KR20150135373A - Magnetism-sensor device and rotary encoder - Google Patents

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KR20150135373A
KR20150135373A KR1020157030016A KR20157030016A KR20150135373A KR 20150135373 A KR20150135373 A KR 20150135373A KR 1020157030016 A KR1020157030016 A KR 1020157030016A KR 20157030016 A KR20157030016 A KR 20157030016A KR 20150135373 A KR20150135373 A KR 20150135373A
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KR1020157030016A
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히로카츠 오쿠무라
도루 에비네
히데유키 오다기리
하루히로 츠네타
히로시 가와테
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니혼 덴산 산쿄 가부시키가이샤
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Abstract

환경 온도가 변화해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있는 자기 센서 장치, 및 당해 자기 센서 장치를 구비한 로터리 인코더를 제공하는 것. 자기 센서 장치 (10) 에서는, 자기 저항막으로 이루어지는 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성된 기판 (40) 에, 티탄 등으로 이루어지는 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있다. 이 때문에, 설정 온도와의 온도차나 온도 변화를 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값에 의해서 감시하고, 그 감시 결과에 기초하여 가열용 저항막 (48) 에 급전하고, 감자막 (41 ∼ 44) 을 설정 온도까지 가열할 수 있다. 따라서, 환경 온도가 변화해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있다.A magnetic sensor device capable of obtaining stable detection accuracy even when the environmental temperature changes, and a rotary encoder provided with the magnetic sensor device. In the magnetic sensor device 10, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48, which are made of titanium or the like, are formed on the substrate 40 having the magnetoresistive films 41 to 44 formed thereon . Therefore, the temperature difference with the set temperature and the temperature change are monitored by the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47. Based on the monitoring result, power is supplied to the heating resistive film 48, 44) to the set temperature. Therefore, stable detection accuracy can be obtained even if the environmental temperature changes.

Description

자기 센서 장치 및 로터리 인코더{MAGNETISM-SENSOR DEVICE AND ROTARY ENCODER}[0001] MAGNETISM-SENSOR DEVICE AND ROTARY ENCODER [0002]

본 발명은, 기판에 형성된 감자막 (感磁膜) 을 이용한 자기 센서 장치, 및 당해 자기 센서 장치를 구비한 로터리 인코더에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic sensor device using a magnetic sensitive film formed on a substrate, and a rotary encoder provided with the magnetic sensor device.

고정체에 대한 회전체의 회전을 검출하는 로터리 인코더에서는, 예를 들어, 회전체측에 마그넷을 형성하고, 고정체측에 자기 저항 소자나 홀 소자를 구비한 자기 센서 장치가 형성된다. 이러한 자기 센서 장치 중, 예를 들어, 자기 저항 소자를 구비한 자기 센서 장치에서는, 기판의 일방면에 자기 저항막으로 이루어지는 감자막이 형성되어 있고, 감자막에 의해서 구성한 2 상 (A 상 및 B 상) 의 브리지 회로로부터 출력된 출력에 기초하여, 회전체의 각도 속도나 각도 위치 등을 검출한다 (예를 들어, 특허문헌 1 참조).In the rotary encoder for detecting the rotation of the rotating body with respect to the fixed body, for example, a magnet is formed on the rotating body side and a magnetic sensor device having a magnetoresistive element and a Hall element on the fixed body side is formed. Among these magnetic sensor devices, for example, in a magnetic sensor device having a magnetoresistive element, a magnetoresistive film made of a magnetoresistive film is formed on one surface of a substrate, and a two-phase (A phase and B phase (For example, refer to Patent Document 1), based on the output from the bridge circuit of the bridge circuit.

일본 공개특허공보 2012-118000호Japanese Laid-Open Patent Publication No. 2012-118000

자기 센서 장치에 사용되는 자기 저항 소자나 홀 소자에 사용되는 감자막은, 온도에 따라 저항값이 변화된다. 또, 자기 저항 소자에 사용되는 자기 저항막으로서 퍼멀로이를 사용한 경우, InSb 나 InAs 등의 반도체 재료를 사용한 경우에 비해 온도에 기인하는 저항 변화가 작지만, 그래도, 온도가 변화되면 저항값이 변동된다. 단, 감자막에 의해서 브리지 회로를 구성한 경우, 각 감자막에 있어서 온도 변화에 기인하는 저항값 변화가 발생해도, 이러한 변화가 동일하면, 출력에 변화는 발생하지 않을 것이다.The resistance value of the magnetoresistive element used in the magnetic sensor device or the magnetoresistive film used in the Hall element varies with temperature. Further, when permalloy is used as the magnetoresistive film used for the magnetoresistive element, the resistance change due to the temperature is small compared with the case of using a semiconductor material such as InSb or InAs, but the resistance value fluctuates when the temperature is changed. However, when the bridge circuit is constituted by the thin film, even if the resistance value changes due to the temperature change in each thin film, if these changes are the same, the output will not change.

그러나, 기판에 형성된 감자막을 이용한 자기 센서 장치에서는, 가령, 감자막에 의해서 브리지 회로를 구성한 경우라도, 온도가 변화되면, 검출 오차가 커진다는 지견을 얻었다. 이러한 원인은 명확하게 되어 있지 않지만, 온도 변화에 따른 팽창 수축이 기판 등과 감자막 사이에서 상이한 것에 기인하는 응력이 각 감자막에 따라 상이한 것의 영향이나, 기판에 감자막을 성막했을 때의 각 감자막의 막질의 차에 기인하는 것으로 추측된다.However, in a magnetic sensor device using a potato film formed on a substrate, even when a bridge circuit is constituted by, for example, a thin film, it has been found that the detection error increases when the temperature is changed. Although the cause of this phenomenon is not clear, the influence of the stress due to the difference in expansion and shrinkage due to the temperature change between the substrate and the susceptor film varies depending on each of the susceptor films, It is presumed that this is caused by the film quality.

이상의 문제점을 감안하여, 본 발명의 과제는, 환경 온도가 변화되어도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있는 자기 센서 장치, 및 당해 자기 센서 장치를 구비한 로터리 인코더를 제공하는 것에 있다.In view of the above problems, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor device capable of obtaining stable detection accuracy even when the environmental temperature changes, and a rotary encoder provided with the magnetic sensor device.

상기 과제를 해결하기 위해서, 본 발명에 관련된 자기 센서 장치는, 기판과, 그 기판에 형성되고, 브리지 회로를 구성하는 감자막을 구비한 감자 영역과, 상기 기판에 형성된 온도 감시용 저항막과, 상기 기판에 형성된 가열용 저항막을 갖는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor device including a substrate, a potato region formed on the substrate and including a potato film constituting a bridge circuit, a temperature monitoring resistive film formed on the substrate, And a heating resistive film formed on the substrate.

본 발명에서는, 감자막이 형성된 기판에, 온도 감시용 저항막 및 가열용 저항막이 형성되어 있다. 이 때문에, 설정 온도와의 온도차나 온도 변화를 온도 감시용 저항막의 저항값에 의해서 감시하고, 그 감시 결과에 기초하여 가열용 저항막에 급전하면, 감자막을 설정 온도까지 가열할 수 있다. 그 때문에, 설정 온도에서 높은 정밀도가 얻어지도록, 감자막의 저항 밸런스를 설정해 두면, 온도 변화가 발생해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있다.In the present invention, a temperature-monitoring resistive film and a heating resistive film are formed on a substrate on which a potato film is formed. Therefore, if the temperature difference with the set temperature and the temperature change are monitored by the resistance value of the temperature monitoring resistive film and the heating resistive film is fed based on the monitoring result, the potantial film can be heated to the set temperature. Therefore, if the resistance balance of the thin-film is set so that high accuracy can be obtained at the set temperature, stable detection accuracy can be obtained even if the temperature changes.

본 발명에 있어서, 상기 감자막, 상기 온도 감시용 저항막, 및 상기 가열용 저항막은, 상기 기판의 일방면측에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 성막 등을 기판의 일방면측에 대하여 실시하면 되기 때문에, 기판의 양면을 이용하는 경우에 비해, 제조하기 쉽다는 이점이 있다.In the present invention, it is preferable that the thin film, the temperature-monitoring resistive film, and the resistive heating film are formed on one side of the substrate. According to this configuration, since film formation or the like can be performed on the one surface side of the substrate, it is advantageous in that it is easier to manufacture than when both surfaces of the substrate are used.

본 발명에 있어서, 평면에서 보아, 상기 가열용 저항막은, 상기 감자 영역을 둘러싸는 폐루프상으로 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 감자 영역 전체를 적정하게 가열할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the heating resistive film is formed in a closed loop shape surrounding the potato region in plan view. According to this configuration, the entire potato region can be appropriately heated.

본 발명에 있어서, 상기 온도 감시용 저항막은, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막인 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 온도 감시용 저항막에 대한 자속 밀도가 변화되어도, 온도를 정확히 감시할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the temperature-monitoring resistive film is a conductive film showing no magnetoresistive effect. With this configuration, even when the magnetic flux density to the temperature monitoring resistive film changes, the temperature can be accurately monitored.

본 발명에 있어서, 상기 가열용 저항막과 상기 감자막은, 상기 기판의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않고, 상기 가열용 저항막과 상기 온도 감시용 저항막은, 상기 기판의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않은 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 가열용 저항막과 감자막의 단락이나, 가열용 저항막과 온도 감시용 저항막의 단락 등을 방지할 수 있다. 또한, 가열용 저항막과 감자막이 평면에서 보아 겹쳐 있지 않기 때문에, 감자막이 국소적으로 가열되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가열용 저항막과 온도 감시용 저항막이 겹쳐 있지 않기 때문에, 온도 감시용 저항막이 국부적으로 가열되는 경우가 없기 때문에, 가열용 저항막에 대한 급전을 적정하게 실시할 수 있다.In the present invention, the heating resistive film and the temperature-sensitive resistive film are formed in a region shifted from the in-plane direction of the substrate so as not to overlap in a plan view, and the resistive heating film and the temperature- Direction and are not overlapped with each other in a plan view. According to this configuration, it is possible to prevent a short circuit between the heating resistive film and the thin film, and a short circuit between the heating resistive film and the temperature monitoring resistive film. Further, since the heating resistive film and the potato film are not superposed in a plan view, it is possible to prevent the potato film from being locally heated. Further, since the heating resistive film and the temperature monitoring resistive film are not overlapped with each other, the temperature monitoring resistive film is not locally heated, so that it is possible to appropriately feed the heating resistive film.

본 발명에 있어서, 평면에서 보아, 상기 온도 감시용 저항막은, 상기 가열용 저항막과 상기 감자 영역 사이에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 온도 감시용 저항막에 의해서 감자 영역의 온도를 적정하게 감시할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the temperature-monitoring resistive film is formed between the resistive heating film and the potato region in a plan view. According to this configuration, the temperature of the potato region can be appropriately monitored by the resistance film for temperature monitoring.

본 발명에 있어서, 상기 감자막과 상기 가열용 저항막은, 절연막을 개재하여 다른 층에 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 감자막과 가열용 저항막을 종류가 상이한 막에 의해서 형성하는 데에 바람직하다.In the present invention, it is possible to employ a configuration in which the thin film of the resistive element and the resistive heating film are formed on different layers with an insulating film interposed therebetween. According to this constitution, it is preferable to form the resistive film for heating and the resistive film for heating by different kinds of films.

본 발명에 있어서, 상기 감자막과 상기 온도 감시용 저항막은, 절연막을 개재하여 다른 층에 형성되어 있는 구성을 채용할 수 있다. 이러한 구성에 의하면, 감자막과 온도 감시용 저항막을 종류가 상이한 막에 의해서 형성하는 데에 바람직하다.In the present invention, it is possible to employ a constitution in which the thin film of the sensitizer and the temperature-monitoring resistive film are formed on different layers with an insulating film interposed therebetween. According to such a configuration, it is preferable to form the resistive film for the temperature monitoring by the film different from the kind of the film.

본 발명에 있어서, 상기 온도 감시용 저항막과 상기 가열용 저항막은, 동일한 층에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 온도 감시용 저항막과 가열용 저항막을 동일 종류의 막에 의해서 구성하는 데에 바람직하다.In the present invention, it is preferable that the temperature-monitoring resistive film and the heating resistive film are formed in the same layer. According to such a constitution, it is preferable to constitute the temperature monitoring resistive film and the heating resistive film by films of the same kind.

본 발명에 있어서, 상기 감자막, 상기 온도 감시용 저항막, 및 상기 가열용 저항막 중, 상기 감자막은, 가장 상기 기판측의 층에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 감자막을 단차가 적은 평탄면으로 형성할 수 있다. 그 때문에, 감자막에 불필요한 응력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.In the present invention, it is preferable that the demagnetizing film, the temperature-monitoring resistive film, and the heating resistive film are formed in the layer closest to the substrate. According to this configuration, the potato film can be formed as a flat surface with few steps. Therefore, unnecessary stress can be prevented from being applied to the thin film.

본 발명에 있어서, 상기 온도 감시용 저항막의 저항 변화에 기초하여 상기 가열용 저항막에 대한 급전을 제어하는 온도 제어부를 갖는 것이 바람직하다. 즉, 온도 제어부가 자기 센서 장치에 형성되어 있는 것이 바람직하다. 이러한 구성에 의하면, 온도 제어부를 별도로 형성할 필요가 없다는 이점이 있다.In the present invention, it is preferable to have a temperature control section for controlling the power supply to the heating resistive film based on the resistance change of the temperature monitoring resistive film. That is, it is preferable that the temperature control unit is formed in the magnetic sensor device. According to this configuration, there is an advantage that there is no need to separately form the temperature control section.

본 발명에 관련된 자기 센서 장치는, 예를 들어 로터리 인코더에 사용된다. 이 경우, 로터리 인코더는, 상기 기판에 대향 배치된 착자면이 NS 1 극 착자된 마그넷을 갖고, 상기 브리지 회로에 의해 얻어진 A 상과 B 상의 2 상 출력에 기초하여, 상기 기판과 상기 마그넷의 상대적인 각도 위치를 검출한다.The magnetic sensor device according to the present invention is used, for example, in a rotary encoder. In this case, the rotary encoder has a magnet having an NS 1 polarized magnetized surface arranged opposite to the substrate, and based on the two-phase output of the A phase and the B phase obtained by the bridge circuit, The angular position is detected.

이 경우, 상기 브리지 회로는, 상기 감자막에 의해서 상기 착자면의 면내 방향의 자계 변화를 검출한 결과에 기초하여 상기 2 상 출력을 생성하는 것이 바람직하다.In this case, it is preferable that the bridge circuit generates the two-phase output based on a result of detecting the magnetic field change in the in-plane direction of the adherend surface by the magnetization film.

본 발명에서는, 감자막이 형성된 기판에, 온도 감시용 저항막 및 가열용 저항막이 형성되어 있다. 이 때문에, 설정 온도와의 온도차나 온도 변화를 온도 감시용 저항막의 저항값에 의해서 감시하고, 그 감시 결과에 기초하여 가열용 저항막에 급전하면, 감자막을 설정 온도까지 가열할 수 있다. 그 때문에, 설정 온도에서 높은 정밀도가 얻어지도록 설정해 두면, 온도 변화가 발생해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있다.In the present invention, a temperature-monitoring resistive film and a heating resistive film are formed on a substrate on which a potato film is formed. Therefore, if the temperature difference with the set temperature and the temperature change are monitored by the resistance value of the temperature monitoring resistive film and the heating resistive film is fed based on the monitoring result, the potantial film can be heated to the set temperature. Therefore, if a high accuracy is obtained at the set temperature, stable detection accuracy can be obtained even if the temperature changes.

도 1 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 및 로터리 인코더에 있어서의 원리를 나타내는 설명도이다.
도 2 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 및 로터리 인코더에 사용한 감자 소자의 감자막 (자기 저항막) 의 전기적인 접속 구조의 설명도이다.
도 3 은 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 및 로터리 인코더에 사용한 감자 소자의 설명도이다.
도 4 는 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치의 제어부에 구성한 온도 제어부의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.
도 5 는 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 자기 센서 장치 및 로터리 인코더에 사용한 감자 소자의 설명도이다.1 is an explanatory view showing the principle of a magnetic sensor device and a rotary encoder according to Embodiment 1 of the present invention.
2 is an explanatory diagram of an electrical connection structure of a magnetic sensor device and a magnetoresistive film (magnetoresistive film) of a magnetoresistive element used in a rotary encoder according to Embodiment 1 of the present invention.
3 is an explanatory diagram of a magnetoresistive sensor device and a potentiometer device used in a rotary encoder according to Embodiment 1 of the present invention.
4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a temperature control unit constituted in the control unit of the magnetic sensor device according to the first embodiment of the present invention.
5 is an explanatory diagram of a magnetoresistive sensor device and a potentiometer device used in a rotary encoder according to a second embodiment of the present invention.

이하에, 도면을 참조하여, 본 발명을 적용한 자기 센서 장치, 및 로터리 인코더의 실시형태를 설명한다. 또, 로터리 인코더에 있어서, 고정체에 대한 회전체의 회전을 검출하는 데에 있어서는, 고정체에 마그넷을 형성하고, 회전체에 감자 소자를 형성한 구성, 및 고정체에 감자 소자를 형성하고, 회전체에 마그넷을 형성한 구성 중 어느 구성을 채용해도 되는데, 이하의 설명에서는, 고정체에 자기 센서 장치를 형성하고, 회전체에 마그넷을 형성한 구성을 중심으로 설명한다.Hereinafter, embodiments of a magnetic sensor device and a rotary encoder to which the present invention is applied will be described with reference to the drawings. In the rotary encoder, in detecting the rotation of the rotating body with respect to the fixed body, a magnet is formed in the fixed body and a potentiometric element is formed in the rotating body, and a configuration in which a potentiometric element is formed in the fixed body, Any structure may be adopted in which a magnet is formed on the rotating body. In the following description, a magnetic sensor device is formed on a fixed body, and a magnet is formed on the rotating body.

[실시형태 1][Embodiment 1]

도 1 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 있어서의 원리를 나타내는 설명도이고, 도 1(a), (b), (c) 는 감자 소자 (4) 등에 대한 신호 처리계의 설명도, 감자 소자 (4) 로부터 출력되는 신호의 설명도, 및 이러한 신호와 회전체 (2) 의 각도 위치 (전기각) 의 관계를 나타내는 설명도이다. 도 2 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 사용한 감자 소자 (4) 의 감자막 (41 ∼ 44) (자기 저항막) 의 전기적인 접속 구조의 설명도이다.1 (a), 1 (b) and 1 (c) are explanatory diagrams showing the principle of the magnetic sensor device 10 and the rotary encoder 1 according to the first embodiment of the present invention, (4) and the like, an explanatory diagram of a signal outputted from the potentiometer element (4), and an explanatory diagram showing the relationship between such a signal and the angular position (electrical angle) of the rotating body (2). 2 is a diagram showing the electrical connection structure of the magnetic sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention and the magnetoresistive films 41 to 44 (magnetoresistive film) of the magnetosensitive element 4 used for the rotary encoder 1 Fig.

도 1 에 나타내는 로터리 인코더 (1) 는, 고정체 (도시하지 않음) 에 대한 회전체 (2) 의 축선 둘레 (회전 축선 둘레) 의 회전을 자기 센서 장치 (10) 에 의해서 자기적으로 검출하는 장치이고, 고정체는, 모터 장치의 프레임 등에 고정되고, 회전체 (2) 는, 모터 장치의 회전 출력축 등에 연결된 상태로 사용된다. 회전체 (2) 측에는, N 극과 S 극이 둘레 방향에 있어서 1 극씩 착자된 착자면 (21) 을 회전 축선 방향 (L) 의 일방측을 향하게 하는 마그넷 (20) 이 유지되어 있고, 마그넷 (20) 은 회전체 (2) 와 일체로 회전 축선 둘레에 회전한다.The rotary encoder 1 shown in Fig. 1 is a device for magnetically detecting the rotation about the axis (rotation axis) of the rotating body 2 with respect to a fixed body (not shown) by the magnetic sensor device 10 , And the fixed body is fixed to the frame of the motor device or the like, and the rotating body 2 is used in a state of being connected to the rotation output shaft of the motor device or the like. A magnet 20 is held on the side of the rotating body 2 so as to face the magnetized surface 21 magnetized by one pole in the circumferential direction of the N pole and the S pole in one direction of the rotation axis direction L, 20 are rotated around the rotation axis integrally with the rotating body 2.

고정체측에는, 마그넷 (20) 의 착자면 (21) 에 대하여 회전 축선 방향 (L) 의 일방측에서 대향하는 감자 소자 (4), 및 후술하는 처리를 실시하는 제어부 (90) 등을 구비한 자기 센서 장치 (10) 가 형성되어 있다. 또한, 자기 센서 장치 (10) 는, 마그넷 (20) 에 대향하는 위치에, 제 1 홀 소자 (61) 와, 제 1 홀 소자 (61) 에 대하여 둘레 방향에 있어서 기계각으로 90°어긋난 지점에 위치하는 제 2 홀 소자 (62) 를 구비하고 있다.The fixed body is provided with a magnet portion 4 having a magnetizing element 4 opposed to the magnetizing surface 21 of the magnet 20 on one side in the direction of the rotation axis L and a control portion 90 for performing a process A sensor device 10 is formed. The magnetic sensor device 10 further includes a first Hall element 61 and a second Hall element 61 at a position opposite to the magnet 20 at a position displaced by 90 degrees in the machine direction in the circumferential direction with respect to the first Hall element 61 And a second Hall element 62 positioned at the center.

감자 소자 (4) 는, 기판 (40) 과, 마그넷 (20) 의 위상에 대하여 서로 90°의 위상차를 갖는 2 상의 감자막 (A 상 (SIN) 의 감자막, 및 B 상 (COS) 의 감자막) 을 구비한 자기 저항 소자이다. 이러한 감자 소자 (4) 에 있어서, A 상의 감자막은, 180°의 위상차를 가지고 회전체 (2) 의 이동 검출을 실시하는 +A 상 (SIN+) 의 감자막 (43), 및 -A 상 (SIN-) 의 감자막 (41) 을 구비하고 있고, B 상의 감자막은, 180°의 위상차를 가지고 회전체 (2) 의 이동 검출을 실시하는 +B 상 (COS+) 의 감자막 (44), 및 -B 상 (COS-) 의 감자막 (42) 을 구비하고 있다.The demagnetizing element 4 includes a substrate 40 and a two-phase thin film (phase A (SIN) thin film and phase B (COS) having a phase difference of 90 degrees with respect to the phase of the magnet 20 (A subtitle). In the potato element 4, the potato film on the A phase is composed of a + A phase (SIN +) thin film 43 having a phase difference of 180 degrees and detecting the movement of the rotating body 2, -), and the potato film on the B phase has a + B phase (COS +) thin film 44 having a phase difference of 180 degrees and performing the movement detection of the rotating body 2, And a B-phase (COS-) thin film 42.

+A 상의 감자막 (43) 및 -A 상의 감자막 (41) 은, 도 2(a) 에 나타내는 브리지 회로를 구성하고 있고, 일방단이 A 상용 (相用) 의 전원 단자 (VccA) 에 접속되고, 타방단이 A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 에 접속되어 있다. +A 상의 감자막 (43) 의 중점 위치에는, +A 상이 출력되는 출력 단자 (+A) 가 형성되고, -A 상의 감자막 (41) 의 중점 위치에는, -A 상이 출력되는 출력 단자 (-A) 가 형성되어 있다. 또한, +B 상의 감자막 (44) 및 -B 상의 감자막 (42) 도, +A 상의 감자막 (43) 및 -A 상의 감자막 (41) 과 동일하게, 도 2(b) 에 나타내는 브리지 회로를 구성하고 있고, 일방단이 B 상용의 전원 단자 (VccB) 에 접속되고, 타방단이 B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 에 접속되어 있다. +B 상의 감자막 (44) 의 중점 위치에는, +B 상이 출력되는 출력 단자 (+B) 가 형성되고, -B 상의 감자막 (42) 의 중점 위치에는, -B 상이 출력되는 출력 단자 (-B) 가 형성되어 있다. 또, 도 2 에서는 편의상, A 상용의 전원 단자 (VccA) 및 B 상용의 전원 단자 (VccB) 의 각각을 기재했지만, A 상용의 전원 단자 (VccA) 와 B 상용의 전원 단자 (VccB) 가 공통으로 되어 있어도 된다. 또, 도 2 에서는 편의상, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 및 B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 의 각각을 기재했지만, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 와 B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 가 공통으로 되어 있어도 된다.The A-type sensitive film 43 and the A-type sensitive film 41 constitute a bridge circuit shown in Fig. 2 (a), and one end is connected to the A-phase power terminal VccA And the other end is connected to the A ground terminal GNDA. + A is formed at the midpoint position of the A-phase sensitive film 43 on the A side, and an output terminal (+ A) is formed at the midpoint position of the A- A are formed. The + B-phase and -B-phase thin film 44 and + B-phase thin film 42 are also formed in the same manner as the + A-phase thin film 43 and -A- One end is connected to the power supply terminal VccB for the B phase, and the other end is connected to the ground terminal GNDB for the B phase. (+ B) outputting the + B phase is formed at the midpoint position of the + B phase-sensitive film 44, and the output terminal (- B are formed. Although the power supply terminal VccA for the A phase and the power supply terminal VccB for the B phase are shown in FIG. 2 for convenience, the power supply terminal VccA for the A phase and the power supply terminal VccB for the B phase are common . Although the ground terminal GNDA for the A phase and the ground terminal GNDB for the B phase are shown in FIG. 2 for convenience, the ground terminal GNDA for the A phase and the ground terminal GNDB for the B phase are common .

이러한 구성의 감자 소자 (4) 는, 도 1(a) 에 나타내는 바와 같이, 마그넷 (20) 에 있어서 착자 경계 부분에 회전 축선 방향 (L) 에서 겹치는 위치에 배치되어 있다. 이 때문에, 감자 소자 (4) 의 감자막 (41 ∼ 44) 은, 각 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항값의 포화 감도 영역 이상의 자계 강도로, 착자면 (21) 의 면내 방향에서 방향이 변화되는 회전 자계를 검출할 수 있다. 즉, 착자 경계선 부분에서는, 각 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항값의 포화 감도 영역 이상의 자계 강도로 면내 방향의 방향이 변화되는 회전 자계가 발생한다. 여기서, 포화 감도 영역이란, 일반적으로, 저항값 변화량 (k) 이, 자계 강도 (H) 와 근사적으로 「k∝H2」의 식으로 나타낼 수 있는 영역 이외의 영역을 말한다. 또한, 포화 감도 영역 이상의 자계 강도로 회전 자계 (자기 벡터의 회전) 의 방향을 검출할 때의 원리는, 감자막 (41 ∼ 44) 에 통전한 상태에서, 저항값이 포화되는 자계 강도를 인가했을 때, 자계와 전류 방향이 이루는 각도 (θ) 와, 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항값 (R) 사이에는, 하기 식As shown in Fig. 1 (a), the demagnetizing element 4 having such a configuration is arranged at a position overlapping the magnetization boundary portion in the rotation axis direction L in the magnet 20. Therefore, the magnetoresistive films 41 to 44 of the demagnetizing element 4 are magnetized in the direction of the in-plane direction of the magnetized surface 21 with the magnetic field intensity of the resistance value of the resistance value of each of the magnetostrictive films 41 to 44, The rotating magnetic field can be detected. That is, in the magnetizing boundary line, a rotating magnetic field is generated in which the direction in the in-plane direction is changed by the magnetic field strength of the resistance value of each of the plurality of the magnetoresistive films 41 to 44 at the saturated sensitivity region or more. Here, the saturation sensitivity region generally refers to a region other than the region where the resistance value change amount k can be expressed by the equation of " k? H 2 " approximately in the magnetic field strength H. The principle of detecting the direction of the rotating magnetic field (rotation of the magnetic vector) with the magnetic field strength of the saturated sensitivity region or more is that the magnetic field strength in which the resistance value saturates is applied in the state in which the magnetic sensitive films 41 to 44 are energized Between the angle? Between the magnetic field and the current direction and the resistance value R of the sensitive films 41 to 44,

R = R0 - k × sin2θR = R0 - k * sin2 &thetas;

R0 : 무자계 중에서의 저항값R0: Resistance value in non-magnetic system

k : 저항값 변화량 (포화 감도 영역 이상일 때에는 정수 (定數))k: Amount of change in resistance value (constant when the saturation sensitivity area is over)

로 나타내는 관계가 있는 것을 이용하는 것이다. 이러한 원리에 기초하여 회전 자계를 검출하면, 각도 (θ) 가 변화되면 저항값 (R) 이 정현파를 따라 변화되기 때문에, 파형 품질이 높은 A 상 출력 및 B 상 출력을 얻을 수 있다.As shown in Fig. When the rotating magnetic field is detected on the basis of this principle, since the resistance value R changes along the sinusoidal wave when the angle? Changes, the A-phase output and the B-phase output with high waveform quality can be obtained.

본 형태의 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 있어서, 감자 소자 (4), 제 1 홀 소자 (61), 및 제 2 홀 소자 (62) 에는, 증폭 회로 (91, 92, 95, 96) 나, 이들 증폭 회로 (91, 92, 95, 96) 로부터 출력되는 정현파 신호 (sin, cos) 에 보간 처리나 각종 연산 처리를 실시하는 CPU (연산 회로) 등을 구비한 제어부 (90) 가 구성되어 있고, 감자 소자 (4), 제 1 홀 소자 (61), 및 제 2 홀 소자 (62) 로부터의 출력에 기초하여, 고정체에 대한 회전체 (2) 의 회전 각도 위치가 구해진다.In the magnetic sensor device 10 and the rotary encoder 1 of this embodiment, the amplifying circuits 91, 92, 95 and 95 are connected to the demagnetizing element 4, the first Hall element 61 and the second Hall element 62, A control unit 90 including a CPU (arithmetic circuit) for performing interpolation processing and various arithmetic processing on the sinusoidal signals sin and cos outputted from the amplifying circuits 91, 92, 95 and 96, And the rotation angle position of the rotating body 2 with respect to the fixed body is obtained based on the outputs from the potato element 4, the first Hall element 61 and the second Hall element 62 .

보다 구체적으로는, 로터리 인코더 (1) 에 있어서, 회전체 (2) 가 1 회전하면, 감자 소자 (4) (자기 저항 소자) 로부터는, 도 1(b) 에 나타내는 정현파 신호 (sin, cos) 가 2 주기분 출력된다. 따라서, 정현파 신호 (sin, cos) 를 증폭 회로 (91, 92) 에 의해 증폭시킨 후, 제어부 (90) 에 있어서, 도 1(c) 에 나타내는 리사주도를 구하고, 정현파 신호 (sin, cos) 로부터 θ = tan-1(sin/cos) 를 구하면, 회전 출력축의 각도 위치 (θ) 를 알 수 있다. 또한, 본 형태에서는, 마그넷 (20) 의 중심으로부터 보아 90°어긋난 위치에 제 1 홀 소자 (61) 및 제 2 홀 소자 (62) 가 배치되어 있다. 이 때문에, 제 1 홀 소자 (61) 및 제 2 홀 소자 (62) 의 출력의 조합에 의해, 현재 위치가 정현파 신호 (sin, cos) 중 어느 구간에 위치하는지를 알 수 있다. 따라서, 로터리 인코더 (1) 는, 감자 소자 (4) 에서의 검출 결과, 제 1 홀 소자 (61) 에서의 검출 결과, 및 제 2 홀 소자 (62) 에서의 검출 결과에 기초하여 회전체 (2) 의 절대 각도 위치 정보를 생성할 수 있고, 앱솔루트 동작을 실시할 수 있다.More specifically, when the rotary body 2 rotates once in the rotary encoder 1, the sine wave signals sin and cos shown in Fig. 1 (b) are obtained from the demagnetizing element 4 (magnetoresistive element) Is output for two cycles. 1 (c) is obtained by the control unit 90, and the sinusoidal signals sin and cos are subtracted from the sinusoidal signals sin and cos by the amplifying circuits 91 and 92, When θ = tan -1 (sin / cos) is found, the angular position θ of the rotation output shaft can be known. In this embodiment, the first Hall element 61 and the second Hall element 62 are disposed at positions shifted by 90 degrees from the center of the magnet 20. Therefore, the combination of the outputs of the first Hall element 61 and the second Hall element 62 can determine which section of the sinusoidal wave signal (sin, cos) the current position is located. Therefore, the rotary encoder 1 is capable of detecting the rotation of the rotor 2 (2) based on the detection result in the demagnetizing element 4, the detection result in the first Hall element 61 and the detection result in the second Hall element 62 Can be generated, and an absolute operation can be performed.

(감자 소자 (4) 의 평면 구성)(Planar configuration of the potentiometer element 4)

도 3 은, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 사용한 감자 소자 (4) 의 설명도이고, 도 3(a), (b), (c) 는 감자 소자 (4) 의 평면 구성을 나타내는 설명도, 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 단면 구성의 변형예를 나타내는 설명도이다. 또, 도 3(b), (c) 에서는, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 의 층 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 3(a) 에서는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대해서는 우측 하강의 사선을 긋고, 가열용 저항막 (48) 에 대해서는 우측 상승의 사선을 긋는다.3 (a), 3 (b) and 3 (c) are explanatory diagrams of the magnetoresistive sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention and the potato element 4 used for the rotary encoder 1, An explanatory diagram showing a sectional configuration, and an explanatory diagram showing a modified example of a sectional configuration. 3 (b) and 3 (c) schematically show the layer structure of the resistive films 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47, and the heating resistive film 48. FIG. 3 (a), the temperature-monitoring resistive film 47 is drawn obliquely to the right, and the heating resistive film 48 is drawn obliquely to the right.

도 3(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 있어서, 감자 소자 (4) 는, 기판 (40) 과, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 형성된 감자막 (41 ∼ 44) 을 구비하고 있고, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 서로 되접어 꺾으면서 연장되어 있는 부분에 의해서, 기판 (40) 의 중앙에 원형의 감자 영역 (45) 을 구성하고 있다. 본 형태에 있어서, 기판 (40) 은 사각형의 평면 형상을 갖는 실리콘 기판이다.3 (a), in the magnetic sensor device 10 and the rotary encoder 1 of the present embodiment, the demagnetizing element 4 includes a substrate 40, a first surface 40a of the substrate 40 And the stimulable membranes 41 to 44 are provided with a circular potato region 45 at the center of the substrate 40 by folding back and extending portions of the stimulant films 41 to 44, . In this embodiment, the substrate 40 is a silicon substrate having a rectangular planar shape.

감자막 (41 ∼ 44) 으로부터는 배선 부분이 일체로 연장되어 있고, 배선 부분의 단부에는, A 상용의 전원 단자 (VccA), A 상용의 그라운드 단자 (GNDA), +A 상 출력용의 출력 단자 (+A), -A 상 출력용의 출력 단자 (-A), B 상용의 전원 단자 (VccB), B 상용의 그라운드 단자 (GNDB), +B 상 출력용의 출력 단자 (+B), 및 -B 상 출력용의 출력 단자 (-B) 가 형성되어 있다.The power supply terminal VccA for the A phase, the ground terminal GNDA for the A phase, and the output terminal for the + A phase output (refer to Fig. 1) are provided integrally at the ends of the wiring portions. + A), -A phase output terminal (-A), B phase power terminal (VccB), B phase ground terminal (GNDB), + B phase output terminal (+ B) And an output terminal -B for output is formed.

또한, 본 형태의 감자 소자 (4) 에서는, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있다. 여기서, 가열용 저항막 (48) 은, 기판 (40) 의 변을 따라 사각 프레임상으로 연장되어 폐루프를 구성한 상태에서, 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성되어 있는 영역의 전체를 둘러싸고 있다. 이 때문에, 가열용 저항막 (48) 과 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 있고, 평면에서 보아 겹쳐 있지 않다. 또한, 가열용 저항막 (48) 의 서로 대향하는 2 개의 변 부분의 일방으로부터는 배선 부분 (481) 이 연장되고, 그 단부에는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전용 전원 단자 (VccH) 가 형성되어 있다. 이것에 대하여, 2 개의 변 부분의 타방으로부터 연장되는 배선 부분 (482) 의 단부는, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 에 접속되어 있다. 이 때문에, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 그라운드 단자 (GNDH) 로도 이용되고 있다. 여기서, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치와, 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치는, 감자 영역 (45) 에 대하여 점대칭 위치에 있다. 이 때문에, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향하여 우측으로 돌았을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이와, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향하여 좌측으로 돌았을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이가 같다.In the demagnetizing element 4 of the present embodiment, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the one surface 40a of the substrate 40. [ Here, the heating resistive film 48 surrounds the entirety of the region where the thin film 41-44 is formed with the closed loop extending along the side of the substrate 40 on the rectangular frame. Therefore, the heating resistive film 48 and the thin film films 41 to 44 are formed in the region shifted from the in-plane direction of the substrate 40, and are not superposed in a plan view. The wiring portion 481 is extended from one of the two opposing sides of the heating resistive film 48 and a power supply terminal VccH for the heating resistive film 48 is formed at the end thereof. Respectively. On the other hand, the ends of the wiring portions 482 extending from the other of the two side portions are connected to the ground terminal GNDA for the A phase. Therefore, the ground terminal GNDA for the A phase is also used as the ground terminal GNDH for the heating resistive film 48. The connecting position of the wiring portion 481 and the heating resistive film 48 and the connecting position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48 are in point symmetrical positions with respect to the potato region 45. [ The resistive film 48 for heating when turned toward the right from the connection position of the wiring portion 481 to the heating resistive film 48 toward the connection position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48 Of the heating resistive film 48 from the connecting position of the wiring portion 481 to the heating resistive film 48 to the connecting position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48, (48) are equal in length.

온도 감시용 저항막 (47) 은, 가열용 저항막 (48) 의 내측 영역 중, 가열용 저항막 (48) 의 4 개의 모서리 중 하나의 모서리 부근에 형성되어 있고, 감자 영역 (45) 과 가열용 저항막 (48) 사이에 위치한다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 복수 회, 되접어 꺾으면서 연장된 평면 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 점유 면적이 좁아도, 온도 감시용 저항막 (47) 을 길게 형성할 수 있다. 여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 은, 감자막 (44) 의 배선 부분과 부분적으로 겹쳐 있지만, 감자 영역 (45) 과는 기판 (40) 의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 있고, 감자 영역 (45) 과는 겹쳐 있지 않다. 온도 감시용 저항막 (47) 일방의 단부에는, 온도 감시용 전원 단자 (VccS) 가 형성되어 있다. 또한, 온도 감시용 저항막 (47) 의 타방의 단부는, B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 에 접속되어 있다. 이 때문에, B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대한 그라운드 단자 (GNDS) 로도 이용되고 있다.The temperature monitoring resistive film 47 is formed in the vicinity of the edge of one of the four corners of the heating resistive film 48 in the region inside the heating resistive film 48, Resistance film 48 as shown in Fig. The temperature-monitoring resistive film 47 has a planar shape extending repeatedly while being folded back a plurality of times. Therefore, even if the occupied area is small, the temperature monitoring resistive film 47 can be formed long. Here, the temperature-monitoring resistive film 47 is partially overlapped with the wiring portion of the thin film 44, but is formed in the region deviated from the in-plane direction of the substrate 40 with respect to the potato region 45, (45). At one end of the temperature-monitoring resistive film 47, a temperature monitoring power supply terminal VccS is formed. The other end of the temperature monitoring resistive film 47 is connected to the ground terminal GNDB for the B phase. Therefore, the ground terminal GNDB for the B phase is also used as the ground terminal GNDS for the temperature monitoring resistive film 47.

(감자 소자 (4) 의 단면 구성)(Sectional configuration of the potato element 4)

본 형태의 감자 소자 (4) 는, 도 3(b) 에 나타내는 단면 구조, 또는 도 3(c) 에 나타내는 단면 구조를 가지고 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 3(b) 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에는, 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 1 절연막 (51), 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 2 절연막 (52), 및 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 제 3 절연막 (53) 이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 감자막 (41 ∼ 44) 은 스퍼터법 등에 의해 형성된 퍼멀로이막이고, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 은 모두, 스퍼터법 등에 의해 형성된 티탄막 등, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막이다.The demagnetizing element 4 of this embodiment has a sectional structure shown in Fig. 3 (b) or a sectional structure shown in Fig. 3 (c). Specifically, as shown in FIG. 3 (b), a first insulating film 51 made of a silicon oxide film, a second insulating film 52 made of a silicon oxide film, And a third insulating film 53 made of polyimide resin or the like are formed. The resistive film 47 for temperature monitoring and the resistive film for heating 48 are all formed of a permalloy film formed by a sputtering method or the like, And is a conductive film showing no magnetoresistive effect.

여기서, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 중, 감자막 (41 ∼ 44) 이 가장 기판 (40) 측 (하층측) 에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 감자막 (41 ∼ 44) 과 동일하게, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 가열용 저항막 (48) 과 동일한 층에 형성되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과는 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되어 있다.Here, among the thin film resistors 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47, and the heating resistive film 48, the thin film 41 to 44 are formed at the substrate 40 (lower side) have. More specifically, the thin film 41 to 44 are formed between the substrate 40 and the first insulating film 51. The temperature monitoring resistive film 47 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52. The heating resistive film 48 is formed between the substrate 40 and the first insulating film 51 in the same manner as the resistive films 41 to 44. Therefore, the thin film resistors 41 to 44 are formed in the same layer as the heating resistive film 48, and the resistive film 47 for temperature monitoring is formed in the other layer via the first insulating film 51 have.

도 3(c) 에 나타내는 형태에서도, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 과 동일하게, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 과는 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 가열용 저항막 (48) 은 동일한 층에 형성되어 있다.In the embodiment shown in Fig. 3 (c), the thin film 41 to 44 are formed between the substrate 40 and the first insulating film 51. The temperature monitoring resistive film 47 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52. The heating resistive film 48 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52 in the same manner as the temperature monitoring resistive film 47. Therefore, the thin film resistors 41 to 44 are formed on the other layer via the first insulating film 51 with the temperature-monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48, The resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the same layer.

(감자 소자 (4) 의 온도 조절)(Temperature control of the potentiometer 4)

도 4 는, 본 발명의 실시형태 1 에 관련된 자기 센서 장치 (10) 의 제어부 (90) 에 구성한 온도 제어부의 개략 구성을 나타내는 설명도이다.4 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of a temperature control unit constituted in the control unit 90 of the magnetic sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention.

도 4 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 의 제어부 (90) 에는, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항 변화에 기초하여 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전을 제어하는 온도 제어부가 구성되어 있다. 보다 구체적으로는, 온도 감시용 저항막 (47) 에는 저항 (81) 이 직렬로 접속되어 있고, 저항 (81) 에 있어서 온도 감시용 저항막 (47) 이 접속되어 있는 측과는 반대측은 온도 감시용 전원 단자에 접속되고, 온도 감시용 저항막 (47) 에 있어서 저항 (81) 이 접속되어 있는 측과는 반대측은 온도 감시용 그라운드 단자 (GNDS) 에 접속되어 있다.4, the control unit 90 of the magnetic sensor device 10 of this embodiment controls the power supply to the heating resistive film 48 based on the resistance change of the temperature monitoring resistive film 47 And a temperature control unit. More specifically, a resistor 81 is connected in series to the temperature monitoring resistive film 47, and on the opposite side of the resistor 81 to the side where the temperature monitoring resistive film 47 is connected, And the other side of the temperature monitoring resistive film 47 opposite to the side to which the resistor 81 is connected is connected to the ground terminal GNDS for temperature monitoring.

가열용 저항막 (48) 에는 바이폴라 트랜지스터로 이루어지는 스위칭 소자 (83) 가 직렬로 접속되어 있고, 스위칭 소자 (83) 에 있어서 가열용 저항막 (48) 이 접속되어 있는 측과는 반대측은 가열용 전원 단자에 접속되고, 가열용 저항막 (48) 에 있어서 스위칭 소자 (83) 가 접속되어 있는 측과는 반대측은 가열용 그라운드 단자 (GNDH) 에 접속되어 있다.A switching element 83 composed of a bipolar transistor is connected in series to the heating resistive film 48. A portion of the switching element 83 opposite to the side to which the resistive heating film 48 is connected is connected to a heating power source Terminal of the heating resistive film 48 is connected to the heating ground terminal GNDH on the side opposite to the side to which the switching element 83 is connected.

여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 과 저항 (81) 의 접속점은, 연산 증폭기 (82) 의 일방의 단자에 입력되어 있고, 연산 증폭기 (82) 의 타방의 단자에는 스위칭 소자 (83) 를 온오프하기 위한 임계값이 되는 전압 (Vo) 이 입력되어 있다. 이 상태에서, 기판 (40) 의 온도가 낮아지면, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값이 저하되고, 저항 (81) 으로 분압된 접속점의 전압이 낮아진다. 그 때 연산 증폭기 (82) 의 타방의 단자에 입력되어 있는 임계값 (Vo) 보다 낮아지면 연산 증폭기 (82) 가 온 상태가 되어 스위칭 소자 (83) 를 온하기 때문에 가열용 저항막 (48) 에 급전된다.The connection point between the temperature monitoring resistive film 47 and the resistor 81 is input to one terminal of the operational amplifier 82 and the other terminal of the operational amplifier 82 is turned on And a voltage Vo that is a threshold value for turning off is input. In this state, when the temperature of the substrate 40 is lowered, the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47 is lowered, and the voltage at the connection point divided by the resistor 81 is lowered. The operational amplifier 82 is turned on and the switching element 83 is turned on when it is lower than the threshold value Vo inputted to the other terminal of the operational amplifier 82 at that time Power is supplied.

이 상태에서, 기판 (40) 의 온도가 높아지면, 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값이 상승하고, 저항 (81) 과의 접속점의 전압이 상승한다. 그 때 연산 증폭기 (82) 의 타방의 단자에 입력되어 있는 임계값 (Vo) 보다 높아지면 연산 증폭기 (82) 가 오프 상태가 되어 스위칭 소자 (83) 를 오프하기 때문에 가열용 저항막 (48) 으로의 급전이 정지된다. 그 때문에, 감자 소자 (4) (감자막 (41 ∼ 44)) 의 온도는, 온도 감시용 저항막 (47) 및 저항 (81) 의 저항값 등에 의해서 규정된 소정의 온도로 유지된다.In this state, when the temperature of the substrate 40 becomes high, the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47 rises and the voltage at the connection point with the resistor 81 rises. The operational amplifier 82 is turned off and the switching element 83 is turned off so that the resistance of the heating resistive film 48 is reduced to a value equal to the threshold value Vo input to the other terminal of the operational amplifier 82 Is stopped. Therefore, the temperature of the demagnetizing element 4 (the magnetostrictive films 41 to 44) is maintained at a predetermined temperature defined by the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47 and the resistance 81 and the like.

(본 형태의 주된 효과)(Main effect of this embodiment)

이상 설명한 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 에서는, 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성된 기판 (40) 에, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있다. 이 때문에, 설정 온도와의 온도차나 온도 변화를 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값에 의해서 감시하고, 그 감시 결과에 기초하여 가열용 저항막 (48) 에 급전하고, 감자막 (41 ∼ 44) 을 설정 온도까지 가열할 수 있다. 따라서, 각 감자막 (41 ∼ 44) 에 있어서, 온도 변화가 발생했을 때, 응력의 영향에 기인하는 저항 변화나, 막질의 차에 기인하는 저항 변화가 상이한 경우에도, 설정 온도에서 높은 정밀도가 얻어지도록, 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항 밸런스를 설정해 두면, 환경 온도의 변화가 발생해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있다. 즉, 온도 변화가 발생해도, 도 1(c) 에 나타내는 리사주도의 원점 위치가 이동하지 않기 때문에, 회전체 (2) 의 회전 각도 위치를 양호한 정밀도로 검출할 수 있다.As described above, in the magnetic sensor device 10 of this embodiment, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the substrate 40 on which the thin film films 41 to 44 are formed have. Therefore, the temperature difference with the set temperature and the temperature change are monitored by the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47. Based on the monitoring result, power is supplied to the heating resistive film 48, 44) to the set temperature. Therefore, even when the resistance change due to the influence of the stress or the resistance change due to the difference in the film quality is different in each of the thin film films 41 to 44 when the temperature change occurs, high accuracy is obtained at the set temperature If the resistance balance of the sensitive films 41 to 44 is set so that the ambient temperature changes, stable detection accuracy can be obtained. In other words, even if a temperature change occurs, since the origin position of the resuscitation shown in Fig. 1 (c) does not move, the rotational angle position of the rotating body 2 can be detected with good accuracy.

또, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 은, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 측에 형성되어 있다. 이 때문에, 성막 등을 기판 (40) 의 일방면 (40a) 측에 대하여 실시하면 되기 때문에, 기판 (40) 의 양면을 이용하는 경우에 비해, 제조하기 쉽다는 이점이 있다.The resistors 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the side of the one surface 40a of the substrate 40. This is advantageous in that it is easy to manufacture compared with the case where both surfaces of the substrate 40 are used because film formation or the like can be performed on the side of the one surface 40a of the substrate 40. [

또한, 온도 감시용 저항막 (47) 은, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막이다. 이 때문에, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대한 자속 밀도가 변화되어도, 온도를 정확히 감시할 수 있다.The temperature monitoring resistive film 47 is a conductive film which does not exhibit a magnetoresistive effect. Therefore, even if the magnetic flux density to the temperature monitoring resistive film 47 changes, the temperature can be accurately monitored.

또한, 가열용 저항막 (48) 과 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않고, 가열용 저항막 (48) 과 온도 감시용 저항막 (47) 은, 기판 (40) 의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않다. 이 때문에, 가열용 저항막 (48) 과 감자막 (41 ∼ 44) 의 단락이나, 가열용 저항막 (48) 과 온도 감시용 저항막 (47) 의 단락 등을 방지할 수 있다. 또한, 가열용 저항막 (48) 과 감자막 (41 ∼ 44) 이 평면에서 보아 겹쳐 있지 않기 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 이 국소적으로 가열되는 것을 방지할 수 있다. 또한, 가열용 저항막 (48) 과 온도 감시용 저항막 (47) 이 겹쳐 있지 않기 때문에, 온도 감시용 저항막 (47) 이 국부적으로 가열되는 경우가 없다. 따라서, 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전을 적정하게 실시할 수 있다.The resistive film for heating 48 and the resistive films 41 to 44 are formed in a region shifted from the in-plane direction of the substrate 40 and are not superimposed on each other in plan view, The resistance film 47 is formed in a region shifted from the in-plane direction of the substrate 40 and is not superposed in plan view. This makes it possible to prevent a short circuit between the heating resistive film 48 and the thin film resistors 41 to 44 and a short circuit between the heating resistive film 48 and the temperature monitoring resistive film 47. In addition, since the heating resistive film 48 and the thin film resistors 41 to 44 do not overlap in plan view, it is possible to prevent local heating of the thin film resistors 41 to 44. Since the heating resistance film 48 and the temperature monitoring resistance film 47 are not overlapped with each other, the temperature monitoring resistance film 47 is not heated locally. Therefore, it is possible to appropriately feed the resistive film for heating 48 to the heating resistive film 48.

또한, 가열용 저항막 (48) 은, 감자 영역 (45) 을 둘러싸는 폐루프상으로 형성되어 있다. 이 때문에, 감자 영역 (45) 전체를 적정하게 가열할 수 있다.Further, the heating resistive film 48 is formed in a closed loop shape surrounding the potato region 45. Therefore, the entire potato region 45 can be appropriately heated.

또한, 평면에서 보아, 온도 감시용 저항막 (47) 은, 가열용 저항막 (48) 과 감자 영역 (45) 사이에 형성되어 있다. 이 때문에, 온도 감시용 저항막 (47) 에 의해서 감자 영역 (45) 의 온도를 적정하게 감시할 수 있다.The temperature-monitoring resistive film 47 is formed between the heating resistive film 48 and the potato region 45 in plan view. Therefore, the temperature of the potato region 45 can be appropriately monitored by the temperature monitoring resistive film 47.

또한, 도 3(c) 에 나타내는 구성에서는, 감자막 (41 ∼ 44) 과 가열용 저항막 (48) 은, 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되어 있다. 또한, 감자막 (41 ∼ 44) 과 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 과, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 을 종류가 상이한 막에 의해서 형성하는 데에 바람직하다. 또한, 온도 감시용 저항막 (47) 과 가열용 저항막 (48) 은, 동일한 층에 형성되어 있다. 이 때문에, 온도 감시용 저항막 (47) 과 가열용 저항막 (48) 을 동일 종류의 막에 의해서 구성하는 데에 바람직하다.3 (c), the thin film resistors 41 to 44 and the resistive heating film 48 are formed on different layers with the first insulating film 51 interposed therebetween. The resistive films 41 to 44 and the temperature-monitoring resistive film 47 are formed on different layers with the first insulating film 51 interposed therebetween. Therefore, it is preferable to form the resistive films 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47, and the heating resistive film 48 by films of different kinds. The temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed in the same layer. Therefore, it is preferable that the temperature-monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are made of films of the same kind.

또한, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 중, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 가장 기판 (40) 측의 층에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 을 단차가 적은 평탄면으로 형성할 수 있기 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 에 불필요한 응력이 가해지는 것을 방지할 수 있다.Among the thin film resistors 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48, the thin film resistors 41 to 44 are formed in the layer closest to the substrate 40 . Therefore, since the thin film 41 to 44 can be formed as a flat surface with few steps, unnecessary stress can be prevented from being applied to the thin film 41 to 44.

[실시형태 2][Embodiment 2]

도 5 는, 본 발명의 실시형태 2 에 관련된 자기 센서 장치 (10) 및 로터리 인코더 (1) 에 사용한 감자 소자 (4) 의 설명도이고, 도 5(a), (b), (c) 는 감자 소자 (4) 의 평면 구성을 나타내는 설명도, 단면 구성을 나타내는 설명도, 및 단면 구성의 변형예를 도시하는 설명도이다. 또, 도 5(b), (c) 에서는, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 의 층 구조를 모식적으로 나타내고 있다. 또한, 도 5(a) 에서는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대해서는 우측 하강의 사선을 긋고, 가열용 저항막 (48) 에 대해서는 우측 상승의 사선을 긋는다. 또한, 본 형태의 기본적인 구성은, 실시형태 1 과 동일하므로, 공통되는 부분에는 동일한 부호를 붙여 그것들의 설명을 생략한다.5 (a), 5 (b) and 5 (c) are explanatory diagrams of the magnetoresistive sensor device 10 and the potentiometer 4 used in the rotary encoder 1 according to the second embodiment of the present invention. An explanatory diagram showing a sectional configuration, and an explanatory diagram showing a modified example of a sectional configuration. 5B and 5C schematically show the layer structure of the resistive films 41 to 44, the temperature-monitoring resistive film 47, and the resistive heating film 48. In FIG. 5 (a), the temperature-monitoring resistive film 47 is drawn obliquely to the right, and the heating resistive film 48 is drawn obliquely to the right. Since the basic configuration of this embodiment is the same as that of the first embodiment, common portions are denoted by the same reference numerals, and a description thereof will be omitted.

도 5(a) 에 나타내는 바와 같이, 본 형태의 자기 센서 장치 (10) 에 있어서도, 실시형태 1 과 동일하게, 감자 소자 (4) 는, 기판 (40) 과, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 형성된 감자막 (41 ∼ 44) 을 구비하고 있고, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 서로 되접어 꺾으면서 연장되어 있는 부분에 의해서, 기판 (40) 의 중앙에 원형의 감자 영역 (45) 을 구성하고 있다. 본 형태에 있어서, 기판 (40) 은 사각형의 평면 형상을 갖는 실리콘 기판이다. 감자막 (41 ∼ 44) 으로부터는 배선 부분이 일체로 연장되어 있고, 배선 부분의 단부에는, A 상용의 전원 단자 (VccA), A 상용의 그라운드 단자 (GNDA), +A 상 출력용의 출력 단자 (+A), -A 상 출력용의 출력 단자 (-A), B 상용의 전원 단자 (VccB), B 상용의 그라운드 단자 (GNDB), +B 상 출력용의 출력 단자 (+B), 및 -B 상 출력용의 출력 단자 (-B) 가 형성되어 있다.5A, in the magnetic sensor device 10 of the present embodiment, the demagnetizing element 4 includes the substrate 40 and the one side surface (the side surface) of the substrate 40 And the thin film portions 41 to 44 formed on the substrate 40a are provided with circular potato regions 45 to 44 at the center of the substrate 40 by the portions extending while folding back each other ). In this embodiment, the substrate 40 is a silicon substrate having a rectangular planar shape. The power supply terminal VccA for the A phase, the ground terminal GNDA for the A phase, and the output terminal for the + A phase output (refer to Fig. 1) are provided integrally at the ends of the wiring portions. + A), -A phase output terminal (-A), B phase power terminal (VccB), B phase ground terminal (GNDB), + B phase output terminal (+ B) And an output terminal -B for output is formed.

또한, 본 형태의 감자 소자 (4) 에서는, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있다. 여기서, 가열용 저항막 (48) 은, 감자 영역 (45) 을 둘러싸도록 감자 영역 (45) 과 동심상의 원형 프레임상으로 연장되어 폐루프를 구성하고 있다. 이 때문에, 가열용 저항막 (48) 은, 평면에서 보아 감자막 (41 ∼ 44) 의 배선 부분과 부분적으로 겹쳐 있다. 또한, 감자 영역 (45) 에 대하여 점대칭 위치로부터는 배선 부분 (481, 482) 이 연장되어 있다. 배선 부분 (481) 의 단부에는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 급전용 전원 단자 (VccH) 가 형성되어 있다. 이것에 대하여, 배선 부분 (482) 의 단부는, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 에 접속되어 있다. 이 때문에, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 는, 가열용 저항막 (48) 에 대한 그라운드 단자 (GNDH) 로도 이용되고 있다. 여기서, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치와, 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치는, 감자 영역 (45) 에 대하여 점대칭 위치에 있다. 이 때문에, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향하여 우측으로 돌았을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이와, 배선 부분 (481) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치로부터 배선 부분 (482) 과 가열용 저항막 (48) 의 접속 위치를 향하여 좌측으로 돌았을 때의 가열용 저항막 (48) 의 길이가 같다.In the demagnetizing element 4 of the present embodiment, the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the one surface 40a of the substrate 40. [ Here, the heating resistive film 48 extends on the circular frame concentric with the potato region 45 so as to surround the potato region 45 to constitute a closed loop. Therefore, the heating resistive film 48 partially overlaps the wiring portion of the thin film 41 to 44 in plan view. The wiring portions 481 and 482 extend from the point symmetrical positions with respect to the potato region 45. [ A power supply terminal VccH for the heating resistive film 48 is formed at the end of the wiring portion 481. On the other hand, the end of the wiring portion 482 is connected to the ground terminal GNDA for the A phase. Therefore, the ground terminal GNDA for the A phase is also used as the ground terminal GNDH for the heating resistive film 48. The connecting position of the wiring portion 481 and the heating resistive film 48 and the connecting position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48 are in point symmetrical positions with respect to the potato region 45. [ The resistive film 48 for heating when turned toward the right from the connection position of the wiring portion 481 to the heating resistive film 48 toward the connection position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48 Of the heating resistive film 48 from the connecting position of the wiring portion 481 to the heating resistive film 48 to the connecting position of the wiring portion 482 and the heating resistive film 48, (48) are equal in length.

온도 감시용 저항막 (47) 은, 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있는 영역을 둘러싸도록 사각형 프레임상으로 연장되어 있다. 이 때문에, 온도 감시용 저항막 (47) 은, 감자막 (41 ∼ 44) 과는 기판 (40) 의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 있고, 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성되어 있는 영역과는 겹쳐 있지 않다. 여기서, 온도 감시용 저항막 (47) 은, A 상용의 그라운드 단자 (GNDA) 가 형성되어 있는 영역에서 도중에 끊겨 있고, 일방의 단부에는, 온도 감시용 전원 단자 (VccS) 가 형성되어 있다. 또한, 온도 감시용 저항막 (47) 의 타방의 단부는, B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 에 접속되어 있다. 이 때문에, B 상용의 그라운드 단자 (GNDB) 는, 온도 감시용 저항막 (47) 에 대한 그라운드 단자 (GNDS) 로도 이용되고 있다.The temperature-monitoring resistive film 47 extends on a rectangular frame so as to surround an area where the resistive film for heating 48 is formed. Therefore, the temperature-monitoring resistive film 47 is formed in a region deviated from the in-plane direction of the substrate 40 with respect to the substrate 40 (the substrate 40 and the substrate 40) Are not overlapped. Here, the temperature-monitoring resistive film 47 is interrupted halfway in the region where the ground terminal GNDA for the A phase is formed, and at one end thereof, a temperature monitoring power supply terminal VccS is formed. The other end of the temperature monitoring resistive film 47 is connected to the ground terminal GNDB for the B phase. Therefore, the ground terminal GNDB for the B phase is also used as the ground terminal GNDS for the temperature monitoring resistive film 47.

본 형태의 감자 소자 (4) 는, 도 5(b) 에 나타내는 단면 구조, 또는 도 5(c) 에 나타내는 단면 구조를 가지고 구성되어 있다. 구체적으로는, 도 5(b) 에 나타내는 바와 같이, 먼저, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에는, 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 1 절연막 (51), 실리콘 산화막으로 이루어지는 제 2 절연막 (52), 및 폴리이미드 수지 등으로 이루어지는 제 3 절연막 (53) 이 형성되어 있다. 본 형태에 있어서, 감자막 (41 ∼ 44) 은 퍼멀로이막이고, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 은 모두 티탄막 등, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막이다.The demagnetizing element 4 of this embodiment has a sectional structure shown in Fig. 5 (b) or a sectional structure shown in Fig. 5 (c). Specifically, as shown in Fig. 5B, a first insulating film 51 made of a silicon oxide film, a second insulating film 52 made of a silicon oxide film, and a second insulating film 51 made of silicon oxide are formed on one surface 40a of the substrate 40, And a third insulating film 53 made of polyimide resin or the like are formed. In this embodiment, the thin film resistors 41 to 44 are permalloy films, and the temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are conductive films such as titanium films which do not exhibit a magnetoresistive effect.

여기서, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 중, 감자막 (41 ∼ 44) 이 가장 기판 (40) 측 (하층측) 에 형성되어 있다. 보다 구체적으로는, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 감자막 (41 ∼ 44) 과 동일하게, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 과 동일한 층에 형성되고, 가열용 저항막 (48) 과는, 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되어 있다.Here, among the thin film resistors 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47, and the heating resistive film 48, the thin film 41 to 44 are formed at the substrate 40 (lower side) have. More specifically, the thin film 41 to 44 are formed between the substrate 40 and the first insulating film 51. The temperature monitoring resistive film 47 is formed between the substrate 40 and the first insulating film 51 in the same manner as the insulating films 41 to 44. The heating resistive film 48 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52. The resistive film 47 is formed on the same layer as the temperature monitoring resistive film 47 and the resistive film 48 is formed on the other layer with the first insulating film 51 interposed therebetween .

도 5(c) 에 나타내는 형태에서도, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 기판 (40) 과 제 1 절연막 (51) 의 층간에 형성되어 있다. 온도 감시용 저항막 (47) 은, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 가열용 저항막 (48) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 과 동일하게, 제 1 절연막 (51) 과 제 2 절연막 (52) 의 층간에 형성되어 있다. 이 때문에, 감자막 (41 ∼ 44) 은, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 과는 제 1 절연막 (51) 을 개재하여 다른 층에 형성되고, 온도 감시용 저항막 (47) 과 가열용 저항막 (48) 은 동일한 층에 형성되어 있다.In the embodiment shown in Fig. 5 (c), the thin film 41 to 44 are formed between the substrate 40 and the first insulating film 51. The temperature monitoring resistive film 47 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52. The heating resistive film 48 is formed between the first insulating film 51 and the second insulating film 52 in the same manner as the temperature monitoring resistive film 47. Therefore, the thin film resistors 41 to 44 are formed on the other layer via the first insulating film 51 with the temperature-monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48, The resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the same layer.

이와 같이 구성한 자기 센서 장치 (10) 에서도, 실시형태 1 과 동일하게, 감자막 (41 ∼ 44) 이 형성된 기판 (40) 에, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 이 형성되어 있기 때문에, 설정 온도와의 온도차나 온도 변화를 온도 감시용 저항막 (47) 의 저항값에 의해서 감시하고, 그 감시 결과에 기초하여 가열용 저항막 (48) 에 급전하고, 감자막 (41 ∼ 44) 을 설정 온도까지 가열할 수 있다. 그 때문에, 설정 온도에서 높은 정밀도가 얻어지도록, 감자막 (41 ∼ 44) 의 저항 밸런스를 설정해 두면, 온도 변화가 발생해도 안정된 검출 정밀도를 얻을 수 있는 것 등, 실시형태 1 과 동일한 효과를 나타낸다.The temperature monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 are formed on the substrate 40 on which the thin film films 41 to 44 are formed in the same manner as the first embodiment The temperature difference with the set temperature and the temperature change are monitored by the resistance value of the temperature monitoring resistive film 47. Based on the monitoring result, power is supplied to the heating resistive film 48, 41 to 44) can be heated to the set temperature. Therefore, when the resistance balance of the sensitive films 41 to 44 is set so that high accuracy can be obtained at the set temperature, stable detection accuracy can be obtained even if a temperature change occurs.

[다른 실시형태][Other Embodiments]

상기 실시형태에서는, 2 개의 전원 단자 (VccA, VccB) 를 각각 형성했지만, 이들 2 개를 합하여 1 개의 단자로 해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 2 개의 그라운드 단자 (GNDA, GNDB) 를 각각 형성했지만, 이들 2 개를 합하여 1 개의 단자로 해도 된다.Although the two power supply terminals VccA and VccB are formed in the above embodiment, the two power supply terminals VccA and VccB may be combined to form one terminal. In the above embodiment, the two ground terminals GNDA and GNDB are formed, respectively. However, the two ground terminals GNDA and GNDB may be combined to form one terminal.

상기 실시형태에서는, 감자막 (41 ∼ 44) 으로서 퍼멀로이를 사용한 경우를 예시했지만, 감자막 (41 ∼ 44) 으로서 InSb 나 InAs 등의 반도체 재료를 사용한 경우에 본 발명을 적용해도 된다. 이러한 반도체 재료는, 퍼멀로이에 비해 저항의 온도 계수가 크기 때문에, 본 발명을 적용한 경우의 효과가 현저하다. 또한, 상기 실시형태에서는, 감자 소자 (4) 로서 자기 저항 소자를 예시했지만, 감자 소자 (4) 로서 홀 소자를 구성한 경우에 본 발명을 적용해도 된다.In the above embodiment, the case where the permalloys are used as the insulator films 41 to 44 is exemplified. However, the present invention may be applied to the case where semiconductor materials such as InSb and InAs are used as the insulator films 41 to 44. Since such a semiconductor material has a larger temperature coefficient of resistance than permalloy, the effect of applying the present invention is remarkable. Although the magnetoresistive element is exemplified as the magnetoresistive element 4 in the above embodiment, the present invention may be applied to a case where the magnetostrictive element 4 is a Hall element.

상기 실시형태에서는, 띠상으로 연장되는 가열용 저항막 (48) 을 사용했지만, 감자 영역 (45) 전체를 덮는 면상의 가열용 저항막 (48) 을 형성해도 된다. 또, 상기 실시형태에서는, 감자막 (41 ∼ 44), 온도 감시용 저항막 (47), 및 가열용 저항막 (48) 을 모두, 기판 (40) 의 일방면 (40a) 에 형성했지만, 온도 감시용 저항막 (47) 및 가열용 저항막 (48) 의 일방을 기판 (40) 의 타방면에 인쇄 등의 방법으로 형성해도 된다.Although the resistive heating film 48 extending in the form of a strip is used in the above embodiment, a surface resistive heating film 48 covering the entire potato region 45 may be formed. In the above embodiment, all of the thin film resistors 41 to 44, the temperature monitoring resistive film 47, and the heating resistive film 48 are formed on the one surface 40a of the substrate 40, One of the monitoring resistive film 47 and the heating resistive film 48 may be formed on the other surface of the substrate 40 by printing or the like.

1 : 로터리 인코더
2 : 회전체
4 : 감자 소자
40 : 기판
41 ∼ 44 : 감자막
47 : 온도 감시용 저항막
48 : 가열용 저항막1: rotary encoder
2: rotating body
4: Potentiometer element
40: substrate
41 to 44:
47: Resistance film for temperature monitoring
48: Resistance film for heating

Claims (13)

기판과,
그 기판에 형성되고, 브리지 회로를 구성하는 감자막 (感磁膜) 을 구비한 감자 영역과,
상기 기판에 형성된 온도 감시용 저항막과,
상기 기판에 형성된 가열용 저항막을 갖는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.A substrate;
A potato region formed on the substrate and provided with a thin film (a magnetic sensitive film) constituting a bridge circuit,
A temperature monitoring resistive film formed on the substrate,
And a heating resistive film formed on the substrate. 제 1 항에 있어서,
상기 감자막, 상기 온도 감시용 저항막, 및 상기 가열용 저항막은, 상기 기판의 일방면측에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.The method according to claim 1,
Wherein the thin film, the temperature-monitoring resistive film, and the heating resistive film are formed on one side of the substrate. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
평면에서 보아, 상기 가열용 저항막은, 상기 감자 영역을 둘러싸는 폐루프상으로 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.3. The method according to claim 1 or 2,
Wherein the heating resistive film is formed in a closed loop shape that surrounds the potato region when viewed in plan. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 온도 감시용 저항막은, 자기 저항 효과를 나타내지 않는 도전막인 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
Wherein the temperature monitoring resistive film is a conductive film that does not exhibit a magnetoresistive effect. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 가열용 저항막과 상기 감자막은, 상기 기판의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않고,
상기 가열용 저항막과 상기 온도 감시용 저항막은, 상기 기판의 면내 방향에서 어긋난 영역에 형성되어 평면에서 보아 겹쳐 있지 않은 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.5. The method according to any one of claims 1 to 4,
The heating resistive film and the potato film are formed in a region shifted from the in-plane direction of the substrate and do not overlap in plan view,
Wherein the heating resistive film and the temperature monitoring resistive film are formed in a region shifted from the in-plane direction of the substrate and do not overlap in plan view. 제 1 항 내지 제 5 항 중 어느 한 항에 있어서,
평면에서 보아, 상기 온도 감시용 저항막은, 상기 가열용 저항막과 상기 감자 영역 사이에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the temperature-monitoring resistive film is formed between the heating resistive film and the potato region in a plan view. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감자막과 상기 가열용 저항막은, 절연막을 개재하여 다른 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.7. The method according to any one of claims 1 to 6,
And the resistive film for heating is formed on another layer with an insulating film interposed therebetween. 제 1 항 내지 제 7 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 감자막과 상기 온도 감시용 저항막은, 절연막을 개재하여 다른 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.8. The method according to any one of claims 1 to 7,
Wherein the thin film and the temperature-monitoring resistive film are formed on different layers with an insulating film interposed therebetween. 제 7 항 또는 제 8 항에 있어서,
상기 온도 감시용 저항막과 상기 가열용 저항막은, 동일한 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.9. The method according to claim 7 or 8,
Wherein the temperature-monitoring resistive film and the heating resistive film are formed on the same layer. 제 8 항 또는 제 9 항에 있어서,
상기 감자막, 상기 온도 감시용 저항막, 및 상기 가열용 저항막 중, 상기 감자막은, 가장 상기 기판측의 층에 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.10. The method according to claim 8 or 9,
Wherein the magnetoresistive film, the temperature-monitoring resistive film, and the heating resistive film are formed in the layer closest to the substrate. 제 1 항 내지 제 9 항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 온도 감시용 저항막의 저항 변화에 기초하여 상기 가열용 저항막에 대한 급전을 제어하는 온도 제어부를 갖는 것을 특징으로 하는 자기 센서 장치.10. The method according to any one of claims 1 to 9,
And a temperature control unit for controlling power supply to the heating resistive film based on a change in resistance of the temperature monitoring resistive film. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 기재된 자기 센서 장치를 갖는 로터리 인코더로서,
상기 기판에 대향 배치된 착자면이 NS 1 극 착자된 마그넷을 갖고,
상기 브리지 회로에 의해 얻어진 A 상과 B 상의 2 상 출력에 기초하여, 상기 기판과 상기 마그넷의 상대적인 각도 위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.A rotary encoder having the magnetic sensor device according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the magnetized surface arranged opposite to the substrate has a magnet magnetized with NS 1 polarity,
And detects the relative angular position between the substrate and the magnet based on the A-phase and B-phase two-phase outputs obtained by the bridge circuit. 제 12 항에 있어서,
상기 브리지 회로는, 상기 감자막에 의해서 상기 착자면의 면내 방향의 자계 변화를 검출한 결과에 기초하여 상기 2 상 출력을 생성하는 것을 특징으로 하는 로터리 인코더.13. The method of claim 12,
Wherein the bridge circuit generates the two-phase output based on a result of detecting a magnetic field change in an in-plane direction of the magnetized surface by the magnetization film.
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