TWI572880B - Magnetic impedance element and manufacturing method thereof - Google Patents

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TWI572880B TW102133003A TW102133003A TWI572880B TW I572880 B TWI572880 B TW I572880B TW 102133003 A TW102133003 A TW 102133003A TW 102133003 A TW102133003 A TW 102133003A TW I572880 B TWI572880 B TW I572880B
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Katsuhiko Nishihata
Hidenobu Ito
Norikazu Naitoh
Hisatsune MATSUKAWA
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Aichi Steel Corp
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Description

磁阻抗元件及其製造方法
本發明係關於被使用在感測地磁等的磁阻抗元件(Magneto-Impedance element：適當稱為「MI元件」)及其製造方法。
在磁性感測器亦有霍爾元件或MR元件等，但是近年來，構造或原理與習知的元件完全不同，小型且具有差異很大的高感度的MI元件大多作為地磁感測器等而被使用在攜帶式機器等。MI元件係若在非晶線等感磁體流通高頻的脈衝電流等時，利用藉由表皮效應，其阻抗與周圍的磁場起反應而改變的磁阻抗效應(稱為「MI效果」)。
藉由MI元件所為之磁性檢測係有下列二種方式：直接測定阻抗的變化的方式、及將在磁敏線等感磁體所產生的磁通量的變化，以設在其周圍的檢測線圈(拾波線圈)來進行測定的方式。其中，關於後者的MI元件的記載在例如下述的專利文獻。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]WO2010/097932號公報
專利文獻1係提出一種MI元件，其係具備有由形成在基板上的平面圖案、及在固定設在該平面圖案上的非晶線(磁敏線)的絕緣體上形成為山形的立體圖案所構成的檢測線圈。藉此，相較於將在基板收納磁敏線的溝槽進行機械加工之時，可使檢測線圈更為安定地近接磁敏線，由於未將基板進行溝加工，因此除了基板的材質選擇自由度或良率提升的效果以外，可達成MI元件全體小型化等。
但是，元件小型化的要求日益高度化。在具備有檢測線圈的MI元件中，為了一面達成更進一步的小型化，一面確保與習知技術為同等以上的輸出，必須進行將檢測線圈稠密地捲繞的精細間距化。接著，在專利文獻1的MI元件中，當達成更進一步的精細間距化時會產生如下所示之問題。
亦即，在專利文獻1的MI元件中，係藉由光微影來形成高低差成為數十μm的立體圖案。光微影原本即以不具高低差的平面圖案等的形成為前提。因此，藉由光微影來高精細形成如前所述的立體圖案並不容易。此 外，MI元件通常一次形成多數個在一塊基板上，因此進行阻劑塗佈、曝光/顯影時的阻劑去除、導體鍍敷等各處理所被製造的製品係容易在形狀產生不均，不易確保穩定的品質。尤其，若以專利文獻1的MI元件來提升精細間距化時，因其不均而容易在平面圖案與立體圖案相鄰接的接合部間發生短路。而且，在高低差大的立體圖案中，亦會有因曝光/顯影所致之阻劑去除狀態的不均而產生斷線的可能性。因此，在如專利文獻1所示之構造中，難以提供以高次元兼顧今後要求日益嚴謹的高輸出化(線圈匝數增加等)及小型化的MI元件。
本發明係鑑於如上所示之情形而研創者，目的在提供可安定地形成經精細間距化的檢測線圈，具備有可兼顧小型化及高輸出化的構造的MI元件及其製造方法。
本發明人為解決該課題而精心研究，不斷試行錯誤的結果，新穎地思及藉由朝基板的法線方向延伸存在的導體(連結部)來構成形成在磁敏線周圍的檢測線圈的一部分的構造。藉由使該成果發展，以致完成之後所述之本發明。
《磁阻抗元件》
(1)本發明之磁阻抗元件(MI元件)係具備有：基 板；被配設在該基板上且剖面為圓形的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部，該磁阻抗元件之特徵為：前述檢測線圈係具有：由膜狀導體所成的第一配線部，其係沿著前述基板的平坦面而形成，且與前述磁敏線呈交叉；由膜狀導體所成的第二配線部，其係關於該磁敏線，形成在該第一配線部的相反側，且與該磁敏線呈交叉；及由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部，其係在該磁敏線的兩側被前述絕緣部所圍繞，朝該基板的法線方向延伸存在而將該第一配線部及該第二配線部的預定位置相連結。此外，本發明之磁阻抗元件係具備有：基板；被配設在該基板上的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部，該磁阻抗元件之特徵為：前述檢測線圈係具有：由膜狀導體所成的第一配線部，其係沿著前述基板的平坦面而形成，且與前述磁敏線呈交叉；由膜狀導體所成的第二配線部，其係關於該磁敏線，形成在該第一配線部的相反側，且與該磁敏線呈交叉；及由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部，其係在該磁敏線的兩側被前述絕緣部所圍繞，朝該基板的法線方向延伸存在而將該第一配線部及該第二配線部的預定位置相連結，前述絕緣部係由以下所成：形成在前述第一配線部上的第一絕緣部；形成在該第一絕緣部上且埋設前述磁敏線的中間絕緣部；及形成在該中間絕緣部上的第二絕緣部，前述連結部係由以下所成：將該第一絕緣部朝前述基板的法線方向貫穿且與該第一配線部的預定 位置相連的第一連結部；在該磁敏線的兩側，將該中間絕緣部朝該基板的法線方向貫穿且與該第一連結部相連的中間連結部；及將該第二絕緣部朝該基板的法線方向貫穿且與該中間連結部相連，並且與前述第二配線部的預定位置相連的第二連結部，前述中間連結部係比前述第一連結部或前述第二連結部為更粗。
(2)在本發明之MI元件中，周繞磁敏線的檢測線圈係由：第一配線部、第二配線部、及將該等的預定位置相連結的連結部所構成。其中連結部係朝配設磁敏線的基板的法線方向延伸存在，主要擔負檢測線圈的高低差。如上所示之連結部係與習知之立體圖案等不同，由於僅在基板的法線方向延伸存在，因此可精度較佳地形成。反言之，不僅形成在平坦基板上的第一配線部，連第二配線部亦設置連結部，藉此可在大致平面的面上藉由光微影來精細形成。因此，尤其抑制第二配線部的製造不均，即使進行縮幅或間距縮短，亦可以安定的品質製造MI元件，可輕易達成檢測線圈的精細間距化。如此一來，藉由本發明，無須大型化，亦可輕易增加檢測線圈的匝數，可高次元兼顧MI元件的高輸出化及小型化。
《磁阻抗元件之製造方法》
本發明之MI元件係製造方法不拘，例如可藉由如下所示之本發明之製造方法而得。亦即，本發明之磁阻抗元件之製造方法係具備有：基板；被配設在該基板上且剖面 為圓形的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部的磁阻抗元件之製造方法，其特徵為具備有：第一配線層形成工程，其係在前述基板的平坦面上，形成可與前述磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第一配線部的第一配線層；中間層形成工程，其係在該第一配線層上形成中間層，該中間層係具有：前述絕緣部；及將位於該磁敏線之兩側的該絕緣部朝該基板的法線方向貫穿之由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部；及第二配線層形成工程，其係在該中間層上形成與該磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第二配線部的第二配線層，該第一配線部與該第二配線部的預定位置在該連結部相連結而構成前述檢測線圈。此外，本發明之磁阻抗元件之製造方法，其係具備有：基板；被配設在該基板上的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部的磁阻抗元件之製造方法，其特徵為具備有：第一配線層形成工程，其係在前述基板的平坦面上，形成可與前述磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第一配線部的第一配線層；中間層形成工程，其係在該第一配線層上形成中間層，該中間層係具有：前述絕緣部；及將位於該磁敏線之兩側的該絕緣部朝該基板的法線方向貫穿之由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部；及第二配線層形成工程，其係在該中間層上形成與該磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第二配線部的第二配線層，該第一配線部與該第二配線部的預定位置在該連結部相連結而構成前 述檢測線圈，前述中間層形成工程係由以下所成：第一絕緣層形成工程，其係在前述第一配線層上形成成為第一絕緣部的第一絕緣層；連結部形成工程，其係形成：將該第一絕緣層朝前述基板的法線方向貫穿且與前述第一配線部的預定位置相連的第一連結部；及與該第一連結部相連，在該磁敏線的兩側朝該基板的法線方向延伸的中間連結部；及與該中間連結部相連，朝該基板的法線方向延伸而可與前述第二配線部的預定位置相連的第二連結部；中間絕緣層形成工程，其係在該第一絕緣層上形成埋設前述磁敏線之成為中間絕緣部的中間絕緣層；及第二絕緣層形成工程，其係在該中間絕緣層上形成圍繞該第二連結部之成為第二絕緣部的第二絕緣層，藉由該第一絕緣層、該中間絕緣層、及該第二絕緣層，構成前述絕緣部，藉由該第一連結部、該中間連結部、及該第二連結部，構成前述連結部。
《其他》
本發明係不僅掌握作為MI元件，亦可掌握作為使用該MI元件的磁阻抗感測器。例如，本發明亦可為由上述MI元件、將脈衝電流通電至前述磁敏線的脈衝振盪電路、及檢測在前述檢測線圈所產生的電壓變化的檢測電路(包含訊號處理電路等)等所構成的磁阻抗感測器(MI感測器)。其中，關於MI感測器的各電路的詳細內容由於被記載在前述專利文獻等，因此在本說明書中省略其說 明。
1、2‧‧‧MI元件
11‧‧‧基板
12‧‧‧非晶線(磁敏線)
13、23‧‧‧檢測線圈
14、24‧‧‧絕緣樹脂體(絕緣部)
31a、31b、32a、32b‧‧‧樹脂導件
31m、32m、41m、51m、52m‧‧‧溝
41‧‧‧絕緣樹脂層
51a、51b、52a、52b‧‧‧導柱
131‧‧‧下線圈(第一配線部)
132‧‧‧上線圈(第二配線部)
133、134‧‧‧柱(連結部)
141、142、151、152‧‧‧端子
231、231a、231b‧‧‧下線圈
232、232a、232b‧‧‧上線圈
233、234‧‧‧中柱
233a、234a‧‧‧外側中柱
233b、234b‧‧‧內側中柱
235、236‧‧‧下柱
235a、236a‧‧‧外側下柱
235b、236b‧‧‧內側下柱
237、238‧‧‧上柱
237a、238a‧‧‧外側上柱
237b、238b‧‧‧內側上柱
241‧‧‧下絕緣部(第一絕緣部)
242‧‧‧中絕緣部(中間絕緣部)
243‧‧‧上絕緣部(第二絕緣部)
圖1係第一實施例之MI元件的平面圖。
圖2係圖1中所示之A-A剖面圖。
圖3係顯示該MI元件之上線圈(第二配線部)側的部分放大圖。
圖4係第二實施例之MI元件的剖面圖。
圖5係顯示該MI元件之上線圈(第二配線部)側的部分放大圖。
圖6A係顯示藉由設在MI元件的外側的線材導件，來保持非晶線的樣子的放大圖。
圖6B係顯示將該MI元件分割前的基板的平面圖。
圖7係顯示藉由設置通孔的絕緣層來保持非晶線的樣子的放大圖。
圖8係顯示藉由導柱保持非晶線的樣子的放大圖。
本說明書中所說明的內容係不僅本發明之MI元件，亦適當適於其製造方法。有關製造方法的構成要素係若理解為方法界定產物請求項(product-by-process claim)，則亦可形成為有關物的構成要素。在上述本發明之構成要素可附加由本說明書中任意選擇的一個或二個 以上的構成要素。任何實施形態為最佳與否，係依對象、要求性能等而異。
《檢測線圈》
本發明之檢測線圈係如上所述以連結部來連結第一配線部與第二配線部的各個的預定位置，藉此形成為周繞磁敏線的連續性的線圈。與連結部相連接的第一配線部或第二配線部的預定位置只要形成檢測線圈即不拘，但是通常為第一配線部或第二配線部的端部近傍。
(1)配線部
第一配線部通常由構成沿著基板的平坦面所形成的(第一)配線圖案的膜狀導體所構成。因此，第一配線部係與基板的平坦面呈平行，但是覆蓋該第一配線部的絕緣部上或絕緣部中所形成的第二配線部並不一定限於由與基板的平坦面呈大致平行且平面的(第二)配線圖案所構成。
但是，第二配線部(或作為其集合體的第二配線圖案)係若相對於基板的平坦面呈大致平行形成較為合適。在本發明中，對應所使用的磁敏線的外徑，來調整將絕緣部朝基板的法線方向貫穿的連結部的高度，藉此即容易形成如上所示之第二配線部。藉由該第二配線部的形成，近接至磁敏線的檢測線圈亦可以安定的品質且有效率地形成。其中，本說明書中所稱之「相對於基板的平坦面 呈大致平行」並非侷限於MI元件的第二配線圖案以嚴謹的涵意而與基板的平坦面呈平行的情形。例如，因製造過程等而起，實物的MI元件的第二配線圖案形成為平緩的彎曲狀時，亦被包含在上述「大致平行」。總之，除了意圖將第二配線圖案形成為凸形狀等的情形以外，藉由一般的光微影所積層形成的第二配線部並不侷限具體的形態，包含在「相對於基板的平坦面呈大致平行」的範圍。
(2)連結部
連結部係由朝基板的平坦面的法線方向延伸存在的柱狀導體或筒狀導體所構成。例如，若積層形成MI元件時，在所謂通孔或貫穿孔填充或附著導體，藉此形成連結部。
連結部係關於基板的法線方向，剖面形狀可為一定，亦可呈變化。例如若將本發明之絕緣部形成為三層構造時，亦可形成對應各自的絕緣部的連結部。亦即，若絕緣部由形成在第一配線部上的第一絕緣部、形成在第一絕緣部上且埋設磁敏線的中間絕緣部、及形成在中間絕緣部上的第二絕緣部所構成時，連結部若由以下形成即可：將第一絕緣部朝基板的法線方向貫穿而與第一配線部的預定位置相連的第一連結部；在磁敏線的兩側，將中間絕緣部朝基板的法線方向貫穿而與第一連結部相連的中間連結部；及將第二絕緣部朝基板的法線方向貫穿而與中間連結部相連，並且與第二配線部的預定位置相連的第二連 結部。
此時，若使中間連結部比第一連結部或第二連結部為更粗即較為適合。藉此，即使在對應檢測線圈的精細間距化而將第一連結部或第二連結部形成為精細的情形下，亦使第一連結部與中間連結部之間、或第二連結部與中間連結部之間的接合位置的容許範圍放大，可安定地進行各連結部間的電性接合。其中，第一絕緣部或第二絕緣部並不需要固定磁敏線，因此可形成為較薄，據此，與第一配線部相接合的第一連結部、或與第二配線部相接合的第二連結部亦關於基板的法線方向而變得較短，可以不均少且安定的尺寸形成。
相反地，貫穿中間絕緣部的中間連結部係必須確保磁敏線的大小(直徑)以上的高度，不得不在基板的法線方向為較長。但是，在精細間距化時重要之處在於：防止在鄰接的第一配線部與第二配線部的接合部間所產生的短路，並且防止前述因製造不均所造成的斷線。在此點，本發明係如上所述可安定形成第一連結部及第二連結部，並且如前所述可調整連結部的高度，以安定的品質形成第二配線部。因此，可有效地達成輕易達成精細間距化，並且防止斷線。此外，藉由將高低差大而容易產生製造不均的中間連結部加粗，藉由光微影所為之中間連結部的製造亦較為容易。其中，中間連結部並非為與第一配線部或第二配線部直接連接的部分，由於法線方向的位置與第一配線部或第二配線部不同，因此即使粗，亦不易發生 前述短路的問題。
此外，若將中間連結部加粗時，作為連結部全體的電阻亦被減低，亦導致MI元件的高輸出化。其中，本說明書中所稱之各連結部的粗細係可藉由與基板的平坦面呈平行的接合界面中的各連結部的剖面積的大小來判斷。
但是，若達成檢測線圈的精細間距化時，必須連同第一配線部及第二配線部的縮幅化一起使其間距縮小化。此時，亦考慮以與各配線部的寬幅為相同程度地使連結部全體變細，但是形成朝基板的法線方向為長且精細的連結部並不容易。
因此，使連結部未沿著磁敏線的延伸存在方向而配列在一直線上，而是沿著其延伸存在方向，將鄰接的連結部錯開配置時，可一面以某程度確保連結部的粗細，一面達成連結部的間距甚至配線部的間距的縮小化。換言之，本發明之連結部可謂為與磁敏線的間隙在沿著磁敏線的延伸存在方向的鄰接間彼此為不同即可。
針對如上所示之鄰接的連結部的配置圖案作種種考慮。例如，會有在磁敏線的單側，鄰接的連結部交替配置在特定的二直線上的情形。其中，鄰接的連結部的錯開量(磁敏線的間隔或偏心距離)係因應所被要求的間距或連結部的粗細來作適當調整。其中，在此說明的內容並不限於連結部的剖面形狀為大致一定的情形，亦相當於連結部如上所述由剖面形狀不同的第一連結部、第二連結 部及中間連結部所構成的情形。
《製造方法》
本發明之MI元件係例如如前所述經由以下工程而得：在基板的平坦面上形成成為第一配線部的第一配線層的第一配線層形成工程；在該第一配線層上形成中間層的中間層形成工程，該中間層係由：固定磁敏線的絕緣部、及在磁敏線之兩側朝基板的法線方向貫穿的連結部所構成；及在該中間層上形成成為第二配線部的第二配線層的第二配線層形成工程。如上所示之積層構造係可藉由主要利用被使用在增層多層配線基板的製造等的光微影來進行。
在此若為將中間層形成為如上所述之三層構造的情形，中間層形成工程係可形成為如下所示之工程。亦即，中間層形成工程係由以下工程所構成：在前述第一配線層上形成成為第一絕緣部的第一絕緣層的第一絕緣層形成工程；形成將該第一絕緣層朝前述基板的法線方向貫穿而與前述第一配線部的預定位置相連的第一連結部、與該第一連結部相連而在該磁敏線的兩側朝該基板的法線方向延伸的中間連結部、及與該中間連結部相連而朝該基板的法線方向延伸而與前述第二配線部的預定位置相連的第二連結部的連結部形成工程；在該第一絕緣層上形成埋設前述磁敏線之成為中間絕緣部的中間絕緣層的中間絕緣層形成工程；及在該中間絕緣層上形成圍繞該第二連結部之 成為第二絕緣部的第二絕緣層的第二絕緣層形成工程，藉由該第一絕緣層、該中間絕緣層、及該第二絕緣層來構成前述絕緣部，藉由該第一連結部、該中間連結部、及該第二連結部，構成前述連結部即較為適合。
在此連結部的形成係可藉由例如Ti/Cu種層的形成與銅鍍敷處理等來進行。具體而言，可預先藉由光微影來形成設有通孔的絕緣層，以在該通孔內填充銅鍍敷的方法來形成連結部。此外，藉由光微影，形成設有與連結部相應的通孔的樹脂層，在該通孔內填充鍍敷。接著亦可在將該樹脂層去除後，再次形成絕緣層而形成連結部。若考慮生產性等，來適當選擇最適之製造方法即可。其中，若連結部由第一連結部、中間連結部及第二連結部所成時，亦可將該等各部分別形成，但是以將該等各部一次彙整形成較有效率。
[實施例] 《第一實施例》
將作為本發明之一實施例之MI元件1的概要顯示於圖1~圖3。圖1係MI元件1的平面圖，圖2係圖1中所示之A-A剖面圖，圖3係顯示後述之檢測線圈13之上線圈132側(省略非晶線12)的部分放大圖。
MI元件1係由：基板11；被配設在基板11上的非晶線12(磁敏線)；周繞非晶線12的外周圍的檢 測線圈13；及保持非晶線12及檢測線圈13的絕緣樹脂體14(絕緣部)所構成。
檢測線圈13係由：形成在基板11的平坦面且由將非晶線12的下方以斜向進行橫穿的複數銅箔(膜狀導體)所構成的下線圈(第一配線部)131；位於非晶線12的兩側且由各下線圈131的各端部朝基板11的平坦面的法線方向延伸存在之由銅柱(柱狀導體)所構成的柱133、134(連結部)；及形成在絕緣樹脂體14的上面，將非晶線12的上方以斜向進行橫穿，並且各端部與柱133、134相接合之由複數銅箔所構成的上線圈(第二配線部)132。
其中，各下線圈131與各上線圈132係寬幅及長度相同，但是相對於非晶線12的延伸存在方向的斜率為不同(參照圖2)。亦即，下線圈131及上線圈132係分別形成為構成螺旋的檢測線圈13的一部分的形態。同樣地，下線圈131與柱133、134的下端部的接合位置、及上線圈132與柱133、134的上端部的接合位置亦關於非晶線12的延伸存在方向而被螺旋配置。如此藉由下線圈231、上線圈232及柱133、134，形成周繞非晶線12的檢測線圈13。
順帶一提，若為本實施例的情形，在基板11係使用氧化鋁(陶瓷/非磁性體)基板。其中，本發明所使用的基板的材質、大小等並未特別限定，除了氧化鋁基板以外，亦可使用例如矽晶圓。此外，在非晶線12係使 用由Co-Fe-Si-B系合金所成之直徑：10~30μm的附玻璃被覆的線材。
由下線圈131所構成的下配線層(第一配線層)的形成(第一配線層形成工程)、由絕緣樹脂體14及柱133、134所構成的中間層的形成(中間層形成工程)、及由上線圈132所構成的上配線層(第二配線層)的形成(第二配線層形成工程)主要係藉由光微影來進行。具體而言，藉由進行薄的Ti/Cu種層的形成、阻劑的塗佈、藉由遮罩所為之曝光、顯影、銅鍍敷、阻劑去除、藉由選擇蝕刻所為之Ti/Cu種層去除等來形成。此時，由上線圈132所構成的上配線層係以與基板11的平坦面呈大致平行的方式形成。此外，柱133、134係將設在由絕緣樹脂體14所構成的絕緣層的通孔以銅鍍敷進行填充來形成。絕緣樹脂體14係藉由對配置在基板11的平坦面上的非晶線12的周圍，滴下以溶劑稀釋的液狀環氧樹脂，使該環氧樹脂熱硬化而形成。
其中，非晶線12的端子141、142與檢測線圈13的端子151、152亦連同下線圈131一起形成在基板11的平坦面上。
《第二實施例》
將作為本發明之其他實施例的MI元件2的概要顯示於圖4及圖5。圖4係與圖2相同的剖面圖，圖5係顯示後述之檢測線圈23的上線圈232側(省略非晶線12)的 部分放大圖。其中，對與前述第一實施例相同的構件等係標註相同符號，且省略該等之說明。此外，在特定位置切斷MI元件2的剖面圖原本並未呈現柱(連結部)或線圈(配線部)的一部分，但是在圖4所示之剖面圖，為後述說明方便起見，記載出全部線圈或柱。
MI元件2係由：基板11；被配設在基板11上的非晶線12；周繞非晶線12的外周圍的檢測線圈23；及保持非晶線12及檢測線圈23的絕緣樹脂體24(絕緣部)所構成。
檢測線圈23係由以下所構成：形成在基板11的平坦面，將非晶線12的下方以斜向進行橫穿之交替偏移之由同長銅箔所構成的下線圈231a、231b(將二者一併稱為「下線圈231」/第一配線部)；位於非晶線12的下方兩側，由各下線圈231的各端部朝基板11的平坦面的法線方向延伸存在之由小徑的銅柱所構成的外側下柱235a、236a及內側下柱235b、236b(將該等一併稱為「下柱235、236」/第一連結部)；位於非晶線12的中央兩側，由外側下柱235a、236a及內側下柱235b、236b的各個朝基板11的平坦面的法線方向延伸存在之由大徑的銅柱所構成的外側中柱233a、234a及內側中柱233b、234b(將該等一併稱為「中柱233、234」/中間連結部)；位於非晶線12的上方兩側，由外側中柱233a、234a及內側中柱233b、234b的各個朝基板11的平坦面的法線方向延伸存在之由小徑的銅柱所構成的外側上柱 237a、238a及內側上柱237b、238b(將該等一併稱為「上柱237、238」/第二連結部)；及形成在絕緣樹脂體24的上面，由非晶線12的上方以斜向進行橫穿之由長短的複數銅箔所構成的上線圈232a、232b(將二者一併稱為「上線圈232」/第二配線部)。
絕緣樹脂體24係由：形成在下線圈231上且圍繞下柱235、236的下絕緣部241(第一絕緣部)；形成在下絕緣部241上且圍繞中柱233、234的中絕緣部242(中間絕緣部)；及形成在中絕緣部242上且圍繞上柱237、238的上絕緣部243(第二絕緣部)所構成。
如上所示MI元件2係下線圈231與上線圈232之間由以下三層所構成：由下柱235、236及下絕緣部241所成之第一層、由中柱233、234及中絕緣部242所成之中間層、及由上柱237、238及上絕緣部243所成之第二層。
此外，若為MI元件2的情形，沿著非晶線12的延伸存在方向，下柱235、236、中柱233、234及上柱237、238(將該等一併僅稱為「柱239」(連結部))被配置在與非晶線12的距離為較近的內側、及該距離為較遠的外側的二列。亦即，沿著非晶線12的延伸存在方向鄰接的各柱239係形成為交替偏移的交錯配置。
配合該等柱239的配置，下線圈231及上線圈232係形成如圖5所示。具體而言，下線圈231a的各端部係與下柱235a、236b相連結，下線圈231b的各端部 係與下柱235b、236a相連結。此外，上線圈232a的各端部係與外側上柱237a、238a相連結，上線圈232b的各端部係與內側上柱237b、238b相連結。下線圈231a與下線圈231b係分別同寬幅、同長度，但是在沿著非晶線12的延伸存在方向的鄰接間使配置交替偏移。上線圈232a與上線圈232b雖然同寬幅，但是上線圈232a由於兩端部與外側上柱237a、238a相接合，因此比兩端部與內側上柱237b、238b相接合的上線圈232b為更長。上線圈232a與上線圈232b沿著非晶線12的延伸存在方向，以鄰接間交替配置之處係與下線圈231的情形相同。
如上所示，下線圈231、上線圈232及柱239沿著非晶線12的延伸存在方向作螺旋配置，藉此構成周繞非晶線12的檢測線圈23。
在本實施例之檢測線圈23中，由於沿著非晶線12的延伸存在方向相鄰接的各柱239形成為交錯配置，因此雖然使中柱233、234比下柱235、236或上柱237、238為更粗，但是可縮短該等之配置間隔(間距(pitch))。因此，關於非晶線12的延伸存在方向的檢測線圈23的間距亦可縮短，結果，可兼顧因MI元件2的精細間距化所致之高輸出化與小型化。
如上所示之MI元件2亦藉由與MI元件1相同的光微影，經由由下線圈231所構成的下配線層(第一配線層)的形成(第一配線層形成工程)、由絕緣樹脂體24及柱239所構成的中間層的形成(中間層形成工 程)、及由上線圈232所構成的上配線層(第二配線層)的形成(第二配線層形成工程)而得。
更詳言之，該中間層係經由以下工程等予以製作：在下配線層上形成成為下絕緣部241的第一絕緣層(第一絕緣層形成工程)；形成將第一絕緣層朝基板11的法線方向貫穿的下柱235、236(第一連結部)、與下柱235、236相連且朝基板11的法線方向延伸的中柱233、234(中間連結部)、及與中柱233、234相連且朝基板11的法線方向延伸的上柱237、238(第二連結部)(連結部形成工程)；在第一絕緣層上形成成為埋設非晶線12的中絕緣部242(中間絕緣部)的中間絕緣層(中間絕緣層形成工程)、在中間絕緣層上形成成為上絕緣部243(第二絕緣部)的第二絕緣層(第二絕緣層形成工程)等。接著，下絕緣部241、中絕緣部242及上絕緣部243成為絕緣樹脂體24(絕緣部)，下柱235、236、中柱233、234及上柱237、238成為柱239(連結部)。
其中，本實施例之上線圈232係與下線圈231相同地形成為相對於基板11的平坦面呈平行，但是實際上係形成為稍微向上凸的平緩彎曲面狀。該程度的彎曲面可謂為相對於基板11的平坦面呈大致平行。
《磁敏線的配設》
(1)若磁敏線未被正確地配設在由第一配線部、第二配線部、及將該等相連結的連結部所構成的檢測線圈內 的所希望位置(通常為檢測線圈的中央)時，會發生因MI元件所致之檢測精度降低，或因磁敏線與檢測線圈的短路所造成的動作不良。
因此，MI元件較適於在藉由線材導件等而磁敏線被保持在所希望位置的狀態下，形成檢測線圈或絕緣部。如上所示之線材導件係可為有別於MI元件的構成要素(檢測線圈或絕緣部)或該等之製造工程而另外設置者，亦可為利用該等之構成要素或製造工程而設者。以下說明如上所示之線材導件的具體例。
(2)首先，將有別於MI元件的構成要素而另外設置專用的線材導件，將磁敏線保持在所希望位置之例顯示於圖6A及圖6B。圖6A係將1個MI元件1放大的圖，圖6B係顯示配列多數在同一基板11上的分割前的MI元件1。在本例中，藉由事前形成在MI元件1的兩側的溝31m、32m，非晶線12係被正確配置、保持在所希望位置。其中，溝31m、32m係藉由上述光微影鄰接配置的絕緣樹脂製的樹脂導件31a、31b、及樹脂導件32a、32b所形成。
(3)接著，將藉由利用MI元件的構成要素的線材導件，將磁敏線保持在所希望位置之例放大顯示於圖7。在本例中，藉由在為了形成MI元件1的柱133、134而設的通孔用的絕緣樹脂層41所形成之朝長邊方向延伸存在的溝41m，非晶線12被正確地配置、保持在所希望位置。此時，由於不需要將上述樹脂導件等線材導件 另外設置在MI元件的外部，因此可在同一基板上更加近接配置分割前的MI元件。結果，可使平均每一塊基板可製造的MI元件個數增加，且可有效活用(良率提升)基板。此外，將基板切斷來取得複數個MI元件時，若在該切斷線(參照圖6A、圖6B的2點鏈線)上沒有樹脂導件等樹脂層時，可設定基板(矽、陶瓷等)所特化的切斷條件，而可進行有效率的切斷。
(4)此外，亦可利用被調整成所希望間隔的柱(連結部)，來取代上述成為通孔的樹脂層(絕緣部)。例如，若為MI元件2的情形，亦可利用更為接近非晶線12的內側中柱233b、234b(參照圖4)來作為線材導件。此時，由於作為導體的柱與非晶線必須絕緣，因此若在磁敏線使用經絕緣被覆的非晶線，則較為理想。
(5)此外，在形成柱時等，亦可在MI元件的外部或內部，有別於構成檢測線圈的柱，另外形成成為線材導件的導柱。以一例而言，將在MI元件2的外部形成比MI元件2的內側中柱233b、234b更為狹窄的間隔的導柱51a、51b、52a、52b的情形顯示於圖8。此時，非晶線12係藉由由導柱51a、51b所形成的溝51m、及由導柱52a、52b所形成的溝52m而被配置、保持在所希望位置。如上所示藉由將間隔比內側中柱233b、234b更為狹窄的導柱51a、51b、52a、52b形成為線材導件，與將內側中柱233b、234b形成為線材導件時不同，亦可使用未經絕緣被覆的磁敏線。
其中，如上所示之導柱係與構成檢測線圈的柱同樣地藉由銅鍍敷等所形成，因此設在MI元件內時，形成為與構成檢測線圈的下線圈、上線圈、柱不相接觸的形態(直徑、高度)或配置即可。順帶一提，導柱係即使如圖8所示設在MI元件的外部，亦可形成地比前述由絕緣樹脂所成的樹脂導件(參照圖6A、圖6B)還小，因此幾乎不會發生基板的材料良率降低或切斷性降低等。
11‧‧‧基板
12‧‧‧非晶線(磁敏線)
13‧‧‧檢測線圈
14‧‧‧絕緣樹脂體(絕緣部)
131‧‧‧下線圈(第一配線部)
132‧‧‧上線圈(第二配線部)
133、134‧‧‧柱(連結部)

Claims (6)

  1. 一種磁阻抗元件，其係具備有：基板；被配設在該基板上且剖面為圓形的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部，該磁阻抗元件之特徵為：前述檢測線圈係具有：由膜狀導體所成的第一配線部，其係沿著前述基板的平坦面而形成，且與前述磁敏線呈交叉；由膜狀導體所成的第二配線部，其係關於該磁敏線，形成在該第一配線部的相反側，且與該磁敏線呈交叉；及由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部，其係在該磁敏線的兩側被前述絕緣部所圍繞，朝該基板的法線方向延伸存在而將該第一配線部及該第二配線部的預定位置相連結。
  2. 一種磁阻抗元件，其係具備有：基板；被配設在該基板上的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部，該磁阻抗元件之特徵為：前述檢測線圈係具有：由膜狀導體所成的第一配線部，其係沿著前述基板的 平坦面而形成，且與前述磁敏線呈交叉；由膜狀導體所成的第二配線部，其係關於該磁敏線，形成在該第一配線部的相反側，且與該磁敏線呈交叉；及由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部，其係在該磁敏線的兩側被前述絕緣部所圍繞，朝該基板的法線方向延伸存在而將該第一配線部及該第二配線部的預定位置相連結，前述絕緣部係由以下所成：形成在前述第一配線部上的第一絕緣部；形成在該第一絕緣部上且埋設前述磁敏線的中間絕緣部；及形成在該中間絕緣部上的第二絕緣部，前述連結部係由以下所成：將該第一絕緣部朝前述基板的法線方向貫穿且與該第一配線部的預定位置相連的第一連結部；在該磁敏線的兩側，將該中間絕緣部朝該基板的法線方向貫穿且與該第一連結部相連的中間連結部；及將該第二絕緣部朝該基板的法線方向貫穿且與該中間連結部相連，並且與前述第二配線部的預定位置相連的第二連結部，前述中間連結部係比前述第一連結部或前述第二連結部為更粗。
  3. 如申請專利範圍第1項或第2項之磁阻抗元件，其中，前述第二配線部相對前述基板的平坦面形成為大致平行。
  4. 如申請專利範圍第1項之磁阻抗元件，其中，前述連結部係與前述磁敏線的間隙，在沿著該磁敏線的延伸存 在方向的鄰接間彼此為不同。
  5. 一種磁阻抗元件之製造方法，其係具備有：基板；被配設在該基板上且剖面為圓形的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部的磁阻抗元件之製造方法，其特徵為具備有：第一配線層形成工程，其係在前述基板的平坦面上，形成可與前述磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第一配線部的第一配線層；中間層形成工程，其係在該第一配線層上形成中間層，該中間層係具有：前述絕緣部；及將位於該磁敏線之兩側的該絕緣部朝該基板的法線方向貫穿之由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部；及第二配線層形成工程，其係在該中間層上形成與該磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第二配線部的第二配線層，該第一配線部與該第二配線部的預定位置在該連結部相連結而構成前述檢測線圈。
  6. 一種磁阻抗元件之製造方法，其係具備有：基板；被配設在該基板上的磁敏線；周繞該磁敏線的檢測線圈；及固定該磁敏線及該檢測線圈的絕緣部的磁阻抗元件之製造方法，其特徵為具備有：第一配線層形成工程，其係在前述基板的平坦面上，形成可與前述磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第一配線部的第一配線層； 中間層形成工程，其係在該第一配線層上形成中間層，該中間層係具有：前述絕緣部；及將位於該磁敏線之兩側的該絕緣部朝該基板的法線方向貫穿之由柱狀導體或筒狀導體所成的連結部；及第二配線層形成工程，其係在該中間層上形成與該磁敏線呈交叉之成為由膜狀導體所成的第二配線部的第二配線層，該第一配線部與該第二配線部的預定位置在該連結部相連結而構成前述檢測線圈，前述中間層形成工程係由以下所成：第一絕緣層形成工程，其係在前述第一配線層上形成成為第一絕緣部的第一絕緣層；連結部形成工程，其係形成：將該第一絕緣層朝前述基板的法線方向貫穿且與前述第一配線部的預定位置相連的第一連結部；及與該第一連結部相連，在該磁敏線的兩側朝該基板的法線方向延伸的中間連結部；及與該中間連結部相連，朝該基板的法線方向延伸而可與前述第二配線部的預定位置相連的第二連結部；中間絕緣層形成工程，其係在該第一絕緣層上形成埋設前述磁敏線之成為中間絕緣部的中間絕緣層；及第二絕緣層形成工程，其係在該中間絕緣層上形成圍繞該第二連結部之成為第二絕緣部的第二絕緣層，藉由該第一絕緣層、該中間絕緣層、及該第二絕緣層，構成前述絕緣部， 藉由該第一連結部、該中間連結部、及該第二連結部，構成前述連結部。
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