JPH0942968A - 地磁気方位センサ及びその製造方法 - Google Patents
地磁気方位センサ及びその製造方法Info
- Publication number
- JPH0942968A JPH0942968A JP7195186A JP19518695A JPH0942968A JP H0942968 A JPH0942968 A JP H0942968A JP 7195186 A JP7195186 A JP 7195186A JP 19518695 A JP19518695 A JP 19518695A JP H0942968 A JPH0942968 A JP H0942968A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- film
- pad
- coil
- magnetoresistive effect
- lead wire
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Landscapes
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 実用的な感度を有し、しかも小型化、低価格
化が容易であるとともに、製造工数が削減されて高い品
質を有する地磁気方位センサ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 各強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 の表面に、Ｍ
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3，Ｍ4 の出力端子となる引出し
線用パッド１１と、励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 にバイアス
電流を供給するためのコイル用パッド１２とを共にＡｕ
を材料として成膜形成する。
化が容易であるとともに、製造工数が削減されて高い品
質を有する地磁気方位センサ及びその製造方法を提供す
る。 【解決手段】 各強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 の表面に、Ｍ
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3，Ｍ4 の出力端子となる引出し
線用パッド１１と、励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 にバイアス
電流を供給するためのコイル用パッド１２とを共にＡｕ
を材料として成膜形成する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、バイアス電流を供
給することにより発生するバイアス磁界を利用して地磁
気方位を測定する地磁気方位センサ及びその製造方法に
関する。
給することにより発生するバイアス磁界を利用して地磁
気方位を測定する地磁気方位センサ及びその製造方法に
関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、カラー陰極線管では、電子銃か
ら出射された電子ビームの軌道が、地磁気により曲げら
れ、蛍光面上でのビーム到達位置（ランディング）が変
化することがある。特に高精細度陰極線管においては、
ランディング余裕度が小さいために、前記ランディング
の変化（位置ずれ）が色純度の劣化等の問題を引き起こ
す。
ら出射された電子ビームの軌道が、地磁気により曲げら
れ、蛍光面上でのビーム到達位置（ランディング）が変
化することがある。特に高精細度陰極線管においては、
ランディング余裕度が小さいために、前記ランディング
の変化（位置ずれ）が色純度の劣化等の問題を引き起こ
す。
【０００３】これを補正するために、通常、ランディン
グ補正コイルが陰極線管に取り付けられており、このラ
ンディング補正コイルに地磁気の方位に応じて自動的に
ランディング補正に必要な最適電流を流すことにより、
電子ビームの軌道を制御してミスランディングを防止す
るようにしている。
グ補正コイルが陰極線管に取り付けられており、このラ
ンディング補正コイルに地磁気の方位に応じて自動的に
ランディング補正に必要な最適電流を流すことにより、
電子ビームの軌道を制御してミスランディングを防止す
るようにしている。
【０００４】したがって、上記ランディング補正に際し
ては、地磁気の方位を正確に検出する必要があり、いわ
ゆる地磁気方位センサが使用されている。
ては、地磁気の方位を正確に検出する必要があり、いわ
ゆる地磁気方位センサが使用されている。
【０００５】あるいは、従来から用いられてきた磁石式
の方位計（磁気コンパス）の代替として、携帯型の方位
計としても地磁気方位センサが使用されている。
の方位計（磁気コンパス）の代替として、携帯型の方位
計としても地磁気方位センサが使用されている。
【０００６】上述のように、地磁気方位センサは、様々
な用途に使用されるが、その代表的な構造としては、い
わゆるフラックスゲート型のものと、磁気抵抗効果型
（ＭＲ型）のものが知られている。
な用途に使用されるが、その代表的な構造としては、い
わゆるフラックスゲート型のものと、磁気抵抗効果型
（ＭＲ型）のものが知られている。
【０００７】フラックスゲート型の地磁気方位センサ
は、図１９に示すように、パーマロイコア１０１に電気
信号出力用コイル１０２と励磁用コイル１０３を巻回し
てなるものであり、地磁気を前記パーマロイコアで集束
し、これを電気信号出力用コイル１０２に伝えるような
構造とされている。
は、図１９に示すように、パーマロイコア１０１に電気
信号出力用コイル１０２と励磁用コイル１０３を巻回し
てなるものであり、地磁気を前記パーマロイコアで集束
し、これを電気信号出力用コイル１０２に伝えるような
構造とされている。
【０００８】そして、この地磁気方位センサでは、励磁
コイル１０３に交流バイアス電流を供給することによっ
て交流バイアス磁界ＨB をパーマロイコア１０１中に発
生させ、バイアス磁界が反転したときに発生するパルス
状の電圧を信号として検出する。このパルス状電圧の電
圧値は、地磁気の方位によって変化するので、地磁気セ
ンサとして利用することができる。
コイル１０３に交流バイアス電流を供給することによっ
て交流バイアス磁界ＨB をパーマロイコア１０１中に発
生させ、バイアス磁界が反転したときに発生するパルス
状の電圧を信号として検出する。このパルス状電圧の電
圧値は、地磁気の方位によって変化するので、地磁気セ
ンサとして利用することができる。
【０００９】しかしながら、この地磁気方位センサは、
コイルにより地磁気を電気信号に変換するため、感度を
上げるためには電気信号出力用コイル１０２の巻き数を
多くしたり、集束効果を高めるためにパーマロイコア１
０１の形状を大きくする必要がある。したがって、小型
化や低価格化は難しい。
コイルにより地磁気を電気信号に変換するため、感度を
上げるためには電気信号出力用コイル１０２の巻き数を
多くしたり、集束効果を高めるためにパーマロイコア１
０１の形状を大きくする必要がある。したがって、小型
化や低価格化は難しい。
【００１０】一方、ＭＲ型の地磁気方位センサは、図２
０に示すように、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１１１
が設けられたＭＲセンサチップ１１０を空心コイル１１
２の中に入れ、空心コイル１１２に交流バイアス電流を
供給することによりこれらＭＲセンサチップ１１０に対
して４５゜方向の交流バイアス磁界ＨB が印加される構
造を有するものである。この地磁気方位センサの等価回
路を図２１に示す。地磁気方位センサとして使用する場
合には、図２０に示す構造のものを空心コイルの巻回方
向が直交するように１組使用する。
０に示すように、磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）１１１
が設けられたＭＲセンサチップ１１０を空心コイル１１
２の中に入れ、空心コイル１１２に交流バイアス電流を
供給することによりこれらＭＲセンサチップ１１０に対
して４５゜方向の交流バイアス磁界ＨB が印加される構
造を有するものである。この地磁気方位センサの等価回
路を図２１に示す。地磁気方位センサとして使用する場
合には、図２０に示す構造のものを空心コイルの巻回方
向が直交するように１組使用する。
【００１１】このＭＲ型の地磁気方位センサは、磁気抵
抗効果素子を使用しているため、フラックスゲート型の
地磁気方位センサに比べて感度が高いが、ＭＲセンサチ
ップ１１０のみで地磁気を感知しているため、０．３ガ
ウス程度の地磁気の方位を検出するには不十分である。
抗効果素子を使用しているため、フラックスゲート型の
地磁気方位センサに比べて感度が高いが、ＭＲセンサチ
ップ１１０のみで地磁気を感知しているため、０．３ガ
ウス程度の地磁気の方位を検出するには不十分である。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】上述のように、従来知
られる地磁気方位センサでは、感度の点で不満を残して
おり、また小型化、低価格化も難しい。
られる地磁気方位センサでは、感度の点で不満を残して
おり、また小型化、低価格化も難しい。
【００１３】そこで本発明は、かかる従来の実情に鑑み
て提案されたもので、実用的な感度を有し、しかも小型
化、低価格化が容易であるとともに、製造工数が削減さ
れて高い品質を有する地磁気方位センサ及びその製造方
法を提供することを目的とする。
て提案されたもので、実用的な感度を有し、しかも小型
化、低価格化が容易であるとともに、製造工数が削減さ
れて高い品質を有する地磁気方位センサ及びその製造方
法を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】本発明の対象とするもの
は、地磁気を集束する複数の強磁性体コアがそれぞれ所
定のギャップをもって周方向に配され、磁気抵抗効果素
子がギャップ内に配されるとともに、バイアス電流の供
給によりバイアス磁界が発生する励磁用コイルが前記強
磁性体コアに巻回されてなる地磁気方位センサ及びその
製造方法である。
は、地磁気を集束する複数の強磁性体コアがそれぞれ所
定のギャップをもって周方向に配され、磁気抵抗効果素
子がギャップ内に配されるとともに、バイアス電流の供
給によりバイアス磁界が発生する励磁用コイルが前記強
磁性体コアに巻回されてなる地磁気方位センサ及びその
製造方法である。
【００１５】本発明の地磁気方位センサは、各磁気抵抗
効果素子と電気的に接続されて当該磁気抵抗効果素子の
出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用コイルを構
成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続されて当該
励磁用コイルにバイアス電流を供給するためのコイル用
パッドとが共にＡｕを材料として成膜形成されているこ
とを特徴とするものである。
効果素子と電気的に接続されて当該磁気抵抗効果素子の
出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用コイルを構
成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続されて当該
励磁用コイルにバイアス電流を供給するためのコイル用
パッドとが共にＡｕを材料として成膜形成されているこ
とを特徴とするものである。
【００１６】この場合、励磁用コイルが構成される線材
をＣｕを材料とするとともに、引出し線用パッドに電気
的に接続される引出し線をＡｕを材料とすることが好適
である。
をＣｕを材料とするとともに、引出し線用パッドに電気
的に接続される引出し線をＡｕを材料とすることが好適
である。
【００１７】上記地磁気方位センサにおいて、磁気抵抗
効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）は、互いに直交
するＸ軸方向とＹ軸方向での出力を得るため、最低でも
２箇所に互いに直交するように配置する。好ましくは、
等角度間隔（９０゜間隔）で４つのＭＲ素子を配置す
る。
効果素子（以下、ＭＲ素子と称する。）は、互いに直交
するＸ軸方向とＹ軸方向での出力を得るため、最低でも
２箇所に互いに直交するように配置する。好ましくは、
等角度間隔（９０゜間隔）で４つのＭＲ素子を配置す
る。
【００１８】一方、強磁性体コアは、前記ＭＲ素子の配
置に応じて等角度間隔（例えば９０゜間隔）でギャップ
を有し、且つ閉磁路を構成するように周方向に配列し、
具体的には、円環状、あるいは正方形状とすることが好
ましい。
置に応じて等角度間隔（例えば９０゜間隔）でギャップ
を有し、且つ閉磁路を構成するように周方向に配列し、
具体的には、円環状、あるいは正方形状とすることが好
ましい。
【００１９】上記強磁性体コアには、パーマロイ、珪素
鋼板、各種ソフトフェライト等、高透磁率、高飽和磁束
密度を有する軟磁性材（いわゆるソフト材）を用い、バ
イアス磁界の印加と地磁気の集束に利用する。
鋼板、各種ソフトフェライト等、高透磁率、高飽和磁束
密度を有する軟磁性材（いわゆるソフト材）を用い、バ
イアス磁界の印加と地磁気の集束に利用する。
【００２０】したがって、上記励磁用コイルにバイアス
電流ＩB を流すことによってバイアス磁界ＨBを発生さ
せ、ＭＲ素子を磁界感度が高く且つ直線性（リニアリテ
ィ）の良いところで使用する。なお、バイアス磁界ＨB
（バイアス電流ＩB ）は、交流であってもよいし、直流
であってもよい。
電流ＩB を流すことによってバイアス磁界ＨBを発生さ
せ、ＭＲ素子を磁界感度が高く且つ直線性（リニアリテ
ィ）の良いところで使用する。なお、バイアス磁界ＨB
（バイアス電流ＩB ）は、交流であってもよいし、直流
であってもよい。
【００２１】但し、バイアス電流ＩB の電流値は、バイ
アス磁界ＨB が強磁性体系部（強磁性体コアによって構
成される閉磁路）の飽和磁束密度以下で透磁率値の前後
までとし、回転磁化範囲を避けるとともに、強磁性体系
部の磁化量に余裕を持たせ、地磁気の集束にも利用す
る。
アス磁界ＨB が強磁性体系部（強磁性体コアによって構
成される閉磁路）の飽和磁束密度以下で透磁率値の前後
までとし、回転磁化範囲を避けるとともに、強磁性体系
部の磁化量に余裕を持たせ、地磁気の集束にも利用す
る。
【００２２】また、本発明は、上記地磁気方位センサを
製造するときに、ＭＲ素子と、当該ＭＲ素子と電気的に
接続されて出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用
コイルを構成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続
されて当該励磁用コイルにバイアス電流を供給するため
のコイル用パッドとをそれぞれ成膜形成するに際して、
磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）を成膜する工程と、当該ＭＲ
膜上にＮｉ膜及びＡｕ膜を順次成膜した後に、当該Ｎｉ
膜及びＡｕ膜にパターニングを施して引出し線用パッド
とコイル用パッドとを同時に形成する工程と、ＭＲ膜に
パターニングを施して、ＭＲ素子を形成するとともに引
出し線用パッド下のＭＲ膜とコイル用パッド下のＭＲ膜
とを分離する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
製造するときに、ＭＲ素子と、当該ＭＲ素子と電気的に
接続されて出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用
コイルを構成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続
されて当該励磁用コイルにバイアス電流を供給するため
のコイル用パッドとをそれぞれ成膜形成するに際して、
磁気抵抗効果膜（ＭＲ膜）を成膜する工程と、当該ＭＲ
膜上にＮｉ膜及びＡｕ膜を順次成膜した後に、当該Ｎｉ
膜及びＡｕ膜にパターニングを施して引出し線用パッド
とコイル用パッドとを同時に形成する工程と、ＭＲ膜に
パターニングを施して、ＭＲ素子を形成するとともに引
出し線用パッド下のＭＲ膜とコイル用パッド下のＭＲ膜
とを分離する工程とを有することを特徴とするものであ
る。
【００２３】この場合、上記ＭＲ膜の直上にＴｉ膜を成
膜する工程と、当該Ｔｉ膜にパターニングを施して、形
成された引出し線用パッド及びコイル用パッドの直下近
傍を除いてＴｉ膜を除去する工程とを経ることが好適で
ある。
膜する工程と、当該Ｔｉ膜にパターニングを施して、形
成された引出し線用パッド及びコイル用パッドの直下近
傍を除いてＴｉ膜を除去する工程とを経ることが好適で
ある。
【００２４】上述のように、本発明の地磁気方位センサ
においては、強磁性体コアが、バイアス磁界の磁路を構
成するとともに、地磁気を集束するいわゆる集束ホーン
として機能する。その結果、互いに直交するＭＲ素子に
加わる地磁気の総量は、それぞれ地磁気とＭＲ素子のな
す角度に応じて決まり、各ＭＲ素子から強磁性体コアに
より構成される閉磁路の中心を通る地磁気線に直角に引
いた仮想線に比例する。
においては、強磁性体コアが、バイアス磁界の磁路を構
成するとともに、地磁気を集束するいわゆる集束ホーン
として機能する。その結果、互いに直交するＭＲ素子に
加わる地磁気の総量は、それぞれ地磁気とＭＲ素子のな
す角度に応じて決まり、各ＭＲ素子から強磁性体コアに
より構成される閉磁路の中心を通る地磁気線に直角に引
いた仮想線に比例する。
【００２５】さらに、引出し線用パッドとコイル用パッ
ドとが共にＡｕを材料として同時に成膜形成される。
ドとが共にＡｕを材料として同時に成膜形成される。
【００２６】したがって、各パッド形成時の工数及び工
程時間が削減され、各パッドと引出し線及び励磁用コイ
ルを構成する線材との接合強度が向上して高品質が実現
するとともに、地磁気が効率的にＭＲ素子へ磁気信号と
して供給されて高出力が得られ、その方位が高精度に検
出されることになる。
程時間が削減され、各パッドと引出し線及び励磁用コイ
ルを構成する線材との接合強度が向上して高品質が実現
するとともに、地磁気が効率的にＭＲ素子へ磁気信号と
して供給されて高出力が得られ、その方位が高精度に検
出されることになる。
【００２７】
【発明の実施の形態】以下、本発明を適用した地磁気方
位センサ及びその製造方法の具体的な実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
位センサ及びその製造方法の具体的な実施の形態につい
て、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００２８】本発明を適用した地磁気方位センサの基本
構造の一例を図１に示す。この地磁気方位センサは、フ
ェライト等からなる略々コ字形状の一対の強磁性体コア
Ｋ1，Ｋ2 が各々の接合面Ｓにて突き合わせられ正方形
状とされて構成されている。ここで、各強磁性体コアＫ
1 ，Ｋ2 にはそれぞれガラス材よりなるＧ1 ，Ｇ2 及び
Ｇ3 ，Ｇ4 が形成されており、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2
が正方形状とされることによりギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 ，Ｇ4 が４隅に９０゜間隔で配されることになる。そ
して、各ギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 上にはそれぞ
れＭＲ素子Ｍ1，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 を形成している。
構造の一例を図１に示す。この地磁気方位センサは、フ
ェライト等からなる略々コ字形状の一対の強磁性体コア
Ｋ1，Ｋ2 が各々の接合面Ｓにて突き合わせられ正方形
状とされて構成されている。ここで、各強磁性体コアＫ
1 ，Ｋ2 にはそれぞれガラス材よりなるＧ1 ，Ｇ2 及び
Ｇ3 ，Ｇ4 が形成されており、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2
が正方形状とされることによりギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ
3 ，Ｇ4 が４隅に９０゜間隔で配されることになる。そ
して、各ギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 上にはそれぞ
れＭＲ素子Ｍ1，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 を形成している。
【００２９】各強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 には、それぞれ
中心部に励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 が巻回され、ギャップ
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 中に配置される各ＭＲ素子
Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に対してバイアス磁界ＨB が印
加される。
中心部に励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 が巻回され、ギャップ
Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 中に配置される各ＭＲ素子
Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に対してバイアス磁界ＨB が印
加される。
【００３０】ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 は、例え
ばＸ軸方向検出用の２つのＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 と、これ
と直交するＹ軸方向検出用の２つのＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4
の２種類に分類される。
ばＸ軸方向検出用の２つのＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 と、これ
と直交するＹ軸方向検出用の２つのＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4
の２種類に分類される。
【００３１】また、各強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 の表面に
は、ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の出力端子となる
引出し線用パッド１１と、励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 にバ
イアス電流を供給するためのコイル用パッド１２とが共
にＡｕを材料として成膜形成されている。そして、各Ｍ
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 と引出し線用パッド１
１、及びコイル用パッド１２と励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2
を構成するＣｕを材料とする線材の各端部がそれぞれ電
気的に接続され、さらに引出し線用パッド１１、コイル
用パッド１２、及びＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に
センス電流を供給するための定電位端子パッド１４は、
それぞれＡｕを材料とする図示しない外部配線（ボンデ
ィング・ワイヤ）により収納手段に設けられる図示しな
い端子ピンと接続される。
は、ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の出力端子となる
引出し線用パッド１１と、励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 にバ
イアス電流を供給するためのコイル用パッド１２とが共
にＡｕを材料として成膜形成されている。そして、各Ｍ
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 と引出し線用パッド１
１、及びコイル用パッド１２と励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2
を構成するＣｕを材料とする線材の各端部がそれぞれ電
気的に接続され、さらに引出し線用パッド１１、コイル
用パッド１２、及びＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に
センス電流を供給するための定電位端子パッド１４は、
それぞれＡｕを材料とする図示しない外部配線（ボンデ
ィング・ワイヤ）により収納手段に設けられる図示しな
い端子ピンと接続される。
【００３２】以上の構成を有する地磁気方位センサの等
価回路を図２に示す。すなわち、Ｘ軸方向の地磁気検出
用の２つのＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 からの出力は、差動アン
プＡ1 によりＸ軸方向の出力（Ｘ出力）とされる。同様
に、すなわち、Ｙ軸方向の地磁気検出用の２つのＭＲ素
子Ｍ2 ，Ｍ4 からの出力は、差動アンプＡ2 によりＹ軸
方向の出力（Ｙ出力）とされる。
価回路を図２に示す。すなわち、Ｘ軸方向の地磁気検出
用の２つのＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 からの出力は、差動アン
プＡ1 によりＸ軸方向の出力（Ｘ出力）とされる。同様
に、すなわち、Ｙ軸方向の地磁気検出用の２つのＭＲ素
子Ｍ2 ，Ｍ4 からの出力は、差動アンプＡ2 によりＹ軸
方向の出力（Ｙ出力）とされる。
【００３３】地磁気検出用のＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 の各一端部１３には、定電位端子パッド１４
を介してＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 及びＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 が
１組とされて定電位電源ＶCCが接続され、センス電流が
供給される。
Ｍ3 ，Ｍ4 の各一端部１３には、定電位端子パッド１４
を介してＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 及びＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 が
１組とされて定電位電源ＶCCが接続され、センス電流が
供給される。
【００３４】また、Ｘ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ1 とＭ
Ｒ素子Ｍ3 には、１８０゜方位の異なるバイアス磁界
（ＨB 及び−ＨB ）が印加され、同様にＹ軸方向検出用
のＭＲ素子Ｍ2 とＭＲ素子Ｍ4 にも１８０゜方位の異な
るバイアス磁界（ＨB 及び−ＨB ）が印加される。
Ｒ素子Ｍ3 には、１８０゜方位の異なるバイアス磁界
（ＨB 及び−ＨB ）が印加され、同様にＹ軸方向検出用
のＭＲ素子Ｍ2 とＭＲ素子Ｍ4 にも１８０゜方位の異な
るバイアス磁界（ＨB 及び−ＨB ）が印加される。
【００３５】上記構成の地磁気方位センサにおいて、Ｍ
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 は、次のような特徴を持
っている。
Ｒ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 は、次のような特徴を持
っている。
【００３６】（１）磁界の強度により抵抗値が変化す
る。（磁気抵抗効果） （２）弱い磁界を感知する能力に優れている。 （３）抵抗値変化を電気信号として取り出すことができ
る。
る。（磁気抵抗効果） （２）弱い磁界を感知する能力に優れている。 （３）抵抗値変化を電気信号として取り出すことができ
る。
【００３７】上記地磁気方位センサにおいては、この特
徴を利用して地磁気による磁気信号を電気信号に変換す
る。
徴を利用して地磁気による磁気信号を電気信号に変換す
る。
【００３８】ここで、ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4
の機能について説明する。これらＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 の電気抵抗Ｒは、当該ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3，Ｍ4 に入力される磁束強度（磁束量）に応じて変
化する。すなわち、ＭＲ素子の電気抵抗Ｒの外部磁界依
存性がＭＲ特性として図３に示すＭＲ曲線で表される。
この図３において、横軸はＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，
Ｍ4 に垂直に加わる磁界の強さ、縦軸はＭＲ素子Ｍ1 ，
Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の抵抗値の変化、あるいは出力電圧変
化（ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に直流電流を流し
た場合）である。
の機能について説明する。これらＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 の電気抵抗Ｒは、当該ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3，Ｍ4 に入力される磁束強度（磁束量）に応じて変
化する。すなわち、ＭＲ素子の電気抵抗Ｒの外部磁界依
存性がＭＲ特性として図３に示すＭＲ曲線で表される。
この図３において、横軸はＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，
Ｍ4 に垂直に加わる磁界の強さ、縦軸はＭＲ素子Ｍ1 ，
Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の抵抗値の変化、あるいは出力電圧変
化（ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に直流電流を流し
た場合）である。
【００３９】ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の抵抗値
は、磁界零で最大となり、大きな磁界（ＭＲ素子Ｍ1 ，
Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 のパターン形状等にもよるが１００〜
２００ガウス程度）を印加したときに約３％小さくな
る。
は、磁界零で最大となり、大きな磁界（ＭＲ素子Ｍ1 ，
Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 のパターン形状等にもよるが１００〜
２００ガウス程度）を印加したときに約３％小さくな
る。
【００４０】ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 の出力の
Ｓ／Ｎ（出力電圧振幅）及び歪率向上させるためには、
バイアス磁界ＨB が必要となる。このバイアス磁界ＨB
は、先にも述べたように、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 にそ
れぞれ励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 を巻回し、これに交流バ
イアス電流ＩB を流すことによって与えられる。
Ｓ／Ｎ（出力電圧振幅）及び歪率向上させるためには、
バイアス磁界ＨB が必要となる。このバイアス磁界ＨB
は、先にも述べたように、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 にそ
れぞれ励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 を巻回し、これに交流バ
イアス電流ＩB を流すことによって与えられる。
【００４１】このとき、Ｘ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ1
に印加されるバイアス磁界の方向とＭＲ素子Ｍ3 に印加
されるバイアス磁界の方向は、互いに１８０゜反転して
いる。同様に、Ｙ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ2 に印加さ
れるバイアス磁界の方向とＭＲ素子Ｍ4 に印加されるバ
イアス磁界の方向も、互いに１８０゜反転している。
に印加されるバイアス磁界の方向とＭＲ素子Ｍ3 に印加
されるバイアス磁界の方向は、互いに１８０゜反転して
いる。同様に、Ｙ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ2 に印加さ
れるバイアス磁界の方向とＭＲ素子Ｍ4 に印加されるバ
イアス磁界の方向も、互いに１８０゜反転している。
【００４２】ここで、地磁気信号ＨE が入ってくると、
例えばＸ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ1 及びＭ3 に加わる
磁界の強さは以下のようになる。
例えばＸ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ1 及びＭ3 に加わる
磁界の強さは以下のようになる。
【００４３】ＭＲ素子Ｍ1 ： ＨB ＋ＨE ＭＲ素子Ｍ3 ： −ＨB ＋ＨＥ 例えば交流バイアス磁界を印加とすると、ＭＲ素子Ｍ
１ に印加される磁界は図３中線Ａで示すように変化
し、この磁界の変化が図３中線Ｂで示すように電圧変化
として出力される。一方、ＭＲ素子Ｍ3 に印加される磁
界は図３中線Ｃで示すように変化し、この磁界の変化が
図３中線Ｄで示すように電圧変化として出力される。
１ に印加される磁界は図３中線Ａで示すように変化
し、この磁界の変化が図３中線Ｂで示すように電圧変化
として出力される。一方、ＭＲ素子Ｍ3 に印加される磁
界は図３中線Ｃで示すように変化し、この磁界の変化が
図３中線Ｄで示すように電圧変化として出力される。
【００４４】このＭＲ素子Ｍ1 からの出力（線Ｂ）とＭ
Ｒ素子Ｍ3 からの出力（線Ｄ）の出力差Ｌが、差動増幅
器Ａ1 にて増幅された差動信号（Ｘ出力）として取り出
される。Ｙ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 について
も同様であり、差動増幅器Ａ2 にて増幅された差動信号
（Ｙ出力）が取り出される。
Ｒ素子Ｍ3 からの出力（線Ｄ）の出力差Ｌが、差動増幅
器Ａ1 にて増幅された差動信号（Ｘ出力）として取り出
される。Ｙ軸方向検出用のＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 について
も同様であり、差動増幅器Ａ2 にて増幅された差動信号
（Ｙ出力）が取り出される。
【００４５】これら差動信号は地磁気ＨE の方位により
変化し、それぞれＨE ｓｉｎθ、ＨE ｃｏｓθに比例す
る。したがって、横軸に方位θをとって出力電位をプロ
ットすると、Ｘ出力及びＹ出力は図４に示すようなもの
となる。
変化し、それぞれＨE ｓｉｎθ、ＨE ｃｏｓθに比例す
る。したがって、横軸に方位θをとって出力電位をプロ
ットすると、Ｘ出力及びＹ出力は図４に示すようなもの
となる。
【００４６】したがって、これらＸ出力及びＹ出力か
ら、地磁気に対する方位θを算出することができる。
ら、地磁気に対する方位θを算出することができる。
【００４７】すなわち、Ｘ出力とＹ出力の比Ｘ／Ｙは、
これら出力がＨE ｓｉｎθ、ＨE ｃｏｓθに比例するこ
とから、ｓｉｎθ／ｃｏｓθで表わすことができる。
これら出力がＨE ｓｉｎθ、ＨE ｃｏｓθに比例するこ
とから、ｓｉｎθ／ｃｏｓθで表わすことができる。
【００４８】Ｘ／Ｙ＝ｓｉｎθ／ｃｏｓθ＝ｔａｎθ したがって、 θ＝ｔａｎ-1（Ｘ／Ｙ） （ただし、０≦θ≦１８０゜のときＸ≧０、１８０゜＜
θ＜３６０゜のときＸ＜０である。） 以上によって地磁気ＨE の方位θを知ることができる。
θ＜３６０゜のときＸ＜０である。） 以上によって地磁気ＨE の方位θを知ることができる。
【００４９】次に、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 による地磁
気集束原理について説明する。
気集束原理について説明する。
【００５０】先ず、図５に、フェライト、パーマロイ等
からなる強磁性体コアＫが地磁気にどのような影響を与
えるのかを模式的に図示した。
からなる強磁性体コアＫが地磁気にどのような影響を与
えるのかを模式的に図示した。
【００５１】強磁性体は空気中に比べて磁気抵抗が小さ
いため、地磁気が吸い寄せられるように曲げられ、強磁
性体コアＫ中を通って再び外へ出る。
いため、地磁気が吸い寄せられるように曲げられ、強磁
性体コアＫ中を通って再び外へ出る。
【００５２】したがって、上記強磁性体コアＫは、地磁
気を集束し、大きな磁束密度に変換する。（実際は、地
磁気は強磁性体コアＫを磁化し、ギャップに大きな磁界
を発生する。） 図６は、円形の強磁性体コアＫを用いた場合に地磁気が
どのように各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に伝わる
のかを示したものであり、各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 に磁気信号として印加される地磁気の総量
は、各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 から強磁性体コ
アＫの中心を通る地磁気線ＨEOに垂直に引いた線の長さ
に相当する。
気を集束し、大きな磁束密度に変換する。（実際は、地
磁気は強磁性体コアＫを磁化し、ギャップに大きな磁界
を発生する。） 図６は、円形の強磁性体コアＫを用いた場合に地磁気が
どのように各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に伝わる
のかを示したものであり、各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 に磁気信号として印加される地磁気の総量
は、各ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 から強磁性体コ
アＫの中心を通る地磁気線ＨEOに垂直に引いた線の長さ
に相当する。
【００５３】Ｘ軸方向検出用ＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ3 に印加
される地磁気の総量：ｒｓｉｎθ Ｙ軸方向検出用ＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 に印加される地磁気
の総量：ｒｃｏｓθ したがって、これら地磁気の総量に基づいて出力される
地磁気方位センサ出力（Ｘ出力，Ｙ出力）より、先の計
算式に従って地磁気ＨE の方位θが算出される。
される地磁気の総量：ｒｓｉｎθ Ｙ軸方向検出用ＭＲ素子Ｍ2 ，Ｍ4 に印加される地磁気
の総量：ｒｃｏｓθ したがって、これら地磁気の総量に基づいて出力される
地磁気方位センサ出力（Ｘ出力，Ｙ出力）より、先の計
算式に従って地磁気ＨE の方位θが算出される。
【００５４】また、図７に示すように強磁性体コアＫが
正方形の場合も同様であり、強磁性体コアＫの中心点を
回転中心として９０゜回転させたときに対称となる形状
であれば、いずれの場合にも同様の出力を得ることがで
きる。
正方形の場合も同様であり、強磁性体コアＫの中心点を
回転中心として９０゜回転させたときに対称となる形状
であれば、いずれの場合にも同様の出力を得ることがで
きる。
【００５５】以上のように、本実施の形態において、一
対の強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 は、接合一体化させてバイ
アス磁界の閉磁路を構成するとともに、地磁気を集束す
るいわゆる集束ホーンとして機能する。その結果、互い
に直交するＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ 2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に加わる地
磁気の総量は、それぞれ地磁気とＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2，
Ｍ3 ，Ｍ4 のなす角度に応じて決まり、各ＭＲ素子
Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 から強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 に
より構成される閉磁路の中心を通る地磁気線に直角に引
いた線に比例する。
対の強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 は、接合一体化させてバイ
アス磁界の閉磁路を構成するとともに、地磁気を集束す
るいわゆる集束ホーンとして機能する。その結果、互い
に直交するＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ 2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 に加わる地
磁気の総量は、それぞれ地磁気とＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2，
Ｍ3 ，Ｍ4 のなす角度に応じて決まり、各ＭＲ素子
Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 から強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 に
より構成される閉磁路の中心を通る地磁気線に直角に引
いた線に比例する。
【００５６】さらに、引出し線用パッド１１とコイル用
パッド１２とが共にＡｕを材料として同時に成膜形成さ
れる。
パッド１２とが共にＡｕを材料として同時に成膜形成さ
れる。
【００５７】したがって、各パッド１１，１２と引出し
線（ボンディング・ワイヤ）及び励磁用コイルＣ1 ，Ｃ
2 を構成する線材との接合強度が向上して高品質が実現
するとともに、地磁気が効率的にＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 へ磁気信号として供給されて高出力が得ら
れ、その方位が高精度に検出されることになる。
線（ボンディング・ワイヤ）及び励磁用コイルＣ1 ，Ｃ
2 を構成する線材との接合強度が向上して高品質が実現
するとともに、地磁気が効率的にＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，
Ｍ3 ，Ｍ4 へ磁気信号として供給されて高出力が得ら
れ、その方位が高精度に検出されることになる。
【００５８】次いで、上記地磁気方位センサの製造方法
について説明する。
について説明する。
【００５９】先ず、フェライトよりなる基板に第１の溝
を削設し、当該第１の溝に所定の融着ガラスを流し込む
ことによりギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 を形成し、
上記基板のギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 側の表面に
超鏡面処理を施して表面粗さを１０ｎｍ以下とする。
を削設し、当該第１の溝に所定の融着ガラスを流し込む
ことによりギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 を形成し、
上記基板のギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 側の表面に
超鏡面処理を施して表面粗さを１０ｎｍ以下とする。
【００６０】次に、以下に示す各工程を経ることによ
り、超鏡面処理が施されたギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，
Ｇ4 （ここでは、単に上記ギャップと記す。）上にそれ
ぞれＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 （ここでは、単に
ＭＲ素子２０と記す。）を形成するとともに、引出し線
用パッド１１及びコイル用パッド１２を形成する。
り、超鏡面処理が施されたギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，
Ｇ4 （ここでは、単に上記ギャップと記す。）上にそれ
ぞれＭＲ素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 （ここでは、単に
ＭＲ素子２０と記す。）を形成するとともに、引出し線
用パッド１１及びコイル用パッド１２を形成する。
【００６１】先ず、図８に示すように、超鏡面処理が施
された上記基板上にＳｉＯ2 等を材料とする無機酸化膜
２１を膜厚２μｍ程度に成膜した後、無機酸化膜２１上
にＮｉ−Ｆｅ或はＮｉ−Ｃｏ等を材料としてＭＲ膜２２
を膜厚２０〜８０μｍ程度にスパッタ成膜する。
された上記基板上にＳｉＯ2 等を材料とする無機酸化膜
２１を膜厚２μｍ程度に成膜した後、無機酸化膜２１上
にＮｉ−Ｆｅ或はＮｉ−Ｃｏ等を材料としてＭＲ膜２２
を膜厚２０〜８０μｍ程度にスパッタ成膜する。
【００６２】次いで、図９に示すように、Ｔｉ膜２３及
びＦｅ−Ｎｉよりなるメッキ下地膜２４を順次スパッタ
成膜した後、図１０に示すように、当該メッキ下地膜２
４上にＮｉ膜２５及びＡｕ膜２６をそれぞれ膜厚２μｍ
程度に順次メッキ成膜する。ここで、上記Ｎｉ膜２５
は、Ａｕ膜２６の密着性を向上させるために設けられる
ものである。
びＦｅ−Ｎｉよりなるメッキ下地膜２４を順次スパッタ
成膜した後、図１０に示すように、当該メッキ下地膜２
４上にＮｉ膜２５及びＡｕ膜２６をそれぞれ膜厚２μｍ
程度に順次メッキ成膜する。ここで、上記Ｎｉ膜２５
は、Ａｕ膜２６の密着性を向上させるために設けられる
ものである。
【００６３】その後、Ａｕ膜２６上にフォトレジストを
塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニング
を施してレジストマスクを作製する。そして、エッチン
グを施すことにより、図１１に示すように、当該レジス
トマスクのパターンに倣ってＮｉ膜２５及びＡｕ膜２６
のみにエッチングが施されて引出し線用パッド１１及び
コイル用パッド１２が同時に形成される。
塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニング
を施してレジストマスクを作製する。そして、エッチン
グを施すことにより、図１１に示すように、当該レジス
トマスクのパターンに倣ってＮｉ膜２５及びＡｕ膜２６
のみにエッチングが施されて引出し線用パッド１１及び
コイル用パッド１２が同時に形成される。
【００６４】次いで、上述と同様にレジストマスクを作
製し、所定のエッチャントを用いてウェットエッチング
を施すことにより、図１２に示すように、当該レジスト
マスクのパターンに倣ってメッキ下地膜２４のみにエッ
チングが施される。このとき、Ｔｉ膜２３が下層のＭＲ
膜２２のエッチング保護層として機能し、ＭＲ膜２２に
対する損傷が防止される。
製し、所定のエッチャントを用いてウェットエッチング
を施すことにより、図１２に示すように、当該レジスト
マスクのパターンに倣ってメッキ下地膜２４のみにエッ
チングが施される。このとき、Ｔｉ膜２３が下層のＭＲ
膜２２のエッチング保護層として機能し、ＭＲ膜２２に
対する損傷が防止される。
【００６５】次に、同様にレジストマスクを作製し、所
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１３に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＴｉ膜２３のみにエッチングが施され
る。
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１３に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＴｉ膜２３のみにエッチングが施され
る。
【００６６】そして、更にレジストマスクを作製し、所
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１４に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＭＲ膜２２にエッチングが施され、Ｍ
Ｒ素子２０が形成されるとともに引出し線用パッド１１
下のＭＲ膜２２とコイル用パッド１２下のＭＲ膜２２と
が分離される。
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１４に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＭＲ膜２２にエッチングが施され、Ｍ
Ｒ素子２０が形成されるとともに引出し線用パッド１１
下のＭＲ膜２２とコイル用パッド１２下のＭＲ膜２２と
が分離される。
【００６７】ここで、この実施の形態に対する比較例に
ついて説明する。この比較例の地磁気方位センサは、上
記実施の形態のそれとほぼ同様の構成を有するが、引出
し線用パッド及びコイル用パッドの材質とその製造方法
が若干異なる点で相違する。なお、上記実施の形態にお
ける地磁気方位センサと対応する部材等については同符
号を記して説明を省略する。
ついて説明する。この比較例の地磁気方位センサは、上
記実施の形態のそれとほぼ同様の構成を有するが、引出
し線用パッド及びコイル用パッドの材質とその製造方法
が若干異なる点で相違する。なお、上記実施の形態にお
ける地磁気方位センサと対応する部材等については同符
号を記して説明を省略する。
【００６８】この場合、以下に示す各工程を経ることに
より、ＭＲ素子２１を形成するとともに、Ａｌを材料と
する引出し線用パッド３１及びＣｕを材料とするコイル
用パッド３２を形成する。
より、ＭＲ素子２１を形成するとともに、Ａｌを材料と
する引出し線用パッド３１及びＣｕを材料とするコイル
用パッド３２を形成する。
【００６９】先ず、図１５に示すように、無機酸化膜２
１上に、ＭＲ膜２２、Ｔｉ膜２３、及びＡｌ膜３３を順
次スパッタ成膜し、続いてＡｌ膜３３上にＴｉ膜３４及
びＣｕ膜３５を同様に順次スパッタ成膜する。ここで、
上記Ｔｉ膜２３，３４は、それぞれＡｌ膜３３及びＣｕ
膜３５の密着性を向上させるために設けられるものであ
る。
１上に、ＭＲ膜２２、Ｔｉ膜２３、及びＡｌ膜３３を順
次スパッタ成膜し、続いてＡｌ膜３３上にＴｉ膜３４及
びＣｕ膜３５を同様に順次スパッタ成膜する。ここで、
上記Ｔｉ膜２３，３４は、それぞれＡｌ膜３３及びＣｕ
膜３５の密着性を向上させるために設けられるものであ
る。
【００７０】次いで、Ｃｕ膜３５上にフォトレジストを
塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニング
を施してレジストマスクを作製する。そして、エッチン
グを施すことにより、図１６に示すように、当該レジス
トマスクのパターンに倣ってＴｉ膜３４及びＣｕ膜３５
のみにエッチングが施されてコイル用パッド３２が形成
される。
塗布し、フォトリソグラフィー技術によりパターニング
を施してレジストマスクを作製する。そして、エッチン
グを施すことにより、図１６に示すように、当該レジス
トマスクのパターンに倣ってＴｉ膜３４及びＣｕ膜３５
のみにエッチングが施されてコイル用パッド３２が形成
される。
【００７１】続いて、上述と同様にレジストマスクを作
製し、所定のエッチャントを用いてウェットエッチング
を施すことにより、図１７に示すように、当該レジスト
マスクのパターンに倣ってＡｌ膜３３及びＴｉ膜２３の
みにエッチングが施されて引出し線用パッド３１が形成
される。
製し、所定のエッチャントを用いてウェットエッチング
を施すことにより、図１７に示すように、当該レジスト
マスクのパターンに倣ってＡｌ膜３３及びＴｉ膜２３の
みにエッチングが施されて引出し線用パッド３１が形成
される。
【００７２】その後、更にレジストマスクを作製し、所
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１８に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＭＲ膜２２のみにエッチングが施さ
れ、ＭＲ素子２０が形成されるとともに、引出し線用パ
ッド３１とコイル用パッド３２とが分離される。
定のエッチャントを用いてウェットエッチングを施すこ
とにより、図１８に示すように、当該レジストマスクの
パターンに倣ってＭＲ膜２２のみにエッチングが施さ
れ、ＭＲ素子２０が形成されるとともに、引出し線用パ
ッド３１とコイル用パッド３２とが分離される。
【００７３】このように、上記比較例の製造方法に比し
て、上記実施の形態における製造方法では共にＡｕを材
料として引出し線用パッド及びコイル用パッドを同時に
形成するために、費やす工程時間及び工数が大幅に削減
させることになる。
て、上記実施の形態における製造方法では共にＡｕを材
料として引出し線用パッド及びコイル用パッドを同時に
形成するために、費やす工程時間及び工数が大幅に削減
させることになる。
【００７４】本実施の形態においては、上述の如くＭＲ
素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 、引出し線用パッド１１及
びコイル用パッド１２を形成した後に、上記基板のＭＲ
素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 等の非形成面（裏面）に全
面研磨を施して当該基板の厚みを調整する。
素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 、引出し線用パッド１１及
びコイル用パッド１２を形成した後に、上記基板のＭＲ
素子Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 等の非形成面（裏面）に全
面研磨を施して当該基板の厚みを調整する。
【００７５】次いで、上記基板の裏面のギャップＧ1 ，
Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 に相当する箇所に第２の溝を削設する
ことにより地磁気集束用のバックギャップを形成する。
このとき、ギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 にて上記基
板が分離され、ギャップＧ1，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 を構成
する融着ガラスにより分離された上記基板が接合された
かたちとされる。続いて励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 の巻線
用の溝を加工形成した後、当該基板を切断して各コアチ
ップ毎に切り出す。
Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 に相当する箇所に第２の溝を削設する
ことにより地磁気集束用のバックギャップを形成する。
このとき、ギャップＧ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 にて上記基
板が分離され、ギャップＧ1，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 を構成
する融着ガラスにより分離された上記基板が接合された
かたちとされる。続いて励磁用コイルＣ1 ，Ｃ2 の巻線
用の溝を加工形成した後、当該基板を切断して各コアチ
ップ毎に切り出す。
【００７６】上記コアチップに溝加工を施して略々コ字
形状の強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 を形成し、各強磁性体コ
アＫ1 ，Ｋ2 の巻線用の溝にそれぞれＣｕを材料とする
線材を用いて５００ターン以上の巻線を施して励磁用コ
イルＣ1 ，Ｃ2 を形成した後、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2
を各々の接合面Ｓにて突き合わせて正方形状の閉磁路を
形成する。
形状の強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2 を形成し、各強磁性体コ
アＫ1 ，Ｋ2 の巻線用の溝にそれぞれＣｕを材料とする
線材を用いて５００ターン以上の巻線を施して励磁用コ
イルＣ1 ，Ｃ2 を形成した後、強磁性体コアＫ1 ，Ｋ2
を各々の接合面Ｓにて突き合わせて正方形状の閉磁路を
形成する。
【００７７】次いで、接合された強磁性体コアＫ1 ，Ｋ
2 を収納手段内に収納し、引出し線用パッド１１、コイ
ル用パッド１２、及び定電位端子パッド１４と当該収納
手段に設けられた図示しない各端子ピンとをそれぞれボ
ンディング・ワイヤを用いて接続する。なおこのとき、
上記ボンディング・ワイヤとしてはＡｕを材料とするも
のを用いる。
2 を収納手段内に収納し、引出し線用パッド１１、コイ
ル用パッド１２、及び定電位端子パッド１４と当該収納
手段に設けられた図示しない各端子ピンとをそれぞれボ
ンディング・ワイヤを用いて接続する。なおこのとき、
上記ボンディング・ワイヤとしてはＡｕを材料とするも
のを用いる。
【００７８】そして、付着力を向上させるために、上述
のボンディング部位に所定の結合剤を塗布した後、上記
収納手段内に所定の樹脂を充填させて封止する。
のボンディング部位に所定の結合剤を塗布した後、上記
収納手段内に所定の樹脂を充填させて封止する。
【００７９】以上、本発明を適用した実施の形態につい
て説明してきたが、本発明がこの実施の形態に限定され
るわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で形
状、材質、寸法等、任意に変更することが可能である。
て説明してきたが、本発明がこの実施の形態に限定され
るわけではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲で形
状、材質、寸法等、任意に変更することが可能である。
【００８０】
【発明の効果】本発明によれば、実用的な感度を有し、
しかも小型化、低価格化が容易であるとともに、製造工
数が削減されて高い品質を有する地磁気方位センサ及び
その製造方法を提供することが可能となる。
しかも小型化、低価格化が容易であるとともに、製造工
数が削減されて高い品質を有する地磁気方位センサ及び
その製造方法を提供することが可能となる。
【図１】本発明を適用した地磁気方位センサの一構成例
を模式的に示す斜視図である。
を模式的に示す斜視図である。
【図２】図１に示す地磁気方位センサの等価回路の一例
を示す回路図である。
を示す回路図である。
【図３】ＭＲ素子の磁気抵抗効果特性を示す特性図であ
る。
る。
【図４】出力電圧と方位の関係を示す特性図である。
【図５】強磁性体コアによる地磁気の集束状態を示す模
式図である。
式図である。
【図６】円形コアを用いた場合に各ＭＲ素子に印加され
る地磁気の総量を示す模式図である。
る地磁気の総量を示す模式図である。
【図７】正方形コアを用いた場合に各ＭＲ素子に印加さ
れる地磁気の総量を示す模式図である。
れる地磁気の総量を示す模式図である。
【図８】フェライトよりなる基板上に無機酸化膜及びＭ
Ｒ膜が順次成膜された様子を模式的に示す断面図であ
る。
Ｒ膜が順次成膜された様子を模式的に示す断面図であ
る。
【図９】ＭＲ膜上にＴｉ膜及びメッキ下地膜が順次成膜
された様子を模式的に示す断面図である。
された様子を模式的に示す断面図である。
【図１０】メッキ下地膜上にＮｉ膜及びＡｕ膜が順次成
膜された様子を模式的に示す断面図である。
膜された様子を模式的に示す断面図である。
【図１１】エッチングにより引出し線用パッド及びコイ
ル用パッドが同時に形成された様子を模式的に示す断面
図である。
ル用パッドが同時に形成された様子を模式的に示す断面
図である。
【図１２】メッキ下地膜のみにエッチングが施された様
子を模式的に示す断面図である。
子を模式的に示す断面図である。
【図１３】Ｔｉ膜のみにエッチングが施された様子を模
式的に示す断面図である。
式的に示す断面図である。
【図１４】ＭＲ素子が形成されるとともに、引出し線用
パッド下のＭＲ膜とコイル用パッド下のＭＲ膜とが分離
された様子を模式的に示す断面図である。
パッド下のＭＲ膜とコイル用パッド下のＭＲ膜とが分離
された様子を模式的に示す断面図である。
【図１５】ＭＲ膜、Ｔｉ膜、及びＡｌ膜が順次スパッタ
成膜され、続いて当該Ａｌ膜上にＴｉ膜及びＣｕ膜が分
離された様子を模式的に示す断面図である。
成膜され、続いて当該Ａｌ膜上にＴｉ膜及びＣｕ膜が分
離された様子を模式的に示す断面図である。
【図１６】Ｔｉ膜及びＣｕ膜のみにエッチングが施され
てコイル用パッドが形成された様子を模式的に示す断面
図である。
てコイル用パッドが形成された様子を模式的に示す断面
図である。
【図１７】Ａｌ膜及びＴｉ膜のみにエッチングが施され
て引出し線用パッドが形成された様子を模式的に示す断
面図である。
て引出し線用パッドが形成された様子を模式的に示す断
面図である。
【図１８】ＭＲ素子が形成されるとともに、引出し線用
パッドとコイル用パッドとが分離された様子を模式的に
示す断面図である。
パッドとコイル用パッドとが分離された様子を模式的に
示す断面図である。
【図１９】従来のフラックスゲート型の地磁気方位セン
サの一例を示す概略平面図である。
サの一例を示す概略平面図である。
【図２０】従来のＭＲ型の地磁気方位センサの一例を示
す概略平面図である。
す概略平面図である。
【図２１】図２０に示す地磁気方位センサの等価回路図
である。
である。
Ｍ1 ，Ｍ2 ，Ｍ3 ，Ｍ4 ＭＲ素子 Ｋ1 ，Ｋ2 強磁性体コア Ｇ1 ，Ｇ2 ，Ｇ3 ，Ｇ4 ギャップ Ｃ1 ，Ｃ2 励磁用コイル １１ 引出し線用パッド １２ コイル用パッド ２２ ＭＲ膜 ２３ Ｔｉ膜 ２５ Ｎｉ膜 ２６ Ａｕ膜
Claims (5)
- 【請求項１】 地磁気を集束する複数の強磁性体コアが
それぞれ所定のギャップをもって周方向に配され、磁気
抵抗効果素子がギャップ内に配されるとともに、バイア
ス電流の供給によりバイアス磁界が発生する励磁用コイ
ルが前記強磁性体コアに巻回されてなる地磁気方位セン
サであって、 各磁気抵抗効果素子と電気的に接続されて当該磁気抵抗
効果素子の出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用
コイルを構成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続
されて当該励磁用コイルにバイアス電流を供給するため
のコイル用パッドとが共にＡｕを材料として成膜形成さ
れていることを特徴とする地磁気方位センサ。 - 【請求項２】 略直交する少なくとも一対の磁気抵抗効
果素子を有することを特徴とする請求項１記載の地磁気
方位センサ。 - 【請求項３】 励磁用コイルを構成する線材がＣｕを材
料としてなるとともに、引出し線用パッドに電気的に接
続される引出し線がＡｕを材料としてなることを特徴と
する請求項１記載の地磁気方位センサ。 - 【請求項４】 地磁気を集束する複数の強磁性体コアが
それぞれ所定のギャップをもって周方向に配され、磁気
抵抗効果素子がギャップ内に配されるとともに、バイア
ス電流の供給によりバイアス磁界が発生する励磁用コイ
ルが前記強磁性体コアに巻回されてなる地磁気方位セン
サの製造方法であって、 磁気抵抗効果素子と、当該磁気抵抗効果素子と電気的に
接続されて出力端子となる引出し線用パッドと、励磁用
コイルを構成する線材の各端部がそれぞれ電気的に接続
されて当該励磁用コイルにバイアス電流を供給するため
のコイル用パッドとをそれぞれ成膜形成するに際して、 磁気抵抗効果膜を成膜する工程と、 当該磁気抵抗効果膜上にＮｉ膜及びＡｕ膜を順次成膜し
た後に、当該Ｎｉ膜及びＡｕ膜にパターニングを施して
引出し線用パッドとコイル用パッドとを同時に形成する
工程と、 磁気抵抗効果膜にパターニングを施して、磁気抵抗効果
素子を形成するとともに引出し線用パッド下の磁気抵抗
効果膜とコイル用パッド下の磁気抵抗効果膜とを分離す
る工程とを有することを特徴とする地磁気方位センサの
製造方法。 - 【請求項５】 磁気抵抗効果膜の直上にＴｉ膜を成膜す
る工程と、 前記Ｔｉ膜にパターニングを施して、形成された引出し
線用パッド及びコイル用パッドの直下近傍を除いてＴｉ
膜を除去する工程とを有することを特徴とする請求項４
記載の地磁気方位センサの製造方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195186A JPH0942968A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 地磁気方位センサ及びその製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP7195186A JPH0942968A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 地磁気方位センサ及びその製造方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0942968A true JPH0942968A (ja) | 1997-02-14 |
Family
ID=16336890
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP7195186A Withdrawn JPH0942968A (ja) | 1995-07-31 | 1995-07-31 | 地磁気方位センサ及びその製造方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0942968A (ja) |
-
1995
- 1995-07-31 JP JP7195186A patent/JPH0942968A/ja not_active Withdrawn
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4368797B2 (ja) | 磁場センサ−と磁場センサ−の操作方法 | |
| US7087450B2 (en) | Fabricating method for a fluxgate sensor integrated in printed circuit board | |
| JP2007121318A (ja) | プリント回路基板に集積された磁界検出素子 | |
| JP3341237B2 (ja) | 磁気センサ素子 | |
| JPH07270507A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| US5564194A (en) | Geomagnetic direction sensor | |
| JP2003270308A (ja) | 半導体基板に集積された磁界検出素子及びその製造方法 | |
| JPH09102638A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH1123683A (ja) | ２軸フラックスゲート型磁気センサ | |
| JPH0942968A (ja) | 地磁気方位センサ及びその製造方法 | |
| JP4157203B2 (ja) | 磁界センサ | |
| JPH0861955A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH08233927A (ja) | 薄膜フラックスゲート磁気センサ及びその製造方法 | |
| JPH08233576A (ja) | 磁気センサ | |
| JPH09145374A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH085380A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH0894728A (ja) | 磁界センサーと磁界センサーの製造方法 | |
| JPH09101153A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH0942970A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH09145375A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH0942969A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH09145376A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH0843101A (ja) | 地磁気方位センサ | |
| JPH07324933A (ja) | 地磁気方位センサ及びその製造方法 | |
| JPH08201061A (ja) | 薄膜磁気センサ |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Withdrawal of application because of no request for examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20021001 |