WO2013145297A1

WO2013145297A1 - 薄膜フラックスゲート型磁気素子

Info

Publication number: WO2013145297A1
Application number: PCT/JP2012/058695
Authority: WO
Inventors: 賢一大森; 長洲　勝文
Original assignee: 株式会社フジクラ
Priority date: 2012-03-30
Filing date: 2012-03-30
Publication date: 2013-10-03

Abstract

　励磁に係る消費電力を大幅に低減せしめるとともに、測定範囲を拡大するために、第１の磁性体（１）において電流を印加された励磁コイル９の形成する励起磁界Ｈｅｘｃに対して、測定対象である外部磁界Ｈｅｘｔの比を小さくして測定レンジを拡大するように、第１の磁性体に流入する外部磁界を分岐させて減少するための第２の磁性体（２）がコイルの外側位置に設けられている。

Description

薄膜フラックスゲート型磁気素子

　　本発明は、薄膜フラックスゲート型磁気素子に係り、特に、検出原理がphase-delay methodである薄膜フラックスゲート型磁気素子に用いて好適な技術に関する。

　携帯電話やポータブルナビゲーションデバイス、ゲームコントローラ等に用いられている３軸電子方位計には、磁気強度を測定する磁気素子が用いられている。また、ロータリーエンコーダーやリニアエンコーダ、異物検出や磁気スイッチなどにも磁気素子が用いられている。更には、電流の作る磁界を検出して導体に流れる電流を計測する電流センサなどにも磁気素子が用いられている。

　従来、小型化が可能でかつ高精度に磁気強度を測定する磁気素子として、薄膜フラックスゲート型磁気素子が用いられている（特許文献１、２参照。）。これらの薄膜フラックスゲート型磁気素子は、薄膜プロセスにより形成した磁性コアと、その磁性コアに巻回された励磁コイルおよび検出コイルとにより構成される。そして、このような磁気素子の磁気強度を測定には、検出原理としてphase-delay methodが用いられている。具体的に、まず励磁コイルに、時間的に変化する電流（例えば、三角波電流、正弦波電流などのパルス電流）を通電する。そうすると励起コイルで発生する交番磁界によって、磁性コアが磁化されて正負交互に飽和状態となる。磁化が反転するタイミングにおいて、検出コイルにはパルス状の誘導電圧が発生する。この時、測定対象である外部磁界が磁気素子に加わると、外部磁界の大きさに応じて、検出コイルに発生する誘導電圧のタイミングが変化する。この誘導電圧が発生するタイミングの時間変化の度合いを、外部磁界の強度に換算することで、外部磁界の磁気強度を測定することができる。

このような検出原理を適用することで、タイムドメインで出力され、磁気素子を構成する磁性コアの保磁力に起因するヒステリシスの影響を取り除くことができるうえに、カウンタを用いたデジタル検出が可能であるため、Ａ／Ｄ変換時の誤差の影響を取り除くことができ、リニアリティの良好な出力特性を得ることができる。

特開２００７－２７９０２９号公報国際公開第２００７／１２６１６４号パンフレット

　測定対象である磁界（外部磁界）は、地磁気のように微弱な磁界から、重電機器から発生される強い磁界まで様々である。そして、磁気素子の利便性を高めるため、これら大きさの異なる様々な磁界の強度を測定できるような広い測定範囲を持つ磁気素子が求められている。
ここで、薄膜フラックスゲート型磁気素子において磁界強度の測定範囲を広げるためには、励磁効率を高める必要がある。そのためには、磁性コア内部の磁束密度を高めることが考えられ、（１）励磁コイルに流す電流値を大きくする、（２）励磁コイルの巻き数を増加させることで可能となる。しかしながら、（１）の手法では、消費電力が増えるため機器のバッテリー消費量が大きくなり、（２）の手法では、磁気素子の小型化が困難となる課題がある。なお、薄膜フラックスゲート型磁気素子では、コイル配線パターンを微細化することでコイルの巻き数を増加させつつ小型形状を維持できるが、その場合は配線パターン間の絶縁耐性が低下する恐れがある。

　本発明は、高精度に磁界を検出ことが可能な薄膜フラックスゲート型磁気素子において、低消費電力、小型化を維持しつつ、磁界強度の測定範囲を拡大することが可能な薄膜フラックスゲート型磁気素子を提供することを目的とする。

　本発明の請求項１にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子は、基板上に長手方向を有する形状の第１の磁性体と、前記第１の磁性体に巻回されるように第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルと、が形成され、前記第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルの一方が励磁コイルとされ他方が検出コイルとされた薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、
前記第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルの外側に、第２の磁性体が設けられていることを特徴とする薄膜フラックスゲート型磁気素子。

本発明の請求項１にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子によれば、第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルの外側に、第２の磁性体が形成されているので、測定対象である外部磁界が薄膜フラックスゲート型磁気素子に印加されると、外部磁界の磁束は第１の磁性体と第２の磁性体とに分配されて流入する。その結果、第１の磁性体に流入する外部磁界の磁束は、第２の磁性体が形成されていない従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子よりも少なくなる。また、励磁コイルによる第１の磁性体に発生する励起磁界の磁束は、第２の磁性体の影響を受けず変化しない。そのため、本発明の薄膜フラックスゲート型磁気素子の第１の磁性体においては、励起磁界の磁束に対して測定対象の外部磁界の磁束の比率が低下するので、励磁効率が大きくなる。その結果、低消費電力、小型化を維持しつつ、磁界強度の測定範囲を拡大することが可能となる。

本発明の請求項２にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子は、請求項１記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、前記第２の磁性体が、前記第１の磁性体と同一面上に設けられていることを特徴とする。
本発明の請求項２にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子によれば、第２の磁性体が第１の磁性体と同一面上に形成されているので、素子の低背化が容易となる。したがって、低消費電力を維持しつつ、より小型化が可能で、磁界強度の測定範囲を拡大することが可能となる。

　本発明の請求項３にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子は、請求項１または２記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、前記第２の磁性体が、長手方向を有する形状であり、前記第１の磁性体の長手方向と前記第２の磁性体の長手方向が平行になるように、前記第１の磁性体を中心に両側に設けられることを特徴とする。
　本発明に請求項３にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子によれば、効率的に第２の磁性体に外部磁界を導くことができ、励磁効率をより大きくすることができる。その結果、低消費電力、小型化を維持しつつ、より磁界強度の測定範囲を拡大することが可能となる。

　本発明の請求項４にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子は、請求項３記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、前記第２の磁性体の両端部が、前記第１の磁性体の両端部よりも外側まで延びていることを特徴とする。
　本発明の請求項４にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子によれば、第１の磁性体よりも多く外部磁界の磁束を第２の磁性体に導くことができるので、測定対象である外部磁界が第１の磁性体に流入する比率をより低減させることができ、励磁効率をより大きくすることができる。その結果、低消費電力、小型化を維持しつつ、より磁界強度の測定範囲を拡大することが可能となる。

本発明にかかる薄膜フラックスゲート型磁気素子によれば、高精度に磁界を検出ことが可能な薄膜フラックスゲート型磁気素子において、低消費電力、小型化を維持しつつ、磁界強度の測定範囲を拡大することが可能な薄膜フラックスゲート型磁気素子を提供することが可能となる。

図１Ａは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアと外部磁界分配用磁性体とを示す平面図である。図１Ｂは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアと外部磁界分配用磁性体とを示す平面図である。図１Ｃは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアと外部磁界分配用磁性体とを示す平面図である。図２は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における動作原理を示すグラフである。図３は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアの磁化状態の時間による変化を示すヒステリシス曲線である。図４は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアの磁化状態の時間による変化を示すヒステリシス曲線である。図５Ａは、薄膜フラックスゲート型磁気素子における外部磁界分配用磁性体がない場合の磁性コアへの磁束流入の状態を示す模式図である。図５Ｂは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における外部磁界分配用磁性体がある場合の磁性コアへの磁束流入の状態を示す模式図である。図５Ｃは、薄膜フラックスゲート型磁気素子における外部磁界分配用磁性体がない場合の磁性コアへの磁束流入の状態を示す模式図である。図５Ｄは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における外部磁界分配用磁性体がある場合の磁性コアへの磁束流入の状態を示す模式図である。図６Ａは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態において外部磁界Ｈｅｘｔ（Ｏｅ）と磁性コア１中央部１ｂの磁束密度Ｂ（Ｔ）との関係を示すグラフである。図６Ｂは、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態において励磁コイルへ通電する励磁電流Ｉｅｘｃと磁性コア１中央部１ｂの磁束密度Ｂ（Ｔ）との関係を示すグラフである。図７は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態を概略的に示す上面図である。図８は、図７おけるラインａ－ａ’に沿って切った断面図である。である。図９Ａは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図で、薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。図９Ｂは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図で、薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。図９Ｃは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図で、薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。図９Ｄは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図で、薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。図９Ｅは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図で、薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。図１０は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の第１実施形態で外部磁界分配用磁性体において、磁性コアと外部磁界分配用磁性体との距離ｄと励磁効率αとの関係を示すグラフである。図１１は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアと外部磁界分配用磁性体の他の例を示す平面図である。図１２は、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態における磁性コアと外部磁界分配用磁性体の他の例を示す平面図である。

　以下、本発明に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の一実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図１Ａ～図１Ｃは、本実施形態における薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアと外部磁界分配用磁性体を示す平面図である。

　本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子は、図１Ａに示すように、磁性コア１（第１の磁性体）と外部磁界分配用磁性体２（第２の磁性体）とを有する。磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とは、平面視して長手方向を有する矩形状に形成されている。図１Ａに示すように、外部磁界分配用磁性体２は、磁性コア１の両側に形成されており、外部磁界分配用磁性体２の長手方向と磁性コア１の長手方向とが平行になるように配置される。外部磁界分配用磁性体２が、磁性コア１と平行に形成されていると、外部磁界分配用磁性体２と磁気センサの感磁方向とが平行であるので、効率的に外部磁界分配用磁性体２に外部磁界の磁束を導くことができる。外部磁界分配用磁性体２の長手方向の全長は、磁性コア１の全長と、略同一の長さである。また、外部磁界分配用磁性体２の長手方向の両端の位置は、磁性コア１の長手方向の両端の位置と、略一致している。外部磁界分配用磁性体２は、磁性コア１と同じ手法を用いて同時に形成されるので、その断面構造は同一の層構造、すなわち磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とは同一面上に形成されている。

　磁性コア１としては、その長手方向が薄膜フラックスゲート型磁気素子の感磁方向と一致するように設けられていればどのような形状としてもよく、図１Ｂに示すように、磁性コア１の両端部が中央部よりも幅広に形成されたダンベル型形状に形成されてもよい。これにより、幅広な両端部で集磁された外部磁界の磁束が、幅狭な中央部に向けて収束して流入するので、中央部における磁束密度が高まる。このため、中央部においては、外部磁界の変化に応じて磁束密度が変化する度合いも大きくなり、検出コイル（ピックアップコイル）に発生する検出電圧が大きくなる。その結果、磁気素子の感度が向上する。さらに図１Ｃに示すように、磁性コア１の両端部から中央部にかけて連続的に幅が狭くなるように形成されていてもよい。これにより、両端部から中央部に向けて磁束が収束する際に、よりスムーズに磁束が収束し磁束のロスが低減する。その結果、出力のリニアリティが良好な磁気素子を実現することができる。

図１Ｃに示すように、端部分１ａと、中央部分１ｂとを有し、端部分１ａの幅が中央部分１ｂの幅よりも広くなるように形成された磁性コア１を有する薄膜フラックスゲート型磁気素子についてさらに詳細に説明する。本実施形態の磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２の長手方向の長さＡは、１ｍｍ以下、望ましくは０．５ｍｍ以下である。端部分１ａの幅Ｂと端部分１ａの長手方向の長さＤの比Ｂ／Ｄの値は１よりも小さい。
図１Ａ～図１Ｃでは示していないが、磁性コア１の端部分１ａの周囲には、励磁コイルが巻回され、中央部分１ｂの周囲には、検出コイルが巻回される。あるいは、端部分１ａの周囲に検出コイルが巻回され、中央部分１ｂの周囲に励磁コイルが巻回されていてもよい。

　本実施形態の磁性コア１（第１の磁性体）と外部磁界分配用磁性体２（第２の磁性体）とは、スパッタリングなどの手法で形成された薄膜磁性体であり、その膜厚は０．５～１．５μｍである。磁性コア１の平面視における形状は、図１Ａ～図１Ｃに例示したように、長手方向を有する形状である。
　一般的に、磁場環境の中に配置された磁性体には、印加された磁場方向とは逆方向の反磁界が発生する。この反磁界の強度は、印加された磁場の大きさに比例して大きくなる。また、反磁界の強度は、磁性体の形状にも依存する。磁性体に加わる磁界方向に垂直な断面積が大きいほど、磁性体に加わる磁界に平行の方向の長さが小さいほど、反磁界は大きくなる。こうした一般的特性に鑑みると、本発明の薄膜フラックスゲート型磁気素子は、磁性コア１や外部磁界分配用磁性体２が薄膜状であるため断面積が小さく、またその平面視において長手方向を有する形状に形成されているため、その長手方向には反磁界の影響を受け難いという特性をもつ。つまり、その長手方向に平行な方向に磁化され易く、長手方向と直交する磁界に対しては磁化され難いという特性をもつ。

外部磁界分配用磁性体２（第２の磁性体）は、測定対象である外部磁界の磁束が磁性コア１へ分配される比率を低減するための磁性体である。外部磁界分配用磁性体２は、励磁コイルおよび検出コイル、磁性コア１と絶縁されており、分離・独立して形成されている。外部磁界分配用磁性体２は、磁性コア１に巻回された励磁コイルおよび検出コイルの外側に位置している。したがって、外部磁界分配用磁性体２は、励磁コイルが磁性コア１に発生させる励磁磁界には影響を与えない。

図４は、薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアにおけるヒステリシス曲線を示す。実線で示したヒステリシス曲線は、外部磁界分配用磁性体２を備えていない従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアにおけるヒステリシス曲線を示している。点線で示したヒステリシス曲線は、外部磁界分配用磁性体２を備えた本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアにおけるヒステリシス曲線を示している。
本実施形態のヒステリシス曲線（点線）は、従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアのヒステリシス曲線（実線）に比べて、線形に傾斜する非飽和領域の範囲が広い。このことは、従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子に外部磁界分配用２を設けることによって、磁性コア１におけるヒステリシス曲線の形状が変化することを示している。具体的には、ヒステリシス曲線が直線状に変化する非飽和部分の、横軸（磁場Ｈ）方向の範囲が拡大している。薄膜フラックスゲート型磁気素子は、磁性コア１における磁束が飽和しない磁界領域において磁界を測定することができる。つまり、図４のように、ヒステリシス曲線が直線状に変化する磁界領域が拡大しているということは、薄膜フラックスゲート型磁気素子が測定可能な磁界強度の範囲が拡大していることを示している。

　本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子の動作原理について説明する。
　図２は、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の動作原理を示すグラフである。図２の（ａ）は、励磁コイルに通電する三角波電流の時間変化を示すグラフ、図２の（ｂ）は、磁性コアの磁化状態の時間変化を示すグラフ、図２の（ｃ）は、検出コイルに生じる出力電圧の時間変化を示すグラフ、図３は、従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアの磁化状態の時間による変化を示すヒステリシス曲線である。
本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子においては、励磁コイルに図２の（ａ）に示すような三角波の電流信号を通電すると、励磁コイルの作る磁界Ｈｅｘｃにより磁性コア１が励磁される。これにより、磁性コア１内部の磁束密度Ｂ、すなわち磁性コア１の磁化状態は、飽和特性を有するため、図２の（ｂ）に示すような時間変化をする。

検出コイルには、磁性コアの磁束密度Ｂの時間微分すなわち時間変化ｄＢ／ｄｔが存在する領域において、磁性コア１の断面積Ｓ、検出コイルの巻き数Ｎに比例した出力電圧Ｖｐｕ＝ＮＳ×ｄＢ／ｄｔが生じる。検出コイルの出力電圧Ｖｐｕは、図２の（ｃ）に示すような時間変化をする。磁性コア１の磁束密度Ｂの時間変化ｄＢ／ｄｔが大きいほど、パルス状の電圧信号の波高値は高く、パルス幅は狭くなり、より急峻なパルス電圧信号が得られる。
図２の（ｃ）における時間間隔ｔ１は、外部磁界Ｈｅｘｔ、磁性コアの磁束密度Ｂが増加する時と減少する時との磁場の強さＨのずれＨｃ、励磁コイルの作る磁界Ｈｅｘｃ、三角波の周期Ｔおよびコイルのインダクタンスによる遅延時間Ｔｄを用いて、式（１）のように表される。

　同様に、図２の（ｃ）における時間間隔ｔ２は、式（２）のように表される。

　式（１）および式（２）より、外部磁界の印加による時間間隔の変化量ｔ２－ｔ１は、式（３）のように表される。

　式（３）より、外部磁界の印加による時間間隔の変化ｔ２－ｔ１は、外部磁界Ｈｅｘｔと励磁コイルの作る磁界Ｈｅｘｃの比Ｈｅｘｔ／Ｈｅｘｃおよび三角波の周期Ｔに依存することが分かる。外部磁界に対する感度Ｓ＝ｄ（ｔ２－ｔ１）／ｄＨｅｘｔは、励磁コイルに通電する励磁電流Ｉｅｘｃ、励磁コイルに流れる単位電流当たりの発生磁界すなわち励磁効率α、および三角波の周期Ｔを用いて、Ｓ＝Ｔ／（２・Ｉｅｘｃ×α）で表される。よって、励磁電流が大きいほど、磁気素子の感度Ｓは小さくなる。三角波の周期Ｔが大きいすなわち励磁周波数ｆｅｘｃが小さいほど、磁気素子の感度Ｓは大きくなる。
　励磁コイルにより発生する励磁磁界の磁束密度の振幅と外部磁界により発生する磁束密度が等しくなったとき、すなわち、（３）式において、Ｈｅｘｔ＝Ｈｅｘｃとなったときに、正負のピックアップ電圧が重なることによりピックアップ電圧が消失するため、測定範囲はＨｅｘｔ＝Ｈｅｘｃとなる磁界範囲である。

また、式（３）において、Ｈｅｘｔ＝Ｈｅｘｃとなるとき式（３）は０となり、このときのＨｅｘｔが測定可能な磁界範囲の上限となる。Ｈｅｘｃ＝α×Ｉｅｘｃで表されることから、励磁効率αが大きいほど、同一の電流で駆動した場合に広い測定可能な磁界範囲を有することとなる。

　励磁効率αは、薄膜フラックスゲート型磁気素子を構成する磁性コア１の形状と励磁コイルの巻き数によって決定される値である。励磁効率αが大きいほど、少ない励磁電流で、高精度であり、さらに広範囲な磁界強度を測定可能な薄膜フラックスゲート型磁気素子を実現し易くなる。
この励磁効率αは、励磁コイルに電流を通電することにより、磁性コア１に発生する励磁磁界の磁束密度と、外部磁界により磁性コア１に発生する磁界の磁束密度との比率を示すものである。励磁効率αは、磁性コア１のヒステリシス曲線の非飽和領域における磁気密度Ｂの外部磁界Ｈｅｘｔに対する傾きｄＢ／ｄＨｅｘｔと、同じく磁性コア１の磁束密度Ｂの励磁コイルに通電する励磁電流Ｉｅｘｃに対する傾きｄＢ／ｄＩｅｘｃの比率により決まり、式（４）で表される。

　この式（４）から、励磁効率を大きくするためには、この式（４）の分母を小さくするか、分子を大きくする必要があることが判る。
　式（４）の分子を大きくする、すなわち、励磁電流により磁性コア１に発生する磁束密度を大きくするためには、コイルの巻き数を増やすことが有効であるが、コイル巻き数を増やすためには配線ピッチを狭くして巻き数を稼ぐ必要がある。しかし、特に薄膜積層構造である薄膜フラックスゲート型磁気素子の場合は、微細な配線パターンを形成するのが困難であったり、配線の微細化による電気抵抗の増大などにより、コイル巻き数を増やすことは難しい。また、コイルを多層構造にして巻回す方法も考えられるが、構造が非常に複雑であるので、磁気素子を製造する際の製造コストが高くなるため好ましくない。

　したがって、式（４）の分母を小さくするために、本実施形態では、磁性コア１の両サイドに外部磁界分配用磁性体２を設けることによって、磁性コア１に流入する外部磁界そのものを小さくするような構成、としたものである。これにより、外部磁界による磁性コア１の磁束密度の変化を低減させることで、励磁効率を向上することができる。

　本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子は、図１Ａ～図１Ｃに示すように、外部磁界分配用磁性体２は、その長手方向が磁性コア１の長手方向と平行になるように磁性コア１を挟み込むように設けられており、磁性コア１に対する部分的なシールドとして外部磁界分配用磁性体２を形成している。図５Ａ～図５Ｄは、印加された外部磁界の磁束の状態を示している。図５Ａと図５Ｃは、外部磁界分配用磁性体２が形成されていない場合の磁束の状態を示している。図５Ｂと図５Ｄは、外部磁界分配用磁性体２が形成されている場合の磁束の状態を示している。外部磁界分配用磁性体２が形成されていない場合では、印加された外部磁界の磁束が磁性コア１に流入している。他方、外部磁界分配用磁性体２が設けられている場合では、印加された外部磁界の磁束が、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とに分配されて流入している。磁性コア１に実効的に流入する磁束は、外部磁界分配用磁性体２に流入する分だけ、図５Ａおよび図５Ｃの外部磁界分配用磁性体２が形成されていない場合よりも減少している。従って、磁性コア１の実効的なＢ－Ｈ曲線（ヒステリシス曲線）の直線状に変化する領域の傾きが小さくなり、非飽和領域における磁束密度Ｂの外部磁界Ｈｅｘｔに対する傾きｄＢ／ｄＨｅｘｔが小さくなる。

　また、外部磁界分配用磁性体２は、励磁コイルおよび検出コイルの外側に形成されている。そのため、外部磁界分配用磁性体２がこれらコイルの内側で発生する磁束に与える影響は小さい。つまり、外部磁界分配用磁性体２を設けたとしても、磁性コア１の磁束密度Ｂの励磁コイルに通電する励磁電流Ｉｅｘｃに対する傾きｄＢ／ｄＩｅｘｃは変化しない。これにより、ｄＢ／ｄＨｅｘｔが小さくなった分だけ励磁効率αが大きくなる。

　外部磁界分配用磁性体２を設けた場合における、外部磁界Ｈｅｘｔと、磁性コア２の中央部１ｂの磁束密度Ｂとの関係、および、磁性コア１の端部（幅広部分）１ａに巻回した励磁コイルへ通電する励磁電流Ｉｅｘｃと、磁性コア１中央部１ｂの磁束密度Ｂとの関係を図６Ａおよび図６Ｂに示す。

　図６Ａは、外部磁界Ｈｅｘｔ（単位：Ｏｅ）と磁性コア１中央部１ｂの磁束密度Ｂ（単位：Ｔ）との関係を示すグラフであり、図６Ｂは、励磁コイルへ通電する励磁電流Ｉｅｘｃと磁性コア１中央部１ｂにおける磁束密度Ｂ（単位：Ｔ）との関係を示すグラフである。
　それぞれのグラフにおいて、外部磁界分配用磁性体２を設けた場合（本発明の薄膜フラックスゲート型磁気素子）を白抜き四角、外部磁界分配用磁性体２を設けていない場合（従来の薄膜フラックスゲート型磁気素子）を黒菱形でプロットしている。これらの例においては、励磁コイルの巻き数は５２ターン、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２の長さＡは４８０μｍ、幅広部幅Ｂは１２０μｍ、外部磁界分配用磁性体２の幅ｗは６０μｍ、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２との間隔ｄは８０μｍ、とした。

　図６Ａの白抜き四角のプロットで示したように、外部磁界分配用磁性体２を設けることによって、外部磁界Ｈｅｘｔに対する磁性コア１の中央部１ｂにおける磁束密度が、外部磁界分配用磁性体２を設けていない場合（黒菱形プロット）よりも小さくなっていることが分かる。つまり、外部磁界Ｈｅｘｔに対する磁束密度Ｂの傾きｄＢ／ｄＨｅｘｔが、従来よりも小さくなっていることが判る。また、図６Ｂに示すように、外部磁界分配用磁性体２を設けることによって、磁性コア１の幅広部１ａに巻回した励磁コイルに通電する励磁電流Ｉｅｘｃに対する磁束密度Ｂの傾きｄＢ／ｄＩｅｘｔは変化していないことが判る。
　この例においては、式（４）に示す励磁効率αは、外部磁界分配用磁性体２を設けることによって、２０％程度向上している。

　図７は、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子を概略的に示す上面図である。図８は、図７におけるラインａ－ａ’に沿って切った断面図である。図９Ａ～図９Ｅは、図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面から見た薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程を示す図である。

　本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子は、図７，図８に示すように、磁性コア１と、外部磁界分配用磁性体２と、第１配線層４と、第１絶縁層５と、第２絶縁層６と、第２配線層７と、開口部８と、基板１００とを含む。磁性コア１は、幅広に形成された端部分１ａと、端部分１ｂより幅狭に形成された中央部分１ｂとを含む。第１配線層４および第２配線層７は、端部分１ａに巻回された第１のソレノイドコイル９および中央部分１ｂに巻回された第２のソレノイドコイル１０を構成している。第１のソレノイドコイル９は、励磁コイルであり、第２のソレノイドコイル１０は、検出コイルである。逆に、第１のソレノイドコイル９を検出コイルとし、第２のソレノイドコイル１０を励磁コイルとして用いても良い。

　本実施形態においては、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とは、同一工程で同時に形成される。そのため、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とは、同じ材料で構成され、その断面構造も同一である。また、基板１００を基準面とした時に同一の高さの層として設けられる。

　本実施形態においては、第１配線層４および第２配線層７は、その厚さが０．２μｍ～２μｍ程度が好ましい。第１配線層４および第２配線層７を構成する材料としては、例えばＣｕ、Ａｌ、Ａｕとすることができる。第１絶縁層５は、第１配線層４を被覆し、第一配線層４の凹凸を緩和するだけの十分な厚さであるとよい。具体的には第１配線層４の厚さの３～１０倍程度であることが望ましい。磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２は、軟磁性体材料であるとよい。例えば、ＣｏＮｂＺｒおよびＣｏＴａＺｒ等に代表される零磁歪のＣｏ系アモルファス膜や、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金などが望ましい。必要に応じて外部に接続するための電極パッドおよび端子としては、はんだバンプおよび金バンプ、ならびにワイヤボンディング等の一般的な半導体デバイスに用いられる手法を適用することができる。

　次に、図９Ａ～図９Ｅを用いて、本実施形態における薄膜フラックスゲート型磁気素子の作製工程について説明する。

まず、図９Ａに示すように、非磁性の基板１００の上に、ソレノイドコイルの下側配線を形成するための第１配線層４が形成される。まず、非磁性の基板１００上にＴｉ、Ｃｒ、ＴｉＷなどのバリアメタルをスパッタ成膜した後にＣｕをスパッタ成膜する。次に、フォトリソグラフィによりエッチング用マスクとなるレジスト層を第１配線層４のパターンに形成し、ウェットエッチングによりバリアメタルおよびＣｕの積層体である配線を形成する。あるいは上記のスパッタ膜をめっき用シードとして利用することで、電解めっきにより第１配線層４を形成してもよい。このとき、第１配線層４の厚さは、後に形成される第１絶縁層５によって十分に被覆可能な程度の厚さであるとよい。また、第１配線層４の厚さを設計する際には、配線の電気抵抗が高くなり過ぎないように考慮するとよい。具体的には、第１配線層４の厚さは、０．２μｍ～２μｍ程度が好ましい。

次に、図９Ｂのように、第１配線層４の上に、磁性コア１とソレノイドコイルとを絶縁するための第１絶縁層５が形成される。この第１絶縁層５には、第１配線層４と、後に形成されるソレノイドコイルの上側配線となる第２配線層７とが接続される部分に、開口部８が設けられる。
　第１絶縁層５の形成方法は、例えば、感光性ポリイミドを塗布し、露光、現像および熱硬化処理を行うことにより、第１絶縁層５を形成することができる。このとき、第１配線層４と後に形成される第２配線層７とが接続される部分が開口される。第１絶縁層５の厚さは、第１配線層４の凹凸を緩和し、第１絶縁層５の表面が平坦となるのに十分な厚さを有することが望ましい。第１絶縁層５の表面が平坦となることによって、次に形成する磁性コア１を、撓みや歪みのない平板状の磁性コアとすることができる。例えば、第１配線層４の厚さの３～１０倍程度であることが望ましい。なお、図５Ａ～図５Ｄにおいては、第１配線層４の図面上での表示の便宜上、そのような比率にはなっていない。

　また、磁性コア１を形成した後の工程において熱が加わると第１絶縁層５が変形し、その結果、磁性コア１に歪みが生じる場合がある。そうすると、磁気素子としての特性に影響が及ぶ。そのため、第１絶縁層５は、例えば実装時のはんだリフロー工程や磁性コアに誘導磁気異方性を付与するための磁場中熱処理工程において熱収縮や変形が起こらない程度耐熱性を有する材料であることが望ましい。

　次に、図９Ｃのように、第１絶縁層５の上には、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とが形成される。磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とは、軟磁性体材料を用いて形成される。磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２は、図１Ａ～図１Ｃに示すように、平面視においてそれぞれの長手方向が互いに平行になるように形成されている。磁性コア１は、図１Ｂおよび図１Ｃのように、中央部分１ｂにおける幅が端部分１ａにおける幅よりも狭くなるように形成されていてもよい。一方、外部磁界分配用磁性体２は、その長手方向の全長に亘って均一の幅で形成されている。
　磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２の形成方法は、軟磁性体材料をスパッタ法により成膜し、フォトリソグラフィおよびエッチングを用いてパターン加工を行い、所望の形状とする。磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２を構成する軟磁性体材料としては、ＣｏＮｂＺｒおよびＣｏＴａＺｒ等に代表される零磁歪のＣｏ系アモルファス膜や、ＮｉＦｅ合金、ＣｏＦｅ合金などが望ましい。これらの軟磁性体材料は難エッチング材料であるため、リフトオフ法により形成してもよい。また、磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２を形成した後に、形成時に付与された不均一な一軸異方性を除去し、均一な誘導磁気異方性を付与するために、回転磁場中熱処理または静磁場中熱処理を行うことが望ましい。

　次に、図９Ｄのように、磁性コア１の上に、磁性コア１と第２配線層７とを電気的に絶縁するための第２絶縁層６が形成される。第２絶縁層６には、第１配線層４と第２配線層７とを接続するための開口部８が形成される。第２絶縁層６は、たとえば感光性ポリイミドを用い、露光、現像および熱硬化処理を行うことにより形成することができる。
　さらに、図９Ｅのように、第２配線層７が、第１配線層４の隣接する配線どうしをその端部にて接続するように形成され、それによりソレノイドコイルを形成している。配線は、隣接する配線と接続されるため、ソレノイドコイルの断面形状は、閉じたループとはならない。
　第２配線層７は、第１配線層４と同様な手法を用いて形成することができる。

　最後に、必要に応じて第２配線層７を被覆する保護膜や、コイル配線を外部に接続するための電極パッドや端子を形成することで本発明の一実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子を作製することができる。外部に接続する端子としては、はんだバンプおよび金バンプ、ならびにワイヤボンディング等の一般的な半導体デバイスに用いられる手法を適用することができる。

　なお、上述の説明においては、第１配線層４および第２配線層７としてスパッタ法および電解めっき法によって形成した例を示したが、無電解めっきにより形成してもよい。また、第１絶縁層５および第２絶縁層６として樹脂材料を用いたが、ＳｉＯ_２やＳｉＮ、Ａｌ_２Ｏ_３などの絶縁膜を、スパッタや化学気相成長法（ＣＶＤ）を用いて成膜してもよい。上述の開口部８は、ドライエッチングにより形成してもよい。なお各製造工程はいずれも上記の製造手法のみに限定されるものではない。

　図７に示すように、第１配線層４および第２配線層７により形成された第１のソレノイドコイル９（励磁コイル）および第２のソレノイドコイル１０（検出コイル）は、磁性コア１の両端の幅の広い端部分１ａと、端部分１ａよりも幅の狭い中央部分１ｂにおいて、それぞれ独立に巻回されている。両端の幅の広い端部分１ａに巻回されている第１のソレノイドコイル９は、一方の端の端部分１ａに巻回されている第３のソレノイドコイル、およびもう一方の端の端部分１ａに巻回されている第４のソレノイドコイルの二つのソレノイドコイルを備えている。両端の端部における第３のソレノイドコイルおよび第４のソレノイドコイルは、互いに直列に、かつ発生する磁界方向が同一となるように巻回されている。磁性コア３の中央部分１ｂに巻回された第２のソレノイドコイル１０の両端には、外部と接続するための電極パッド１１が形成されている。磁性コア３の両端の端部分１ａに巻回された２つの直列に接続された第１のソレノイドコイル９の両端には、外部と接続するための電極パッド１２が形成されている。

　磁性コア３の両端の端部分１ａにそれぞれ巻回された第３のソレノイドコイルおよび第４のソレノイドコイルは、巻き数が同じであり、配線の形状が同一であることが好ましい。

　なお、図７は、模式的に示された平面視の図であり、磁性コア１の下側に、第１のソレノイドコイル９および第２のソレノイドコイル１０の配線の一部が隠れている。また、第１のソレノイドコイル９および第２のソレノイドコイル１０の形状は、図７で示された形状に限定されるものではない。

　図８は、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子を図７におけるラインａ－ａ’に沿って切った断面図の一例であるが、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子における第１配線層４と第２配線層７の位置関係は、図８の形状に限定されない。

　図９Ｅは、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子を図７におけるラインｂ－ｂ’に沿って切った断面図の一例であるが、本実施形態に係る薄膜フラックスゲート型磁気素子の形状は、図９Ｅの形状に限定されない。特に、磁気コア１と外部磁界分配用磁性体２との形状及びおよび位置関係は、磁気コアにおける外部磁界の低減を可能とするものであれば、どのような形状であってもよい。磁気コア１の端部分１ａと中央部分１ｂとの寸法に関しても、図１Ａに示すように、等しい幅寸法である等、上記の形状以外のものも可能である。

　磁性コア１の両端の幅の広い端部分１ａにおいては、その周囲に巻回された第１のソレノイドコイル９に通電することにより、励磁磁界が発生する。一方、磁性コア１の幅の狭い中央部分１ｂに巻回された第２のソレノイドコイル１０には、磁性コア１に生じた磁界によって誘導電圧が発生する。

　外部より電極パッド１２を介して、時間的に変化する交流電流を、磁性コア１の端部分１ａの第１のソレノイドコイル（励磁コイル）９に通電することにより、磁性コア１が励磁される。端部分１ａにおいて発生した磁束は、磁性コア１の中央部分１ｂに導かれる。これにより磁性コア１の中央部分１ｂも励磁されて、中央部分１ｂの第２のソレノイドコイル（検出コイル）１０にパルス状の誘導電圧が発生する。この誘導電圧は第２のソレノイドコイル１０および電極パッド１１を介して外部の検出回路で検出できる。ここで、第１のソレノイドコイル９に通電される交流電流は、一定周波数の三角波であることが望ましい。

　このとき、外部磁界Ｈｅｘｔが印加されると、上述した略パルス状の誘導電圧の発生するタイミングは、時間的に変化する。第１のソレノイドコイルに通電される三角波電流信号が、正から負に切り替わるタイミングにおいて、正の誘導電圧が発生する。また、三角波電流信号が負から正に切り替わるタイミングにおいて、負の誘導電圧が発生する。そして、測定しようとする外部磁界が加わると、その外部磁界の強度に応じて、正負のパルス状誘導電圧の発生するタイミングが変動する。その変動した時間幅をカウンタで計測することにより、外部磁界の強度を測定することができる。

　なお、上述の一実施形態においては、磁性コアとして図７に示したものを挙げたが、本発明の趣旨における磁性コアの形状はこれに限られることはなく、いかなる形状であってもよい。また、外部磁界分配用磁性体２は、図１に示すように、平面視して矩形としたが、パターン加工できる形状であれば任意の形状とすることができる。

本実施形態の薄膜フラックスゲート型磁気素子は、外部磁界分配用磁性体２が形成されているので、従来よりも磁性コア１に入る磁束を低減し、励磁効率αを向上させている。しかし、外部磁界分配用磁性体２が飽和すると外部磁界低減の効果がなくなるため、磁気素子の感度が変化する。また、素子出力の線形性を維持しにくくなる。よって、磁界の飽和を制御するために、形状異方性の効果を利用して外部磁界分配用磁性体２を適切な形状にパターニングすることが有効であり、外部磁界分配用磁性体２が効果を発揮する磁界範囲、すなわち、薄膜フラックスゲート型磁気素子の測定可能な磁界範囲を任意に設定することが可能となる。

　図１０は、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２との距離ｄ（μｍ）と、励磁効率α（Ｔ／Ａ）との関係を示すグラフである。
　図１０においては、図１Ｃに示した外部磁界分配用磁性体２と磁性コア１との距離ｄを変化させた際の励磁効率αの変化を示す。このとき、外部磁界分配用磁性体２と磁性コア１の長さＡは４８０μｍとし、外部磁界分配用磁性体２の幅寸法ｗを６０μｍとした。この図から、外部磁界分配用磁性体２が磁性コア１に近いほど、つまり、外部磁界分配用磁性体２と磁性コア１との間隔ｄが小さいほど、励磁効率α向上の効果が高いことが判る。外部磁性体２と磁性コア１との間には、磁性コア１に巻き回す励磁コイルや検出コイルを形成する必要があるため、少なくとも３０μｍ以上の間隔ｄを設けるのが良い。

　なお、外部磁界分配用磁性体２の幅ｗに関しては、細くなるほど感磁方向の反磁界が小さくなるため、より小さな外部磁界で飽和しやすくなる。従って、薄膜フラックスゲート型磁気素子の測定レンジを拡大するためには外部磁界分配用磁性体２の幅寸法ｗをできるだけ大きくするのが望ましい。外部磁界分配用磁性体２の幅寸法ｗを大きくした場合には、他のパラメータに比べて、励磁効率αを向上させる効果が高い。
　また、外部磁界分配用磁性体２が磁性コア１から突出する突出長Lが大きくなるに連れて励磁効率αが向上する。突出長Ｌは、測定対象である外部磁界の強度レンジ、外部磁界分配用磁性体２の幅ｗや厚さなどにも依存するため、実際の薄膜フラックスゲート型磁気素子の各種寸法および測定可能な磁界範囲に合わせて個別に設定することができる。この場合でも、磁性コア１は図１Ａに示す矩形などの形状とすることも可能である。
　本実施形態においては、励磁電流を大きくすることなく、薄膜フラックスゲート型磁気素子の測定可能な磁界強度の範囲を拡大することが可能となる。

　本実施形態においては、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２と同一工程で同時に形成しているため、製造プロセスを複雑化することなく、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２との構成材料や層構造が同一とすることが可能であり、容易に薄膜フラックスゲート型磁気素子特性を向上することができる。

　あるいは、外部磁界分配用磁性体２の磁気飽和特性（磁気飽和のし易さ）を磁性コア１とは異なるものとすることもできる。この場合には、外部磁界分配用磁性体２の磁気飽和特性を磁性コア１に対して独立して制御することができ、素子特性の設計自由度を拡大することができる。
薄膜フラックスゲート型磁気素子においては、正負交互に磁気飽和を繰り返すため、磁性コア１は飽和しやすい磁気飽和特性が必要とされる。一方、外部磁界分配用磁性体２は飽和することで比透磁率が低下するので、外部磁界分配用磁性体２は飽和しにくい磁気飽和特性が求められる。このように、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２は、互いに相反する特性が求められる。このような場合、外部磁界分配用磁性体２と磁性コア１とで異なる材料を用いることで、それぞれが独立して必要な磁気飽和特性を満たすことが可能となる。
例えば、磁性コア１の材料としてＣｏＮｂＺｒを採用した場合には、外部磁界分配用磁性体２の材料として、ＣｏＦｅを採用することができる。

　また、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２とで材料を変更しなくても、各々の形成方法を変えることによって、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２との磁気飽和特性を異なるものとすることができる。磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２は、先ず磁性体材料をスパッタ法等で成膜し、次に静磁場中熱処理を行うことで形成される。この静磁場中熱処理によって、磁性体材料に所望の磁気飽和特性が付与される。静磁場中熱処理により付与される磁気飽和特性は、その処理温度が高いほど、また処理中に印加される磁界が大きいほど、大きくなる。つまり、この性質を利用することによって、各々の磁気飽和特性を異ならせることができる。具体的には、先ず、外部磁界分配用磁性体２を成膜し、それを静磁場中熱処理（１回目）する。次に、磁性コア１を成膜し、その静磁場中熱処理（２回目）を行う。このとき、２回目の静磁場中熱処理の温度および磁界強度を、１回目の静磁場中熱処理よりも大きくする。このような手法で形成することで、磁性コア１に飽和し易い磁気飽和特性を付与し、外部磁界分配用磁性体２は飽和し難い磁気飽和特性を付与することができる。

　また、図４に示した磁性コア１および外部磁界分配用磁性体２では、両者の長さを等しくしているが、図１１に示すように、素子サイズにおいて許容される範囲において、外部磁界分配用磁性体２を長く形成してもよい。すなわち、外部磁界分配用磁性体２の両端部が、磁性コア1の両端部よりも外側まで延びるように形成してもよい。

　本実施形態においては、外部磁界分配用磁性体２が、磁性コア１の両脇に並行して設けられた構造としたが、両脇ではなく片方のみに外部磁界分配用磁性体２が設けられていてもよい。
さらに、図１２に示すように、幅方向に分割された外部磁界分配用磁性体２ａ，２ｂとすることもできる。この場合、外部磁界分配用磁性体２ａの幅寸法がｗ１とされ、外部磁界分配用磁性体２ｂの幅寸法がｗ２とされることで、幅寸法ｗ１＋ｗ２となるようにその和に近い磁気飽和特性を付与することが可能である。これは、デバイス設計上の理由などで、連続した幅広の外部磁界分配用磁性体が設けられないときに、幅寸法の小さな外部磁界分配用磁性体２ａ，２ｂとして分割して設けることなどが考えられる。

＜実施例＞
　実施例として、上記のようにして薄膜フラックスゲート型磁気素子を作製した。薄膜フラックスゲート型磁気素子の磁性コアの形状は、磁性コア１の長手方向の長さＡ＝４８０μｍ、中央部分１ｂの幅Ｃ＝２０μｍ、端部分１ａの長手方向の長さＤ＝１４０μｍ、外部磁界分配用磁性体２の幅ｗ＝２００μｍ、磁性コア１と外部磁界分配用磁性体２との距離ｄ＝５０μｍとし、励磁電流Ｉｅｘｃを１０ｍＡとした。
　比較のため、外部磁界分配用磁性体２を設けない以外は、同形状の薄膜フラックスゲート型磁気素子を作製しこれらで、実際の外部磁界を測定した。

　その結果、端部分１ａの励磁コイルの巻き数が７２、端部分１ａの幅Ｂ＝１２０μｍとした場合、外部磁界分配用磁性体２を設けなかったときに比べて、外部磁界分配用磁性体２がある場合には、測定範囲が１．４ｍＴから２．３ｍＴに拡大するとともに、励磁効率αが６２．０％増加した。
　また、端部分１ａの励磁コイルの巻き数が９０、端部分１ａの幅Ｂ＝１２０μｍとした場合、外部磁界分配用磁性体２を設けなかったときに比べて、外部磁界分配用磁性体２がある場合には、測定範囲が０．１８ｍＴから２．９ｍＴに拡大するとともに、励磁効率αが６１．７％増加した。

　これらの結果により、外部磁界分配用磁性体２を設けることで、素子特性が大幅に向上したことが判る。

　地磁気のように微弱な磁界から、重電機器から発生される強い磁界まで様々な磁界を測定する磁気センサに適用できる。

１　磁性コア（第１の磁性体）
２　外部磁界分配用磁性体（第２の磁性体）
９　励磁コイル

Claims

基板上に長手方向を有する形状の第１の磁性体と、前記第１の磁性体に巻回されるように第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルと、が形成され、前記第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルの一方が励磁コイルとされ他方が検出コイルとされた薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、
前記第１のソレノイドコイルおよび第２のソレノイドコイルの外側に、第２の磁性体が設けられていることを特徴とする薄膜フラックスゲート型磁気素子。
請求項１記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、前記第２の磁性体が、前記第１の磁性体と同一面上に設けられていることを特徴とする薄膜フラックスゲート型磁気素子。
請求項１または２記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、
前記第２の磁性体が、長手方向を有する形状であり、前記第１の磁性体の長手方向と前記第２の磁性体の長手方向とが平行になるように、前記第１の磁性体を中心に両側に設けられることを特徴とする薄膜フラックスゲート型磁気素子。
請求項３記載の薄膜フラックスゲート型磁気素子であって、前記第２の磁性体の両端部が、前記第１の磁性体の両端部よりも外側まで延びていることを特徴とする薄膜フラックスゲート型磁気素子。