field.
【請求項4】 2種類の生シートを張り合わせる工程
が、ハード磁性粉を主成分とするハード磁性層用の生シ
ートを、ガラスとセラミックの原料粉を主成分とする絶
縁層用の生シートで挟持して張り合わせる工程である請
求項3記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
4. The step of laminating two kinds of green sheets is a raw sheet for a hard magnetic layer containing hard magnetic powder as a main component, and a raw sheet for an insulating layer containing raw material powders of glass and ceramic as a main component. The method of manufacturing a magnetoresistive effect element according to claim 3, which is a step of sandwiching and pasting.
【請求項5】 ハード磁性粉を主成分とするハード磁性
層用の生シートを作製する工程が、ハード磁性粉を主成
分とするペーストを印刷する工程である請求項3記載の
磁気抵抗効果素子の製造方法。
5. The magnetoresistive element according to claim 3, wherein the step of producing a green sheet for a hard magnetic layer containing hard magnetic powder as a main component is a step of printing a paste containing hard magnetic powder as a main component. Manufacturing method.
【請求項6】 ガラスとセラミックの原料粉を主成分と
する絶縁層用の生シートを作製する工程と、ハード磁性
粉を主成分とするハード磁性層用の生シートを作製する
工程と、前記2種類の生シートを張り合わせる工程と、
前記張り合わせた生シートの絶縁層用の生シート上に導
電ペーストとガラスグレーズ用ガラスペーストを印刷し
乾燥する工程と、高温かつ磁場中で焼成する工程と、得
られた基板のガラスグレーズ面側に磁気抵抗効果薄膜を
所定形状の感磁部として形成する工程と、この基板を個
片に分割する工程とを有する磁気抵抗効果素子の製造方
法。
6. A step of producing a green sheet for an insulating layer containing glass and ceramic raw material powder as a main component, a step of producing a raw sheet for a hard magnetic layer containing a hard magnetic powder as a main ingredient, The process of pasting two kinds of raw sheets together,
A step of printing and drying a conductive paste and a glass paste for glass glaze on a green sheet for an insulating layer of the laminated green sheet, a step of firing in a high temperature and magnetic field, and a glass glaze surface side of the obtained substrate. 1. A method of manufacturing a magnetoresistive effect element, comprising: a step of forming a magnetoresistive effect thin film as a magnetic sensitive part having a predetermined shape; and a step of dividing this substrate into individual pieces.
【請求項7】 2種類の生シートを張り合わせる工程
が、ハード磁性粉を主成分とするハード磁性層用の生シ
ートを、ガラスとセラミックの原料粉を主成分とする絶
縁層用の生シートで挟持して張り合わせる工程である請
求項6記載の磁気抵抗効果素子の製造方法。
7. A raw sheet for a hard magnetic layer containing hard magnetic powder as a main component and a raw sheet for an insulating layer containing glass and ceramic raw material powder as a main component in the step of laminating two kinds of raw sheets. 7. The method for manufacturing a magnetoresistive effect element according to claim 6, which is a step of sandwiching and pasting.
【請求項8】 ハード磁性粉を主成分とするハード磁性
層用の生シートを作製する工程が、ハード磁性粉を主成
分とするペーストを印刷する工程である請求項6記載の
磁気抵抗効果素子の製造方法。
8. The magnetoresistive effect element according to claim 6, wherein the step of producing a raw sheet for a hard magnetic layer containing hard magnetic powder as a main component is a step of printing a paste containing hard magnetic powder as a main component. Manufacturing method.
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