JPS6034086A - 磁気センサ - 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】 く技術分野〉 本発明は強磁性体磁気抵抗効果を用いた磁気センサに関
するものである。

〈従来技術〉 強磁性体磁気抵抗型センサ（以下ＭＲセンサという）は
、周知の如く、ＭＲセンサ内部の自発磁化Ｍが外部磁界
Ｈｅｘ　の作用により回転し、この時センサ抵抗値が変
化する現象を利用している。

第１図において、１は強磁性体エレメントであり、２お
よび３はエレメント両端より引き出した電極端子である
。この端子間の抵抗値Ｒは、外部磁界Ｈｅｘ　により生
成される自発磁化Ｍ　Ｉｓとセンシング電流■とのなす
角度θにより決まり、Ｒ＝Ｒ−ΔＲ１１ｓ１ｎ２θ で表わされる。ここでＲ６は初期抵抗値であり、ΔＲは
エレメント形成材料により決まりエレメント飽和磁界が
作用したときの最大抵抗変化量である。ＨＡ　、ＥＡは
それぞれ磁化の困難軸および容易軸を示している。

上述の如く、磁気抵抗変化はＭＲセンサ内部の自発磁化
Ｍｓ’と電流■とのなす角度θにより決まるが、実用素
子としては、エレメント内の自発磁化は軸ずれ及び分散
等を含むのが一般である。

８１１＋２図には、アステロイド曲線（ａｓｔｒｏｉｄ
ｃｕｒｒｅ　）を示しており、単磁区理論によれば、本
曲線の外部領域（斜線外）工での磁界中では、一つの安
定化磁化方向を有するのみであるか、内部領域（斜線内
）■では、二つの安定化磁化方向を有していることか知
られている。例えは、第２図中、容易軸ＥＡから観察し
てαたけ角度のすれた方向に一様な磁界が作用する場合
、この磁界強度■とし、除々にこの磁界を弱（して■を
通過し、アステロイド曲線との交点■に至る。そして、
この交点■をよきって内部領域■に入ると、初期化磁化
方向の経歴にからんで決まる二つの磁化安定化状態が生
じる。この結果、ＭＲセンサに作用する磁界の方向また
は強弱等の変動が発生した場合、センサ出力にヒスリシ
スまたは不連続性が認められる。

〈発明の目的〉 本発明は上記のような特性を改善したＭＲセンサを提供
することを目的とする。

〈実施例〉 第３図は本発明の一実施例を示すセンサチップの斜視図
、第４図はエレメント容易軸方向の断面図である。

１１は硬質フェライト基板、１２はＭＲエレメントであ
り、長手方向は容易軸ＥＡに揃えている。

Ｉ３はワイヤボンデング又は半田パッド部である。

フェライト基板１１は、第４図に明らかなように、ＭＲ
エレメント容易軸方向にこのフェライトを着磁したもの
である。１４は５ＩＯ２，Ａｌ２Ｏ３等の非磁性絶縁体
層である。

以上のような構造で、本例においてＭＲエレメント１２
の容易軸ＥＡ力方向、常にバイアス磁界が作用している
゛こととなる。従って、これに信号磁界が作用した場合
、全体の磁界は上記のバイアス磁界との合成ペルトルと
して考えられる。第２図で、無信号磁界時にはバイアス
磁界のみが作用し、容易軸ＥＡ上にＢＨの磁界が働くも
のとする。

これに困難軸ＨＡにＳ　Ｈなる信号磁界が作用した時に
は、合成されて磁界はＳＨ’の方向に作用する。この場
合、困難軸ＨＡ方向の信号磁界ＳＨに大小の変化かあっ
ても、合成ベクトルＳＨ’はバイアス磁界ＢＨを通る直
線上にあって、バイアス磁界ＢＨと合成ベクトルＳＨ’
の角度α′の変動に基づく動作となる。ここで、バイア
ス磁界ＢＨをセンサエレメントの飽和磁界に等しいか、
それよりも大きな磁界を選らぶことか重要である。すな
イつち、これによって合成ベクトルＳＨ’を、常にアス
テロイド曲線の外部領域■にすることかてきる。

第５図は他の実施例を示すエレメント容易軸方向の断面
図で、ガラス、Ｓｉ等の非磁性基板１５上に、蒸着手法
およびフォトエツチング手法を用いて、ＭＲエレメント
１２および保護絶縁層Ｉ４を形成し、さらに磁性塗料１
６等を塗布して着磁したものである。・本例においても
第３図、第４図の例と同じ効果を得ることができる。

なお、ハード膜のバイアス方向はその磁界強度をアステ
ロイド曲線の外部領域、つまり第２図の■の領域に至ら
せるに十分な磁界を与えさえすれは、またバイアス方向
と逆の方向の外部磁界さえ回避できさえすれば、はぼ自
由な方向に設定可能である。

〈発明の効果〉 以上のように、本発明はバイアス磁界をかけるにより、
１ｍ単な構造てセンサ出力にヒステリシスまたは不連続
性のない有益な磁気センサか提供できる。

【図面の簡単な説明】

一′１・、 第１図は磁気センサの基本構造を示す斜視図、第２図は
アステロイド曲線図、第３図は本発明の一実施例を示す
斜視図、第４図は同容易軸方向の断面図、第５図は他の
一実施例を示す容易軸方向の断面図である。 １１・・・フェライト基板、１２・・ＭＲエレメント、
１６・・・磁気塗料。 代理人　弁理士　福　士　愛　彦（他２名）第１図 ＨＡ 第２図 Ａ 第４図 ６ 第５図 手続補正書 （４！Ｊ−許庁　殿） １、事件の表示 特＠Ｂ”　５８−１４４１９７ ２　発明の名称 磁気センサ ３　補正をする者 事件との関係　特許出願人 ４、代　理　人 住　所　■５４５太阪市阿倍野区長池町２２番２２号自
　発 １、補正の内容 １＋）　明細書の第２頁第１４行目の「ｃｕｒｒｅＪ　
を［ＣｕｒＶｅＪ　と補正する。 （２）明細書の第３頁第７行目の「ヒスリシス」を「ヒ
ステリシス」と補正する。 （３）明細書の第５頁第１７行目の１により」を「こと
により」と補正する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １　強磁性体による磁気抵抗型センサにおいて、信号磁
   界との合成ベクトルがアステロイド曲線の外部領域にく
   るよう、特定方向に磁気バイアスをかけたことを特徴と
   する磁気センサ。