TWI284211B

TWI284211B - Three-dimensional magnetic direction sensor and magneto-impedance sensor element

Info

Publication number: TWI284211B
Application number: TW093121372A
Authority: TW
Inventors: Yoshinobu Honkura; Michiharu Yamamoto; Kouei Genba
Original assignee: Aichi Steel Corp
Priority date: 2003-07-18
Filing date: 2004-07-16
Publication date: 2007-07-21
Also published as: KR20060024307A; KR100743384B1; EP1647830A4; JP3781056B2; EP1647830A1; JPWO2005008268A1; US20050242805A1; TW200508639A; CN1697962A; CN100502077C; US7298140B2; WO2005008268A1

Description

1284211 (1) 九、發明說明【發明所屬之技術領域】本發明涉及一種可應用於電子羅盤的3次元磁方位感測器及磁阻感測器。【先前.技術】以往’有將固定有作爲感磁體的非結晶合金磁性線的單片元件，插入由檢測線圈和負反饋線圈繞成的管狀圓筒中而成的磁性感測器（參考專利文獻1 )。上述單片元件，例如，在基板較長方向兩端配設的電極之間設置非結晶合金磁性線，並用凝膠狀物質將其整體覆蓋。並且，也有將2組或者3組上述結構的磁性感測器組成的磁方位感測器。在這樣的磁方位感測器中，在各非結晶合金磁性線的軸線大約相互直交的方向配置各磁性感測器（參考專利文獻2 )。 [專利文獻1]特開200 1 -296 1 27號公報 [專利文獻2]特開平1 1 -64473號公報【發明內容】〔發明所欲解決之課題〕但是，上述的磁性感測器具有下述的問題。即是’上述的磁性感測器，有將基板上配置有非結晶合金磁性線的單片元件，內插配置於管狀圓筒中的結構。因此，零部件數多，製造工程繁多、製造和組裝複雜，不適合於感測器 -5- (2) 1284211 的小型化也很難降低製造成本。此外，將配置使用了上述原有構成的3組磁性感測器的磁方位感測器，也有下述問題。即，使用了 3組難以小型化及降低成本的上述磁性感測器配設而成的磁方位感測器，除了使其整體更爲大型化，其成本也會變高。〔用以解決課題之手段〕 f 本專利的第一發明係一種3次元磁方位感測器，其特

V 徵爲：含有第1感測器、第2感測器和第3感測器，是由具有能隨著外部磁場的變化而產生特性變化的感磁體，和讓該感磁體貫通於其中而形成的絕緣體，和鄰接配設於絕緣體外表面上的箔狀導電線路而形成的電磁線圈，所組成的磁阻感測器；上述第1感測器、第2感測器和第3感測器，係以各個感磁體的磁場靈敏度爲最大的方向呈相互直交的方式而配置。上述第1發明的3次元磁方位感測器，是利用了由能隨著外部磁場的變化而產生特性變化的感磁體和、讓該感磁體貫通於其中而形成的絕緣體、鄰接配設於絕緣體外表面上之箔狀導電線路而形成的電磁線圈組成的磁阻感測器 (MI Sensor )之第1感測器、第2感測器和第3感測器而構成的。並且，該3次元磁方位感測器中，使各感磁體的磁場感應靈敏度最大方向處於相互直交的狀態的情況下配置形成。 -6 - (3) 1284211 上述各感測器中的電磁線圈是由箔片狀導電線路而構成。由箔片狀導電線路而構成的電磁線圈，可以使用金屬蒸鍍法、將金屬薄膜有選擇的蝕刻除去法、涂上導電性墨水等方法高效率的形成，同時也實現了小型化。並且，像上述的由箔片狀導電線路而構成的電磁線圈，可以提高形成精度和性能的穩定性，從而得到高精度的感測器。上述3次元磁方位感測器，使其各感磁體在磁場感應靈敏度最大方向處於相互直交的狀態而配置形成。因此’ 由高質量的上述各感測器所構成的上述3次元磁方位感測器，既實現了小型化，而且還是低成本，高精度的優良產品。綜上所述，上述第1發明所闡述的3次元磁方位感測器，不僅使製造和組裝變得容易的同時，還實現了小型化。並且，該3次元磁方位感測器，與其所姿勢無關，均可以實現高精度的方位檢測。本發明的第2發明是，在由能隨著外部磁場的變化而產生特性變化的感磁體的外週面旋繞電磁線圈而構成的磁阻感測器（ΜI S e n s 〇 r )。它包含有固定上述感磁體的感測器基板、爲使感磁體於其中而形成的絕緣體、以及由鄰接於該絕緣體外表面的范片狀導電線路形成的電磁線圈’ 上述感測器基板以在感磁體的軸方向呈直交的上述表面上，設置有從電磁線圈、以及上述感磁體延伸出來的電極爲特徵的磁阻感測器（MI Sensor )。 (4) 1284211 上述第2發明所闡述的磁阻感測器（MI Sensor)中的上述基板表面上，在與上述感磁體的軸方向呈直交的面上，設置有從電磁線圈、以及上述感磁體延伸出來的電極。因此，假如把上述磁阻感測器（MI Sensor )實際裝入電子電路基板的時候，非常適宜於沿着電子電路基板等的厚度方向設定上述感磁體的軸方向。即是’使上述磁阻感測器（MI Sensor)中的電極配置面與上述電子電路基板的實際裝配表面處於相同的方向，便於實施用導線等的連接作業。並且，該磁阻感測器（MI Sensor )可以在二次元環境下製作。因此，不需要高成本的3次元製作環境，可以降低生産成本。同時，上述磁阻感測器（MI Sensor )，具有由箔片狀導電線路而構成的電磁線圈。而該箔片狀導電線路配置在讓感磁體貫通於其中而形成的絕緣體的外表面之上。構成該電磁線圈的箔片狀導電線路，可以使用金屬蒸鍍法、金屬薄膜選擇蝕刻除去法、涂導電性墨水等方法來形成，貫現了局效率、小型化、並得到闻精度。因此，上述磁阻感測器（MI Sensor )是既實現了小型化，同時也是低成本，局精度的。綜上所述，上述第2發明所闡述的磁阻感測器（MI Sensor )，實現了小型化、高精度和低成本。並且，在實際裝入磁阻感測器的電子電路基板等的厚度方向進行磁性能測試’非常适用於對此有要求的儀器設備。 (5) 1284211 【實施方式】上述的第1發明以及第2發明中所述的3次元磁方位感測器和磁阻感測器（ΜI S e n s 〇 r )的上述感磁體，可使用直徑5 0 // m以下的非結晶合金磁性線。因此，可以減小電磁線圈的斷面積，可以構成小型的磁阻感測器（M! Sensor )。並且甚至可以使用直徑30 // m以下的非結晶合金磁性線。作爲感磁體的材料，可以採用F e C 〇 S i B、N i F e 等。上述磁阻感測器（MI Sensor ),通過向感磁體通電，根據電流的變化在電磁線圈上產生感應電壓，即利用了所謂的MI現象來實現磁性能測試。這個MI現象是具有相對於供給電流方向，沿磁性材料的感磁體的圓周方向上排列電子矢量來產生。如果使感磁體的通電電流急劇變化，其圓周方向的磁場也產生急劇的變化，此磁場的變化引起會隨著周圍磁場而發生電子矢量方向的變化。所以，由感磁體的内部磁化及阻抗的變化而引起的現象就是上述的 MI現象。所以，上述磁阻感測器（MI Sensor )，利用了相對於供給電流方向，沿磁性材料的圓周方向上排列自旋電子的感磁體。當使感磁體的通電電流急劇變化時，其圓周方向的磁場也產生急劇的變化，此磁場的變化引起會隨著周圍磁場而發生自旋電子方向的變化。所以，由感磁體的内部磁化及阻抗的變化而產生的電壓或電流通過感磁體外週 -9- (6) 1284211 設置電磁線圈兩端變換發生的電壓或電流而實現的。上述磁阻感測器（MI Sensor )，具有下述理想的構成.。即，當通過上述感磁體的通電電流在1 〇奈秒以内上升或下降時，通過測量上述電磁線圈的兩端所產生的感應電壓的大小來達到測量磁場強度的目的。在此情況下，根據上述急劇的通電電流的變化，上述感磁體可以產生與接近自旋電子變化的傳播速度的磁場變化速度，從而更能充分體現MI現象。 1 〇奈秒以内的電流的上升或下降，相當於含有 0.1 GHz高頻率成分的變化電流作用於上述感磁體。並且，如果計測上述電磁線圈兩端所產生的感應電壓，就可以測出周圍磁場隨著感磁體内部磁場的變化而感應出上述誘發電壓的大小，.因此，可以高精度地測量周邊磁場的強度。在此，通電電流的上升或下降是向上述阻抗元件通以電流値10%以下（90%以上）到90%以上（10%以下）的變化電流。此外，上述磁阻感測器（ΜI S e n s 〇 r )，設置了向上述感磁體通以下降電流的時候，測量上述電磁線圈雨端產生的感應電壓的結構更理想。與上升電流相比，通電電流變化下降的時候，對磁場強度來説，上述磁性檢測頭的測量信號的直線性（線性特性）比較好。上述第1發明的3次元磁方位感測器中的上述第1感測器、上述第2感測器以及上.述第3感測器包括了，設置 -10- (7) 1284211 有凹溝狀的延伸溝的電極配線基板；與上述延伸溝的溝方向交叉且配設該延伸溝的內周面，同時在上述電極配線基板表面上延伸出了兩端部的第1導電線路；和在延伸溝内 ’讓上述感磁體的非結晶合金磁性線貫通其中的絕緣體；和橫跨上述延伸溝、配置於上述絕緣體外表面的第2導電線路\ 上述電磁線圈是由上述第1導電線路組成的一部分線圈、和與上述第1導電線路端部電性連接的上述第2導電線路組成的另一部分線圈而構成。在這種情況下，由配設於延伸溝内周面的第1導電線路所組成的一部分線圈；和配設於絕緣體外表面的第2導電線路所組成的另一部分線圈相組合，可以形成極小型的上述電磁線圈。因此，上述各感測器都具有小型化的特點。用它們組成的3次元磁方位感測器也實現了小型化’並具有很優越的裝載性。在上述延伸溝内表面和絕緣體外表面配設的導電線路，可以用金屬蒸鍍法、金屬薄膜選擇蝕刻除去法、涂導電性墨水等高效率的方法，高精度地形成’所以’上述3次元磁方位感測器可以高效率地生産製造，而且可以保證高精度、高質量。上述3次元磁方位感測器爲具有4個側壁面的矩形形狀、其内部有形成電子電路的1C。上述第1感測器、上述第2感測器以及上述第3感測器配設在1C之上。

上述第3感測器可以在使延伸溝的溝方向與上述1C -11 - (8) 1284211 的厚方向保持大約一致的情況下，在任意上述側壁置。在使延伸溝的溝方向與上述1C的厚方向保持致的情況下，在任意上述側壁面上配置上述第3感時候，可以高效率地配置計測上述厚方向的磁場分 3感測器。另一方面，上述第1以及上述第2感測以分別配置在上述1C的表面或上述側壁面等位置上述第1以及上述第2感測器在沿着1C的表面有，所以，在1C上配置時的自由度比上述第3感測器上述第1感測器以及上述第2感測器，分別配述1C上相互直交的2個上述側壁面的時候，上述器的上述延伸溝的溝方向，最爲理想的是與配置另述感測器的上述側壁面處於直交狀態。對於相互直交的2個上述側壁面，在分別配置溝的溝方向和對方側壁面直交的第1感測器以及上感測器的情況下，可以檢測與1C大約平行的平面互直交2方向的磁場分量。並且，如果第1感測器述第2感測器使用同一類型的感測器，還可以減少的種類。上述第3感測器，在面向上述1C表面一側的成電極，並且，該電極，具有透過引線與上述1C 設的電極進行相互電性連接的理想結構。這時，由於第3感測器中的電極配設面和上述面上設置電極的表面大約朝着同一方向，使連接上面上配大約一測器的量的第器，可。由於延伸溝 :大。置在上各感測一個上了延伸述第2 内的相以及上零部件表面形表面配 1C表述導線 -12- (9) 1284211 的作業容易實施。上述第3感測器，在面向上述IC表面一側的表面形成電極。並且，該電極，透過引線與在上述1C表面配設的電極相電性連接。上述第1感測器及上述第2感測器，也在面向上述 1C表面一側的表面形成電極。並且，該電極，也具有透過引線與上述1C表面配設的電極進行相互電性連接的理想結構。根據上述的情況，由於上述的第1〜在第3感測器的電極配設表面，與上述1C表面上設置電極的表面大約朝着同一方向，使連接上述導線的作業容易實施。上述3次元磁方位感測器，可以實現縱向在3 mm以內、橫向在3mm以內、高度在1 .5mm以內的小體積。因此，上述小型構成的3次元磁方位感測器，非常適用於作爲手機和PDA等的攜帶終端機的3次元磁方位感測器來使用。並且，上述3次元磁方位感測器，其還可以實現縱向在 2.5mm以內、橫向在2.5mm以內、高度在 1 mm以內的更小體積，更能適用裝載於攜帶終端機。並且，上述小型構成的3次元磁方位感測器具有形成電子電路的1C和安裝1C的共通基板。上述第1感測器，上述第2感測器及上述第3感測器配置在上述共通基板上〇上述第3感測器，具有使其上述延伸溝的溝方向和上述共通基板的厚方向大約一致的最佳配置。 -13- (10) 1284211 此時，利用上述共通基板，可以實現上述I c和上述各感測器的同時高效配置。上述第1感測器，上述第2感測器及上述第3感測器具有下述理想的構成。即是，在作爲感磁體的非結晶合金磁性線或者磁性異方性薄膜的外周面上形成上述絕緣體；用設置.在上述絕緣體的外周面上的導電線路形成電磁線圈〇此時，由於在貫通並包容上述感磁身體的上述絕緣體外周面形成上述導電線路，可以得到高效率、高精度的電磁線圈。並且，使用上述絕緣體外周面的導電線路組成的電磁線圈，可以使上述感測器做的非常巧小。所以，由非常巧小構成的各感測器組成的3次元磁方位感測器實現了小型化、高精度，而且是生産效率高，生産成本低的優良產品。上述3次元磁方位感測器爲有4個側壁面的矩形形狀、在此内部有形成電子電路的1C，上述第1感測器，上述第2感測器及上述第3感測器配置在1C之上的構成結構。上述第3感測器安裝在與上述1C表面大約直交的任意上述側壁面上配置的子基板（daughter board)表面上，這樣，可以得到使上述感磁體中的磁場感應靈敏度的最大方向和上述1C的厚度方向大約一致的最佳效果。使用磁場感應靈敏度的方向和上述1C的厚度方向大約一致而設置的上述第3感測器’可以計測上述厚度方向 -14· (11) 1284211 的磁場分量。在一般的情況下，上述各感測器中的上述感磁體的較長方向就是上述磁場感應靈敏度的最大方向。並且，上述子基板，也可以樹立在1C的表面上。此外，上述第1感測器，上述第2感測器，也可以設置在1C的表面上。如果在1C的表面上設置上述第1感測器，上述第2 感測器，可以使上述3次元磁方位感測器的體積更加小型化。上述第3感測器具有面向於上述子基板安裝表面的電極。並且，在安裝時，該電極與上述子基板的電極處於電性接觸的狀態。. 在這種情況下，可以確保上述子基板與上述第3感測器的電接觸。上述第3感測器具有與上述子基板的安裝表面對相得電極，並且，在安裝時，該電極與上述子基板的電極處於電性接觸的狀態。同樣，上述第1感測器、上述第2感測器，也具有與上述1C的表面相對向的電極，並且，在實際配置時，該電極與上述1C的電性極處於電接觸的狀態。因此，在上述1C上，高效率、緊湊地配置了上述各感測器，可以得到小型的上述3次元磁方位感測器。上述3次元磁方位感測器，其大小體積可以做在縱向在3mm以內，橫向在3mm以內，高度在1 .5mm以內。因此，上述小型構成的3次元磁方位感測器，非常適 -15- (12) 1284211 用於作爲手機和PDA等的攜帶終端機的3次元磁方位感測器來使用。並且，上述3次元磁方位感測器，其體積大小還可以做在縱向2.5mm以內，橫向2.5mm以內，高度 1mm以內，更能適用裝載於攜帶終端機器。上述3次元磁方位感測器具有形成電子電路的1C和安裝1C的共通基板，上述第1感測器、上述第2感測器及上述第3感測器配置在上述共通基板上。上述第3感測器，具有使其上述感磁體中的磁場感應靈敏度最大的方向與上述共通基板的厚方向大約一致的最佳配置。此時，利用上述共通基板，可以實現上述IC和上述各感測器的同時高效配置。本專利的第 2發明是上述磁阻感測器（MI Sensor) ，具有作爲設置有凹溝狀的延伸溝的上述感測器基板的電極配線基板；與上述延伸溝的溝方向大約垂直，配設於該延伸溝的內周面、並且在上述電極配線基板表面延伸出了兩端的第1導電線路；和在延伸溝内，讓上述感磁體的非結晶合金磁性線貫通其中的絕緣體；和橫跨上述延伸溝、配置於上述絕緣體外表面的第2導電線路。上述電磁線圈，由上述第1導電線路組成的一部分線圈；和與上述第1導電線路端部電性連接的上述第2導電線路組成的另一部分線圈而構成。在這種情況下，由配設於延伸溝内周面的第1導電線路所組成的一部分線圈；和配設於絕緣體外表面的第2導 -16- (13) 1284211 電線路所組成的另一部分線圈相組合，可以形成極小型的上述電磁線圈。因此，上述磁阻感測器（ΜI S e n s 〇 r )，具有小型化、裝載性很優越的特點。並且’上述内周面，或上述絕緣體外表面的上述導電線路’可以使用金屬蒸鍍法、金屬薄膜選擇蝕刻除去法等方法高效率，高精度地形成。因此，上述磁阻感測器（ MI Sensor)是既可以高效率生産製造，又是高精度和高性能的穩定性的優質元件。此外’上述磁阻感測器（MI Sensor )，還由覆蓋於作爲感磁體的非結晶合金磁性線或者磁性異方性薄膜的外周面的絕緣體、用設置在上述絕緣體的外周面上的導電線路構成電磁線圈、以及配設作爲做收容上述感磁體的上述絕緣體的上述感測器基板的子基板所構成。在這種情況下，因爲上述導電線路是在覆蓋於上述感磁體外周上的上述絕緣體的外周面上所形成的，所以，可以高效率、高精度地形成高磁特性的電磁線圈。並且，由於是在上述絕緣體的外周面上配設導電線路而所形成的電磁線圈’可以得到非常小型化的磁阻感測器（MI Sensor )° 構成電磁線圈的上述導電線路在上述絕緣體外周面上的形成方法有金屬蒸鍍法、金屬薄膜蝕刻選擇除去法、涂導電性墨水等方法。並且，上述絕緣體可以使用環氧樹脂、矽酮等。 -17- (14) 1284211 (實施例1 ) 本實施例是關於利用了具有電磁線圈的磁阻感測器（ MI Sensor )元件10的3次元磁方位感測器l〇a例子。它的内容由圖1用圖1〜圖14來說明。本實施例的的3次元磁方位傳感器1 0a，如圖1〜圖 3所示，包含有能隨著外部磁場的變化而產生特性變化的感磁體2和、讓感磁體2貫通於其中而形成的絕緣體4、鄰接配設於絕緣體4外表面的箔狀導電線路3 1、32形成的電磁線圈3所構成的磁阻感測器元件1 0所成之第1感測器1 01、第2感測器1 02、第3感測器1 03。在此，第1感測器1 〇 1、第2感測器1 02、第3感測器103的配置方向是使各感磁體2的磁場靈敏度爲最大的方向爲相互直交而配置。以下，詳細説明其内容。如圖1及圖2所示，構成第1感測器101、第2感測器1 02、第3感測器1 03的磁阻感測器元件1 0具有，延設了凹溝狀的延伸溝1 1的電極配線基板1 ;與上述延伸溝1 1的溝方向大約垂直，配設於該延伸溝的內周面Π，且在上述電極配線基板1的表面延伸出了兩端的第1導電線路3 1 ;讓作爲上述感磁體2的非結晶合金磁性線（以下，簡稱爲非結晶合金磁性線2 )貫通並且被收納在延伸溝1 1内的絕緣體4 ;橫跨延伸溝1 1，並且配置於絕緣體 4外表面的第2導電線路3 2。 .本實施例的電磁線圈3，由第1導電線路31組成的 -18 - (15) 1284211 一部分線圈；和與第丨導電線路3 1端部電性連接的第2 導電線路3 2組成的另一部分線圈而構成。如圖3所示，本實施例的3次元磁方位感測器1 〇a，使非結晶合金磁性線2沿着IC 1 〇〇的X方向配設第1感測器1 0 1 ’使非結晶合金磁性線2沿着I c 1 0 0的Y方向配設第2.感測器1〇2，使非結晶合金磁性線2沿着IC1 00的 Z方向配設第3感測器1〇3。首先，説明構成上述各感測器1〇1〜103的具有電子線圈的磁阻感測器元件1 〇 (以下，簡稱爲ΜI元件1 〇 ) 〇如圖1及圖2所示，該ΜΙ元件10，具有設置了延伸溝1 1的電極配線基板1 ;根據作用磁場使之特性產生變化的非結晶合金磁性線2 ;通過絕緣體4環繞在非結晶合金磁性線2的外周的電磁線圈3 ;以及從非結晶合金磁性線2和電磁線圈3延伸出來的電極5 2、5 1。上述非結晶合金性線2是直徑2 0 // m的導電性的磁性線。如圖1及圖2所示，本實施例的MI元件1 〇是將非結晶合金磁性線2收容在電極配線基板1上形成的深5 0 // m、寬7 0 /i m的延伸溝1 1直内、並使非結晶合金磁性線2沿着延伸溝1 1的溝方向。然後，向收容了非結晶合金磁性線2的延伸溝1 1裡面，塡充環氧樹脂等形成絕緣體4。上述電磁線圈3，如上面所述的那樣，由配置在延伸溝1 1内周面Π 1上的第1導電線路3 1組成的一部分線圈 -19- (16) 1284211 ;和順着電極配線基板1的表面橫跨上述延伸溝U，配置於絕緣體4外表面的第2導電線路3 2的另一部分線圈而構成。並且，如圖4〜圖6所示，本實施例中，導電線路31形成於與延伸溝11的溝方向略爲垂直的方向。而導電線路3 2形成於與延伸溝1 1的寬度方向相傾斜的方向，並與鄰_接的導電線路3 1的端部相電性連接。另外，也可以將導電線路3 2配設於延伸溝1 1的寬度方向，而將導電線路3 1成於與延伸溝1 1的寬度方向相傾斜的方向。在此，在延伸溝1 1内周面1 1 1上配置第1導電線路 31的形成方法，用如圖4〜圖6來説明。本實施例，首先 ’將在電極配線基板1的較長方向形成的延伸溝1 1的内周面1 1 1的全部、以及電極配線基板1表面的延伸溝1 1 近旁領域蒸鍍上金屬薄膜。然後，使用金屬薄膜蝕刻選擇除去法，蝕刻除去一部分金屬薄膜，由垂直線路3 1 1和水平線路3 1 2形成上述導電線路3 1。在延伸溝1 1的溝側面 113上形成上下方向垂直的垂直線路311的同時，延伸溝 1 1的溝底面1 1 0，形成了與垂直線路3 1 1相互對面連接的水平線路3 1 2。其次，在延伸溝1 1的上部面11 2，即是絕緣體4的上部面4 1 (請參考圖2 )上形成導電線路32的過程中，首先，將在延伸溝1 1上塡充了絕緣體4的電極配線基板 1的表面、延伸溝1 1的上部面1 1 2、以及它們近旁領域蒸鍍上金屬薄膜。然後，如圖4〜圖6所示，使用金屬薄膜蝕刻選擇除去法，蝕刻除去不需要部分金屬薄膜，而形成 •20· (17) 1284211 與鄰接於導電線路3 ]的端部相連接的導電線路3 2。圖6中所示的垂直線路3丨丨以及水平線路3 ! 2的溝方向的幅度，溝方向的幅度，可設定爲50//m、1〇//m等，上述間隙部的幅度，可以分別設定爲上述溝方向的幅度的一半’良P 25//m，5/im 等。本實施例MI元件1 0，在非結晶合金磁性線2和電磁線圈3之間配置了絕緣體4。該絕緣體4在固定了非結晶合金磁性線2和電磁線圈3的同時，確保了非結晶合金磁性線2和電磁線圈3之間的電性緣體。特別是，本實施例是在貫通有非結晶合金磁性線2的絕緣體4的外周面，直接形成電磁線圈3。本實施例的MI元件10，因爲採用了上述的結構，可以使電子線圈的内徑做在非常小的2 0 0 // m以内。實現了 ΜI元件1 〇整體的小型化。並且，如果使用直徑1〜1 5 〇 m的非結晶合金磁性線2，還可以進一步實現電子線圈 3的小徑化。所以，本實施例甚至可以得到可以得到非常小内徑，比如66μιη的相當內徑（與高度和寬度形成的溝截面面積相當的圓的直徑）的電磁線圈3。如圖4〜圖6所示，第1感測器1 01、第2感測器 102、第3感測器103，分別在上表面101 1或上表面1021 或側壁面1 03 2上形成延伸溝Π，沿着延伸溝1 1的溝方向形成電子線圈3。在形成的電子線圈3的斷面空間（略爲矩形狀）收容絕緣體4。在絕緣體4的大約中心部分， -21- (18) 1284211 沿着溝方向讓作爲感磁體2的非結晶合金磁性線貫通其中〇構成上述各感測器101〜103的本實施例的MI元件 10 ’其電極配線基板1的大小爲0.5mmx〇.4mmxl.〇mni。非結晶合金磁性線2使用C 〇 F e S i B系列合金，其直徑爲 20μιη，長度爲1 mm。此外，延伸溝1 1形成在其電極配線基板1的較長方向上。因此，採用了上述的結構，本實施例的第1感測器 101〜弟3感測器102’分別實現了〇.5mmx〇.4mm><1.0mm 的小型化。並且，如相同的圖所示，各感測器1 0 1、1 〇 2、1 0 3，在電極配線基板1的上表面1011、1021、1031上形成了電極5。該電極5，即是與從電磁線圈3延伸出的電極51 、從非結晶合金磁性線2延伸出的電極5 2的4個電極。如圖7所示，第1感測器1 〇 1與第2感測器1 02的上表面1 0 1 1、1 0 2 1配設了從非結晶合金磁性線2延伸出的電極5 2和從電磁線圈3兩端延伸出的電極5 1。本實施例中’在各感測器1 〇 1、1 〇2的兩端附近設置電極5 2，在一對電極5 2之間配設電極5 1。所以，電極5 1、5 2，分別透過引線6，實現了與1C 100上沒有被圖示出來的電極接口電連接（請參考圖3 )。如圖8所示，第3感測器1 03，在通過較長方向的稜線的與鄰接側壁面1 03 2的表面1031上，配設了從非結晶合金磁性線2延伸出的電極5 2和從電磁線圈3兩端延伸 -22- (19) 1284211 出的電極5 1。各電極5 1、5 2，經由配設於側壁面1 〇 3 2上的導電線路’實現了從非結晶合金磁性線2或電磁線圈3 的電性延伸。因此’第3感測器丨〇 3的電極5 1、5 2，分別透過引線6 ’實現了與I c 1 0 〇上沒有被圖示出來的電極接口的電性連接（請參考圖3 )。在此，用圖9説明第3感測器103的上表面1031上的電極5 1、5 2的形成方法。在構成第3感測器1 〇 3的電極配線基板1的較長方向的兩端形成指定幅度的溝部 1 03 4 (圖9中只是所示了具有代表性的一端）。第3感測器1 03中’從電磁線圈3或者非結晶合金磁性線2延伸到溝部1 034的内壁面，即在第3感測器103的端面形成電極51、52。第3感測器103，在溝部1034中切斷分割出來的。此外，在第3感測器1 03中，用蝕刻法等方法，在側面1 03 2上製作延伸溝1 1的同時，也製作結合用的接口。再者，本實施例中是利用光解刻印工藝（半導體技術）製造第3感測器103。此外，第3感測器103和1C 100結合的過程中，將第 3感測器103側面1 03 2的接口部與1C 100側壁面】003對接結合。如圖3所示，本實施例闡述的3次元磁方位感測器 1 〇 a，是由上述ΜI元件1 〇構成的略爲長方體的各感測器 101〜103安裝在上述IC100而形成的。第1感測器1〇1 的作用是計側測量沿X方向的磁場分量；第2感測器1 02 -23- (20) 1284211 的作用是計側沿Y方向的磁場分量；第3感測器！〇3的作用是計側沿Ζ方向（1C 100的厚度方向）的磁場分量。如圖3所示，上述IC100是具有4個直交側壁面的矩形板形狀。本實施例中，在上述I C 1 0 0的兩個相鄰的側壁面1001、1 002上，分別安裝第1感測器1〇1和第2感測器102。另外，在IC100的側壁面中，與側壁面1 002大約平行的側壁面1 003 (也可以是與側壁面1001大約平行的側壁面）上，分別安裝第3感測器1 03。第1感測器1 〇 1，在沿着較長方向的上表面1 0 1 1上，設置有順着較長方向的延伸溝1 1。並且，該第1感測器1 0 1，通過較長方向的稜線和上表面1 0 1 1鄰接的側壁面 1012 ，與上述1C 100側壁面1001處於對接安裝的狀態。第2感測器102，在沿着較長方向的上表面1021上，設置有順着較長方向的延伸溝1 1。並且，該第2感測器1 02，通過較長方向的稜線和上表面1 〇2 1鄰接的側雙面 1022 ，與上述1C 100側壁面1 002處於對接安裝的狀態。第3感測器103，在沿着較長方向的上表面1 032上，設置有與較長方向大約垂直的延伸溝η。並且，該第3 感測器103，其設置延伸溝11的側壁面1 03 2與上述 1C 100側壁面1 003處於對接安裝的狀態。

此外，本實施例的1C 1 00的側壁面中，沿着側壁面 1001規定X方向；沿着側壁面1 002規定Υ方向；與X -24- (21) 1284211 方向及Y方向直交而規定2方向。即是，如圖3所示，使第1感測器1 〇 1的延伸溝1 1 沿着X的方向配設第1感測器1 〇 1 ;使第2感測器1 02的延伸溝1 1沿着Υ的方向配設第2感測器1 0 2 ;使第3感測器1 03的延伸溝1 1沿着Ζ的方向配設第3感測器1 〇上述的第1感測器101〜第3感測器103，其體積大小爲0.5mmx〇.4mmxl.Omm。因此，使用了由上述具有小型結構的MI感測器構成的各感測器1 〇 1〜1 03的3次元磁方位感測器 l〇a，其體積大小僅爲 2.0mmxl.8mmx 1 .0 m m，非常小型化，實現了裝載性很優越的尺寸。在本實施例的3次元磁方位感測器1 〇a中的第1感測器101及第2感測器102，其上表面1011、1012上的電極51、52，透過引線6，與1C 100實現電性連接。第3感測器103，其上表面1031上的電極51、52，透過引線6 ，與1C 1 00實現電性連接。即，上述3次元磁方位感測器 1 0 a，利用各感測器1 0 1、1 0 2、1 0 3的上表面1 0 11、1 0 1 2 、：1013的電極51、52，確保了與1C 100側面的高效電性連接。因此，各感測器1 〇 1、1 02、1 03，在向其非結晶合金磁性線2外加高頻率或者脈衝電流的時候，可以檢測電磁線圈上產生的電壓，從而檢測向感磁體作用的外部磁場。本實施例的3次元磁方位感測器1 〇a，具有如圖][〇所示的一體化的電子電路。用此電子電路，可以向非結晶 -25- (22) 1284211 合金磁性線2施加變化電流，這時，通過計測電產生的感應電壓，從‘而檢測磁場強度。該電子電路由信號發生器6、各感測器ιοί 信號處理電路7構成。信號發生器6、主要是 200MHz的170mA的強度、信號間隔1# sec的。電子電路是將產生的脈衝信號輸入非結晶合金。在此時，各感測器1 〇 1〜1 03時利用了，根據結晶合金磁性線2的外部磁場在電磁線圈3上產壓的現象。電磁線圈3上的感應電壓在脈衝信號降時產生。信號處理電路7是處理電磁線圈3上的感應成電路。該信號處理電路7通過與上述脈衝信號的同步檢波器7 1，將電磁線圈3上的感應電壓放大器72按所定的放大率放大。通過放大器72 號，作爲電子電路的輸出信號。本實施例的脈衝固定値的9 0 %下降到1 〇 %切斷時間僅爲4奈秒。以上，就本實施例的3次元磁方位感測器1 IC100的所定位置配置3個MI元件10(第1感、第2感測器1 〇 2、第3感測器1 〇 3 )檢測X軸 Z軸各方向的磁場分量。並且，在該3次元磁方 1 0 a中，如圖1 1〜圖1 3所示，由各感測器1 〇 1〜的不相同相位的X軸輸出信號、Y軸輸出信號、信號，通過構成在1C 1〇〇內部、如圖10所示的電路7輸出。磁線圈所〜103和產生包含脈衝信號磁性線2 作用於非生感應電上升或下電壓的構聯動開關取出，由放大的信電流，從〇a，用在測器1 0 1 ，Y軸，位感測器 103得到 Z軸輸出信號處理 -26- (23) 1284211 在此，圖1 1表示了 3次元磁方位感測器1 Oa繞Z軸方向，即是第3感測器1 03的延伸溝1 1的鉛垂方向轉 3 60度的時候，第1感測器1 〇 1及第2感測器1 02檢測出的地磁場水平分量的輸出信號的變化。圖1 2表示了 3次元磁方位感測器1 〇a繞Y軸方向，即是第2感測器1 02的延伸溝1 1的鉛垂方向轉動的時候，第1感測器1 〇 1及第 3感測器103的輸出信號的變化。圖13表示了 3次元磁方位感測器1 〇 a繞X軸方向，即是第1感測器1 〇 1的延伸溝1 1的鉛垂方向轉動的時候，第2感測器102及第3感測器103的輸出信號的變化。象這樣的3次元磁方位感測器1 〇a ’小型且是高精度，同時檢測X、Y、Z三方向的磁場感應’對以前的技術來講是非常困難的。本發明的上述3次元磁方位感測器 1 0 a，與其所姿勢無關，均能高精度的檢測出所作用的外部磁場。特別是，本實施例的3次元磁方位感測器1 〇 a使用了在二次元環境下製作第3感測器1 0 3，使其處於直立的狀態與1C 1 00的側面結合。因此，不需要高成本的3次元製作環境，可以降低生産成本。並且，上述ΜI感測器是利用了形成在電極配線基板 1上的延伸溝1 1而構成的。所以’與在電極配線基板1 上配置的電磁線圈繞線管等元件相比’實現了小型化的同時，還可以防止電磁線圈與外部接觸’可以提高機械穩定性。 -27 - (24) 1284211 作爲本實施例的感磁體’使用了非結晶合金磁性線2 。由於使用了感磁性能優越的非結晶合金磁性線2，更能增加電磁線圈3每一卷的輸出電壓，這樣可以減少電磁線圈的圈數。所以，在這此情況下，MI元件1 〇的長度可以做的更短。例如，本實施例的ΜI元件1 〇，其電磁線圈3 的單位長度的卷線間隔，實現了 1 ΟΟμηα/卷以下，甚至可達到5 0 μ m /卷。使電磁線圈3每匝（單位長度）的間隔減小，也就是說，在一定長度的情況下可增加電磁線圈的匝數，這樣可以增大輸出電壓。本實施例的電磁線圈3的每匝間隔設定在100 μιη/卷以下，可以得到上述的增大輸出電壓的效果。另外，對於一定的輸出電壓，可以相對縮短ΜΙ感測器的長度。上述3次元磁方位感測器1 0a，利用在具有4個側壁面、略成矩形形狀的IC1 00的鄰接的側壁面1001、1002 上配設第1感測器1 〇 1及第2感測器1 02。利用剩餘的2 個側壁面之1的側壁面1 〇〇3上配設第3感測器1 03。因此，本實施例的3次元磁方位感測器1 〇a，如上所述，配備了高效率的的各感測器1 〇 1〜1 〇3。並且’由於上述第1感測器1 〇 1和第2感測器1 02可以採用了同一類型的感測器，可以減少抑制構成3次元磁方位感測器1 〇a ，的零部件數，可以降低生産成本。作爲本實施例的第3感測器1 〇3，使用了與第1感測器101和上述第2感測器102具有不同的形狀與尺寸參數 -28- (25) 1284211 的感測器。實際上，作爲上述的另一種形式，第1 感測器1 0 1〜1 03，也能採用同樣的形狀、尺寸及數的感測器。並且，本實施例的中，在1C 1 00的兩鄰接的側 1001、1002上配置了第1及第2感測器101、102 的同時_，在I C 1 0 0剩餘的2個側壁面之1的側壁面了第3感測器1 03。不過，也可以變化配置，如圖示的那樣，可以將第3感測器1 〇3和第1感測器1 < 配設在側壁面1001上。同樣，如圖14B所示的那可以將第3感測器1 03和第2感測器1 02同時配設面1002上。此外，還可以如圖14C所示的那樣，〜第3感測器1 0 1〜1 0 3配設於同一側壁面；和如所示的那樣，將第1〜第3感測器1 〇 1〜1 03配設於的上表面或下表面上。 (實施例2) 本實施例是評價構成實施例1所闡述構成3次位感測器的各感測器1 〇 1〜1 〇3 (請參考圖3，以下構造感測器）的特性。其内容用圖1 5及圖1 6來説本實施例，是使用與實施例1同樣的電子電路構造感測器進行評價。爲了比較本實施例的新構造感測器，將圖16 由繞線管型MI感測器的繞線管元件9組成的原來器作爲比較對象。該繞線管元件9，通過非結晶合〜第3 性能參壁方面分配設上配設 14A所〕1同時樣，也在側壁將第1 圖 14D 1C 1 00 元磁方簡稱新來對新所示的的感測金磁性 -29- (26) 1284211 線92和電磁線圈93之間的具有絕緣性的繞線卷框（筒管狀）94來確保電性的絕緣。同時，感磁體使用CoFeSiB 系列合金材料，直徑爲3 Ο μηι的非結晶合金磁性線92。電磁線圈93的内徑是1.5mm。在繞線卷框94中，形成有從電磁線圈93延伸的2個電極95和從非結晶合金磁性線92延伸的2個電極95。該繞線管元件9的尺寸是 3 mm X 2mm X 4 mm。也就是說，原來的繞線管元件 9具有大的體積。因此，作爲比較對象的原來的繞線管型感測器採用了上述繞線管元件9的，對於設置於空間有限的攜帶機器等是比較困難的。圖1 5所不了’上述繞線管元件9 (非結晶合金磁性線的長度爲2.5mm，電磁線圈的内徑爲1 .5mm，40匝）構成的上述原來感測器；和新構造感測器（非結晶合金磁性線直徑爲 20μηι、長度爲1 . 0mm，電磁線圈（相當圓）内徑爲66 μιη，1 8匝）的磁性檢測特性的比較結果。圖中橫軸表示的是外部磁場，縱軸表示的是從信號處理電路輸出的輸出電壓。從圖1 5可以淸楚地看到，原來感測器和新構造感測器的線性範圍大體相同，爲± 3 G，與原來感測器相比，新構造感測器的輸出電壓爲原來感測器的大約80%。即，本實施例的新構造感測器，因爲小型薄型化，而抑制了輸出電壓。但是，本實施例的新構造感測器的ΜΙ感測器，每匝的電壓比上述上述繞線管元件9優秀。相對於繞線管元件9的28mV/匝，本實施例的新構造感測器的ΜΙ感測器 -30- (27) 1284211 爲其大約2倍，達53mV/匝。即是，本實施例的新構造感測器，與由繞線管構成的原來的感測器相比，不但實現了五十分之一型化，而且，如圖15所示，在± 3 G的磁場領域，卓越的線性特性。其:他的構成以及作用效果，與實施例1 一樣。 (實施例3 ) 本實施例是關於評價實施例1所闡述的3次元感測器的各感測器1 〇 1〜1 03的地磁性的檢測特性。其内容用圖3、圖7〜圖9及表1〜表4來説明。圖3及圖7中的D 5是第1感測器1 01的幅（，D4是第1感測器101的較長方向的長度，D6是: 測器1 〇 1的高度。圖3及圖7中的D7是第2感測器102的幅（，D8是第2感測器102的較長方向的長度，D9是: 測器102的高度。並且，圖3及圖8中的D1是第3感測器1 0 3 寬）度，D2是第3感測器1〇3的較長方向的長度，第2感測器103的高度。關於圖3中的各部分的尺寸D1〜D9的設計値器的實測値，容許値（尺寸允許範圍），被分別表 1中，表1中的單位是mm。元件9 的超小保持了磁方位的例子寬）度第1感寬）度第2感的幅（ D3是，感測示於表 -31 - (28) 1284211 表1 設計値實測値容許値單位 D 1 0.6 0·4 〜0.9 0.2 〜1 .2 mm D2 1.2 0.5 〜1 .5 0.3 〜2.0 mm D3 1.0 0·8 〜1 .2 0.3 〜2.5 mm D4 1 .0 0.6 〜1 .6 0.2 〜2.5 mm D5 0.5 0.2 〜1 ·0 0.2 〜2.0 mm D6 0.4 0.2 〜0.6 0.2 〜2.5 mm D7 0.5 0·3 〜1 · 1 0.2 〜2.0 mm D8 1.0 0.8 〜1 ·5 0.2 〜2.5 mm D9 0.4 0·2 〜0.8 0.2 〜2.5 mm

並且，圖8中的W34，是第3感測器103中在電極配線基板1的較長方向上所形成的延伸溝1 1內周面11 1上形成的導電線路3 1的幅（寬）度。W3 5是鄰接的導電線路3 1的間距。關於圖8中的各部分的尺寸D1〜D3、W34及W35的設計値，感測器的實測値，容許値（尺寸允許範圍）’被分別表示於表2中，表2中的單位是mm。 -32- (29) 1284211 表2 設計値實測値容許値單位 — D 1 0.6 0·2 〜0·8 0·2 〜1 ·2 mm ------- D2 1 .2 0.6 〜1 ·6 0·3 〜2.0 mm _---Ί D3 1.0 0·5 〜1 ·4 0·3 〜2.5 mm W34 0.025 0.010 - 0.050 0.005 - 0.100 mm W3 5 0.025 0.0 1 5 - 0.040 0.005 〜0· 1 00 m m 圖7中，D6 ( D9 )是第1感測器1 〇 1 (第2感測器 102 )的高度’的D5 ( D7 )是第1感測器101 (第2感測器102 )的幅度，( D8 )是第1感測器101 (第2感測器102)的較長方向的長度。圖7中的W14(W24)，是第1感測器101(第2感測器1 02 )中在電極配線基板1的較長方向上所形成的延伸溝1 1內周面1 1 1上形成的導電線路3 1的幅度。W 1 5 ( W25 )是鄰接的導電線路3 1的間距。關於圖7中的各部分的尺寸D4〜D6、W14及W15( D7〜D9、W24及W25 )的設計値，感測器的實測値，容許値（尺寸允許範圍），被分別表示於表3中，表3中的單位是mm 〇 (30) 1284211 表3 設計値實測値容許値單位 D4 ( D7 ) 0.5 0.2 〜0.8 0.2 〜1 .0 mm D5 ( D8) 0.5 0.3 〜1 ·0 0.2 〜2.0 mm D6 ( D9 ) 1 .5 0.9 〜2· 1 0.3 〜2.5 mm W14(W24) 0.025 0.015 〜0.055 0.005 〜0.1 〇〇 mm W1 5(W25) 0.025 0.015〜0.060 0.005 〜0.100 mm 圖9中的Μ1是製造第3感測器1 03過程中設置的溝 1 034的幅度，M2是溝1 034的高度，W53是從前述溝部 1 034延伸出來的電極51、52的的幅度。如上所述，在後續工程，通過溝1 034的分割而得到第3感測器103。關於圖9中的各部分的尺寸Ml、M2以及W53的設計値，感測器的實測値，容許値（尺寸允許範圍），被分別表示於表4中，表4中的單位是mm。表4 設計値實測値容許値單位 Ml 0.15 0·08 〜0·6 0.05 〜1 .2 mm M2 0.15 0.10〜0.3 0.03 〜2.0 mm W53 0.1 0·07 〜0.3 0·03 〜2.5 mm 關於其他的構成以及作用效果，與實施例1 一樣。 -34· (31) 1284211 (實施例4) 本實施例是基於實施例1而改變了 MI感測器構成的例子。其内容用圖17〜圖21來説明。如圖1 7所示，本實施例的ΜI元件1 0，是由配設於非結晶合金磁性線2外周的絕緣體4的外周面形成電磁線圈3而形成的。該電磁線圈3由配設於絕緣體4的外周面的導電線路33而形成。如圖1 8所示，本實施例，通過模型成形，在非結晶合金磁性線2外周形成了由樹脂構成的絕緣體4。該絕緣體4是呈斷面形狀爲矩形的棒狀形狀，其兩端方面露出了非結晶合金磁性線2的端部。本實施例，根據以下的程序來形成上述電磁線圈3。首先，使呈棒狀的絕緣體4的全部外周面上蒸鍍含有銅的金屬材料而形成金屬薄膜。然後，用選擇蝕刻法形成電磁線圈3。並且，本實施例在形成電磁線圈3的同時，也形成了由非結晶合金磁性線2兩端延伸出來的電極5 2，以及從電磁線圈3兩端延伸出來的電極5 1。如圖1 9所示，首先，在以絕緣體兩端爲基準而所定的WD1距離，環狀除去金屬薄膜，把金屬薄膜分爲3部分。然後’對中間部分的金屬薄膜30a實施選擇蝕刻法處理，形成作爲電磁線圈3的導電線路3 3，並在其兩端形成延伸出來的電極〇 •35· (32) 1284211 再者，使兩端部的金屬薄膜30b ’與貫通於絕緣體4 的非結晶合金磁性線2的端部實施電性連接’作爲非結晶合金磁性線2的電極5 2。如圖2 0所示，本實施例所闡述的3次元磁方位感測器，是將3個的MI元件10直接或間接地配設在 1C 100表面上而構成的。爲了檢測1C 100表面上的2直交方向的X方向、Y方向的磁場強度，而在其上配置作爲第 1感測器1 〇 1、第 2感測器102的 MI元件 10。檢測 1C 100厚方向，即Z方向的磁場強度的第3感測器103，先將其MI元件10安裝在子基板l 〇〇d上，再利用子基板 100d裡面形成的接口部與IC100的側壁面連接在一起。在此，用圖21説明將MI元件10安裝在子基板l〇〇d 而形成第3感測器1 0 3的形成方法。子基板1 〇〇 d形成有具有與MI元件1 0的電極5 1、52相對應的電極。即在側壁面上配設了由各電極延伸出來的電極51d、52d，這些的電極51d、52d，與實施例1 一樣，透過引線可以與 IC 1 0 〇的電極（在此，省略圖示）實現電性連接。關於本實施例的其他構成以及作用效果，與實施例1 一樣。並且’代替本實施例的非結晶合金磁性線2，也可以採用呈薄膜狀的磁性異方性薄膜。在這個情況下，用絕緣體4覆蓋磁性異方性薄膜，形成斷面形狀呈爲矩形的棒狀体。此後’用與上述同樣的程序，形成電磁線圈3以及電極 5.1、5 2。 -36- (33) 1284211 (實施例5 ) 本實施例是基於實施例1和實施例4中所闡述的3次元磁方位感測器，而變更各感測器1 〜1 的配置方法的例子。其内容用圖22及圖23來説明。本.實施例的 3次元磁方位感測器1 〇a ’具有配設 IC100以及各感測器101〜103的共通基板109。圖22所示的3次元磁方位感測器1 〇a，以實施例1 爲基礎，在共通基板109的表面上實裝IC100的同時，在其側壁面上分別配置第1感測器1 〇 1、第2感測器102、第3感測器103。並且，圖22所示的3次元磁方位感測器10a，以實施例4爲基礎，將1C 100與第1感測器101、第2感測器 102同時配置在共通基板109的表面上，在其側壁面上配置第3感測器103。關於本實施例的其他構成以及作用效果，與實施例1 和貫施例4 一樣。【圖式簡單說明】 [圖1]所示爲本發明實施例1之MI的正視圖（槪念圖）。 [圖2]所示爲本發明實施例1之MI的圖1中A-A的截面圖（槪念圖）。 [圖3 ]所示爲本發明實施例1之3次元磁方位感測器 -37- (34) 1284211 的斜視圖。 [圖4 ]所示爲本發明實施例1之延伸溝內的電磁線圈的配置形態的部分斜視圖。 [圖5 A ]所示爲本發明實施例1之第1導電線路的配置形態的部分平面圖。 [圖5B]所示爲本發明實施例1之第2導電線路的配置形態的部分平面圖。 [圖6]所示爲本發明實施例1之延伸溝內的電磁線圈的配置形態的部分平面圖。 [圖7]所示爲本發明實施例1之第1感測器以及第2 感測器的斜視圖。 [圖8]所示爲本發明實施例1之第3感測器的斜視圖〇 [圖9]所示爲本發明實施例1之第3感測器電極形成的部分斜視圖。 [圖10]所示爲本發明實施例1之3次元磁方位感測器的電子電路圖。 [圖1 1 ]所示爲本發明實施例1之3次元磁方位感測器檢測的X軸、Y軸的特性圖。 [圖1 2 ]所示爲本發明實施例1之3次元磁方位感測器檢測的X軸、Z軸的特性圖。 [圖1 3 ]所示爲本發明實施例1之3次元磁方位感測器檢測的Y軸、Z軸的特性圖。 -38- (35) 1284211 [圖14A]所示爲本發明實施例1之其他的3次元磁方位感測器構成的平面圖。 [圖14B]所示爲本發明實施例1之其他的3次元磁方位感測器構成的平面圖。 [圖14C]所示爲本發明實施例1之其他的3次元磁方位感測器構成的平面圖。 [圖14D]所示爲本發明實施例1之其他的3次元磁方位感測器構成的平面圖。 [圖1 5 ]所示爲本發明實施例2之作用於使用了 ΜI感測器的磁性感測器的外部磁場與輸出電壓的關係圖。 [圖16]所示爲本發明實施例2中比較用的繞線管型感測器的ΜΙ感測器之正面圖。 [圖1 7 ]所示爲本發明實施例4之貫通於非結晶合金磁性線的絕緣體的斜視圖。 [圖18]所示爲本發明實施例4之環狀地除去了兩端附近的金屬薄膜的絕緣體的斜視圖。 [圖19]所示爲本發明實施例4之ΜΙ感測器的斜視圖〇 [圖20]所示爲本發明實施例4之3次元磁方位感測器的斜視圖。 [圖2 1]所示爲本發明實施例4之説明第3感測器的製造工程的組合圖。 [圖22]所示爲本發明實施例5的3次元磁方位感測器之一的整體構成的斜視圖。 -39- (36) 1284211 [圖2 3 ]所示爲本發明實施例5的3次元磁方位感測器之二的整體構成的斜視圖。【主要元件之符號說明】 1…電極配線基板 2…感磁體 3…電磁線圈 4…絕緣體 6…信號發生器 7…信號處理電路 9…繞線管元件 10…磁阻感測器元件 1 1…延伸溝 1 003…側壁面 1 0 1 1…上表面 10 2 1···上表面 10 3 1···上表面 1 032…側壁面 1 00 …1C 1 001…側壁面 1 0 02···側壁面 1 0 0 d…子基板 101…第1感測器 10 1 2…側壁面 -40- (37) 1284211 102···第2感測器 1 022…側壁面 103···第3感測器 1 03 4…溝部 1 09…共通基板 U〇…溝底面 1 1 1…內周面

1 12···上面部 1 13···溝側面 30a、30b…金屬薄膜 31…第1導電線路 3 1 1…垂直線路 3 12···水平線路 32…第2導電線路 33…導電線路

5 1…電極 52…電極 51d、52d···電極 7 1…同步檢波器 7 2…放大器 92…結晶合金磁性線 93…電磁線圈 94…繞線卷框（筒管狀） -41 -

Claims

(1) 1284211 十、申請專利範圍 1 · 一種3次元磁方位感測器，其特徵爲：含有第1感測器、第2感測器和第3感測器，是由具有能隨著外部磁場的變化而產生特性變化的感磁體，和讓該感磁體貫通於其中而形成的絕緣體，和鄰接配設於絕緣體外表.面上的箔狀導電線路而形成的電磁線圈，所組成的磁阻感測器；上述第1感測器、第2感測器和第3感測器，係以各個感磁體的磁場靈敏度爲最大的方向呈相互直交的方式而配置。 2 ·如申請專利範圍第1項所述之3次元磁方位感測器，其中：上述第1感測器、第2感測器和第3感測器，係具有 :設置有凹溝狀的延伸溝的電極配線基板；和與上述延伸溝的溝方向呈交叉而配設在該延伸溝的內周面，同時兩端部是延伸設置在上述電極配線基板表面上的第1導電線路 ;和以讓上述作爲感磁體的非結晶合金磁性線貫通於其中狀態而收容在上述延伸溝内的上述絕緣體；和以橫跨上述延伸溝的方式配置於上述絕緣體外表面的第2導電線路；上述電磁線圈，係將上述第1導電線路所成的一部份線圈，和相鄰於上述第1導電線路端部電性連接的上述第 2導電線路所成的另一部份線圈，予以組合而成。 3 ·如申請專利範圍第2項所述之3次元磁方位感測器，其中， •42- (2) 1284211 上述3次元磁方位感測器，係呈具備有4個側壁面的矩形形狀，在其内部具有形成了電子電路的1C’並將上述第1感測器、上述第2感測器以及上述第3感測器配置在上述1C中；上述第3感測器，係以上述延伸溝的溝方向是與上述 I C的厚度方向呈大約一致的的方式’配設在任意上述側壁面上。 4.如申請專利範圍第3項所述之3次元磁方位感測器，其中’ 上述第1感測器、上述第2感測器，係被分別配置在上述1C的2個相互直交的上述側壁面上；上述各感測器的上述延伸溝的溝方向’分別與配設了另一方的上述感測器的上述側壁面呈大約直交。 5 .如申請專利範圍第3項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述第3感測器，係在朝向上述1C表面所面對之〜側的表面上形成有電極，並且，該電極爲透過引線而與上述1C表面上配設的電極呈電性連接。 6 ·如申請專利範圍第4項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述第3感測器，係在朝向上述1C表面所面對之〜側的表面上形成有電極，並且，該電極爲透過引線而與上述1C表面上配設的電極呈電性連接；上述第1感測器及第2感測器，係在朝向上述1C表 -43- (3) 1284211 面所面對之一側的表面上形成有電極，並且，該電極爲透過引線而與上述1C表面上配設的電極呈電性連接。 7. 如申請專利範圍第6項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述3次元磁方位感測器，其長度在3 mm以内，寬度在3mm以内，高度在1.5mm以内。 8. 如申請專利範圍第2項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述3次元磁方位感測器，具有形成電子電路的1C 和安裝該1C的共通基板，上述第1感測器、上述第2感測器和上述第3感測器均配設在上述共通基板上；上述第3感測器，係以上述延伸溝的溝方向是與上述共通基板厚度方向呈大約一致的方式而配設。 9. 如申請專利範圍第1項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述第1感測器、上述第2感測器和上述第3感測器，在作爲感磁體的非結晶合金磁性線或者磁向異性薄膜的外周面上形成上述絕緣體；上述電磁線圈，是由配設在上述絕緣體的外周面上的上述導電線路所構成。 1 0·如申請專利範圍第9項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述3次元磁方位感測器，係呈具備4個側壁面的矩形形狀；在其内部具有形成電子電路的1C;並將上述第1 感測器、上述第2感測器以及上述第3感測器配設在上述 -44 - (4) 1284211 1C中；上述第3感測器安裝，係以與上述IC表面呈大約直交的狀態，安裝在一配置於上述側壁面之任一面上之子基板的表面上；並且，上述感磁體中的磁場感應靈敏度最大方向是和上述1C的厚度方向呈大約一致。 11.如申請專利範圍第1 0項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述上述第1感測器、上述第2感測器，係配置在上述1C的表面上。 1 2 .如申請專利範圍第1 0項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述第3感測器，係具有面向於上述子基板安裝表面的電極；並且，該電極，是以與上述子基板的電極呈抵接的狀態，而被安裝在表面。 1 3 .如申請專利範圍第1 1項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述第3感測器，係具有面向於上述子基板安裝表面的電極；並且，該電極，是以與上述子基板的電極呈抵接的狀態，而被安裝在表面；上述第1感測器、上述第2感測器，係具有面向於上述子基板安裝表面的電極；並且，該電極，是以與上述子基板的電極呈抵接的狀態而配設。 1 4 ·如申請專利範圍第1 3項所述的3次元磁方位感測器，其中， -45- (5) 1284211 上述3次元磁方位感測器，其長度在3 mm以内，寬度在3mm以内，高度在1.5mm以内。 15.如申請專利範圍第9項所述的3次元磁方位感測器，其中，上述3次元磁方位感測器，係具有形成電子電路的 1C和安裝該1C的共通基板，並將上述第1感測器、上述第2感測器以及上述第3感測器配置在上述共通基板上；上述第3感測器，係以上述感磁體中的磁場感應靈敏度最大方向是與上述1C的厚度方向呈大約一致的方式而配置。 1 6 . —種磁阻感測器元件，係屬於將電磁線圈捲繞在能隨著外界磁場變化而發生特性變化的感磁體外周所成之磁阻感測器元件，其特徵爲，具有：固定上述感磁體的感測器基板，和讓該感磁體貫通於其中而形成的絕緣體，和鄰接在絕緣體外表面而設置的箔片狀導電線路組成的電磁線圈；上述感測器基板，係在其外表面中與上述感磁體的軸向呈大約直交的面上，具有從上述電磁線圈以及上述感磁體分別延伸設置而成的電極。 1 7 .如申請專利範圍第1 6項所述的磁阻感測器元件，其中，上述磁阻感測器元件，係具有：設置有凹溝狀延伸溝的作爲上述感測器基板的電極配線基板；和以與上述延伸溝的溝方向呈大約直交的方式而配設在該延伸溝的內周面 -46- (6) 1284211 ，同時，其兩端是延伸設置在上述電極配線基板表面上的第1導電線路；和以讓作爲上述感磁體的非結晶合金磁性線是呈貫通於其中的狀態而收容在上述延伸溝内的上述絕緣體；橫跨上述延伸溝而配設於上述絕緣體外表面的第2 導電線路；上述電磁線圈，係將上述第1導電線路所成的一部份線圈，和相鄰於上述第1導電線路端部電性連接的上述第 2導電線路所成的另一部份線圈，予以組合而成。 1 8 .如申請專利範圍第1 6項所述的磁阻感測器元件，其中，上述磁阻感測器元件，係具有：覆蓋在作爲感磁體的非結晶合金磁性線或者磁向異性薄膜之外周上的絕緣體；和由設置在該絕緣體外周面的上述導電線路所成的上述電磁線圈；和將收容有上述感磁體之上述絕緣體予以配設之作爲上述感測器基板的子基板。 -47-