JPH11218568A - Magnetic sensor - Google Patents

Magnetic sensor

Info

Publication number
JPH11218568A
JPH11218568A JP2131998A JP2131998A JPH11218568A JP H11218568 A JPH11218568 A JP H11218568A JP 2131998 A JP2131998 A JP 2131998A JP 2131998 A JP2131998 A JP 2131998A JP H11218568 A JPH11218568 A JP H11218568A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrode
electron beam
magnetic sensor
emitter electrode
magnetic field
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.)
Granted
Application number
JP2131998A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP3901324B2 (en
Inventor
Junji Ito
順司 伊藤
Koji Kamimura
浩司 上村
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Yaskawa Electric Corp
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology AIST
Original Assignee
Agency of Industrial Science and Technology
Yaskawa Electric Corp
Priority date (The priority date 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 date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Agency of Industrial Science and Technology, Yaskawa Electric Corp filed Critical Agency of Industrial Science and Technology
Priority to JP2131998A priority Critical patent/JP3901324B2/en
Publication of JPH11218568A publication Critical patent/JPH11218568A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP3901324B2 publication Critical patent/JP3901324B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Cold Cathode And The Manufacture (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a magnetic sensor with high accuracy and a wide application range. SOLUTION: In the magnetic sensor provided with an electric field emission type emitter electrode 1 arranged to emit a linear electron beam into a package 8 evacuated inside, a gate electrode 2 controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, anode electrodes 3 provided dividedly at least in two via an insulator layer on the substrate 5 and collecting electrons of the electron beam and a bias electrode 4 biasing the electron beam and detecting the intensity of the external magnetic field base on the variation of electron number coming in the anode electrode 3 due to the external magnetic field of the measuring object, a mask 9 limiting the linear electron beam shape is provided between the emitter electrode 1 and the anode electrodes 3. By this, an electron beam with always uniform arm length and beam width is obtained and the accuracy is improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明はブラシレスモータの
制御素子などに使用される磁気センサに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensor used for a control element of a brushless motor.

【0002】[0002]

【従来の技術】半導体ホール素子を代表とする磁気セン
サはブラシレスモータにおける制御素子としてなど家庭
電器、産業機械などの分野には欠かせない重要なセンサ
の一つとなっており、より高感度で適用範囲の広い磁気
センサの開発が望まれている。半導体磁気センサの感度
は半導体中の電子の移動度に依存することから、感度向
上の打開策として近年、電界放射の原理に基づく冷陰極
型固体真空装置を磁気センサとして利用しようとする試
みが行われている。また、この装置は高温や放射能環境
でも使用可能といわれており、適用範囲の拡大が期待で
きる(特開平6−308207号公報)。このような装
置の代表的な例を図14に示す。絶縁性または半絶縁性
の基板5上に設けられ、電子を放射するための縦型の電
界放射型のエミッタ電極1と、エミッタ電極1から放射
される電子数、即ちエミッタ電流を制御するためのゲー
ト電極2と、エミッタ電極1から放射された電子の軌道
を制御するための偏向電極4、エミッタ電極1から放射
された電子を捕集するためのアノード電極3により構成
されている。なお、素子作製は半導体プロセスを用いて
行われる。
2. Description of the Related Art A magnetic sensor typified by a semiconductor Hall element is one of the important sensors indispensable in fields such as home electric appliances and industrial machines, such as a control element in a brushless motor, and is applied with higher sensitivity. The development of a magnetic sensor having a wide range is desired. Since the sensitivity of a semiconductor magnetic sensor depends on the mobility of electrons in the semiconductor, attempts have recently been made to use a cold-cathode solid-state vacuum device based on the principle of electric field emission as a magnetic sensor as a measure to improve sensitivity. Have been done. Further, it is said that this device can be used even in a high temperature or radioactive environment, and its application range can be expected to be expanded (Japanese Patent Laid-Open No. 6-308207). FIG. 14 shows a typical example of such an apparatus. A vertical field emission type emitter electrode 1 provided on an insulating or semi-insulating substrate 5 for emitting electrons, and for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current. It comprises a gate electrode 2, a deflection electrode 4 for controlling the trajectory of electrons emitted from the emitter electrode 1, and an anode electrode 3 for collecting electrons emitted from the emitter electrode 1. Note that the device is manufactured using a semiconductor process.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の磁気センサには、以下に示すような問題があっ
た。 (1)従来の磁気センサでは、電子ビームが均一な線幅
を持つことで磁界に対して線形な出力特性を得るのであ
るが、エミッタ電極を線状に配列することにより線状の
電子ビームを生成しているので電子ビームの線幅が変動
し、外部磁界に対してセンサの出力が非線形な特性を示
し、本素子の精度を低下させ、適用範囲を狭くしてい
た。 (2)従来の磁気センサでは、線状電子ビームの腕の長
さが均一であれば、磁界に対して線形な出力特性を得る
のであるが、腕の長さ方向には制御を行う構造を設けて
いない。従って、電界放射電流の変動などにより電子ビ
ームの腕の長さが変動し、外部磁界に対するセンサ出力
の特性が非線形性を示し、本素子の精度を低下させ、適
用範囲を狭くしていた。 (3)従来の磁気センサでは、分割された偏向電極とゲ
ート電極間が絶縁されていることで機能を満足する。と
ころが、実際に使用すると各偏向電極とゲート電極間の
絶縁が低下する。これは、電子ビームが雰囲気ガスをイ
オン化することによってエミッタ電極に静電引力で引き
奇せられ、エミッタ電極の上部に位置する絶縁層の表面
を改質するためと考えられる。各偏向電極とゲート電極
間の絶縁が低下すると、ゲート電極の電位が低下し電子
の放出量が低減するため、センサが計測不能になり信頼
性を損ね、適用範囲を狭くしていた。 (4)従来の磁気センサでは、電子ビームが均一な線幅
を持つことで磁界に対して線形な出力特性を得るのであ
るが、偏向電極により線状の電子ビームを生成している
ので、電場の不均一などにより電子ビームの線幅が変動
し、非線形な特性を示し、本素子の精度を低下させ、適
用範囲を狭くしていた。そこで、本発明の目的は、高精
度で応用範囲の広い磁気センサを提供することにある。
However, such a conventional magnetic sensor has the following problems. (1) In a conventional magnetic sensor, a linear output characteristic with respect to a magnetic field is obtained by making an electron beam have a uniform line width. However, a linear electron beam is formed by arranging an emitter electrode in a line. Since the electron beam is generated, the line width of the electron beam fluctuates, and the output of the sensor exhibits a non-linear characteristic with respect to an external magnetic field, thereby lowering the accuracy of the present device and narrowing the applicable range. (2) In the conventional magnetic sensor, if the arm length of the linear electron beam is uniform, a linear output characteristic with respect to the magnetic field is obtained. Not provided. Therefore, the length of the arm of the electron beam fluctuates due to fluctuations in the electric field emission current, etc., and the characteristics of the sensor output with respect to an external magnetic field exhibit non-linearity. (3) In the conventional magnetic sensor, the function is satisfied because the divided deflection electrode and the gate electrode are insulated from each other. However, when actually used, insulation between each deflection electrode and the gate electrode is reduced. This is considered to be because the electron beam ionizes the atmospheric gas and is attracted to the emitter electrode by electrostatic attraction, thereby modifying the surface of the insulating layer located above the emitter electrode. When the insulation between each deflection electrode and the gate electrode is reduced, the potential of the gate electrode is reduced and the amount of emitted electrons is reduced, so that the sensor cannot be measured, reliability is impaired, and the applicable range is narrowed. (4) In a conventional magnetic sensor, an electron beam has a uniform line width, so that a linear output characteristic with respect to a magnetic field is obtained. However, since a linear electron beam is generated by a deflection electrode, an electric field The line width of the electron beam fluctuates due to the non-uniformity of the electron beam, and the electron beam exhibits a non-linear characteristic, lowering the accuracy of the device and narrowing the applicable range. Therefore, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor with high accuracy and a wide range of application.

【0004】[0004]

【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
本発明は、内部を真空にしたパッケージ内に、線状の電
子ビームを放出するように配置した電界放射型エミッタ
電極と、前記エミッタ電極から放出される電子数を制御
するゲート電極と、基板上に絶縁層を介して少なくとも
2つに分割して設けた前記電子ビームの電子を捕集する
アノード電極と、前記電子ビームを偏向させる偏向電極
とを備え、測定対象の外部磁場により前記アノード電極
に入射する電子数が変化することに基づいて前記外部磁
場の強度を検出する磁気センサにおいて、前記エミッタ
電極と前記アノード電極との間に、前記線状電子ビーム
形状を制限するマスクを設けている。また、前記偏向電
極と前記ゲート電極との間の絶縁層を除去している。
In order to achieve the above object, the present invention provides a field emission type emitter electrode arranged to emit a linear electron beam in a package whose inside is evacuated; A gate electrode for controlling the number of electrons emitted from the substrate, an anode electrode for collecting electrons of the electron beam provided at least in two parts on a substrate via an insulating layer, and a deflection for deflecting the electron beam An electrode, and a magnetic sensor that detects the intensity of the external magnetic field based on a change in the number of electrons incident on the anode electrode due to the external magnetic field of the measurement target, between the emitter electrode and the anode electrode, A mask for limiting the shape of the linear electron beam is provided. Further, an insulating layer between the deflection electrode and the gate electrode is removed.

【0005】[0005]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を実施
例に基づいて具体的に説明する。 第1実施例 図1は本発明の第1実施例の磁気センサの全体構成を示
す斜視図、図2はエミッタ電極付近の拡大断面図、図3
はエミッタ電極付近の上部からみた平面図である。本実
施例の磁気センサは、パッケージ8の内部に電子を放出
するために設けられた電界放射型のエミッタ電極1と、
エミッタ電極1から放射される電子数、即ち、エミッタ
電流を制御するためのゲート電極2と、エミッタ電極1
から放射された電子を捕集するためのアノード電極3
と、エミッタ電極1から放射された電子の軌道を制御す
るための偏向電極4を設けて構成されている。さらに、
各偏向電極の上部に絶縁物からなる起動修正用のマスク
9を積層している。偏向電極4は、エミッタ電極1を中
心として、均等に90°ずつ4分割して配置している。
なお、これらの偏向電極4には同電位が加わるようにし
てある。また、アノード電極3はセンサ上部から見て、
偏向電極4と同様な位置でアノード電極3を4分割して
いる。各々のアノード電極3に到達する電流を計測する
ことにより、アノード電極3への十字状に偏向した電子
ビームの到達位置がわかる。これらの構造の外周360
度に等電位の遮蔽電極7を設けている。以上述べた全て
の電極は、十字状電子ビームの中心から放射状、且つ対
称に配設してあり電子の軌道に異方性を持たせないよう
にしてある。ここで、図14に示すような従来の構造で
は、電子ビームの腕の長さが、例えば、図4(b)、図
4(c)のように時間と共に不均一な腕の長さを有する
十字状の電子ビームとなるので、図5の破線に示すよう
に外部磁界に対する出力が非線形となる。しかしなが
ら、本実施例の図1、図2に示すように電子ビーム端部
を制限するマスクが備わっていれば、図4(a)のよう
にマスクによって端部が制限されるので、常に均一な電
子ビームの腕の長さを有する電子ビームが得られること
から、図5の実線に示すように外部磁界に対して線形な
出力が得られるようになる。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The embodiments of the present invention will be specifically described below based on examples. First Embodiment FIG. 1 is a perspective view showing the entire configuration of a magnetic sensor according to a first embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged sectional view showing the vicinity of an emitter electrode, and FIG.
FIG. 4 is a plan view of the vicinity of the emitter electrode as viewed from above. The magnetic sensor according to the present embodiment includes a field emission type emitter electrode 1 provided for emitting electrons into a package 8;
A gate electrode 2 for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current;
Electrode 3 for collecting electrons emitted from
And a deflection electrode 4 for controlling the trajectory of electrons emitted from the emitter electrode 1. further,
A start-up correction mask 9 made of an insulator is laminated on each deflection electrode. The deflection electrode 4 is equally divided into four sections at 90 ° around the emitter electrode 1.
The same potential is applied to these deflection electrodes 4. The anode electrode 3 is viewed from above the sensor,
The anode electrode 3 is divided into four at the same position as the deflection electrode 4. By measuring the current reaching each anode electrode 3, the arrival position of the cross-deflected electron beam reaching the anode electrode 3 can be determined. Perimeter 360 of these structures
An equipotential shielding electrode 7 is provided each time. All the electrodes described above are arranged radially and symmetrically from the center of the cross-shaped electron beam so that the electron orbit does not have anisotropy. Here, in the conventional structure as shown in FIG. 14, the arm length of the electron beam has a non-uniform arm length with time as shown in FIGS. 4B and 4C, for example. Since the beam becomes a cross-shaped electron beam, the output with respect to the external magnetic field becomes non-linear as shown by the broken line in FIG. However, if a mask for limiting the edge of the electron beam is provided as shown in FIGS. 1 and 2 of this embodiment, the edge is limited by the mask as shown in FIG. Since an electron beam having the arm length of the electron beam is obtained, a linear output with respect to an external magnetic field can be obtained as shown by a solid line in FIG.

【0006】第2実施例 図6は、本発明の第2実施例の磁気センサの全体構成を
示す斜視図である。本実施例の磁気センサは、外観上は
図1及び図2と同様である。電子を放出するために設け
られたエミッタ電極1と、エミッタ電極1から放出され
る電子数、即ち、エミッタ電流を制限するためのゲート
電極2と、エミッタ電極1から放出された電子を捕集す
るアノード電極3と、第1実施例において設けていた偏
向電極4の位置に偏向電極4にかわって絶縁物6が積層
してあり、その上部に排泄している電子ビームを制限す
る軌道修正用のマスク9を保持固定している。これらの
構成要素は、パッケージ8内に配設し、第1実施例と同
様に、これらの構造の外周360度に等電位の遮蔽電極
7を設けている。本実施例も、マスクを設けることで、
常に均一なビームの長さを有する電子ビームが得られる
ことから、図5の実線と同様な外部磁界に対するセンサ
出力の直線性の改善が見られるようになる。
Second Embodiment FIG. 6 is a perspective view showing the overall configuration of a magnetic sensor according to a second embodiment of the present invention. The appearance of the magnetic sensor of this embodiment is the same as that of FIGS. An emitter electrode 1 provided for emitting electrons, a gate electrode 2 for limiting the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current, and an electron emitted from the emitter electrode 1 are collected. An insulator 6 is laminated in place of the deflecting electrode 4 at the position of the anode electrode 3 and the deflecting electrode 4 provided in the first embodiment. The mask 9 is held and fixed. These components are arranged in a package 8 and, similarly to the first embodiment, an equipotential shielding electrode 7 is provided at 360 degrees on the outer periphery of these structures. Also in this embodiment, by providing a mask,
Since an electron beam having a uniform beam length is always obtained, an improvement in the linearity of the sensor output with respect to an external magnetic field similar to the solid line in FIG. 5 can be seen.

【0007】第3実施例 図7は、本発明の第3実施例の磁気センサの全体構成を
示す斜視図、図8はエミッタ電極付近の拡大断面図であ
る。本実施例の磁気センサは、電子を放出するために設
けられた電界放射型のエミッタ電極1と、エミッタ電極
1から放射される電子数、即ち、エミッタ電流を制御す
るためのゲート電極2と、エミッタ電極1から放射され
た電子を捕集するためのアノード電極3と、エミッタ電
極1から放射された電子の軌道を制御するためゲート電
極と同一平面上に偏向電極4に配設し構成されている。
さらに、各偏向電極の上部に絶縁物からなる軌道修正用
のマスク9を積層している。これらの構成要素は、パッ
ケージ8の内部に図7に示すように各々配設している。
偏向電極41,42は、エミッタ電極1を中心として、
均等に90度ずつ4分割して配置している。なお、これ
らの偏向電極41,42には同電位が加わるようにして
ある。また、アノード電極3はセンサ上部から見て、偏
向電極4と同様な位置でアノード電極3を4分割してい
る。各々のアノード電極3に到達する電流を計測するこ
とにより、アノード電極3への十字状に偏向した電子ビ
ームの到達位置がわかる。これらの構造の外周360度
に等電位の遮蔽電極7を設けている。ここで、図14に
示すような従来の構造では、電子ビームの線幅が一定に
ならないため、電子ビームがアノード電極3に到達する
ときの様子は図9(a)のように不均一な線幅を有する
十字状の電子ビームとなり、図10の破線に示すように
外部磁界に対する出力が非線形になる。しかしながら、
本実施例の図7及び図8に示すように軌道修正用のマス
ク91,92が備わっていれば、図9(b)のように均
一な線幅を有する十字状の電子ビームが得られるように
なることから、図10の実線に示すように外部磁界に対
して、線形な出力が得られるようになる。なお、マスク
として導体を用いる場合は絶縁層9を覆うように上部に
設ければよい。
Third Embodiment FIG. 7 is a perspective view showing the entire configuration of a magnetic sensor according to a third embodiment of the present invention, and FIG. 8 is an enlarged sectional view showing the vicinity of an emitter electrode. The magnetic sensor according to the present embodiment includes a field emission type emitter electrode 1 provided for emitting electrons, a gate electrode 2 for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current, An anode electrode 3 for collecting electrons emitted from the emitter electrode 1 and a deflection electrode 4 arranged on the same plane as the gate electrode for controlling the trajectory of the electrons emitted from the emitter electrode 1. I have.
Further, a mask 9 for correcting the trajectory made of an insulating material is laminated on each deflection electrode. These components are arranged inside the package 8 as shown in FIG.
The deflection electrodes 41 and 42 are arranged around the emitter electrode 1.
It is equally divided into 90 degrees and divided into four parts. The same potential is applied to these deflection electrodes 41 and 42. The anode electrode 3 is divided into four at the same position as the deflection electrode 4 when viewed from above the sensor. By measuring the current reaching each anode electrode 3, the arrival position of the cross-deflected electron beam reaching the anode electrode 3 can be determined. An equipotential shielding electrode 7 is provided at 360 degrees on the outer periphery of these structures. Here, in the conventional structure as shown in FIG. 14, since the line width of the electron beam is not constant, the state when the electron beam reaches the anode electrode 3 is a non-uniform line as shown in FIG. It becomes a cross-shaped electron beam having a width, and the output with respect to the external magnetic field becomes non-linear as shown by the broken line in FIG. However,
If the masks 91 and 92 for correcting the trajectory are provided as shown in FIGS. 7 and 8 of this embodiment, a cross-shaped electron beam having a uniform line width can be obtained as shown in FIG. 9B. Therefore, a linear output can be obtained with respect to an external magnetic field as shown by the solid line in FIG. Note that when a conductor is used as a mask, the conductor may be provided over the insulating layer 9.

【0008】第4実施例 図11は、本発明の第4実施例の磁気センサの全体構成
を示す斜視図である。本実施例の磁気センサは、電子を
放出するために設けられた5つのエミッタ電極1を十字
状に配置し、エミッタ電極1から放出される電子数、即
ち、エミッタ電流を制御するためのゲート電極2と、エ
ミッタ電極1から放射された電子を捕集するためのアノ
ード電極3と、エミッタ電極1から放射された電子の軌
道を制御するためゲート電極2と同一平面上に偏向電極
4に配設し構成されている。さらに、各偏向電極4の上
部に絶縁物からなる軌道修正用マスク9を積層してい
る。これらの構成要素は、パッケージ8の内部に図11
に示すように各々配設している。偏向電極4は、エミッ
タ電極1を中心として、均等に90度ずつ4分割して配
置している。なお、これらの偏向電極4には同電位が加
わるようにしてある。また、アノード電極3はセンサ上
部から見て、偏向電極4と同様な位置でアノード電極3
を4分割している。各々のアノード電極3に到達する電
流を計測することにより、アノード電極3への十字状に
偏向した電子ビームの到達位置がわかる。これらの構造
の外周360度に等電位の遮蔽電極7を設けている。本
実施例も第3実施例と同様に軌道修正用のマスク9を設
けることで、図9(b)のように均一な線幅を有する十
字状の電子ビームが得られるようになることから、図1
0の実線に示すように外部磁界に対して、線形な出力が
得られるようになる。また、図12に示すようにエミッ
タ素子1の周囲にそれぞれにマスク9を備え付けても同
様の効果が得られる。
Fourth Embodiment FIG. 11 is a perspective view showing the overall configuration of a magnetic sensor according to a fourth embodiment of the present invention. In the magnetic sensor of the present embodiment, five emitter electrodes 1 provided for emitting electrons are arranged in a cross shape, and a gate electrode for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current is controlled. 2, an anode electrode 3 for collecting electrons emitted from the emitter electrode 1, and a deflection electrode 4 on the same plane as the gate electrode 2 for controlling the trajectory of the electrons emitted from the emitter electrode 1. It is configured. Further, a trajectory correcting mask 9 made of an insulating material is laminated on each deflection electrode 4. These components are arranged inside the package 8 as shown in FIG.
Are arranged as shown in FIG. The deflection electrode 4 is equally divided into 90 degrees and divided into four parts around the emitter electrode 1. The same potential is applied to these deflection electrodes 4. The anode electrode 3 is located at the same position as the deflection electrode 4 when viewed from above the sensor.
Is divided into four. By measuring the current reaching each anode electrode 3, the arrival position of the cross-deflected electron beam reaching the anode electrode 3 can be determined. An equipotential shielding electrode 7 is provided at 360 degrees on the outer periphery of these structures. Also in this embodiment, by providing the trajectory correcting mask 9 as in the third embodiment, a cross-shaped electron beam having a uniform line width as shown in FIG. 9B can be obtained. FIG.
As shown by a solid line of 0, a linear output can be obtained for an external magnetic field. Similar effects can be obtained by providing a mask 9 around each of the emitter elements 1 as shown in FIG.

【0009】第5実施例 図13は、本発明の第5実施例の磁気センサの構成を示
すものであり、図14の線A−A’において基板に垂直
におろした面で切断した部分を拡大した断面図である。
外観は従来例である図14とほぼ同様である。本実施例
の磁気センサは、電子を放出するために設けられた電界
放射型のエミッタ電極1と、エミッタ電極1から放射さ
れる電子数、即ち、エミッタ電流を制御するためのゲー
ト電極2と、エミッタ電極1から放射された電子を捕集
するためのアノード電極3と、エミッタ電極1から放射
された電子の軌道を制御するためゲート電極2と同一平
面上に偏向電極4に配設し構成されている。これらの構
成要素は、パッケージ8の内部に図14に示すように各
々配設している。偏向電極4は、エミッタ電極1を中心
として、均等に90度ずつ4分割して配置している。な
お、これらの偏向電極4には同電位が加わるようにして
ある。また、アノード電極3はセンサ上部から見て、偏
向電極4と同様な位置でアノード電極3を4分割してい
る。各々のアノード電極3に到達する電流を計測するこ
とにより、アノード電極3への十字状に偏向した電子ビ
ームの到達位置がわかる。これらの構造の外周360度
に等電位の遮蔽電極7を設けている。ここで、図15に
示すような従来の構造では、絶縁層6の暴露部分の絶縁
劣化によって分割した偏向電極電極、41、42がゲー
ト電極2と電気的に共通になり、ゲート電極2の電位が
低下し、電子の放出量が低減する。そこで、緩衝フッ酸
などで暴露部分をエッチングし、図13のように形成す
ることで、絶縁層の劣化を逃れ、ゲート電極2の電位変
動を防止できるようになる。また、オーバーぎみにエッ
チングする方が、より絶縁層の劣化を防止できるので好
ましい。
Fifth Embodiment FIG. 13 shows the structure of a magnetic sensor according to a fifth embodiment of the present invention. FIG. 13 is a sectional view taken along a line AA 'of FIG. It is the expanded sectional view.
The appearance is almost the same as that of the conventional example shown in FIG. The magnetic sensor according to the present embodiment includes a field emission type emitter electrode 1 provided for emitting electrons, a gate electrode 2 for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode 1, that is, an emitter current, The anode electrode 3 for collecting electrons emitted from the emitter electrode 1 and the deflection electrode 4 are arranged on the same plane as the gate electrode 2 for controlling the trajectory of the electrons emitted from the emitter electrode 1. ing. These components are arranged inside the package 8 as shown in FIG. The deflection electrode 4 is equally divided into 90 degrees and divided into four parts around the emitter electrode 1. The same potential is applied to these deflection electrodes 4. The anode electrode 3 is divided into four at the same position as the deflection electrode 4 when viewed from above the sensor. By measuring the current reaching each anode electrode 3, the arrival position of the cross-deflected electron beam reaching the anode electrode 3 can be determined. An equipotential shielding electrode 7 is provided at 360 degrees on the outer periphery of these structures. Here, in the conventional structure as shown in FIG. 15, the deflection electrode electrodes 41 and 42 divided by the insulation deterioration of the exposed portion of the insulating layer 6 become electrically common with the gate electrode 2, and the potential of the gate electrode 2 becomes higher. And the amount of emitted electrons decreases. Therefore, by exposing the exposed portion with buffered hydrofluoric acid or the like and forming it as shown in FIG. 13, the deterioration of the insulating layer can be avoided and the potential fluctuation of the gate electrode 2 can be prevented. Further, overetching is preferable because deterioration of the insulating layer can be further prevented.

【0010】[0010]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
下記の効果を奏する。 (1)縦型電界放射型のエミッタ電極から放出する線形
状の電子ビームを、電子ビームの端部及び線幅を修正す
る軌道修正マスクを設けることにより、腕の長さ及び線
幅が均一な電子ビームが得られるようになる。さらに、
外部磁界変動によって、分割されたアノードに流入する
電流の変動が線形になるので、磁気センサの精度が向上
し、高精度で実用性が高く応用範囲の広い磁気センサを
提供できる。 (2)分割された前記偏向電極とゲート電極間の絶縁層
を除去しており、偏向電極とゲート電極間の絶縁が劣化
することを防止できるようになるので、ゲート電極の電
位変動を防止し、磁気センサの信頼性が向上し、応用範
囲の広い磁気センサを提供できる。
As described above, according to the present invention,
The following effects are obtained. (1) A linear electron beam emitted from a vertical field emission type emitter electrode is provided with a trajectory correction mask for correcting the end and the line width of the electron beam so that the arm length and the line width are uniform. An electron beam can be obtained. further,
Since the fluctuation of the current flowing into the divided anode becomes linear due to the fluctuation of the external magnetic field, the accuracy of the magnetic sensor is improved, and a magnetic sensor with high accuracy, high practicability and a wide application range can be provided. (2) Since the divided insulating layer between the deflection electrode and the gate electrode is removed and the insulation between the deflection electrode and the gate electrode can be prevented from deteriorating, the potential fluctuation of the gate electrode can be prevented. Thus, the reliability of the magnetic sensor is improved, and a magnetic sensor having a wide range of application can be provided.

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

【図1】 本発明の第1実施例の磁気センサの全体構成
を示す斜視図である。
FIG. 1 is a perspective view showing the overall configuration of a magnetic sensor according to a first embodiment of the present invention.

【図2】 第1実施例のエミッタ電極付近の拡大断面図
である。
FIG. 2 is an enlarged sectional view near an emitter electrode of the first embodiment.

【図3】 第1実施例のエミッタ電極付近の上部からみ
た平面図である。
FIG. 3 is a plan view of the vicinity of an emitter electrode of the first embodiment as viewed from above.

【図4】 第1実施例を説明するアノード到達時の電子
ビームを上方からみた模式図である。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating an electron beam when it reaches an anode, viewed from above, for explaining a first embodiment;

【図5】 第1実施例を説明する外部磁界とセンサ出力
の特性図である。
FIG. 5 is a characteristic diagram of an external magnetic field and a sensor output for explaining the first embodiment.

【図6】 本発明の第2実施例の磁気センサの全体構成
を示す斜視図である。
FIG. 6 is a perspective view showing an overall configuration of a magnetic sensor according to a second embodiment of the present invention.

【図7】 本発明の第3実施例の磁気センサの全体構成
を示す斜視図である。
FIG. 7 is a perspective view showing an overall configuration of a magnetic sensor according to a third embodiment of the present invention.

【図8】 第3実施例のエミッタ電極付近の拡大断面図
である。
FIG. 8 is an enlarged sectional view near an emitter electrode of a third embodiment.

【図9】 本発明の第2及び第3実施例を説明する十字
状電子ビームの上方から見た模式図である。
FIG. 9 is a schematic view of a cross-shaped electron beam for explaining the second and third embodiments of the present invention, as viewed from above.

【図10】 本発明の第2及び第3実施例を説明する外
部磁界とセンサ出力の特性図である。
FIG. 10 is a characteristic diagram of an external magnetic field and a sensor output for explaining the second and third embodiments of the present invention.

【図11】 本発明の第4実施例の磁気センサの全体構
成を示す斜視図である。
FIG. 11 is a perspective view showing an overall configuration of a magnetic sensor according to a fourth embodiment of the present invention.

【図12】 本発明の第4実施例の他の例の全体構成を
示す斜視図である。
FIG. 12 is a perspective view showing the overall configuration of another example of the fourth embodiment of the present invention.

【図13】 本発明の第5実施例の磁気センサの構成を
示す拡大断面図である。
FIG. 13 is an enlarged sectional view showing the configuration of a magnetic sensor according to a fifth embodiment of the present invention.

【図14】 従来の磁気センサの全体構成を示す斜視図
である。
FIG. 14 is a perspective view showing the entire configuration of a conventional magnetic sensor.

【図15】 従来の磁気センサの全体構成を示す斜視図
である。
FIG. 15 is a perspective view showing the overall configuration of a conventional magnetic sensor.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 エミッタ電極 2,21,22 ゲート電極 3,31,32 アノード電極 4,41,42 偏向電極 5 基板 6,61,62,63,64 絶縁層 7 遮蔽電極 8 パッケージ 9,91,92,93,94 軌道修正マスク DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Emitter electrode 2,21,22 Gate electrode 3,31,32 Anode electrode 4,41,42 Deflection electrode 5 Substrate 6,61,62,63,64 Insulating layer 7 Shielding electrode 8 Package 9,91,92,93, 94 Orbit Correction Mask

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 上村 浩司 福岡県北九州市八幡西区黒崎城石2番1号 株式会社安川電機内 ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Koji Uemura, Inventor 2-1, Kurosaki Shiroishi, Yawatanishi-ku, Kitakyushu-shi, Fukuoka Prefecture

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 内部を真空にしたパッケージ内に、線状
の電子ビームを放出するように配置した電界放射型エミ
ッタ電極と、前記エミッタ電極から放出される電子数を
制御するゲート電極と、基板上に絶縁層を介して少なく
とも2つに分割して設けた前記電子ビームの電子を捕集
するアノード電極と、前記電子ビームを偏向させる偏向
電極とを備え、測定対象の外部磁場により前記アノード
電極に入射する電子数が変化することに基づいて前記外
部磁場の強度を検出する磁気センサにおいて、 前記エミッタ電極と前記アノード電極との間に、前記線
状電子ビーム形状を制限するマスクを設けたことを特徴
とする磁気センサ。
1. A field emission type emitter electrode arranged to emit a linear electron beam in a package having a vacuum inside, a gate electrode for controlling the number of electrons emitted from the emitter electrode, and a substrate. An anode electrode for collecting electrons of the electron beam, which is provided at least divided into two parts via an insulating layer, and a deflection electrode for deflecting the electron beam, wherein the anode electrode is provided by an external magnetic field to be measured. A magnetic sensor for detecting the intensity of the external magnetic field based on a change in the number of electrons incident on the magnetic field, wherein a mask for limiting the shape of the linear electron beam is provided between the emitter electrode and the anode electrode. A magnetic sensor comprising:
【請求項2】 前記偏向電極と前記ゲート電極との間の
絶縁層を除去した請求項1記載の磁気センサ。
2. The magnetic sensor according to claim 1, wherein an insulating layer between the deflection electrode and the gate electrode is removed.
JP2131998A 1998-02-02 1998-02-02 Magnetic sensor Expired - Fee Related JP3901324B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2131998A JP3901324B2 (en) 1998-02-02 1998-02-02 Magnetic sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2131998A JP3901324B2 (en) 1998-02-02 1998-02-02 Magnetic sensor

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH11218568A true JPH11218568A (en) 1999-08-10
JP3901324B2 JP3901324B2 (en) 2007-04-04

Family

ID=12051845

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2131998A Expired - Fee Related JP3901324B2 (en) 1998-02-02 1998-02-02 Magnetic sensor

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3901324B2 (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007265639A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Osaka Univ Electron wave interference electron source, its manufacturing method, and element using it
US9182454B1 (en) * 2011-05-10 2015-11-10 Leidos, Inc. Steered-electron electric-field (SEEF) sensor program

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007265639A (en) * 2006-03-27 2007-10-11 Osaka Univ Electron wave interference electron source, its manufacturing method, and element using it
US9182454B1 (en) * 2011-05-10 2015-11-10 Leidos, Inc. Steered-electron electric-field (SEEF) sensor program

Also Published As

Publication number Publication date
JP3901324B2 (en) 2007-04-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3235172B2 (en) Field electron emission device
EP0651417B1 (en) A field emission cathode apparatus
US5079476A (en) Encapsulated field emission device
JPH11503557A (en) Quadrupole mass spectrometer
JPH11218568A (en) Magnetic sensor
US4138622A (en) High temperature electronic gain device
JPH0831347A (en) Microchip radiation cathode electron source
JP3227985B2 (en) Magnetic sensor
JP3837452B2 (en) Magnetic sensor
KR100193971B1 (en) Current Modulation Circuit of Electron Beam with Cold Emission Cathode and Display Device Using Same
JPH10223174A (en) Quadrupole mass spectrometer
JP3407289B2 (en) Electron emission device and driving method thereof
JP3125546B2 (en) Acceleration sensor
JP2001197515A (en) Cathode ray tube and convergence drift correction device for cathode ray tube
JP3702301B2 (en) Magnetic sensor
JP4238336B2 (en) Magnetic sensor
JPH11304825A (en) Semiconductor distortion sensor and its manufacture, and scanning probe microscope
JP3240360B2 (en) Acceleration detector
KR0136210B1 (en) Magnetic sensor and the fabricating method thereof
EP4001970A1 (en) Radiation detector
JPH10267780A (en) Vacuum measuring element and its manufacture
KR100222436B1 (en) Field emission amplifying device with self inner vacuum and manufacturing method thereof
KR100254674B1 (en) Resistive layer for field emission display
KR0157009B1 (en) The sensor using field emission device
JPH03245449A (en) Discharge stabilizing penning discharge electrode

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20050118

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20060623

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20060627

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060711

RD02 Notification of acceptance of power of attorney

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422

Effective date: 20060711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A821

Effective date: 20060711

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20060824

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20061208

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20061226

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20110112

Year of fee payment: 4

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120112

Year of fee payment: 5

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130112

Year of fee payment: 6

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees