WO2019111780A1 - 磁気センサ - Google Patents

磁気センサ Download PDF

Info

Publication number
WO2019111780A1
WO2019111780A1 PCT/JP2018/043772 JP2018043772W WO2019111780A1 WO 2019111780 A1 WO2019111780 A1 WO 2019111780A1 JP 2018043772 W JP2018043772 W JP 2018043772W WO 2019111780 A1 WO2019111780 A1 WO 2019111780A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetic
insulating layer
magnetic sensor
viewed
magnetic member
Prior art date
Application number
PCT/JP2018/043772
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
雅 坪川
栃下　光
智彦 中川
Original Assignee
株式会社村田製作所
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 株式会社村田製作所 filed Critical 株式会社村田製作所
Publication of WO2019111780A1 publication Critical patent/WO2019111780A1/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
    • 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
    • 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, and more particularly to a magnetic sensor including a magnetoresistive element.
  • Patent Document 1 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2013-44641
  • Patent Document 2 International Publication No. 2015/182365
  • Patent Document 3 International Publication No. 2016/013345
  • Patent Document 4 Japanese Patent Application Laid-Open No. 2017-166925
  • the magnetic sensors described in Patent Document 1 are connected to each other to form a bridge circuit, and each of a first magnetoresistive element, a second magnetoresistive element, a third magnetoresistive element, and a fourth magnetic element formed in a meander shape.
  • a resistive element is provided.
  • the surfaces of the first magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, the third magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element are covered with an insulating film.
  • a magnetic flux collecting film made of a magnetic material is formed on the surfaces of the third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element, which are so-called fixed resistors, with an insulating film interposed therebetween.
  • the magnetic sensor described in Patent Document 2 and Patent Document 3 includes a first magnetoresistive element and a second magnetoresistive element having a smaller rate of change in resistance than the first magnetoresistive element.
  • the first magnetoresistance element which is a so-called magnetosensitive element, includes a pattern arranged concentrically.
  • the magnetic sensor described in Patent Document 4 includes a semiconductor substrate provided with a plurality of Hall elements, and a magnetic body having a magnetic amplification function provided on the semiconductor substrate.
  • An underlayer serving as an underlayer of a magnetic substance is provided on a semiconductor substrate.
  • the underlayer has a coefficient of thermal expansion different from that of the plurality of Hall elements.
  • the underlayer has an area that at least partially covers the areas of the plurality of Hall elements.
  • the magnetic body has an area larger than the area of the underlayer.
  • the magnetic sensor described in Patent Document 5 includes a semiconductor substrate provided with a plurality of Hall elements, and a magnetic body having a magnetic focusing function provided on the semiconductor substrate.
  • the outer peripheral portion defining the outer cross-sectional shape of the magnetic body on the semiconductor substrate has a portion having a curved shape in at least a part of the outer peripheral portion and a portion substantially parallel to the semiconductor substrate. At least a portion of the nonmagnetic substance is embedded inside the magnetic body.
  • each of the first magnetoresistance element and the second magnetoresistance element which are so-called magnetosensitive elements, includes a meander-like pattern, and therefore, the isotropy of detection of the horizontal magnetic field Is low.
  • the first magnetoresistive element since the first magnetoresistive element includes a pattern in which the first magnetoresistive elements are arranged concentrically, the isotropic property of detection of the horizontal magnetic field is high, but the weak vertical It can not detect the magnetic field.
  • the magnetic sensors described in Patent Document 4 and Patent Document 5 are magnetic sensors provided with a Hall element, and it is not considered to detect a horizontal magnetic field and a vertical magnetic field using a magnetoresistive element.
  • the present invention has been made in view of the above problems, and a magnetoresistance element is used to achieve high isotropy of detection of a horizontal magnetic field and to detect a weak vertical magnetic field, and a magnetoresistance element. It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor capable of suppressing a decrease in output accuracy due to a stress acting on a magnetoresistive element from a structure provided above.
  • a magnetic sensor includes a magnetosensitive element, an insulating layer covering the magnetosensitive element, and a first conductor layer and a first conductor layer disposed on the insulating layer.
  • the first conductive layer is provided with a first through hole penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer. The first through hole of the first conductive layer overlaps at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member is located inside the outer peripheral edge of the first through hole of the first conductive layer when viewed from the direction perpendicular to the insulating layer.
  • a portion of the first magnetic member is located inside the outer peripheral edge of the first through hole of the first conductive layer when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer. It does not overlap with the first through hole of the conductor layer.
  • the first conductive layer is located on the insulating layer.
  • the first through holes of the first conductive layer are substantially circular when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the first through holes of the first conductive layer are substantially rectangular when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the second conductive layer is provided with a plurality of second through holes penetrating in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • Each of the plurality of second through holes of the second conductive layer is in communication with the first through hole.
  • the plurality of second through holes of the second conductor layer are circumferentially spaced apart from each other when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the plurality of second through holes of the second conductor layer are arranged in a matrix when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • each of the plurality of second through holes of the second conductor layer extends in the longitudinal direction as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the plurality of second through holes of the second conductor layer are arranged at intervals in the direction orthogonal to the longitudinal direction as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the second conductor layer comprises gold (Au).
  • the first magnetoresistance element is provided as the magnetosensitive element.
  • the magnetic sensor further includes a second magnetoresistive element electrically connected to the first magnetoresistive element to form a bridge circuit. The second magnetoresistive element is covered by the insulating layer.
  • the first magnetoresistive element further has an inner peripheral edge.
  • the second magnetoresistive element is covered with the first magnetic member at a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive element when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the magnetic sensor further includes a second magnetic member located on the conductor portion and different from the first magnetic member.
  • the second magnetoresistive element is located in a region outside the outer peripheral edge of the first magnetoresistive element and is covered with the second magnetic member.
  • the thickness of the first magnetic member is x ⁇ m
  • the first magnetic member is located concentrically with the outer peripheral edge of the first magnetoresistive element as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the second magnetoresistive element is covered with the first magnetic member and located in a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive element when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the first magnetic member is located in a region including the region on the inner peripheral edge of the first magnetoresistance element and the region inside the inner peripheral edge as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the second magnetoresistive element is covered with the first magnetic member and located in a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive element when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the first magnetic member covers only the second magnetoresistive element of the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element as viewed in the direction perpendicular to the insulating layer.
  • the second magnetoresistive element is located at a position 7 ⁇ m away from the center of the first magnetic member from the outer peripheral edge of the first magnetic member as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer. Is located in the area.
  • the second magnetoresistive element is covered with the second magnetic member and located in a region outside the outer peripheral edge of the first magnetoresistive element when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the first magnetic member covers only a part of the first magnetoresistance element of the first and second magnetoresistance elements when viewed in the direction perpendicular to the insulating layer.
  • the second magnetic member covers only the second magnetoresistive element of the first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element as viewed from the direction perpendicular to the insulating layer.
  • the second magnetoresistive element is located at a position 7 ⁇ m away from the center of the second magnetic member from the outer peripheral edge of the second magnetic member as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer. Is located in the area.
  • the first magnetoresistive element includes a plurality of first unit patterns concentrically arranged and connected to each other when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • the magnetic sensing element has an outer peripheral edge.
  • the first magnetic member is located in an area inside the outer peripheral edge of the magnetosensitive element when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer.
  • a magnetoresistive element it is possible to use a magnetoresistive element to achieve high isotropy of detection of a horizontal magnetic field and also to detect a weak vertical magnetic field, and to provide magnetoresistive resistance from a structure provided above the magnetoresistive element. It can suppress that the output accuracy of a magnetic sensor falls by the stress which acts on an element.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 3 as viewed in the direction of arrows of IV-IV line.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 3 as viewed in the direction of arrows VV. It is sectional drawing which shows the state which formed the 1st conductor layer and the 2nd conductor layer into a film on the circuit board.
  • FIG. 7 is a flux diagram showing a magnetic flux density distribution when a perpendicular magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 1.
  • FIG. 6 is a flux diagram showing a magnetic flux density distribution when a horizontal magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 1.
  • the thickness of the first magnetic member given to the relationship between the distance in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the first magnetic member and the magnetic field strength in the horizontal direction when the vertical magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 2 Is a graph showing the effect of It is a graph which shows the relationship between the distance of the horizontal direction from the outer periphery of the 1st magnetic member to which the magnetic field intensity of the horizontal direction becomes 1/3 of a peak value to the outside, and the thickness of the 1st magnetic member. It is sectional drawing which sees the magnetic sensor which concerns on Embodiment 2 of this invention seeing from the same direction as FIG. It is sectional drawing which sees the magnetic sensor which concerns on Embodiment 3 of this invention seeing from the same direction as FIG.
  • FIG. 4 It is a top view of the magnetic sensor concerning Embodiment 5 of the present invention. It is a top view which shows the pattern of the 2nd magnetoresistive element of the magnetic sensor which concerns on Embodiment 5 of this invention. It is a perspective view which shows the structure of the magnetic sensor which concerns on Embodiment 6 of this invention. It is the top view which looked at the magnetic sensor of FIG. 39 from the arrow XL direction. It is a top view which shows the pattern of the 1st magnetoresistive element of the magnetic sensor which concerns on Embodiment 6 of this invention.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows II-II.
  • FIG. 3 is a plan view of the magnetic sensor of FIG. 2 as viewed in the direction of arrow III.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 3 as viewed in the direction of arrows in the line IV-IV.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the magnetic sensor of FIG. 3 as viewed in the direction of arrows VV.
  • the width direction of the circuit board 100 described later is shown as the X-axis direction, the length direction of the circuit board 100 as the Y-axis direction, and the thickness direction of the circuit board 100 as the Z-axis direction.
  • the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention includes a circuit board 100 and two first magnetic members 40 provided above the circuit board 100.
  • the conductor portion 60 is provided on the circuit board 100.
  • the insulating layer 30 covering the magnetic layer 10 is provided on the surface layer of the circuit board 100, and the conductor portion 60 is located on the insulating layer 30.
  • Circuit board 100 includes a semiconductor substrate 110.
  • the conductor portion 60 includes the first conductor layer 61 and the second conductor layer 62 provided on the first conductor layer 61.
  • the first conductive layer 61 is located on the insulating layer 30.
  • the first conductive layer 61 is provided with a first through hole 61 h penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 h of the first conductor layer 61 overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 h of the first conductor layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 h of the first conductor layer 61 are substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the second conductive layer 62 is provided with a plurality of second through holes 62 h penetrating in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of second through holes 62 h of the second conductor layer 62 is in communication with the first through hole 61 h.
  • the plurality of second through holes 62 h of the second conductor layer 62 are circumferentially spaced apart from each other when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the two first magnetic members 40 are located on the conductor portion 60. From the viewpoint of shortening the distance between the first magnetic member 40 and the circuit board 100, the thickness of the conductor portion 60 in the Z-axis direction is preferably 2.0 ⁇ m or less. As the distance between the first magnetic member 40 and the circuit board 100 is shorter, the function of the first magnetic member 40 described later as a magnetic shield can be secured.
  • the first conductive layer 61 contains titanium (Ti) and functions as an adhesive layer with the insulating layer 30.
  • the second conductive layer 62 contains gold (Au) and functions as an electrode reaction layer.
  • the conductor portion 60 functions as a seed layer.
  • conductor portion 60 is not limited to the above, and may include a layer made of at least one of platinum (Pt) and copper (Cu), which is a material that functions as a seed layer for plating. .
  • Pt platinum
  • Cu copper
  • the 1st magnetic body member 40 is formed by methods other than plating, such as vapor deposition, you may be comprised with the other conductor containing at least one of a metal and resin.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a state in which the first conductive layer and the second conductive layer are formed on the circuit board.
  • the conductor portion 60 is formed by forming a plurality of conductor layers on the circuit board 100.
  • a vacuum evaporation method is used as a method of forming a plurality of conductive layers.
  • the method of forming the plurality of conductor layers is not limited to the vacuum evaporation method, and may be a general evaporation method, a CVD (chemical vapor deposition) method, a sputtering method, or the like.
  • Each of the plurality of conductor layers is composed of a pure metal or alloy containing at least one metal of Al, Pt, Cu, Au, Ti, Ni, Cr, W, Ag, Pd, Co and Mn. ing.
  • the first conductive layer 61 containing titanium (Ti) is formed on the circuit board 100, and the second conductive layer 62 containing gold (Au) is formed on the first conductive layer 61.
  • the conductor part 60 is comprised.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a state in which a photoresist is patterned on the conductor portion.
  • FIG. 8 is a plan view of the state of FIG. 7 as viewed in the direction of arrow VIII. In FIG. 7, it is illustrated in the same sectional view as FIG. 4.
  • a photoresist 90 is applied on the conductor portion 60 and patterned by photolithography to form an opening 90 h.
  • any one of a general positive resist and a negative resist can be selectively used.
  • the opening 90 h is formed in a shape corresponding to a second through hole 62 h formed in a second conductor layer 62 described later.
  • the opening 90 h is formed across both the inside and the outside of the region forming the first magnetic member 40 described later, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the photoresist 90 is formed on the second conductive layer 62.
  • the plurality of openings 90 h are arranged on the circumference of a virtual circle at intervals, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the plurality of openings 90 h are arranged at an interval of 30 °. Each of the plurality of openings 90 h extends along the corresponding radial direction of the imaginary circle.
  • FIG. 9 is a cross-sectional view showing a state in which the conductor portion covered with the photoresist is anisotropically etched.
  • FIG. 10 is a plan view of the state of FIG. 9 as viewed in the arrow X direction.
  • the same cross sectional view as FIG. 4 is shown.
  • the first conductor layer 61 and the second conductor layer 62 are anisotropically etched along the shape of the opening 90h.
  • the plurality of second through holes 62 h are formed in the first conductor layer 61.
  • the plurality of second through holes 62 h are arranged on the circumference of the virtual circle at intervals, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the plurality of second through holes 62 h are arranged at an interval of 30 °.
  • Each of the plurality of second through holes 62 h extends along the corresponding radial direction of the imaginary circle.
  • anisotropic etching is stopped before the circuit board 100 is exposed.
  • ion milling is used as anisotropic etching in the present embodiment
  • inductive coupled plasma-reactive ion etching or the like may be used as anisotropic etching.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which the first conductor layer is isotropically etched.
  • FIG. 12 is a plan view of the state of FIG. 11 as viewed in the arrow XII direction. In FIG. 11, the same cross sectional view as FIG. 4 is shown.
  • FIGS. 11 and 12 only the first conductive layer 61 located around the plurality of second through holes 62h is removed through the plurality of second through holes 62h.
  • an undercut occurs, and the first through holes 61h are formed in the first conductor layer 61.
  • the first through holes 61 h are substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • wet etching is used as isotropic etching, but reactive ion etching or the like may be used as isotropic etching.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view showing a state in which the photoresist is removed.
  • FIG. 14 is a plan view of the state of FIG. 13 as viewed in the direction of arrow XIV. In FIG. 13, the same cross sectional view as FIG. 4 is shown. As shown in FIGS. 13 and 14, after the first through holes 61 h are formed by isotropic etching, the photoresist 90 is removed.
  • FIG. 15 is a cross-sectional view showing a state in which the plating resist is patterned on the conductor portion in which the first through holes and the second through holes are formed.
  • FIG. 16 is a plan view of the state of FIG. 15 as viewed in the direction of arrow XVI. In FIG. 15, the same cross sectional view as FIG. 4 is shown.
  • a plating resist 91 is applied on the conductor portion 60 in which the first through holes 61 h and the second through holes 62 h are formed, and the openings 91 h are formed by patterning by photolithography. Form.
  • any one of a general positive resist and a negative resist can be selectively used.
  • a film-like resist is preferable to the liquid resist as the plating resist 91.
  • the opening 91 h is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the opening 91 h and the first through hole 61 h are located substantially concentrically as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • FIG. 17 is a cross-sectional view showing a state in which the first magnetic member is formed on the conductor portion.
  • FIG. 18 is a plan view of the state of FIG. 17 as viewed in the direction of arrow XVIII. In FIG. 17, the same cross sectional view as FIG. 4 is shown.
  • the first magnetic member 40 is formed on the second conductive layer 62.
  • the first magnetic member 40 has an outer shape along the opening 91 h, and is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 40 is formed by electrolytic plating.
  • the plating film does not grow from the circuit substrate 100 covered with the insulating layer 30, but mainly from the second conductive layer 62.
  • the first magnetic member 40 may include a portion located to the side of the conductor portion 60. That is, a part of the first magnetic member 40 may be located inside the second through hole 62 h.
  • the method of forming the first magnetic member 40 is not limited to electrolytic plating, and may be sputtering or vapor deposition.
  • the conductor portion 60 and the first magnetic member 40 shown in FIGS. 1 to 5 can be formed. Note that a part of the first magnetic member 40 may be located in a part of the inside of the first through hole 61 h.
  • first conductive layer 61 may be located below the first magnetic member 40.
  • a magnetic sensor according to each modification of the first embodiment of the present invention in which a part of the first conductor layer 61 is located below the first magnetic member 40 will be described.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing the magnetic sensor according to the first modified example of the first embodiment of the present invention when viewed from the same direction as FIG.
  • a portion 61 ap of the first conductive layer 61 is located below the first magnetic member 40.
  • a portion 61 ap of the first conductive layer 61 is located below the central portion of the first magnetic member 40.
  • the first through holes 61 ah are annularly provided as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • a portion of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 ah of the first conductive layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the first conductor It does not overlap with the first through holes 61 ah of the layer 61.
  • FIG. 20 is a cross-sectional view showing a magnetic sensor according to a second modified example of the first embodiment of the present invention when viewed from the same direction as FIG.
  • a portion 61 bp of the first conductor layer 61 is located below the first magnetic member 40.
  • a portion 61 bp of the first conductive layer 61 is located in a matrix on the inside of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • a portion of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 b h of the first conductive layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the first conductor It does not overlap with the first through holes 61 b h of the layer 61.
  • the shape of the first through hole 61 h and the shape and arrangement of the second through hole 62 h are not limited to the above.
  • a magnetic sensor according to each modification of the first embodiment of the present invention which is different from the magnetic sensor 1 according to the first embodiment only in the shape of the first through holes 61 h and the shape and arrangement of the second through holes 62 h will be described.
  • FIG. 21 is a plan view showing a magnetic sensor according to a third modified embodiment of the first embodiment of the present invention as viewed in the same direction as FIG.
  • the plurality of second through holes 62 ch of the second conductor layer 62 are from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Look, they are arranged in a matrix.
  • Each of the plurality of second through holes 62 ch is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 ch of the first conductor layer 61 are substantially rectangular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 ch of the first conductor layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • FIG. 22 is a plan view showing a magnetic sensor according to a fourth modified example of the first embodiment of the present invention when viewed from the same direction as FIG.
  • the plurality of second through holes 62 dh of the second conductor layer 62 are from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Look, they are arranged in a matrix.
  • Each of the plurality of second through holes 62 dh is substantially rectangular when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 dh of the first conductor layer 61 are substantially rectangular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 dh of the first conductor layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • FIG. 23 is a plan view showing a magnetic sensor according to a fifth modification of the first embodiment of the present invention as viewed in the same direction as FIG.
  • each of the plurality of second through holes 62eh in the second conductor layer 62 is orthogonal to the insulating layer 30. Viewed in the direction, it extends in the longitudinal direction.
  • the plurality of second through holes 62eh of the second conductor layer 62 are arranged at intervals in the direction orthogonal to the longitudinal direction when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 eh of the first conductor layer 61 are substantially rectangular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 eh of the first conductor layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • FIG. 24 is a plan view of the magnetic sensor of FIG. 1 as viewed in the direction of arrows XXIV.
  • FIG. 25 is an equivalent circuit diagram of the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the outer edge of the first magnetic member to be described later is indicated by a dotted line.
  • the conductor portion 60 and a differential amplifier and a temperature compensation circuit which will be described later are not shown.
  • the four magnetic resistances electrically connected to each other by wires to constitute a Wheatstone bridge type bridge circuit on the circuit board 100 of the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention.
  • An element is provided.
  • the four magnetoresistance elements consist of two sets of first magnetoresistance elements and second magnetoresistance elements.
  • the magnetic sensor 1 includes a first magnetoresistance element 120a and a second magnetoresistance element 130a, and a first magnetoresistance element 120b and a second magnetoresistance element 130b.
  • the first magnetoresistance element 120a and the second magnetoresistance element 130a constitute one set.
  • the first magnetoresistance element 120 b and the second magnetoresistance element 130 b constitute one set.
  • the magnetic sensor 1 includes the two sets of the first and second magnetoresistance elements, but the invention is not limited thereto, and at least one set of the first and second magnetoresistance elements. It is sufficient if the element is included.
  • the circuit board 100 is configured with a half bridge circuit.
  • Each of the first magnetoresistive elements 120a and 120b and the second magnetoresistive elements 130a and 130b is an AMR (Anisotropic Magneto Resistance) element. Note that each of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b is replaced with an AMR element, and a GMR (Giant Magneto Resistance) element, a TMR (Tunnel Magneto Resistance) element, a BMR (Ballistic Magneto Resistance) Or a magnetoresistive element such as a CMR (Colossal Magneto Resistance) element.
  • AMR Analog Magnetotropic Magneto Resistance
  • the first magnetoresistance element 120 a is a so-called magnetosensitive resistance whose electric resistance value changes when an external magnetic field is applied. That is, the first magnetoresistance element 120a functions as a magnetosensitive element, and the second magnetoresistance element 130a does not function as a magnetosensitive element.
  • the rate of change in resistance of the second magnetoresistance element 130a to the external magnetic field is preferably lower than the rate of change in resistance of the first magnetic resistance element 120a to the external magnetic field.
  • the magnetic field in the Z-axis direction (vertical magnetic field) and the magnetic field in the X-axis and Y-axis directions (horizontal It is a so-called fixed resistance that hardly detects the magnetic field.
  • the first magnetoresistance element 120 b is a so-called magnetosensitive resistance whose electric resistance value changes when an external magnetic field is applied. That is, the first magnetoresistance element 120b functions as a magnetosensitive element, and the second magnetoresistance element 130b does not function as a magnetosensitive element.
  • the rate of change in resistance of the second magnetoresistance element 130b to the external magnetic field is preferably lower than the rate of change in resistance of the first magnetic resistance element 120b to the external magnetic field.
  • the first magnetoresistive elements 120 a and 120 b and the second magnetoresistive elements 130 a and 130 b are electrically connected to each other by a wiring provided on the semiconductor substrate 110. Specifically, the first magnetoresistive element 120 a and the second magnetoresistive element 130 a are connected in series by the wire 146. The first magnetoresistance element 120 b and the second magnetoresistance element 130 b are connected in series by the wiring 150.
  • a middle point 140 On the semiconductor substrate 110 of the circuit board 100, a middle point 140, a middle point 141, a power supply terminal (Vcc) 142, a ground terminal (Gnd) 143 and an output terminal (Out) 144 are further provided.
  • Vcc power supply terminal
  • Gnd ground terminal
  • Out output terminal
  • Each of the first magnetoresistance element 120 a and the second magnetoresistance element 130 b is connected to the middle point 140. Specifically, the first magnetoresistive element 120 a and the midpoint 140 are connected by the wire 145, and the second magnetoresistive element 130 b and the midpoint 140 are connected by the wire 152.
  • Each of the first magnetoresistance element 120 b and the second magnetoresistance element 130 a is connected to the middle point 141. Specifically, the first magnetoresistive element 120 b and the midpoint 141 are connected by the wire 149, and the second magnetoresistive element 130 a and the midpoint 141 are connected by the wire 148.
  • the wiring 146 is connected to a power supply terminal (Vcc) 142 to which current is input.
  • the wiring 150 is connected to the ground terminal (Gnd) 143.
  • the magnetic sensor 1 further includes a differential amplifier 160, a temperature compensation circuit 161, a latch and switch circuit 162, and a complementary metal oxide semiconductor (CMOS) driver 163.
  • CMOS complementary metal oxide semiconductor
  • the differential amplifier 160 has an input end connected to each of the midpoints 140 and 141 and an output end connected to the temperature compensation circuit 161. Also, the differential amplifier 160 is connected to each of the power supply terminal (Vcc) 142 and the ground terminal (Gnd) 143.
  • the output terminal of the temperature compensation circuit 161 is connected to the latch and switch circuit 162. Also, the temperature compensation circuit 161 is connected to each of the power supply terminal (Vcc) 142 and the ground terminal (Gnd) 143.
  • An output end of the latch and switch circuit 162 is connected to the CMOS driver 163.
  • the latch and switch circuit 162 is connected to each of the power supply terminal (Vcc) 142 and the ground terminal (Gnd) 143.
  • the output terminal of the CMOS driver 163 is connected to the output terminal (Out) 144.
  • the CMOS driver 163 is connected to each of the power supply terminal (Vcc) 142 and the ground terminal (Gnd) 143.
  • the magnetic sensor 1 By having the above-described circuit configuration, the magnetic sensor 1 generates a potential difference depending on the strength of the external magnetic field between the midpoint 140 and the midpoint 141. When this potential difference exceeds a preset detection level, a signal is output from the output terminal (Out) 144.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing the laminated structure of the connection portion between the magnetoresistive element and the wiring on the circuit board of the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention. In FIG. 26, only the connection between the region R functioning as a magnetoresistive element and the region L functioning as a wire is shown.
  • each of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b is a semiconductor made of Si or the like on the surface of which an SiO 2 layer or a Si 3 N 4 layer is provided. It is provided on the substrate 110.
  • the magnetic material layer 10 formed of an alloy containing Ni and Fe provided on the semiconductor substrate 110 is patterned by ion milling. It is formed by being done. The thickness of the magnetic layer 10 is, for example, 0.04 ⁇ m.
  • the wirings 145, 146, 148, 149, 150, and 152 are formed by patterning the conductive layer 20 provided on the semiconductor substrate 110 and made of Au or Al by wet etching.
  • the conductive layer 20 is located immediately above the magnetic layer 10 in the region L functioning as a wire, and is not provided in the region R functioning as a magnetoresistive element. Therefore, as shown in FIG. 26, the end of the conductive layer 20 is located directly above the magnetic layer 10 in the connection portion between the region R functioning as a magnetoresistive element and the region L functioning as a wire. .
  • Each of middle point 140, middle point 141, power supply terminal (Vcc) 142, ground terminal (Gnd) 143 and output terminal (Out) 144 is formed of conductive layer 20 located directly above semiconductor substrate 110. That is, each of middle point 140, middle point 141, power supply terminal (Vcc) 142, ground terminal (Gnd) 143 and output terminal (Out) 144 is a pad provided on semiconductor substrate 110.
  • a Ti layer not shown is provided immediately above the conductive layer 20.
  • An insulating layer 30 made of SiO 2 or the like is provided to cover the magnetic layer 10 and the conductive layer 20. That is, the insulating layer 30 covers the first magnetoresistive elements 120a and 120b and the second magnetoresistive elements 130a and 130b.
  • FIG. 27 is a plan view showing a pattern of the first magnetoresistive element of the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the first magneto resistive element 120a, the pattern 120 and 120b when viewed from a direction perpendicular to the insulating layer 30, the diameter of the virtual circle C 1 along the circumference of the virtual circle C 1 It includes four first unit patterns arranged in a direction and connected to each other.
  • the direction orthogonal to the insulating layer 30 is the Z-axis direction, which is parallel to the direction orthogonal to the top surface of the semiconductor substrate 110.
  • Each of the four first unit pattern is located along a virtual C-shaped C 11 a portion where the wiring 146,148,150,152 are located at the circumference of the virtual circle C 1 is opened.
  • Each of the four first unit pattern is a C-shaped pattern 121 disposed concentrically so as to be arranged in a radial direction of the virtual circle C 1 along a virtual C-shaped C 11.
  • C-shaped pattern 121 are connected to each other alternately from the center of the virtual circle C 1 and the one end and the other end in order.
  • the C-shaped patterns 121 whose one ends are connected to each other are connected to each other by a semi-circular pattern 122.
  • the C-shaped patterns 121 whose other ends are connected to each other are connected to each other by a semi-circular pattern 123.
  • the pattern 120 of the first magnetoresistance elements 120a and 120b includes two semicircular arc patterns 122 and one semicircular arc pattern 123. Thus, four C-shaped patterns 121 are connected in series.
  • the semi-arc shaped patterns 122 and 123 do not include linear extending portions, and are formed only of curved portions.
  • An end portion of the C-shaped pattern located on the outermost side from the center of the virtual circle C 1 among the four C-shaped patterns 121, the end portion not connected to the semi-circular pattern 122 is a wiring made of the conductive layer 20 It is connected to 145 or the wiring 149.
  • the electric resistance value of the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b can be adjusted by changing the formation position of the conductive layer 20 which is the connection position with the end of the C-shaped pattern 121.
  • the conductive layer 20 is extended to the region R functioning as a magnetoresistive element.
  • the electric resistance value of each of the first magnetoresistance elements 120a and 120b can be reduced by enlarging the region L functioning as the wiring.
  • the conductive layer 20 is shortened to the region L functioning as a wire, thereby reducing the region L functioning as a wire.
  • the electric resistance value of each of the first magnetoresistance elements 120a and 120b can be increased.
  • the adjustment of the electric resistance value of the first magnetoresistance elements 120a and 120b is performed by removing or additionally forming a part of the conductive layer 20. Therefore, the adjustment is preferably performed before the insulating layer 30 is provided.
  • the inner peripheral edge of the C-shaped pattern 121 located at the innermost side from the center of the virtual circle C 1 among the four C-shaped patterns 121 is the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b.
  • the first magnetoresistive element 120 a and the first magnetoresistive element 120 b have the circumferential direction of the pattern 120 different by 90 ° such that the C-shaped patterns 121 are different from each other by 90 °. .
  • FIG. 28 is a plan view showing a pattern of the second magnetoresistive element of the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention.
  • the second magnetoresistance element 130a is seen from a direction perpendicular to the insulating layer 30, situated in the center of the virtual circle C 1, it is surrounded by a first magnetoresistive element 120a
  • the second magnetoresistive element 130 b is located on the center side of the imaginary circle C 1 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30 and is surrounded by the first magnetoresistive element 120 b.
  • the second magnetoresistive element 130 a is located inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive element 120 a when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the second magnetoresistive element 130 b is located on the insulating layer 30. It is located inside the inner peripheral edge of the 1st magnetoresistive element 120b seeing from the orthogonal direction.
  • Second magnetoresistance element 130a is connected to the wiring 146, 148 made of a conductive layer 20 provided from the central side of the imaginary circle C 1 to the outside of the virtual circle C 1.
  • Second magnetoresistance element 130b is connected to the wiring 150, 152 made of a conductive layer 20 provided from the central side of the imaginary circle C 1 to the outside of the virtual circle C 1.
  • the second magnetoresistance elements 130 a and 130 b have a double spiral pattern 130 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the double spiral pattern 130 has one spiral pattern 131 which is one of two second unit patterns, the other spiral pattern 132 which is the other one of two second unit patterns, And an inverted S-shaped pattern 133 connecting one spiral pattern 131 and the other spiral pattern 132 at the center of the double spiral pattern 130.
  • the reverse S-shaped pattern 133 does not include a linear extending portion, and is formed only of a curved portion.
  • the double spiral pattern 130 is formed to have the same thickness as the pattern 120. Therefore, each of the one spiral pattern 131 and the other spiral pattern 132 has the same thickness as each of the four C-shaped patterns 121.
  • the double spiral pattern 130 has a shape substantially point-symmetrical with respect to the center of the virtual circle C 1. That is, the double spiral pattern 130 has a substantially 180 ° rotationally symmetrical shape with respect to the center of the virtual circle C 1.
  • the second magnetoresistance element 130 a and the second magnetoresistance element 130 b have different circumferential directions of the double spiral pattern 130 such that the directions of the inverted S-shaped patterns 133 are different from each other. ing.
  • the second magnetoresistive element 130 a and the second magnetoresistive element 130 b have a circumferential direction of the double spiral pattern 130 such that the directions of the inverted S-shaped patterns 133 are different from each other by 90 °. 90 ° different.
  • the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b have a C-shaped pattern 121.
  • the C-shaped pattern 121 is configured by an arc.
  • the C-shaped patterns 121 adjacent to each other are connected to each other by a semi-circular pattern 122 or a semi-circular pattern 123.
  • the anisotropy of the magnetic field detection is reduced.
  • the direction of the C-shaped pattern 121 of the first magnetoresistive element 120 a and the direction of the C-shaped pattern 121 of the first magnetoresistive element 120 b are different from each other.
  • the different orientations of the circumferential direction 120 increase the isotropy of magnetic field detection.
  • the second magnetoresistance elements 130 a and 130 b have a double spiral pattern 130.
  • the double spiral pattern 130 is mainly configured by winding a substantially arc-shaped curved portion. Since the arc is an approximation when the number of polygon corners increases to infinity, the direction of the current flowing through the double spiral pattern 130 extends in substantially all directions (360 °) in the horizontal direction. There is.
  • the horizontal direction is a direction parallel to the top surface of the semiconductor substrate 110.
  • the double spiral pattern 130 is configured by an inverted S-shaped pattern 133 in which the central portion is formed of only a curved portion.
  • the second magnetoresistance elements 130a and 130b do not include the linearly extending portions, the anisotropy of the magnetoresistance effect is reduced.
  • the circumferential direction of the double spiral pattern 130 is such that the directions of the reverse S-shaped patterns 133 of the second magnetoresistance element 130a and the second magnetoresistance element 130b are different from each other. Due to the different orientations, the isotropy of the magnetoresistance effect is enhanced.
  • the double spiral pattern 130 has a substantially 180 ° rotationally symmetrical shape with respect to the center of the virtual circle C 1. Therefore, each of the second magnetoresistance element 130a and the second magnetoresistance element 130b has a slight anisotropy of magnetoresistance effect.
  • the magnetic direction of the double spiral pattern 130 of the second magnetoresistance element 130a is different from the direction of the circumferential direction of the double spiral pattern 130 of the second magnetoresistance element 130b.
  • the anisotropy of the resistance effect can be reduced to one another.
  • the direction in which the second magnetoresistance element 130a is the highest sensitivity matches the direction in which the second magnetoresistance element 130b is the lowest sensitivity, and the direction in which the second magnetoresistance element 130a is the lowest sensitivity. And the direction in which the second magnetoresistance element 130 b has the highest sensitivity coincide with each other. Therefore, the potential difference generated between the midpoint 140 and the midpoint 141 when the external magnetic field is applied to the magnetic sensor 1 can be suppressed from fluctuating depending on the direction in which the external magnetic field is applied to the magnetic sensor 1.
  • the double spiral pattern 130 has a high density per unit area.
  • the second magnetoresistance elements 130a and 130b having the double spiral pattern 130 make the pattern disposed in the imaginary circle C 1 longer to make the second magnetoresistance elements 130a and 130b have high resistance. it can.
  • the current consumption of the magnetic sensor 1 can be reduced as the electric resistance value of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is higher.
  • the direction of the current flowing through the double spiral pattern 130 is dispersed in the horizontal direction to reduce the anisotropy of the magnetoresistance effect of each of the second magnetoresistance element 130a and the second magnetoresistance element 130b.
  • the output of the magnetic sensor 1 when the external magnetic field is zero can be suppressed from being dispersed due to the influence of the residual magnetization.
  • the double spiral pattern 130 may be wound in the opposite direction, and in this case, the central portion of the double spiral pattern 130 is an S-shaped pattern formed of only a curved portion. That is, one spiral pattern and the other spiral pattern are connected by the S-shaped pattern.
  • the magnetic sensor 1 since the second magnetoresistance elements 130a and 130b are disposed inside the first magnetoresistance elements 120a and 120b, the magnetic sensor 1 can be miniaturized. Further, in the magnetic sensor 1, the circuit board 100 is manufactured by a simple manufacturing process because it is not necessary to three-dimensionally draw the wiring connecting the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b. It is possible.
  • first magnetic members 40 are provided above the insulating layer 30.
  • the thickness x of the first magnetic member 40 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less.
  • the first magnetic resistance elements 120 a and 120 b detect a perpendicular magnetic field deflected in a substantially horizontal direction by the first magnetic member 40 as described later. it can.
  • the perpendicular magnetic field can be effectively deflected by the first magnetic member 40 in the substantially horizontal direction, so that the first magnetoresistive elements 120a and 120b are weaker Vertical magnetic field can be detected.
  • the thickness x of the first magnetic member 40 is 150 ⁇ m or less, it is possible to maintain the mass productivity of the magnetic sensor 1 by suppressing an increase in the formation time of the first magnetic member 40.
  • the first magnetic member 40 has a circular outer shape when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and is a region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b. It is located in Note that, with respect to the region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b, both ends of the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b are connected by imaginary straight lines when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • first magnetic member 40 It is an area surrounded by It is preferable that a region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and a half or more of the first magnetic member 40 overlap with each other when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the first magnetic member More preferably, 2/3 or more of 40 overlap.
  • the first magnetic member 40 is located in a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive elements 120 a and 120 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Note that with the region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b, both ends of the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b are connected by imaginary straight lines when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. It is an area surrounded by The first magnetic member 40 may be located in a region including the region on the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b and the region inside the inner peripheral edge as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and a half or more of the first magnetic member 40 overlap with each other when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the first magnetic member More preferably, 2/3 or more of 40 overlap.
  • the first magnetic member 40 is concentric with the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 40 is a second magnetoresistive element of the first magnetoresistive elements 120 a and 120 b and the second magnetoresistive elements 130 a and 130 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. It covers only 130a and 130b. Therefore, when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is surrounded by the first magnetoresistive elements 120a and 120b.
  • the first magnetic member 40 is made of a magnetic material having high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density, such as electromagnetic steel, mild steel, silicon steel, permalloy, supermalloy, nickel alloy, iron alloy or ferrite. In addition, these magnetic materials preferably have low coercivity.
  • the magnetic permeability increases at high temperatures and decreases at low temperatures.
  • the resistance of the first magnetoresistance elements 120a and 120b The temperature dependency of the rate of change can be reduced.
  • Another thin layer may be provided between the insulating layer 30 and the first magnetic member 40.
  • the outer shape of the first magnetic member 40 was a cylindrical shape having a diameter of 140 ⁇ m and a thickness x of 100 ⁇ m.
  • the first magnetic member 40 was made of permalloy.
  • the second magnetoresistance elements 130a and 130b above the second magnetoresistance elements 130a and 130b, only the second magnetoresistance elements 130a and 130b of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b.
  • the first magnetic member 40 is disposed such that the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120 a and 120 b is adjacent to the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30. .
  • the strength of the applied vertical magnetic field or horizontal magnetic field was 30 mT.
  • FIG. 29 is a flux diagram showing a magnetic flux density distribution when a perpendicular magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 1.
  • FIG. 30 is a flux diagram showing a magnetic flux density distribution when a horizontal magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 1.
  • FIG. 31 shows the relationship between the distance in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the first magnetic member and the magnetic field strength in the horizontal direction when a vertical magnetic field or a horizontal magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 1. It is a graph. In FIG. 29 and FIG. 30, only the first magnetic member 40, the first magnetoresistive elements 120a and 120b, and the second magnetoresistive elements 130a and 130b are illustrated when the magnetic sensor 1 is viewed from the horizontal direction.
  • the vertical axis indicates the magnetic field strength (mT) in the horizontal direction
  • the horizontal axis indicates the horizontal distance ( ⁇ m) from the outer peripheral edge of the first magnetic member.
  • the distance in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the first magnetic member is a positive distance from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40, and the distance from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 to the inner side The distance is indicated by a negative value.
  • the distribution of the magnetic field intensity in the horizontal direction when the perpendicular magnetic field is applied is indicated by a solid line V
  • the distribution of the magnetic field intensity in the horizontal direction when a horizontal magnetic field is applied is indicated by a solid line H.
  • the magnetic flux is applied to the first magnetic member 40 having a high magnetic permeability on the upper surface side of the first magnetic member 40. Were attracted and collected. The magnetic flux that has entered the first magnetic member 40 passes through the first magnetic member 40 in the vertical direction, and then is diffused and emitted from the lower surface side of the first magnetic member 40.
  • a magnetic field was applied to the second magnetoresistance elements 130 a and 130 b positioned directly below the first magnetic member 40 in a substantially perpendicular direction. Therefore, the second magnetoresistance elements 130a and 130b hardly detect the perpendicular magnetic field.
  • the first magnetoresistance elements 120a and 120b located below the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 a magnetic field deflected in a substantially horizontal direction was applied as shown by the arrows in FIG. Therefore, the first magnetoresistance elements 120a and 120b could detect the vertical magnetic field as a magnetic field deflected in the substantially horizontal direction.
  • the horizontal magnetic field strength at the position outside the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is higher than 30 mT, which is the strength of the applied vertical magnetic field or horizontal magnetic field.
  • 30 mT which is the strength of the applied vertical magnetic field.
  • the magnetic field strength in the horizontal direction is higher than 30 mT which is the strength of the applied horizontal magnetic field at the position outside the outer peripheral edge of the first magnetic member 40.
  • the magnetic field strength in the horizontal direction is 1/3 of 30 mT, which is the strength of the applied vertical magnetic field or horizontal magnetic field, at a position spaced about 7 ⁇ m or more inward from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40. It was below. Therefore, it is preferable that the second magnetoresistance elements 130a and 130b be provided at a position spaced apart by about 7 ⁇ m or more from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40.
  • the horizontal direction The magnetic field strength of the magnetic field is higher than 30 mT, which is the strength of the applied vertical magnetic field or horizontal magnetic field. Therefore, it is preferable that at least a part of the first magnetoresistance elements 120a and 120b be provided in at least a part of this region. More than half of the entire outer circumference of the first magnetic member 40 is surrounded by the first magnetoresistance elements 120a and 120b provided in the above region, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30. More preferably, 2/3 or more of the entire outer circumference of the first magnetic member 40 is surrounded.
  • the first magnetic member 40 is positioned concentrically with the outer peripheral edge of the first magnetoresistive elements 120a and 120b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, and the first magnetoresistive elements 120a and 120b.
  • the magnetic field in the horizontal direction emitted outward from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 can be applied approximately equally in the circumferential direction to the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the perpendicular magnetic field of the first magnetoresistance elements 120a and 120b is suppressed while suppressing the resistance change of the second magnetoresistance elements 130a and 130b due to the perpendicular magnetic field. It has been confirmed that the detection sensitivity of can be enhanced. That is, the first magnetoresistance elements 120a and 120b can detect a weak vertical magnetic field. Further, the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention improves the detection sensitivity of the horizontal magnetic field of the first magnetic resistance elements 120a and 120b while suppressing the resistance change of the second magnetic resistance elements 130a and 130b due to the horizontal magnetic field. I was able to confirm that I could do it. That is, the first magnetoresistance elements 120a and 120b can detect a weak horizontal magnetic field.
  • FIG. 32 shows the relationship between the distance in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the first magnetic member and the magnetic field strength in the horizontal direction when a vertical magnetic field is applied to the magnetic sensor according to Experimental Example 2 It is a graph which shows the influence of the thickness of a body member.
  • the vertical axis represents the magnetic field strength (mT) in the horizontal direction
  • the horizontal axis represents the horizontal distance ( ⁇ m) from the outer peripheral edge of the first magnetic member.
  • FIG. 33 is a graph showing the relationship between the thickness of the first magnetic member and the horizontal distance from the outer peripheral edge of the first magnetic member to the outside at which the magnetic field strength in the horizontal direction is 1/3 of the peak value. is there. 32 and 33, the distance in the horizontal direction from the outer peripheral edge of the first magnetic member is a positive distance from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 to the first magnetic member 40. The distance away from the outer edge of the inward is indicated by a negative value.
  • the outer shape of the first magnetic member 40 was a cylindrical shape having a diameter of 140 ⁇ m.
  • the thickness x of the first magnetic member 40 was five types of 10 ⁇ m, 20 ⁇ m, 50 ⁇ m, 100 ⁇ m and 150 ⁇ m.
  • the first magnetic member 40 was made of permalloy.
  • the arrangement of the first magnetic member 40 was the same as that of Example 1.
  • the strength of the applied perpendicular magnetic field was 30 mT.
  • the peak value of the magnetic field strength in the horizontal direction increases.
  • the dependency on the magnetic permeability of the first magnetic member 40 is small, and the magnetic permeability of the first magnetic member 40 is There is almost no change when
  • a horizontal magnetic field of 1/3 or more of the peak value of the magnetic field strength in the horizontal direction is applied to the first magnetoresistance elements 120a and 120b, And it is preferable that the intensity of the magnetic field in the horizontal direction applied to the second magnetoresistance elements 130a and 130b is 1/10 or less of the peak value of the magnetic field intensity in the horizontal direction.
  • the magnetic field strength in the horizontal direction is 1/1 of the peak value. It was 3 or more.
  • the horizontal distance y from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 to the outer side where the magnetic field strength in the horizontal direction is 1/3 of the peak value is the thickness of the first magnetic member 40 It became long as x became thick.
  • the magnetic field strength in the horizontal direction becomes 1/3 or more of the peak value. Therefore, when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, the above-mentioned formula (I) is shown outside from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 from a position spaced 2 ⁇ m inward from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 In the region up to a position separated by y ⁇ m, the magnetic field strength in the horizontal direction becomes 1/3 or more of the peak value.
  • the magnetic field strength in the horizontal direction is 1/1 of the peak value. It was less than ten. That is, in the region from the center of the first magnetic member 40 to the position 7 ⁇ m away from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 in the direction perpendicular to the insulating layer 30, the magnetic field strength in the horizontal direction was less than 1/10 of the peak value.
  • the first magnetic member It is preferable to be located in at least one part of an area
  • the center of the first magnetic member 40 to a position 7 ⁇ m away from the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when the second magnetoresistive elements 130 a and 130 b are viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • it is located in the area of
  • the magnetic sensor 1 according to Embodiment 1 of the present invention can detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field with high sensitivity. Further, the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention includes a plurality of first unit patterns in which the first magnetoresistance elements 120a and 120b are arranged concentrically, so that the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is obtained. high.
  • the double spiral pattern 130 of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is formed to have the same thickness as the pattern 120 of the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the double spiral pattern 130 may be formed in a pattern thinner than the pattern 120.
  • the magnetoresistance effect of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is smaller than that of the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the magnetoresistance effect of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is suppressed, and the rate of change in resistance of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is significantly reduced.
  • the detection sensitivity of the magnetic sensor 1 can be increased by increasing the potential difference generated between the midpoint 140 and the midpoint 141 when the external magnetic field is applied to the magnetic sensor 1. Further, since the electric resistance value of the second magnetoresistance elements 130a and 130b is high, a reduction in the potential difference generated between the middle point 140 and the middle point 141 when an external magnetic field of high magnetic field strength is applied to the magnetic sensor 1 Is relatively small, and the output characteristics of the magnetic sensor 1 can be stabilized.
  • the second magnetoresistive elements 130a and 130b are magnetically shielded by the first magnetic member 40 and hardly detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field, the second magnetoresistive elements 130a and 130b are not necessarily detected.
  • the rate of change in resistance does not have to be smaller than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the second conductive layer is formed on the first conductive layer 61 and the first conductive layer 61 between the first magnetic member 40 and the circuit board 100.
  • a conductor portion 60 including the body layer 62 is provided, and a first through hole 61 h penetrating in a direction perpendicular to the insulating layer 30 is provided in the first conductor layer 61.
  • the first through holes 61 h of the first conductor layer 61 overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the contact area between the conductor portion 60 and the circuit board 100 can be reduced, and stress acting on the contact interface between the conductor portion 60 and the insulating layer 30 can be dispersed.
  • the stress acting on the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b from the first magnetic member 40 through the conductor portion 60 can be reduced, and the output accuracy of the magnetic sensor 1 is improved. It is possible to suppress the decrease.
  • generation of a crack in the insulating layer 30 due to the stress acting on the insulating layer 30 from the first magnetic member 40 through the conductor portion 60 can be suppressed. Thereby, it can suppress that the reliability of the magnetic sensor 1 falls.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 h of the first conductor layer 61 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Therefore, it is possible to effectively suppress the stress due to the strain generated in the outer peripheral portion of the first magnetic member 40 from acting on the circuit board 100 through the conductor portion 60.
  • the processing process when forming the conductor portion 60 can be simplified. Furthermore, since the first through holes 61 h are formed by isotropic etching of the first conductive layer 61 through the second through holes 62 h of the second conductive layer 62, the first conductive layer 61 The through hole 61 h can be formed easily.
  • the second conductor layer 62 contains gold (Au), it becomes difficult to be etched, so that a wide variety of etching solutions usable for etching the first conductor layer 61 can be secured, and the second conductor Since the surface of the layer 62 can be hard to deteriorate, plating can be stably grown on the second conductive layer 62.
  • Au gold
  • the first conductive layer 61 is provided on the insulating layer 30, when the first magnetic member 40 is formed by electrolytic plating, plating grows from the circuit board 100 covered with the insulating layer 30. Since it does not, it can control that the 1st penetration hole 61h is closed by a plating film. Further, when the first magnetic member 40 includes a portion located to the side of the conductor portion 60, the contact area between the first magnetic member 40 and the conductor portion 60 is increased, The adhesion between the first magnetic member 40 and the conductor portion 60 can be improved.
  • the magnetic sensor 1 has high isotropy of detection of the horizontal magnetic field and can detect weak vertical magnetic fields by using the magnetoresistance element, and can also detect magnetic resistance. It is possible to suppress a decrease in output accuracy due to a stress acting on a magnetoresistive element from a structure provided above the element.
  • the verification result based on Experimental example 1 and Experimental example 2 is used. It is possible.
  • a part of the first magnetic member 40 is formed of the insulating layer 30.
  • the first through holes 61ah and 61bh of the first conductor layer 61 while being positioned inside the outer peripheral edge of the first through holes 61ah and 61bh of the first conductor layer 61, as viewed from the direction orthogonal to the Therefore, while the stress due to the strain generated in the outer peripheral portion of the first magnetic member 40 is suppressed to act on the circuit board 100 through the conductor portion 60, the second conductive portion 61 ap and 61 bp
  • the first through holes 61ah and 61bh can be suppressed from being crushed.
  • the magnetic sensor according to Embodiment 2 of the present invention mainly includes the point that the conductor portion further includes the third conductor layer located on the second conductor layer, the magnetic sensor according to Embodiment 1 of the present invention
  • the configuration is the same as that of the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention, and the description will not be repeated.
  • FIG. 34 is a cross-sectional view of the magnetic sensor according to the second embodiment of the present invention as viewed in the same direction as FIG.
  • the conductor portion 60f is a second conductor layer laminated on the first conductor layer 61f and the first conductor layer 61f. 62f and a third conductor layer 63f laminated on the second conductor layer 62f.
  • the first conductor layer 61 f is located on the insulating layer 30.
  • the first conductive layer 61 f is provided with a first through hole 61 fh penetrating in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 fh of the first conductor layer 61 f when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the third conductor layer 63f is provided with a third through hole (not shown) communicating with the first through hole 61fh through the second through hole.
  • the second conductive layer is stacked on the first conductive layer 61f and the first conductive layer 61f between the first magnetic member 40 and the circuit board 100.
  • a conductor portion 60f including a body layer 62 and a third conductor layer 63f stacked on the second conductor layer 62f is provided, and the first conductor layer 61f is orthogonal to the insulating layer 30.
  • a first through hole 61 fh penetrating in the direction is provided. The first through holes 61 f h of the first conductor layer 61 f overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the contact area between the conductor portion 60f and the circuit board 100 can be reduced, and the stress acting on the contact interface between the conductor portion 60f and the insulating layer 30 can be dispersed.
  • the stress acting on the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 130a and 130b from the first magnetic member 40 through the conductor portion 60f can be reduced, and the output accuracy of the magnetic sensor 1f is improved. It is possible to suppress the decrease.
  • generation of a crack in the insulating layer 30 due to the stress acting on the insulating layer 30 from the first magnetic member 40 through the conductor portion 60 f can be suppressed. Thereby, it can suppress that the reliability of the magnetic sensor 1f falls.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 f h of the first conductor layer 61 f when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Therefore, it is possible to effectively suppress the stress due to the strain generated in the outer peripheral portion of the first magnetic member 40 from acting on the circuit board 100 through the conductor portion 60f.
  • Embodiment 3 a magnetic sensor according to Embodiment 3 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the magnetic sensor according to the third embodiment of the present invention is different from the magnetic sensor 1f according to the second embodiment of the present invention mainly in the arrangement of the third conductive layer, so the magnetic sensor according to the second embodiment of the present invention The description of the same configuration as that of 1f will not be repeated.
  • FIG. 35 is a cross-sectional view of the magnetic sensor according to Embodiment 3 of the present invention as viewed in the same direction as FIG.
  • the conductor portion 60g is a second conductor layer laminated on the first conductor layer 61g and the first conductor layer 61g. 62 g, and a third conductive layer 63 g disposed between the circuit board 100 and the first conductive layer 61 g.
  • the third conductor layer 63 g is located on the insulating layer 30.
  • the first conductor layer 61g is stacked on the third conductor layer 63g.
  • the first conductive layer 61 g is provided with a first through hole 61 gh penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61gh of the first conductor layer 61g overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61gh of the first conductor layer 61g when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first conductive layer is stacked on the third conductive layer 63g and the third conductive layer 63g between the first magnetic member 40 and the circuit board 100.
  • a conductor portion 60g including a body layer 61g and a second conductor layer 62g stacked on the first conductor layer 61g is provided, and the first conductor layer 61g is orthogonal to the insulating layer 30.
  • a first through hole 61gh penetrating in the direction is provided. The first through holes 61gh of the first conductor layer 61g overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61gh of the first conductor layer 61g when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. Therefore, it is possible to effectively suppress the stress due to the strain generated in the outer peripheral portion of the first magnetic member 40 from acting on the circuit board 100 through the conductor portion 60g.
  • the magnetic sensor according to the fourth embodiment of the present invention is different from the magnetic sensor 1g according to the third embodiment of the present invention mainly in that the conductor portion further includes the fourth conductive layer and the fifth conductive layer. Therefore, the description of the same configuration as that of the magnetic sensor 1g according to the third embodiment of the present invention will not be repeated.
  • FIG. 36 is a cross-sectional view of the magnetic sensor according to Embodiment 4 of the present invention as viewed in the same direction as FIG.
  • the conductor portion 60j is a second conductor layer laminated on the first conductor layer 61j and the first conductor layer 61j. 62j, a third conductor layer 63j disposed between the circuit board 100 and the first conductor layer 61j, a fourth conductor layer 64j stacked on the second conductor layer 62j, and a fourth conductor
  • the fifth conductive layer 65j is stacked on the layer 64j.
  • the third conductor layer 63 j is located on the insulating layer 30.
  • the first conductor layer 61j is stacked on the third conductor layer 63j.
  • the first conductive layer 61 j is provided with a first through hole 61 j h penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 j h of the first conductor layer 61 j overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 j h of the first conductor layer 61 j when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • a fourth through hole 64jh penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30 is provided.
  • the fourth through holes 64 j h of the fourth conductor layer 64 j overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the fourth through hole 64 j h of the fourth conductor layer 64 j when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the fifth conductor layer 65j is provided with a fifth through hole (not shown) communicating with the first through hole 61jh through the fourth through hole 64jh and the second through hole.
  • the first conductive layer is stacked on the third conductive layer 63j and the third conductive layer 63j between the first magnetic member 40 and the circuit board 100.
  • Body layer 61j, a second conductor layer 62j stacked on the first conductor layer 61j, a fourth conductor layer 64j stacked on the second conductor layer 62j, and a fourth conductor layer 64j A conductor portion 60j including the stacked fifth conductor layer 65j is provided.
  • the first conductor layer 61j is provided with a first through hole 61jh penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30, and the fourth conductor layer 64j is penetrated in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Four through holes 64jh are provided.
  • the first through holes 61 j h of the first conductor layer 61 j and the fourth through holes 64 j h of the fourth conductor layer 64 j are at least one of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. It overlaps with the department.
  • the fourth through hole 61jh of the first conductor layer 61j and the fourth through hole of the fourth conductor layer 64j are formed. Being located inside the outer peripheral edge of each of the through holes 64jh, the stress caused by the strain generated in the outer peripheral portion of the first magnetic member 40 is effectively suppressed from acting on the circuit board 100 through the conductor portion 60j. be able to.
  • Embodiment 5 a magnetic sensor according to Embodiment 5 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the magnetic sensor according to the fifth embodiment of the present invention is different from the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention mainly in the pattern of the second magnetoresistive element, so the magnetic sensor according to the first embodiment of the present invention Description will not be repeated for configurations that are similar to 1.
  • FIG. 37 is a plan view of a magnetic sensor according to Embodiment 5 of the present invention.
  • FIG. 38 is a plan view showing the pattern of the second magnetoresistance element of the magnetic sensor according to Embodiment 5 of the present invention.
  • the magnetic sensor 2 according to Embodiment 5 of the present invention includes a circuit board 200 and two first magnetic members 40 provided above the circuit board 200.
  • the conductor portion is provided on the circuit board 200.
  • the first magnetic member 40 is located on the conductor portion.
  • the first magneto resistive element 120a of the magnetic sensor 2 according to a fifth embodiment of the present invention, 120b of the pattern is viewed from the direction perpendicular to the insulating layer 30, the imaginary circle C 2 including three first unit patterns connected to each other are arranged side by side in the radial direction of the virtual circle C 2 along the circumference.
  • Each of the three first unit pattern is located along a virtual C-shape C 21 a portion where the wiring 146,148,150,152 are located at the circumference of the virtual circle C 2 is opened.
  • Each of the three first unit pattern is a C-shaped pattern which are arranged side by side in the radial direction of the virtual circle C 2 along a virtual C-shape C 21.
  • the first magnetoresistance element 120a and the first magnetoresistance element 120b differ in the circumferential direction of the pattern by 90 ° so that the directions of the C-shaped patterns are different from each other by 90 °.
  • the second magnetoresistance element 230a, 230b when viewed from a direction perpendicular to the insulating layer 30, situated in the center of the imaginary circle C 2, the first magnetoresistive element 120a, 120b It is surrounded by That is, the second magnetoresistance elements 230a and 230b are located inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 120a and 120b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Second magnetoresistance element 230a, 230b is fourteen semicircular pattern is a second unit pattern arranged symmetrically so as to align in the radial direction of the virtual circle C 2 along the circumference of the virtual circle C 2
  • a pattern 230 including 231 is included.
  • the pattern 230 is formed to have the same thickness as the pattern 120 of the first magnetoresistance elements 120a and 120b. However, the thickness of the pattern 230 may be thinner than the thickness of the pattern 120.
  • the fourteen semi-circular patterns 231 are alternately connected to each other at one end and the other in order from the inside.
  • the semicircular arc-shaped patterns 231 whose ends are connected to each other are connected to each other by a semicircular arc-shaped pattern 232.
  • the semicircular arc patterns 231 whose other ends are connected to each other are connected to each other by a semicircular arc pattern 233.
  • the semicircular arc-shaped patterns 231 located at the innermost and symmetrical with each other are connected to each other at their one ends by the linear extending portions 234.
  • the length of the linear extension 234 is less than 10 ⁇ m.
  • the pattern 230 of the second magnetoresistive elements 230a and 230b includes six semicircular arc patterns 232, six semicircular arc patterns 233, and a linear extension 234. As a result, fourteen semi-circular patterns 231 are connected in series.
  • the semi-arc shaped patterns 232 and 233 do not include linear extending parts, and are formed only of curved parts.
  • the second magnetoresistance elements 230 a and 230 b have a semicircular arc-shaped pattern 231.
  • the semicircular arc-shaped pattern 231 is configured by an arc.
  • Two semi-arc shaped patterns 231 adjacent to each other are connected to each other by semi-arc shaped patterns 232 and 233. Since the second magnetoresistive elements 230a and 230b include only the linear extending portion 234 whose length is shorter than 10 ⁇ m, the anisotropy of the magnetic field detection is reduced.
  • the second magnetoresistance element 230 a and the second magnetoresistance element 230 b are different in the circumferential direction of the pattern 230.
  • the second magnetoresistance element 130a and the second magnetoresistance element 130b differ in the circumferential direction of the pattern 230 by 90 °.
  • the magnetic sensor 2 since the second magnetoresistance elements 230a and 230b are disposed inside the first magnetoresistance elements 120a and 120b, the magnetic sensor 2 can be miniaturized. Further, in the magnetic sensor 2 as well, it is not necessary to three-dimensionally extend the wiring connecting the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 230a and 230b, so the circuit board 200 is manufactured by a simple manufacturing process. It is possible.
  • the first magnetic member 40 when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is the second of the first magnetoresistance elements 120a and 120b and the second magnetoresistance elements 230a and 230b. Only the elements 230a and 230b are covered.
  • the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field can be detected with high sensitivity.
  • the magnetic sensor 2 according to Embodiment 5 of the present invention includes a plurality of first unit patterns in which the first magnetoresistance elements 120a and 120b are arranged concentrically, so that the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is obtained. high.
  • the second magnetoresistance elements 230a and 230b are magnetically shielded by the first magnetic member 40 and hardly detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field, the second magnetoresistance elements 230a and 230b are not necessarily detected.
  • the rate of change in resistance does not have to be smaller than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is high, and a weak vertical magnetic field can be detected, and above the magnetoresistive element It is possible to suppress the decrease in output accuracy due to the stress acting on the magnetoresistive element from the provided structure.
  • Embodiment 6 a magnetic sensor according to Embodiment 6 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the patterns of each of the first and second magnetoresistance elements and the arrangement of the second magnetoresistance element mainly correspond to the first embodiment of the present invention.
  • the configuration is similar to that of the magnetic sensor 1c according to the third modification of the first embodiment of the present invention, and therefore, the description will not be repeated because it is different from the magnetic sensor 1c according to the third modification.
  • FIG. 39 is a perspective view showing a configuration of a magnetic sensor according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 40 is a plan view of the magnetic sensor of FIG. 39 as viewed in the direction of the arrow XL.
  • the magnetic sensor 3 according to the sixth embodiment of the present invention includes a circuit board 300, two first magnetic members 40 and two first magnetic members 40 provided above the circuit board 300. And 2 a magnetic member 50.
  • the conductor portion 60k is provided on the circuit board 300.
  • the first magnetic member 40 and the second magnetic member 50 are located on the conductor portion 60k.
  • the conductor portion 60k is composed of the first conductor layer 61k and the second conductor layer 62k stacked on the first conductor layer 61k.
  • the first conductor layer 61 k is located on the insulating layer 30.
  • the first conductive layer 61k is provided with a first through hole 61kh1 and an eleventh through hole 61kh2 penetrating in a direction perpendicular to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61 kh 1 of the first conductor layer 61 k overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the eleventh through hole 61 kh 2 of the first conductor layer 61 k overlaps at least a part of the outer peripheral edge of the second magnetic member 50 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61 kh 1 of the first conductor layer 61 k when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. .
  • the first through holes 61 kh 1 of the first conductor layer 61 k are substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the second magnetic member 50 is located inside the outer peripheral edge of the eleventh through hole 61 kh 2 of the first conductor layer 61 k when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the eleventh through hole 61 kh 2 of the first conductor layer 61 k is a bent rectangle when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the second conductor layer 62k is provided with a plurality of second through holes 62kh1 and twelfth through holes 62kh2 penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of second through holes 62kh1 of the second conductor layer 62k is in communication with the first through hole 61kh1.
  • the plurality of second through holes 62 kh 1 of the second conductor layer 62 k are arranged in a matrix when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of second through holes 62 kh 1 of the second conductor layer 62 k is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of twelfth through holes 62kh2 of the second conductor layer 62k is in communication with the eleventh through hole 61kh2.
  • the plurality of twelfth through holes 62 kh 2 of the second conductor layer 62 k are arranged in a matrix when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of twelfth through holes 62 kh 2 of the second conductor layer 62 k is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the thickness of the conductor portion 60k in the Z-axis direction is preferably 2.0 ⁇ m or less. As the distance between the second magnetic member 50 and the circuit board 300 is shorter, the function of the second magnetic member 50 as a magnetic shield can be secured.
  • the circuit board 300 of the magnetic sensor 3 is provided with four magnetoresistive elements electrically connected to each other by wires to form a Wheatstone bridge type bridge circuit. It is done.
  • the four magnetoresistance elements consist of two sets of first magnetoresistance elements and second magnetoresistance elements.
  • the magnetic sensor 3 includes a first magnetoresistive element 320a and a second magnetoresistive element 330a, and a first magnetoresistive element 320b and a second magnetoresistive element 330b.
  • the first magnetoresistance element 320a and the second magnetoresistance element 330a constitute one set.
  • the first magnetoresistance element 320 b and the second magnetoresistance element 330 b constitute one set.
  • FIG. 41 is a plan view showing a pattern of the first magnetoresistive element of the magnetic sensor according to Embodiment 6 of the present invention.
  • the first magnetoresistance elements 320a and 320b have a double spiral pattern 320 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the two double spiral patterns 320 are concentrically arranged in the radial direction of the imaginary circle along the circumference of the imaginary circle and viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30 and connected to each other. Includes unit patterns.
  • the double spiral pattern 320 includes one spiral pattern 321 which is a first unit pattern, the other spiral pattern 322 which is a first unit pattern, and one spiral pattern 321 and the other spiral pattern 322. Are connected at the central portion of the double spiral pattern 320.
  • the S-shaped pattern 323 does not include a linear extending portion, and is formed only of a curved portion.
  • the double spiral pattern 320 has redundant portions 324 and 325 for adjusting the length of the double spiral pattern 320 at the end of each spiral pattern 321 and the other spiral pattern 322.
  • the length adjustment redundant portions 324 and 325 are configured by bending and folding the end portions of one spiral pattern 321 and the other spiral pattern 322, respectively.
  • the length adjustment redundant portion 324 provided in one spiral pattern 321 and the length adjustment redundant portion 325 provided in the other spiral pattern 322 are mutually different in the radial direction of the double spiral pattern 320. It is located on the opposite side.
  • Each of the length adjustment redundant portions 324 and 325 does not include a linear extending portion, and is configured only by a curved portion.
  • the double spiral pattern 320 is connected to the conductive layer 20 forming the wiring in the length adjustment redundant portions 324 and 325.
  • the electric resistance value of the first magnetoresistance elements 320a and 320b can be adjusted.
  • the conductive layer 20 is extended to the region R functioning as a magnetoresistive element.
  • the electric resistance value of each of the first magnetoresistance elements 320a and 320b can be reduced by enlarging the region L functioning as the wiring.
  • the conductive layer 20 is shortened to the region L functioning as a wire, thereby reducing the region L functioning as a wire.
  • the electric resistance value of each of the first magnetoresistance elements 320a and 320b can be increased.
  • the adjustment of the electric resistance value of the first magnetoresistance elements 320a and 320b is performed by removing or additionally forming a part of the conductive layer 20. Therefore, the adjustment is preferably performed before the insulating layer 30 is provided.
  • the double spiral pattern 320 has a substantially point-symmetrical shape with respect to the center point of the double spiral pattern 320. That is, the double spiral pattern 320 has a shape that is approximately 180 ° rotationally symmetric with respect to the center point of the double spiral pattern 320.
  • the circumferential direction of the double spiral pattern 320 is different so that the directions of the S-shaped patterns 323 are different from each other. There is.
  • the circumferential direction of the double spiral pattern 320 is 90 so that the orientations of the S-shaped patterns 323 are different from each other by 90 °. ° is different.
  • the double spiral pattern 320 may be wound in the reverse direction, and in this case, the central portion of the double spiral pattern 320 is formed of an inverted S-shaped pattern including only a curved portion. That is, one spiral pattern 321 and the other spiral pattern 322 are connected by the reverse S-shaped pattern.
  • FIG. 42 is a plan view showing the pattern of the second magnetoresistance element of the magnetic sensor according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 43 is a plan view showing a second unit pattern included in the pattern of the second magnetoresistance element of the magnetic sensor according to Embodiment 6 of the present invention.
  • FIG. 42 only one of three patterns 330 of the same shape which the second magnetoresistance elements 330a and 330b have is illustrated.
  • the second magnetoresistance elements 330a and 330b are located outside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 320a and 320b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the second magnetoresistance elements 330a and 330b three patterns 330 of the same shape including eight second unit patterns 370 folded back having a plurality of curved portions are connected in series.
  • the second magnetoresistance element 330 a three patterns 330 of the same shape are connected to each other by the wiring 147.
  • the second magnetoresistance element 330 b three patterns 330 having the same shape are connected to each other by the wiring 151.
  • the pattern 330 is formed in a thinner pattern than the double spiral pattern 320. Thereby, in the second magnetoresistance elements 330a and 330b, necessary electric resistance values are secured.
  • the current consumption of the magnetic sensor 3 can be reduced as the electric resistance value of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is higher.
  • the second unit pattern 370 includes 14 curved portions B 1 to B 14 and 15 linear extension portions L 1 to L 15 between the start end portion 370 a and the end portion 370 b. Have a fold. That is, the second unit pattern 370 has a bag-like shape with the start end 370a and the end end 370b as the mouth.
  • the second unit pattern 370 is bent at a right angle in each of the 14 curved portions B 1 to B 14 .
  • the second unit pattern 370 does not include a linear extension of 10 ⁇ m or more. That is, the length of each of the fifteen linear extensions L 1 to L 15 is shorter than 10 ⁇ m.
  • the pattern of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is not limited to the above, and includes at least one second unit having a plurality of curved portions and folded without including a linear extending portion having a length of 10 ⁇ m or more. It should just contain the pattern.
  • the magnetoresistance effect of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is suppressed, and the rate of change in resistance is significantly reduced.
  • the rate of change in resistance of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is lower than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 320a and 320b.
  • the first magnetoresistance elements 320 a and 320 b have a double spiral pattern 320.
  • the double spiral pattern 320 is mainly configured by winding a substantially arc-shaped curved portion. Since the arc is an approximation when the number of polygon corners increases to infinity, the direction of the current flowing through the double spiral pattern 320 extends in substantially all directions (360 °) in the horizontal direction. There is. Therefore, the first magnetoresistance elements 320a and 320b can detect an external magnetic field over substantially all directions (360 °) in the horizontal direction.
  • the double spiral pattern 320 is formed of an S-shaped pattern 323 in which the central portion is formed of only the curved portion, and for the length adjustment of which the outer peripheral portion is formed of only the curved portion. It comprises the redundant parts 324 and 325. As described above, since each of the first magnetoresistance elements 320a and 320b does not include a linear extension, the anisotropy of magnetic field detection is reduced.
  • the circumferential direction of the double spiral pattern 320 is different such that the directions of the S-shaped patterns 323 of the first magnetoresistance elements 320a and 320b are different from each other. As a result, the isotropy of magnetic field detection is enhanced.
  • each of the second magnetoresistance elements 330a and 330b does not include a linear extending portion having a length of 10 ⁇ m or more, and each of the 14 curved portions B 1 to B 14 , And includes a second unit pattern 370 having a bag-like shape with the start end 370a and the end 370b as a mouth.
  • the direction of the current flowing through the second unit pattern 370 can be dispersed in the horizontal direction, and the anisotropy of the magnetoresistance effect of the second magnetoresistance elements 330a and 330b can be reduced.
  • the direction of the current flowing through the pattern 330 are dispersed in the horizontal direction, the second magneto resistive element 330a, the magnetoresistance effect of 330b Anisotropy can be reduced.
  • the circuit board can be manufactured by a simple manufacturing process. 300 can be manufactured.
  • the pattern 330 is formed thinner than the double spiral pattern 320, the magnetoresistance effect of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is suppressed, and the rate of change in resistance of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is extremely small. Become.
  • the detection sensitivity of the magnetic sensor 3 can be increased by increasing the potential difference generated between the midpoint 140 and the midpoint 141 when an external magnetic field is applied to the magnetic sensor 3. Further, since the electric resistance value of the second magnetoresistance elements 330a and 330b is high, a reduction in the potential difference generated between the midpoint 140 and the midpoint 141 when an external magnetic field of high magnetic field strength is applied to the magnetic sensor 3 Is relatively small, and the output characteristics of the magnetic sensor 3 can be stabilized.
  • first magnetic members 40 and two second magnetic members 50 are disposed on the insulating layer 30.
  • the thickness of each of the first magnetic member 40 and the second magnetic member 50 is, for example, 10 ⁇ m or more, preferably 20 ⁇ m or more and 150 ⁇ m or less. The thicknesses may be different from each other, but in the case where the thicknesses are the same, the two first magnetic members 40 and the two second magnetic members 50 are processed in the same step. The two first magnetic members 40 and the two second magnetic members 50 can be easily formed.
  • the first magnetic member 40 has a circular outer shape when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and is a region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 320a and 320b. It is located in In the present embodiment, the first magnetic member 40 is located concentrically with the outer peripheral edge of the first magnetoresistive elements 320 a and 320 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 40 when viewed from the direction perpendicular to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is the first magnetoresistive element of the first magnetoresistive elements 320a and 320b and the second magnetoresistive elements 330a and 330b. It covers only the central part of 320a and 320b. Therefore, as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is surrounded by the outer peripheral portions of the first magnetoresistance elements 320a and 320b.
  • the second magnetic member 50 covers only the second magnetoresistance elements 330a and 330b of the first magnetoresistance elements 320a and 320b and the second magnetoresistance elements 330a and 330b, as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. ing.
  • the second magnetoresistive elements 330 a and 330 b are each positioned 7 ⁇ m away from the center of the second magnetic member 50 from the outer peripheral edge of the second magnetic member 50 as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30. It is preferable to be located in the area.
  • the second magnetic member 50 is made of a magnetic material having high magnetic permeability and high saturation magnetic flux density, such as electromagnetic steel, mild steel, silicon steel, permalloy, supermalloy, nickel alloy, iron alloy or ferrite. In addition, these magnetic materials preferably have low coercivity.
  • the magnetic sensor 3 suppresses the resistance change of the second magnetoresistance elements 330a and 330b due to the perpendicular magnetic field, and the perpendicular magnetic field of the first magnetoresistance elements 320a and 320b by the first magnetic member 40. Detection sensitivity can be increased.
  • the first magnetic body member 40 performs the first magnetic body member 40 while suppressing the resistance change of the second magnetoresistive elements 330 a and 330 b due to the horizontal magnetic field.
  • the detection sensitivity of the horizontal magnetic field of the magnetoresistive elements 320a and 320b can be enhanced.
  • the reason why the detection sensitivity of the horizontal magnetic field of the first magnetoresistance elements 320a and 320b can be enhanced by the first magnetic body member 40 is that the first magnetoresistance elements 320a and 320b are covered by the first magnetic body member 40.
  • the strength of the horizontal magnetic field applied to the central portion of the first magnetic resistance element 320a, 320b is longer than the central portions of the first magnetic resistance elements 320a, 320b, the ratio of the resistance value in the entire pattern is large. Since the horizontal magnetic field emitted from the first magnetic member 40 at a high magnetic field strength is applied to the outer peripheral portion of the first magnetic member 40, the first magnetic resistance members 320a and 320b The intensity of the horizontal magnetic field applied to the
  • the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field can be detected with high sensitivity.
  • the magnetic sensor 3 according to the sixth embodiment of the present invention by including the plurality of first unit patterns in which the first magnetoresistance elements 320a and 320b are arranged concentrically, the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is obtained. high.
  • the second magnetoresistance elements 330a and 330b are magnetically shielded by the second magnetic member 50 and hardly detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field, the second magnetoresistance elements 330a and 330b are not necessarily detected.
  • the rate of change in resistance may not be smaller than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 320a and 320b.
  • the conductor portion 60k is provided between the second magnetic member 50 and the circuit board 300, and the conductor layer 60k is provided with the insulating layer 30.
  • An eleventh through hole 61 kh 2 penetrating in the orthogonal direction is provided.
  • the contact area between the conductor portion 60k and the circuit board 300 can be reduced, and the stress acting on the contact interface between the conductor portion 60k and the insulating layer 30 can be dispersed.
  • the stress acting on the second magnetoresistance elements 130a and 130b from the second magnetic member 50 through the conductor portion 60k can be reduced, and a decrease in the output accuracy of the magnetic sensor 3 can be suppressed.
  • generation of a crack in the insulating layer 30 due to the stress acting on the insulating layer 30 from the second magnetic member 50 through the conductor portion 60k can be suppressed. Thereby, it can suppress that the reliability of the magnetic sensor 3 falls.
  • the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is high, and a weak vertical magnetic field can be detected, and above the magnetoresistive element It is possible to suppress the decrease in output accuracy due to the stress acting on the magnetoresistive element from the provided structure.
  • the magnetic sensor according to the seventh embodiment of the present invention is different from the magnetic sensor 3 according to the sixth embodiment of the present invention mainly in the pattern of each of the first and second magnetoresistance elements. The description of the same configuration as that of the magnetic sensor 3 according to the sixth embodiment will not be repeated.
  • FIG. 44 is a perspective view showing a configuration of a magnetic sensor according to Embodiment 7 of the present invention.
  • FIG. 45 is a plan view of the magnetic sensor of FIG. 44 as viewed in the direction of the arrow XLV.
  • the magnetic sensor 4 according to the seventh embodiment of the present invention includes a circuit board 400, two first magnetic members 40 and two first magnetic members 40 provided above the circuit board 400. And 2 a magnetic member 50.
  • the conductor portion 60L is provided on the circuit board 400.
  • the first magnetic member 40 and the second magnetic member 50 are located on the conductor portion 60L.
  • the conductor portion 60L is composed of the first conductor layer 61L and the second conductor layer 62L stacked on the first conductor layer 61L.
  • the first conductor layer 61L is located on the insulating layer 30.
  • the first conductive layer 61L is provided with a first through hole 61Lh1 and an eleventh through hole 61Lh2 penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first through holes 61Lh1 of the first conductor layer 61L overlap at least a part of the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the eleventh through holes 61Lh2 of the first conductor layer 61L overlap at least a part of the outer peripheral edge of the second magnetic member 50 when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the first magnetic member 40 is located inside the outer peripheral edge of the first through hole 61Lh1 of the first conductor layer 61L when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. .
  • the first through holes 61Lh1 of the first conductor layer 61L are substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the outer peripheral edge of the second magnetic member 50 is located inside the outer peripheral edge of the eleventh through hole 61Lh2 of the first conductor layer 61L when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the eleventh through holes 61Lh2 of the first conductor layer 61L are substantially rectangular when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the second conductor layer 62L is provided with a plurality of second through holes 62Lh1 and twelfth through holes 62Lh2 penetrating in a direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of second through holes 62Lh1 of the second conductor layer 62L is in communication with the first through hole 61Lh1.
  • the plurality of second through holes 62Lh1 of the second conductor layer 62L are arranged in a matrix when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of second through holes 62Lh1 of the second conductor layer 62L is substantially circular when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of twelfth through holes 62Lh2 of the second conductor layer 62L is in communication with the eleventh through hole 61Lh2.
  • the plurality of twelfth through holes 62Lh2 of the second conductor layer 62L are arranged in a matrix when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Each of the plurality of twelfth through holes 62Lh2 of the second conductor layer 62L is substantially circular when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the thickness of the conductor portion 60L in the Z-axis direction is preferably 2.0 ⁇ m or less.
  • the function of the second magnetic member 50 as a magnetic shield can be secured as the distance between the second magnetic member 50 and the circuit board 100 is shorter.
  • the circuit board 400 of the magnetic sensor 4 according to the seventh embodiment of the present invention is provided with four magnetoresistive elements which are electrically connected to each other by wires to form a Wheatstone bridge type bridge circuit.
  • the four magnetoresistance elements consist of two sets of first magnetoresistance elements and second magnetoresistance elements.
  • the magnetic sensor 4 includes a first magnetoresistance element 420a and a second magnetoresistance element 430a, and a first magnetoresistance element 420b and a second magnetoresistance element 430b.
  • the first magnetoresistance elements 420 a and 420 b have a double spiral pattern as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the two double spiral patterns are arranged concentrically so as to be arranged in the radial direction of the imaginary circle along the circumference of the imaginary circle when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and connected to each other. Including patterns.
  • the double spiral pattern is a double spiral of one spiral pattern which is a first unit pattern, the other spiral pattern which is a first unit pattern, and one spiral pattern and the other spiral pattern. It includes an S-shaped pattern connected at the center of the pattern.
  • the S-shaped pattern does not include a linear extension, and is formed only of a curved portion.
  • the first magnetoresistance element 420a and the first magnetoresistance element 420b have different directions in the circumferential direction of the double spiral pattern so that the directions of the S-shaped patterns are different from each other.
  • the first magnetoresistive element 420a and the first magnetoresistive element 420b have a 90 ° difference in the circumferential direction of the double spiral pattern such that the S-shaped pattern has a 90 ° difference in direction. ing.
  • the double spiral pattern may be wound in the opposite direction, and in this case, the central portion of the double spiral pattern is formed of an inverted S-shaped pattern including only a curved portion. That is, one spiral pattern and the other spiral pattern are connected by the reverse S-shaped pattern.
  • the second magnetoresistance elements 430a and 430b are located outside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 420a and 420b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the second magnetoresistance elements 430 a and 430 b have a meandering pattern as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the meandering pattern of the second magnetoresistance elements 430a and 430b is formed to have the same thickness as the double spiral pattern of the first magnetoresistance elements 420a and 420b. However, the thickness of the meandering pattern of the second magnetoresistance elements 430a and 430b may be thinner than the thickness of the double spiral pattern of the first magnetoresistance elements 420a and 420b.
  • the first magnetic member 40 has a circular outer shape when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and is a region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 420a and 420b. It is located in In the present embodiment, the first magnetic member 40 is concentric with the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 420 a and 420 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 40 when viewed from the direction perpendicular to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is the first magnetoresistive element of the first magnetoresistive elements 420a and 420b and the second magnetoresistive elements 430a and 430b. It covers only the central part of 420a and 420b. Therefore, when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, the first magnetic member 40 is surrounded by the outer peripheral portions of the first magnetoresistance elements 420a and 420b.
  • the second magnetic member 50 covers only the second magnetoresistance elements 430a and 430b of the first magnetoresistance elements 420a and 420b and the second magnetoresistance elements 430a and 430b, as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. ing.
  • the magnetic sensor 4 according to the seventh embodiment of the present invention suppresses the resistance change of the second magnetoresistance elements 430a and 430b due to the perpendicular magnetic field, and the perpendicular magnetic field of the first magnetoresistance elements 420a and 420b by the first magnetic member 40. Detection sensitivity can be increased.
  • the first magnetic body member 40 performs the first magnetic body member 40 while suppressing the resistance change of the second magnetoresistive elements 430 a and 430 b due to the horizontal magnetic field.
  • the detection sensitivity of the horizontal magnetic field of the magnetoresistive elements 420a and 420b can be enhanced.
  • the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field can be detected with high sensitivity.
  • the magnetic sensor 4 according to Embodiment 7 of the present invention includes a plurality of first unit patterns in which the first magnetoresistance elements 420a and 420b are arranged concentrically, so that the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is obtained. high.
  • the second magnetoresistance elements 430a and 430b are magnetically shielded by the second magnetic member 50 and hardly detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field, the second magnetoresistance elements 430a and 430b are not necessarily detected.
  • the rate of change in resistance does not have to be smaller than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 420a and 420b.
  • the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is high, and a weak vertical magnetic field can be detected, and above the magnetoresistive element It is possible to suppress the decrease in output accuracy due to the stress acting on the magnetoresistive element from the provided structure.
  • Embodiment 8 a magnetic sensor according to Embodiment 8 of the present invention will be described with reference to the drawings.
  • the patterns of the first and second magnetic resistance elements and the shape of the first magnetic member mainly refer to the magnetic sensor according to the first embodiment of the present invention.
  • the configuration is the same as that of the magnetic sensor 1 according to the first embodiment of the present invention, and therefore the description will not be repeated.
  • FIG. 46 is a plan view showing the configuration of the magnetic sensor according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 47 is a plan view showing the pattern of the first magnetoresistance element of the magnetic sensor according to Embodiment 8 of the present invention.
  • FIG. 48 is a plan view showing the pattern of the second magnetoresistance element of the magnetic sensor according to Embodiment 8 of the present invention.
  • the magnetic sensor 5 according to Embodiment 8 of the present invention includes a circuit board 500 and two first magnetic members 45 provided above the circuit board 500.
  • the conductor portion is provided on the circuit board 500.
  • the first magnetic member 45 is located on the conductor portion.
  • the imaginary circle C 5 includes four first unit patterns connected to each other are arranged side by side in the radial direction of the virtual circle C 5 along the circumference.
  • Each of the four first unit pattern is located along a virtual C-shape C 51 which portion positioned wiring 146,148,150,152 in the circumference of the virtual circle C 5 is opened.
  • Each of the four first unit pattern is a C-shaped pattern 521 which is arranged concentrically so as to be arranged in a radial direction of the virtual circle C 5 along the virtual C-shape C 51.
  • the four C-shaped patterns 521 are alternately connected to each other at one end and the other end sequentially from the inside.
  • C-shaped pattern 521 which one ends are connected are connected to each other by linear pattern 522 extending in the radial direction of the virtual circle C 5.
  • C-shaped pattern 521 and the other end are connected to each other are connected to each other by a linear pattern 523 extending in the radial direction of the virtual circle C 5.
  • the pattern 520 of the first magnetoresistance elements 520 a and 520 b includes two linear patterns 522 and one linear pattern 523. Thus, four C-shaped patterns 521 are connected in series.
  • the outer peripheral edge of the outermost C-shaped pattern 521 is the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b.
  • the inner peripheral edge of the C-shaped pattern 521 located at the innermost side becomes the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b.
  • the first magnetoresistance element 520a and the first magnetoresistance element 520b have different circumferential directions such that the virtual C-shape C 51 has a different orientation. That is, the first magnetoresistance element 520a and the first magnetoresistance element 520b have different circumferential directions of the pattern 520 such that the C-shaped patterns 521 have different directions.
  • the first magnetoresistance element 520 a and the first magnetoresistance element 520 b have the circumferential direction of the pattern 520 different by 90 ° such that the C-shaped patterns 521 are different from each other by 90 °. .
  • the second magnetoresistance element 530a, 530b when viewed from a direction perpendicular to the insulating layer 30, situated in the center of the virtual circle C 5, first magnetoresistive element 520a, 520b It is surrounded by That is, the second magnetoresistive elements 530 a and 530 b are located inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive elements 520 a and 520 b when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • Second magnetoresistance element 530a is connected to the wiring 146, 148 led from the center of the virtual circle C 5 to the outside of the virtual circle C 5.
  • Second magnetoresistance element 530b is connected to the wiring 150, 152 led from the center of the virtual circle C 5 to the outside of the virtual circle C 5.
  • the second magnetoresistance elements 530 a and 530 b have a double spiral pattern 530 as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the double spiral pattern 530 has one spiral pattern 531 which is one of the two second unit patterns, the other spiral pattern 532 which is the other one of the two second unit patterns, And an inverted S-shaped pattern 533 connecting one spiral pattern 531 and the other spiral pattern 532 at the center of the double spiral pattern 530.
  • the reverse S-shaped pattern 533 is composed of a plurality of linear extension portions whose length is shorter than 10 ⁇ m.
  • the double spiral pattern 530 is formed to have the same thickness as the pattern 520. Therefore, each of the one spiral pattern 531 and the other spiral pattern 532 has the same thickness as that of each of the four C-shaped patterns 521. However, the thickness of the double spiral pattern 530 may be thinner than the thickness of the pattern 520.
  • the double spiral pattern 530 has a shape substantially point-symmetrical with respect to the center of the virtual circle C 5. That is, the double spiral pattern 530 has a substantially 180 ° rotationally symmetrical shape with respect to the center of the virtual circle C 5.
  • the second magnetoresistance element 530a and the second magnetoresistance element 530b have different circumferential directions of the double spiral pattern 530 such that the directions of the inverted S-shaped patterns 533 are different from each other. ing.
  • the second magnetoresistive element 530 a and the second magnetoresistive element 530 b have a circumferential direction of the double spiral pattern 530 such that the directions of the inverted S-shaped patterns 533 differ from each other by 90 °. 90 ° different.
  • the first magnetoresistance elements 520 a and 520 b have a C-shaped pattern 521.
  • the C-shaped pattern 521 is constituted by approximately seven sides out of eight sides constituting an approximately regular octagon. As described above, since the first magnetoresistance elements 520a and 520b are constituted by most of the sides constituting the polygon, the anisotropy of the magnetic field detection is reduced.
  • the circumferential direction of the pattern 520 is different so that the directions of the C-shaped patterns 521 of the first magnetoresistance element 520a and the first magnetoresistance element 520b are different from each other. Because of this, the isotropy of magnetic field detection is high.
  • the second magnetoresistance elements 530 a and 530 b have a double spiral pattern 530.
  • the double spiral pattern 530 is mainly configured by winding the sides forming a substantially regular octagon.
  • the circumferential direction of the double spiral pattern 530 is such that the directions of the reverse S-shaped patterns 533 of the second magnetoresistance element 530a and the second magnetoresistance element 530b are different from each other. Is different, the isotropy of the magnetoresistance effect is high.
  • the magnetic sensor 5 since the second magnetoresistance elements 530a and 530b are disposed inside the first magnetoresistance elements 520a and 520b, the magnetic sensor 5 can be miniaturized. Further, in the magnetic sensor 5 as well, it is not necessary to three-dimensionally extend the wiring connecting the first magnetoresistance elements 520a and 520b and the second magnetoresistance elements 530a and 530b, so the circuit board 500 is manufactured by a simple manufacturing process. It is possible.
  • the first magnetic member 45 has a regular octagonal outer shape as viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30, and is inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b. Located in the area of Here, the region inside the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b is connected with the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b by a virtual straight line when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 45 is located in a region inside the inner peripheral edge of the first magnetoresistive elements 520 a and 520 b when viewed in the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 45 may be located in a region including the region on the inner peripheral edge of the first magnetoresistive elements 520 a and 520 b and the region inside the inner peripheral edge as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the inner peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520a and 520b is connected by a virtual straight line as viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30 with the region inside the inner peripheral edges of the first magnetoresistance elements 520a and 520b.
  • the first magnetic member 45 is concentric with the outer peripheral edge of the first magnetoresistance elements 520 a and 520 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30.
  • the first magnetic member 45 is a second magnetoresistive element of the first magnetoresistive elements 520 a and 520 b and the second magnetoresistive elements 530 a and 530 b when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30. It covers only 530a and 530b. Therefore, when viewed from the direction orthogonal to the insulating layer 30, a half or more of the entire periphery of the first magnetic member 40 is surrounded by the first magnetoresistance elements 120a and 120b.
  • the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field can be detected with high sensitivity.
  • the isotropy of detection of the horizontal magnetic field is obtained by including the plurality of first unit patterns in which the first magnetoresistance elements 520a and 520b are arranged in a polygonal shape. high.
  • each of the first magnetoresistance elements 520a and 520b, the second magnetoresistance elements 530a and 530b, and the first magnetic member 45 has a shape along a concentric regular octagon.
  • these shapes are not limited to the above, and may be shapes along concentric polygons. As the number of corners of this polygon is increased, the isotropy of detection of the horizontal magnetic field of the first magnetoresistance elements 520a and 520b can be made higher.
  • the second magnetoresistive elements 530a and 530b are magnetically shielded by the first magnetic member 45 and hardly detect the vertical magnetic field and the horizontal magnetic field, the second magnetoresistive elements 530a and 530b are not necessarily detected.
  • the rate of change in resistance may not be smaller than the rate of change in resistance of the first magnetoresistance elements 520a and 520b.
  • the isotropy of detection of a horizontal magnetic field is high using a magnetoresistance element, and a weak vertical magnetic field can also be detected, and above the magnetoresistance element. It is possible to suppress the decrease in output accuracy due to the stress acting on the magnetoresistive element from the provided structure.

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)

Abstract

感磁素子と、感磁素子を覆う絶縁層と、絶縁層上に位置し、第１導電体層(６１)および第１導電体層(６１)上に設けられた第２導電体層(６２)を含む導電体部(６０)と、導電体部(６０)上に位置する第１磁性体部材(４０)とを備える。第１導電体層(６１)には、絶縁層に直交する方向に貫通した第１貫通孔(６１ｈ)が設けられている。第１導電体層(６１)の第１貫通孔(６１ｈ)は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材(４０)の外周縁の少なくとも一部と重なっている。

Description

磁気センサ
　本発明は、磁気センサに関し、特に、磁気抵抗素子を含む磁気センサに関する。
　磁気センサの構成を開示した先行文献として、特開２０１３－４４６４１号公報(特許文献１)、国際公開第２０１５／１８２３６５号(特許文献２)、国際公開第２０１６／０１３３４５号(特許文献３)、国際公開第２００７／１１９５６９号(特許文献４)、および、特開２０１７－１６６９２５号公報(特許文献５)がある。
　特許文献１に記載された磁気センサは、互いに接続されてブリッジ回路を構成し、ミアンダ状に各々形成された、第１磁気抵抗素子、第２磁気抵抗素子、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子を備える。第１磁気抵抗素子、第２磁気抵抗素子、第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子の表面は、絶縁膜によって覆われている。いわゆる固定抵抗である第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子の表面には、絶縁膜を挟んで磁性材料からなる磁束集磁膜が形成されている。
　特許文献２および特許文献３に記載された磁気センサは、第１磁気抵抗素子、および、第１磁気抵抗素子より抵抗変化率が小さい第２磁気抵抗素子を備える。いわゆる感磁素子である第１磁気抵抗素子は、同心円状に配置されたパターンを含んでいる。
　特許文献４に記載された磁気センサは、複数のホール素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた磁気増幅機能を有する磁性体とを備える。半導体基板上に磁性体の下地となる下地層が設けられている。下地層は、複数のホール素子と異なる熱膨張率を有している。下地層は、複数のホール素子の領域を少なくとも部分的に覆う面積を有している。磁性体は、下地層の面積より大きい面積を有している。
　特許文献５に記載された磁気センサは、複数のホール素子が設けられた半導体基板と、半導体基板上に設けられた磁気収束機能を有する磁性体とを備える。半導体基板上の磁性体の縦断面外形形状を規定する外周部において、外周部の少なくとも一部に曲線形状を有する部分と、半導体基板と略平行な部分とを有している。磁性体内部に非磁性物質からなる構造体の少なくとも一部が埋め込まれている。
特開２０１３－４４６４１号公報 国際公開第２０１５／１８２３６５号 国際公開第２０１６／０１３３４５号 国際公開第２００７／１１９５６９号 特開２０１７－１６６９２５号公報
　特許文献１に記載された磁気センサにおいては、いわゆる感磁素子である第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々がミアンダ状のパターンを含んでいるため、水平磁界の検出の等方性が低い。
　特許文献２および特許文献３に記載された磁気センサにおいては、第１磁気抵抗素子が同心円状に配置されたパターンを含んでいるため、水平磁界の検出の等方性は高いが、微弱な垂直磁界を検出することができない。
　特許文献４および特許文献５に記載された磁気センサにおいては、ホール素子を備える磁気センサであり、磁気抵抗素子を用いて水平磁界および垂直磁界を検出することは考慮されていない。
　本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる、磁気センサを提供することを目的とする。
　本発明の第１局面に基づく磁気センサは、感磁素子と、感磁素子を覆う絶縁層と、絶縁層上に位置し、第１導電体層および第１導電体層上に設けられた第２導電体層を含む導電体部と、導電体部上に位置する第１磁性体部材とを備える。第１導電体層には、絶縁層に直交する方向に貫通した第１貫通孔が設けられている。第１導電体層の第１貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　本発明の一形態においては、第１磁性体部材の外周縁は、絶縁層に直交する方向から見て、第１導電体層の第１貫通孔の外周縁の内側に位置している。
　本発明の一形態においては、第１磁性体部材の一部は、絶縁層に直交する方向から見て、第１導電体層の第１貫通孔の外周縁の内側に位置しつつ、第１導電体層の第１貫通孔とは重なっていない。
　本発明の一形態においては、第１導電体層は、絶縁層上に位置している。
　本発明の一形態においては、第１導電体層の第１貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、略円形である。
　本発明の一形態においては、第１導電体層の第１貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、略矩形である。
　本発明の一形態においては、第２導電体層には、絶縁層に直交する方向に貫通した複数の第２貫通孔が設けられている。第２導電体層の複数の第２貫通孔の各々は、第１貫通孔と連通している。
　本発明の一形態においては、第２導電体層の複数の第２貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、互いに間隔をあけて円周上に配置されている。
　本発明の一形態においては、第２導電体層の複数の第２貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、行列状に配置されている。
　本発明の一形態においては、第２導電体層の複数の第２貫通孔の各々は、絶縁層に直交する方向から見て、長手方向に延在している。第２導電体層の複数の第２貫通孔は、絶縁層に直交する方向から見て、上記長手方向に直交する方向に互いに間隔をあけて並んでいる。
　本発明の一形態においては、第２導電体層は、金(Ａｕ)を含む。
　本発明の一形態においては、感磁素子として、第１磁気抵抗素子を有する。磁気センサは、第１磁気抵抗素子と電気的に接続されてブリッジ回路を構成する第２磁気抵抗素子をさらに備える。第２磁気抵抗素子は、絶縁層に覆われている。
　本発明の一形態においては、第１磁気抵抗素子は、内周縁をさらに有する。第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。
　本発明の一形態においては、磁気センサは、導電体部上に位置し、第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材をさらに備える。第２磁気抵抗素子は、第１磁気抵抗素子の外周縁より外側の領域に位置して第２磁性体部材で覆われている。
　本発明の一形態においては、第１磁性体部材の厚さをｘμｍとすると、第１磁気抵抗素子の少なくとも一部は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材の外周縁から外側に下記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域の少なくとも一部に位置している。
　ｙ＝－０．０００８ｘ２＋０．２４９５ｘ＋６．６５０６　(Ｉ)
　本発明の一形態においては、第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の外周縁と同心状に位置している。
　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置している。
　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の内周縁より内側の領域に位置して第１磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第２磁気抵抗素子のみを覆っている。
　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁性体部材の中心から、第１磁性体部材の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置している。
　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子の外周縁より外側の領域に位置して第２磁性体部材で覆われている。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第１磁気抵抗素子の一部のみを覆っている。
　本発明の一形態においては、第２磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のうちの第２磁気抵抗素子のみを覆っている。
　本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、第２磁性体部材の中心から、第２磁性体部材の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置している。
　本発明の一形態においては、第１磁気抵抗素子は、絶縁層に直交する方向から見て、同心状に配置されて互いに接続された複数の第１単位パターンを含む。
　本発明の一形態においては、感磁素子は、外周縁を有する。第１磁性体部材は、絶縁層に直交する方向から見て、感磁素子の外周縁より内側の領域に位置している。
　本発明によれば、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって磁気センサの出力精度が低下することを抑制できる。
本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。 図１の磁気センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。 図２の磁気センサを矢印ＩＩＩ方向から見た平面図である。 図３の磁気センサをＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。 図３の磁気センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。 回路基板上に第１導電体層および第２導電体層を成膜した状態を示す断面図である。 導電体部上にフォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。 図７の状態を矢印ＶＩＩＩ方向から見た平面図である。 フォトレジストで覆われた導電体部を異方性エッチングした状態を示す断面図である。 図９の状態を矢印Ｘ方向から見た平面図である。 第１導電体層を等方性エッチングした状態を示す断面図である。 図１１の状態を矢印ＸＩＩ方向から見た平面図である。 フォトレジストを除去した状態を示す断面図である。 図１３の状態を矢印ＸＩＶ方向から見た平面図である。 第１貫通孔および第２貫通孔が形成された導電体部上にめっきレジストをパターニングした状態を示す断面図である。 図１５の状態を矢印ＸＶＩ方向から見た平面図である。 導電体部上に第１磁性体部材を形成した状態を示す断面図である。 図１７の状態を矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た平面図である。 本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。 本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。 本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。 本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。 本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。 図１の磁気センサを矢印ＸＸＩＶ方向から見た平面図である。 本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。 本発明の実施形態１に係る磁気センサの回路基板における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。 本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 実験例１に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。 実験例１に係る磁気センサに水平磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。 実験例１に係る磁気センサに垂直磁界または水平磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と、水平方向の磁界強度との関係を示すグラフである。 実験例２に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響を示すグラフである。 水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材の外周縁から外側への水平方向の距離と、第１磁性体部材の厚さとの関係を示すグラフである。 本発明の実施形態２に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。 本発明の実施形態３に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。 本発明の実施形態４に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。 本発明の実施形態５に係る磁気センサの平面図である。 本発明の実施形態５に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 本発明の実施形態６に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。 図３９の磁気センサを矢印ＸＬ方向から見た平面図である。 本発明の実施形態６に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンに含まれる第２単位パターンを示す平面図である。 本発明の実施形態７に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。 図４４の磁気センサを矢印ＸＬＶ方向から見た平面図である。 本発明の実施形態８に係る磁気センサの構成を示す平面図である。 本発明の実施形態８に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。 本発明の実施形態８に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。
　以下、本発明の各実施形態に係る磁気センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。
　(実施形態１)
　図１は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図２は、図１の磁気センサをＩＩ－ＩＩ線矢印方向から見た断面図である。図３は、図２の磁気センサを矢印ＩＩＩ方向から見た平面図である。図４は、図３の磁気センサをＩＶ－ＩＶ線矢印方向から見た断面図である。図５は、図３の磁気センサをＶ－Ｖ線矢印方向から見た断面図である。図１においては、後述する回路基板１００の幅方向をＸ軸方向、回路基板１００の長さ方向をＹ軸方向、回路基板１００の厚さ方向をＺ軸方向として示している。
　図１～図５に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、回路基板１００と、回路基板１００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０とを備える。本発明の実施形態１に係る磁気センサ１においては、回路基板１００上に導電体部６０が設けられている。後述するように、回路基板１００の表層には、磁性体層１０を覆う絶縁層３０が設けられており、導電体部６０は、絶縁層３０上に位置している。回路基板１００は、半導体基板１１０を含む。
　本実施形態においては、導電体部６０は、第１導電体層６１および第１導電体層６１上に設けられた第２導電体層６２からなる。第１導電体層６１は、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１には、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｈが設けられている。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈの外周縁の内側に位置している。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。
　第２導電体層６２には、絶縁層３０に直交する方向に貫通した複数の第２貫通孔６２ｈが設けられている。第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｈの各々は、第１貫通孔６１ｈと連通している。第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、互いに間隔をあけて円周上に配置されている。
　２つの第１磁性体部材４０は、導電体部６０上に位置している。第１磁性体部材４０と回路基板１００との間の距離を短くする観点から、導電体部６０のＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第１磁性体部材４０と回路基板１００との間の距離が短いほど、後述する第１磁性体部材４０の磁気シールドとしての機能を確保することができる。
　本実施形態においては、第１導電体層６１は、チタン(Ｔｉ)を含み、絶縁層３０との密着層として機能する。第２導電体層６２は、金(Ａｕ)を含み、電極反応層として機能する。第１磁性体部材４０を電解めっきで形成する場合、導電体部６０はシード層として機能する。
　なお、導電体部６０の構成は、上記に限られず、めっきのシード層として機能する材料である、白金(Ｐｔ)および銅(Ｃｕ)の少なくとも一つからなる層を含むものであってもよい。また、第１磁性体部材４０が蒸着などのめっき以外の方法で形成される場合には、金属および樹脂の少なくとも一方を含む他の導電体で構成されていてもよい。
　ここで、本実施形態に係る導電体部６０および第１磁性体部材４０の形成方法について説明する。図６は、回路基板上に第１導電体層および第２導電体層を成膜した状態を示す断面図である。図６に示すように、回路基板１００上に、複数の導電体層を形成することにより、導電体部６０を形成する。本実施形態においては、複数の導電体層を形成する方法として、真空蒸着法を用いた。複数の導電体層を形成する方法は、真空蒸着法に限られず、一般的な蒸着法、ＣＶＤ(chemical　vapor　deposition)法、または、スパッタリング法などでもよい。複数の導電体層の各々は、Ａｌ，Ｐｔ，Ｃｕ，Ａｕ，Ｔｉ，Ｎｉ，Ｃｒ，Ｗ，Ａｇ，Ｐｄ，ＣｏおよびＭｎのうちの少なくとも１種の金属を含む、純金属または合金で構成されている。
　本実施形態においては、回路基板１００上に、チタン(Ｔｉ)を含む第１導電体層６１を形成し、第１導電体層６１上に、金(Ａｕ)を含む第２導電体層６２を形成することにより、導電体部６０を構成する。
　図７は、導電体部上にフォトレジストをパターニングした状態を示す断面図である。図８は、図７の状態を矢印ＶＩＩＩ方向から見た平面図である。図７においては、図４と同一の断面視にて図示している。図７および図８に示すように、導電体部６０上にフォトレジスト９０を塗布し、フォトリソグラフィによってパターニングすることにより、開口部９０ｈを形成する。フォトレジスト９０としては、一般的な、ポジ型レジストおよびネガ型レジストの、いずれか一方を選択的に用いることができる。
　開口部９０ｈは、後述する第２導電体層６２に形成する第２貫通孔６２ｈに対応する形状で形成される。開口部９０ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、後述する第１磁性体部材４０を形成する領域の内側および外側の両方に亘って形成される。本実施形態においては、フォトレジスト９０は、第２導電体層６２上に形成されている。複数の開口部９０ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、互いに間隔をあけて仮想円の円周上に配置されている。複数の開口部９０ｈは、３０°間隔で配置されている。複数の開口部９０ｈの各々は、仮想円の対応する半径方向に沿って延在している。
　図９は、フォトレジストで覆われた導電体部を異方性エッチングした状態を示す断面図である。図１０は、図９の状態を矢印Ｘ方向から見た平面図である。図９においては、図４と同一の断面視にて図示している。図９および図１０に示すように、開口部９０ｈの形状に沿って、第１導電体層６１および第２導電体層６２を異方性エッチングする。これにより、第１導電体層６１に複数の第２貫通孔６２ｈが形成される。複数の第２貫通孔６２ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、互いに間隔をあけて仮想円の円周上に配置されている。複数の第２貫通孔６２ｈは、３０°間隔で配置されている。複数の第２貫通孔６２ｈの各々は、仮想円の対応する半径方向に沿って延在している。
　回路基板１００が露出する前に異方性エッチングを停止する。本実施形態においては、異方性エッチングとして、イオンミリング法を用いたが、異方性エッチングとして、誘導結合型反応性イオンエッチング(Inductive　Coupled　Plasma　-　Reactive　Ion　Etching)などを用いてもよい。
　図１１は、第１導電体層を等方性エッチングした状態を示す断面図である。図１２は、図１１の状態を矢印ＸＩＩ方向から見た平面図である。図１１においては、図４と同一の断面視にて図示している。図１１および図１２に示すように、複数の第２貫通孔６２ｈを通じて、複数の第２貫通孔６２ｈの周辺に位置する第１導電体層６１のみを除去する。第１導電体層６１を等方性エッチングすることにより、アンダーカットが生じ、第１導電体層６１に第１貫通孔６１ｈが形成される。第１貫通孔６１ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。本実施形態においては、等方性エッチングとして、ウエットエッチングを用いたが、等方性エッチングとして、反応性イオンエッチング(Reactive　Ion　Etching)などを用いてもよい。
　図１３は、フォトレジストを除去した状態を示す断面図である。図１４は、図１３の状態を矢印ＸＩＶ方向から見た平面図である。図１３においては、図４と同一の断面視にて図示している。図１３および図１４に示すように、等方性エッチングにより第１貫通孔６１ｈを形成した後、フォトレジスト９０を除去する。
　図１５は、第１貫通孔および第２貫通孔が形成された導電体部上にめっきレジストをパターニングした状態を示す断面図である。図１６は、図１５の状態を矢印ＸＶＩ方向から見た平面図である。図１５においては、図４と同一の断面視にて図示している。図１５および図１６に示すように、第１貫通孔６１ｈおよび第２貫通孔６２ｈが形成された導電体部６０上にめっきレジスト９１を塗布し、フォトリソグラフィによりパターニングすることにより、開口部９１ｈを形成する。
　めっきレジスト９１としては、一般的な、ポジ型レジストおよびネガ型レジストの、いずれか一方を選択的に用いることができる。第１貫通孔６１ｈおよび第２貫通孔６２ｈの内部へのめっきレジスト９１の侵入を抑制するために、めっきレジスト９１としては、液状のレジストよりフィルム状のレジストの方が好ましい。開口部９１ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。開口部９１ｈと第１貫通孔６１ｈとは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略同心状に位置している。
　図１７は、導電体部上に第１磁性体部材を形成した状態を示す断面図である。図１８は、図１７の状態を矢印ＸＶＩＩＩ方向から見た平面図である。図１７においては、図４と同一の断面視にて図示している。図１７および図１８に示すように、第２導電体層６２上に第１磁性体部材４０を形成する。第１磁性体部材４０は、開口部９１ｈに沿った外形を有しており、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０を、電解めっきで形成する。めっき膜は、絶縁層３０で覆われている回路基板１００からは成長せず、主に第２導電体層６２上から成長する。なお、第１磁性体部材４０は、導電体部６０の側方に位置する部分を含んでいてもよい。すなわち、第１磁性体部材４０の一部が、第２貫通孔６２ｈの内部に位置していてもよい。第１磁性体部材４０の形成方法は、電解めっきに限られず、スパッタリングまたは蒸着などでもよい。
　めっきレジスト９１を除去することにより、図１～図５に示す導電体部６０および第１磁性体部材４０を形成することができる。なお、第１磁性体部材４０の一部が、第１貫通孔６１ｈの内部の一部に位置していてもよい。
　また、第１導電体層６１の一部が、第１磁性体部材４０の下方に位置していてもよい。ここで、第１導電体層６１の一部が、第１磁性体部材４０の下方に位置している、本発明の実施形態１の各変形例に係る磁気センサについて説明する。
　図１９は、本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。図１９に示すように、本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサ１ａにおいては、第１導電体層６１の一部６１ａｐが、第１磁性体部材４０の下方に位置している。具体的には、第１磁性体部材４０の中央部の下方に、第１導電体層６１の一部６１ａｐが位置している。第１貫通孔６１ａｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、環状に設けられている。したがって、第１磁性体部材４０の一部は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ａｈの外周縁の内側に位置しつつ、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ａｈとは重なっていない。
　図２０は、本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。図２０に示すように、本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサ１ｂにおいては、第１導電体層６１の一部６１ｂｐが、第１磁性体部材４０の下方に位置している。具体的には、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の内側において、第１導電体層６１の一部６１ｂｐが行列状に位置している。したがって、第１磁性体部材４０の一部は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｂｈの外周縁の内側に位置しつつ、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｂｈとは重なっていない。
　さらに、第１貫通孔６１ｈの形状並びに第２貫通孔６２ｈの形状および配置は、上記に限られない。ここで、第１貫通孔６１ｈの形状並びに第２貫通孔６２ｈの形状および配置のみ実施形態１に係る磁気センサ１と異なる、本発明の実施形態１の各変形例に係る磁気センサについて説明する。
　図２１は、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。図２１に示すように、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサ１ｃにおいては、第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｃｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。複数の第２貫通孔６２ｃｈの各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｃｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略矩形である。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｃｈの外周縁の内側に位置している。
　図２２は、本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。図２２に示すように、本発明の実施形態１の第４変形例に係る磁気センサ１ｄにおいては、第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｄｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。複数の第２貫通孔６２ｄｈの各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略矩形である。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｄｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略矩形である。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｄｈの外周縁の内側に位置している。
　図２３は、本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサを図３と同一方向から見て示す平面図である。図２３に示すように、本発明の実施形態１の第５変形例に係る磁気センサ１ｅにおいては、第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｅｈの各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、長手方向に延在している。第２導電体層６２の複数の第２貫通孔６２ｅｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、上記長手方向に直交する方向に互いに間隔をあけて並んでいる。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｅｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、略矩形である。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｅｈの外周縁の内側に位置している。
　図２４は、図１の磁気センサを矢印ＸＸＩＶ方向から見た平面図である。図２５は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。図２４においては、後述する第１磁性体部材の外縁を点線で記載している。なお、図２４においては、導電体部６０並びに後述する差動増幅器および温度補償回路などは図示していない。
　図２４および図２５に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１の回路基板１００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ１は、第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ａと、第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂとを含んでいる。第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ａは１つの組を構成している。第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂは１つの組を構成している。
　本実施形態においては、磁気センサ１は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子を含んでいるが、これに限られず、少なくとも１組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子を含んでいればよい。磁気センサ１が、１組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のみを含む場合には、回路基板１００にはハーフブリッジ回路が構成されている。
　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、ＡＭＲ(Anisotropic　Magneto　Resistance)素子である。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々が、ＡＭＲ素子に代えて、ＧＭＲ(Giant　Magneto　Resistance)素子、ＴＭＲ(Tunnel　Magneto　Resistance)素子、ＢＭＲ(Ballistic　Magneto　Resistance)素子、ＣＭＲ(Colossal　Magneto　Resistance)素子などの磁気抵抗素子であってもよい。
　第２磁気抵抗素子１３０ａは、後述するように、第１磁性体部材４０によって磁気シールドされているためＺ軸方向の磁界(垂直磁界)とＸ軸方向およびＹ軸方向の磁界(水平磁界)をほとんど検出しない、いわゆる固定抵抗となる。第１磁気抵抗素子１２０ａは、外部磁界が印加されることによって電気抵抗値が変化するいわゆる感磁抵抗である。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａは感磁素子として機能し、第２磁気抵抗素子１３０ａは感磁素子として機能しない。第２磁気抵抗素子１３０ａの外部磁界に対する抵抗変化率は、第１磁気抵抗素子１２０ａの外部磁界に対する抵抗変化率より低いことが好ましい。
　同様に、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、後述するように、第１磁性体部材４０によって磁気シールドされているためＺ軸方向の磁界(垂直磁界)とＸ軸方向およびＹ軸方向の磁界(水平磁界)をほとんど検出しない、いわゆる固定抵抗となる。第１磁気抵抗素子１２０ｂは、外部磁界が印加されることによって電気抵抗値が変化するいわゆる感磁抵抗である。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ｂは感磁素子として機能し、第２磁気抵抗素子１３０ｂは感磁素子として機能しない。第２磁気抵抗素子１３０ｂの外部磁界に対する抵抗変化率は、第１磁気抵抗素子１２０ｂの外部磁界に対する抵抗変化率より低いことが好ましい。
　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、半導体基板１１０上に設けられた配線によって互いに電気的に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと第２磁気抵抗素子１３０ａとが配線１４６によって直列に接続されている。第１磁気抵抗素子１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ｂとが配線１５０によって直列に接続されている。
　回路基板１００の半導体基板１１０上には、中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４がさらに設けられている。
　第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々は、中点１４０に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと中点１４０とが配線１４５によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ｂと中点１４０とが配線１５２によって接続されている。
　第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａの各々は、中点１４１に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ｂと中点１４１とが配線１４９によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ａと中点１４１とが配線１４８によって接続されている。
　配線１４６は、電流が入力される電源端子(Ｖｃｃ)１４２に接続されている。配線１５０は、接地端子(Ｇｎｄ)１４３に接続されている。
　図２５に示すように、磁気センサ１は、差動増幅器１６０、温度補償回路１６１、ラッチおよびスイッチ回路１６２、並びに、ＣＭＯＳ(Complementary　Metal　Oxide　Semiconductor)ドライバ１６３をさらに備える。差動増幅器１６０、温度補償回路１６１、ラッチおよびスイッチ回路１６２、並びに、ＣＭＯＳドライバ１６３の各々は、半導体基板１１０に設けられている。
　差動増幅器１６０は、入力端が中点１４０および中点１４１の各々に接続され、出力端が温度補償回路１６１に接続されている。また、差動増幅器１６０は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。
　温度補償回路１６１は、出力端がラッチおよびスイッチ回路１６２に接続されている。また、温度補償回路１６１は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。
　ラッチおよびスイッチ回路１６２は、出力端がＣＭＯＳドライバ１６３に接続されている。また、ラッチおよびスイッチ回路１６２は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。
　ＣＭＯＳドライバ１６３は、出力端が出力端子(Ｏｕｔ)１４４に接続されている。また、ＣＭＯＳドライバ１６３は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。
　磁気センサ１が上記の回路構成を有することにより、中点１４０と中点１４１との間に、外部磁界の強さに依存する電位差が発生する。この電位差があらかじめ設定された検出レベルを超えると、出力端子(Ｏｕｔ)１４４から信号が出力される。
　図２６は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの回路基板における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。図２６においては、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部のみ図示している。
　図２６に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、ＳｉＯ2層またはＳｉ3Ｎ4層などが表面に設けられた、Ｓｉなどからなる半導体基板１１０上に設けられている。第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、半導体基板１１０上に設けられた、ＮｉとＦｅとを含む合金からなる磁性体層１０が、イオンミリング法によりパターニングされることにより形成されている。磁性体層１０の厚さは、たとえば、０．０４μｍである。
　配線１４５，１４６，１４８，１４９，１５０，１５２は、半導体基板１１０上に設けられた、ＡｕまたはＡｌなどからなる導電層２０が、ウエットエッチングによりパターニングされることにより形成されている。導電層２０は、配線として機能する領域Ｌにおいては磁性体層１０の真上に位置し、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒには設けられていない。よって、図２６に示すように、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部においては、導電層２０の端部が磁性体層１０の直上に位置している。
　中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４の各々は、半導体基板１１０の直上に位置する導電層２０によって構成されている。すなわち、中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４の各々は、半導体基板１１０上に設けられたパッドである。
　導電層２０の直上には、図示しないＴｉ層が設けられている。磁性体層１０および導電層２０を覆うように、ＳｉＯ2などからなる絶縁層３０が設けられている。すなわち、絶縁層３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを覆っている。
　図２７は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図２４および図２７に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ1の円周に沿って仮想円Ｃ1の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された４つの第１単位パターンを含む。なお、絶縁層３０に直交する方向はＺ軸方向であり、半導体基板１１０の上面に直交する方向と平行である。
　４つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ1の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ11に沿って位置している。４つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ11に沿って仮想円Ｃ1の径方向に並ぶように同心円状に配置されたＣ字状パターン１２１である。
　４つのＣ字状パターン１２１は、仮想円Ｃ1の中心側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されているＣ字状パターン１２１は、半円弧状パターン１２２によって互いに接続されている。他端同士が接続されているＣ字状パターン１２１は、半円弧状パターン１２３によって互いに接続されている。
　第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０は、２つの半円弧状パターン１２２および１つの半円弧状パターン１２３を含む。これにより、４つのＣ字状パターン１２１が直列に接続されている。半円弧状パターン１２２，１２３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ1の中心から最も外側に位置するＣ字状パターンの、半円弧状パターン１２２と接続されていない側の端部は、導電層２０からなる配線１４５または配線１４９と接続されている。同様に、４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ1の中心から最も内側に位置するＣ字状パターンの、半円弧状パターン１２２と接続されていない側の端部は、導電層２０からなる配線１４６または配線１５０と接続されている。ここで、Ｃ字状パターン１２１の端部との接続位置となる導電層２０の形成位置を変更することにより、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの電気抵抗値を調整することができる。
　具体的には、図２６に示す、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を磁気抵抗素子として機能する領域Ｒ側に延長することにより、配線として機能する領域Ｌを拡大して、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の電気抵抗値を低下させることができる。または、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を配線として機能する領域Ｌ側に短縮することにより、配線として機能する領域Ｌを縮小して、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の電気抵抗値を増加させることができる。
　上記の第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの電気抵抗値の調整は、導電層２０の一部を除去または追加形成することにより行なわれるため、絶縁層３０を設ける前に行なわれることが好ましい。
　４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ1の中心から最も外側に位置するＣ字状パターン１２１の外周縁が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁となる。４つのＣ字状パターン１２１のうちの仮想円Ｃ1の中心から最も内側に位置するＣ字状パターン１２１の内周縁が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁となる。
　図２４に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ11の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターン１２１の向きが互いに異なるように、パターン１２０の周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターン１２１の向きが互いに９０°異なるように、パターン１２０の周方向の向きが９０°異なっている。
　図２８は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図２４および図２８に示すように、第２磁気抵抗素子１３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ1の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ａにより囲まれており、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ1の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ｂにより囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子１３０ａは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａの内周縁より内側に位置しており、第２磁気抵抗素子１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ｂの内周縁より内側に位置している。
　第２磁気抵抗素子１３０ａは、仮想円Ｃ1の中心側から仮想円Ｃ1の外側まで設けられた導電層２０からなる配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子１３０ｂは、仮想円Ｃ1の中心側から仮想円Ｃ1の外側まで設けられた導電層２０からなる配線１５０，１５２と接続されている。
　第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン１３０を有している。２重渦巻き状パターン１３０は、２つの第２単位パターンのうちの１つである一方の渦巻き状パターン１３１、２つの第２単位パターンのうちの他の１つである他方の渦巻き状パターン１３２、および、一方の渦巻き状パターン１３１と他方の渦巻き状パターン１３２とを２重渦巻き状パターン１３０の中央部にて接続する逆Ｓ字状パターン１３３を含む。逆Ｓ字状パターン１３３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　２重渦巻き状パターン１３０は、パターン１２０と同じ太さで形成されている。従って、一方の渦巻き状パターン１３１および他方の渦巻き状パターン１３２の各々は、４つのＣ字状パターン１２１の各々と同じ太さである。
　図２８に示すように、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ1の中心に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ1の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。
　図２４に示すように、第２磁気抵抗素子１３０ａと第２磁気抵抗素子１３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａと第２磁気抵抗素子１３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが９０°異なっている。
　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂがＣ字状パターン１２１を有している。Ｃ字状パターン１２１は、円弧で構成されている。互いに隣接したＣ字状パターン１２１同士は、半円弧状パターン１２２または半円弧状パターン１２３によって互いに接続されている。このように、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、直線状延在部を含んでいないため、磁界検出の異方性が低減されている。
　さらに、本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａのＣ字状パターン１２１の向きと第１磁気抵抗素子１２０ｂのＣ字状パターン１２１の向きとが互いに異なるように、パターン１２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。
　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが２重渦巻き状パターン１３０を有している。２重渦巻き状パターン１３０は、主に略円弧状の湾曲部が巻き回されて構成されている。円弧は、多角形の角の数が無限大に大きくなった際の近似形であるため、２重渦巻き状パターン１３０を流れる電流の向きは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘っている。なお、水平方向は、半導体基板１１０の上面と平行な方向である。
　また、本実施形態に係る磁気センサ１においては、２重渦巻き状パターン１３０は、中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターン１３３で構成されている。このように、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、直線状延在部を含んでいないため、磁気抵抗効果の異方性が低減されている。
　さらに、本実施形態に係る磁気センサ１においては、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの逆Ｓ字状パターン１３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きが異なっていることにより、磁気抵抗効果の等方性が高くなっている。
　その理由は以下の通りである。上記のように、２重渦巻き状パターン１３０は、仮想円Ｃ1の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々は、僅かに磁気抵抗効果の異方性を有する。
　そこで、第２磁気抵抗素子１３０ａの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きと、第２磁気抵抗素子１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きとを異ならせることにより、それぞれの磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。
　第２磁気抵抗素子１３０ａの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きと、第２磁気抵抗素子１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０の周方向の向きとを９０°異ならせた場合には、それぞれの磁気抵抗効果の異方性を最も低減することができる。
　この場合は、第２磁気抵抗素子１３０ａが最も高感度である方向と、第２磁気抵抗素子１３０ｂが最も低感度である方向とが一致し、第２磁気抵抗素子１３０ａが最も低感度である方向と、第２磁気抵抗素子１３０ｂが最も高感度である方向とが一致する。そのため、磁気センサ１に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差が、磁気センサ１に外部磁界が印加された方向によって変動することを抑制できる。
　２重渦巻き状パターン１３０は、単位面積当たりの密度が高い形状である。第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが２重渦巻き状パターン１３０を有することにより、仮想円Ｃ1内に配置されるパターンを長くして、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを高抵抗にすることができる。第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの電気抵抗値が高いほど、磁気センサ１の消費電流を低減できる。
　上記のように、２重渦巻き状パターン１３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子１３０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することにより、外部磁界が０である時の磁気センサ１の出力が、残留磁化の影響によってばらつくことを抑制することができる。
　なお、２重渦巻き状パターン１３０は逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターン１３０の中央部が湾曲部のみからなるＳ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとが、Ｓ字状パターンによって接続される。
　本実施形態に係る磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを配置しているため、磁気センサ１を小形にできる。また、磁気センサ１においては、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板１００を製造可能である。
　本実施形態に係る磁気センサ１においては、絶縁層３０の上方に２つの第１磁性体部材４０が設けられている。第１磁性体部材４０の厚さｘは、たとえば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上１５０μｍ以下である。第１磁性体部材４０の厚さｘが１０μｍ以上の場合、後述するように、第１磁性体部材４０によって略水平方向に偏向された垂直磁界を、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂにて検出できる。第１磁性体部材４０の厚さｘが２０μｍ以上の場合、第１磁性体部材４０によって垂直磁界を略水平方向により効果的に偏向できるため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂにて、より微弱な垂直磁界を検出できる。第１磁性体部材４０の厚さｘが１５０μｍ以下の場合、第１磁性体部材４０の形成時間が長くなることを抑制して、磁気センサ１の量産性を維持できる。
　図２４に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁の両端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４０の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４０の２/３以上が重なっていることがより好ましい。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域に位置している。なお、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁の両端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置していてもよい。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４０の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４０の２/３以上が重なっていることがより好ましい。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁と同心状に位置している。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに囲まれている。第１磁性体部材４０は、電磁鋼、軟鉄鋼、ケイ素鋼、パーマロイ、スーパーマロイ、ニッケル合金、鉄合金またはフェライトなどの、透磁率および飽和磁束密度の高い磁性体材料で構成されている。また、これらの磁性体材料は、保磁力が低いことが好ましい。
　第１磁性体部材４０を構成する磁性体材料として、透磁率が、高温で大きくなり、低温で小さくなる、たとえば、Ｆｅ－７８Ｎｉ合金などを用いた場合、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率の温度依存性を低減することができる。なお、絶縁層３０と第１磁性体部材４０との間に、他の薄層が設けられていてもよい。
　ここで、第１磁性体部材４０が垂直磁界および水平磁界の分布に及ぼす影響をシミュレーションにより検証した実験例１について説明する。実験例１においては、第１磁性体部材４０の外形を、直径が１４０μｍ、厚さｘが１００μｍの円柱状とした。第１磁性体部材４０は、パーマロイで構成した。第１磁性体部材４０を、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの上方にて、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを覆うように配置した。絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁が、第１磁性体部材４０の外周縁の外側に隣接するように、第１磁性体部材４０を配置した。印加する垂直磁界または水平磁界の強度は、３０ｍＴとした。
　図２９は、実験例１に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。図３０は、実験例１に係る磁気センサに水平磁界が印加された際の磁束密度分布を示す磁束線図である。図３１は、実験例１に係る磁気センサに垂直磁界または水平磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と、水平方向の磁界強度との関係を示すグラフである。図２９および図３０においては、磁気センサ１を水平方向から見て、第１磁性体部材４０、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂのみを図示している。
　図３１においては、縦軸に水平方向の磁界強度(ｍＴ)、横軸に第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離(μｍ)を示している。第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離は、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に離れた距離を正の値、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に離れた距離を負の値で示している。垂直磁界が印加された際の水平方向の磁界強度の分布を実線Ｖで、水平磁界が印加された際の水平方向の磁界強度の分布を実線Ｈで示している。
　図２９に示すように、実験例１に係る磁気センサに上方から下方に向かう垂直磁界を印加した場合、第１磁性体部材４０の上面側において、透磁率の高い第１磁性体部材４０に磁束が引き寄せられて集められた。第１磁性体部材４０に進入した磁束は、第１磁性体部材４０を垂直方向に通過した後、第１磁性体部材４０の下面側から、拡散しつつ放出された。
　このとき、第１磁性体部材４０の直下に位置する第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂには、磁界が略垂直方向に印加された。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、垂直磁界をほとんど検出しなかった。一方、第１磁性体部材４０の外周縁の下方に位置する第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂには、図２９中の矢印で示すように略水平方向に偏向された磁界が印加された。そのため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、垂直磁界を略水平方向に偏向された磁界として検出することができた。
　図３０に示すように、実験例１に係る磁気センサに左側から右側に向かう水平磁界を印加した場合、第１磁性体部材４０の左側面側において、第１磁性体部材４０に磁束が引き寄せられて集められた。第１磁性体部材４０に進入した磁束は、第１磁性体部材４０を水平方向に通過した後、第１磁性体部材４０の右側面側から、拡散しつつ放出された。
　このとき、図３０中の矢印で示すように、第１磁性体部材４０の直下に位置する第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂには、水平方向の磁界がほとんど印加されなかった。そのため、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、水平磁界をほとんど検出しなかった。一方、第１磁性体部材４０の外周縁の下方に位置する第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂには、水平方向の磁界が印加された。そのため、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、水平磁界を検出することができた。
　図３１に示すように、第１磁性体部材４０の外周縁の外側の位置における水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴより高い領域が生じていた。具体的には、垂直磁界を印加した場合においては、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に約１０μｍ離れた位置まで、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。また、水平磁界を印加した場合においても、第１磁性体部材４０の外周縁の外側の位置では、水平方向の磁界強度が、印加した水平磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。これらは、第１磁性体部材４０に引き寄せられて集められた磁界が、高い磁界強度で第１磁性体部材４０から水平方向に放出されたためである。この高い磁界強度の水平方向の磁界が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに印加された。
　図３１に示すように、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約７μｍ以上離れた位置では、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴの１／３以下となっていた。よって、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約７μｍ以上離れた位置に、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが設けられていることが好ましい。
　上記のように、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に約２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に約１０μｍ離れた位置までの、領域においては、水平方向の磁界強度が、印加した垂直磁界または水平磁界の強度である３０ｍＴより高くなっていた。よって、この領域の少なくとも一部に、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの少なくとも一部が設けられていることが好ましい。絶縁層３０に直交する方向から見て、上記の領域に設けられた第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂによって、第１磁性体部材４０の外周全周の１／２以上が取り囲まれていることが好ましく、第１磁性体部材４０の外周全周の２／３以上が取り囲まれていることがさらに好ましい。
　また、第１磁性体部材４０が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの外周縁と同心状に位置し、かつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに囲まれていることにより、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に放出された水平方向の磁界を第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに周方向において略均等に印加させることができた。
　実験例１の結果から、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができることを確認できた。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、微弱な垂直磁界を検出することができる。また、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、水平磁界による第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができることを確認できた。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂは、微弱な水平磁界を検出することができる。
　ここで、磁気センサに垂直磁界が印加された際の第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響をシミュレーションにより検証した実験例２について説明する。
　図３２は、実験例２に係る磁気センサに垂直磁界が印加された際の、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離と水平方向の磁界強度との関係に与える、第１磁性体部材の厚さの影響を示すグラフである。図３２においては、縦軸に水平方向の磁界強度(ｍＴ)、横軸に第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離(μｍ)を示している。図３３は、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材の外周縁から外側への水平方向の距離と、第１磁性体部材の厚さとの関係を示すグラフである。図３２および図３３においては、第１磁性体部材の外周縁からの水平方向の距離は、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に離れた距離を正の値、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に離れた距離を負の値で示している。
　実験例２においては、第１磁性体部材４０の外形を、直径が１４０μｍの円柱状とした。第１磁性体部材４０の厚さｘを、１０μｍ、２０μｍ、５０μｍ、１００μｍおよび１５０μｍの５種類とした。第１磁性体部材４０は、パーマロイで構成した。第１磁性体部材４０の配置は、実験例１と同様にした。印加する垂直磁界の強度は、３０ｍＴとした。
　図３２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘが厚くなるにしたがって、水平方向の磁界強度のピーク値が大きくなった。なお、図３２に示すグラフは、パーマロイが取り得る透磁率の１００００以上１０００００以下の範囲においては、第１磁性体部材４０の透磁率への依存性が小さく、第１磁性体部材４０の透磁率が変わった場合にもほとんど変化しない。
　磁気センサ１のブリッジ回路から安定した出力を得るためには、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに、水平方向の磁界強度のピーク値の１/３以上の強度の水平方向の磁界が印加され、かつ、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに印加される水平方向の磁界の強度が、水平方向の磁界強度のピーク値の１/１０以下であることが好ましい。
　図３２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘによらず、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ以内の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となっていた。
　図３３に示すように、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３となる第１磁性体部材４０の外周縁から外側への水平方向の距離ｙは、第１磁性体部材４０の厚さｘが厚くなるにしたがって長くなっていた。厚さｘと距離ｙとの関係は、下記の近似式(Ｉ)で表される。
　ｙ＝－０．０００８ｘ２＋０．２４９５ｘ＋６．６５０６　(Ｉ)
　すなわち、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記ｙμｍ以内の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となる。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/３以上となる。
　図３２に示すように、第１磁性体部材４０の厚さｘによらず、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ以上の領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/１０以下となっていた。すなわち、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の中心から、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域では、水平方向の磁界強度がピーク値の１/１０以下となっていた。
　よって、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの少なくとも一部が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に２μｍ離れた位置から、第１磁性体部材４０の外周縁から外側に上記式(Ｉ)で示すｙμｍ離れた位置までの、領域の少なくとも一部に位置していることが好ましい。
　また、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂが、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の中心から、第１磁性体部材４０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置していることが好ましい。
　上記のように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。
　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの２重渦巻き状パターン１３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０と同じ太さで形成されている。これにより、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂとを同一工程により形成した場合においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの加工精度のばらつきは低減され、出力特性が安定した磁気センサ１を作製することができる。
　ただし、２重渦巻き状パターン１３０がパターン１２０より細いパターンで形成されていてもよい。この場合、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの磁気抵抗効果は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの磁気抵抗効果よりさらに小さくなる。その結果、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの磁気抵抗効果が抑制され、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化率が著しく小さくなる。
　これにより、磁気センサ１に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差を大きくして、磁気センサ１の検出感度を高くできる。また、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの電気抵抗値が高いため、磁気センサ１に高い磁界強度の外部磁界が印加された際の中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差の減少が比較的小さく、磁気センサ１の出力特性を安定させることができる。
　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂは、第１磁性体部材４０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。
　本発明の実施形態１に係る磁気センサ１においては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第１導電体層６１および第１導電体層６１上に積層された第２導電体層６２を含む導電体部６０が設けられており、第１導電体層６１には、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｈが設けられている。第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　これにより、導電体部６０と回路基板１００との接触面積を低減することができるとともに、導電体部６０と絶縁層３０との接触界面に作用する応力を分散することができる。その結果、第１磁性体部材４０から導電体部６０を通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができ、磁気センサ１の出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から導電体部６０を通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１の信頼性が低下することを抑制できる。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈの外周縁の内側に位置しているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が導電体部６０を通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。
　また、導電体部６０を第１導電体層６１と第２導電体層６２との２層構造で構成することにより、導電体部６０を形成する際の加工プロセスを簡易にすることができる。さらに、第２導電体層６２の第２貫通孔６２ｈを通じて第１導電体層６１を等方性エッチングすることにより第１貫通孔６１ｈを形成しているため、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ｈを簡易に形成することができる。また、第２導電体層６２は金(Ａｕ)を含むことにより、エッチングされにくくなるため、第１導電体層６１のエッチングに使用可能なエッチング液の種類を幅広く確保できるとともに、第２導電体層６２の表面を変質しにくくすることができるため、第２導電体層６２上に安定してめっきを成長させることができる。
　第１導電体層６１が絶縁層３０上に設けられていることにより、電解めっきによって第１磁性体部材４０を形成した際に、絶縁層３０で覆われている回路基板１００からはめっきが成長しないため、第１貫通孔６１ｈがめっき膜で塞がれることを抑制できる。また、第１磁性体部材４０が、導電体部６０の側方に位置する部分を含んでいる場合には、第１磁性体部材４０と導電体部６０との接触面積が増加することにより、第１磁性体部材４０と導電体部６０との密着性を向上することができる。
　上記のように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１は、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。なお、第１磁性体部材４０の厚さｘを、第１磁性体部材４０において導電体部６０上に位置する部分の厚さとすることにより、実験例１および実験例２に基づく検証結果を援用することが可能である。
　本発明の実施形態１の第１変形例に係る磁気センサ１ａおよび本発明の実施形態１の第２変形例に係る磁気センサ１ｂにおいては、第１磁性体部材４０の一部が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ａｈ，６１ｂｈの外周縁の内側に位置しつつ、第１導電体層６１の第１貫通孔６１ａｈ，６１ｂｈとは重なっていないため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が導電体部６０を通じて回路基板１００に作用することを抑制しつつ、第１導電体層６１の一部６１ａｐ，６１ｂｐによって第２導電体層６２を支持することにより、第１貫通孔６１ａｈ，６１ｂｈが潰れることを抑制することができる。
　(実施形態２)
　以下、本発明の実施形態２に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態２に係る磁気センサは、導電体部が第２導電体層上に位置する第３導電体層をさらに含む点が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。
　図３４は、本発明の実施形態２に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。図３４に示すように、本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ｆにおいては、導電体部６０ｆは、第１導電体層６１ｆ、第１導電体層６１ｆ上に積層された第２導電体層６２ｆ、および、第２導電体層６２ｆ上に積層された第３導電体層６３ｆからなる。第１導電体層６１ｆは、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１ｆには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｆｈが設けられている。第１導電体層６１ｆの第１貫通孔６１ｆｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｆの第１貫通孔６１ｆｈの外周縁の内側に位置している。第３導電体層６３ｆには、第２貫通孔を通じて第１貫通孔６１ｆｈに連通した図示しない第３貫通孔が設けられている。
　本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ｆにおいては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第１導電体層６１ｆ、第１導電体層６１ｆ上に積層された第２導電体層６２、および、第２導電体層６２ｆ上に積層された第３導電体層６３ｆを含む導電体部６０ｆが設けられており、第１導電体層６１ｆには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｆｈが設けられている。第１導電体層６１ｆの第１貫通孔６１ｆｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　これにより、導電体部６０ｆと回路基板１００との接触面積を低減することができるとともに、導電体部６０ｆと絶縁層３０との接触界面に作用する応力を分散することができる。その結果、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｆを通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができ、磁気センサ１ｆの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｆを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ｆの信頼性が低下することを抑制できる。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｆの第１貫通孔６１ｆｈの外周縁の内側に位置しているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が導電体部６０ｆを通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。
　(実施形態３)
　以下、本発明の実施形態３に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態３に係る磁気センサは、第３導電体層の配置が主に、本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ｆと異なるため、本発明の実施形態２に係る磁気センサ１ｆと同様である構成については説明を繰り返さない。
　図３５は、本発明の実施形態３に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。図３５に示すように、本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｇにおいては、導電体部６０ｇは、第１導電体層６１ｇ、第１導電体層６１ｇ上に積層された第２導電体層６２ｇ、および、回路基板１００と第１導電体層６１ｇとの間に配置された第３導電体層６３ｇからなる。第３導電体層６３ｇは、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１ｇは、第３導電体層６３ｇ上に積層されている。
　第１導電体層６１ｇには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｇｈが設けられている。第１導電体層６１ｇの第１貫通孔６１ｇｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｇの第１貫通孔６１ｇｈの外周縁の内側に位置している。
　本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｇにおいては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第３導電体層６３ｇ、第３導電体層６３ｇ上に積層された第１導電体層６１ｇ、および、第１導電体層６１ｇ上に積層された第２導電体層６２ｇを含む導電体部６０ｇが設けられており、第１導電体層６１ｇには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｇｈが設けられている。第１導電体層６１ｇの第１貫通孔６１ｇｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　これにより、導電体部６０ｇと絶縁層３０との接触界面に作用する応力を分散することができる。その結果、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｇを通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができ、磁気センサ１ｇの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｇを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ｇの信頼性が低下することを抑制できる。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｇの第１貫通孔６１ｇｈの外周縁の内側に位置しているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が導電体部６０ｇを通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。
　(実施形態４)
　以下、本発明の実施形態４に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態４に係る磁気センサは、導電体部が第４導電体層および第５導電体層をさらに含む点が主に、本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｇと異なるため、本発明の実施形態３に係る磁気センサ１ｇと同様である構成については説明を繰り返さない。
　図３６は、本発明の実施形態４に係る磁気センサを図２と同一方向から見て示す断面図である。図３６に示すように、本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｊにおいては、導電体部６０ｊは、第１導電体層６１ｊ、第１導電体層６１ｊ上に積層された第２導電体層６２ｊ、回路基板１００と第１導電体層６１ｊとの間に配置された第３導電体層６３ｊ、第２導電体層６２ｊ上に積層された第４導電体層６４ｊ、および、第４導電体層６４ｊ上に積層された第５導電体層６５ｊからなる。第３導電体層６３ｊは、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１ｊは、第３導電体層６３ｊ上に積層されている。
　第１導電体層６１ｊには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｊｈが設けられている。第１導電体層６１ｊの第１貫通孔６１ｊｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｊの第１貫通孔６１ｊｈの外周縁の内側に位置している。
　第４導電体層６４ｊには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第４貫通孔６４ｊｈが設けられている。第４導電体層６４ｊの第４貫通孔６４ｊｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第４導電体層６４ｊの第４貫通孔６４ｊｈの外周縁の内側に位置している。第５導電体層６５ｊには、第４貫通孔６４ｊｈおよび第２貫通孔を通じて第１貫通孔６１ｊｈに連通した図示しない第５貫通孔が設けられている。
　本発明の実施形態４に係る磁気センサ１ｊにおいては、第１磁性体部材４０と回路基板１００との間に、第３導電体層６３ｊ、第３導電体層６３ｊ上に積層された第１導電体層６１ｊ、第１導電体層６１ｊ上に積層された第２導電体層６２ｊ、第２導電体層６２ｊ上に積層された第４導電体層６４ｊ、および、第４導電体層６４ｊ上に積層された第５導電体層６５ｊを含む導電体部６０ｊが設けられている。第１導電体層６１ｊには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｊｈが設けられており、第４導電体層６４ｊには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第４貫通孔６４ｊｈが設けられている。第１導電体層６１ｊの第１貫通孔６１ｊｈおよび第４導電体層６４ｊの第４貫通孔６４ｊｈは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　これにより、導電体部６０ｊと絶縁層３０との接触界面に作用する応力を分散することができる。その結果、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｊを通じて第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができ、磁気センサ１ｊの出力精度が低下することを抑制できる。また、第１磁性体部材４０から導電体部６０ｊを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ１ｊの信頼性が低下することを抑制できる。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁が、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｊの第１貫通孔６１ｊｈおよび第４導電体層６４ｊの第４貫通孔６４ｊｈの各々の外周縁の内側に位置しているため、第１磁性体部材４０の外周部に生ずる歪みによる応力が導電体部６０ｊを通じて回路基板１００に作用することを効果的に抑制することができる。
　(実施形態５)
　以下、本発明の実施形態５に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態５に係る磁気センサは、第２磁気抵抗素子のパターンが主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。
　図３７は、本発明の実施形態５に係る磁気センサの平面図である。図３８は、本発明の実施形態５に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図３７に示すように、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２は、回路基板２００と、回路基板２００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４０とを備える。本発明の実施形態５に係る磁気センサ２においては、回路基板２００上に導電体部が設けられている。第１磁性体部材４０は、導電体部上に位置している。
　図３７および図３８に示すように、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２の第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ2の円周に沿って仮想円Ｃ2の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された３つの第１単位パターンを含む。３つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ2の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ21に沿って位置している。３つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ21に沿って仮想円Ｃ2の径方向に並ぶように配置されたＣ字状パターンである。
　図３７に示すように、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ21の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターンの向きが互いに異なるように、パターンの周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子１２０ａと第１磁気抵抗素子１２０ｂとは、Ｃ字状パターンの向きが互いに９０°異なるように、パターンの周方向の向きが９０°異なっている。
　図３７および図３８に示すように、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ2の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内周縁より内側に位置している。
　第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、仮想円Ｃ2の円周に沿って仮想円Ｃ2の径方向に並ぶように線対称に配置された第２単位パターンである１４個の半円弧状パターン２３１を含むパターン２３０を有している。パターン２３０は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂのパターン１２０と同じ太さで形成されている。ただし、パターン２３０の太さが、パターン１２０の太さより細くてもよい。
　１４個の半円弧状パターン２３１は、内側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されている半円弧状パターン２３１は、半円弧状パターン２３２によって互いに接続されている。他端同士が接続されている半円弧状パターン２３１は、半円弧状パターン２３３によって互いに接続されている。最も内側に位置して互いに線対称な半円弧状パターン２３１同士は、互いの一端同士を直線状延在部２３４によって接続されている。直線状延在部２３４の長さは、１０μｍより短い。
　第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのパターン２３０は、６つの半円弧状パターン２３２、６つの半円弧状パターン２３３および直線状延在部２３４を含む。これにより、１４個の半円弧状パターン２３１が直列に接続されている。半円弧状パターン２３２，２３３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　本実施形態に係る磁気センサ２においては、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂが半円弧状パターン２３１を有している。半円弧状パターン２３１は、円弧で構成されている。互いに隣接した２つの半円弧状パターン２３１同士は、半円弧状パターン２３２，２３３によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、長さが１０μｍより短い直線状延在部２３４のみを含んでいるため、磁界検出の異方性が低減されている。
　第２磁気抵抗素子２３０ａと第２磁気抵抗素子２３０ｂとは、パターン２３０の周方向の向きが異なっている。本実施形態においては、第２磁気抵抗素子１３０ａと第２磁気抵抗素子１３０ｂとは、パターン２３０の周方向の向きが９０°異なっている。これにより、第２磁気抵抗素子２３０ａおよび第２磁気抵抗素子２３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を互いに低減することができる。
　本実施形態に係る磁気センサ２においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂを配置しているため、磁気センサ２を小形にできる。また、磁気センサ２においても、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂと第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板２００を製造可能である。
　図３７に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂのみを覆っている。
　本実施形態に係る磁気センサ２においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態５に係る磁気センサ２は、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。
　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂは、第１磁性体部材４０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子２３０ａ，２３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。
　本発明の実施形態５に係る磁気センサ２においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。
　(実施形態６)
　以下、本発明の実施形態６に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態６に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々のパターンと、第２磁気抵抗素子の配置とが主に、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサ１ｃと異なるため、本発明の実施形態１の第３変形例に係る磁気センサ１ｃと同様である構成については説明を繰り返さない。
　図３９は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図４０は、図３９の磁気センサを矢印ＸＬ方向から見た平面図である。図３９および図４０に示すように、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、回路基板３００と、回路基板３００の上方に設けられた、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０とを備える。本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においては、回路基板３００上に導電体部６０ｋが設けられている。第１磁性体部材４０および第２磁性体部材５０は、導電体部６０ｋ上に位置している。
　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においては、導電体部６０ｋは、第１導電体層６１ｋおよび第１導電体層６１ｋ上に積層された第２導電体層６２ｋからなる。第１導電体層６１ｋは、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１ｋには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１ｋｈ１および第１１貫通孔６１ｋｈ２が設けられている。第１導電体層６１ｋの第１貫通孔６１ｋｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１導電体層６１ｋの第１１貫通孔６１ｋｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２磁性体部材５０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｋの第１貫通孔６１ｋｈ１の外周縁の内側に位置している。第１導電体層６１ｋの第１貫通孔６１ｋｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。第２磁性体部材５０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１ｋの第１１貫通孔６１ｋｈ２の外周縁の内側に位置している。第１導電体層６１ｋの第１１貫通孔６１ｋｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、屈曲した矩形である。
　第２導電体層６２ｋには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した複数の第２貫通孔６２ｋｈ１および第１２貫通孔６２ｋｈ２が設けられている。第２導電体層６２ｋの複数の第２貫通孔６２ｋｈ１の各々は、第１貫通孔６１ｋｈ１と連通している。第２導電体層６２ｋの複数の第２貫通孔６２ｋｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。第２導電体層６２ｋの複数の第２貫通孔６２ｋｈ１の各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。第２導電体層６２ｋの複数の第１２貫通孔６２ｋｈ２の各々は、第１１貫通孔６１ｋｈ２と連通している。第２導電体層６２ｋの複数の第１２貫通孔６２ｋｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。第２導電体層６２ｋの複数の第１２貫通孔６２ｋｈ２の各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。
　第２磁性体部材５０と回路基板３００との間の距離を短くする観点から、導電体部６０ｋのＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第２磁性体部材５０と回路基板３００との間の距離が短いほど、第２磁性体部材５０の磁気シールドとしての機能を確保することができる。
　図４０に示すように、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３の回路基板３００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ３は、第１磁気抵抗素子３２０ａおよび第２磁気抵抗素子３３０ａと、第１磁気抵抗素子３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ｂとを含んでいる。第１磁気抵抗素子３２０ａおよび第２磁気抵抗素子３３０ａは１つの組を構成している。第１磁気抵抗素子３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ｂは１つの組を構成している。
　図４１は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図４０および図４１に示すように、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン３２０を有している。２重渦巻き状パターン３２０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円の円周に沿って仮想円の径方向に並ぶように同心円状に配置されて互いに接続された２つの第１単位パターンを含む。
　２重渦巻き状パターン３２０は、第１単位パターンである一方の渦巻き状パターン３２１、第１単位パターンである他方の渦巻き状パターン３２２、および、一方の渦巻き状パターン３２１と他方の渦巻き状パターン３２２とを２重渦巻き状パターン３２０の中央部にて接続するＳ字状パターン３２３を含む。Ｓ字状パターン３２３は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　２重渦巻き状パターン３２０は、一方の渦巻き状パターン３２１および他方の渦巻き状パターン３２２の各々の端部に、２重渦巻き状パターン３２０の長さ調整用冗長部３２４，３２５を有する。長さ調整用冗長部３２４，３２５は、一方の渦巻き状パターン３２１および他方の渦巻き状パターン３２２の各々の端部が湾曲しつつ折り返されて構成されている。一方の渦巻き状パターン３２１に設けられた長さ調整用冗長部３２４と、他方の渦巻き状パターン３２２に設けられた長さ調整用冗長部３２５とは、２重渦巻き状パターン３２０の径方向において互いに反対側に位置している。長さ調整用冗長部３２４，３２５の各々は、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　２重渦巻き状パターン３２０は、長さ調整用冗長部３２４，３２５において、配線を構成する導電層２０と接続されている。長さ調整用冗長部３２４，３２５と導電層２０との接続位置を変更することにより、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの電気抵抗値を調整することができる。
　具体的には、図２６に示す、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を磁気抵抗素子として機能する領域Ｒ側に延長することにより、配線として機能する領域Ｌを拡大して、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々の電気抵抗値を低下させることができる。または、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部において、導電層２０を配線として機能する領域Ｌ側に短縮することにより、配線として機能する領域Ｌを縮小して、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々の電気抵抗値を増加させることができる。
　上記の第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの電気抵抗値の調整は、導電層２０の一部を除去または追加形成することにより行なわれるため、絶縁層３０を設ける前に行なわれることが好ましい。
　図４１に示すように、２重渦巻き状パターン３２０は、２重渦巻き状パターン３２０の中心点に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン３２０は、２重渦巻き状パターン３２０の中心点に関して略１８０°回転対称な形状を有している。
　図４０に示すように、第１磁気抵抗素子３２０ａと第１磁気抵抗素子３２０ｂとは、Ｓ字状パターン３２３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子３２０ａと第１磁気抵抗素子３２０ｂとは、Ｓ字状パターン３２３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが９０°異なっている。
　なお、２重渦巻き状パターン３２０は逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターン３２０の中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターン３２１と他方の渦巻き状パターン３２２とが、逆Ｓ字状パターンによって接続される。
　図４２は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図４３は、本発明の実施形態６に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンに含まれる第２単位パターンを示す平面図である。なお、図４２においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂが有する同一形状の３つのパターン３３０のうちの１つのみを図示している。
　図４０および図４２に示すように、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁より外側に位置している。
　第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂにおいては、複数の曲部を有して折り返した８つの第２単位パターン３７０を含む同一形状の３つのパターン３３０が直列に接続されている。第２磁気抵抗素子３３０ａにおいては、同一形状の３つのパターン３３０が配線１４７によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子３３０ｂにおいては、同一形状の３つのパターン３３０が配線１５１によって互いに接続されている。パターン３３０は、２重渦巻き状パターン３２０より細いパターンで形成されている。これにより、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂにおいて、必要な電気抵抗値を確保している。第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの電気抵抗値が高いほど、磁気センサ３の消費電流を低減できる。
　図４２に示すように、８つの第２単位パターン３７０は、仮想円Ｃ3上に配置されて互いに接続されている。図４３に示すように、第２単位パターン３７０は、始端部３７０ａから終端部３７０ｂまでの間に、１４個の曲部Ｂ1～Ｂ14および１５個の直線状延在部Ｌ1～Ｌ15を有して、折り返している。すなわち、第２単位パターン３７０は、始端部３７０ａおよび終端部３７０ｂを口部とした袋状の形状を有している。
　本実施形態においては、第２単位パターン３７０は、１４個の曲部Ｂ1～Ｂ14の各々において直角に屈曲している。第２単位パターン３７０は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない。すなわち、１５個の直線状延在部Ｌ1～Ｌ15の各々の長さは、１０μｍより短い。
　ただし、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのパターンは、上記に限られず、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに複数の曲部を有して折り返した少なくとも１つの第２単位パターンを含んでいればよい。
　第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂが上記のパターンを有することにより、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果が抑制されて抵抗変化率が著しく小さくなる。その結果、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの抵抗変化率より低くなる。
　本実施形態に係る磁気センサ３においては、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂが２重渦巻き状パターン３２０を有している。２重渦巻き状パターン３２０は、主に略円弧状の湾曲部が巻き回されて構成されている。円弧は、多角形の角の数が無限大に大きくなった際の近似形であるため、２重渦巻き状パターン３２０を流れる電流の向きは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘っている。よって、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘って、外部磁界を検出することができる。
　また、本実施形態に係る磁気センサ３においては、２重渦巻き状パターン３２０は、中央部が湾曲部のみからなるＳ字状パターン３２３で構成され、外周部が湾曲部のみからなる長さ調整用冗長部３２４，３２５で構成されている。このように、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々は、直線状延在部を含んでいないため、磁界検出の異方性が低減されている。
　さらに、本実施形態に係る磁気センサ３においては、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの各々のＳ字状パターン３２３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン３２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。
　本実施形態に係る磁気センサ３においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの各々は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに１４個の曲部Ｂ1～Ｂ14の各々において直角に屈曲して、始端部３７０ａおよび終端部３７０ｂを口部とした袋状の形状を有する第２単位パターン３７０を含んでいる。
　これにより、第２単位パターン３７０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。また、外部磁界が０である時の磁気センサ３の出力が、残留磁化の影響によってばらつくことを抑制することができる。
　さらに、複数の第２単位パターン３７０が仮想円Ｃ3上に配置されていることによって、パターン３３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。
　本実施形態に係る磁気センサ３においても、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂと第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板３００を製造可能である。
　パターン３３０が２重渦巻き状パターン３２０より細いパターンで形成されているため、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの磁気抵抗効果が抑制され、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が著しく小さくなる。
　これにより、磁気センサ３に外部磁界が印加された際に中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差を大きくして、磁気センサ３の検出感度を高くできる。また、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの電気抵抗値が高いため、磁気センサ３に高い磁界強度の外部磁界が印加された際の中点１４０と中点１４１との間に発生する電位差の減少が比較的小さく、磁気センサ３の出力特性を安定させることができる。
　本実施形態に係る磁気センサ３においては、絶縁層３０上に２つの第１磁性体部材４０と２つの第２磁性体部材５０が配置されている。第１磁性体部材４０および第２磁性体部材５０の各々の厚さは、たとえば、１０μｍ以上、好ましくは、２０μｍ以上１５０μｍ以下である。なお、これらの厚さは互いに異なっていてもよいが、これらの厚さが互いに同一である場合には、２つの第１磁性体部材４０と２つの第２磁性体部材５０とを同一の工程において形成することができ、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０を容易に形成できる。
　図４０に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周縁と同心状に位置している。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのうちの第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部のみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周部に囲まれている。
　第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂおよび第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂのみを覆っている。第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２磁性体部材５０の中心から、第２磁性体部材５０の外周縁から内側に７μｍ離れた位置までの、領域に位置していることが好ましい。第２磁性体部材５０は、電磁鋼、軟鉄鋼、ケイ素鋼、パーマロイ、スーパーマロイ、ニッケル合金、鉄合金またはフェライトなどの、透磁率および飽和磁束密度の高い磁性体材料で構成されている。また、これらの磁性体材料は、保磁力が低いことが好ましい。
　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができる。
　また、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、第２磁性体部材５０によって水平磁界による第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる。
　第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる理由は、第１磁性体部材４０に覆われていることにより第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部に印加される水平磁界の強度は低くなるが、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの中央部より円周が長くパターン全体に占める抵抗値の比率が大きい第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの外周部に、第１磁性体部材４０から高い磁界強度で放出された水平方向の磁界が印加されるため、全体的に見ると、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂに印加される水平磁界の強度が高くなるためである。
　本実施形態に係る磁気センサ３においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３は、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。
　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂは、第２磁性体部材５０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子３３０ａ，３３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子３２０ａ，３２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。
　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においては、第２磁性体部材５０と回路基板３００との間に、導電体部６０ｋが設けられており、導電体部６０ｋには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１１貫通孔６１ｋｈ２が設けられている。
　これにより、導電体部６０ｋと回路基板３００との接触面積を低減することができるとともに、導電体部６０ｋと絶縁層３０との接触界面に作用する応力を分散することができる。その結果、第２磁性体部材５０から導電体部６０ｋを通じて第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂに作用する応力を低減することができ、磁気センサ３の出力精度が低下することを抑制できる。また、第２磁性体部材５０から導電体部６０ｋを通じて絶縁層３０に作用する応力によって絶縁層３０に亀裂が発生することを抑制できる。これにより、磁気センサ３の信頼性が低下することを抑制できる。
　本発明の実施形態６に係る磁気センサ３においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。
　(実施形態７)
　以下、本発明の実施形態７に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態７に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子の各々のパターンが主に、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３と異なるため、本発明の実施形態６に係る磁気センサ３と同様である構成については説明を繰り返さない。
　図４４は、本発明の実施形態７に係る磁気センサの構成を示す斜視図である。図４５は、図４４の磁気センサを矢印ＸＬＶ方向から見た平面図である。図４４および図４５に示すように、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、回路基板４００と、回路基板４００の上方に設けられた、２つの第１磁性体部材４０および２つの第２磁性体部材５０とを備える。本発明の実施形態７に係る磁気センサ４においては、回路基板４００上に導電体部６０Ｌが設けられている。第１磁性体部材４０および第２磁性体部材５０は、導電体部６０Ｌ上に位置している。
　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４においては、導電体部６０Ｌは、第１導電体層６１Ｌおよび第１導電体層６１Ｌ上に積層された第２導電体層６２Ｌからなる。第１導電体層６１Ｌは、絶縁層３０上に位置している。第１導電体層６１Ｌには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した第１貫通孔６１Ｌｈ１および第１１貫通孔６１Ｌｈ２が設けられている。第１導電体層６１Ｌの第１貫通孔６１Ｌｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。第１導電体層６１Ｌの第１１貫通孔６１Ｌｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第２磁性体部材５０の外周縁の少なくとも一部と重なっている。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１Ｌの第１貫通孔６１Ｌｈ１の外周縁の内側に位置している。第１導電体層６１Ｌの第１貫通孔６１Ｌｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。第２磁性体部材５０の外周縁は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１導電体層６１Ｌの第１１貫通孔６１Ｌｈ２の外周縁の内側に位置している。第１導電体層６１Ｌの第１１貫通孔６１Ｌｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略矩形である。
　第２導電体層６２Ｌには、絶縁層３０に直交する方向に貫通した複数の第２貫通孔６２Ｌｈ１および第１２貫通孔６２Ｌｈ２が設けられている。第２導電体層６２Ｌの複数の第２貫通孔６２Ｌｈ１の各々は、第１貫通孔６１Ｌｈ１と連通している。第２導電体層６２Ｌの複数の第２貫通孔６２Ｌｈ１は、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。第２導電体層６２Ｌの複数の第２貫通孔６２Ｌｈ１の各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。第２導電体層６２Ｌの複数の第１２貫通孔６２Ｌｈ２の各々は、第１１貫通孔６１Ｌｈ２と連通している。第２導電体層６２Ｌの複数の第１２貫通孔６２Ｌｈ２は、絶縁層３０に直交する方向から見て、行列状に配置されている。第２導電体層６２Ｌの複数の第１２貫通孔６２Ｌｈ２の各々は、絶縁層３０に直交する方向から見て、略円形である。
　第２磁性体部材５０と回路基板１００との間の距離を短くする観点から、導電体部６０ＬのＺ軸方向の厚さは、２．０μｍ以下であることが好ましい。第２磁性体部材５０と回路基板１００との間の距離が短いほど、第２磁性体部材５０の磁気シールドとしての機能を確保することができる。
　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４の回路基板４００には、互いに配線によって電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子が設けられている。４つの磁気抵抗素子は、２組の第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子からなる。具体的には、磁気センサ４は、第１磁気抵抗素子４２０ａおよび第２磁気抵抗素子４３０ａと、第１磁気抵抗素子４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ｂとを含んでいる。
　第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターンを有している。２重渦巻き状パターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円の円周に沿って仮想円の径方向に並ぶように同心円状に配置されて互いに接続された２つの第１単位パターンを含む。
　２重渦巻き状パターンは、第１単位パターンである一方の渦巻き状パターン、第１単位パターンである他方の渦巻き状パターン、および、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとを２重渦巻き状パターンの中央部にて連結するＳ字状パターンを含む。Ｓ字状パターンは、直線状延在部を含まず、湾曲部のみから構成されている。
　第１磁気抵抗素子４２０ａと第１磁気抵抗素子４２０ｂとは、Ｓ字状パターンの向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターンの周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子４２０ａと第１磁気抵抗素子４２０ｂとは、Ｓ字状パターンの向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターンの周方向の向きが９０°異なっている。
　なお、２重渦巻き状パターンは逆方向に巻いていてもよく、この場合、２重渦巻き状パターンの中央部が湾曲部のみからなる逆Ｓ字状パターンで構成される。すなわち、一方の渦巻き状パターンと他方の渦巻き状パターンとが、逆Ｓ字状パターンによって接続される。
　図４５に示すように、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁より外側に位置している。第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、ミアンダ状パターンを有している。第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのミアンダ状パターンは、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの２重渦巻き状パターンと同じ太さで形成されている。ただし、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのミアンダ状パターンの太さが、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの２重渦巻き状パターンの太さより細くてもよい。
　図４５に示すように、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、円形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周縁と同心状に位置している。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのうちの第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの中央部のみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０は、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの外周部に囲まれている。
　第２磁性体部材５０は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂおよび第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂのみを覆っている。
　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、垂直磁界による第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの垂直磁界の検出感度を高めることができる。
　また、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、第２磁性体部材５０によって水平磁界による第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化を抑制しつつ、第１磁性体部材４０によって第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの水平磁界の検出感度を高めることができる。
　本実施形態に係る磁気センサ４においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態７に係る磁気センサ４は、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂが同心円状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。
　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂは、第２磁性体部材５０により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子４３０ａ，４３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子４２０ａ，４２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。
　本発明の実施形態７に係る磁気センサ４においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。
　(実施形態８)
　以下、本発明の実施形態８に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本発明の実施形態８に係る磁気センサは、第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子のパターン、並びに、第１磁性体部材の形状が主に、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と異なるため、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１と同様である構成については説明を繰り返さない。
　図４６は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの構成を示す平面図である。図４７は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図４８は、本発明の実施形態８に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。
　図４６に示すように、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５は、回路基板５００と、回路基板５００の上方に設けられた２つの第１磁性体部材４５とを備える。本発明の実施形態８に係る磁気センサ５においては、回路基板５００上に導電体部が設けられている。第１磁性体部材４５は、導電体部上に位置している。
　図４６および図４７に示すように、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５の第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂのパターンは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ5の円周に沿って仮想円Ｃ5の径方向に並ぶように配置されて互いに接続された４つの第１単位パターンを含む。４つの第１単位パターンの各々は、仮想円Ｃ5の円周において配線１４６，１４８，１５０，１５２が位置する部分が開放した仮想Ｃ字形状Ｃ51に沿って位置している。４つの第１単位パターンの各々は、仮想Ｃ字形状Ｃ51に沿って仮想円Ｃ5の径方向に並ぶように同心状に配置されたＣ字状パターン５２１である。
　４つのＣ字状パターン５２１は、内側から順に一端と他端とで交互に互いに接続されている。一端同士が接続されているＣ字状パターン５２１は、仮想円Ｃ5の径方向に延びる直線状パターン５２２によって互いに接続されている。他端同士が接続されているＣ字状パターン５２１は、仮想円Ｃ5の径方向に延びる直線状パターン５２３によって互いに接続されている。
　第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂのパターン５２０は、２つの直線状パターン５２２および１つの直線状パターン５２３を含む。これにより、４つのＣ字状パターン５２１が直列に接続されている。
　最も外側に位置するＣ字状パターン５２１の外周縁が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁となる。最も内側に位置するＣ字状パターン５２１の内周縁が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁となる。
　図４６に示すように、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、仮想Ｃ字形状Ｃ51の向きが互いに異なるように周方向の向きが異なっている。すなわち、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、Ｃ字状パターン５２１の向きが互いに異なるように、パターン５２０の周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子５２０ａと第１磁気抵抗素子５２０ｂとは、Ｃ字状パターン５２１の向きが互いに９０°異なるように、パターン５２０の周方向の向きが９０°異なっている。
　図４６および図４８に示すように、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、仮想円Ｃ5の中心側に位置し、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂに囲まれている。すなわち、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側に位置している。
　第２磁気抵抗素子５３０ａは、仮想円Ｃ5の中心側から仮想円Ｃ5の外側まで繋がった配線１４６，１４８と接続されている。第２磁気抵抗素子５３０ｂは、仮想円Ｃ5の中心側から仮想円Ｃ5の外側まで繋がった配線１５０，１５２と接続されている。
　第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、絶縁層３０に直交する方向から見て、２重渦巻き状パターン５３０を有している。２重渦巻き状パターン５３０は、２つの第２単位パターンのうちの１つである一方の渦巻き状パターン５３１、２つの第２単位パターンのうちの他の１つである他方の渦巻き状パターン５３２、および、一方の渦巻き状パターン５３１と他方の渦巻き状パターン５３２とを２重渦巻き状パターン５３０の中央部にて接続する逆Ｓ字状パターン５３３を含む。逆Ｓ字状パターン５３３は、長さが１０μｍより短い複数の直線状延在部で構成されている。
　２重渦巻き状パターン５３０は、パターン５２０と同じ太さで形成されている。従って、一方の渦巻き状パターン５３１および他方の渦巻き状パターン５３２の各々は、４つのＣ字状パターン５２１の各々と同じ太さである。ただし、２重渦巻き状パターン５３０の太さが、パターン５２０の太さより細くてもよい。
　図４８に示すように、２重渦巻き状パターン５３０は、仮想円Ｃ5の中心に関して略点対称の形状を有している。すなわち、２重渦巻き状パターン５３０は、仮想円Ｃ5の中心に関して略１８０°回転対称な形状を有している。
　図４６に示すように、第２磁気抵抗素子５３０ａと第２磁気抵抗素子５３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが異なっている。
　本実施形態においては、第２磁気抵抗素子５３０ａと第２磁気抵抗素子５３０ｂとは、逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに９０°異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが９０°異なっている。
　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂがＣ字状パターン５２１を有している。Ｃ字状パターン５２１は、略正８角形を構成する８辺のうちの略７辺で構成されている。このように、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂは、多角形を構成する辺のうちの大部分の辺で構成されているため、磁界検出の異方性が低減されている。
　さらに、本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａおよび第１磁気抵抗素子５２０ｂのＣ字状パターン５２１の向きが互いに異なるように、パターン５２０の周方向の向きが異なっていることにより、磁界検出の等方性が高くなっている。
　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂが２重渦巻き状パターン５３０を有している。２重渦巻き状パターン５３０は、主に略正８角形を構成する辺が巻き回されて構成されている。
　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第２磁気抵抗素子５３０ａおよび第２磁気抵抗素子５３０ｂの逆Ｓ字状パターン５３３の向きが互いに異なるように、２重渦巻き状パターン５３０の周方向の向きが異なっていることにより、磁気抵抗効果の等方性が高くなっている。
　本実施形態に係る磁気センサ５においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内側に第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂを配置しているため、磁気センサ５を小形にできる。また、磁気センサ５においても、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂと第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂとを接続する配線を立体的に引き回す必要がないため、簡易な製造プロセスで回路基板５００を製造可能である。
　本実施形態に係る磁気センサ５においては、絶縁層３０上に２つの第１磁性体部材４５が配置されている。図４６に示すように、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、正８角形の外形を有し、かつ、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域に位置している。ここで、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。この第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４５の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４５の２/３以上が重なっていることがより好ましい。
　第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域に位置している。第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁上および内周縁より内側の領域を含む領域に位置していてもよい。ここで、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域とは、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁端を仮想直線で結んだ際に囲まれる領域である。この第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの内周縁より内側の領域と、第１磁性体部材４５の半分以上が重なっていることが好ましく、第１磁性体部材４５の２/３以上が重なっていることがより好ましい。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの外周縁と同心状に位置している。
　本実施形態においては、第１磁性体部材４５は、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂおよび第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂのうちの第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂのみを覆っている。よって、絶縁層３０に直交する方向から見て、第１磁性体部材４０の外周は、その全周の１／２以上が第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂに取り囲まれている。
　本実施形態に係る磁気センサ５においても、垂直磁界および水平磁界を高感度に検出することができる。また、本発明の実施形態８に係る磁気センサ５は、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂが多角形状に配置された複数の第１単位パターンを含むことにより、水平磁界の検出の等方性が高い。
　本実施形態においては、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂ、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂ、および、第１磁性体部材４５の各々が、同心状の正８角形に沿う形状を有しているが、これらの形状は、上記に限られず、同心状の多角形に沿う形状であればよい。この多角形の角の数を多くするほど、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの水平磁界の検出の等方性が高くすることができる。
　なお、本実施形態においては、第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂは、第１磁性体部材４５により磁気シールドされて、垂直磁界および水平磁界をほとんど検出しないため、必ずしも第２磁気抵抗素子５３０ａ，５３０ｂの抵抗変化率が、第１磁気抵抗素子５２０ａ，５２０ｂの抵抗変化率より小さくなくてもよい。
　本発明の実施形態８に係る磁気センサ５においても、磁気抵抗素子を用いて、水平磁界の検出の等方性が高く、微弱な垂直磁界も検出することができるとともに、磁気抵抗素子の上方に設けられた構造体から磁気抵抗素子に作用する応力によって出力精度が低下することを抑制できる。
　上述した実施形態の説明において、組み合わせ可能な構成を相互に組み合わせてもよい。
　今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
　１，１ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ，１ｊ，２，３，４，５　磁気センサ、１０　磁性体層、２０　導電層、３０　絶縁層、４０，４５　第１磁性体部材、５０　第２磁性体部材、６０，６０Ｌ，６０ｆ，６０ｇ，６０ｊ，６０ｋ　導電体部、６１，６１Ｌ，６１ｆ，６１ｇ，６１ｊ，６１ｋ　第１導電体層、６１Ｌｈ１，６１ａｈ，６１ｂｈ，６１ｃｈ，６１ｄｈ，６１ｅｈ，６１ｆｈ，６１ｇｈ，６１ｈ，６１ｊｈ，６１ｋｈ１　第１貫通孔、６１Ｌｈ２，６１ｋｈ２　第１１貫通孔、６１ａｐ，６１ｂｐ　第１導電体層の一部、６２，６２Ｌ，６２ｆ，６２ｇ，６２ｊ，６２ｋ　第２導電体層、６２Ｌｈ１，６２ｃｈ，６２ｄｈ，６２ｅｈ，６２ｈ，６２ｋｈ１　第２貫通孔、６２Ｌｈ２，６２ｋｈ２　第１２貫通孔、６３ｆ，６３ｇ，６３ｊ　第３導電体層、６４ｊ　第４導電体層、６４ｊｈ　第４貫通孔、６５ｊ　第５導電体層、９０　フォトレジスト、９０ｈ，９１ｈ　開口部、９１　めっきレジスト、７０ｂ　第２導電体部、１００，２００，３００，４００，５００　回路基板、１１０　半導体基板、１２０，２３０，３３０，５２０　パターン、１２０ａ，１２０ｂ，３２０ａ，３２０ｂ，４２０ａ，４２０ｂ，５２０ａ，５２０ｂ　第１磁気抵抗素子、１２１，１３３，３２３，５２１，５３３　Ｃ字状パターン、１２２，１２３，２３１，２３２，２３３　半円弧状パターン、１３０，３２０，５３０　２重渦巻き状パターン、１３０ａ，１３０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，３３０ａ，３３０ｂ，４３０ａ，４３０ｂ，５３０ａ，５３０ｂ　第２磁気抵抗素子、１３１，１３２，３２１，３２２，５３１，５３２　渦巻き状パターン、１４０，１４１　中点、１４５，１４６，１４７，１４８，１４９，１５０，１５１，１５２　配線、１６０　差動増幅器、１６１　温度補償回路、１６２　スイッチ回路、１６３　ドライバ、２３４，Ｌ1～Ｌ15　直線状延在部、３２４，３２５　長さ調整用冗長部、３７０　第２単位パターン、３７０ａ　始端部、３７０ｂ　終端部、５２２，５２３　直線状パターン、Ｂ1～Ｂ14　曲部、Ｃ1，Ｃ2，Ｃ3，Ｃ5　仮想円、Ｃ11，Ｃ21，Ｃ51　Ｃ字形状。

Claims (15)

  1. 　感磁素子と、
    　前記感磁素子を覆う絶縁層と、
    　前記絶縁層上に位置し、第１導電体層および該第１導電体層上に設けられた第２導電体層を含む導電体部と、
    　前記導電体部上に位置する第１磁性体部材とを備え、
    　前記第１導電体層には、前記絶縁層に直交する方向に貫通した第１貫通孔が設けられており、
    　前記第１導電体層の前記第１貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１磁性体部材の外周縁の少なくとも一部と重なっている、磁気センサ。
  2. 　前記第１磁性体部材の外周縁は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１導電体層の前記第１貫通孔の外周縁の内側に位置している、請求項１に記載の磁気センサ。
  3. 　前記第１磁性体部材の一部は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１導電体層の前記第１貫通孔の外周縁の内側に位置しつつ、前記第１導電体層の前記第１貫通孔とは重なっていない、請求項１または請求項２に記載の磁気センサ。
  4. 　前記第１導電体層は、前記絶縁層上に位置している、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  5. 　前記第１導電体層の前記第１貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、略円形である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  6. 　前記第１導電体層の前記第１貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、略矩形である、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  7. 　前記第２導電体層には、前記絶縁層に直交する方向に貫通した複数の第２貫通孔が設けられており、
    　前記第２導電体層の前記複数の第２貫通孔の各々は、前記第１貫通孔と連通している、請求項１から請求項６のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  8. 　前記第２導電体層の前記複数の第２貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、互いに間隔をあけて円周上に配置されている、請求項７に記載の磁気センサ。
  9. 　前記第２導電体層の前記複数の第２貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、行列状に配置されている、請求項７に記載の磁気センサ。
  10. 　前記第２導電体層の前記複数の第２貫通孔の各々は、前記絶縁層に直交する方向から見て、長手方向に延在しており、
    　前記第２導電体層の前記複数の第２貫通孔は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記長手方向に直交する方向に互いに間隔をあけて並んでいる、請求項７に記載の磁気センサ。
  11. 　前記第２導電体層は、金(Ａｕ)を含む、請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  12. 　前記感磁素子として、第１磁気抵抗素子を有し、
    　前記磁気センサは、前記第１磁気抵抗素子と電気的に接続されてブリッジ回路を構成する第２磁気抵抗素子をさらに備え、
    　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に覆われている、請求項１から請求項１１のいずれか１項に記載の磁気センサ。
  13. 　前記第１磁気抵抗素子は、内周縁をさらに有し、
    　前記第２磁気抵抗素子は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記第１磁気抵抗素子の前記内周縁より内側の領域に位置して前記第１磁性体部材で覆われている、請求項１２に記載の磁気センサ。
  14. 　前記磁気センサは、前記導電体部上に位置し、前記第１磁性体部材とは異なる第２磁性体部材をさらに備え、
    　前記第２磁気抵抗素子は、前記第１磁気抵抗素子の前記外周縁より外側の領域に位置して前記第２磁性体部材で覆われている、請求項１２に記載の磁気センサ。
  15. 　前記感磁素子は、外周縁を有し、
    　前記第１磁性体部材は、前記絶縁層に直交する方向から見て、前記感磁素子の前記外周縁より内側の領域に位置している、請求項１から請求項１４のいずれか１項に記載の磁気センサ。
PCT/JP2018/043772 2017-12-04 2018-11-28 磁気センサ WO2019111780A1 (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017232853 2017-12-04
JP2017-232853 2017-12-04

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2019111780A1 true WO2019111780A1 (ja) 2019-06-13

Family

ID=66750986

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2018/043772 WO2019111780A1 (ja) 2017-12-04 2018-11-28 磁気センサ

Country Status (1)

Country Link
WO (1) WO2019111780A1 (ja)

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516714A (ja) * 1996-08-16 2000-12-12 ノンボラタイル エレクトロニクス，インコーポレイテッド 磁流センサ
WO2014156751A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 株式会社村田製作所 磁気センサ
US20150236248A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-20 Everspin Technologies, Inc. Top electrode etch in a magnetoresistive device and devices manufactured using same
WO2015182365A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社村田製作所 磁気センサ
JP2016170167A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 Tdk株式会社 磁気センサ
JP2016531300A (ja) * 2013-09-10 2016-10-06 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 単一チップｚ軸線形磁気抵抗センサ

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2000516714A (ja) * 1996-08-16 2000-12-12 ノンボラタイル エレクトロニクス，インコーポレイテッド 磁流センサ
WO2014156751A1 (ja) * 2013-03-26 2014-10-02 株式会社村田製作所 磁気センサ
JP2016531300A (ja) * 2013-09-10 2016-10-06 江▲蘇▼多▲維▼科技有限公司Ｍｕｌｔｉｄｉｍｅｎｓｉｏｎ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． 単一チップｚ軸線形磁気抵抗センサ
US20150236248A1 (en) * 2014-02-18 2015-08-20 Everspin Technologies, Inc. Top electrode etch in a magnetoresistive device and devices manufactured using same
WO2015182365A1 (ja) * 2014-05-30 2015-12-03 株式会社村田製作所 磁気センサ
JP2016170167A (ja) * 2015-03-12 2016-09-23 Tdk株式会社 磁気センサ

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2015182365A1 (ja) 磁気センサ
JP6369548B2 (ja) 磁気センサ
JP5250108B2 (ja) 磁気平衡式電流センサ
WO2017209169A1 (ja) 磁気センサ
WO2014156751A1 (ja) 磁気センサ
WO2017199519A1 (ja) 平衡式磁気検知装置
WO2019111765A1 (ja) 磁気センサ
JP4520353B2 (ja) 薄膜磁気センサ
WO2019111766A1 (ja) 磁気センサ
JP5413866B2 (ja) 磁気検出素子を備えた電流センサ
WO2019111780A1 (ja) 磁気センサ
JP6064656B2 (ja) センサ用磁気抵抗素子、およびセンサ回路
CN110837066B (zh) 磁场感测装置
US10295615B2 (en) Magnetic sensor
JP6296160B2 (ja) 磁気センサ
WO2022018978A1 (ja) 磁気センサ
WO2019111782A1 (ja) 磁気センサ
WO2017199787A1 (ja) 磁気センサ
WO2019111781A1 (ja) 磁気センサ
CN110998349B (zh) 磁传感器
JP5630598B2 (ja) 薄膜磁気センサ
WO2023162584A1 (ja) 磁気センサ
JP6580357B2 (ja) 磁気センサ
JP2010213115A (ja) 磁気結合型アイソレータ

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: 18887061

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

122 Ep: pct application non-entry in european phase

Ref document number: 18887061

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: JP