JPS61233382A - 磁気抵抗センサ−用保護膜 - Google Patents
磁気抵抗センサ−用保護膜Info
- Publication number
- JPS61233382A JPS61233382A JP60073564A JP7356485A JPS61233382A JP S61233382 A JPS61233382 A JP S61233382A JP 60073564 A JP60073564 A JP 60073564A JP 7356485 A JP7356485 A JP 7356485A JP S61233382 A JPS61233382 A JP S61233382A
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- JP
- Japan
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- protective film
- magneto
- protective
- film
- resistive element
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- 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.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
- G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
- G01R33/09—Magnetoresistive devices
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔技術分野〕
本発明は磁気抵抗センサー用保護膜に関する。
磁気抵抗センサーは磁性材料が大きさの違う磁界の下で
異った電気抵抗を示す現象を利用した技術であり、例え
ば回転軸に定間隔で着磁した回転体を取付け、電気抵抗
センサーを回転体に近接配置することにより、回転体の
回転による磁界の変化を検出するなど、広い用途を有す
る。
異った電気抵抗を示す現象を利用した技術であり、例え
ば回転軸に定間隔で着磁した回転体を取付け、電気抵抗
センサーを回転体に近接配置することにより、回転体の
回転による磁界の変化を検出するなど、広い用途を有す
る。
磁気抵抗センサーの具体的な一例を述べると、第１図の
ように基板１の上に磁気抵抗効果の著しい材料例、えば
Ｎ１−Ｆ・合金を、回転体２の着磁間隔の半分の間隔で
４本の膜条片状の素子３．４．５．６として蒸着し、そ
れらの膜条片を抵抗ブリッジ回路の各辺として構成した
もの（第２図）を、第１図のように回転体２に近接配置
し、回転体２の回転による磁界の周期的な変化を検゛出
して回転数（ｒｐｍ）を知ることができる。
ように基板１の上に磁気抵抗効果の著しい材料例、えば
Ｎ１−Ｆ・合金を、回転体２の着磁間隔の半分の間隔で
４本の膜条片状の素子３．４．５．６として蒸着し、そ
れらの膜条片を抵抗ブリッジ回路の各辺として構成した
もの（第２図）を、第１図のように回転体２に近接配置
し、回転体２の回転による磁界の周期的な変化を検゛出
して回転数（ｒｐｍ）を知ることができる。
磁気抵抗センサーは一般に非接触型で、１００〜２００
μｍ程度の隙間が回転体ないし被検出体との間に形成さ
れるが、センサーと回転体との間隔・向きなどの調整の
際や、輸送中の振動などにより回転体との間に接触が起
きることがある。このような場合には磁気抵抗素子３．
４．５、乙に傷がつく。また磁気抵抗素子には通電され
るので温度が上昇し、外気中の酸素や湿気により影怖さ
れて特性が劣化する。
μｍ程度の隙間が回転体ないし被検出体との間に形成さ
れるが、センサーと回転体との間隔・向きなどの調整の
際や、輸送中の振動などにより回転体との間に接触が起
きることがある。このような場合には磁気抵抗素子３．
４．５、乙に傷がつく。また磁気抵抗素子には通電され
るので温度が上昇し、外気中の酸素や湿気により影怖さ
れて特性が劣化する。
この対策としては従来から磁気抵抗素子の上に保護膜を
形成することが行われている。保護膜は硬度が高く、耐
摩耗性にすぐれ、しかも耐熱・耐湿性で、長期の使用に
耐えられるものでなければならない。従来から提案され
或いは用いられている保護膜には、Ｔａ１Ｏ＠ 、５ｉ
Ｃｓ ８１０１．８１ＢＮ４などがあるが、Ｔ ａｌ
Ｏ＠は硬度・耐摩耗性が低く、ＳｉＣはじん性が低く、
Ｓｉｎ、は耐熱・耐湿性に劣る。Ｓ ｉ 、 Ｈ４は上
記条件を満足するすぐれた材料であるが化学蒸着時の膜
生長速度が遅いこと、十分な厚さの膜にすると歪が発達
してクラックを生じ易いなどの欠点を有する。このため
、通常は磁気抵抗素子の上に窒化ケイ素を１０００人程
度１薄く被着し、その上に厚さ１０μｍ程度にエボ牛シ
樹脂を被着させる必要があり、工程的にも不経済であり
、保護特性の面でも不十分であった。
形成することが行われている。保護膜は硬度が高く、耐
摩耗性にすぐれ、しかも耐熱・耐湿性で、長期の使用に
耐えられるものでなければならない。従来から提案され
或いは用いられている保護膜には、Ｔａ１Ｏ＠ 、５ｉ
Ｃｓ ８１０１．８１ＢＮ４などがあるが、Ｔ ａｌ
Ｏ＠は硬度・耐摩耗性が低く、ＳｉＣはじん性が低く、
Ｓｉｎ、は耐熱・耐湿性に劣る。Ｓ ｉ 、 Ｈ４は上
記条件を満足するすぐれた材料であるが化学蒸着時の膜
生長速度が遅いこと、十分な厚さの膜にすると歪が発達
してクラックを生じ易いなどの欠点を有する。このため
、通常は磁気抵抗素子の上に窒化ケイ素を１０００人程
度１薄く被着し、その上に厚さ１０μｍ程度にエボ牛シ
樹脂を被着させる必要があり、工程的にも不経済であり
、保護特性の面でも不十分であった。
〔発明の目的〕
従って、本発明の目的は磁気抵抗素子に対する保護特性
のすぐれた、しかも製造が容易な磁気抵抗素子用保護膜
を提供することにある。
のすぐれた、しかも製造が容易な磁気抵抗素子用保護膜
を提供することにある。
本発明の上記目的は、組成８ｔＰｘＢｙ （ここにｙ≧
α０５で且つｘ／ｙ＝０．０１〜１である）を有する化
合物より成る磁気抵抗センサー用保護膜により達成され
る。
α０５で且つｘ／ｙ＝０．０１〜１である）を有する化
合物より成る磁気抵抗センサー用保護膜により達成され
る。
本発明の保護膜はＳｔ、Ｎ、保護膜に比べて成膜速度が
大きく、シかも数μｍのような厚い膜にしてもクラック
が発生しない安定した特性を有し、耐摩耗性、・硬度、
耐熱・耐湿性にもすぐれた長寿命の保護層である。
大きく、シかも数μｍのような厚い膜にしてもクラック
が発生しない安定した特性を有し、耐摩耗性、・硬度、
耐熱・耐湿性にもすぐれた長寿命の保護層である。
第３図及び第４図は本発明の磁気抵抗センサーのうち、
単一の磁気抵抗素子を通る断面図である。
単一の磁気抵抗素子を通る断面図である。
本発明の保護膜は単独で用いられても良いしく第３図）
、或いは他の公知の保！！！＃と併用してその表面に施
されても良い（第４図）。
、或いは他の公知の保！！！＃と併用してその表面に施
されても良い（第４図）。
第３図に示す実施例において、センサーはガラスまたは
グレーズ基板１０、その表面に被着された磁気抵抗効果
の大きいＮｉＦ・（８３−１７）合金層１１、及びその
表面に化学蒸着された５ｉＰｘＢｙ保護膜１２より成る
。これらの各層の厚さはそれぞれ約１７■、５００人、
及び１５００λ〜１５μｍ（好ましくは１５〜１０μｍ
）程度である。この例は従来の保護膜よりもすぐれた作
用効果を達成することができるが、第４図のように公知
の保護膜と併用するとさらに改善された保護効果を達成
することができる。第４図において、センサーはガラス
基板またはグレーズ基板１０ 、ＮｉＦｅ合金条片１１
、その表面に被着されるｓｔｏ、、ｓｔ、Ｎ。
グレーズ基板１０、その表面に被着された磁気抵抗効果
の大きいＮｉＦ・（８３−１７）合金層１１、及びその
表面に化学蒸着された５ｉＰｘＢｙ保護膜１２より成る
。これらの各層の厚さはそれぞれ約１７■、５００人、
及び１５００λ〜１５μｍ（好ましくは１５〜１０μｍ
）程度である。この例は従来の保護膜よりもすぐれた作
用効果を達成することができるが、第４図のように公知
の保護膜と併用するとさらに改善された保護効果を達成
することができる。第４図において、センサーはガラス
基板またはグレーズ基板１０ 、ＮｉＦｅ合金条片１１
、その表面に被着されるｓｔｏ、、ｓｔ、Ｎ。
またはこれらの複合膜１４、及びその表面に被着される
５ｉＰｘＢｙ保ＷＩ膜１５より成る。それらの厚さは例
えばそれぞれα７■、５００人、１０００〜１００００
人、及び２μｍ程度である。層１４がＳｔＯ，の場合に
は５００〜１００００人、Ｓｉ、Ｎ、の場合には５００
〜５０００人の範囲で使用しうる。また保護層１５の厚
さは１５００人〜１５μｍ１好ましくはα５〜１０μｍ
である。
５ｉＰｘＢｙ保ＷＩ膜１５より成る。それらの厚さは例
えばそれぞれα７■、５００人、１０００〜１００００
人、及び２μｍ程度である。層１４がＳｔＯ，の場合に
は５００〜１００００人、Ｓｉ、Ｎ、の場合には５００
〜５０００人の範囲で使用しうる。また保護層１５の厚
さは１５００人〜１５μｍ１好ましくはα５〜１０μｍ
である。
本発明の保護膜は５ｉＰｘＢｙで表わされる化合物でＮ
７≧α０５、ｘ ／ ｙ ＝α０１〜ｔｏである。
７≧α０５、ｘ ／ ｙ ＝α０１〜ｔｏである。
一般にケイ素の量が多い程じん性が高まり耐クラツク性
が高くなるが、硬度が減じて摩耗し易くなり、また導電
性を増し電流のリークの原因となる。
が高くなるが、硬度が減じて摩耗し易くなり、また導電
性を増し電流のリークの原因となる。
従って、アはｃＬＯＳ以上、好ましくはα１以上にすべ
きである。またケイ素の量が減少すると耐クラツク性が
減じること及びホウ素が多くなると価格が高くなるので
ｙは好ましくは４以下、さらに好ましくは１以下とする
。またリンの量が多くなると保護膜は硬く耐摩耗性とな
るがクラックが生じ易いので好ましくはＸは１以下、さ
らに好ましくは１５以下にする。リンとホウ素の原子比
ｘ／ｙはＣＬＯ１〜ｔｏとすべきである。この比が１０
１より小さいと摩耗が大きくなり、ｔｏより大きいとク
ラックが発生し易い。
きである。またケイ素の量が減少すると耐クラツク性が
減じること及びホウ素が多くなると価格が高くなるので
ｙは好ましくは４以下、さらに好ましくは１以下とする
。またリンの量が多くなると保護膜は硬く耐摩耗性とな
るがクラックが生じ易いので好ましくはＸは１以下、さ
らに好ましくは１５以下にする。リンとホウ素の原子比
ｘ／ｙはＣＬＯ１〜ｔｏとすべきである。この比が１０
１より小さいと摩耗が大きくなり、ｔｏより大きいとク
ラックが発生し易い。
本発明の保護膜は第３図及び第４図に示した下地デバイ
スの上に気相成長法（ＣＶＤ ）やスパッタリングで製
造する。気相成長による場合はキャリアガスとしてＨｅ
ｓ Ｈ！等を用い、ソースガスとしてジボラン（Ｉｓ
、 Ｈ６）、ホスフィン（ＰＨ８）、シラン（８１Ｈ４
）等を用いれば良い。
スの上に気相成長法（ＣＶＤ ）やスパッタリングで製
造する。気相成長による場合はキャリアガスとしてＨｅ
ｓ Ｈ！等を用い、ソースガスとしてジボラン（Ｉｓ
、 Ｈ６）、ホスフィン（ＰＨ８）、シラン（８１Ｈ４
）等を用いれば良い。
次に、本発明の詳細な説明する。
実施例
平行平板形のプラズマＣＶＤ法により、第３図及び第４
図に示した下地デバイス（最上層を除いたもの）の上に
成膜を行った。すなわちキャリヤとしてＨ−を１１０５
Ｃ及びＨｌを２Ｏ８ＣＭ流し、ソースとして２０％５ｉ
ｎ４／Ｈ・を１０〜２０００８ＣＣＭ、５％ＢＩ Ｈｌ
／ Ｈａを１０〜５０００ＳＣＣＭ（可変）及び１５
％Ｐ Ｈｌ ／ Ｈｔを１〜５００ＳＣＣＭ （可変）
の流量で流し、温度５００℃、圧力ｔ ５ Ｔｏｒｒ
ｓ及び入力２００Ｗの条件で成膜を行った。こうして得
られた種々の保護膜について試験を行った。また同様に
して、公知の保護膜を形成した（表の比較例）。
図に示した下地デバイス（最上層を除いたもの）の上に
成膜を行った。すなわちキャリヤとしてＨ−を１１０５
Ｃ及びＨｌを２Ｏ８ＣＭ流し、ソースとして２０％５ｉ
ｎ４／Ｈ・を１０〜２０００８ＣＣＭ、５％ＢＩ Ｈｌ
／ Ｈａを１０〜５０００ＳＣＣＭ（可変）及び１５
％Ｐ Ｈｌ ／ Ｈｔを１〜５００ＳＣＣＭ （可変）
の流量で流し、温度５００℃、圧力ｔ ５ Ｔｏｒｒ
ｓ及び入力２００Ｗの条件で成膜を行った。こうして得
られた種々の保護膜について試験を行った。また同様に
して、公知の保護膜を形成した（表の比較例）。
耐クラツク試験は次のように行った。すなわち、磁気抵
抗素子に電流を連続して流し、保護膜のクランクに伴う
抵抗変化を測定して耐クラツク性の指標とした。周囲条
件８０℃及び９０〜９５％ＲＨを用い、磁気抵抗素子に
５ｍＡを１０００時間連続して流し、抵抗上昇率を調べ
た。結果は次表の通りであった。表中、比較例１は５０
０人のＮＩＦ・（８５−１７）層のみ（保護膜なし）、
比較例２はＮｉＦｅ層にさらに１０００人の８１０．を
被着したもの、比較例３はＮｉＦｅ層に１０００人の８
１．Ｎ４を被着したもの、実施例１はＮＩＦ＠ 層に５
μｍのＳＩＰ、。−０１，ｓを保護膜として被着したも
の、実施例２はＮｌＦｅ層に１０００人の８１０゜を被
着し、さらに５μｍのｓ ｉ ｐ、、−０，１１を被着
したもの、及び実施例３はＮｉＦｅ層に１０００人の８
１、Ｎ、を被着し、さらに５ｊｊｍの８ｉＰ、。ｓ”ｏ
、ａｓを被着したものである。
抗素子に電流を連続して流し、保護膜のクランクに伴う
抵抗変化を測定して耐クラツク性の指標とした。周囲条
件８０℃及び９０〜９５％ＲＨを用い、磁気抵抗素子に
５ｍＡを１０００時間連続して流し、抵抗上昇率を調べ
た。結果は次表の通りであった。表中、比較例１は５０
０人のＮＩＦ・（８５−１７）層のみ（保護膜なし）、
比較例２はＮｉＦｅ層にさらに１０００人の８１０．を
被着したもの、比較例３はＮｉＦｅ層に１０００人の８
１．Ｎ４を被着したもの、実施例１はＮＩＦ＠ 層に５
μｍのＳＩＰ、。−０１，ｓを保護膜として被着したも
の、実施例２はＮｌＦｅ層に１０００人の８１０゜を被
着し、さらに５μｍのｓ ｉ ｐ、、−０，１１を被着
したもの、及び実施例３はＮｉＦｅ層に１０００人の８
１、Ｎ、を被着し、さらに５ｊｊｍの８ｉＰ、。ｓ”ｏ
、ａｓを被着したものである。
以上の結果から、本発明の保ＭＮは磁気抵抗センサーの
保護膜として耐熱性、耐湿性の良い保護膜であり、クラ
ック強度が大きく、シかも５μｍのような大きい膜厚が
容易に達成できるため、エポ牛シ樹脂などの保ＩＩ層を
要しないなど、すぐれた作用効果を達成できることが分
る。
保護膜として耐熱性、耐湿性の良い保護膜であり、クラ
ック強度が大きく、シかも５μｍのような大きい膜厚が
容易に達成できるため、エポ牛シ樹脂などの保ＩＩ層を
要しないなど、すぐれた作用効果を達成できることが分
る。
第１図は磁気抵抗素子を用いるセンサーの原理図、第２
図は同センサーによる着磁検出用ブリッジ回路の概念図
、第３図は本発明の保護膜を被着した磁気抵抗素子の断
面図、及び第４図は公知の保護膜と本発明の保護膜とを
被着した磁気抵抗素子の断面図である。 １０ニガラス（グレーズ）基板 １１：ＮｉＦ・（磁気抵抗素子） １２：保護膜 １４ ： ８１０鵞及び又はＳｔ、Ｎ４層１５：保護膜 ＼−１、゛
図は同センサーによる着磁検出用ブリッジ回路の概念図
、第３図は本発明の保護膜を被着した磁気抵抗素子の断
面図、及び第４図は公知の保護膜と本発明の保護膜とを
被着した磁気抵抗素子の断面図である。 １０ニガラス（グレーズ）基板 １１：ＮｉＦ・（磁気抵抗素子） １２：保護膜 １４ ： ８１０鵞及び又はＳｔ、Ｎ４層１５：保護膜 ＼−１、゛
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、組成ＳｉＰｘＢｙ（ｙ≧０．０５で且つｘ／ｙ＝０
．０１〜１．０）を有する化合物より成る磁気抵抗セン
サー用保護膜。 ２、ｘ／ｙ＝０．０１〜０．５である前記第１項記載の
保護膜。 ３、ｙが０．１〜１．０である前記第１項または第２項
記載の保護膜。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073564A JPS61233382A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 磁気抵抗センサ−用保護膜 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP60073564A JPS61233382A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 磁気抵抗センサ−用保護膜 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS61233382A true JPS61233382A (ja) | 1986-10-17 |
Family
ID=13521883
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60073564A Pending JPS61233382A (ja) | 1985-04-09 | 1985-04-09 | 磁気抵抗センサ−用保護膜 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS61233382A (ja) |
-
1985
- 1985-04-09 JP JP60073564A patent/JPS61233382A/ja active Pending
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