WO2018198627A1 - 磁界センサ - Google Patents

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    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • 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
    • 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 field sensor, and more particularly to a long magnetic sensor suitable for reading a magnetic pattern embedded in a bill.
  • Patent Document 1 discloses a long magnetic sensor in which a large number of sensor chips having magnetic detection elements are arranged in one direction.
  • an object of the present invention is to provide a magnetic sensor capable of detecting magnetism in a wide range while using a smaller sensor chip.
  • a magnetic sensor includes a plurality of unit magnetic sensors arranged in a predetermined direction, and each of the plurality of unit magnetic sensors includes a sensor chip having an element forming surface on which a magnetic detection element is formed, and the element And a magnetic body that collects magnetic flux on the magnetic detection element, and a length of the magnetic body in the predetermined direction is longer than a length of the sensor chip in the predetermined direction.
  • the size of the sensor chip can be reduced. For this reason, more sensor chips can be manufactured from one collective substrate, and component costs can be greatly reduced.
  • the magnetic detection element preferably includes first and second magnetic detection elements, and the magnetic material is preferably disposed between the first magnetic detection element and the second magnetic detection element. According to this, it is possible to evenly distribute the magnetic flux collected by the magnetic body to the first magnetic detection element and the second magnetic detection element.
  • the magnetic sensor according to the present invention may further include a nonmagnetic member that fixes magnetic materials adjacent to each other in a predetermined direction. According to this, adjacent magnetic bodies can be supported with each other without causing magnetic interference.
  • magnetism can be detected over a wide range while using a smaller sensor chip. Therefore, if the present invention is applied to a long magnetic sensor such as a magnetic sensor that scans bills in the short side direction, the cost of components can be greatly reduced.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the configuration of the magnetic sensor 100 according to the first embodiment of the present invention.
  • 2A and 2B are schematic views for explaining the internal structure of the magnetic sensor 100.
  • FIG. 2A is a schematic side view
  • FIG. 2B is a schematic top view.
  • FIG. 3 is a schematic perspective view for explaining the structure of the unit magnetic sensor 10.
  • FIG. 4 is a schematic top view for explaining the structure of the unit magnetic sensor 10.
  • FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the connection relationship of the magnetic detection elements R1 to R4.
  • 6A and 6B are schematic views for explaining the internal structure of the magnetic sensor 200 according to the second embodiment, wherein FIG. 6A is a schematic side view and FIG. 6B is a schematic top view.
  • FIGS. 7A to 7C are diagrams showing some modified examples of the shape of the magnetic body 40.
  • FIG. 7A to 7C are diagrams showing some modified examples of the shape of the magnetic body 40.
  • FIG. 7A to 7C are diagrams showing
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing a configuration of a magnetic sensor 100 according to a first embodiment of the present invention.
  • the magnetic sensor 100 is a long magnetic sensor whose longitudinal direction is the x direction, and includes a detection head 110 that forms an xy plane. Then, when a member to be measured (not shown) moving in the y direction passes through the detection head 110, a magnetic pattern provided on the member to be measured can be scanned.
  • the member to be measured includes a bill.
  • the scan direction of the bill may be either the short side direction or the long side direction, but in order to scan in the short side direction, the length of the detection head 110 in the x direction is set to the length of the long side direction of the bill. More than that. In this case, the length of the detection head 110 in the x direction is, for example, about a dozen centimeters.
  • the magnetic sensor 100 has a configuration in which a plurality of unit magnetic sensors 10 are arranged in the x direction inside a housing 120.
  • FIG. 1 shows six unit magnetic sensors 10 as an example, but the present invention is not limited to this.
  • the number of unit magnetic sensors 10 constituting the magnetic sensor 100 may be appropriately determined according to the length of the detection head 110 in the x direction and the length of each unit magnetic sensor 10 in the x direction. For example, if the length of the detection head 110 in the x direction is about 18 cm and the length of each unit magnetic sensor 10 in the x direction is about 1 cm, 18 unit magnetic sensors 10 may be used.
  • the length of the detection head 110 in the x direction is determined by the size of the target member to be measured, and the length of each unit magnetic sensor 10 in the x direction is determined by the required resolution.
  • FIG. 2 is a schematic diagram for explaining the internal structure of the magnetic sensor 100, where (a) is a schematic side view and (b) is a schematic top view.
  • a substrate 20 having a longitudinal direction in the x direction is disposed inside the magnetic sensor 100, and a plurality of unit magnetic sensors 10 are mounted on the surface of the substrate 20.
  • the unit magnetic sensor 10 includes a sensor chip 30 having a magnetic detection element and a magnetic body 40 fixed to the sensor chip 30.
  • the magnetic body 40 is a plate-shaped rectangular parallelepiped made of a high permeability material such as ferrite, and plays a role of collecting magnetic flux in the sensor chip 30.
  • the two magnetic bodies 40 adjacent to each other in the x direction are not in contact with each other and are separated through a slight gap G.
  • the length of the sensor chip 30 in the x direction is sufficiently smaller than the length of the magnetic body 40 in the x direction. Therefore, the two sensor chips 30 adjacent in the x direction are sufficiently separated from each other.
  • the width of the magnetic body 40 in the y direction is sufficiently smaller than the width of the sensor chip 30 in the y direction.
  • the gap G is a part where the magnetic pattern cannot be detected or the detection sensitivity is greatly reduced. Therefore, the width of the gap G in the x direction is preferably designed to be as narrow as possible. However, when two magnetic bodies 40 adjacent in the x direction come into contact with each other, magnetic interference occurs between the unit magnetic sensors 10, and therefore it is necessary to lay out so that they do not come into direct contact with each other.
  • FIG. 3 and 4 are views for explaining the structure of the unit magnetic sensor 10, FIG. 3 is a schematic perspective view, and FIG. 4 is a schematic top view.
  • the substrate 20 has a mounting area 21, and the unit magnetic sensor 10 is mounted in the mounting area 21.
  • the unit magnetic sensor 10 includes a sensor chip 30 having a substantially rectangular parallelepiped shape and a plate-like magnetic body 40 having a longitudinal direction in the x direction.
  • Four magnetic detection elements R1 to R4 and a plurality of terminal electrodes 32 are formed on the element forming surface 31 which is the upper surface of the sensor chip 30, and these terminal electrodes 32 are provided on the substrate 20 via bonding wires BW. Connected to the terminal electrode 22.
  • the magnetic detection elements R1 to R4 it is preferable to use magnetoresistive elements (MR elements) whose electric resistance changes according to the direction of the magnetic field.
  • MR elements magnetoresistive elements
  • a plate-like magnetic body 40 is fixed to the element forming surface 31 of the sensor chip 30.
  • the magnetic body 40 is disposed between the magnetic detection elements R1 and R3 and the magnetic detection elements R2 and MR4.
  • the magnetic detection elements R1 and R3 have the same position in the y direction, and the magnetic detection elements R2 and R4 have the same position in the y direction.
  • the magnetic detection elements R1 and R4 have the same position in the x direction, and the magnetic detection elements R2 and R3 have the same position in the x direction.
  • the magnetic body 40 plays a role of collecting magnetic flux in the vertical direction (z direction), and the magnetic flux collected by the magnetic body 40 is distributed substantially evenly in the y direction. For this reason, the magnetic flux in the vertical direction is almost equally applied to the magnetic detection elements R1 to R4.
  • FIG. 5 is a circuit diagram for explaining the connection relationship of the magnetic detection elements R1 to R4.
  • the magnetic detection elements R1 and R2 are connected in series between a terminal electrode 32 supplied with a power supply potential Vdd and a terminal electrode 32 supplied with a ground potential Gnd.
  • the magnetic detection elements R3 and R4 are also connected in series between the terminal electrode 32 to which the power supply potential Vdd is supplied and the terminal electrode 32 to which the ground potential Gnd is supplied.
  • the potential Va at the connection point between the magnetic detection element R1 and the magnetic detection element R2 is output to the outside via a predetermined terminal electrode 32, and the potential Vb at the connection point between the magnetic detection element R3 and the magnetic detection element R4 is another terminal. Output to the outside via the electrode 32.
  • the magnetic detection elements R1 and R3 are arranged on one side (upper side in FIG. 4) as viewed from the magnetic body 40 in plan view, and the magnetic detection elements R2 and R4 are on the other side (in FIG. 4 in view of the magnetic body 40). Therefore, the magnetic detection elements R1 to R4 constitute a differential bridge circuit, and the change in the electric resistance of the magnetic detection elements R1 to R4 according to the magnetic flux density can be detected with high sensitivity. It becomes possible.
  • the magnetic detection elements R1 to R4 all have the same magnetization fixed direction, the resistance change amount of the magnetic detection elements R1 and R3 positioned on one side when viewed from the magnetic body 40 in a plan view and the plane There is a difference between the resistance change amounts of the magnetic detection elements R2 and R4 located on the other side when viewed from the magnetic body 40. This difference is amplified by the differential bridge circuit shown in FIG. However, in the present invention, it is not essential to use the four magnetic detection elements R1 to R4. For example, two magnetic detection elements (R1 and R4) may be used.
  • a plurality of unit magnetic sensors 10 having such a configuration are arranged in the x direction. Since the length of the magnetic body 40 included in the unit magnetic sensor 10 in the x direction is sufficiently longer than the length of the sensor chip 30 in the x direction, the entire width in the x direction is used while using a smaller sensor chip 30. Can be scanned. Usually, since the sensor chip 30 is manufactured using a collective substrate, the smaller the size, the greater the number of sensor chips 30 that can be taken from one collective substrate, thereby reducing the cost. According to the magnetic sensor 100 according to the present embodiment, since the scan width in the x direction of the unit magnetic sensor 10 is secured by the magnetic body 40, the size of the sensor chip 30 in the x direction can be further reduced. Become. Thereby, compared with the conventional long type magnetic sensor, it becomes possible to reduce part cost significantly.
  • FIG. 6A and 6B are schematic views for explaining the internal structure of the magnetic sensor 200 according to the second embodiment, wherein FIG. 6A is a schematic side view and FIG. 6B is a schematic top view.
  • the magnetic sensor 200 according to the present embodiment is different from the magnetic sensor 100 according to the first embodiment in that it further includes a nonmagnetic member 50 that fixes two magnetic bodies 40 adjacent to each other in the x direction. It is different. Since other configurations are the same as those of the magnetic sensor 100 according to the first embodiment, the same elements are denoted by the same reference numerals, and redundant description is omitted.
  • the nonmagnetic member 50 is made of, for example, resin, and serves to fix and connect two magnetic bodies 40 adjacent in the x direction. For this reason, even when the length of the magnetic body 40 in the x direction is long, the magnetic body 40 can be supported more stably. Moreover, since it is made of a material having low magnetic permeability such as resin, magnetic interference between different unit magnetic sensors 10 does not occur.
  • FIG. 7 (a) to 7 (c) are diagrams showing some modified examples of the shape of the magnetic body 40.
  • FIG. 7 (a) to 7 (c) are diagrams showing some modified examples of the shape of the magnetic body 40.
  • the magnetic body 40 shown in FIG. 7A has a flat upper surface, while the lower surface has a step, and the portion that contacts the sensor chip 30 has a high height in the z direction and does not contact the sensor chip 30. Has a shape with a low height in the z direction. Thereby, the magnetic flux collected by the magnetic body 40 can be concentrated by the sensor chip 30.
  • the magnetic body 40 shown in FIG. 7B has a shape in which the lower surface is flat, while the upper surface is curved, and the height in the z direction increases as it approaches the end in the x direction. As a result, as the distance in the x direction from the sensor chip 30 increases, the magnetic collection effect by the magnetic body 40 increases, so that it is expected to obtain a flat detection characteristic in the x direction.
  • the magnetic body 40 shown in FIG. 7C has a shape in which the upper and lower surfaces are both flat, while the thickness in the y direction increases as it approaches the end in the x direction. As a result, as the distance in the x direction from the sensor chip 30 increases, the magnetic collection effect by the magnetic body 40 increases, so that it is expected to obtain a flat detection characteristic in the x direction.

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Abstract

【課題】より小型のセンサチップを用いつつ、磁気を広範囲に検出可能な磁気センサを提供する。 【解決手段】ｘ方向に配列された複数の単位磁気センサ１０を備え、複数の単位磁気センサ１０のそれぞれは、磁気検出素子が形成された素子形成面を有するセンサチップ３０と、素子形成面上に配置され、磁束を磁気検出素子に集める磁性体４０とを含む。磁性体４０のｘ方向における長さは、センサチップ３０のｘ方向における長さよりも長い。本発明によれば、センサチップ３０よりも長い磁性体４０を備えた単位磁気センサ１０が複数配列された構成を有していることから、センサチップ３０のサイズを小型化することができる。このため、１つの集合基板からより多くのセンサチップ３０を作製することができ、部品コストを大幅に削減することが可能となる。

Description

磁界センサ
　本発明は磁界センサに関し、特に、紙幣に埋め込まれた磁気パターンの読み取りに適した長尺型の磁気センサに関する。
　磁気センサの中でも、紙幣に埋め込まれた磁気パターンを読み取るための磁気センサは、磁気を検出すべき範囲が比較的広いことから、多数個のセンサチップが用いられることがある。例えば、特許文献１には、磁気検出素子を有するセンサチップを一方向に多数個配列してなる長尺型の磁気センサが開示されている。
国際公開第２００５／０８３４５７号
　しかしながら、特許文献１に記載された磁気センサにおいては、大きなギャップが生じないよう、多数のセンサチップを一方向に配列する必要があることから、大型のセンサチップを多数個必要とする。このため、部品コストが増大するという問題があった。特に、紙幣を短辺方向にスキャンするタイプの磁気センサにおいては、センサチップを紙幣の長辺に亘って配列する必要があることから、上記の問題はより顕著である。
　したがって、本発明の目的は、より小型のセンサチップを用いつつ、磁気を広範囲に検出可能な磁気センサを提供することである。
　本発明による磁気センサは、所定の方向に配列された複数の単位磁気センサを備え、前記複数の単位磁気センサのそれぞれは、磁気検出素子が形成された素子形成面を有するセンサチップと、前記素子形成面上に配置され、磁束を前記磁気検出素子に集める磁性体とを含み、前記磁性体の前記所定の方向における長さは、前記センサチップの前記所定の方向における長さよりも長いことを特徴とする。
　本発明によれば、センサチップよりも長い磁性体を備えた単位磁気センサが複数配列された構成を有していることから、センサチップのサイズを小型化することができる。このため、１つの集合基板からより多くのセンサチップを作製することができ、部品コストを大幅に削減することが可能となる。
　本発明において、磁気検出素子は第１及び第２の磁気検出素子を含み、磁性体は、第１の磁気検出素子と第２の磁気検出素子の間に配置されていることが好ましい。これによれば、磁性体によって集磁された磁束を第１の磁気検出素子と第２の磁気検出素子に均等に配分することが可能となる。
　本発明による磁気センサは、所定の方向に隣接する磁性体同士を固定する非磁性部材をさらに備えていても構わない。これによれば、磁気的な干渉を生じることなく、隣接する磁性体同士を互いに支持することが可能となる。
　このように、本発明によれば、より小型のセンサチップを用いつつ、磁気を広範囲に検出することができる。したがって、紙幣を短辺方向にスキャンするタイプの磁気センサのような長尺型の磁気センサに適用すれば、部品コストを大幅に削減することが可能となる。
図１は、本発明の第１の実施形態による磁気センサ１００の構成を示す略斜視図である。 図２は、磁気センサ１００の内部構造を説明するための模式図であり、（ａ）は略側面図、（ｂ）は略上面図である。 図３は、単位磁気センサ１０の構造を説明するための略斜視図である。 図４は、単位磁気センサ１０の構造を説明するための略上面図である。 図５は、磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。 図６は、第２の実施形態による磁気センサ２００の内部構造を説明するための模式図であり、（ａ）は略側面図、（ｂ）は略上面図である。 図７（ａ）～（ｃ）は、磁性体４０の形状のいくつかの変形例を示す図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の第１の実施形態による磁気センサ１００の構成を示す略斜視図である。
　本実施形態による磁気センサ１００は、ｘ方向を長手方向とする長尺型の磁気センサであり、ｘｙ面を構成する検出ヘッド１１０を有している。そして、ｙ方向に移動する被測定部材（図示せず）が検出ヘッド１１０を通過する際に、被測定部材に設けられた磁気パターンをスキャンすることができる。特に限定されるものではないが、被測定部材としては紙幣が挙げられる。紙幣のスキャン方向は、短辺方向および長辺方向のいずれであっても構わないが、短辺方向にスキャンするためには、検出ヘッド１１０のｘ方向における長さを紙幣の長辺方向の長さ以上とする必要がある。この場合、検出ヘッド１１０のｘ方向における長さは、例えば十数センチ程度となる。
　図１に示すように、本実施形態による磁気センサ１００は、筐体１２０の内部に複数の単位磁気センサ１０がｘ方向に配列された構成を有している。図１には一例として６個の単位磁気センサ１０が図示されているが、当然ながら、本発明がこれに限定されるものではない。磁気センサ１００を構成する単位磁気センサ１０の数は、検出ヘッド１１０のｘ方向における長さと、単位磁気センサ１０の１個あたりのｘ方向における長さによって適宜定めればよい。例えば、検出ヘッド１１０のｘ方向における長さが約１８ｃｍであり、単位磁気センサ１０の１個あたりのｘ方向における長さが約１ｃｍであれば、１８個の単位磁気センサ１０を用いればよい。検出ヘッド１１０のｘ方向における長さは、対象となる被測定部材のサイズによって定められ、単位磁気センサ１０の１個あたりのｘ方向における長さは、求められる解像度によって定められる。
　図２は、磁気センサ１００の内部構造を説明するための模式図であり、（ａ）は略側面図、（ｂ）は略上面図である。
　図２に示すように、磁気センサ１００の内部にはｘ方向を長手方向とする基板２０が配置されており、基板２０の表面に複数の単位磁気センサ１０が搭載される。単位磁気センサ１０は、磁気検出素子を有するセンサチップ３０と、センサチップ３０に固定された磁性体４０によって構成される。磁性体４０は、フェライトなどの高透磁率材料からなる板状の直方体であり、磁束をセンサチップ３０に集める役割を果たす。ここで、ｘ方向に隣接する２つの磁性体４０は接触しておらず、僅かなギャップＧを介して分離されている。一方、センサチップ３０のｘ方向における長さは、磁性体４０のｘ方向における長さよりも十分に小さく、したがって、ｘ方向に隣接する２つのセンサチップ３０同士は十分に離間している。また、磁性体４０のｙ方向における幅は、センサチップ３０のｙ方向における幅よりも十分に小さい。
　ギャップＧは、磁気パターンを検出することができない、或いは、検出感度が大幅に低下する部分である。したがって、ギャップＧのｘ方向における幅は、できるだけ狭く設計することが好ましい。但し、ｘ方向に隣接する２つの磁性体４０が接触すると、単位磁気センサ１０間において磁気的な干渉が生じることから、両者が直接接触しないようレイアウトする必要がある。
　図３及び図４は単位磁気センサ１０の構造を説明するための図であり、図３は略斜視図、図４は略上面図である。
　図３及び図４に示すように、基板２０は実装領域２１を有しており、実装領域２１に単位磁気センサ１０が実装される。単位磁気センサ１０は、略直方体形状を有するセンサチップ３０と、ｘ方向を長手方向とする板状の磁性体４０からなる。センサチップ３０の上面である素子形成面３１には、４つの磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４と複数の端子電極３２が形成されており、これら端子電極３２は、ボンディングワイヤＢＷを介して基板２０に設けられた端子電極２２に接続されている。磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４としては、磁界の向きに応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）を用いることが好ましい。磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４の磁化固定方向は、図４の矢印Ｐが示す方向（ｙ方向）に全て揃えられている。
　センサチップ３０の素子形成面３１には、板状の磁性体４０が固定されている。磁性体４０は、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３と磁気検出素子Ｒ２，ＭＲ４との間に配置される。ここで、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３はｙ方向における位置が等しく、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４はｙ方向における位置が等しい。また、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ４はｘ方向における位置が等しく、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ３はｘ方向における位置が等しい。磁性体４０は、垂直方向（ｚ方向）の磁束を集める役割を果たし、磁性体４０によって集磁された磁束は、ｙ方向にほぼ均等に分配される。このため、垂直方向の磁束は、磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４に対してほぼ均等に与えられることになる。
　図５は、磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。
　図５に示すように、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ２は、電源電位Ｖｄｄが供給される端子電極３２と接地電位Ｇｎｄが供給される端子電極３２との間に直列に接続される。同様に、磁気検出素子Ｒ３，Ｒ４も、電源電位Ｖｄｄが供給される端子電極３２と接地電位Ｇｎｄが供給される端子電極３２との間に直列に接続される。そして、磁気検出素子Ｒ１と磁気検出素子Ｒ２の接続点の電位Ｖａは所定の端子電極３２を介して外部に出力され、磁気検出素子Ｒ３と磁気検出素子Ｒ４の接続点の電位Ｖｂは別の端子電極３２を介して外部に出力される。
　そして、磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３は平面視で磁性体４０からみて一方側（図４では上側）に配置され、磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４は平面視で磁性体４０からみて他方側（図４では下側）に配置されていることから、磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４は差動ブリッジ回路を構成し、磁束密度に応じた磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４の電気抵抗の変化を高感度に検出することが可能となる。つまり、磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４は、全て同一の磁化固定方向を有していることから、平面視で磁性体４０からみて一方側に位置する磁気検出素子Ｒ１，Ｒ３の抵抗変化量と、平面視で磁性体４０からみて他方側に位置する磁気検出素子Ｒ２，Ｒ４の抵抗変化量との間には差が生じる。この差は、図５に示した差動ブリッジ回路によって増幅される。但し、本発明において４つの磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４を用いることは必須ではなく、例えば２つの磁気検出素子（Ｒ１とＲ４）を用いても構わない。
　本実施形態による磁気センサ１００は、このような構成を有する単位磁気センサ１０がｘ方向に複数個配列されている。そして、単位磁気センサ１０に含まれる磁性体４０のｘ方向における長さは、センサチップ３０のｘ方向における長さよりも十分に長いことから、より小型のセンサチップ３０を用いつつ、ｘ方向における全幅をスキャンすることが可能となる。通常、センサチップ３０は集合基板を用いて作製されるため、そのサイズが小型であるほど、１つの集合基板から多数個取りできるセンサチップ３０の数が増加し、コストを削減することができる。そして、本実施形態による磁気センサ１００によれば、単位磁気センサ１０のｘ方向におけるスキャン幅が磁性体４０によって担保されるため、センサチップ３０のｘ方向におけるサイズをより小型とすることが可能となる。これにより、従来の長尺型磁気センサに比べて、部品コストを大幅に削減することが可能となる。
　しかも、磁性体４０によって集磁された磁束は、小型なセンサチップ３０上の磁気検出素子Ｒ１～Ｒ４に集中することから、より高い検出感度を得ることも可能となる。
　図６は、第２の実施形態による磁気センサ２００の内部構造を説明するための模式図であり、（ａ）は略側面図、（ｂ）は略上面図である。
　図６に示すように、本実施形態による磁気センサ２００は、ｘ方向に隣接する２つの磁性体４０同士を固定する非磁性部材５０をさらに備える点において、第１の実施形態による磁気センサ１００と相違している。その他の構成は、第１の実施形態による磁気センサ１００と同一であることから、同一の要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
　非磁性部材５０は例えば樹脂からなり、ｘ方向に隣接する２つの磁性体４０同士を固定し、連結する役割を果たす。このため、磁性体４０のｘ方向における長さが長い場合であっても、磁性体４０をより安定的に支持することが可能となる。しかも、樹脂などの透磁率の低い材料によって構成されていることから、異なる単位磁気センサ１０間における磁気的な干渉が生じることもない。
　図７（ａ）～（ｃ）は、磁性体４０の形状のいくつかの変形例を示す図である。
　図７（ａ）に示す磁性体４０は、上面が平坦である一方、下面は段差を有しており、センサチップ３０と接する部分についてｚ方向の高さが高く、センサチップ３０と接しない部分についてｚ方向の高さが低い形状を有している。これにより、磁性体４０によって集磁された磁束をセンサチップ３０により集中させることが可能となる。
　図７（ｂ）に示す磁性体４０は、下面が平坦である一方、上面が湾曲しており、ｘ方向における端部に近いほどｚ方向の高さが高くなる形状を有している。これにより、センサチップ３０からｘ方向における距離が遠くなるほど、磁性体４０による集磁効果が高まることから、ｘ方向にフラットな検出特性を得ることが期待される。
　図７（ｃ）に示す磁性体４０は、上下面がいずれも平坦である一方、ｘ方向における端部に近いほどｙ方向の厚みが増す形状を有している。これにより、センサチップ３０からｘ方向における距離が遠くなるほど、磁性体４０による集磁効果が高まることから、ｘ方向にフラットな検出特性を得ることが期待される。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
１０　　単位磁気センサ
２０　　基板
２１　　実装領域
２２　　端子電極
３０　　センサチップ
３１　　素子形成面
３２　　端子電極
４０　　磁性体
５０　　非磁性部材
１００，２００　　磁気センサ
１１０　　検出ヘッド
１２０　　筐体
ＢＷ　　ボンディングワイヤ
Ｇ　　ギャップ
Ｒ１～Ｒ４　　磁気検出素子

Claims (3)

  1. 　所定の方向に配列された複数の単位磁気センサを備え、
    　前記複数の単位磁気センサのそれぞれは、磁気検出素子が形成された素子形成面を有するセンサチップと、前記素子形成面上に配置され、磁束を前記磁気検出素子に集める磁性体とを含み、
    　前記磁性体の前記所定の方向における長さは、前記センサチップの前記所定の方向における長さよりも長いことを特徴とする磁気センサ。
  2. 　前記磁気検出素子は、第１及び第２の磁気検出素子を含み、
    　前記磁性体は、前記第１の磁気検出素子と前記第２の磁気検出素子の間に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
  3. 　前記所定の方向に隣接する前記磁性体同士を固定する非磁性部材をさらに備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の磁気センサ。
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