KR0149992B1 - 주파수 발생 센서 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 주파수 발생 센서에 관한 것으로, 주파수 발생센서에 있어서, 기판(1)과 : 상기 기판(1)상에 형성되고, 서로 마주보는 두 개의 가지영역과 상기 가지영역을 연결해주는 하나의 중앙영역으로 이루어져 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 가지며, 소정의 폭을 갖는 도전막(2)과, 상기 중앙영역과 접촉하지 않는 가지영역의 끝단상에 각기 1개씩 위치하는 2개의 전극 접합부분을 제외하고, 상기 도전막(2)이 형성된 기판(1)상에 형성된 절연층(3)과 : 상기 도전막(2)의 가지영역사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분이 도전막(2)의 중앙영역상에 위치하도록 상기 절연층(3)상에 서로 소정의 간격을 두고 형성된 1쌍의 제 1자기저항 합금막(4a)과 : 상기 제 1자기저항 합금막사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분만 도전막(2)의 중앙영역과 접촉되도록 절연층(3)상에 형성된 제 2자기저항 합금막(4b)과 : 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성된 제 1자기저항 합금막(4a)이 전기적으로 연결되도록 2개의 요철부를 갖는 제 3자기저항 합금막(4c)과 : 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성되어 제 1자기저항 합금막(4a)과 제 2자기저항 합금막(42)을 전기적으로 연결하는 제 4자기저항 합금막(4d)과 : 상기 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4d)이 형성된 기판(1)상에 도전막(2)의 중앙영역과 접촉하지 않는 제 1 및 제 2자기저항 합금막(4a, 4b)의 한쪽 끝에 각기 1개씩 위치한 전극접합부분을 제외하고 형성된 보호막(5)으로 이루어져 감자스트라이프의 상부 또는 하부에 설치한 도체에 의해 스트라이프의 길이방향에 바이어스자계를 발생시켜 깨끗한 출력을 얻을 수 있도록 한 것이다.
Description
제1도는 본 발명의 센서를 이루는 막을 나타낸 개략도.
제2도는 본 발명의 센서 평면도.
제3도는 바이어스 자계가 인가되는 상태를 나타낸 제2도의 O부분의 단면도.
제4도(a)는 바이어스 자계를 인가하였을 때의 센서의 출력파형도.
제4도(b)는 바이어스 자계를 인가하지 않았을 때의 센서의 출력파형도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
S : 센서 1 : 유리기판
2 : 도전막(Al막) 3 : 중간절연막
4 : 합금막 5 : 보호막(SiO2막)
6 : 전극접합부분
본 발명은 감자스트라이프(Sensing Magnetic Stripe)의 상부 또는 하부에 설치한 도체에 의해 스트라이프의 길이방향에 바이어스(Bias)자계를 발생시켜 깨끗한 출력을 얻을 수 있도록 한 주파수 발생 센서(Frequency Generator Sensor)의 바이어스 자계 인가방법에 관한 것이다.
구체적으로는, DAT, VTR 등의 데트(Deck)내에서 테이프를 정속으로 돌려주는 캡스턴 모터(Capstan Motor)의 운동을 회전수에 비례하는 자기주파수를 갖는 정현파를 발생시켜 제어하는 센서에 있어서, 자계를 감지하는 스트라이프의 길이방향의 바이어스 자계를 센서내부에 가하도록 제조함으로써, 별도의 자석을 부착할 필요가 없고, 궁극적으로 깨끗하며 잡음(Noise)이 없는 출력파형을 얻음과 동시에 조립시 발생하는 불량요인을 최대한으로제거할 수 있도록 한 것에 관한 것이다.
일반적으로, 주파수 발생 센서는 감자스트라이프의 길이방향으로 자화용이축이 설절되어 있을 때 가장 깨끗하고 찌그러짐이 없는 출력을 얻을 수 있다.
이것은 자성막 형성시 자장중에서 증착 등의 방법에 의해 초기부터 특정방향으로 자화용이축을 갖도록 하는 방법과, 감자스트라이프의 종횡비(Aspect Ratio)를 증가시켜 형상효과에 의한 기하학적인 이방성을 갖도록 하는 방법 등이 있지만 근본적으로 스트라이프의 길이방향과 초기자화의 방향을 정확히 일치시키기는 어렵다.
따라서, 인위적으로 자화가 길이방향으로 회전될 정도의 약한 바이어스 필드(Bias Field)를 가하는 방법을 사용하는데, 종래에는 경자성(Hard Magnetic) 박막 또는 반강자성(Antiferro magnetic) 박막을 사용하며, 면간 교환 커플링(Interfacial Exchange Coupling) 작용으로 바이어스 자계를 발생시키거나 바버폴(Barberpole) 방식의 도체배열을 이용한 방식이 있었다.
그러나, 전자의 경우는 감자막(感磁膜)인 NiCo 또는 NiFe막보다도, 경자성 또는 반강자성 박막의 물성을 조정하여 제조하는 것이 대단히 까다로우며, 후자의 경우는 스트라이프의 길이방향과 각도를 가지는 자장을 발생시켜 근본적으로 출력의 선형성(linearity)을 확보하기 위한 것이며, 또 단순한 하나의 스트라이프를 갖는 구조의 경우에만 가장 적합하며 여러개의 스트라이프가 배치되어 있을 때에는 균일하게 자장을 인가하기가 곤란하였다.
본 발명은 상기와 같은 제반 결점을 제거하기 위하여 안출된 것으로, 다수개의 스트라이프가 배치되어 있을 때에도 개끗하고 잡음이 없는 출력파형을 얻음과 동시에 조립시 발생하는 불량요인을 최소화시킨 주파수 발생센서를 제공하기 위한 것이 목적이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 주파수 발생센서에 있어서, 기판과 : 상기 기판상에 형성되고, 서로 마주보는 두 개의 가지영역과 상기 가지영역을 연결해주는 하나의 중앙영역으로 이루어져 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 가지며, 소정의 폭을 갖는 도전막과, 상기 중앙영역과 접촉하지 않는 가지영역의 끝단상에 각기 1개씩 위치하는 2개의 전극 접합부분을 제외하고, 상기 도전막이 형성된 기판상에 형성된 절연층과 : 상기 도전막의 가지영역사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분이 도전막의 중앙영역상에 위치하도록 상기 절연층상에 서로 소정의 간격을 두고 형성된 1쌍의 제 1자기저항 합금막과 : 상기 제 1자기저항 합금막사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분만 도전막의 중앙영역과 접촉되도록 절연층상에 형성된 제 2자기저항 합금막과 : 상기 도전막 중앙영역상의 절연층상에 형성된 제 1 자기저항 합금막이 전기적으로 연결되도록 2개의 요철부를 갖는 제 3자기저항 합금막과 : 상기 도전막 중앙 영역상의 절연층상에 형성되어 제 1자기저항 합금막과 제 2자기저항 합금막을 전기적으로 연결하는 제 4자기저항 합금막과 : 상기 제 1 내지 제 4자기저항 합금막이 형성된 기판상에 도전막의 중앙영역과 접촉하지 않는 제 1 및 제 2자기저항 합금막의 한쪽 끝에 각기 1개씩 위치한 전극접합부분을 제외하고 형성된 보호막으로 이루어진 것이 특징으로써, 첨부된 도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 센서를 이루는 막의 구성도이고, 제2도는 본 발명의 센서의 평면도이다.
기판(1)은 소정 크기의 유리로 이루어지고, 센서(S)의 베이스가 된다.
도전막(2)은 상기 기판(1)상에 형성되고, 서로마주보는 두 개의 가지영역과 상기 가지영역을 연결해주는 하나의 중앙영역으로 이루어져 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 가지며, 소정의 폭을 갖도록 구성되고, 재질은 알루미늄(Al)이다.
절연층(3)은 상기 중앙영역과 접촉하지 않는 가지영역의 끝단상에 각기 1개씩 위치하는 2개의 전극 접합부분을 제외하고, 상기 도전막(2)이 형성된 기판(1)상에 형성되는 것으로, 그 재질은 SiOs이다.
합금막(4)은 상기 도전막(2)상에 소정의 패턴으로 에칭되어 감자스트라이프(7)를 형성하게 되는 데, 합금막(4)을 세분화시켜 설명하면, 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4b)로 나뉘어지고, 제 1자기저항 합금막(4a)는 상기 도전막(2)의 가지영역사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분의 도전막(2)의 중앙영역상에 위치하도록 상기 절연층(3)상에 서로 소정의 간격을 두고 1쌍으로 형성된다.
제 2자기저항 합금막(4b)은 상기 제 1자기저항 합금막(4a)사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분만 도전막(2)의 중앙영역과 접촉되도록 절연층(3)상에 형성되고, 제 3자기저항 합금막(4c)은 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성된 제 1자기저항 합금막(4a)이 전기적으로 연결되도록 2개의 요철부를 갖으며, 제 4자기저항 합금막(4d)는 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성되어 제 1자기저항 합금막(4a)과 제 2자기저항 합금막(42)이 전기적으로 연결되도록 한다.
또한, 보호막(5)은 상기 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4d)이 형성된 기판(1)상에 도전막(2)의 중앙영역과 접촉하지 않는 제 1 및 제 2자기저항 합금막(4a, 4b)의 한쪽 끝에 각기 1개씩 위치한 전극접합부분을 제외하고 형성된다.
이와 같이 구성된 본 발명의 제조과정은 먼저, 유리기판(1)에 도전막(2)(Al막)을 2μ정도의 두께로 증착 또는 스퍼터링한 후, 제2도의 도전막(2)과 같은 형태로 에칭(Etching)한다.
그 다음 중간절연막인 절연층(3)으로 SiO2를 3,000∼5,000Å의 두께로 스퍼터링한 후, 전극접합부분(6)을 제2도의 전극접합부분(6)과 같이 에칭한다. 그 다음으로 Ni70Co30또는 Ni81Fe19등 자기저항 효과를 갖는 합금막(4)을 300∼1,000Å의 두께로 증착 또는 스퍼터링한 후, 제2도의 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4d)과 같은 소정의 패턴으로 에칭하여 감자스트라이프(7)를 형성한다.
그 위에 마지막으로 5,000Å∼1μ정도의 SiO2보호막(5)을 스퍼터링한 후, 다수개로 형성된 전극접합부분(6)을 에칭해내고, 상기 전극접합부분(6)에 Au 또는 Pb/Sn도금을 하여 센서(S)를 제조한다.
상기와 같은 방법에 의해 제조된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
제2도 및 제3도에 도시한 바와 같이, 감자스트라이프(7)를 충분히 덮을 정도의 면적을 가지는 도전막(2)의 패턴 양단에 전류를 가하면, 패턴 주위에는 제3도의 화살표와 같이 자장이 발생하고, 상기 자장이 감자스트라이프(7)의 길이방향으로 침투하여 자화의 방향을 길이방향으로 정렬시키게 된다.
이때 전류의 방향이 어느쪽이든 상관이 없다. 실제 감자스트라이프(7)의 길이방향으로 바이어스 자계를 가하는 경우 자계의 크기가 너무 커지면, 출력이 작아지게 되므로 최초에 자화가 길이방향으로 정돈될 정도의 최소의 자계를 가함이 바람직하다.
상기 최소자계는 Hbmin=Hd+Hc(Hd : 반자계, Hc : 보자력이다)로 표현할 수 있으며, 통상의 주파수 발생장치 센서의 경우 종횡비(Aspect Ratio)가 수백이상이므로 반자계는 대단히 작은 양이므로 예상되어 막의 보자력이상의 자계만 발생시킬 수 있으면 된다. 그러므로 감자막이 NiFe로 되어 있을때에는 1 Oe, NiCo로 되어있을 때에는 10∼15 Oe정도의 자계면 충분하다. 발생하는 자장의 크기는 도체와 자성막사이의 거리 및 가해주는 전류의 양으로 조정이 가능하다.
상기와 같은 본 발명은 첫째, 센서에 전류를 가해주는 방식과 같은 방법으로 간단하게 바이어스 자계를 발생시킬 수 있다. 둘째, 중간보호막의 두께와 투입전류를 조절함으로써 바이어스 자계의 크기를 임의로 바꿀수 있어 최적의 바이어스 자계를 결정하는 것이 가능하다. 셋째, 모터에 조립시 스트라이프의 방향과 외부 자계의 방향과 각도 차이에 의해 발생될 수 있는 자화반진(magnetigation reversal) 등의 잡음을 없앨 수 있다.
이하 상기의 방법을 이용하여 감자스트라이프의 폭 : 10㎛, 감자스트라이프의 길이 : 3.2㎜, 막의 성분 : 70Ni-30Co, 바이어스 전극 두께 : 2㎛, 중간절연막 두께 : 6000Å의 센서를 제조하였는데 여기서 바이어스 전극에 가하는 전류 12㎃일 때 바이어스 자계의 세기(H)는 다음의 수식과 같다. 즉,
바이어스 자계를 가하는 것과 가하지 않은 경우(감자 스트라이프와 외부 자계와의 각도가 70˚인 경우)의 출력파형의 차이는 제4도에 도시한 바와 같다.
즉, 제4도(a)는 바이어스 자계를 가한 경우이고, (b)는 바이어스 자계를 가하지 않은 경우를 나타낸 것으로, 바이어스 자계를 가하지 않은 경우 b부분과 같이 자화의반전이 발생하는 것을 알수 있고, 바이어스 자계를 가한 경우에는 그와 같은 형상이 발생하지 않는 것을 알수 있어 바이어스 자계를 가한 것이 깨끗한 파형을 얻을 수 있는 것을 알수 있다.
Claims (2)
- 주파수 발생센서에 있어서, 기판(1)과 : 상기 기판(1)상에 형성되고, 서로 마주보는 두 개의 가지영역과 상기 가지영역을 연결해주는 하나의 중앙영역으로 이루어져 전체적으로 'ㄷ'자 형태를 가지며, 소정의 폭을 갖는 도전막(2)과, 상기 중앙영역과 접촉하지 않는 가지영역의 끝단상에 각기 1개씩 위치하는 2개의 전극 접합부분을 제외하고, 상기 도전막(2)이 형성된 기판(1)상에 형성된 절연층(3)과 : 상기 도전막(2)의 가지영역사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분이 도전막(2)의 중앙영역상에 위치하도록 상기 절연층(3)상에 서로 소정의 간격을 두고 형성된 1쌍의 제 1자기저항 합금막(4a)과 : 상기 제 1자기저항 합금막사이에 위치하고, 한쪽 끝의 일부분만 도전막(2)의 중앙영역과 접촉되도록 절연층(3)상에 형성된 제 2자기저항 합금막(4b)과 : 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성된 제 1자기저항 합금막 (4a)이 전기적으로 연결되도록 2개의 요철부를 갖는 제 3자기저항 합금막(4c)과 : 상기 도전막(2) 중앙영역상의 절연층(3)상에 형성되어 제 1자기저항 합금막(4a)과 제 2자기저항 합금막(42)을 전기적으로 연결하는 제 4자기저항 합금막(4d)과 : 상기 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4d)이 형성된 기판(1)상에 도전막(2)의 중앙영역과 접촉하지 않는 제 1 및 제 2자기저항 합금막(4a, 4b)의 한쪽 끝에 각기 1개씩 위치한 전극접합부분을 제외하고 형성된 보호막(5)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 주파수 발생 센서.
- 제 1항에 있어서, 상기 도전막(2)은 알루미늄이고, 절연층(3)은 SiO2이며, 제 1 내지 제 4자기저항 합금막(4a-4d)은 Ni70CO30혹은 Ni81Fe19이고, 보호막(5)은 SiO2로 이루어진 것을 특징으로 하는 주파수 발생 센서.
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| KR1019900001138A KR0149992B1 (ko) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 주파수 발생 센서 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1019900001138A KR0149992B1 (ko) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 주파수 발생 센서 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR910014714A KR910014714A (ko) | 1991-08-31 |
| KR0149992B1 true KR0149992B1 (ko) | 1999-02-18 |
Family
ID=19295677
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1019900001138A KR0149992B1 (ko) | 1990-01-31 | 1990-01-31 | 주파수 발생 센서 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR0149992B1 (ko) |
-
1990
- 1990-01-31 KR KR1019900001138A patent/KR0149992B1/ko not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR910014714A (ko) | 1991-08-31 |
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