WO2004086073A1 - 磁気インピーダンス素子及び電流・磁界センサ - Google Patents

Abstract

電流・磁界センサとして用いて好適な磁気インピーダンス（ＭＩ）素子の省電力化，低コスト化を図る。ＭＩ素子を電流・磁界センサとして用いるためには、バイアス磁界を印加しなければならないため従来は省電力化が困難であったが、バイアス磁界印加用として永久磁石（または薄膜永久磁石）１８を用い、磁性膜４に金属パターン１１とワイヤボンディング１０とで薄膜負帰還コイルを形成することにより、バイアス電流を不要として省電力化を図り、負帰還コイルでの機械的な巻き工程などを不要としてコストダウンを図る。

Description

明細書

磁気ィ ンピーダンス素子及び電流 ·磁界センサ

技術分野

この発明は 磁気イ ンピーダンス素子とこれを用いた電流 ' 磁界センサ に関する。 背景技術

従来、 電流センサと して用いられて'いるホール素子や磁気抵抗素子に代 えて、 Ma g n e t o I mp e d a n c e (M I ) 効果を利用した高感 度な磁気イ ンピーダンス素子 （単に、 M l素子とも略記する） が出現して おり （例えば、 非特許文献 1、 特許文献 1 , 2参照）、 これを用いたセンサ もある （特許文献 3. 4参照）。

図 1 3にこの種の M l素子を用いた電流センサ （磁界センサの場合も全 く同様である） による計測方法例を示す。

これは、 バイアスコイル 8と負帰還コイル 9とが二重に巻かれた M I素 子 1を、計測対象である電線 1 00から距離 r。だけ離れた位置に配置して 電流計測を行なうものである。

このとき、 M I素子 1はその製造プロセスによって、 "0" 磁場付近では 信号が安定しないものがある。 そこで、 M l素子 1には、 通常 1 000〃 T程度の外部磁場をバイアス磁場と して印加し、 電流による信号成分磁界 を測定するようにしている。

図 1 4に M I素子を用いた電流センサの信号処理回路例を示す。

上記のような M I素子 1に 発振器 1 4から正弦波またはパルス信号を 印加すると,， 図 1 3の電線 1 00を流れる電流 Iによつて生じる磁界でィ ンピーダンスが変化し、 これに比例する出力信号 Sを信号処理回路から得 ることができる。 このとき、 電流センサからの出力 Sを M I素子 1に巻か れた負帰還コィル 9に与えることにより、 M l素子 1 の温度誤差等の影響 を除去することができる。 なお、 出力信号 Sは、

S = α ( I / r ₀)

で表現できる。 ここに aは係数 I は電線 1 0 0を流れる電流-。 r。は電 線 1 0 0から M I素子 1 までの距離を示す。

[非特許文献 1 ] 比嘉、 外 5名， 「パルス電流励磁によるスパッタ薄 膜マイクロ M l センサ」， 日本応用磁気学会誌. 1 9 9 7, v o l . 2 1， N o. 4 - 2

[特許文献 1 ] 特開 2 0 0 2— 04 3 64 9号公報

[特許文献 2] 特開 2 0 0 2 0 5 5 1 4 8号公報

[特許文献 3] 特開平 1 1 一 1 0 9 0 0 6号公報

[特許文献 4] 特開 2 0 0 1 — 3 245 5 5号公報

しかし、 上記のような M I素子または電流センサでは、

( 1 ) バイ アスコィルに流れる電流による消費電力が大きい。

(2) バイ アスコイルおよび負帰還コイルを機械的に巻くための加工費が 大きいため、 コス ト高になる。

と言う問題がある。

したがって、 この発明の課題は、 機械的に巻くバイ アスコイルを省略可 能にして省力化を図り、 負帰還コィルを機械的に巻くためのコス トを低減 することにある。 発明の開示

このような課題を解決するため 請求の範囲第 1項記載の発明では 基 板と この基板の片面に配置された永久磁石と、 この永久磁石と対向する 面に配置された金属パターンと、 この金属パターン上に配置された第 1絶 縁層と、 この第 1絶縁層上に配置された磁性膜と、 この磁性膜上に配置さ れた第 2絶縁層とから構成され、

前記永久磁石は前記基板の平行方向に磁極が配置され、 前記金属パター ンは前記永久磁石の磁極に対し垂直方向に短冊ァレイ状に配置されており 前記金属パタ一ンの端部の絶縁層は除去されており 前記金属パターンの 片端部から、 その隣り合う金属パターンの端部に対向する端部に電気的に 配線され、 前記磁性膜は前記金属パターンに対して垂直方向に配置されて なることを特徴とする。

この請求の範囲第 1項記載の発明においては、 前記永久磁石が前記基板 の各側面に 1個以上配置され、 永久磁石片側面の磁極が、 もう片面の磁極 に対して逆極性であることができる （請求の範囲第 2項の発明）。

請求の範囲第 3項の発明では、 基板と、 この基板の片面に配置された永 久磁石と、 この永久磁石上に配置された金属パターンと、 この金属パター ン上に配置された第 1絶縁層と、 この第の絶縁層上に配置された磁性膜と 、 この磁性膜上に配置された第 2絶縁層とから構成され、

前記永久磁石は前記基板の平行方向に磁極が配置され、 前記金属パター ンは前記永久磁石の磁極に対し垂直方向に短冊ァレイ状に配置されており 、 前記金属パターンの端部の絶縁層は除去されており、 前記金属パターン の片端部から、 その隣り合う金属パターンの端部に対向する端部に電気的 に配線され、 前記磁性膜は前記金属パターンに対して垂直方向に配置され てなることを特徴とする。

この請求の範囲第 3項の発明においては、 前記永久磁石は、 複数の単位 磁石からなることができる （請求の範囲第 4項の発明）。

上記請求の範囲第 3項または第 4項の発明においては、 前記永久磁石を 多層に配置することができ （請求の範囲第 5項の発明）、 これら請求の範囲 第 1項〜第 5項のいずれかの発明においては、 前記磁性膜をつづら折れ構 造とすることができ （請求の範囲第 6項の発明）、 この請求の範囲第 6項の 発明においては、 前記つづら折れ部分を金属パターンで形成することがで きる （請求の範囲第 7項の発明）。

請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1つに記載の磁気ィ ンピーダンス 素子が 前記磁性体に印加された磁界に応じた信号を処理する信号処理回 路に接続され、 この信号処理回路の出力が前記金属パターンに接続されて 磁界 · 電流センサを得ることができる （請求の範囲第 8項の発明）。

請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1つに記載の磁気イ ンピーダンス 素子と、 その磁性体に印加された磁界に応じた検出信号を処理する信号処 理回路とを、 同一基板上に一体的に形成した磁界 · 電流センサを得ること ができる （請求の範囲第 9項の発明）。

請求の範囲第 1 0項の発明では、 同一基板上に、 磁性膜とこれに巻回さ れるバイアスコィルおよび負帰還コイルからなり磁気イ ンピーダンス効果 に基づく計測を行なう計測部と、 この計測部からの信号を処理する信号処 理回路とを一体的に形成したことを特徴とする。

請求の範囲第 1 1項の発明では、 基板上に信号処理回路および短冊ァレ ィ状の第 1金属パターンが配置されており、 前記信号処理回路および第 1 金属パターン面上に第 1絶縁層が配置されており、 この第 1絶縁層上に第 2金属パターンが短冊ァレイ状に配置されており、 この第 2金属パターン 面上に第 2絶縁層が配置されており、 この第 2絶縁層上に磁性膜が配置さ れており、 この磁性膜面上に第 3絶縁層が配置されており、 この第 3絶縁 層上に第 3金属パターンが短冊ァレイ状に配置されており、 この第 3金属 パターン面上に第 4絶縁層が配置されており、 この第 4絶縁層上に第 4金 属パターンが短冊ァレイ状に配置されており この第 4金属パターン面上 に第 5絶縁層が配置され、

前記第 1金属パターンと第 4金属パターンは第 1 のコィルを形成するよ うに電気的に接続されており、 前記第 2金属パターンと第 3金属パターン は第 2のコィルを形成するように電気的に接続されており、 第 1 のコイル と第 2のコィルとは前記信号処理回路に電気的に接続されており、.前記磁 性膜は信号処理回路と電気的に接続されていることを特徴とする。

上記請求の範囲第 1項〜第 1 1項の発明においては 前記基板の材料を シリ コンとすることができる （請求の範囲第 1 2項の発明）。

上記請求の範囲第 9項〜第 1 2項のいずれかの発明においては 前記基 板に無線通信手段を付加し、 複数のセンサ間で双方向に測定値の送受信を 可能にすることができる （請求の範囲第 1 3項の発明）。

上記請求の範囲第 9項〜第 1 3項のいずれかの発明においては、 前記基 板にメモ リを付加し、 このメモ リ に各センサに固有の認識番号を記憶して おく ことができる （請求の範囲第 1 4項の発明）。

上記請求の範囲第 1 3項または第 1 4項の発明においては、 前記無線通 信手段を介して計算機との通信を可能と し、 この計算機で一括して各測定 値の保存， 表示を行なわせることができる （請求の範囲第第 1 5項の発明）。 発明の効果

請求の範囲第 1項〜第 1 5項の発明によれば、 負帰還コイルを薄膜型に 形成でき、 コイルを機械的に巻く必要がないので、 作業が簡素化され低コ ス ト になる。

請求の範囲第 1項〜第 9項の発明によれば、 負帰還コイルがワイヤボン デイ ング加工により得られ、 機械的に巻く必要がないので、 作業が簡素化 されて低コス トになる利点に加え、 パイァスコィルを除去することができ 省力化を図ることができる。

また、 請求の範囲第 9項〜第 1 5項の発明によれば、 M l部と信号処理 部とを配線により接続する必要がないので、 作業が簡素化され低コス ト に なる。 さらに、 請求の範囲第 1 3項のように無線通信手段を設ければ、 センサ 間の配線が不要で作業が簡素化され低コス トになる。

加えて 請求の範囲第 1 5項のようにホス ト コンピュータ （計算機） を 設ければ、 計測電流値の一括監視ができ 計測作業が容易になる。 図面の簡単な説明

図 1は、 この発明の第 1の実施の形態を示す素子構成図

図 2は、 この発明による素子を用いた電流測定の説明図

図 3は、 この発明による素子を用いた電流センサ回路図

図 4は、 この発明の第 2の実施の形態を示す素子構成図

図 5は、 この発明の第 3の実施の形態を示す素子構成図

図 6は、 この発明の第 4の実施の形態を示す素子構成図

図 7は、 この発明の第 5の実施の形態を示す素子構成図

図 8は、 この発明の第 6の実施の形態を示す素子構成図

図 9は、 この発明の第 7の実施の形態を示す概要図

図 1 0は、 図 9に示す I C化電流センサの回路図

図 1 1は、 図 9に示す I C化電流センサの構造図

図 1 2は、 この発明の第 8の実施形態説明図

図 1 3は、 M l素子による従来の電流測定例その 1の説明図

図 14は、 電流センサの信号処理回路の従来例を示す回路図

図 1 5は、 M l素于による従来の電流測定例その 2の説明図

(符号の説明）

1〜M I素子.. 2〜M I部 3… I Cチップ., 4 , 34, 44, 54, 64…磁性膜、 5, 35， 45， 55， 66, 5A…基板、 6…信号処理 部、 7…無線通信部、 8…バイアスコイル、 9…負帰還コイル、 1 0, 2 0, 30, 40, 50, 60···ワイヤボンディ ング、 1 1 , 2 1 , 3 1 , 4 1 , 5 1， 56， 6 1 , 6 6…金属パターン、 1 2, 1 3, 2 1 , 22, 23， 24, 25, 32, 3 3， 42, 43, 5 2, 53， 62, 6 3，

6 9…絶縁層、 1 4…発振器、 1 5…整流回路、 1 6…増幅回路、 ：！ ァ… 負帰還回路、 1 8, 2 8 , 38， 48， 58, 68…永久磁石 1 0 0— 電線 1 1 0… I C化電流センサ、 C…ホス ト コンピュータ （計算機）。 発明を実施するための最良の形態

図 1はこの発明の第 1の実施の形態を示す素子構成図である。

なお、 図 1の構成により得られる M I素子は図 2のように、 従来例と同 じく電線 1 0 0から一定の距離 r。だけ離れた位置に配置して用いるもの とし、 また、 電流センサ回路は例えば図 3のように、 図 1 4に示す従来例 からバイアスコイル 8を省略した構成となる。 このことは、 以下の第 1〜 第 6の実施例についても同様である。

図 1 (a) は素子断面図、 図 1 (b) はその A— A断面図を示す。

すなわち、 ガラス基板 5の片面にはこれと平行になるように永久磁石 1 8の磁極 （N, S ) を配置する一方、 ガラス基板 5のもう片面には金属パ 夕一ン 1 1を、 この金属パターン 1 1上には第 1の絶縁膜 1 3を、 この第 1の絶縁膜 1 3上には磁性膜 4を、 この磁性膜 4上には第 2の絶縁膜 1 2 をそれぞれ配置する。

金属パターン 1 1は図 1 ( a ) に示すように、 永久磁石 1 8の磁極と垂 直方向に短冊ァレイ状に配置し、 短冊の端部はァッシング （a s h i n g ： 灰化） により絶縁層を除去した構成とする。 また、 磁性膜 4は-金属パター ン 1 1 に対し、 垂直のつづら折れ形状となるように配置する。 ガラス基板 に代えて、 シリ コン基板を用いることができる。

そして、 金属パターン 1 1の片端部から、 その隣り合う金属パターン 1 1の対向する端部に、 図 1 ( a ) のようにワイヤボンディ ング 1 0によつ て電気的に接続すると、 磁性膜 4は金属パターン 1 1 とワイヤボンディ ン グ 1 0によるコイルの中に配置さ'れたことになる。 なお、 このコイルの両 端部を図 3に負帰還コイル 9とある位置に接続.して使用する。

このよう に構成するこ とで. 従来例のバイ アスコイ ルによるバイ アス磁 界を永久磁石によって代替することが可能となり、 省電力化は勿論のこと バイアスコィルの加工費削減による低コス ト化を図ることができる。

図 4はこの発明の第 2の実施の形態を示す素子構成図で,， ( a ) は平面図, ( b ) はその A— A断面図である。

図 4からも明らかなように、 図 1 に示すものに対し永久磁石 2 8をガラ ス基扳 5の側面に配置したものである （永久磁石 2 8は各側面に各 1 つと は限らない）。 こうすることで、 磁性膜 4に対して位置によるムラのない安 定した磁界を印加することが可能となり、 電流計測精度が向上する。

図 5はこの発明の第 3の実施の形態を示す素子構成図で、 （a ) は平面図, ( b ) はその A— A断面図である。

これは永久磁石を薄膜永久磁石 3 8と した点が特徴で、 図示のようにガ ラス基板 3 5と金属パターン面 3 1 との間に配置したものである。 この薄 膜永久磁石 3 8は、 例えばガラス基板 3 5 に強磁性体をスパッタまたは蒸 着により成膜し、 着磁機により強磁性体を磁化して作製する。

このように、 ガラス基板 3 5上に薄膜永久磁石 3 8を配置することによ り、 ガラス基板 3 5と薄膜永久磁石 3 8との間隔が狭くなり、 薄膜永久磁 石の磁場が小さくても所望のバイアスを得ることが可能となる。

図 6はこの発明の第 4の実施の形態を示す素子構成図で、 （a ) は平面図， ( b ) はその A— A断面図である。

薄膜永久磁石 4 8を用いる点は図 5 と同じであるが この薄膜永久磁石 4 8は小区画に分割され （または複数の単一磁石から構成され） て周期性 を有しており、 その結果、 図 5のような 1極構成のものに比べて高い （大 きい） バイアス磁界を発生できるようにしたものである。 なお、 その作製 方法は図 5の場合と同じであり、 着磁機で着磁パターンを形成するときに、 周期性を持たせるようにする点で異なる程度である。

図 7はこの発明の第 5の実施の形態を示す素子構成図で ( a ) は平面図, ( b ) はその A— .A断面図である。

これまでに説明した磁性膜のつづら折れ部は磁気特性が不安定なため、 M I素子の磁気特性のバラツキを大きくする要因となっていた。 そこで. この磁性膜のつづら折れ部を、 例えばアルミなどの非磁性の膜面を形成す る （非磁性膜面） 金属パターン 5 6で作ることにより、 M l素子の磁気特 性のバラツキを少なくするものである。

図 8はこの発明の第 6の実施の形態を示す素子構成図で、 （a ) は平面図, ( b ) はその A— A断面図である。

これは、 図 7に示すものに対し、 さらに別の薄膜永久磁石層 6 8を挿入 して 2層構造にしたもので、 こうすることにより、 バイアス磁界をさらに 大きくできるようにしたものである。

ところで、 バイアスコィルおよび負帰還コィルを備えた M l素子からの 信号は、 通常は図 1 4に示したような信号処理回路に入力されるが、 従来 は信号処理回路のみが、 例えば図 1 5のように I Cチップ化 （ I Cチップ 3参照） されているのが普通である。 しかし、 このような構成、 つまり計 測部としての M I部とその信号処理回路を搭載した I Cチップとを別々に 作製して、 これらを電気的に接続するのでは作業が煩雑でコス ト高になる ことが考えられる。

そこで、 例えば図 9のようにすることができる。

これは I Cチップ 3内に M I部を組み込み、 M l部とその信号処理回 路を一体化して I C化電流センサ 1 1 0 としたものである。 なお、 この I C化電流センサ 1 1 0も従来例と同じく、 図 9のように電線 1 0 0から一 定の距離 r。だけ離れた位置に配置して用いられる。

このような I C化電流センサの回路構成は、 例えば図 1 0のように、 大 きく分けて計測部である M I部 2 と、 この計測部からの信号を処理する信 号処理回路である信号処理部 6ヒ、 無線通信手段としての無線通信部 7 と からなり、 これらを同一のシリ コ ン基板上に薄膜形成等により 一体的に 形成することができる。 M I部 2は図のような磁性膜 4、 バイアスコイル 8およぴ負帰還コイル 9からなり 磁気ィ ンビーダンス効果に基づく信号 を発生するものでも良く、 または、 先の図 1 , 4〜 7のようにバイアスコ ィルを永久磁石で構成したものも使用可能である。 永久磁石を 2層以上設 けるものは、 製造上の観点から不適当と考えられる。

信号処理部 6は図 1 0に示すように、 磁性膜 4に接続された発振器 1 4、 整流回路 1 5、 増幅回路 1 6および負帰還回路 1 7等から構成されるが、 基本的には図 1 4に示すものと同じである。 つまり、 発振器 1 4からのパ ルス状または正弦波状の電圧信号が整流回路 1 5に入力されると、 整流回 路 1 5では電圧信号の振幅成分が所定の D C (直流） 電圧値として増幅回 路 1 6に入力される。 増幅回路 1 6の出力の 1 つは無線通信部 7に出力信 号 Sとして、 もう 1つは負帰還回路 1 7を介して負帰還コイル 9に与えら れる。 無線通信部 7は、 測定信号としての電流信号を無線信号に変換し、 外部へ発信する。

図 1 1 は I C化電流センサの具体例を示す構造図で、 （ a ) は平面図， ( b ) はその A— A断面図である。

すなわち、 I Cチップ 3または I C化電流センサは、

シリ コン基板 5 A ,

シリ コン基板 5 A上の信号処理部 6と無線通信部 7からなる電子回路 シリ コン基板 5 A上に配置されたバイアスコイル 8 (下側）、

シリ コ ン基板 5 Aとバイアスコイル 8 (下側） を絶縁するための第 1絶縁 層 2 1、

さらに、

第 1絶縁層 2 1上に配置された負帰還コイル 9 (下側）、

負帰還コイル 9 (下側） を絶縁するための第 2絶縁層 2 2

第 2絶縁層 2 2上に配置された M I効果を得るための磁性膜 4

磁性膜 4を絶縁するための第 3絶縁層 2 3、

第 3絶縁層 2 3上に配置された負帰還コイル 9 (上側）、

負帰還コイル 9 (上側） を絶縁するための第 4絶縁層 2 4、

第 4絶縁層 2 4上に配置されたバイアスコイル 8 (上側）、

バイアスコイル 8の保護. 絶縁を図るための第 5絶縁層 2 5、

などから構成されている。

磁性膜 4は図 1 0に示すように、 信号処理部 6に電気的に接続されてい る。 また、 図 1 1 ( a ) に示すように、 磁性膜 4はつづら折れ構造となつ ている。 さらに、 負帰還コイル 9 (下側） と負帰還コイル 9 (上側） とは 電気的に接続されており、 これにより磁性膜 4は負帰還コイル 9で巻かれ た状態となる。 負帰還コイル 9は図 1 0にも示すように、 信号処理部 6に 電気的に接続される。 同様に、 バイ アスコイル 8 (下側） とバイ アスコィ ル 8 (上側） とは電気的に接続されており、 これにより磁性膜 4はバイァ スコイル 8でも巻かれた状態となる。 バイ アスコイル 8も図 1 0に示すよ うに、 信号処理部 6に電気的に接続される。

上記のような構成で、 図 9に示すように、 電線 1 0 0に流れる電流によ る磁界変化が I C化電流センサ 1 1 0に印加されると、 図 1 0に示す M I 素子 1 のイ ンピーダンスが変化する。 これが電圧信号となって-. 図 1 0に 示す信号処理部 6の整流回路 1 5、 増幅回路 1 6を通して無線通信部 7に 出力されるので、無線通信部 Ίでは無線信号に変換して、外部に出力する。 このように、 I Cチップ 3内に M l素子 1 と信号処理部とを一体的に薄 膜形成することにより、 M l素子部と信号処理部とを接続するための工程 が低減されるだけでなく、 半導体プロセスで同時に製造されるため、 低コ ス ト化を図ることが可能となる。

図 1 2にこの発明の他の実施の形態を示す。

これは、 各 I C化電流センサ 1 A〜 1 Eにメモリ を内蔵させてそれぞれ に認識番号を保有しておき、 これをもとに各 I C化電流センサ 1 A〜 1 E 間で双方向の通信を可能にする例である。

また、 図示のように計算機としてホス ト コンピュータ Cを設ければ、 各 I C化電流センサ 1 A〜 1 Eの電流監視を一括して行なうことも可能であ る。

無線通信なので、 配線が不要となり工事費の削減が可能となる。

なお、 以上では主として電流センサについて説明したが、 この発明は磁 界センサについても同様にして適用することが可能である。

Claims

請求の範囲

1 . 基板と、 この基板の片面に配置された永久磁石と、 この永久磁石 と対向する面に配置された金属パターンと、 この金属パターン上に配置さ れた第 1絶縁層と この第 1絶縁層上に配置された磁性膜と この磁性膜 上に配置された第 2絶縁層とから構成され、

前記永久磁石は前記基板の平行方向に磁極が配置され、 前記金属パ夕一 ンは前記永久磁石の磁極に対し垂直方向に短冊ァレイ状に配置されており、 前記金属パターンの端部の絶縁層は除去されており、 前記金属パターンの 片端部から、 その隣り合う金属パターンの端部に対向する端部に電気的に 配線され、 前記磁性膜は前記金属パターンに対して垂直方向に配置されて なることを特徴とする磁気インピーダンス素子。

2 . 前記永久磁石が前記基板の各側面に 1個以上配置され、 永久磁石 片側面の磁極が、 もう片面の磁極に対して逆極性であることを特徴とする 請求の範囲第 1項記載の磁気ィンピーダンス素子。

3 . 基板と、 この基板の片面に配置された永久磁石と、 この永久磁石 上に配置された金属パターンと、 この金属パターン上に配置された第 1絶 縁層と、 この第の絶縁層上に配置された磁性膜と、 この磁性膜上に配置さ れた第 2絶縁層とから構成され、

前記永久磁石は前記基板の平行方向に磁極が配置され、 前記金属パター ンは前記永久磁石の磁極に対し垂直方向に短冊ァレイ状に配置されており 、 前記金属パターンの端部の絶縁層は除去されており、 前記金属パターン の片端部から、 その隣り合う金属パターンの端部に対向する端部に電気的 に配線され 前記磁性膜は前記金属パターンに対して垂直方向に配置され てなることを特徴とする磁気インピーダンス素子。 '

4 . 前記永久磁石は、 複数の単位磁石からなることを特徴とする請求 の範囲第 3項記載の磁気ィンピ一ダンス素子。

5 . 前記永久磁石を多層に配置することを特徴とする請求の範囲第 3 項または第 4項記載の磁気ィンピーダンス素子。

6 . 前記磁性膜をつづら折れ構造とすることを特徴とする請求の範囲 第 1項〜第 5項のいずれか 1つに記載の磁気ィンピーダンス素子。

7 . 前記つづら折れ部分を金属パターンで形成するこ とを特徴とする 請求の範囲第 6項記載の磁気ィンピーダンス素子。

8 . 請求の範囲第 1項〜第 7項のいずれか 1 つに記載の磁気ィ ンピー ダンス素子が、 前記磁性体に印加された磁界に応じた検出信号を処理する 信号処理回路に接続され、 この信号処理回路の出力が前記金属パターンに 接続されていることを特徴とする磁気イ ンピーダンス素子を用いた電流 ' 磁界センサ。

9 . 請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか 1つに記載の磁気ィ ンピ一 ダンス素子と、 その磁性体に印加された磁界に応じた検出信号を処理する 信号処理回路とを、 同一基板上に一体的に形成したことを特徴とする磁気 イ ンピーダンス素子を用いた電流 ·磁界センサ。

1 0 . 同一基板上に、 磁性膜とこれに巻回されるバイアスコイルおよ び負帰還コィルからなり磁気ィ ンピーダンス効果に基づく計測を行なう計 測部と,、 この計測部からの信号を処理する信号処理回路とを一体的に形成 したことを特徴とする電流 ·磁界センサ。

1 1 . 基板上に信号処理回路および短冊ア レイ状の第 1金属パターン が配置されており、 前記信号処理回路および第 1金属パターン面上に第 1 絶縁層が配置されており、 この第 1絶縁層上に第 2金属パターンが短冊ァ レイ状に配置されており、 この第 2金属パターン面上に第 2絶縁層が配置 されており、 この第 2絶縁層上に磁性膜が配置されており この磁性膜面 上に第 3絶縁層が配置されており、 この第 3絶縁層上に第 3金属パターン が短冊ァレイ状に配置されており、 この第 3金属パターン面上に第 4絶縁 層が配置されており、 この第 4絶縁膚上に第 4金属パターンが短冊ァレイ 状に配置されており、 この第 4金属パターン面上に第 5絶縁層が配置され、

'前記第 1金属パターンと第 4金属パターンは第 1 のコィルを形成するよ うに電気的に接続されており 前記第 2伞属パターンと第 3金属パク一ン は第 2のコイルを形成するように電気的に接続されており 第 1 のコイル と第 2のコィルとは前記信号処理回路に電気的に接続されており、 前記磁 性膜は信号処理回路と電気的に接続されていることを特徴とする電流 · 磁 界センサ。

1 2 . 前記基板の材料をシリ コンとすることを特徴とする請求の範囲 第 1項〜第 1 1.項のいずれかに記載の電流 ·磁界センサ。

1 3 . 前記基板に無線通信手段を付加し、 複数のセンサ間で双方向に 測定値の送受信を可能にしたことを特徴とする請求の範囲第 9項〜第 1 2 項のいずれかに記載の電流 ·磁界センサ。

1 4 . 前記基板にメモリを付加し、 このメモリ に各センサに固有の認 識番号を記憶しておく ことを特徴とする請求の範囲第 9項〜第 1 3項のい ずれかに記載の電流 · 磁界センサ。

1 5 . 前記無線通信手段を介して計算機との通信を可能と し、 この計 算機で一括して各測定値の保存. 表示を行なわせることを特徴とする請求 の範囲第 1 3項または第 1 4項記載の電流 ·磁界センサ。