JPS5830027A - 近接スイツチ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はとくにパーマロイ素子を用いた近接スイッチ
に関する。

従来、鉄−ニッケル合金にエリ構成されるパーマロイ素
子はこれに磁界が与えられたとき、その磁界による異方
性磁気抵抗効果を持っていることが知られている。第１
図はこの異方性磁気抵抗効果の特性を示している。

近年、半導体技術の進歩に伴ってこのパーマロイをシリ
コンウェハー上に薄膜蒸着したものが発表されている。

ところが、パーマロイは温度変化に対して非常に敏感で
、その変化は磁界による変化エリはるかに大きいので、
これをブリッジに組んで使用するのが普通である。第２
図はパーマ日イ素子でブリッジ回路を形成した従来の回
路を示すものである。このブリッジ回路はパーマロイの
異方性磁気抵抗効果のため磁界Ｈ１が加わった時（二ハ
バーマロイ素子Ｒ１およびＲ３は磁界Ｈ１の影−を受け
てその抵抗値が減少するが、磁界Ｈ１と平行なパーマロ
イ素子ｆＬ２．Ｒ４は変化しないためブリッジ出力が得
られる。このブリッジ出力対磁束密度のグラフを第３図
に示す。し〃・シ、このグラフから明らかなようにこの
ブリッジ出力はヒステリシスを持っている。今、たとえ
ば、ターゲットが近接スイッチの十分遠方にある時、出
力は内部磁石にバイアスされ点Ａであったとする。

そしてターゲットが近づいてＱＢになったら出力回路が
働くよう≦二設定されているとする。このときここに外
部から内部磁界に対して９０°の傾きを持つ磁界が加わ
ると出力は点Ｃの方向へ移動し、この状態で外部磁界が
取り去られた後は点Ａ　１　／％。

行き、点Ａにはもどらない。これはブリッジ出力のドリ
フトを意味し、感応距離に大きな影響を与える。またこ
のような外部の磁界は実際の近接】イツチ使用場所では
モーター、ソレノイド等により谷筋に発任される。

この発明は、このような従来の欠点を解決するためのも
のである。

まず、このヒステリシスであるが、ブリッジ回路を構成
する各素子のパーマロイのヒステリシスが避けられない
ものとすると、これがブリッジ出力に出ないようにしな
ければならない。そこで第２図において、このブリッジ
に外部磁界がＨｌに参直に加わったとするとパーマロイ
素子Ｒ２お工びＦＬ４は磁界の影看を受けるが、他のパ
ーマロイ素子Ｒ１およびＲ３は受けない。ここにブリッ
ジ出力のヒステリシスの原因がある。ここで４つの素子
が全て外部磁界に対して同じ影響を受けるようにすると
、このヒステリシスがなくなるはずである。全てが同じ
工う≦二働くためには同じ方向にパーマロイ素子が配置
されなければならない。し〃・シすべてが同じ向きに配
置されるということは内部磁界の変化も受けないという
ことになり、したがってブリッジ出力も変化しないとい
うことになる。

そこでこの発明においては、第４図に示す↓うにウェハ
ー７Ｆに絶縁ＶＢを介して形成された被数個の薄膜パー
マロイ素子Ｒ１，！’Ｌ２．Ｒ３，Ｒ４をたがいに平行
に配設するとともに、これらの素子Ｃニよってブリッジ
回路を形成し、かつウェハー７には、ブリッジ回路中、
たがいに対向する１組の辺の２素子Ｒ２，Ｒ４に近接し
て薄膜磁石２を形成している。これによってたがいに対
向する１組の辺のパーマロイ素子Ｒ２，Ｒ４はバイアス
磁界を与えられる。

この動作を第５図を参照して説明する。今、たがいに対
向する１組の辺の２素子Ｒ，２，Ｒ４に薄膜磁石２によ
って２０ガウスのバイアスが与えられているものとする
と、この２素子は点りにあり、非バイアス状態にある。

−万能の１組の辺の２素子Ｒ１，Ｒ３は点Ｅにいる。こ
こでターゲットにエリ内部磁界に変化を与えると、点り
の２素子Ｈ，２，Ｒ４は点Ｄ１に、着た点Ｅの２案子Ｒ
１゜ｆＬ３は点Ｅ　１に動くので、これによってブリッ
ジ出力が得られる。

第６図および第８図はこの発明における近接スイッチの
具体的な構造を示すものでケース３にはキャップ４が嵌
合され、このキャップの端面こよって感応面が形成され
る。、令−ス３内には電子回路部品を取付けるプリント
回路基板５が収容され、この基板に上記ブリッジ回路を
設けた回路素子ｌが設けられろ、。

この発明は１述の二うにウェハーｆ−ｃ形成された複数
個の薄膜パーマロイ素子をたがいに平行に配設するとと
もに、これらの素子によってブリッジ回路を形成し、か
つ上記ウェハーには、上記ブリッジ回路中、たがいに対
向する１組の辺のパーマロイ素子に近接して薄膜磁石を
形成しているので、パーマロイ素子の磁気抵抗効果によ
るヒステリシスを除去することができる利点がある。

【図面の簡単な説明】

第１図はパーマロイの異方性磁気抵抗効果を示ス特性図
、第２図は従来の近接スイッチのブリッジを示す図で（
イ）は回路パターン、また（口）は回路図である。第３
図は第２図におけるブリッジ回路の出力と磁束密度との
関係を示すグラフ、第４図はこの発明の近接スイッチに
おけるブリッジを示す図で（イ）は半導体構成断面−、
（ロ）は回路パターンおＬｒメ（ハ）は回路図である。 第５図は第４図におけるブリッジ回路の動作を説明する
凶、第６図はこの発明を適用した近接スイッチの正断面
図、第７図は同側断面図である。 ■・・・ブリッジ回ｒＮ１ｘ子、２・・・磁石、３・・
・ケース、４・・・中ヤツプ、５・・・プリント回路基
板、６・・・ターゲット、７・・・ウェハー％８・・・
絶縁層、Ｒ１，Ｒ２、Ｒ，３，Ｒ４・・・パーマロイ素
子。 特許出願人　　山武八ネウエル株式会社１１６図 第　　７　　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. ウェハー上に形成された複数個の薄膜パーマロイ素子を
   たがいに平行に配設するとともに、これらの素子に↓つ
   てブリッジ回路を形成し、かつ上記ウェハーには、上記
   ブリッジ回路中、たがいに対向する１組の辺のパーマロ
   イ素子に近接して薄膜磁石を形成したことを特徴とする
   近接スイッチ