KR20220102440A - Position sensing mechanism - Google Patents

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KR20220102440A
KR20220102440A KR1020210004802A KR20210004802A KR20220102440A KR 20220102440 A KR20220102440 A KR 20220102440A KR 1020210004802 A KR1020210004802 A KR 1020210004802A KR 20210004802 A KR20210004802 A KR 20210004802A KR 20220102440 A KR20220102440 A KR 20220102440A
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Abstract

According to an embodiment of the present invention, a position sensing mechanism comprises: a coding unit which is a sensing signal source; a reading unit which senses a signal of the signal source; and a processing unit which analyzes the sensing signal output from the reading unit. According to the present invention, in the reading unit, magneto-resistance units used to sense the signal of the signal source are tunneling magneto-resistance (TMR), respectively, and the magnetic moments of a reference layer and a free layer are perpendicular to each other, and at the same time, the magnetic moment of one layer of the reference layer and the free layer is parallel to the membrane surface, and the magnetic moment of the other layer is perpendicular to the membrane surface.

Description

위치감측기구 {POSITION SENSING MECHANISM}Position sensing device {POSITION SENSING MECHANISM}

본 발명은 감측기술에 관한 것이며, 더 구체적으로 터널 자기저항을 이용하여 위치를 감측하는 일종의 위치감측기구에 관한 것이다.The present invention relates to a sensing technology, and more particularly, to a kind of position sensing mechanism for sensing a position using a tunnel magnetoresistance.

코딩유닛 중의 자석 또는 광선 등의 특정한 신호가 위치변동으로 인해 변하는 것을 감측하여 위치를 해석하는 감측기술은 종래기술 중에 광범위하게 사용되는 기술이다. 구체적으로, 예를 들어 US6100681A의 발명 건에 있어서, 상대적인 전위차가 90도인 두 세트의 홀 센서 웨이퍼를 이용하여 하나의 이동방향을 따른 위치 변동을 감측한다. 또한, 공개번호인 US20090102461A 건에 있어서, 코딩유닛으로부터 제공되고 자석을 신호원으로 하는 기술에서, 구비된 두 개의 마그네틱 트랙을 각각 이진법과 십진법으로 설정하고, 복수의 이산식 홀 센서 유닛으로 각각 마그네틱 트랙의 자기장 변화를 측정하며, 이를 근거로 위치 정보를 해석한다. 이상과 같은 홀 센서 유닛을 자기 감측 유닛으로 사용하는 기술수단은 위치감측 기술 중의 통상적인 기술이며, 홀 센서 유닛은 자체로 비교적으로 높은 전력소비량 및 비교적으로 낮은 정밀도로 인해 위치감측유닛으로 사용하는데에 매우 한정적이고, 특히 저전력소비 및 높은 정밀도가 필요할 경우, 홀 센서 유닛은 산업적인 요구를 만족시킬 수 없다.A sensing technique for analyzing a position by detecting a change in a specific signal such as a magnet or a light beam in a coding unit due to a position change is a technique widely used in the prior art. Specifically, for example, in the invention of US6100681A, a position change along one moving direction is sensed using two sets of Hall sensor wafers having a relative potential difference of 90 degrees. In addition, in the case of publication US20090102461A, which is provided from a coding unit and in a technology using a magnet as a signal source, two magnetic tracks provided are set in binary and decimal, respectively, and a plurality of discrete Hall sensor units each use a magnetic track Measure the change in magnetic field, and interpret location information based on this. The technical means of using the hall sensor unit as a magnetic sensing unit as described above is a common technique among position sensing technologies, and the hall sensor unit itself is used as a position sensing unit due to its relatively high power consumption and relatively low precision. Very limited, especially when low power consumption and high precision are required, the Hall sensor unit cannot satisfy industrial demands.

종래기술에서, 더 나아가, 도 1에 도시된 바와 같은 US10480963 건에 따르면, 홀 센서(1)은 절대열 마그네틱 트랙(2)의 감측유닛으로 이용되지만 증가열 마그네틱 트랙(3)의 감측에 있어서 스핀 밸브 터널 자기저항 유닛(4, Spin-Valve Tunneling Magneto-Resistance, SV TMR)을 사용하거나 이방성 자기저항 유닛(Anisotropic Magneto-Resistance, AMR) 등의 저전력소비 및 높은 정밀도의 자기저항 유닛을 감측유닛으로 사용한다. 이는 비교적으로 좋은 감측효과를 얻기 위한 것이다. 그러나 스핀 밸브 터널 자기저항 유닛(4) 또는 이방성 자기저항 유닛은 마그네틱 트랙이 이동할 때 생성된 자기장의 변화를 감지하여 위치해석에 필요한 정보를 획득하고, 증가열 마그네틱 트랙의 자기장의 변화를 정확히 감측하기 위하여 스핀 밸브 터널 자기저항 유닛 또는 이방성 자기저항 유닛의 막면은 반드시 x-z의 평면에 위치해야 하므로 x-y 평면에 위치하는 절대열 마그네틱 트랙 감측유닛, 즉 홀 센서 유닛(1)과 다른 평면에 위치하는 공간 상태가 되고, 반드시 조립 과정을 거쳐 절대열 및 증가열의 각각 감측 유닛을 부품으로 독립적으로 제작한 후에, 각각 회로판(미도시)에 위치를 배정하여 조립해야 한다. 따라서, 조립하는 공정 및 비용이 증가되고, 위치배정의 정밀도도 위치 해석의 정밀성에 영향을 미칠 수 있으므로 제품의 생산 효율 및 품질을 향상시키기 힘들 수 있다. In the prior art, furthermore, according to US10480963 as shown in Fig. 1, the Hall sensor 1 is used as a sensing unit of the absolute thermal magnetic track 2, but spins in sensing of the increasing thermal magnetic track 3 Use a valve tunnel magnetoresistance unit (4, Spin-Valve Tunneling Magneto-Resistance, SV TMR) or a low power consumption and high precision magnetoresistance unit such as an anisotropic magneto-resistance unit (AMR) as the sensing unit. do. This is to obtain a relatively good sensing effect. However, the spin valve tunnel magnetoresistance unit (4) or the anisotropic magnetoresistance unit detects the change in the magnetic field generated when the magnetic track moves, acquires information necessary for position analysis, and accurately detects the change in the magnetic field of the increasing heat magnetic track. For this purpose, the film surface of the spin valve tunnel magnetoresistance unit or anisotropic magnetoresistance unit must be located in the x-z plane, so the absolute thermal magnetic track sensing unit located in the x-y plane, that is, the spatial state located on a different plane from the Hall sensor unit (1) and must go through the assembly process to independently manufacture each sensing unit of absolute heat and incremental heat as parts, and then assemble each by assigning a location to a circuit board (not shown). Therefore, the assembly process and cost increase, and the precision of positioning may also affect the precision of positioning, so it may be difficult to improve the production efficiency and quality of the product.

본 발명의 목적은 터널 자기저항을 이용하여 위치를 감측하고, 감측유닛은 기판에서 성형되고 복수 개의 감측유닛을 구비하는 일체형 감측기를 이루고, 감측유닛이 독립적인 분산 부품으로 기판에 조립되는 조립공정을 없애고, 위치감측의 정확도는 조립공정으로 인해 영향을 받지 않는 것을 확보하는 일종의 위치감측기구를 제공하는 데에 있다. An object of the present invention is to measure a position using tunnel magnetoresistance, a sensing unit is molded on a substrate to form an integrated sensing device having a plurality of sensing units, and an assembly process in which the sensing unit is assembled on a substrate as an independent distributed component The purpose of this is to provide a kind of position sensing mechanism that ensures that the accuracy of the position sensing is not affected by the assembly process.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 위치감측기구은 감측신호원인 코딩유닛, 상기 신호원의 신호를 감측하는 판독유닛, 및 상기 판독유닛에서 출력된 감측신호를 해석하는 처리유닛을 포함한다. 본 발명의 특징에 따르면, 상기 판독유닛 중에 신호원의 신호를 감측하는 데에 사용되는 자기저항 유닛은 각각 터널 자기저항(Tunneling Magneto-Resistance, TMR)이고, 레퍼런스층(reference layer)과 자율층(free layer)의 자기모멘트를 서로 수직으로 하며, 동시에 상기 레퍼런스층과 상기 자율층 중의 하나의 층의 자기모멘트를 막면과 평행하도록 하고, 다른 일 층의 자기모멘트를 막면과 수직이도록 한다. In order to achieve the above object, the position sensing mechanism according to the present invention includes a coding unit as a sensing signal source, a reading unit sensing the signal of the signal source, and a processing unit interpreting the sensing signal output from the reading unit. According to a feature of the present invention, among the reading units, the magnetoresistance units used to sense the signal of the signal source are tunneling magneto-resistance (TMR), respectively, and a reference layer and an autonomous layer ( The magnetic moments of the free layer are perpendicular to each other, and at the same time, the magnetic moment of one of the reference layer and the autonomous layer is parallel to the blocking surface, and the magnetic moment of the other layer is perpendicular to the blocking surface.

여기에서, 상기 자기모멘트가 막면과 수직으로 이루어지는 것은 레퍼런스층 또는 자율층이다.Here, it is the reference layer or the autonomous layer that the magnetic moment is perpendicular to the film surface.

도 1은 종래기술의 사시도;
도 2는 본 발명에 따른 일 바람직한 실시예의 사시도;
도 3은 본 발명에 따른 일 바람직한 실시예에 있어서, 자기저항 유닛의 터널 자기저항 의 평면도;
도 4는 본 발명에 따른 일 바람직한 실시예의 전기저항과 자기장의 관계도;
도 5는 본 발명에 따른 일 바람직한 실시예의 증가열의 감측신호 파형도;
도 6은 본 발명에 따른 일 바람직한 실시예의 절대열의 감측신호 파형도.1 is a perspective view of the prior art;
2 is a perspective view of a preferred embodiment according to the present invention;
3 is a plan view of a tunnel magnetoresistance of a magnetoresistive unit according to a preferred embodiment according to the present invention;
4 is a diagram of a relationship between electrical resistance and a magnetic field according to a preferred embodiment of the present invention;
5 is a waveform diagram of a sensing signal of increasing heat according to a preferred embodiment of the present invention;
6 is a waveform diagram of an absolute column sensing signal according to a preferred embodiment of the present invention.

우선, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 바람직한 실시예에 따른 위치감측기구(10)는 하나의 코딩유닛(20), 하나의 판독유닛(30) 및 하나의 처리유닛(미도시)을 포함한다. First, as shown in FIG. 2, the position sensing device 10 according to a preferred embodiment of the present invention includes one coding unit 20, one reading unit 30, and one processing unit (not shown). includes

상기 코딩유닛(20)은 자기장을 신호원으로 하는 자성 자의 종래기술이며, 그의 구조에 있어서, 하나의 절대열 마그네틱 트랙(21)과 하나의 증가열 마그네틱 트랙(22)을 포함하고, 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)과 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)을 하나의 가상 이동축을 따라 서로 병렬하게 연장하도록 하고, 또한, 도 2에 도시된 x-y 평면에서 미리 설정된 코딩방식으로 자극을 변동하도록 한다. 통상적으로, 상기 이동축은 직선 형상으로 이루어 지고, 자성 자의 길이방향과 일치하다. 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)과 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)의 자성 자의 기술은 본 발명의 기술분야의 기술자가 본 발명을 출원 전에 이미 알고 있는 기술내용이므로 자극의 배열, 제작 또는 그와 관련된 기술에 대한 자세한 설명은 여기서 생략한다.The coding unit 20 is a prior art of a magnetic field using a magnetic field as a signal source, and in its structure, includes one absolute row magnetic track 21 and one incremental row magnetic track 22, and The magnetic track 21 and the incremental row magnetic track 22 are extended in parallel to each other along one virtual movement axis, and the magnetic poles are varied in a preset coding scheme in the x-y plane shown in FIG. 2 . In general, the moving axis is made in a linear shape, and coincides with the longitudinal direction of the magnetic element. Since the description of the magnetic field of the absolute heat magnetic track 21 and the increasing heat magnetic track 22 is a technology that a person skilled in the art already knows before filing the present invention, the arrangement, manufacture, or related to magnetic poles A detailed description of the technology is omitted here.

상기 판독유닛(30)은 하나의 제1 자기저항 유닛(31)과 제2 자기저항 유닛(32)을 포함하고, 각 자기저항 유닛의 수량은 실제 수요에 따라 설정할 수 있다. 그 수량은 본 발명의 기술목적의 달성에 영향을 미치지 않으므로 그 수량에 대해 설명은 여기서 생략한다. 상기 판독유닛(30)은 상기 코딩유닛(20)과 이격되어 상기 코딩유닛(20)의 일측과 인접하게 설치되고, 상기 판독유닛(30)이 상기 코딩유닛(20)을 향한 투영범위는 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)과 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)을 커버할 수 있도록 한다. 따라서, 상기 판독유닛(30) 및 상기 코딩유닛(20)에 있어서, 상기 판독유닛(30)을 상기 코딩유닛(20)과 상대적으로 이동하거나, 성기 코딩유닛(20)을 상기 판독유닛(30)과 상대적으로 이동할 때, 양자는 상기 이동축에서 상대적인 위치이동이 진행되면, 모두 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)과 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)의 자기장을 변화시킬 수 있고, 상기 판독유닛(30)으로 감측된다. The reading unit 30 includes one first magnetoresistive unit 31 and a second magnetoresistive unit 32, and the quantity of each magnetoresistive unit can be set according to actual demand. Since the quantity does not affect the achievement of the technical object of the present invention, a description of the quantity is omitted here. The reading unit 30 is spaced apart from the coding unit 20 and installed adjacent to one side of the coding unit 20, and the projection range of the reading unit 30 toward the coding unit 20 is the absolute It is possible to cover the thermal magnetic track 21 and the increasing thermal magnetic track 22 . Therefore, in the reading unit 30 and the coding unit 20, the reading unit 30 is moved relative to the coding unit 20, or the genital coding unit 20 is moved to the reading unit 30 When moving relative to each other, if the relative position movement on the moving axis proceeds, both of the magnetic fields of the increasing row magnetic track 22 and the absolute row magnetic track 21 can be changed, and the reading unit 30 ) is measured.

구체적으로, 상기 제1 자기저항 유닛(31)은 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)과 대응되고, 상대적인 위치 이동하는 상태 하에 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)의 자기장의 변동을 감측한다. 상기 제2 자기저항 유닛(32)은 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)과 대응되고, 상대적인 위치 이동하는 상태 하에 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)의 자기장의 변동을 감측한다.Specifically, the first magnetoresistance unit 31 corresponds to the absolute thermal magnetic track 21 and senses a change in the magnetic field of the absolute thermal magnetic track 21 under a relative positional movement. The second magnetoresistance unit 32 corresponds to the increase row magnetic track 22 and senses a change in the magnetic field of the increase row magnetic track 22 under a state of relative positional movement.

따라서, 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)을 통해 상기 절대열 마그네틱 트랙(21) 및 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)의 자기장 신호를 감측한 후에 감측신호를 송출하고, 상기 처리유닛은 감측신호를 의하여 상기 판독유닛(30) 및 상기 코딩유닛(20)의 상대적인 위치를 해석할 수 있으므로 이동위치의 신호를 획득하여 선형모터나 회전모터 등의 구동유닛을 제어하는 데에 사용한다. Therefore, after sensing the magnetic field signals of the absolute thermal magnetic track 21 and the increasing thermal magnetic track 22 through the first magnetoresistance unit 31 and the second magnetoresistance unit 32, the sensing signal is and the processing unit can interpret the relative positions of the reading unit 30 and the coding unit 20 by the sensing signal, so it acquires a signal of the moving position to control a driving unit such as a linear motor or a rotary motor use it to

더 나아가, 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)은 종래기술에 따른 절대열과 증가열에 다른 감측유닛을 이용하는 기술과 달리, 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)을 같은 기술 구조로 한다. 본 실시예에 있어서, 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)은 모두 도 3에 도시된 터널 자기저항(Tunneling Magneto-Resistance, TMR) 구조이다. Furthermore, the first magnetoresistance unit 31 and the second magnetoresistance unit 32 are different from the prior art using different sensing units for absolute heat and increasing heat, the first magnetoresistance unit 31 and The second magnetoresistive unit 32 has the same technical structure. In this embodiment, both the first magnetoresistance unit 31 and the second magnetoresistance unit 32 have a tunneling magneto-resistance (TMR) structure shown in FIG. 3 .

여기에서, 상기 제1 자기저항 유닛(31)은 싱글 자기 터널 접합면(Single Magnetic Tunneling Junction, Single MTJ)을 구비하는 터널 자기저항이고, 상기 제2 자기저항 유닛(32)은 브릿지식 터널 자기저항(Bridge TMR)이며, 터널 자기저항 중의 레퍼런스층(301,reference layer)과 자율층(302, free layer)의 자기모멘트(303)를 서로 수직으로 하며, 동시에 상기 레퍼런스층(301)의 자기모멘트를 막면과 수직이도록 하고, 상기 자율층(302)의 자기모멘트를 막면과 평행되도록 한다. Here, the first magnetoresistance unit 31 is a tunnel magnetoresistance having a single magnetic tunneling junction (Single MTJ), and the second magnetoresistance unit 32 is a bridge type tunnel magnetoresistance. (Bridge TMR), the magnetic moment 303 of the reference layer 301 and the autonomous layer 302 (free layer) in the tunnel magnetoresistance is perpendicular to each other, and at the same time, the magnetic moment of the reference layer 301 is increased. It is perpendicular to the film surface, and the magnetic moment of the autonomous layer 302 is parallel to the film surface.

따라서, 상기 레퍼런스층(301)과 상기 자율층(302)의 자기 모멘트는 정교 이방성을 구비하게 되고, 터널 자기저항의 감측 막면을 도 2에 도시된 x-y 평면에 위치하도록 한다. 따라서, 터널 자기저항의 전기저항은 수직방향(도 3에 디쇠된 감측축, 즉 도 2에 도시된 z방향)에 있는 외부 자기장의 변화에 따라 도 4에 도시된 선형변화를 발생할 수 있다.Accordingly, the magnetic moments of the reference layer 301 and the autonomous layer 302 have fine anisotropy, and the tunnel magnetoresistance sensing film surface is positioned on the x-y plane shown in FIG. 2 . Accordingly, the electrical resistance of the tunnel magnetoresistance may generate the linear change shown in FIG. 4 according to the change of the external magnetic field in the vertical direction (the sensing axis decoupled in FIG. 3, that is, the z direction shown in FIG. 2).

또한, 상기 제2 자기저항 유닛(32)의 터널 자기저항은 도 2에 도시된 x-y 평면의 감측막면에 위치하고, 상기 증가열 마그네틱 트랙(22)으로부터 발생되고 도 2에 도시된 z방향의 웨이브 자기장의 영향을 받고 도 5에 도시된 감측신호를 발생할 수 있다. 또한, 상기 제1 자기저항 유닛(31)의 터널 자기저항은 도 2에 도시된 x-y 평면의 감측막면에 위치하고, 상기 절대열 마그네틱 트랙(21)이 도 2에 도시된 z방향에 따른 자기장의 음양을 판단한다. In addition, the tunnel magnetoresistance of the second magnetoresistive unit 32 is located on the sensing film surface of the x-y plane shown in FIG. 2 , and is generated from the increasing row magnetic track 22 and is a wave magnetic field in the z direction shown in FIG. 2 . can generate the sensing signal shown in FIG. 5 under the influence of . In addition, the tunnel magnetoresistance of the first magnetoresistance unit 31 is located on the sensing film surface of the x-y plane shown in FIG. to judge

따라서, 상술한 상대적인 위치이동할 때, 상기 제1 자기저항 유닛(31) 의 터널 자기저항 중의 자율층(302)은 자극의 변화를 따라 방향을 변하고, 레퍼런스층(301)은 동일한 방향을 유지하므로 전기저항의 차이가 생기고 도 6에 도시된 감측신호를 생성하여 자극의 극성을 판단할 수 있다. Accordingly, when the above-described relative position is moved, the autonomous layer 302 in the tunnel magnetoresistance of the first magnetoresistance unit 31 changes direction according to the change of the magnetic pole, and the reference layer 301 maintains the same direction, so that the electric The difference in resistance is generated and the polarity of the stimulus can be determined by generating the sensing signal shown in FIG. 6 .

따라서, 터널 자기저항의 레퍼런스층(301)과 상기 자율층(302)의 자기 모멘트는 정교 이방성에 의하여 같은 구조를 구비하는 터널 자기저항을 통해 자성 자 중의 절대열 마그네틱 트랙 및 증가열 마그네틱 트랙의 자기장의 변동을 감측할 수 있으므로 정확한 위치 정보를 획득할 수 있다. Accordingly, the magnetic moments of the reference layer 301 of the tunnel magnetoresistance and the magnetic moment of the autonomous layer 302 have the same structure due to precise anisotropy. Since it is possible to measure the change of , it is possible to obtain accurate location information.

더 중요한 것은, 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)은 같은 구조를 구비하고, 상기 코딩유닛(20)의 상대적인 위치와 동일한 평면, 즉 도 2에 도시된 x-y 평면을 기준으로 하므로 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)의 터널 자기저항은 종래기술의 반도체 공정을 통해서 필름적층, 포토리소그래피 및 부각 공정에서 사전 정한 수량과 정의한 위치로 상기 제1 자기저항 유닛(31)과 상기 제2 자기저항 유닛(32)을 하나의 기판(33, 도 2에 도시된 점선임)에서 한꺼번에 성형할 수 있으므로 분산되고 서로 다른 감측유닛을 조립하는 종래기술의 문제점을 해결할 수 있고, 감측유닛의 조립 공정이 없으므로 감측의 정확도를 확보할 수 있다. More importantly, the first magnetoresistive unit 31 and the second magnetoresistive unit 32 have the same structure, and the relative position of the coding unit 20 is on the same plane, that is, x-y shown in FIG. 2 . Since it is based on a plane, the tunnel magnetoresistance of the first magnetoresistive unit 31 and the second magnetoresistance unit 32 is defined with a predetermined quantity in the film lamination, photolithography, and embossing processes through the semiconductor process of the prior art. Since the first magnetoresistive unit 31 and the second magnetoresistive unit 32 can be molded at once on one substrate 33 (a dotted line shown in FIG. 2), dispersed and assembling different sensing units It is possible to solve the problems of the prior art, and since there is no assembly process of the sensing unit, it is possible to secure the measurement accuracy.

1: 홀 센서 2: 절대열 마그네틱 트랙
3: 증가열 마크네틱 트랙 4: 스핀 밸브 터널 자기저항 유닛
10: 위치감측기구 20: 코딩유닛
21: 절대열 마그네틱 트랙 22: 증가열 마그네틱 트랙
30: 판독유닛 301: 레퍼런스층
302: 자율층 31: 제1 자기저항 유닛
32: 제2 자기저항 유닛 33: 기판1: Hall sensor 2: Absolute thermal magnetic track
3: Increase heat magnetic track 4: Spin valve tunnel magnetoresistance unit
10: position sensing device 20: coding unit
21: absolute heat magnetic track 22: increased heat magnetic track
30: read unit 301: reference layer
302: autonomous layer 31: first magnetoresistive unit
32: second magnetoresistive unit 33: substrate

Claims (10)

하나의 가상 이동축을 따라 연장되고 서로 병렬로 되는 하나의 절대열 마그네틱 트랙과 하나의 증가열 마그네틱 트랙을 포함하는 하나의 코딩유닛;
상기 코딩유닛과 인접하여 이격되고, 상기 이동축에 상기 코딩유닛과 상대적인 위치변화를 가지며, 상기 절대열 마그네틱 트택의 작용을 받은 하나의 제1 자기저항 유닛 및 상기 증가열 마그네틱 트랙의 작용을 받은 하나의 제2 자기저항 유닛을 포함하는 하나의 판독유닛;
상기 판독유닛과 전기적으로 연결되고, 상기 제1 자기저항 유닛과 상기 제2 자기저항 유닛이 상기 절대열 마그네틱 트랙과 상기 증가열 마그네틱 트랙의 작용 하에 발생된 각각의 신호를 받고 이를 근거로 위치를 해석하는 데에 사용되는 하나의 처리유닛을 포함하되;
상기 제1 자기저항 유닛과 상기 제2 자기저항 유닛은 각각 터널 자기저항(Tunneling Magneto-Resistance, TMR)이고, 레퍼런스층(reference layer)과 자율층(free layer)의 자기모멘트를 서로 수직으로 하며, 동시에 상기 레퍼런스층과 상기 자율층 중의 하나의 층의 자기모멘트를 막면과 평행하도록 하고, 다른 일 층의 자기모멘트를 막면과 수직이도록 하는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.one coding unit including one absolute row magnetic track and one incremental row magnetic track extending along one virtual movement axis and running parallel to each other;
One first magnetoresistance unit spaced apart adjacent to the coding unit, having a change in position relative to the coding unit on the moving axis, and subjected to the action of the absolute thermal magnetic tack and one subjected to the action of the increasing thermal magnetic track one reading unit including a second magnetoresistive unit of
Electrically connected to the reading unit, the first magnetoresistance unit and the second magnetoresistance unit receive respective signals generated under the action of the absolute thermal magnetic track and the increasing thermal magnetic track, and interpret positions based on them a processing unit used to
The first magnetoresistance unit and the second magnetoresistance unit are tunneling magneto-resistance (TMR), respectively, and the magnetic moments of the reference layer and the free layer are perpendicular to each other, Simultaneously, the magnetic moment of one of the reference layer and the autonomous layer is parallel to the barrier surface, and the magnetic moment of the other layer is perpendicular to the barrier surface. 제1항에 있어서,
상기 코딩유닛은 상기 이동축을 따라 상기 판독유닛과 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
The coding unit moves relative to the reading unit along the moving axis. 제1항에 있어서,
상기 판독유닛은 상기 이동축을 따라 상기 코딩유닛과 상대적으로 이동하는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
The reading unit moves relative to the coding unit along the moving axis. 제1항에 있어서,
상기 코딩유닛은 바 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
The coding unit is a position sensing mechanism, characterized in that made of a bar shape. 제1항에 있어서,
상기 코딩유닛은 원환 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
The coding unit is a position sensing mechanism, characterized in that made of an annular shape. 제1항에 있어서,
자기모멘트가 막면과 수직으로 이루어지는 것은 레퍼런스층인 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
A position sensing mechanism, characterized in that the reference layer is the magnetic moment perpendicular to the film surface. 제1항에 있어서,
자기모멘트가 막면과 수직으로 이루어지는 것은 자율층인 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
A position sensing mechanism, characterized in that the autonomous layer is the magnetic moment perpendicular to the film surface. 제1항에 있어서,
상기 판독유닛은 하나의 웨이퍼를 더 포함하고, 상기 제1 자기저항 유닛과 상기 제2 자기저항 유닛을 상기 웨이퍼에 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
and the reading unit further includes one wafer, and the first magnetoresistive unit and the second magnetoresistive unit are formed on the wafer. 상기 제2 자기저항유닛은 브릿지식 터널 자기저항(Bridge TMR)인 것을 특징으로 하는 위치감측기구.The second magnetoresistive unit is a position sensing device, characterized in that the bridge type tunnel magnetoresistance (Bridge TMR). 제1항에 있어서,
상기 제1 자기저항 유닛은 싱글 자기 터널 접합면(Single Magnetic Tunneling Junction, Single MTJ)을 구비하는 것을 특징으로 하는 위치감측기구.According to claim 1,
The first magnetoresistance unit is a position sensing mechanism, characterized in that provided with a single magnetic tunnel junction (Single Magnetic Tunneling Junction, Single MTJ).
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JP2016183904A (en) * 2015-03-26 2016-10-20 Tdk株式会社 Magnetometric sensor and magnetic encoder
US20180364068A1 (en) * 2017-06-14 2018-12-20 Hiwin Mikrosystem Corp. Absolute position readout apparatus
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