WO2012096132A1 - 磁気センサ - Google Patents

磁気センサ Download PDF

Info

Publication number
WO2012096132A1
WO2012096132A1 PCT/JP2011/080363 JP2011080363W WO2012096132A1 WO 2012096132 A1 WO2012096132 A1 WO 2012096132A1 JP 2011080363 W JP2011080363 W JP 2011080363W WO 2012096132 A1 WO2012096132 A1 WO 2012096132A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
horizontal direction
soft magnetic
magnetic field
bias
magnetic
Prior art date
Application number
PCT/JP2011/080363
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅之 尾花
安藤　秀人
Original Assignee
アルプス電気株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by アルプス電気株式会社 filed Critical アルプス電気株式会社
Priority to CN201180064769.4A priority Critical patent/CN103299202B/zh
Priority to JP2012552661A priority patent/JP5518215B2/ja
Priority to EP11855718.0A priority patent/EP2664940B1/en
Publication of WO2012096132A1 publication Critical patent/WO2012096132A1/ja

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/093—Magnetoresistive devices using multilayer structures, e.g. giant magnetoresistance sensors
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B82—NANOTECHNOLOGY
    • B82Y—SPECIFIC USES OR APPLICATIONS OF NANOSTRUCTURES; MEASUREMENT OR ANALYSIS OF NANOSTRUCTURES; MANUFACTURE OR TREATMENT OF NANOSTRUCTURES
    • B82Y25/00—Nanomagnetism, e.g. magnetoimpedance, anisotropic magnetoresistance, giant magnetoresistance or tunneling magnetoresistance
    • H—ELECTRICITY
    • H10—SEMICONDUCTOR DEVICES; ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N—ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H10N50/00—Galvanomagnetic devices
    • H10N50/10—Magnetoresistive devices

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic sensor excellent in strong magnetic field resistance and disturbance magnetic field resistance.
  • a magnetic sensor using a magnetoresistive effect element can be used as a geomagnetic sensor for detecting geomagnetism incorporated in a mobile device such as a mobile phone.
  • JP 7-325138 A JP-A-9-105630 Japanese Patent Laid-Open No. 7-324933 JP-A-7-324934
  • the present invention is for solving the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a magnetic sensor having improved resistance to strong magnetic field and disturbance magnetic field.
  • the magnetic sensor in the present invention is A plurality of element portions exhibiting a magnetoresistive effect formed by laminating a magnetic layer and a nonmagnetic layer; Bias layers disposed on both sides in the first horizontal direction of each element portion; Each element portion is disposed on both sides of the second horizontal direction orthogonal to the first horizontal direction, each element portion and each bias layer, and a non-contact soft magnetic material,
  • the sensitivity axis direction of each element unit is the second horizontal direction
  • the magnetization direction of each bias layer is the second horizontal direction
  • each bias layer is configured so that a bias magnetic field in the first horizontal direction is supplied from each bias layer to each element unit.
  • Each soft magnetic material disposed on each side of each element unit in the second horizontal direction has a horizontal direction different from the first horizontal direction when the external magnetic field is applied from the first horizontal direction.
  • Each soft magnetic body is configured so that it can be converted to and supplied to the element portion,
  • the plurality of element portions are arranged at intervals in the first horizontal direction, and the bias layers connected to the adjacent element portions in the first horizontal direction are connected by a conductive layer, and the element portions are connected.
  • a plurality of the element connection bodies are arranged at intervals in the second horizontal direction, and the end portions of each element connection body are connected by the conductive layer to form a meander shape,
  • a predetermined interval T1 is provided in a plan view between each element portion and each soft magnetic body disposed on each side of the second horizontal direction of each element portion, and between each soft magnetic body
  • the bias layer does not overlap in a plan view on an imaginary line that linearly connects between edges where the distance is the shortest, and the imaginary line passes over the element part located between the bias layers,
  • the bias layer does not exist between the soft magnetic bodies of the element continuous bodies adjacent in the second horizontal direction. Thereby, strong magnetic field tolerance can be improved.
  • the soft magnetic body is disposed on the Y1 side end portion disposed on the Y1 side in the second horizontal direction with respect to one of the adjacent element portions in each element connection body, and to the other element portion. It is preferable to have a Y2 side end disposed on the Y2 side opposite to Y1, and a connecting portion connecting the Y1 side end and the Y2 side end.
  • each soft magnetic body can be arranged easily and appropriately with respect to the element portion, and the external magnetic field is converted into a horizontal direction different from the second horizontal direction so that the converted magnetic field flows into each element portion appropriately. It becomes possible.
  • the connecting portion is disposed in an oblique direction with respect to both the first horizontal direction and the second horizontal direction.
  • each soft magnetic body is configured such that a magnetic path for a disturbance magnetic field from the second horizontal direction can be formed between the soft magnetic bodies provided in the adjacent element connecting bodies. It is preferable. At this time, for example, it is preferable that the connection portion of the other soft magnetic body is located on an extension line of the connection portion of one of the soft magnetic bodies provided in the adjacent element continuous body.
  • each tip of the Y1 side end of one soft magnetic body and the other end of the Y2 side of the other soft magnetic body disposed on both sides of each element portion in the second horizontal direction is Each of them is bent in the direction of the element portion in plan view, and the tip of the one soft magnetic body and the tip of the other soft magnetic body face each other with a gap T2 in the second horizontal direction. Therefore, it is possible to concentrate the inflow of magnetic flux from the soft magnetic material to the element portion (encourage efficient inflow of magnetic flux) and improve the sensitivity (output), which is preferable.
  • the arrangement of the element portion, the bias layer, and the soft magnetic body is the same among the element continuous bodies.
  • the first bias magnetic field acting on the first element portions adjacent to each other in the first horizontal direction and the second bias magnetic field acting on the second element portions in each element connecting body are in opposite directions.
  • the configuration of the bias layer disposed on both sides of the first element portion in the first horizontal direction, and the configuration of the bias layer disposed on both sides of the second element portion in the first horizontal direction are preferably different.
  • the magnetoresistive effect element formation region is divided into four regions by the first horizontal direction and the second horizontal direction, and each region has the element portion, the bias layer, and the soft magnetic material.
  • a first magnetoresistive effect element, a second magnetoresistive effect element, a third magnetoresistive effect element, and a fourth magnetoresistive effect element forming a bridge circuit are formed,
  • the first magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element exhibit the same electrical resistance change with respect to the external magnetic field from the first horizontal direction;
  • the second magnetoresistive effect element and the third magnetoresistive effect element exhibit the same electric resistance change with respect to the external magnetic field from the first horizontal direction, but the first magnetoresistive effect element and the fourth magnetoresistive effect element are the same.
  • each element portion and each bias layer in each magnetoresistive effect element is the same,
  • the configurations of the soft magnetic bodies in the first magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are the same,
  • the configurations of the soft magnetic bodies in the second magnetoresistive effect element and the third magnetoresistive effect element are the same, but each element portion for the first magnetoresistive effect element and the fourth magnetoresistive effect element is connected to each element portion. It is preferable that the first magnetoresistive effect element and the fourth magnetoresistive effect element are different from each other so as to be opposite to the magnetic field conversion direction.
  • the soft magnetic body constituting the first magnetoresistive effect element and the fourth magnetoresistive effect element and the soft magnetic body constituting the second magnetoresistive effect element and the third magnetoresistive effect element; Is preferably formed in a line-symmetric shape with the second horizontal direction as the axis of symmetry.
  • the magnetic sensor in the present invention is A plurality of element portions exhibiting a magnetoresistive effect formed by laminating a magnetic layer and a nonmagnetic layer; Bias layers disposed on both sides in the first horizontal direction of each element portion; Each element portion is disposed on both sides of the second horizontal direction orthogonal to the first horizontal direction, each element portion and each bias layer, and a non-contact soft magnetic material,
  • the sensitivity axis direction of each element unit is the second horizontal direction
  • the magnetization direction of each bias layer is the second horizontal direction
  • each bias layer is arranged so that a bias magnetic field in the first horizontal direction is supplied from each bias layer to each element unit.
  • Each soft magnetic material disposed on each side of each element unit in the second horizontal direction has a horizontal direction different from the first horizontal direction when the external magnetic field is applied from the first horizontal direction.
  • Each soft magnetic material is arranged so that it can be converted to and supplied to the element portion,
  • the plurality of element parts are arranged at intervals in the first horizontal direction, and the bias layers arranged in the element parts adjacent to each other in the first horizontal direction are connected by a conductive layer so as to be arranged in series.
  • the soft magnetic body includes a Y1 side end disposed on the Y1 side in the second horizontal direction with respect to one of the adjacent element portions in each element connection body, and a side opposite to Y1 with respect to the other element portion.
  • Y2 side end disposed on the Y2 side, and a connecting portion connecting between the Y1 side end and the Y2 side end,
  • Each soft magnetic body is configured such that a magnetic path for a disturbance magnetic field from the second horizontal direction can be formed between the soft magnetic bodies provided in adjacent element connection bodies. Is. Thereby, disturbance magnetic field tolerance can be improved.
  • the connecting portion is disposed in an oblique direction with respect to both the first horizontal direction and the second horizontal direction.
  • connection portion of the other soft magnetic body is located on an extension line of the connection portion of one of the soft magnetic bodies provided in the adjacent element continuous body.
  • each tip of the Y1 side end of one soft magnetic body and the other end of the Y2 side of the other soft magnetic body disposed on both sides of each element portion in the second horizontal direction is Each of them is bent in the direction of the element portion in plan view, and the tip of the one soft magnetic body and the tip of the other soft magnetic body face each other with a gap T2 in the second horizontal direction. It is preferred that
  • strong magnetic field resistance, disturbance magnetic field resistance, strong magnetic field resistance and disturbance magnetic field resistance can be improved.
  • FIG. 2 is a partially enlarged longitudinal sectional view cut in the height direction along the line DD shown in FIG. (A) is the top view which extracted the element part which comprises the 1st magnetoresistive effect element and the 4th magnetoresistive effect element, the unit of a bias layer, and a soft magnetic body, and especially the magnetic path when the external magnetic field H1 acts FIG.
  • FIG. 5B is a plan view of the element part, the bias layer, and the soft magnetic body unit constituting the second magnetoresistive effect element and the third magnetoresistive effect element, in particular, an external magnetic field.
  • FIG. 5 is a plan view for explaining a magnetic path particularly when a disturbance magnetic field H8 is applied; Partial enlarged plan view showing the configuration of the magnetic sensor of the comparative example, A graph showing the relationship between the applied magnetic field from the sensitivity axis direction and the output fluctuation amount in the magnetic sensor of the embodiment shown in FIGS.
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view of a magnetic sensor showing an embodiment different from those shown in FIGS.
  • FIG. 1 is a schematic diagram (plan view) of a magnetic sensor according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a partially enlarged plan view showing an A region shown in FIG. 1 in an enlarged manner
  • FIG. 3 is an enlarged view of a B region shown in FIG.
  • FIG. 4 is a partially enlarged plan view showing the C region shown in FIG. 1 in an enlarged manner
  • FIG. 5 is a partially enlarged longitudinal sectional view in which the element portion is cut in the height direction
  • 6 is a partially enlarged longitudinal sectional view taken along the line DD shown in FIG. 2 in the height direction.
  • the magnetic sensor S provided with the magnetoresistive effect element in the present embodiment is configured as a geomagnetic sensor mounted on a mobile device such as a mobile phone.
  • the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction shown in each figure indicate two directions orthogonal to each other in the horizontal plane, and the Z direction indicates a direction orthogonal to the horizontal plane.
  • the X1-X2 direction is the “first horizontal direction”
  • the Y1-Y2 direction is the “second horizontal direction”.
  • the magnetoresistive element forming region 13 is divided into four regions from the center 13a by the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction.
  • a resistance effect element 1 a second magnetoresistance effect element 2, a third magnetoresistance effect element 3, and a fourth magnetoresistance effect element 4 are formed.
  • each of the magnetoresistive effect elements 1 to 4 is formed in a meander shape by connecting the element portion, the bias layer, and the conductive layer.
  • FIG. 1 the shape of each of the magnetoresistive effect elements 2 to 4 is shown. The illustration is omitted.
  • the first magnetoresistive element 1 and the third magnetoresistive element 3 are connected to an input terminal (Vdd) 5.
  • the second magnetoresistive element 2 and the fourth magnetoresistive element 4 are connected to a ground terminal (GND) 6.
  • a first output terminal (V 1) 7 is connected between the first magnetoresistive element 1 and the second magnetoresistive element 2.
  • a second output terminal (V2) 8 is connected between the third magnetoresistive element 3 and the fourth magnetoresistive element 4.
  • the first magnetoresistive effect element 1, the second magnetoresistive effect element 2, the third magnetoresistive effect element 3, and the fourth magnetoresistive effect element 4 constitute a bridge circuit.
  • each of the magnetoresistive elements 1 to 4 includes a plurality of element portions 9, a bias layer (permanent magnet layer) 10 connected to both sides of each element portion 9, and each element portion 9 And each bias layer 10 and a plurality of non-contact soft magnetic bodies 12 are configured.
  • FIGS. 2, 3, 4, 7, and 8 are all perspective views of the insulating layer 22 shown in FIG. 6.
  • bias layers 10 and 10 are arranged on both sides in the X1-X2 direction of each element unit 9 constituting the first magnetoresistive element 1.
  • Each bias layer (permanent magnet layer) 10 is formed of CoPt, CoPtCr, or the like.
  • the element section 9 includes a first element section 9A and a second element section 9B, and the first element section 9A and the second element section 9B have a laminated structure as will be described later with reference to FIG. Are the same, but the arrangement of the bias layers 10 and 10 connected to the element portions 9A and 9B is different.
  • the first bias layer 10A is connected to the X1 side of the first element portion 9A, and the second bias layer 10B is connected to the X2 side.
  • Each of the bias layers 10A and 10B is formed in a substantially triangular shape, but the first bias layer 10A and the second bias layer 10B are reversed 180 ° from each other.
  • the second bias layer 10B is connected to the X1 side of the second element portion 9B, and the first bias layer 10A is connected to the X2 side.
  • the arrangement of the bias layers 10A and 10B connected to the second element unit 9B is opposite to the arrangement of the bias layers 10A and 10B with respect to the first element unit 9A.
  • each bias layer 10 when each bias layer 10 is magnetized in the Y2 direction, for example, the first bias magnetic field B1 directed in the X1 direction acts on the first element portion 9A, and the second element portion 9B faces in the X2 direction.
  • the second bias magnetic field B2 acts.
  • the first bias layer 10A and the second bias layer 10B have inclined surfaces 20 that are inclined with respect to both the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction on the side surfaces in contact with the element portions 9, respectively. Is formed.
  • the side surface opposite to the inclined surface 20 is also an inclined surface 21.
  • the inclined surface 21 may be a side surface extending linearly in the Y1-Y2 direction, for example.
  • the first bias layer 10A can have the same shape with respect to both the first element portion 9A and the second element portion 9B, and with respect to the second bias layer 10B. Therefore, the shape of the first bias layer 10A may be a shape rotated by 180 °. For this reason, the shape of the bias layer 10 can be a two-pattern. Therefore, the mask pattern used in the manufacturing process for forming the bias layer 10 is simple and suitable.
  • the shape of each bias layer 10 can be made smaller. As described later, each bias layer 10 is placed in the soft magnetic body 12, and in the soft magnetic body 12, It becomes easy to keep away from the magnetic path of the magnetic field which passes between 12, and can aim at the further improvement of a strong magnetic field tolerance.
  • the second bias layer 10B connected to the first element portion 9A and the first bias layer 10B connected to the second element portion 9B are electrically connected via the conductive layer 16.
  • the element connecting body 17 extending in the X1-X2 direction is configured.
  • a plurality of element connecting bodies 17 are arranged at intervals in the Y1-Y2 direction, and each element connecting body 17 is electrically connected by a conductive layer 18 to be formed in a meander shape. Yes.
  • the conductive layers 16 and 18 are made of a nonmagnetic conductive material, and are made of a nonmagnetic conductive material such as Al, Cu, or Ti.
  • each element portion 9 is formed on an insulating base layer 19 on the surface of the substrate 15.
  • an insulating layer 22 is formed on the element portion 9 and the bias layer 10, and each soft magnetic body 12 is formed on the planarized insulating layer 22.
  • the bias layer 10 may be formed on the insulating base layer 19 similarly to the element portion 9, but is not limited thereto.
  • each element unit 9 will be described with reference to FIG. FIG. 5 shows a cut surface obtained by cutting the element portion 9 in parallel with the Y1-Y2 direction.
  • the element unit 9 is formed by laminating, for example, a nonmagnetic underlayer 60, a pinned magnetic layer 61, a nonmagnetic layer 62, a free magnetic layer 63, and a protective layer 64 in this order from the bottom.
  • Each layer constituting the element unit 9 is formed by sputtering, for example.
  • the pinned magnetic layer 61 is a laminated ferrimagnetic layer made up of a first magnetic layer 61a, a second magnetic layer 61b, and a nonmagnetic intermediate layer 61c interposed between the first magnetic layer 61a and the second magnetic layer 61b.
  • Each magnetic layer 61a, 61b is formed of a soft magnetic material such as a CoFe alloy (cobalt-iron alloy).
  • the nonmagnetic intermediate layer 61c is made of Ru or the like.
  • the nonmagnetic layer 62 is formed of a nonmagnetic material such as Cu (copper).
  • the free magnetic layer 63 is made of a soft magnetic material such as a NiFe alloy (nickel-iron alloy).
  • the protective layer 64 is Ta (tantalum) or the like.
  • the pinned magnetic layer 61 has a laminated ferrimagnetic structure, and the first magnetic layer 61a and the second magnetic layer 61b have a self-pinned structure in which magnetization is fixed antiparallel.
  • the antiferromagnetic layer is formed in contact with the pinned magnetic layer, and an exchange coupling magnetic field Hex is generated between the antiferromagnetic layer and the pinned magnetic layer by heat treatment in a magnetic field, thereby magnetizing the pinned magnetic layer in a predetermined direction. It may be a fixed structure. For example, in the self-pinned structure shown in FIG.
  • the magnetic layers 61a and 61c constituting the pinned magnetic layer 61 are fixed by magnetization without using an antiferromagnetic layer and thus without performing heat treatment in a magnetic field.
  • the magnetization fixing force of each of the magnetic layers 61a and 61b only needs to be large enough to prevent magnetization fluctuation even when an external magnetic field is applied.
  • the fixed magnetization direction (P1; sensitivity axis direction) of the second magnetic layer 61b is the Y1 direction.
  • This fixed magnetization direction (P 1) is the fixed magnetization direction of the fixed magnetic layer 61.
  • each element portion 9 is formed in a rectangular shape that is long in the X1-X2 direction, for example.
  • a part of the element portion 9 and a part of the bias layer 10 are formed to overlap each other.
  • the free magnetic layer 63 and the protective layer 64 shown may be scraped, and the bias layer 10 may be formed in the shaved recess, or the element portion 9 from the pinned magnetic layer 61 to the protective layer 64 that overlaps the bias layer 10 is laminated.
  • the bias layer 10 may be brought into contact with the side surface of the element portion 9 by removing all the portions.
  • the outermost peripheral shape of the element portion 9 is not rectangular, and the side surface in contact with the bias layer 10 is an inclined surface following the side surface 20 of the bias layer 10. It has become.
  • each soft magnetic body 12 is configured in a non-contact manner with the element portion 9 and the bias layer 10.
  • Each soft magnetic body 12 is made of NiFe, CoFe, CoFeSiB, CoZrNb, or the like.
  • each soft magnetic body 12 provided in the first magnetoresistive effect element 1 has a Y1 side end portion 12a opposed to the Y1 side in plan view with respect to one adjacent element portion 9.
  • the Y2 side end portion 12b facing the Y2 side in plan view with respect to the other element portion 9 and the connecting portion 12c connecting the Y1 side end portion 12a and the Y2 side end portion 12b are configured.
  • the Y1 side end portion 12a, the Y2 side end portion 12b, and the connection portion 12c are integrally formed.
  • the Y1 side end portion 12a and the Y2 side end portion 12b are formed to extend in parallel to the X1-X2 direction.
  • the connecting portion 12c is formed with respect to both the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction. Are formed in an oblique direction.
  • all the soft magnetic bodies 12 formed in the first magnetoresistance effect element 1 are formed in the same shape.
  • the arrangement of the plurality of element portions 9, the plurality of bias layers 10, and the plurality of soft magnetic bodies 12 constituting the first magnetoresistive element 1 is the same among the element connecting bodies 17. .
  • the laminated structure shown in FIG. 5 is used, and the sensitivity axis direction is the Y1 direction.
  • the shape and arrangement of the bias layer 10 are the same between the first magnetoresistive effect element 1, the second magnetoresistive effect element 2, the third magnetoresistive effect element 3, and the fourth magnetoresistive effect element 4, and are all the same.
  • the first bias magnetic field B1 in the X1 direction acts on the first element portion 9A
  • the second bias magnetic field B2 in the X2 direction acts on the second element portion 9B. It has become.
  • the shape and arrangement of the soft magnetic body 12 constituting the first magnetoresistance effect element 1 shown in FIG. 2 are the same as those in the fourth magnetoresistance effect element 4 shown in FIGS. Therefore, when an external magnetic field is applied, the first magnetoresistive element 1 and the fourth magnetoresistive element 4 exhibit the same electrical resistance change.
  • each soft magnetic body 12 constituting the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3 includes the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 1.
  • Each soft magnetic body 12 constituting the magnetoresistive element 4 has a line-symmetric shape with the Y1-Y2 direction as the axis of symmetry.
  • each soft magnetic body 12 used in the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3 and each soft magnetic body 12 used in the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4 are used.
  • the configuration of the magnetic body 12 is different.
  • the soft magnetic body 12 used in each of the magnetoresistive effect elements 1 to 4 is configured as shown in FIGS. 2 to 4, so that the electric resistance change of the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4 and the first It becomes possible to make the electrical resistance change of the 2 magnetoresistive effect element 2 and the 3rd magnetoresistive effect element 3 different.
  • the electrical resistance change of the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4 and the electrical resistance change of the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3 show a reverse tendency.
  • the electrical resistance values of the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4 tend to increase, for example, the electrical resistance values of the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3 Indicates a decreasing trend.
  • a common soft magnetic body 12e can be provided between the first magnetoresistive element 1 and the third magnetoresistive element 3, and FIGS. As shown, a common soft magnetic body 12 f can be provided between the second magnetoresistive element 2 and the fourth magnetoresistive element 4.
  • FIG. 7A shows one element portion 9 constituting the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4, bias layers 10 and 10 connected to both sides of the element portion 9, and the element portion 9.
  • FIG. 5 is a partial plan view showing two soft magnetic bodies 12 extracted from the Y1-Y2 direction.
  • FIG. 7B shows one element portion 9 constituting the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3, bias layers 10 and 10 connected to both sides of the element portion 9, and the element portion 9.
  • FIG. 5 is a partial plan view showing two soft magnetic bodies 12 extracted from the Y1-Y2 direction.
  • an external magnetic field H1 acts on the magnetoresistive elements 1 to 4 from the X1-X2 directions.
  • the external magnetic field H1 passes through the soft magnetic body 12 and between the soft magnetic bodies 12 and 12 constituting the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4, and
  • the magnetic path M1 indicated by the arrow shown in FIG.
  • a magnetic path is formed in addition to this magnetic path M1, it is shown as a main magnetic path M1.
  • the external magnetic field H2 leaks between the end portions 12a and 12b of the one soft magnetic body 12 and the other soft magnetic body 12, and this external magnetic field H2 acts on the element section 9.
  • the external magnetic field H2 acting on the element unit 9 is converted to the Y1 direction with respect to the external magnetic field H1 in the X1-X2 direction or a direction inclined in the X1-X2 direction relative to the Y1 direction.
  • the magnetization direction of the free magnetic layer 63 is changed from the X1-X2 direction to the Y1 direction by the action of the external magnetic field H2, so that the first magnetic The electric resistance values of the resistance effect element 1 and the fourth magnetoresistance effect element 4 are reduced.
  • the external magnetic field H1 passes through the soft magnetic body 12 constituting the second magnetoresistive effect element 2 and the third magnetoresistive effect element 3, and the arrow shown in FIG. A magnetic path M2 is formed. Although a magnetic path is formed in addition to this magnetic path M2, it is shown as a main magnetic path M2.
  • the external magnetic field H3 leaks between the one soft magnetic body 12 and the end portions 12a and 12b of the other soft magnetic body 12 facing each other in the Y1-Y2 direction via the element portion 9.
  • This external magnetic field H3 acts on the element portion 9.
  • the external magnetic field H3 acting on the element unit 9 is converted into the Y2 direction with respect to the external magnetic field H1 in the X1-X2 direction, or in a direction inclined more in the X1-X2 direction than in the Y2 direction. ing. That is, it can be seen that the conversion directions of the external magnetic fields H2 and H3 are opposite in FIGS. 7 (a) and 7 (b).
  • the magnetization direction of the free magnetic layer 63 is changed from the X1-X2 direction to the Y2 direction by the action of the external magnetic field H3.
  • the electric resistance values of the effect element 2 and the third magnetoresistance effect element 3 are increased.
  • FIGS. 7A and 7B the direction of the external magnetic fields H2 and H3 acting on the element portion 9 changes because the arrangement of the soft magnetic body 12 with respect to the element portion 9 is changed as shown in FIG. )
  • FIG. 7B are line symmetric with respect to the Y1-Y2 direction as the symmetry axis.
  • a plan view is provided between each element portion 9 and the soft magnetic bodies 12 arranged on both sides of each element portion 9 in the Y1-Y2 direction.
  • a predetermined interval T1 is provided. It is to be noted that the interval T1 is provided in all the magnetoresistive elements 1 to 4.
  • the bias layer 10 does not overlap in a plan view on the virtual line E connecting the edges 12d and 12d where the distance between the soft magnetic bodies 12 is the shortest in a straight line (FIG. 2).
  • the imaginary line E passes over the element portion 9 located between the bias layers 10 (shown in a part of the third magnetoresistance effect element 3). This relationship is also common to all the magnetoresistance effect elements 1 to 4.
  • the bias layer 10 does not exist between the soft magnetic bodies 12 of the element connecting bodies 17 adjacent in the Y1-Y2 direction (FIGS. 2 to 4, FIGS. 7A and 7B). )reference).
  • the strong magnetic field resistance can be improved by the configuration of the present embodiment described above. This will be described with reference to FIG.
  • a very strong external magnetic field H1 acts from the X2 direction.
  • the magnitude of the external magnetic field H1 is several hundred Oe to several thousand Oe.
  • the direction of the external magnetic field H1 is changed by the soft magnetic body 12 and acts on the element portion 9 as the external magnetic field H2.
  • the element portion 9 and the soft magnetic body 12 in a plan view.
  • the external magnetic field H2 acting on the element unit 9 can be weakened (magnetic field conversion efficiency can be reduced).
  • each interval T1 is about 22 to 40% of the interval T2 between the soft magnetic bodies 12 and 12 (about 44 to 80% when the two intervals T1 are combined). Is preferred.
  • the element portion 9 is located at the center of the interval T2 between the soft magnetic bodies 12 and 12, and the interval T1 between the element portion 9 and one soft magnetic body 12, and the interval between the element portion 9 and the other soft magnetic body 12. It is preferable that the width is substantially the same as T1.
  • the planar area of the bias layer 10 is reduced to reduce the volume.
  • the bias layer 10 is formed too large, the bias magnetic field acting on the element portion 9 becomes too large even though the external magnetic field H2 acting on the element portion 9 is weakened, and the sensitivity of the element portion 9 is increased. This causes a problem of lowering.
  • bias layer 10 small, it is possible to sufficiently reduce the overlap with the soft magnetic body 12 in a plan view.
  • the bias layer 10 is formed to be small, and the element portions 9 constituting the element connecting bodies 17 are connected using the conductive layer 16 without being connected via the bias layer 10. (See FIG. 2 etc.).
  • the bias layer 10 is formed to be small so that the bias layer 10 does not exist between the element connecting bodies 17. That is, the bias layer 10 does not exist in the area indicated by the symbol F shown in FIG.
  • FIG. 8 shows the configuration of the comparative example.
  • a plurality of element units 30 and 30 are arranged at intervals in the Y1-Y2 direction, and the element units 30 and 30 are connected by a bias layer 31 that extends long in the Y1-Y2 direction.
  • the element portions 30 are not connected to each other through the nonmagnetic conductive layer 16.
  • the external magnetic field H1 in the X2 direction is X1 in the Y1 direction or in the Y1 direction at the position of the element portion 30.
  • a soft magnetic body 32 that converts in a direction inclined in the ⁇ X2 direction is provided.
  • the external magnetic fields H5 and H6 whose directions are changed are applied to the bias layer 31.
  • the bias layer 31 is magnetized in the Y2 direction as in the present embodiment, of the external magnetic fields H5 and H6, the external magnetic field H5 is particularly opposite to the magnetization direction of the bias layer 31.
  • the strong magnetic field resistance has been described with reference to FIG. 7A showing the configuration of the first magnetoresistive effect element 1 and the fourth magnetoresistive effect element 4, but the second magnetoresistive effect element of FIG. In the second and third magnetoresistance effect elements 3, the same effect, that is, the improvement of the strong magnetic field resistance can be achieved.
  • the disturbance magnetic field tolerance perpendicular to the external magnetic field H1 will be described. Assume that a disturbance magnetic field H8 acts from the Y2 direction as shown in FIG. Then, the disturbance magnetic field H8 forms a magnetic path M3 that passes through the connecting portion 12c extending in the oblique direction of each soft magnetic body 12 and enters the adjacent soft magnetic bodies 12 in the Y1-Y2 direction, as indicated by arrows.
  • the soft magnetic body 12 exhibits a shielding effect against the disturbance magnetic field H8, can suppress the inflow of the disturbance magnetic field to the element portion 9 and the bias layer 10, and can reduce the change in sensor sensitivity.
  • FIG. 9 shows the strength of the magnetic field when the magnetic field is applied in the X1-X2 direction and the applied magnetic field after the magnetic field is applied in the X1-X2 direction using the magnetic sensor S of the present embodiment and the magnetic sensor having the configuration of the comparative example of FIG.
  • the relationship with the output fluctuation amount (midpoint voltage difference) was examined.
  • the X1-X2 direction is an orthogonal direction when viewed from the sensitivity axis direction P1 of the element unit.
  • the magnetic field from the X1-X2 direction is converted toward the sensitivity axis direction by the soft magnetic material at the element unit position. It flows into the element part and changes the electric resistance of the element part.
  • both the magnetic sensors of the present embodiment and the comparative example are for detecting an external magnetic field from the X1-X2 direction, and the external magnetic field from the X1-X2 direction is a magnetic field with respect to the sensitivity axis direction.
  • . 1 Oe is about 79.6 A / m.
  • the amount of fluctuation in output can be reduced even when the applied magnetic field is larger than that in the comparative example, that is, in this embodiment, the magnetization of the bias layer 10 is stronger than in the comparative example. It was found that the magnetic field was not destroyed even when it became a magnetic field and was excellent in strong magnetic field resistance.
  • FIG. 10 shows the strength of the magnetic field when a disturbance magnetic field is applied in the Y1-Y2 direction, and the applied magnetic field is removed using the magnetic sensor S of this embodiment and the magnetic sensor having the configuration of the comparative example of FIG. The relationship with the output fluctuation amount (midpoint voltage difference) is investigated.
  • the amount of fluctuation in the output can be reduced even when the applied magnetic field is larger than that in the comparative example, that is, in this embodiment, the magnetization of the bias layer 10 is stronger than in the comparative example. It was found that the magnetic field was not destroyed even when it became a magnetic field and was excellent in disturbance magnetic field resistance.
  • FIG. 11 shows a magnetic sensor S according to the present embodiment and a magnetic sensor having the configuration of the comparative example shown in FIG. 8, and a disturbance magnetic field of 11 Oe is applied in the Y1-Y2 direction, and ⁇ 12 Oe in the X1-X2 direction. It was examined how much the sensitivity when a magnetic field was applied between them changed with respect to the sensitivity when a magnetic field was applied between ⁇ 12 Oe in the X1-X2 direction without applying a magnetic field in the Y1-Y2 direction. . Note that “Positive” shown in FIG. 11 means, for example, when a disturbance magnetic field is applied in the Y2 direction, and “Negative” means when a disturbance magnetic field is generated in the Y1 direction.
  • Offset magnetic field sensitivity change [(sensitivity (11 Oe applied in Y1-Y2 direction) / sensitivity (no applied magnetic field in Y1-Y2 direction))-1] ⁇ 100 (%).
  • the offset magnetic field sensitivity change is close to zero in absolute value, even when a disturbance magnetic field in the Y1-Y2 direction is applied, the sensitivity deviation becomes smaller, and excellent detection accuracy can be obtained.
  • the offset magnetic field sensitivity change (absolute value) was smaller in this example than in the comparative example.
  • this embodiment is excellent in disturbance magnetic field resistance, the disturbance magnetic field leaking to the element portion 9 and the bias layer 10 can be weakened as much as possible by the so-called shielding effect of the soft magnetic body 12, but in the comparative example of FIG. Since the shielding effect of the soft magnetic body 12 is weaker than that of the form, it is considered that the disturbance magnetic field affects the element part and the bias layer, and the offset magnetic field sensitivity change (absolute value) increases.
  • the fixed magnetization direction (P1; sensitivity axis direction) of the fixed magnetic layer 61 of the first element unit 9A and the second element unit 9B is the same, but the bias magnetic field B1, The direction of B2 is opposite, and the magnetization direction of the free magnetic layer 63 of the first element unit 9A is opposite to the magnetization direction of the free magnetic layer 63 of the second element unit 9B.
  • the sensitivity shift direction of the first element unit 9A and the sensitivity shift direction of the second element unit 9B are opposite to each other. Variation in sensitivity as a whole magnetoresistive effect element having the portion 9A and the second element portion 9B can be reduced. For this reason, in this embodiment, the linearity of output characteristics can be improved.
  • the element portions 9 and the bias layers 10 of all the magnetoresistive elements 1 to 4 can be formed at a time, respectively.
  • the sensitivity axis directions P1 of the element portions of all the magnetoresistive elements 1 to 4 can all be made the same direction, and the magnetization directions of the bias layers 10 can be made all the same direction. Therefore, in the present embodiment, the first magnetoresistive element 1, the second magnetoresistive element 2, the third magnetoresistive element 3, and the fourth magnetoresistive element 4 can be formed by a single film formation. .
  • the magnetic path M1 passing through the soft magnetic body 12 and between the soft magnetic bodies 12 and 12 in a zigzag manner.
  • M2 can be formed, and the converted magnetic field can be uniformly supplied to the entire element while changing the direction of the magnetic field at the position of the element unit 9.
  • the structure of the magnetic sensor S shown in FIG. 1 is to detect an external magnetic field in the X1-X2 direction. If this is rotated 90 degrees in the horizontal direction, the sensor detects the external magnetic field in the Y1-Y2 direction. Accordingly, in this embodiment, the sensor structure shown in FIG. 1 and the sensor structure rotated by 90 degrees are provided, so that the magnetic sensor S capable of detecting the magnetic field in the X and Y directions can be obtained.
  • the shape of the soft magnetic body 12 is not limited to that shown in FIG.
  • the connecting portion 12c of the soft magnetic body 12 is inclined, but may extend in parallel to the Y1-Y2 direction.
  • the connection portion 12c is formed obliquely, a conversion magnetic field is easily generated between the soft magnetic bodies 12 and 12 via the element portion 9, and the element portion 9 and the bias layer 10 are less likely to be adversely affected.
  • the connecting portion 12 c of the other soft magnetic body 12 is positioned on the extension line of the connecting portion 12 c of one soft magnetic body 12 provided in the adjacent element connecting body 17.
  • the shielding effect against the disturbance magnetic field H8 can be enhanced.
  • the soft magnetic body 40 may be configured as shown in FIG. FIG. 12 shows a region similar to FIG. 3 in the magnetic sensor.
  • the magnetoresistive elements 1 to 4 shown in FIG. 12 are the same as the magnetoresistive elements 1 to 4 shown in FIG. 3 except for the form of the soft magnetic material.
  • the soft magnetic body 40 includes a Y1 side end portion 40a located on the Y1 side of the element portion 9, a Y2 side end portion 40b located on the Y2 side of the element portion 9, and a Y1 side.
  • the connection part 40c which connects between the edge part 40a and the Y2 side edge part 40b is comprised.
  • Each of 40a1 and 40b1 is bent in the direction of the element portion 9 in plan view.
  • the tip 40a1 of one soft magnetic body 40A and the tip 40b1 of the other soft magnetic body 40B face each other in the Y1-Y2 direction with an interval T2.
  • a space T1 is provided between the tips 40a1 and 40b1 of the soft magnetic bodies 40A and 40B and the element portion 9 in plan view.
  • the external magnetic field H4 acting on the element portion 9 can be weakened. It is possible to concentrate the inflow of magnetic flux to the element portion 9 (encourage efficient inflow of magnetic flux), and to improve the output.
  • the route of the external magnetic field is likely to leak in addition to the external magnetic fields H2 and H3 passing through the element portion 9, and for example, the softness of the adjacent element connection bodies 17 and 17 shown in FIG.
  • the external magnetic field is likely to leak between the magnetic bodies 17 and the output is likely to decrease.
  • the tips 40 a 1 and 40 b 1 are bent in the direction of the element portion 9, so that the soft magnetic bodies of the adjacent element connecting bodies 17 and 17 are formed. Leakage between 40 or the like is reduced, and the efficiency of magnetic flux inflow to the element portion 9 can be increased, so that the output can be increased.
  • Example 14 uses a magnetic sensor (Example 1) of the form shown in FIGS. 2 to 4 and 7 and a magnetic sensor (Example 2) of the form shown in FIGS. This shows the relationship between the interval (gap) T2 (see FIGS. 7A and 13) and the sensitivity (mV / Oe).
  • the “sensitivity” shown here is a value obtained by dividing the output value by the strength of the supplied external magnetic field H1.
  • Example 2 As shown in FIG. 14, the sensitivity decreases by increasing the interval T2 between the soft magnetic bodies in both Example 1 and Example 2, but Example 2 can obtain higher sensitivity than Example 1. It was.
  • the soft magnetic body 40C in order to enhance the shielding effect against the disturbance magnetic field between one soft magnetic body 40C and the other soft magnetic body 40D of the adjacent element connecting bodies 17, 17, the soft magnetic body 40C
  • the tip 40a1 of the Y1 side end 40a is brought close to the tip 40b1 of the Y2 side end 40b of the other soft magnetic body 40D.
  • the inclined surface 41 with respect to the X1-X2 direction and the Y1-Y2 direction is opposed to the tip 40a1 of the Y1-side end 40a of the soft magnetic body 40C and the tip 40b1 of the Y2-side end 40b of the other soft magnetic body 40D. Is provided so that the disturbance magnetic field easily passes between the soft magnetic bodies 40C and 40D.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Nanotechnology (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

【課題】　強磁場耐性を向上させた磁気センサを提供することを目的とする。 【解決手段】　本実施形態の磁気センサは、複数の素子部９と、各素子部の両側に配置されたバイアス層１０と、各素子部及び各バイアス層と非接触の軟磁性体１２と、を有する。素子部９の感度軸方向Ｐ１及びバイアス層１０の着磁方向はＹ１－Ｙ２方向である。各バイアス層１０は、素子部９にＸ１－Ｘ２方向にバイアス磁界が供給されるように構成されている。各軟磁性体は、Ｘ１－Ｘ２方向の外部磁界が作用したときに略Ｙ１－Ｙ２方向に磁界を変換して素子部９に供給できるように構成されている。素子部９と軟磁性体１２との間には平面視にて間隔Ｔ１が設けられているとともに、各軟磁性体１２間の距離が最も短くなる縁部１２ｄ間を直線状に結んだ仮想線Ｅ上にバイアス層１０が平面視にて重なっていない。また素子連設体１７の各軟磁性体１２の間にバイアス層１０が存在しない。

Description

磁気センサ
　本発明は、強磁場耐性や外乱磁場耐性に優れた磁気センサに関する。
　磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサは例えば、携帯電話等の携帯機器に組み込まれる地磁気を検知する地磁気センサとして使用できる。
　しかしながら素子部にバイアス磁界を供給するためのバイアス層を備える磁気センサでは、外部から非常に強い磁界、例えば数千Ｏｅ程度の強磁場が作用すると、印加磁界除去後に、出力（中点電位差）が変動する不具合が生じた。強磁場の作用により、バイアス層の着磁が破壊されたり揺らぎやすくなるためである。
　また検出磁界に対して直交する方向からの外乱磁場耐性を強化することも重要である。
特開平７－３２５１３８号公報 特開平９－１０５６３０号公報 特開平７－３２４９３３号公報 特開平７－３２４９３４号公報
　そこで本発明は、上記従来の課題を解決するためのものであり、強磁場耐性や外乱磁場耐性を向上させた磁気センサを提供することを目的とする。
　本発明における磁気センサは、
　磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する複数の素子部と、
　各素子部の第１水平方向の両側に配置されたバイアス層と、
　各素子部の前記第１水平方向と直交する第２水平方向の両側に配置され、各素子部及び各バイアス層と非接触の軟磁性体と、を有し、
　各素子部の感度軸方向は前記第２水平方向であり、
　各バイアス層の着磁方向は前記第２水平方向であり、各バイアス層から各素子部に第１水平方向へのバイアス磁界が供給されるように、各バイアス層が構成されており、
　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体は、前記第１水平方向からの外部磁界が作用したときに、前記外部磁界を前記第１水平方向とは異なる水平方向に変換して前記素子部に供給できるように各軟磁性体が構成されており、
　複数の前記素子部は、前記第１水平方向に間隔を空けて配置され、前記第１水平方向にて隣り合う各素子部に接続された前記バイアス層間が導電層にて接続されて素子連設体を構成しており、
　複数の前記素子連設体が、前記第２水平方向に間隔を空けて配置され、各素子連設体の端部同士が前記導電層により接続されてミアンダ形状にされており、
　各素子部と、各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体との間には平面視にて所定の間隔Ｔ１が設けられているとともに、各軟磁性体間の距離が最も短くなる縁部間を直線状に結んだ仮想線上に前記バイアス層が平面視にて重なっておらず、且つ前記仮想線が前記バイアス層間に位置する前記素子部上を通り、
　前記第２水平方向にて隣り合う前記素子連設体の各軟磁性体の間に前記バイアス層が存在しないことを特徴とするものである。これにより、強磁場耐性を向上させることができる。
　本発明では、前記軟磁性体は、各素子連設体内にて隣り合う一方の前記素子部に対し第２水平方向のＹ１側に配置されるＹ１側端部と、他方の前記素子部に対しＹ１と反対側のＹ２側に配置されるＹ２側端部と、前記Ｙ１側端部と前記Ｙ２側端部間の繋ぐ接続部とを有して構成されることが好ましい。これにより各軟磁性体を素子部に対して簡単かつ適切に配置でき、また外部磁界を第２水平方向とは異なる水平方向に変換して、各素子部の夫々に適切に変換磁界を流入させることが可能になる。
　また本発明では、前記接続部は、前記第１水平方向及び前記第２水平方向の両方向に対して斜め方向に配置されることが好ましい。
　また本発明では、隣り合う前記素子連設体に設けられた前記軟磁性体間に前記第２水平方向からの外乱磁界に対する磁路が形成可能なように、各軟磁性体が構成されていることが好ましい。このとき例えば、隣り合う前記素子連設体に設けられた一方の前記軟磁性体の前記接続部の延長線上に他方の前記軟磁性体の前記接続部が位置していることが好適である。
　また本発明では、各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された一方の前記軟磁性体の前記Ｙ１側端部、及び他方の前記軟磁性体の前記Ｙ２側端部の各先端は、夫々、平面視にて前記素子部の方向に折り曲げられて、前記一方の軟磁性体の先端と、前記他方の軟磁性体の先端とが前記第２水平方向にて間隔Ｔ２を空けて対向していることが、軟磁性体から素子部への磁束の流入を集中させることができ（効率のよい磁束流入を促し）、感度（出力）を向上させることが可能になり好適である。
　また本発明では、前記素子部、前記バイアス層及び前記軟磁性体の配置は各素子連設体の間で同じであることが好ましい。
　また本発明では、各素子連設体にて前記第１水平方向に隣り合う第１素子部に作用する第１バイアス磁界と、第２素子部に作用する第２バイアス磁界とが逆方向となるように、前記第１素子部の前記第１水平方向の両側に配置された前記バイアス層の構成と、前記第２素子部の前記第１水平方向の両側に配置された前記バイアス層の構成とが異なっていることが好ましい。
　また本発明では、磁気抵抗効果素子の形成領域は前記第１水平方向及び前記第２水平方向により４つの領域に区切られて各領域に、前記素子部、前記バイアス層及び前記軟磁性体を有しブリッジ回路を構成する第１磁気抵抗効果素子、第２磁気抵抗効果素子、第３磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子が形成されており、
　前記第１磁気抵抗効果素子と前記第４磁気抵抗効果素子は前記第１水平方向からの外部磁界に対して同じ電気抵抗変化を示し、
　前記第２磁気抵抗効果素子と前記第３磁気抵抗効果素子は、第１水平方向からの外部磁界に対して同じ電気抵抗変化を示すが、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子とは異なる電気抵抗変化を示し、
　各磁気抵抗効果素子における各素子部及び各バイアス層の構成は同じであり、
　前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子における各軟磁性体の構成は共に同じであり、
　前記第２磁気抵抗効果素子及び前記第３磁気抵抗効果素子における各軟磁性体の構成は共に同じであるが、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子に対する各素子部への磁界変換方向と逆方向となるように、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子とは異なっていることが好ましい。
　上記において、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子を構成する前記軟磁性体と、前記第２磁気抵抗効果素子及び前記第３磁気抵抗効果素子を構成する前記軟磁性体とは、前記第２水平方向を対称軸として線対称形状で形成されることが好適である。
　また本発明における磁気センサは、
　磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する複数の素子部と、
　各素子部の第１水平方向の両側に配置されたバイアス層と、
　各素子部の前記第１水平方向と直交する第２水平方向の両側に配置され、各素子部及び各バイアス層と非接触の軟磁性体と、を有し、
　各素子部の感度軸方向は前記第２水平方向であり、
　各バイアス層の着磁方向は前記第２水平方向であり、各バイアス層から各素子部に第１水平方向へのバイアス磁界が供給されるように、各バイアス層が配置されており、
　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体は、前記第１水平方向からの外部磁界が作用したときに、前記外部磁界を前記第１水平方向とは異なる水平方向に変換して前記素子部に供給できるように各軟磁性体が配置されており、
　複数の前記素子部は、前記第１水平方向に間隔を空けて配置され、前記第１水平方向にて隣り合う各素子部に配置された前記バイアス層間が導電層にて接続されて素子連設体を構成しており、
　複数の前記素子連設体が、前記第２水平方向に間隔を空けて配置され、各素子連設体の端部同士が前記導電層により接続されてミアンダ形状にされており、
　前記軟磁性体は、各素子連設体内にて隣り合う一方の前記素子部に対し第２水平方向のＹ１側に配置されるＹ１側端部と、他方の前記素子部に対しＹ１と反対側のＹ２側に配置されるＹ２側端部と、前記Ｙ１側端部と前記Ｙ２側端部間の繋ぐ接続部とを有して構成され、
　隣り合う前記素子連設体に設けられた前記軟磁性体間に前記第２水平方向からの外乱磁界に対する磁路が形成可能なように、各軟磁性体が構成されていることを特徴とするものである。これにより外乱磁場耐性を向上させることができる。
　上記において前記接続部は、前記第１水平方向及び前記第２水平方向の両方向に対して斜め方向に配置されることが好ましい。
　また、隣り合う前記素子連設体に設けられた一方の前記軟磁性体の前記接続部の延長線上に他方の前記軟磁性体の前記接続部が位置していることが好適である。
　また本発明では、各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された一方の前記軟磁性体の前記Ｙ１側端部、及び他方の前記軟磁性体の前記Ｙ２側端部の各先端は、夫々、平面視にて前記素子部の方向に折り曲げられて、前記一方の軟磁性体の先端と、前記他方の軟磁性体の先端とが前記第２水平方向にて間隔Ｔ２を空けて対向していることが好適である。
　本発明の磁気センサによれば、強磁場耐性あるいは、外乱磁場耐性、又は強磁場耐性及び外乱磁場耐性を向上させることができる。
本実施形態における磁気センサの概略図（平面図）、 図１に示すＡ領域を拡大して示した部分拡大平面図、 図１に示すＢ領域を拡大して示した部分拡大平面図、 図１に示すＣ領域を拡大して示した部分拡大平面図、 素子部を高さ方向に切断した部分拡大縦断面図、 図２に示すＤ－Ｄ線に沿って高さ方向に切断した部分拡大縦断面図、 （ａ）は第１磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子を構成する素子部、バイアス層及び軟磁性体のユニットを抜粋した平面図であり、特に外部磁界Ｈ１が作用したときの磁路を説明するための図、（ｂ）は、第２磁気抵抗効果素子及び第３磁気抵抗効果素子を構成する素子部、バイアス層及び軟磁性体のユニットを抜粋した平面図であり、特に外部磁界Ｈ１が作用したときの磁路を説明するための図、（ｃ）は、第１磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子を構成する素子部、バイアス層及び軟磁性体のユニットを抜粋した平面図であり、特に外乱磁界Ｈ８が作用したときの磁路を説明するための図、 比較例の磁気センサの構成を示す部分拡大平面図、 図２ないし図４，図７に示す実施例の磁気センサと比較例の磁気センサにおける感度軸方向からの印加磁界と出力変動量との関係を示すグラフ、 図２ないし図４，図７に示す実施例の磁気センサと比較例の磁気センサにおける非感度軸方向からの印加磁界と出力変動量との関係を示すグラフ、 図２ないし図４，図７に示す実施例の磁気センサと比較例の磁気センサにおけるオフセット磁界感度変化を示すグラフ、 図２ないし図４とは別の実施形態を示す磁気センサの部分拡大平面図、 図１２に示す素子部、バイアス層及び軟磁性体の一部を拡大して示した平面図、 図２ないし図４，図７に示す実施例の磁気センサと、図１２，図１３に示す磁気センサにおける軟磁性体間の間隔（ギャップ）と感度（出力）との関係を示すグラフ。
　図１は本実施形態における磁気センサの概略図（平面図）、図２は、図１に示すＡ領域を拡大して示した部分拡大平面図、図３は、図１に示すＢ領域を拡大して示した部分拡大平面図、図４は、図１に示すＣ領域を拡大して示した部分拡大平面図、図５は、素子部を高さ方向に切断した部分拡大縦断面図、図６は、図２に示すＤ－Ｄ線に沿って高さ方向に切断した部分拡大縦断面図である。
　本実施形態における磁気抵抗効果素子を備えた磁気センサＳは、例えば携帯電話等の携帯機器に搭載される地磁気センサとして構成される。
　各図に示すＸ１－Ｘ２方向、及びＹ１－Ｙ２方向は水平面内にて直交する２方向を示し、Ｚ方向は前記水平面に対して直交する方向を示している。Ｘ１－Ｘ２方向を「第１水平方向」、Ｙ１－Ｙ２方向を「第２水平方向」とする。
　図１に示すように磁気センサＳは、磁気抵抗効果素子の形成領域１３がその中心１３ａからＸ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向により４つの領域に分けられており、各領域内に第１磁気抵抗効果素子１、第２磁気抵抗効果素子２、第３磁気抵抗効果素子３、第４磁気抵抗効果素子４が形成されている。なお各磁気抵抗効果素子１～４は、後述するように、素子部、バイアス層、導電層が連なってミアンダ形状で形成されるが、図１では、各磁気抵抗効果素子２～４の形状を省略して図示している。
　図１，図２示すように第１磁気抵抗効果素子１及び第３磁気抵抗効果素子３は入力端子（Ｖｄｄ）５に接続されている。また、第２磁気抵抗効果素子２及び第４磁気抵抗効果素子４はグランド端子（ＧＮＤ）６に接続されている。また、第１磁気抵抗効果素子１と第２磁気抵抗効果素子２との間には第１出力端子（Ｖ１）７が接続されている。また、第３磁気抵抗効果素子３と第４磁気抵抗効果素子４との間には第２出力端子（Ｖ２）８が接続されている。このように第１磁気抵抗効果素子１、第２磁気抵抗効果素子２、第３磁気抵抗効果素子３及び第４磁気抵抗効果素子４によりブリッジ回路が構成されている。
　図２～図４に示すように各磁気抵抗効果素子１～４は、複数の素子部９と、各素子部９の両側に接続されたバイアス層（永久磁石層）１０と、各素子部９及び各バイアス層１０と非接触の複数の軟磁性体１２とを有して構成される。
　以下では第１磁気抵抗効果素子１の構成を中心に説明する。
　第１磁気抵抗効果素子１の一部は図２や図３に現れている。なお図２，図３，図４，図７，図８の各図は、いずれも図６に示す絶縁層２２を透視した図としている。
　図２に示すように、第１磁気抵抗効果素子１を構成する各素子部９のＸ１－Ｘ２方向の両側にバイアス層１０，１０が配置されている。各バイアス層（永久磁石層）１０，１０は、ＣｏＰｔ、ＣｏＰｔＣｒ等で形成される。
　図２に示すように、素子部９は、第１素子部９Ａと第２素子部９Ｂとを備え、第１素子部９Ａ及び第２素子部９Ｂは後で図５でも説明するように積層構造が同じであるが、各素子部９Ａ，９Ｂに接続されるバイアス層１０，１０の配置が異なっている。
　図２に示すように第１素子部９ＡのＸ１側には第１バイアス層１０Ａが接続され、Ｘ２側には第２バイアス層１０Ｂが接続されている。各バイアス層１０Ａ，１０Ｂはともに、略三角形状で形成されるが、第１バイアス層１０Ａと第２バイアス層１０Ｂとでは、互いに１８０°反転させた形態となっている。
　図２に示すように第２素子部９ＢのＸ１側には第２バイアス層１０Ｂが接続され、Ｘ２側には第１バイアス層１０Ａが接続されている。このように、第２素子部９Ｂに接続されるバイアス層１０Ａ，１０Ｂの配置は、第１素子部９Ａに対するバイアス層１０Ａ，１０Ｂの配置に対して反対になっている。
　よって、各バイアス層１０が、例えばＹ２方向に着磁されているとき、第１素子部９ＡにはＸ１方向に向く第１バイアス磁界Ｂ１が作用し、第２素子部９ＢにはＸ２方向に向く第２バイアス磁界Ｂ２が作用する。
　図２に示すように、第１バイアス層１０Ａ及び第２バイアス層１０Ｂには夫々、各素子部９と接する側面にＸ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向の両方向に対して傾斜する傾斜面２０が形成されている。また傾斜面２０の反対側の側面も傾斜面２１となっている。各バイアス層１０の素子部９と接する側の側面を傾斜面２０とすることで、各素子部９に各バイアス層１０の着磁方向（Ｙ１－Ｙ２）に対して直交する方向からバイアス磁界Ｂ１，Ｂ２を適切に供給することが可能になる。反対側の傾斜面２１は必ずしも必要ではない。すなわち傾斜面２１でなく例えばＹ１－Ｙ２方向に直線状に延びる側面であってもよい。ただし反対側も傾斜面２１とすれば、第１バイアス層１０Ａについては、第１素子部９Ａ及び第２素子部９Ｂのどちらに対しても同形状にできるし、また第２バイアス層１０Ｂに対しては、第１バイアス層１０Ａを１８０°回転させた形状とすればよく、このため、バイアス層１０の形状をニパターンにできる。したがってバイアス層１０を形成する製造過程で使用されるマスクパターンも簡単に済み好適である。また反対側も傾斜面２１とすれば、各バイアス層１０の形状をより小さくすることができ、これにより後述するように、各バイアス層１０を、軟磁性体１２内、及び軟磁性体１２，１２間を通る磁界の磁路から遠ざけやすくなり、強磁場耐性の更なる向上を図ることができる。
　図２に示すように、第１素子部９Ａに接続される第２バイアス層１０Ｂと第２素子部９Ｂに接続される第１バイアス層１０Ｂとが前記導電層１６を介して電気的に接続されており、これによりＸ１－Ｘ２方向に延びる素子連設体１７が構成される。
　図２に示すように複数の素子連設体１７がＹ１－Ｙ２方向に間隔を空けて配置され、各素子連設体１７間が導電層１８により電気的に接続されてミアンダ状に形成されている。
　導電層１６，１８は非磁性の導電材料で構成され、Ａｌ、Ｃｕ、Ｔｉ等の非磁性導電材料で形成される。
　図６に示すように各素子部９は基板１５表面の絶縁下地層１９上に形成される。また図６に示すように、素子部９及びバイアス層１０上には絶縁層２２が形成されており、平坦化された絶縁層２２上に各軟磁性体１２が形成されている。バイアス層１０は、素子部９と同様に絶縁下地層１９上に形成されてもよいが限定されるものでない。
　各素子部９の積層構造について図５を用いて説明する。図５は素子部９をＹ１－Ｙ２方向に平行に切断した切断面を示している。
　図５に示すように、素子部９は、例えば下から非磁性下地層６０、固定磁性層６１、非磁性層６２、フリー磁性層６３及び保護層６４の順に積層されて成膜される。素子部９を構成する各層は、例えばスパッタにて成膜される。
　図５に示す実施形態では、固定磁性層６１は第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂと、第１磁性層６１ａ及び第２磁性層６１ｂ間に介在する非磁性中間層６１ｃとの積層フェリ構造である。各磁性層６１ａ，６１ｂはＣｏＦｅ合金（コバルト－鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。非磁性中間層６１ｃはＲｕ等である。非磁性層６２はＣｕ（銅）などの非磁性材料で形成される。フリー磁性層６３は、ＮｉＦｅ合金（ニッケル－鉄合金）などの軟磁性材料で形成されている。保護層６４はＴａ（タンタル）などである。
　本実施形態では固定磁性層６１を積層フェリ構造として、第１磁性層６１ａと第２磁性層６１ｂとが反平行に磁化固定されたセルフピン止め構造である。ただし、反強磁性層を固定磁性層に接して形成し、磁場中熱処理によって反強磁性層と固定磁性層との間に交換結合磁界Ｈｅｘを生じさせて、固定磁性層を所定の方向に磁化固定する構造であってもよい。例えば図５に示すセルフピン止め構造では、反強磁性層を用いず、よって磁場中熱処理を施すことなく固定磁性層６１を構成する各磁性層６１ａ，６１ｃを磁化固定している。なお、各磁性層６１ａ，６１ｂの磁化固定力は、外部磁界が作用したときでも磁化揺らぎが生じない程度の大きさであれば足りる。
　この実施形態では、第２磁性層６１ｂの固定磁化方向（Ｐ１；感度軸方向）がＹ１方向である。この固定磁化方向（Ｐ１）が固定磁性層６１の固定磁化方向である。
　図２に示すように、各素子部９は、例えば、Ｘ１－Ｘ２方向に長い矩形状で形成されている。
　図２等に示すように、素子部９の一部とバイアス層１０の一部とが重ねて形成された図となっているが、これは、例えば、バイアス層１０と重なる位置の図５に示すフリー磁性層６３及び保護層６４を削り、削られた凹部にバイアス層１０を形成してもよいし、あるいは、バイアス層１０と重なる固定磁性層６１から保護層６４までの素子部９の積層部分を全て削ってしまって、素子部９の側面にバイアス層１０を当接させてもよい。なお、バイアス層１０と重なる部分の素子部９を全て削った場合、素子部９の最外周形状は矩形状でなく、バイアス層１０と当接する側面はバイアス層１０の側面２０に倣って傾斜面となっている。
　図２、図６に示すように、各軟磁性体１２は、素子部９及びバイアス層１０と非接触に構成される。各軟磁性体１２はＮｉＦｅ、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＳｉＢやＣｏＺｒＮｂ等で形成される。
　図２に示すように、第１磁気抵抗効果素子１に設けられた各軟磁性体１２は、隣り合う一方の素子部９に対して平面視にてＹ１側に対向するＹ１側端部１２ａと、他方の素子部９に対して平面視にてＹ２側に対向するＹ２側端部１２ｂと、Ｙ１側端部１２ａとＹ２側端部１２ｂ間を繋ぐ接続部１２ｃとを有して構成される。Ｙ１側端部１２ａ、Ｙ２側端部１２ｂ及び接続部１２ｃは一体に形成される。
　図２に示すようにＹ１側端部１２ａ及びＹ２側端部１２ｂはＸ１－Ｘ２方向に平行に延びて形成されているが、接続部１２ｃはＸ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向の両方向に対して斜め方向に形成されている。
　図２に示すように、第１磁気抵抗効果素子１に形成される各軟磁性体１２は全て同じ形状で形成されている。
　図２に示すように第１磁気抵抗効果素子１を構成する複数の素子部９、複数のバイアス層１０及び複数の軟磁性体１２の配置は、各素子連設体１７の間で同じである。
　図２，図３，図４に示す第２磁気抵抗効果素子２、第３磁気抵抗効果素子３及び第４磁気抵抗効果素子４を構成する各素子部９は、第１磁気抵抗効果素子１と同様に図５に示す積層構造であり、感度軸方向がＹ１方向である。またバイアス層１０の形状、配置においても第１磁気抵抗効果素子１，第２磁気抵抗効果素子２、第３磁気抵抗効果素子３及び第４磁気抵抗効果素子４の間で変わりがなく、全て同じ着磁方向（例えばＹ２方向）であり、例えば第１素子部９ＡにはＸ１方向の第１バイアス磁界Ｂ１が作用し、第２素子部９ＢにはＸ２方向の第２バイアス磁界Ｂ２が作用するようになっている。
　図２に示す第１磁気抵抗効果素子１を構成する軟磁性体１２の形状、配置は図３，図４に示す第４磁気抵抗効果素子４においても同様となっている。よって、外部磁界が作用したとき、第１磁気抵抗効果素子１と第４磁気抵抗効果素子４とでは同じ電気抵抗変化を示す。
　一方、図２，図３，図４に示すように、第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３を構成する各軟磁性体１２は、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４を構成する各軟磁性体１２に対し、Ｙ１－Ｙ２方向を対称軸とした線対称形状となっている。
　このように第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３に用いられる各軟磁性体１２の構成と、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４に用いられる各軟磁性体１２の構成とでは異なっている。
　各磁気抵抗効果素子１～４に用いられる軟磁性体１２を図２～図４に示す構成とすることで、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４の電気抵抗変化と第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３の電気抵抗変化とを異ならせることが可能になる。第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４の電気抵抗変化と、第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３の電気抵抗変化とは逆傾向を示す。すなわち、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４の電気抵抗値が例えば増大する傾向を示せば、第２磁気抵抗効果素子２及び第３の磁気抵抗効果素子３の電気抵抗値は減少する傾向を示す。
　なお図２，図３に示すように、第１磁気抵抗効果素子１と第３磁気抵抗効果素子３との間には、共通の軟磁性体１２ｅを設けることができ、また図３，図４に示すように、第２磁気抵抗効果素子２と第４磁気抵抗効果素子４との間には、共通の軟磁性体１２ｆを設けることができる。
　図７（ａ）は第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４を構成する一つの素子部９、前記素子部９の両側に接続されるバイアス層１０，１０及び前記素子部９に対しＹ１－Ｙ２方向から対向する２つの軟磁性体１２を抜粋して示した部分平面図である。図７（ｂ）は第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３を構成する一つの素子部９、前記素子部９の両側に接続されるバイアス層１０，１０及び前記素子部９に対しＹ１－Ｙ２方向から対向する２つの軟磁性体１２を抜粋して示した部分平面図である。
　各磁気抵抗効果素子１～４に対してＸ１－Ｘ２方向から外部磁界Ｈ１が作用したとする。図７（ａ）に示すように外部磁界Ｈ１は第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４を構成する軟磁性体１２内、及び軟磁性体１２，１２間を通り、図７（ａ）に示す矢印の磁路Ｍ１を形成する。なおこの磁路Ｍ１以外にも磁路は形成されるが、主な磁路Ｍ１として図示したものである。
　図７（ａ）に示すように、一方の軟磁性体１２と他方の軟磁性体１２との端部１２ａ、１２ｂ間で外部磁界Ｈ２が漏れ、この外部磁界Ｈ２が素子部９に作用する。素子部９に作用する外部磁界Ｈ２は、Ｘ１－Ｘ２方向の外部磁界Ｈ１に対してＹ１方向、あるいはＹ１方向よりもＸ１－Ｘ２方向に傾く方向に変換されている。
　このとき、素子部９の感度軸方向はＹ１方向であるため、外部磁界Ｈ２の作用により、フリー磁性層６３の磁化方向がＸ１－Ｘ２方向からＹ１方向に向けて変化することで、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４の電気抵抗値は小さくなる。
　一方、図７（ｂ）に示すように外部磁界Ｈ１は第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３を構成する軟磁性体１２内を通り、図７（ｂ）に示す矢印の磁路Ｍ２を形成する。なおこの磁路Ｍ２以外にも磁路は形成されるが、主な磁路Ｍ２として図示したものである。
　図７（ｂ）に示すように、素子部９を介してＹ１－Ｙ２方向で対向する一方の軟磁性体１２と他方の軟磁性体１２の端部１２ａ、１２ｂ間で外部磁界Ｈ３が漏れ、この外部磁界Ｈ３が素子部９に作用する。
　図７（ｂ）に示すように、素子部９に作用する外部磁界Ｈ３は、Ｘ１－Ｘ２方向の外部磁界Ｈ１に対してＹ２方向、あるいはＹ２方向よりもＸ１－Ｘ２方向に傾く方向に変換されている。すなわち外部磁界Ｈ２，Ｈ３の変換方向が図７（ａ）と図７（ｂ）とでは逆になることがわかる。
　そして、素子部９の感度軸方向はＹ１方向であるため、外部磁界Ｈ３の作用により、フリー磁性層６３の磁化方向がＸ１－Ｘ２方向からＹ２方向に向けて変化することで、第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３の電気抵抗値は大きくなる。
　図７（ａ）及び図７（ｂ）に示すように、素子部９に作用する外部磁界Ｈ２，Ｈ３の方向が変わるのは、素子部９に対する軟磁性体１２の配置を、図７（ａ）と図７（ｂ）とでＹ１－Ｙ２方向を対称軸として線対称にしているためである。
　本実施形態では、図２や図７（ａ）に示すように、各素子部９と、各素子部９のＹ１－Ｙ２方向の両側に配置された軟磁性体１２との間には平面視にて所定の間隔Ｔ１が設けられている。なおこの間隔Ｔ１が設けられるのは各磁気抵抗効果素子１～４において全て共通である。
　更に本実施形態では、各軟磁性体１２間の距離が最も短くなる縁部１２ｄ，１２ｄ間を直線状に結んだ仮想線Ｅ上にバイアス層１０が平面視にて重なっておらず（図２の第３磁気抵抗効果素子３の一部に示した）、また仮想線Ｅは、バイアス層１０間に位置する素子部９上を通過している。この関係も全ての磁気抵抗効果素子１～４において共通である。
　また本実施形態では、Ｙ１－Ｙ２方向にて隣り合う素子連設体１７の各軟磁性体１２の間にバイアス層１０が存在していない（図２～図４、図７（ａ）（ｂ）参照）。
　上記した本実施形態の構成により強磁場耐性を向上させることができる。図７（ａ）を用いて説明する。
　Ｘ２方向から非常に強い外部磁界Ｈ１が作用したとする。例えば外部磁界Ｈ１の大きさは数百Ｏｅから数千Ｏｅである。
　既に説明したように外部磁界Ｈ１は軟磁性体１２により方向が変換されて素子部９に外部磁界Ｈ２として作用するが、本実施形態では、平面視にて素子部９と軟磁性体１２間に間隔（ギャップ）Ｔ１を設けたことで、素子部９に作用する外部磁界Ｈ２を弱めることができる（磁界変換効率を低下できる）。
　本実施形態では、各間隔Ｔ１は、軟磁性体１２，１２間の間隔Ｔ２に対して、夫々、２２～４０％程度（２つの間隔Ｔ１をあわせれば、４４～８０％程度）であることが好適である。素子部９は、軟磁性体１２，１２の間隔Ｔ２の中央に位置して、素子部９と一方の軟磁性体１２間の間隔Ｔ１と、素子部９と他方の軟磁性体１２間の間隔Ｔ１とは略同一幅であることが好適である。
　また本実施形態では、バイアス層１０の平面面積を小さくして体積を小さく形成している。換言すれば、バイアス層１０をあまり大きく形成しすぎると、素子部９に作用する外部磁界Ｈ２が弱まったにもかかわらず、素子部９に作用するバイアス磁界が大きくなりすぎて素子部９の感度が低下する問題が生じる。
　またバイアス層１０を小さく形成したことで、平面視にて軟磁性体１２との重なりを十分に小さくすることが可能になる。
　本実施形態では、バイアス層１０を小さく形成し、各素子連設体１７を構成する各素子部９間を、バイアス層１０を介して接続せずに、導電層１６を用いて接続している（図２等参照）。
　また本実施形態では、バイアス層１０を小さく形成して、各素子連設体１７の間にバイアス層１０が存在しないようにしている。すなわち図７（ａ）に示す符号Ｆの領域にバイアス層１０が存在していない。
　図８は比較例の構成である。この比較例では、複数の素子部３０，３０がＹ１－Ｙ２方向に間隔を空けて配置されており、各素子部３０，３０の間をＹ１－Ｙ２方向に長く延びるバイアス層３１で接続している。つまり本実施形態と異なって非磁性の導電層１６を介して各素子部３０，３０間を連結していない。
　なお、図８に示す比較例でも図７（ａ）に示す軟磁性体１２と形状が異なるものの、Ｘ２方向への外部磁界Ｈ１を素子部３０の位置で、Ｙ１方向、あるいはＹ１方向よりもＸ１－Ｘ２方向に傾く方向へ変換する軟磁性体３２を備えている。
　図８に示す比較例では外部磁界Ｈ１が作用すると、バイアス層３１に対して、方向が変換された外部磁界Ｈ５，Ｈ６等が作用する。このとき、バイアス層３１が本実施形態と同様にＹ２方向に着磁されているとすると、外部磁界Ｈ５，Ｈ６のうち、外部磁界Ｈ５は特にバイアス層３１の着磁方向に対して逆方向に作用し、外部磁界Ｈ１が強磁界であるほど外部磁界Ｈ５も強くなるから、バイアス層３１の着磁が崩れやすくなる。すなわち図８に示す比較例の構成では、強磁場耐性を効果的に向上させることができない。
　これに対して図７（ａ）に示す本実施形態では、外部磁界Ｈ１がＸ２方向に作用すると、軟磁性体１２内、及び軟磁性体１２，１２間の空間を矢印で示す方向にて磁路Ｍ１が形成されるが、このとき、磁路Ｍ１からバイアス層１０を外しているために、バイアス層１０への磁界の作用を図８の比較例よりも小さくでき、特にバイアス層１０に着磁方向に対する逆磁界が作用するのを低減できる。また図７（ａ）では図示していないが、隣り合う素子連設体１７間にも磁界は生じ、すなわち図７（ａ）に示す領域Ｆにも磁界は発生しているが、この領域Ｆにバイアス層１０が存在しないために、バイアス層１０に作用する磁界の影響を極力、弱めることができる構成となっている。よって本実施形態では図８に示す比較例の構成に比べて強磁場耐性に優れた構成となっている。
　上記の強磁場耐性について、第１磁気抵抗効果素子１及び第４磁気抵抗効果素子４の構成を示す図７（ａ）を用いて説明したが、図７（ｂ）の第２磁気抵抗効果素子２及び第３磁気抵抗効果素子３においても同様の効果、すなわち強磁場耐性の向上を図ることができる。
　次に外部磁界Ｈ１に対して直交する外乱磁場耐性について説明する。
　図７（ｃ）に示すようにＹ２方向から外乱磁界Ｈ８が作用したとする。すると外乱磁界Ｈ８は矢印に示すように、各軟磁性体１２の斜め方向に延びる接続部１２ｃ内を通り、Ｙ１－Ｙ２方向において隣り合う軟磁性体１２内に進入する磁路Ｍ３を形成する。
　このように軟磁性体１２は外乱磁界Ｈ８に対するシールド効果を発揮し、素子部９やバイアス層１０への外乱磁界の流入を抑制でき、センサ感度変化を低減することができる。
　図９は本実施形態における磁気センサＳと、図８の比較例の構成による磁気センサとを用いて、Ｘ１－Ｘ２方向に磁界を印加したときの磁界の強さと、印加磁界を取り除いた後の出力変動量（中点電圧差）との関係を調べたものである。Ｘ１－Ｘ２方向は、素子部の感度軸方向Ｐ１から見れば直交方向であるが、Ｘ１－Ｘ２方向からの磁界は素子部の位置で軟磁性体により方向が感度軸方向に向けて変換されて素子部に流入し素子部の電気抵抗を変化させる。すなわち、本実施形態及び比較例の磁気センサはどちらにおいても、Ｘ１－Ｘ２方向からの外部磁界を検出するためのものであり、Ｘ１－Ｘ２方向からの外部磁界は、感度軸方向に対する磁界である。なお１Ｏｅは、約７９．６Ａ／ｍである。
　図９に示すように、本実施例のほうが比較例に比べて印加磁界が大きくなっても出力変動量を小さくでき、すなわち本実施例のほうが比較例に比べてバイアス層１０の着磁が強磁界となっても崩されておらず、強磁場耐性に優れていることがわかった。
　図１０は本実施形態における磁気センサＳと、図８の比較例の構成による磁気センサとを用いて、Ｙ１－Ｙ２方向に外乱磁界を印加したときの磁界の強さと、印加磁界を取り除いた後の出力変動量（中点電圧差）との関係を調べたものである。
　図１０に示すように、本実施例のほうが比較例に比べて印加磁界が大きくなっても出力変動量を小さくでき、すなわち本実施例のほうが比較例に比べてバイアス層１０の着磁が強磁界となっても崩されておらず、外乱磁場耐性に優れていることがわかった。
　図１１は本実施形態における磁気センサＳと、図８の比較例の構成による磁気センサとを用いて、Ｙ１－Ｙ２方向に１１Ｏｅの外乱磁界を印加した状態で、Ｘ１－Ｘ２方向に±１２Ｏｅの間で磁界を印加したときの感度が、Ｙ１－Ｙ２方向に磁界を印加しないでＸ１－Ｘ２方向に±１２Ｏｅの間で磁界を印加したときの感度に対してどの程度、変化したのかを調べた。なお、図１１に示す「Positive」とは例えば、Ｙ２方向に向けて外乱磁界を作用させたとき、「Negative」とはＹ１方向に向けて外乱磁界を生じさせたときを意味する。
　図１１の縦軸である「オフセット磁界感度変化」は、
　オフセット磁界感度変化＝［（感度（Ｙ１－Ｙ２方向に１１Ｏｅ印加）／感度（Ｙ１－Ｙ２方向への印加磁界なし））－１］×１００（％）で求めた。
　オフセット磁界感度変化が絶対値でゼロに近いほど、Ｙ１－Ｙ２方向への外乱磁界が印加された状態であっても感度ずれが小さくなり優れた検出精度を得ることができる。
　図１１に示すように、オフセット磁界感度変化（絶対値）は、本実施例のほうが比較例よりも小さくなった。本実施形態は外乱磁場耐性に優れ、軟磁性体１２のいわゆるシールド効果によって、素子部９やバイアス層１０に漏れ出る外乱磁界を極力、弱めることができるが、図８の比較例では、本実施形態に比べて軟磁性体１２のシールド効果が弱いために、外乱磁界が素子部やバイアス層に影響を与えてオフセット磁界感度変化（絶対値）が大きくなると考えられる。
　本実施形態では、図２にも示すように、第１素子部９Ａ及び第２素子部９Ｂの固定磁性層６１の固定磁化方向（Ｐ１；感度軸方向）は同じであるが、バイアス磁界Ｂ１，Ｂ２の方向が逆であり、第１素子部９Ａのフリー磁性層６３の磁化方向と、第２素子部９Ｂのフリー磁性層６３の磁化方向とは反対方向になっている。このため外部磁界の作用により各素子部９の感度が変化したとき、第１素子部９Ａの感度のシフト方向と、第２素子部９Ｂの感度のシフト方向とが逆方向になり、第１素子部９Ａ及び第２素子部９Ｂを有する磁気抵抗効果素子全体としての感度のばらつきを小さくできる。このため本実施形態では、出力特性のリニアリティを向上させることができる。
　本実施形態では、図２，図３，図４に示すように、全ての磁気抵抗効果素子１～４の素子部９及びバイアス層１０を、夫々、一度に形成できる。それは全ての磁気抵抗効果素子１～４の素子部の感度軸方向Ｐ１を全て同じ方向にでき、且つバイアス層１０の着磁方向を全て同じ方向にできるからである。したがって本実施形態では第１磁気抵抗効果素子１、第２磁気抵抗効果素子２、第３磁気抵抗効果素子３及び第４磁気抵抗効果素子４を一回の成膜で形成することが可能である。
　本実施形態では図７（ａ）（ｂ）に示すように、外部磁界Ｈ１が軟磁性体１２内に進入すると軟磁性体１２内び軟磁性体１２，１２間でジグザグに通る磁路Ｍ１，Ｍ２を形成でき、素子部９の位置で磁界の方向を変換しながら、素子全体に万遍なく変換磁界を供給することができる。
　なお図１に示す磁気センサＳの構造は、Ｘ１－Ｘ２方向の外部磁界を検出するものであるが、これを水平方向に９０度回転させれば、Ｙ１－Ｙ２方向の外部磁界を検出するセンサ構造にでき、よって本実施形態では、図１に示したセンサ構造と、９０度回転させたセンサ構造とを備えることで、Ｘ，Ｙ方向の磁界検出が可能な磁気センサＳにできる。
　軟磁性体１２の形状は図２等に示すものに限定されない。例えば軟磁性体１２の接続部１２ｃは傾斜しているが、Ｙ１－Ｙ２方向に平行に延びていてもよい。ただし接続部１２ｃを斜めに形成したほうが、素子部９を介した軟磁性体１２，１２間にて変換磁界を適切に発生させやすく、素子部９やバイアス層１０に悪影響を及ぼしにくい。また、図７（ｃ）に示すように、隣り合う素子連設体１７に設けられた一方の軟磁性体１２の接続部１２ｃの延長線上に他方の軟磁性体１２の接続部１２ｃを位置させることで、外乱磁界Ｈ８に対するシールド効果を高めることができる。
　あるいは図１２に示すように軟磁性体４０を構成してもよい。図１２は、磁気センサにおいて図３と同様の領域を示したものである。なお図１２に示す各磁気抵抗効果素子１～４は、図３に示す各磁気抵抗効果素子１～４と軟磁性体の形態が異なるだけで他は全て同じである。
　図１２，図１３に示すように、軟磁性体４０は、素子部９のＹ１側に位置するＹ１側端部４０ａと、素子部９のＹ２側に位置するＹ２側端部４０ｂと、Ｙ１側端部４０ａとＹ２側端部４０ｂ間を繋ぐ接続部４０ｃとを有して構成される。
　図１３に示すように、素子部９のＹ１－Ｙ２方向の両側に配置された一方の軟磁性体４０ＡのＹ１側端部４０ａと、他方の軟磁性体４０ＢのＹ２側端部４０ｂの各先端４０ａ１，４０ｂ１は、夫々、平面視にて素子部９の方向に折り曲げられている。
　そして図１３に示すように、一方の軟磁性体４０Ａの先端４０ａ１と、他方の軟磁性体４０Ｂの先端４０ｂ１とが間隔Ｔ２を空けてＹ１－Ｙ２方向にて対向している。
　また図１３に示すように、各軟磁性体４０Ａ，４０Ｂの先端４０ａ１，４０ｂ１と素子部９との間には平面視にて間隔Ｔ１が設けられている。
　図１３に示すように、素子部９と各軟磁性体４０Ａ，４０Ｂとの間に間隔Ｔ１を設けることで、素子部９に作用する外部磁界Ｈ４を弱めることができる一方、軟磁性体４０から素子部９への磁束の流入を集中させることができ（効率よい磁束流入を促し）、出力の向上を図ることが出来る。
　図７の構成であると、外部磁界のルートは素子部９を通る外部磁界Ｈ２，Ｈ３以外にも漏洩しやすく、例えば図７（ａ）に示す、隣り合う素子連設体１７，１７の軟磁性体１７間で外部磁界が漏れやすく、出力が低下しやすい。
　これに対して図１２，図１３の軟磁性体４０に示すように先端４０ａ１，４０ｂ１を素子部９の方向に折り曲げた形状とすることで、隣り合う素子連設体１７，１７の軟磁性体４０間等での漏洩が少なくなり、素子部９への磁束流入の効率を高めることができるため出力を高めることができる。
　図１４は、図２～図４，図７に示す形態の磁気センサ（実施例１）と、図１２，図１３に示す形態の磁気センサ（実施例２）とを用い、軟磁性体間の間隔（ギャップ）Ｔ２（図７（ａ）、図１３参照）と感度（ｍＶ／Ｏｅ）との関係を示すものである。ここで示す「感度」は出力値を、供給した外部磁界Ｈ１の強さで割った値である。
　図１４に示すように、実施例１及び実施例２ともに軟磁性体間の間隔Ｔ２を大きくすることで感度は低下するが、実施例２のほうが実施例１よりも高い感度を得ることができた。
　また図１２に示すように、隣り合う素子連設体１７，１７の一方の軟磁性体４０Ｃと他方の軟磁性体４０Ｄとの間で外乱磁界に対するシールド効果を高めるために、軟磁性体４０ＣのＹ１側端部４０ａの先端４０ａ１と、他方の軟磁性体４０ＤのＹ２側端部４０ｂの先端４０ｂ１とを接近させている。また軟磁性体４０ＣのＹ１側端部４０ａの先端４０ａ１と、他方の軟磁性体４０ＤのＹ２側端部４０ｂの先端４０ｂ１とで対向する位置にＸ１－Ｘ２方向及びＹ１－Ｙ２方向に対する傾斜面４１を設けて、外乱磁界が軟磁性体４０Ｃ，４０Ｄ間で通過しやすいようにしている。
Ｂ１、Ｂ２　バイアス磁界
Ｈ１、Ｈ２、Ｈ３、Ｈ５、Ｈ６　外部磁界
Ｈ８　外乱磁界
Ｍ１、Ｍ２、Ｍ３　磁路
Ｓ　磁気センサ
１～４　磁気抵抗効果素子
９、９Ａ、９Ｂ　素子部
１０、１０Ａ、１０Ｂ　バイアス層
１２、４０　軟磁性体
１２ｃ、４０ｃ　接続部
４０ａ１，４０ｂ１　先端
１７　素子連設体
２０　傾斜面
６１　固定磁性層
６３　フリー磁性層

Claims (14)

  1. 　磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する複数の素子部と、
    　各素子部の第１水平方向の両側に配置されたバイアス層と、
    　各素子部の前記第１水平方向と直交する第２水平方向の両側に配置され、各素子部及び各バイアス層と非接触の軟磁性体と、を有し、
    　各素子部の感度軸方向は前記第２水平方向であり、
    　各バイアス層の着磁方向は前記第２水平方向であり、各バイアス層から各素子部に第１水平方向へのバイアス磁界が供給されるように、各バイアス層が構成されており、
    　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体は、前記第１水平方向からの外部磁界が作用したときに、前記外部磁界を前記第１水平方向とは異なる水平方向に変換して前記素子部に供給できるように各軟磁性体が構成されており、
    　複数の前記素子部は、前記第１水平方向に間隔を空けて配置され、前記第１水平方向にて隣り合う各素子部に接続された前記バイアス層間が導電層にて接続されて素子連設体を構成しており、
    　複数の前記素子連設体が、前記第２水平方向に間隔を空けて配置され、各素子連設体の端部同士が前記導電層により接続されてミアンダ形状にされており、
    　各素子部と、各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体との間には平面視にて所定の間隔Ｔ１が設けられているとともに、各軟磁性体間の距離が最も短くなる縁部間を直線状に結んだ仮想線上に前記バイアス層が平面視にて重なっておらず、且つ前記仮想線が前記バイアス層間に位置する前記素子部上を通り、
    　前記第２水平方向にて隣り合う前記素子連設体の各軟磁性体の間に前記バイアス層が存在しないことを特徴とする磁気センサ。
  2. 　前記軟磁性体は、各素子連設体内にて隣り合う一方の前記素子部に対し第２水平方向のＹ１側に配置されるＹ１側端部と、他方の前記素子部に対しＹ１と反対側のＹ２側に配置されるＹ２側端部と、前記Ｙ１側端部と前記Ｙ２側端部間の繋ぐ接続部とを有して構成される請求項１記載の磁気センサ。
  3. 　前記接続部は、前記第１水平方向及び前記第２水平方向の両方向に対して斜め方向に配置される請求項２記載の磁気センサ。
  4. 　隣り合う前記素子連設体に設けられた前記軟磁性体間に前記第２水平方向からの外乱磁界に対する磁路が形成可能なように、各軟磁性体が構成されている請求項２又は３に記載の磁気センサ。
  5. 　隣り合う前記素子連設体に設けられた一方の前記軟磁性体の前記接続部の延長線上に他方の前記軟磁性体の前記接続部が位置している請求項４記載の磁気センサ。
  6. 　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された一方の前記軟磁性体の前記Ｙ１側端部、及び他方の前記軟磁性体の前記Ｙ２側端部の各先端は、夫々、平面視にて前記素子部の方向に折り曲げられて、前記一方の軟磁性体の先端と、前記他方の軟磁性体の先端とが前記第２水平方向にて間隔Ｔ２を空けて対向している請求項２ないし４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  7. 　前記素子部、前記バイアス層及び前記軟磁性体の配置は各素子連設体の間で同じである請求項１ないし６のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  8. 　各素子連設体にて前記第１水平方向に隣り合う第１素子部に作用する第１バイアス磁界と、第２素子部に作用する第２バイアス磁界とが逆方向となるように、前記第１素子部の前記第１水平方向の両側に配置された前記バイアス層の構成と、前記第２素子部の前記第１水平方向の両側に配置された前記バイアス層の構成とが異なっている請求項１ないし７のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  9. 　磁気抵抗効果素子の形成領域は前記第１水平方向及び前記第２水平方向により４つの領域に区切られて各領域に、前記素子部、前記バイアス層及び前記軟磁性体を有しブリッジ回路を構成する第１磁気抵抗効果素子、第２磁気抵抗効果素子、第３磁気抵抗効果素子及び第４磁気抵抗効果素子が形成されており、
    　前記第１磁気抵抗効果素子と前記第４磁気抵抗効果素子は前記第１水平方向からの外部磁界に対して同じ電気抵抗変化を示し、
    　前記第２磁気抵抗効果素子と前記第３磁気抵抗効果素子は、第１水平方向からの外部磁界に対して同じ電気抵抗変化を示すが、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子とは異なる電気抵抗変化を示し、
    　各磁気抵抗効果素子における各素子部及び各バイアス層の構成は同じであり、
    　前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子における各軟磁性体の構成は共に同じであり、
    　前記第２磁気抵抗効果素子及び前記第３磁気抵抗効果素子における各軟磁性体の構成は共に同じであるが、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子に対する各素子部への磁界変換方向と逆方向となるように、前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子とは異なっている請求項１ないし８のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  10. 　前記第１磁気抵抗効果素子及び前記第４磁気抵抗効果素子を構成する前記軟磁性体と、前記第２磁気抵抗効果素子及び前記第３磁気抵抗効果素子を構成する前記軟磁性体とは、前記第２水平方向を対称軸として線対称形状で形成される請求項９記載の磁気センサ。
  11. 　磁性層と非磁性層とが積層されて成る磁気抵抗効果を発揮する複数の素子部と、
    　各素子部の第１水平方向の両側に配置されたバイアス層と、
    　各素子部の前記第１水平方向と直交する第２水平方向の両側に配置され、各素子部及び各バイアス層と非接触の軟磁性体と、を有し、
    　各素子部の感度軸方向は前記第２水平方向であり、
    　各バイアス層の着磁方向は前記第２水平方向であり、各バイアス層から各素子部に第１水平方向へのバイアス磁界が供給されるように、各バイアス層が配置されており、
    　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された各軟磁性体は、前記第１水平方向からの外部磁界が作用したときに、前記外部磁界を前記第１水平方向とは異なる水平方向に変換して前記素子部に供給できるように各軟磁性体が配置されており、
    　複数の前記素子部は、前記第１水平方向に間隔を空けて配置され、前記第１水平方向にて隣り合う各素子部に配置された前記バイアス層間が導電層にて接続されて素子連設体を構成しており、
    　複数の前記素子連設体が、前記第２水平方向に間隔を空けて配置され、各素子連設体の端部同士が前記導電層により接続されてミアンダ形状にされており、
    　前記軟磁性体は、各素子連設体内にて隣り合う一方の前記素子部に対し第２水平方向のＹ１側に配置されるＹ１側端部と、他方の前記素子部に対しＹ１と反対側のＹ２側に配置されるＹ２側端部と、前記Ｙ１側端部と前記Ｙ２側端部間の繋ぐ接続部とを有して構成され、
    　隣り合う前記素子連設体に設けられた前記軟磁性体間に前記第２水平方向からの外乱磁界に対する磁路が形成可能なように、各軟磁性体が構成されていることを特徴とする磁気センサ。
  12. 　前記接続部は、前記第１水平方向及び前記第２水平方向の両方向に対して斜め方向に配置される請求項１１記載の磁気センサ。
  13. 　隣り合う前記素子連設体に設けられた一方の前記軟磁性体の前記接続部の延長線上に他方の前記軟磁性体の前記接続部が位置している請求項１１又は１２に記載の磁気センサ。
  14. 　各素子部の前記第２水平方向の両側に配置された一方の前記軟磁性体の前記Ｙ１側端部、及び他方の前記軟磁性体の前記Ｙ２側端部の各先端は、夫々、平面視にて前記素子部の方向に折り曲げられて、前記一方の軟磁性体の先端と、前記他方の軟磁性体の先端とが前記第２水平方向にて間隔Ｔ２を空けて対向している請求項１１又は１２に記載の磁気センサ。
PCT/JP2011/080363 2011-01-13 2011-12-28 磁気センサ WO2012096132A1 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201180064769.4A CN103299202B (zh) 2011-01-13 2011-12-28 磁传感器
JP2012552661A JP5518215B2 (ja) 2011-01-13 2011-12-28 磁気センサ
EP11855718.0A EP2664940B1 (en) 2011-01-13 2011-12-28 Magnetic sensor

Applications Claiming Priority (4)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011-004634 2011-01-13
JP2011004634 2011-01-13
JP2011-048565 2011-03-07
JP2011048565 2011-03-07

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2012096132A1 true WO2012096132A1 (ja) 2012-07-19

Family

ID=46507043

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2011/080363 WO2012096132A1 (ja) 2011-01-13 2011-12-28 磁気センサ

Country Status (4)

Country Link
EP (1) EP2664940B1 (ja)
JP (1) JP5518215B2 (ja)
CN (1) CN103299202B (ja)
WO (1) WO2012096132A1 (ja)

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104459576A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 上海矽睿科技有限公司 磁传感装置及其磁感应方法、磁传感装置的制备工艺
WO2016010120A1 (ja) * 2014-07-16 2016-01-21 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサ
JP2016522897A (ja) * 2013-05-02 2016-08-04 ゼンジテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＳｅｎｓｉｔｅｃ ＧｍｂＨ 磁界センサ装置
US9599681B2 (en) 2012-02-07 2017-03-21 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic sensor and magnetic detecting method of the same
WO2019139110A1 (ja) * 2018-01-11 2019-07-18 Tdk株式会社 磁気センサ

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6121311B2 (ja) 2013-11-14 2017-04-26 アルプス電気株式会社 磁気検知装置
CN104931899B (zh) * 2015-05-11 2018-07-06 太原科技大学 一种提高磁场传感器探头灵敏度的方法
JP2017018188A (ja) * 2015-07-08 2017-01-26 株式会社バンダイ 磁気応答玩具
EP3467529B1 (en) * 2016-05-24 2021-12-01 TDK Corporation Magnetic sensor
JP2018072026A (ja) * 2016-10-25 2018-05-10 Tdk株式会社 磁場検出装置
JP6490130B2 (ja) * 2017-03-24 2019-03-27 Tdk株式会社 磁気センサ
JP6544374B2 (ja) * 2017-03-24 2019-07-17 Tdk株式会社 磁気センサ
JP7186481B2 (ja) * 2018-05-18 2022-12-09 株式会社東海理化電機製作所 磁気センサ装置
JP7070532B2 (ja) * 2019-11-19 2022-05-18 Tdk株式会社 磁気センサ

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07325138A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ
JPH07324934A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ
JPH07324933A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ及びその製造方法
JPH09105630A (ja) 1995-10-11 1997-04-22 Sony Corp 地磁気方位センサ
WO2009048018A1 (ja) * 2007-10-11 2009-04-16 Alps Electric Co., Ltd. 磁気検出装置
WO2009151024A1 (ja) * 2008-06-11 2009-12-17 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気センサモジュール
WO2011089978A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 アルプス電気株式会社 磁気センサ

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7054114B2 (en) * 2002-11-15 2006-05-30 Nve Corporation Two-axis magnetic field sensor
EP2071350B1 (en) * 2006-08-31 2015-03-25 Alps Electric Co., Ltd. Magnetism detecting apparatus
CN100557840C (zh) * 2006-09-21 2009-11-04 阿尔卑斯电气株式会社 CoFeB层构成固定层至少一部分的隧道型磁检测元件及其制法
WO2009084434A1 (ja) * 2007-12-28 2009-07-09 Alps Electric Co., Ltd. 磁気センサ及び磁気センサモジュール

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07325138A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ
JPH07324934A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ
JPH07324933A (ja) 1994-05-31 1995-12-12 Sony Corp 地磁気方位センサ及びその製造方法
JPH09105630A (ja) 1995-10-11 1997-04-22 Sony Corp 地磁気方位センサ
WO2009048018A1 (ja) * 2007-10-11 2009-04-16 Alps Electric Co., Ltd. 磁気検出装置
WO2009151024A1 (ja) * 2008-06-11 2009-12-17 アルプス電気株式会社 磁気センサ及び磁気センサモジュール
WO2011089978A1 (ja) * 2010-01-20 2011-07-28 アルプス電気株式会社 磁気センサ

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP2664940A4

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9599681B2 (en) 2012-02-07 2017-03-21 Asahi Kasei Microdevices Corporation Magnetic sensor and magnetic detecting method of the same
JP2016522897A (ja) * 2013-05-02 2016-08-04 ゼンジテック ゲゼルシャフト ミット ベシュレンクテル ハフツングＳｅｎｓｉｔｅｃ ＧｍｂＨ 磁界センサ装置
CN104459576A (zh) * 2013-09-24 2015-03-25 上海矽睿科技有限公司 磁传感装置及其磁感应方法、磁传感装置的制备工艺
WO2016010120A1 (ja) * 2014-07-16 2016-01-21 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサ
JPWO2016010120A1 (ja) * 2014-07-16 2017-06-08 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁気センサ
WO2019139110A1 (ja) * 2018-01-11 2019-07-18 Tdk株式会社 磁気センサ
JPWO2019139110A1 (ja) * 2018-01-11 2021-01-28 Tdk株式会社 磁気センサ

Also Published As

Publication number Publication date
JPWO2012096132A1 (ja) 2014-06-09
CN103299202A (zh) 2013-09-11
EP2664940A4 (en) 2017-08-23
CN103299202B (zh) 2015-01-14
EP2664940B1 (en) 2020-02-12
JP5518215B2 (ja) 2014-06-11
EP2664940A1 (en) 2013-11-20

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5518215B2 (ja) 磁気センサ
JP5297539B2 (ja) 磁気センサ
JP6305181B2 (ja) 磁気センサ
JP5297442B2 (ja) 磁気センサ
CN104764470A (zh) 磁传感器
WO2017094889A1 (ja) 磁気検知装置およびその製造方法
US8941378B2 (en) Magnetic sensor
JP2016176911A (ja) 磁気センサ
JP2015219227A (ja) 磁気センサ
JP5171933B2 (ja) 磁気センサ
JP5802565B2 (ja) 磁気センサ
WO2011074488A1 (ja) 磁気センサ
JP5341865B2 (ja) 磁気センサ
JP5898986B2 (ja) 磁気センサ及びその製造方法
JP4507932B2 (ja) 巨大磁気抵抗効果素子を備える磁気センサ
JP6525314B2 (ja) 磁界検出装置
JP2006066821A (ja) 磁気抵抗効果素子を備えた磁気センサ
JP5453198B2 (ja) 磁気センサ
JP6725300B2 (ja) 磁気センサおよびその製造方法
JP6080555B2 (ja) 回転検出装置及びその製造方法
JP5809478B2 (ja) 磁気センサ
JP6580357B2 (ja) 磁気センサ
JP6210596B2 (ja) 回転検出装置
JP2013002856A (ja) 磁気センサ
WO2009145244A1 (ja) 磁気センサ及び磁気エンコーダ

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 11855718

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2012552661

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

WWE Wipo information: entry into national phase

Ref document number: 2011855718

Country of ref document: EP