TWI259284B - Magnet, impedance and sensor device having electromagnetic coil - Google Patents

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TWI259284B
TWI259284B TW92103432A TW92103432A TWI259284B TW I259284 B TWI259284 B TW I259284B TW 92103432 A TW92103432 A TW 92103432A TW 92103432 A TW92103432 A TW 92103432A TW I259284 B TWI259284 B TW I259284B
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electromagnetic coil
coil
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winding
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TW92103432A
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Inventor
Yoshinobu Honkura
Michiharu Yamamoto
Masaki Mori
Yoshiaki Koutani
Original Assignee
Aichi Steel Corp
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    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01RMEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux

Description

1259284 (1) 玖、發明說明 【發明所屬之技術領域】 本發明爲,作爲磁性感測器用的使用電磁線圏之磁鐵 •阻抗·感測器元件(以下稱爲MI元件)之小型化、高 靈敏度化以及其在汽車領域之應用的廣範圍者。 【先前技術】 第13圖是表示習知的MI元件(日本特開2000-81471號 、2001-296127號)之構造。 MI元件是其中心上由非晶質的磁性線來組成的感應 磁體固定在電極基板上,此電極基板之周圍纏繞著電磁線 圈。電磁線圈之直徑’爲lmm至5mm範圍。而且,MI元 件之大小一般爲,寬3mm、高2mm、長4mm等。 上述習知之MI元件,作爲磁性感測器使用時,能達 到一定程度的咼靈敏度 '小型化' 低耗電,但是,作爲高 性能磁性感測器之小型化來說還存在著不太充分之問題。 現在,在本領域中對使用這種MI元件之高性能磁性 感測器(以下稱爲MI元件)要求更加小型化。但是,習 知之MI元件,因爲電磁線圈爲從外側繞電極基板之構造 ,所以引起尺寸較大。爲此,要求更加小型化之ΜI元件 【發明內容】 本發明者,針對ΜΙ元件之小型化進行深入硏討的結 -6 - (3) (3)1259284 有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測器元件,其特徵爲: 上述第1發明中的,上述感應磁體,是由非晶質的導 電性的磁性線來組成。 本發明(申請專利範圍第3項上所述之第3發明)之具 有電磁線圈之磁鐵·阻抗•感測器元件,其特徵爲: 上述第2發明中的,上述電磁線圈,其繞組內徑爲200 μιη以下。 本發明(申請專利範圍第4項上所述之第4發明)之具 有電磁線圈之磁鐵•阻抗·感測器元件,其特徵爲: 上述第3發明中的,上述電磁線圏,其每一匝之繞組 間隔爲1 〇 〇 μ m /匝以下。 本發明(申請專利範圍第5項上所述之第5發明)之具 有電磁線圈之磁鐵•阻抗•感測器元件,其特徵爲: 上述第2發明中的,上述感應磁體的長度設定在3mm 以下。 本發明(申請專利範圍第6項上所述之第6發明)之具 有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測器元件,其特徵爲: 上述第2發明中的,上述感應磁體,相對於繞組直徑 之長度比之高寬比設定爲10至100。 本發明(申請專利範圍第7項上所述之第7發明)之具 有電磁線圈之磁鐵•阻抗•感測器元件,其特徵爲: 上述桌6發明中的’上述電磁線圈之繞組內後,相對 於上述感應磁體之繞組直徑的比値設定爲1.0〇5至1〇倍。 本發明(申請專利範圍第8項上所述之第8發明)之具 -8 - ^ 100 (4) 1259284 有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測器元件,其特徵爲: 上述第2發明中的,上述電磁線圈,其繞組內徑】 μ m以下。 本發明(申請專利範圍第9項上所述之第9發明) 有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測器元件,其特徵爲: 上述第3發明中的,上述電磁線圈,每一匝之繞 隔爲50 μπι/匝以下。 上述結構所組成的第1發明之具有電磁線圈之磁鐵 抗•感測器元件,當對插介在上述電極配線基板上述 溝內插置的絕緣體內的感應磁體,施加高頻或脈衝電 ’將對上述電極配線基板上形成的延伸溝內的爲螺旋 線圈和與該線圈的各上端相連接的另一線圏來構成的 線圈上所產生的對應外部磁場強度的電壓進行輸出, 能取得小型薄型化、低耗電化的效果。 上述結構所組成的第2發明之具有電磁線圈之磁鐵 抗•感測器元件,因爲上述第1發明中的上述感應磁 是由非晶質的導電性的磁性線來組成,所以能達到實 靈敏度的效果。 上述結構所組成的第3發明之具有電磁線圈之磁鐵 抗•感測器元件,因爲上述第2發明中的上述電磁線 其繞組內徑爲2 0 0 μ m以下,所以能達到實現小型薄型 效果。 上述結構所組成的第4發明之具有電磁線圈之磁鐵 抗•感測器元件,因爲上述第3發明中的,上述電磁 之具 組間 •阻 延伸 流時 狀的 電磁 所以 •阻 體, 現高 •阻 圈, 化的 •阻 線圈 -9- (5) (5)1259284 ,每一匝圈之繞組間隔爲100 hm/匝以下,實現了高密度的 上述電磁線圈,所以能達到實現高靈敏度的效果。 上述結構所組成的第5發明之具有電磁線圈之磁鐵·阻 抗·感測器元件,因爲上述第2發明中的,上述感應磁體 ,長度設定在3 mm以下,所以能達到實現小型化的效果。 上述結構所組成的第6發明之具有電磁線圏之磁鐵•阻 抗•感測器元件,因爲上述第2發明中的,上述感應磁體 ,其長度相對於繞組直徑之比設定爲1 〇至1 5 0,維持了線 形性,使能夠進行測量的測量磁場範圍變廣,所以能達到 實現例如在汽車領域中之應用的廣範圍效果。 上述結構所組成的第7發明之具有電磁線圈之磁鐵•阻 抗·感測器元件,因爲上述第6發明中的,上述電磁線圈 之繞組內徑,相對於上述感應磁體之繞組直徑的比設定爲 1 . 0 0 5至1 〇倍,所以能達到實現高靈敏度的效果。 上述結構所組成的第8發明之具有電磁線圈之磁鐵·阻 抗·感測器元件,因爲上述第2發明中的,上述電磁線圈 ,其繞組內徑爲1 00 以下,所以能達到實現小型薄型化 的效果。 上述結構所組成的第9發明之具有電磁線圏之磁鐵•阻 抗·感測器元件,因爲上述第3發明中的,上述電磁線圈 ,每一*面之繞組間1¾¾爲5 〇 μ πι / [M以下,實現了局密度的上 述電磁線圈,所以能達到實現高靈敏度的效果。 【實施方式】 -10- (6) (6)1259284 以下,對本發明之實施形態,用圖式進行說明。 (第1實施形態) 本第1實施形態之具有電磁線圈之磁鐵•阻抗•感測 器元件,如第1圖及第2圖所示之MI元件,是在電極配線板 1上配置檢測磁場用的感應磁體2,和在感應磁體2與電磁 線圈3之間用於固定感應磁體2之不存在基板的狀態下對感 應磁體之周圍只經由絕緣物,配置內徑爲200 μηι以下之電 磁線圈3,將感應磁體2和線圈3之端子與基板1上之各個電 極5 1、5 2相連,給感應磁體2通高頻率或脈衝電流,來輸出 此時在電磁線圏3上產生的對應於外部磁場之強度之電壓之 元件。 本ΜΙ元件,因爲感應磁體2之周圍只經由絕緣體來設置 電磁線圈3,能使其內徑在200 μηι以下,從整體上能達到ΜΙ 元件之小型化。 並且,本實施形態,對上述之ΜΙ元件,上述感應磁體 2是直徑爲1至150 μηι之導電性之磁性線,上述電極配線基 板1有深度爲5至200 μηι之槽溝1 1,上述電磁線圈3,其電磁 線圈之一側3 1沿上述溝面1 1 1配置,上基板丨2的下面配置的 電磁線圈之另一側3 2配置在溝上面,溝面的線圈一側3 1和 溝上面的線圈另一側3 2的2層構造所形成。 上述感應磁體2,藉由採用直徑爲1至丨5 〇 μ m之導電性 之磁性線,能使繞組直徑在2 0 0 μ m以下。 而且’上述感應磁體2採用磁性線時,因磁性線之磁感 -11 - (7) 1259284 應性能優越’電磁線圈每1匝之輸出電壓增加,因爲可以減 少繞組數,所以能使M1元件之長度縮短。 而且,上述電極配線基板1上採用了形成溝1 1之溝形構 造,通過在電極配線基板1上配置電磁線圈3使MI元件更加 小型化,並且’防止了電磁線圈3與外部的接觸,實現了機 械性能安定的MI元件。

而且,本實施形態,對上述MI元件,上述導電性的磁 性線爲非晶質者。 磁性線之材質特定爲非晶質時,因非晶質之磁感應性能 優越,電磁線圏每於1匝之輸出電壓增加,因爲可以減少繞 組數,所以能使MI元件之長度縮短。 本實施形態,對上述MI元件,上述電'磁線圈3之相對 於單位長度之繞組間隔爲100 μπι/匝以下。

藉由減小上述電磁線圈每1匝(每一單位長度)之繞組 間隔,增加每1匝(每一單位長度)之繞組數,能增加輸出 電壓。實用上希望爲100 μη/匝以下。爲同樣輸出電壓時, 能使ΜΙ元件之長度縮短。 本實施形態,對上述ΜΙ元件,其上述電極配線基板! 之大小是以,寬度從20 μηι至lmm以下,厚度從20 μηι至1mm 以下,長度從200 μπι至4 mni以下爲特徵的MI元件。 由於電5炫線圈3之相g於圓之直徑之見度,尚度最大爲 2 〇 〇 μ m,上述大小之尺寸可以在電極配線基板1上形成,所 以能實現元件整體的大幅度的小型化及小容積化。 - 12- (8) (8)1259284 (第2實施形態) 對本第2實施形態之具有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感 測器元件,以下敘述。 一般的高靈敏度磁性感測器,因爲相對於檢出輸入之 變化檢出輸出之變化大,其靈敏度非吊局’相反地很快就 能達到至飽和磁場之刻滿度,所以檢測範圍狹窄。擴大範圍 ,可以通過縮小相對於感應磁元件直徑與長度比的縱橫比, 利用反磁場的方法。 但是,針對上述原來的如第Π圖所示構造之高靈敏度 磁性感測器(MI、FG感測器),小型化方面有限制,在 實現寬範圍同時進行小型化非常困難,相反縮小長度時會引 起靈敏度的極度下降。 本第2實施形態中,藉由縮小相對於非晶質磁性線直徑 與長度的比値,謀求廣範圍的同時,在非晶質磁性線的周 圍纏繞超高密度的線圈,來提高靈敏度,因線圈形狀小電 感L極端小,對線圈的誘導振動會高,採用類比開關在不會 失去靈敏度的同時能檢測磁場信號。 即,從廣範圍化的觀點出發,對非晶質磁性線之直徑 Φ 10 μπι至1 00 μηι,非晶質磁性線之長度設定爲1〇〇 _至 1 0000 μπι,縱橫比設定在10至15〇時,檢測範圍爲原來之 1.5至2〇倍,縱橫比設定在10至100時,檢測範圍爲原來之 3至2 0倍。 希望的是,縱橫比設定在1 0至5 〇時,檢測範圍,爲原 來之5至2 0倍。 -13- (9) 而且,從高靈敏度化的觀點出發,對非晶質磁性線之 _徑(1)10 μπι至100 μιη,電磁線圏之直徑設定在1〇〇5 矣1 000 μπι,其比値設定爲1.00 5至10倍爲佳。 作爲檢測方法,通過採用類比開關,在不失去靈敏度 白勺同時能檢測磁場信號成爲可能。 (第1實施例) 對本第1竇施例之具有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測 §1元件,以下第1圖及第2圖加於說明。 電極配線基板1之大小爲,寬0.5 m m、高0.5 m m、長 1.5mm。感應磁體,使用的是爲CoFeSiB系合金的直徑爲 3 0 μηι或2 0 μιη之非晶質磁性線2。電極配線基板上之溝! ! _深度爲50 μηι、寬度爲70 μτη、長度爲1.5mm。電磁線圈 3 ’由溝面1 1 1上形成的線圈之一側3 1,和溝上面1 1 2 (樹 脂4之上面4 1 )上形成的另一側線圈3 2的2層構造來形成。 上述溝面1 1 1上形成的線圏一側3 1,如第3圖至第5圖 所示,是在電極配線基板1之長方向上形成的溝1 1之溝面 1 1 1之全面及電極配線基板1上面之上述溝1 1的相近接部上 ,藉由蒸鍍方法來形成構成線圈的導電性的磁性金屬薄膜 ,爲了使所形成的導電性磁性金屬薄膜爲螺旋狀,對構成 間隙部的導電性金屬薄膜部進行藉由選擇,蝕刻方法對所 選擇的間隙部分進行除去。 即,上述溝1 1之溝側面1 1 3上通過延伸形成上下方向 垂直的線圈部3 1 1,上述溝1 1之溝底面1 1 〇上的鄰接上下方向 -14- (10) (10)1259284 之線圈部上延伸形成連續的與寬度方向相傾斜的線圈部3 i 2 〇 上述溝上面1 1 2 (樹脂4之上面4 1 )上形成的另一側線 圈32,是在與上述溝上面112 (樹脂4之上面41)之上述電 極配線基板1之長方向上形成的溝1 1相對的部分的寬度方 向上,藉由蒸鍍方法在廣的範圍內來形成構成線圏的導電 性的磁性金屬薄膜,爲了使所形成的導電性磁性金屬薄膜 以一定的距離、比上述溝1 1之寬度方向之長度長、沿寬度 方向延伸爲短冊形,對應該構成一定距離的間隙部的磁性 金屬薄膜進行藉由選擇蝕刻方法對所選擇的間隙部分進行 除去。上述線圈之上面,視需求也可以形成保護膜。 上述電磁線圈3之繞組內徑,相當於圓之內徑(與由高 度和寬度所形成的溝截面面積相同的圓的直徑),爲66 μπι 。電磁線圈3之每一匝(每一單位長度)之繞組間隔爲5 0 μ m / |$ 〇 非晶質磁性線2和電磁線圈3之間’配置了具於絕緣性 的樹脂4,得到了導電性磁性非晶質磁性線和電磁線圈的絕 緣。電極5在基板上面烤焊了電磁線圈端子5 1和感應磁體之 端子5 2共計4個端子。這個電極5上先連接著非晶質磁性線2 之兩端和電磁線圈3之兩端。具有上述構成的是本發明的具 有電磁線圈之MI元件10。即,本MI元件之大小’和電極配 線基板之大小相同。 下面,用第6圖所示的上述Μ I元件1 〇之特性對MI感測 器進行評價。 -15- (11) (11)1259284 用於評價的MI感測器之電子電路,由信號發生器6和 上述MI元件i 〇和信號處理器7來組成。信號爲,相當於 200MHz的l70mA的強脈衝信號,信號間隔爲1 。脈衝 信號輸入到非晶質磁性線2,在其輸入時間中,電磁線圈3 上產生與外部磁場成比例的電壓。 信號處理回路7,經由與脈衝信號的輸入進行連續進行 開閉的同步檢波7 1,來取出電磁線圈3上產生的電壓,經過 放大器72以所定的比例進行放大輸出。 由上述電路所取得的感測器輸出如第7圖所示。 第7圖之橫軸表示外部磁場之大小,縱軸表示感測器之 輸出電壓。感測器之輸出在± 1 0G之間顯示爲良好的直線性 。而且,其靈敏度爲20mV /G。這表示作爲高靈敏度磁性感 測器具有充分使用的餘地。 一方面,作爲比較例的如第1 3圖所示的習知的ΜI元件9 之尺寸如以下所示。固定非晶質磁性線的基板9 1的尺寸爲 ,寬〇.7mm、高0.5mm、長3.5mm。感應磁體使用的的是爲

CoFeSiB系合金的直徑爲30 μπι之非晶質磁性線92。非晶質 磁性線92和感應磁體93之間,配置了具於絕緣性的繞組框 94 ’得到了導電性磁性非晶質磁性線與電磁線圈的絕緣。 繞組框94由樹脂模型所形成的芯部,寬度爲1 mm,高度 爲1mm,長度爲3mm。這時,電磁線圈93之內徑爲1.5mm。 電極9 5在繞組框94上配置了電磁線圈端子和感應磁體之端 子共計4個端子。這個電極95上非晶質磁性線92之兩端和電 磁線圈93之兩端相連接。具有上述構成的是原來的MI元件9 -16- (12) (12)1259284 。即,這時的MI元件9之尺寸爲,寬3mm'高2mm、長4mm 。原來的MI元件,如上所述尺寸大,對設置空間有限制的 感測器來說不能使用。 針對這個問題,本發明之第1實施例爲非常的小薄型, 能應用行動電話用的感測器,手錶用的感測器等小型電子 器件用的超小型磁性感測器。 本第1實施例中,通過在電極配線基板1之長方向上形 成的溝1 1之溝面1 1 1以及上基板12之下面1 12上,藉由蒸鑛方 法來形成構成線圈的導電性的磁性金屬薄膜,爲了使所形 成的導電性磁性金屬薄膜爲螺旋狀,對構成間隙部的導電 性金屬薄膜部進行選擇蝕刻方法對所選擇的間隙部分進行 除去,來形成電磁線圈,達到了以高的密度製造小型薄型 的MI元件的效果。 使用本第1實施例之MI元件10的結果,如第3圖至第5 圖所示,與使用習知之MI元件之MI感測器相比,不僅達 到約爲50分之1 ( 48分之1 )的小型化,而且,得到了到土 1 〇G之磁場領域中爲良好的直線性。 爲了進行比較,對如第1 3圖所示之爲比較例的原來的 繞組筒型感測器(磁性線長2 · 5 m m、線圈長2 m m、4 0匝) 和上述第1實施例之感測器(磁性線直徑爲Φ 25 μηι及長度 爲1 . 5 m m、線圈長度爲1 m m、1 8匝)的範圍進行比較的結 果,如第8圖所示。第8圖的橫軸爲外部磁場,縱軸爲輸出 電壓。 從第8圖可以知道,原來的繞組筒型感測器和上述第1 -17- (13) 1259284 實施例之感測器的範圍,爲土 3 G幾乎相等,與習知的繞組 筒型感測器相比上述第1實施例之感測器的輸出電壓強8成 ,進行小型薄型化輸出電壓的降低比較低,由於繞組的差 大,相當於一匝的電壓,相對繞組筒型的2 8 mV /匝,第1 實施例的感測器爲53mV /匝,爲繞組筒型的2倍,適用於 - 小型化。 _ (第2實施例) · 本第2實施例之具有電磁線圈之磁鐵·阻抗·感測器 元件,例如,是能適用於汽車領域的實現了廣範圍化的例 子,以下用第1圖至第2圖加於說明。 電極配線基板1之大小,長度爲〇.67 MM。感應磁體2 ,使用的是爲C 〇 F e S i B系合金的直徑爲3 0 μ之非晶質磁性 線2。電磁線圈3,由溝面1 1 1上形成的線圈之一側3 1,和 溝上面1 1 2 (樹脂4之上面4 1 )上形成的另一側線圈3 2的2 層構造來形成。元件全長爲〇.67ηιπι。 ♦ 本第2實施例中,爲感應磁體2的非晶質磁性線之直徑 Φ 3 0 μπι,電磁線圏3的繞組內徑設定爲φ 8 〇 μπι。 如第3圖至第5圖以及表1所示的線圈部3丨;[及線圈部 3 12上述溝11之長方向的寬度,設定爲50 μηι、1〇 μπι、25 μπι等,上述間隙部的寬度,設定爲25 μιΏ、5 μΠ1、25 μιτι等 -18 - (14) (14)1259284 表1 例 線圏之寬度 間隙之寬度 A 5 0 μ m 2 5 μ m B 10 μ m 5 μ m C 2 5 μ m 2 5 μηι 電磁線圈3之繞組內徑對非晶質磁性線之直徑之比設 定在1 . 〇 〇 5至1 0範圍內,非晶質磁性線之直徑設定在Φ 1 〇 μπι〜1 00 μιη範圍內,非晶質磁性線之直徑爲Φ 1 〇 μιη時, 電磁線圈3之繞組內徑設定在10.05 μηι〜100 μηι範圍,非 晶質磁性線之直徑爲Φ 1 〇〇 μπι時,電磁線圈3之繞組內徑 設定在10.05 μηι〜1000 μηι 範圍。 非晶質磁性線之直徑爲Φ 1 〇 μιη時,電磁線圈3之繞組 內徑爲1 1 μιη至70 μπι ( 1 . 1〜7倍),非晶質磁性線之直徑 爲Φ100 μηι時,電磁線圈3之繞組內徑:爲200 μιη至300 μηι (2〜3倍)。 相對非晶質磁性線之直徑爲1 〇 〇 μ m,非晶質磁性線之 長度設定爲100 μπι〜10000 μηι,縱橫比設定在1〇〜1〇〇時, 檢測範圍爲原來之3〜2 0倍,可以適用於要求廣範圍的汽車 領域中。 作爲感應磁體2的非晶質磁性線之長度採用〇 . 6 m m、 〇 · 7 m in、〇 . 9 in m、1 . 5 m m的4種類,對非晶質磁性線用比如 桌7圖所不的第1實施例局的驅動電壓進行驅動時,對各個 範圍進行比較的結果表示在第9圖上。第9圖的橫軸表示外 -19- (15) (15)1259284 部磁場,縱軸表示輸出電壓。 從第9圖可以得到,非晶質磁性線之長度爲最短的 0 · 6 m m的範圍,爲± 4 5 G的最寬範圍,隨著非晶質磁性線之 長度的變長,範圍變狹窄,與1 . 5 mm的磁性線相比具有約 爲9倍的廣度。 而且,針對所採用的作爲感應磁體2的非晶質磁性線 之長度爲0.6mm、0.7mm、0.9mm、1.5mm的4種類,當磁 性線直徑爲Φ 3 0 μηι時,對決定測定可能範圍的飽和磁場 (G ),測定的結果表示在第1 〇圖上,第1 〇圖的橫軸表示 磁性線之全長即縱橫比,縱軸爲測定可能範圍(飽和磁場 (G ))。從第1 0圖可以得到,針對非晶質磁性線之長度 〇,6mm、0.7mm、0.9mm、1.5mm 的 4種類,飽和磁場(G) ’相對於磁性線之全長即縱橫比表示爲線形關係。 而且’對非晶質磁性線之長度爲0.4 m m時,對上述的 範圍也進行了確認,與上述的〇 · 6 m m之磁性線相比,更廣 的範圍成爲測定可能範圍。 本桌2貫施例之具有電磁線圈之磁鐵•阻抗•感測器 元件,在不損失感測器靈敏度的前提下能擴大檢測範圍, 如上所述,因爲元件形狀爲小,空間分解能提高的同時, 元件全長(L )小,具有提高頻率應答性的優點。 上述實施形態,是爲了說明而舉例的實施形態,本發 明不限定於這些,從申請專利範圍,發明之詳細說明及圖 式的記載,當業者能認識在不違反本發明的技術想法的情 況下,變更及附加是爲可能的。 -20- (16) (16)1259284 上述第1實施例中,作爲一例,對上述溝l 1之溝底面 1 1 〇上的鄰接上下方向之線圈部上通過延伸形成連續地與 寬度方向相傾斜的線圈部31 2的同時,上基板12之下面Π2上 在電極配線基板1之長方向上形成的溝1 1相正交之上述電極 配線基板1之寬度方向上形成另一側線圈32的例子進行了說 明,本發明不限制於這個,如第1 1 ( A )圖所示,把線圈部 3 1 2進行傾斜延伸形成的同時,另一側線圈3 2也進行傾斜延 伸形成的例子,如第11 ( B )圖所示,可以採用將線圈部 3 1 2在與電極配線基板1之長方向上形成的溝1 1相正交之寬 度方向上形成的同時,對另一側線圈3 2也進行傾斜延伸形 成的例。 而且,上述第1實施例中,作爲一例,對如第2圖所示 的在上述電極配線基板1上形成矩形的溝11的溝構造進行了 說明,本發明不限制於這個,可以採用如第1 2 ( A )至(C )圖所不的把上述電極配線基板1藉由触刻方法除去形成 溝1 1的時候,從斜上方進行鈾刻的時候的u字形、從上方 進行触刻的時候的逆台形狀及V字形,台形狀及v字形的 溝的實施形態。 而且’上述第1實施例中,作爲一例,對在上述電極 配線基板1上所形成的溝1 1的內側壁面上配置線圈的例進行 了說明’本發明不限制於這個’可以採用對部分材料的表 面藉由蒸鍍形成導電性的磁性金屬薄膜後,||自g ^ _ 進行除去,形成爲螺旋狀的電磁線圈,也可以採用在由圓 形、矩形及多角形的截面形狀的絕緣材料所形成的線狀部 -21 - (17) (17)1259284 材的外側壁全面上,通過蒸鍍形成導電性的磁性金屬薄膜 ,旋轉該線狀部材,以一定的速度進行旋轉的同時,應該 形成一定距離的間隙部的外側壁的磁性金屬薄膜部,用選 擇鈾刻方法除去’來形成螺旋狀的電磁線圈,切成所定的 長度,來插入非晶質磁性線的實施形態。 (產業上利用的可能性) 如以上所述,本發明之具有電磁線圈之磁鐵·阻抗· 感測器元件,因爲非常小型且靈敏度高,能應用在行動電 話用的感測器,手錶用的感測器等小型電子器件用的超小 型磁性感測器的同時,因爲實現了小型化、廣範圍化,也 可以應用在汽車領域上。 【圖式簡單說明】 第1圖是表示本發明第1實施形態及第1實施例之實施 例之MI元件之正視圖。 第2圖是表示第1圖所示之本第1實施形態及第1實施例 之MI元件之沿A-A1泉之截面圖。 第3圖是表示本第1實施形態及第1實施例之溝內線圈 配置形態之部分斜視圖。 第4圖是表示本第1實施形態及第1實施例之溝內線圈 配置形態之部分平面圖。 第5圖是表示本第1實施形態及第1實施例之溝內線圈 配置形態之部分平面圖。 -22- (18) 1259284 第6圖是表示本第1實施形態及第1實施例之MI感 之電子電路集成電路圖。 第7圖是表示本第1實施形態及第1實施例之使用 件之MI感測器之感測器輸出電壓對外部磁場之特性 第8圖是表示本第1實施例之感測器和線圈筒型之 器之外部磁場和輸出電壓之間之特性圖。 第9圖是表示了比較本第2實施例之MI元件的爲感 體之各種長度之非晶質磁線的範圍所示之外部磁場和 電壓之間之特性圖。 第10圖是表示本第2實施例之MI元件之爲感應磁 各種長度之非晶質磁線之飽和磁場(G )和磁線全長 寸比之間之特性圖。 第1 1圖是表示本發明之其它實施形態及實施例之 線圈配置形態之部分平面圖。 第1 2圖是表示本發明之其它實施形態及實施例之 狀例之部分平面圖。 第1 3圖所示比較例及習知例之MI元件之正視圖。 主要元件對照表 1電極配線基板 2感應磁體 3、9 3 電磁線圈 5、9 5 電極 6信號發生器 測器 MI元 圖。 感測 應磁 輸出 體之 即尺 溝內 溝形 -23- (19) (19)1259284 7信號處理裝置 _ 9 MI感測器 10 MI感測器 11溝 1 2上基板 ’ 7 1同步檢波 · 72放大器 9 1基板 Φ 92非晶質磁性線 9 4繞組框 1 1 1溝面 1 1 2 下面

-24-

Claims (1)

1259284 丫广,f「 (1)-..〜二: 拾、申請專利範圍 第92 1 03432號專利申請案 中文申請專利範圍修正本 民國95年2月15日修正 1 · 一種具有電磁線圈之磁鐵•阻抗·感測器元件,其 特徵爲:
由沿某方向延伸的延伸溝所形成的電極配線基板和, 該電極配線基板內的上述延伸溝內配置的螺旋狀的線 圈和與該線圈的各上端相連接的另一線圈所構成的電磁線 圈和, 插置在上述電極配線基板之上述延伸溝內的絕緣體和 插設在該絕緣體內,施加高頻或脈衝電流的感應磁體 所構成, 輸出因應於施加高頻或脈衝電流時發生於上述電磁線 圈上的外部磁場強度的電壓。 · 2 ·如申請專利範圍第1項所述之具有電磁線圏之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述感應磁體由具有非晶質導 電性的磁性線來組成。 3 .如申請專利範圍第2項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述電磁線圈之繞組內徑爲 - 2 00 μιη以下。 4 .如申請專利範圍第3項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述電磁線圈每一®之繞組間
1259284 隔在100 μπι/匝以下. 5 .如申請專利範圍第2項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述感應磁體的長度設定在 3 m m以下。 6 .如申請專利範圍第2項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述感應磁體’其長度相對於 磁線直徑之比値寬比設定在1 〇至1 〇〇。 7.如申請專利範圍第6項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述電磁線圈之繞組內徑,相 對於上述感應磁體之磁線直徑的比値設定爲1.005至10。 8 ·如申s靑專利朝圍弟2項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述電磁線圈,其繞組內徑爲 1 00 μπι以下。 9 ·如申請專利範圍第3項所述之具有電磁線圈之磁鐵 •阻抗•感測器元件,其中上述電磁線圈,每一匝之繞組 間隔爲50 μπι/匝以下。
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