WO2022030501A1 - 磁気センサ及びその製造方法 - Google Patents

磁気センサ及びその製造方法 Download PDF

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WO2022030501A1
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magnetic
collector
substrate
element forming
sensor chip
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勇一郎 山地
修 原川
誠 亀野
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Tdk株式会社
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    • G01R33/0011—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables comprising means, e.g. flux concentrators, flux guides, for guiding or concentrating the magnetic flux, e.g. to the magnetic sensor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
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    • 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
    • H10N50/80—Constructional details

Definitions

  • the present invention relates to a magnetic sensor and a method for manufacturing the same, and more particularly to a magnetic sensor composed of a sensor chip and a magnetic collector mounted on the surface of a substrate and a method for manufacturing the magnetic sensor.
  • Magnetic sensors are widely used in ammeters and magnetic encoders.
  • the magnetic sensor may be provided with a magnetic collector for collecting magnetic flux on the sensor chip for the purpose of increasing the detection sensitivity.
  • Patent Document 1 includes a magnetic sensor including a sensor chip mounted on a substrate so that the element forming surface is perpendicular to the substrate, and a magnetometer mounted on the substrate so that its end faces the element forming surface. Is disclosed.
  • the sensor chip is laid down 90 ° and mounted on the substrate so that the element forming surface is perpendicular to the substrate. Therefore, when a long magnetic collector is used. Even so, it has the advantage that the magnet collector can be stably held on the substrate.
  • the processing accuracy of the magnet collector is low, the element forming surface of the sensor chip and the magnet collector may not be in perfect contact with each other, and a slight gap may occur between the two. Since this gap has a great influence on the detection sensitivity of the magnetic field, it is desirable that the gap is as small as possible, and it is desirable to control the size of the gap so that the variation between products is within a certain range.
  • the collection facing the element forming surface A method of flattening the surface of the porcelain by grinding or polishing is conceivable.
  • the magnet collector has a substantially rectangular parallelepiped shape, if only the surface facing the element forming surface is flattened, it is necessary to confirm the orientation of the magnet collector when mounting the magnet collector on the substrate, and the work efficiency is lowered. There was a problem.
  • the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnetic collector is made as small as possible, and the size of the gap is adjusted so that the variation between products is within a certain range. It is an object of the present invention to provide a controllable magnetic sensor and a method for manufacturing the same.
  • the magnetic sensor according to the present invention has a substrate, an element forming surface on which a magnetic sensitive element is formed, and a sensor chip mounted on the surface of the substrate so that the element forming surface is perpendicular to the surface of the substrate.
  • a magnetic collector mounted on the surface of the substrate is provided so that the first surface faces the element forming surface of the sensor chip, and the magnetic collector has a second surface located on the opposite side of the first surface. The first and second surfaces are flattened.
  • the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnet collector is made as small as possible, and the variation between products is within a certain range. It is possible to control the size of the gap so that it fits in.
  • the second surface located on the opposite side of the first surface is also flattened, there is no directionality with respect to the sensor chip when the magnet collector is mounted on the substrate. This also improves work efficiency during assembly.
  • the magnetic collector has a third surface facing the surface of the substrate, and the third surface may be flattened. According to this, since the third surface of the magnet collector adheres to the substrate with almost no gap, the variation in the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnet collector due to the variation in the gap between the substrate and the magnet collector can be observed. Can be reduced. Moreover, since the friction between the third surface of the collector and the substrate is reduced, it becomes easier to slide the collector on the substrate and bring it into contact with the sensor chip at the time of assembly.
  • the magnet collector has a fourth surface located on the opposite side of the third surface, and the third and fourth surfaces may be flattened. According to this, when the magnet collector is mounted on the substrate, the directionality with respect to the substrate is lost, so that the work efficiency at the time of assembly is further improved.
  • the magnetic collector has fifth and sixth surfaces orthogonal to the first to fourth surfaces, and the fifth and sixth surfaces may be flattened. According to this, for example, even when the product is diverted to a product having a specification in which a magnetic collector is mounted so that the fifth or sixth surface faces the substrate, the work efficiency at the time of assembly is improved.
  • the flatness of the first to fourth surfaces may be higher than the flatness of the fifth and sixth surfaces. According to this, the step of flattening the fifth and sixth surfaces can be simplified.
  • the arithmetic mean waviness Wa of the first and second surfaces may be 0.1 ⁇ m or less. According to this, it is possible to significantly reduce the decrease in detection sensitivity due to the gap between the element forming surface and the magnetic collector, and it is possible to significantly suppress the variation in detection sensitivity between products.
  • the magnetic collector may be made of a ferrite material.
  • the ferrite material has low flatness in the state of being cut, it is possible to flatten the first and second surfaces by grinding or polishing.
  • the method for manufacturing a magnetic sensor according to the present invention is a first step of cutting out a magnetic collector from a block made of a magnetic material, and by grinding or polishing the first and second surfaces of the magnetic collector located on opposite sides of the magnetic collector.
  • the present invention is characterized by comprising the above-mentioned step and a fourth step of mounting a magnetic collector on the surface of the substrate so that the first surface faces the element forming surface of the sensor chip.
  • the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnet collector is made as small as possible, and the variation between products is within a certain range. It is possible to control the size of the gap so that it fits in.
  • the second surface located on the opposite side of the first surface is also flattened, there is no directionality with respect to the sensor chip when the magnet collector is mounted on the substrate. This also improves work efficiency during assembly.
  • the third surface is further flattened by grinding or polishing the third surface orthogonal to the first and second surfaces
  • the fourth step the third surface is the substrate.
  • a magnetizing body may be mounted on the surface of the substrate so as to face the surface. According to this, since the third surface of the magnetic collector adheres to the substrate with almost no gap, the variation in the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnetic collector due to the variation in the gap between the magnetic collectors on the substrate can be observed. Can be reduced. Moreover, since the friction between the third surface of the collector and the substrate is reduced, the fourth surface is urged while encouraging the collector so that the first surface of the collector is pressed against the element forming surface of the sensor chip. When performing the process, the magnetizer becomes slippery on the substrate.
  • the gap between the element forming surface of the sensor chip and the magnetic collector is made as small as possible while improving the work efficiency at the time of assembly, and the gap between the products is kept within a certain range. It becomes possible to control the size of.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of the magnetic sensor 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the structure of the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the connection relationship between the magnetic sensing elements R1 to R4.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the structure of the magnetic collector 30.
  • 5 (a) to 5 (c) are schematic views for explaining the application positions of the adhesives 71 to 73.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the arithmetic mean waviness Wa of the surface 31 of the magnetic collector 30 and the gap G generated between the element forming surface 20a and the magnetic collector 30.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of the magnetic sensor 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the structure of the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • FIG. 3 is a circuit
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gap G and the sensitivity of the magnetic sensor 10.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the manufacturing process of the magnetic sensor 10.
  • FIG. 9 is a schematic diagram for explaining a method of supplying and curing the adhesive 71 while urging the magnetic collector 30.
  • FIG. 1 is a schematic perspective view showing the appearance of the magnetic sensor 10 according to a preferred embodiment of the present invention.
  • the magnetic sensor 10 includes a substrate 2 whose surface constitutes an xz surface, a sensor chip 20 mounted on the surface of the substrate 2, and magnetic collectors 30, 41, 42. ing.
  • the sensor chip 20 has an element forming surface 20a constituting an xy surface, and one end of the magnetic collector 30 in the z direction and the element forming surface 20a face each other.
  • the magnetic collectors 41 and 42 are provided on the back surface side of the sensor chip 20.
  • the magnetic collectors 30, 41, and 42 are blocks made of a soft magnetic material having a high magnetic permeability such as ferrite.
  • the sensor chip 20 is mounted so that the element forming surface 20a of the sensor chip 20 is perpendicular to the surface of the substrate 2. That is, the sensor chip 20 is mounted in a state of being laid 90 ° with respect to the substrate 2. Therefore, even when the length of the magnetic collector 30 in the z direction is long, the magnetic collector 30 can be stably fixed to the substrate 2.
  • FIG. 2 is a schematic perspective view for explaining the structure of the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • the sensor chip 20 has a substantially rectangular parallelepiped shape, and four magnetic sensing elements R1 to R4 are formed on the element forming surface 20a constituting the xy plane.
  • the magnetic sensing elements R1 to R4 are not particularly limited as long as they are elements whose characteristics change according to the direction or strength of the magnetic field, and for example, a magnetoresistive element can be used.
  • a case where the magnetic sensing elements R1 to R4 are magnetoresistive elements and have the same magnetization fixing direction as each other will be described as an example.
  • the positions of the magnetic sensing elements R1 and R3 in the x direction are the same, and the positions of the magnetic sensing elements R2 and R4 in the x direction are the same.
  • the positions of the magnetic sensing elements R1 and R4 in the y direction are the same, and the positions of the magnetic sensing elements R2 and R3 in the y direction are the same.
  • Magnetic material layers 21 to 23 are formed on the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • the magnetic material layer 21 is located substantially in the center on the element forming surface 20a in a plan view, and the magnetic material layers 22 and 23 are arranged on both sides in the x direction thereof.
  • the magnetic material layers 21 to 23 may be a film made of a composite magnetic material in which a magnetic filler is dispersed in a resin material, or may be made of a soft magnetic material such as nickel or permalloy. It may be a thin film or a foil, or it may be a thin film or a bulk sheet made of ferrite or the like.
  • the magnetic sensing elements R1 and R3 are arranged in the gap formed by the magnetic material layer 21 and the magnetic material layer 22, and the magnetic sensing elements R2 and R4 are arranged in the gap formed by the magnetic material layer 21 and the magnetic material layer 23. Placed in.
  • the magnetic collector 30 is arranged between the magnetic sensing elements R1 and R3 and the magnetic sensing elements R2 and R4 in a plan view, that is, when viewed from the z direction, and has a rectangular parallelepiped shape with the z direction as the longitudinal direction. ing.
  • the magnetic collector 30 collects magnetic flux in the z direction and serves to split the magnetic flux on both sides in the x direction on the device forming surface 20a.
  • the height of the magnetic collector 30 in the z direction is not particularly limited, but the selectivity of the magnetic flux in the z direction can be enhanced by increasing the height in the z direction.
  • the width of the magnetic collector 30 in the y direction substantially coincides with the width of the sensor chip 20 in the y direction, but the present invention is not limited thereto.
  • One side surface and half of the back surface of the sensor chip 20 are covered with a magnetic collector 41.
  • the other side surface of the sensor chip 20 and the other half of the back surface are covered with the magnetic collector 42.
  • the magnetic collectors 41 and 42 are extended in the z direction so that the position in the z direction exceeds the element forming surface 20a, and further have overhang portions OH1 and OH2 bent toward the element forming surface 20a from this extended portion. is doing.
  • the magnetic sensing elements R1 and R3 are located between the magnetic collecting body 30 and the overhang portion OH1 of the magnetic collecting body 41, and the magnetic sensing elements R2 and R4 are the magnetic collecting body 30 and the magnetic collecting body 42. It is located between the overhang portion OH2 and the overhang portion. Therefore, the magnetic flux collected by the magnetic collector 30 is distributed substantially evenly on both sides in the x direction, and then is sucked into the magnetic collectors 41 and 42 via the overhang portions OH1 and OH2. At this time, since a part of the magnetic flux passes through the magnetic sensing elements R1 to R4, the magnetic fluxes R1 and R3 and the magnetic flux elements R2 and R4 are given magnetic fluxes in opposite directions to each other.
  • FIG. 3 is a circuit diagram for explaining the connection relationship between the magnetic sensing elements R1 to R4.
  • the magnetic sensor R1 is connected between the terminal electrodes 53 and 56
  • the magnetic sensor R2 is connected between the terminal electrodes 54 and 55
  • the magnetic sensor R3 is connected between the terminal electrodes 53 and 54
  • the magnetic sensing element R4 is connected between the terminal electrodes 55 and 56.
  • the power supply potential Vcc is given to the terminal electrode 56
  • the ground potential GND is given to the terminal electrode 54.
  • the magnetic sensing elements R1 to R4 all have the same magnetization fixing direction, and the resistance change amount of the magnetic sensing elements R1 and R3 located on one side of the magnetic collector 30 and the other side of the magnetic collector 30. There is a difference between the resistance changes and the resistance changes of the magnetic sensing elements R2 and R4 located at. As a result, the magnetic sensing elements R1 to R4 form a differential bridge circuit, and changes in the electrical resistance of the magnetic sensing elements R1 to R4 according to the magnetic flux density appear on the terminal electrodes 53 and 55.
  • the differential signal output from the terminal electrodes 53 and 55 is input to the substrate 2 or the differential amplifier 61 provided outside the substrate 2.
  • the output signal of the differential amplifier 61 is fed back to the terminal electrode 52.
  • a compensation coil C is connected between the terminal electrode 51 and the terminal electrode 52, whereby the compensation coil C generates a magnetic field corresponding to the output signal of the differential amplifier 61.
  • the compensation coil C can be integrated in the sensor chip 20.
  • FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the structure of the magnetic collector 30.
  • the magnetic collector 30 is a substantially rectangular parallelepiped having six surfaces 31 to 36.
  • the surface 31 is a surface that constitutes the xy surface, and when mounted, it faces the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • the surface 33 is a surface constituting the xz surface, and when mounted, faces the surface of the substrate 2.
  • the surface 32 is an xy surface located on the opposite side of the surface 31.
  • the surface 34 is an xz surface located on the opposite side of the surface 33.
  • the surfaces 35 and 36 are yz planes located on opposite sides of each other.
  • the surfaces 31 and 32 of the magnetic collector 30 are flattened. This is the result of grinding or polishing the surfaces 31 and 32 of the magnetic collector 30 as described later.
  • the surface 31 is in close contact with the element forming surface 20a of the sensor chip 20 with almost no gap, so that the detection sensitivity is lowered due to the gap between the element forming surface 20a and the magnetic collecting body 30. It is possible to suppress the variation in detection sensitivity between products.
  • the arithmetic mean swell Wa defined in JIS B 0601: 2013
  • the arithmetic mean waviness Wa of the surface 31 is 0.1 ⁇ m or less, the decrease in detection sensitivity due to the gap between the element forming surface 20a and the magnetic collector 30 can be significantly reduced, and the detection sensitivity varies among products. Can be significantly suppressed.
  • the surface 32 located on the opposite side the surface property does not affect the characteristics, but instead of the surface 31, the magnetic collector 30 may be mounted on the substrate 2 so that the surface 32 faces the device forming surface 20a. It will be possible. That is, since the magnetic collector 30 has no directionality in the z direction, the work efficiency at the time of assembly is improved.
  • the surface 33 is flattened.
  • the surface 33 adheres to the surface of the substrate 2 with almost no gap.
  • the angle formed by the surface 31 and the surface 33 approaches 90 °, it is possible to reduce the variation in the gap between the element forming surface 20a of the sensor chip 20 and the magnetic collector 30.
  • the friction between the surface 33 of the magnetic collector 30 and the substrate 2 is reduced, it becomes easy to slide the magnetic collector 30 on the substrate 2 and bring it into contact with the sensor chip 20 at the time of assembly.
  • the arithmetic mean waviness Wa of the surface 33 may be the same as the surfaces 31 and 32, or may be larger than the surfaces 31 and 32.
  • the surfaces 31 to 33 of the magnetic collector 30 are flattened.
  • the surface 34 the surface property does not affect the characteristics, but by flattening both the surfaces 33 and 34, a magnetic collector is formed on the substrate 2 so that the surface 34 faces the substrate 2 instead of the surface 33. It is possible to mount 30. That is, since the magnetic collector 30 has no directionality in the y direction, the work efficiency at the time of assembly is improved.
  • the surfaces 31 to 34 of the magnetic collector 30 are flattened.
  • the surface properties of the surfaces 35 and 36 do not affect the characteristics, but even when the surfaces 35 and 36 are diverted to a product having a specification for mounting the magnetic collector 30 so as to face the substrate 2, at the time of assembly. Work efficiency is improved.
  • the arithmetic mean waviness Wa of the surfaces 35 and 36 may be the same as that of the surfaces 31 to 34, or may be larger than that of the surfaces 31 to 34. In the latter case, it is possible to simplify the work of flattening the surfaces 35 and 36.
  • adhesives 71 to 73 can be used to fix the magnetic collector 30.
  • the adhesive 71 is applied over the surface 34 of the magnetic collector 30 and the upper surface (xz surface) 20b of the sensor chip 20, whereby the sensor chip 20 and the magnetic collector 30 are coated.
  • the relative positional relationship is fixed.
  • the surface 34 of the magnetic collector 30 may be rougher than the surfaces 31 and 32. According to this, the adhesive strength by the adhesive 71 can be increased as compared with the case where the surface 34 of the magnetic collector 30 has the same flatness as the surfaces 31 and 32.
  • the gap between the two may widen, but in the present embodiment, the flatness of the surface 31 of the magnetic collector 30 is improved. Since it is increased, infiltration of the adhesive 71 due to surface tension is unlikely to occur.
  • the adhesive 72 is applied over the surface 32 of the magnetic collector 30 and the surface of the substrate 2, whereby the relative positional relationship between the substrate 2 and the magnetic collector 30 is applied. Is fixed.
  • the adhesive 73 is applied over the surfaces 35 and 36 of the magnetic collector 30 and the surface of the substrate 2, whereby the substrate 2 and the magnetic collector 30 are relative to each other.
  • the positional relationship is fixed.
  • the surfaces 35 and 36 of the magnetic collector 30 may be rougher than the surfaces 31 and 32. According to this, the adhesive strength by the adhesive 73 can be increased as compared with the case where the surfaces 35 and 36 of the magnetic collector 30 have the same flatness as the surfaces 31 and 32.
  • the adhesive 73 may be omitted.
  • FIG. 6 is a graph showing the relationship between the arithmetic mean waviness Wa of the surface 31 of the magnetic collector 30 and the gap G generated between the element forming surface 20a and the magnetic collector 30.
  • the measured value of the gap G varies greatly between about 20 ⁇ m and about 100 ⁇ m.
  • the value of the gap G and its variation are reduced as the arithmetic mean swell Wa of the surface 31 is smaller, and the measured value of the gap G is about 10 ⁇ m to about 40 ⁇ m (variation about 30 ⁇ m) in a plurality of samples having a Wa of 0.3 ⁇ m.
  • the measured value of the gap G is about 0 ⁇ m to about 30 ⁇ m (variation of about 30 ⁇ m), and in a plurality of samples having a Wa of 0.1 ⁇ m, the measured value of the gap G is about 0 ⁇ m to about 0 ⁇ m. It becomes about 10 ⁇ m (variation about 10 ⁇ m).
  • Wa is 0.1 ⁇ m, not only the absolute value of the gap G can be reduced, but also the variation of the gap G can be significantly suppressed. The smaller the arithmetic mean waviness Wa of the surface 31, the better the characteristics can be obtained.
  • the realistic Wa value is 0.01 ⁇ m or more and 0.1 ⁇ m or less, preferably 0.03 ⁇ m or more and 0.05 ⁇ m or less.
  • FIG. 7 is a graph showing the relationship between the gap G and the sensitivity of the magnetic sensor 10.
  • the sensitivity of the magnetic sensor 10 is not uniquely determined by the gap G, it can be clearly confirmed that the sensitivity tends to increase as the gap G becomes narrower. That is, the smaller the arithmetic mean waviness Wa of the surface 31, the higher the sensitivity of the magnetic sensor 10. Then, if the surface 31 is flattened so that the arithmetic mean undulation Wa is 0.1 ⁇ m or less, high sensitivity can be obtained and variation in sensitivity can be significantly suppressed.
  • FIG. 8 is a flowchart for explaining the manufacturing process of the magnetic sensor 10 according to the present embodiment.
  • a substantially rectangular parallelepiped magnetic collector 30 is cut out from a block made of a magnetic material such as ferrite (step S11), and then at least the surfaces 31 and 32 of the magnetic collector 30 are ground or polished to flatten the surfaces 31 and 32. Increase the sex (step S12).
  • the flatness of each surface 31 to 36 is low.
  • the surfaces 31 and 32 of the magnetic collector 30 are ground or polished, the flatness of the surfaces 31 and 32 is enhanced.
  • the surfaces 33 and 34 may be flattened by grinding or polishing, or all the surfaces 31 to 36 may be flattened by grinding or polishing. If the surface 33 is flattened, the angle formed by the surface 31 and the surface 33 approaches 90 ° as much as possible.
  • the sensor chip 20 is mounted so that the element forming surface 20a is perpendicular to the substrate 2 (step S21).
  • the processed magnetic collector 30 is mounted on the surface of the substrate 2 (step S22).
  • the magnetic collector 30 is mounted so that the surface 33 faces the surface of the substrate 2 and the surface 31 faces the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • the surface 31 of the magnetic collector 30 since the surface 31 of the magnetic collector 30 has high flatness, the surface 31 of the magnetic collector 30 can be brought into close contact with the element forming surface 20a of the sensor chip 20 with almost no gap.
  • the magnetic collector 30 is fixed by supplying and curing the adhesives 71 to 73 (step S23). At this time, it is preferable to supply and cure the adhesive while encouraging the magnetic collector 30 so that the surface 31 of the magnetic collector 30 is fixed in a state of being correctly pressed against the element forming surface 20a of the sensor chip 20. ..
  • the adhesive is applied from the dispenser 70 in a state where the magnetic collector 30 is urged from the surface 32 side in the ⁇ z direction by the urging jig 81. It is preferable to supply 71.
  • the adhesive 71 is supplied and cured by using such jigs 81 and 82, the surface 31 of the magnetic collector 30 is maintained in a state of being correctly pressed against the element forming surface 20a of the sensor chip 20. It is possible to prevent the adhesive 71 from seeping between the surface 31 of the magnetic collector 30 and the element forming surface 20a of the sensor chip 20.
  • the surface 33 of the magnetic collector 30 is also flattened, the friction between the magnetic collector 30 and the substrate 2 is reduced. Therefore, the magnetic collector 30 is slid on the substrate 2 to be attached to the sensor chip 20. It becomes easier to perform the work of contacting.
  • the element of the sensor chip 20 is formed on the surface 31 of the magnetic collector 30 with almost no gap. It can be brought into close contact with the surface 20a. Further, the infiltration of the adhesive 71 between the surface 32 of the magnetic collector 30 and the element forming surface 20a of the sensor chip 20 is unlikely to occur. Further, since the magnetic collector 30 does not have the directionality in the z direction, the work of confirming the direction of the magnetic collector 30 in the z direction becomes unnecessary, and the work efficiency is improved.
  • Magnetic sensor 20 Sensor chip 20a Element forming surface 20b Upper surface of sensor chip 21 to 23 Magnetic material layers 30, 41, 42 Magnetic material layers 31 to 36 Magnetic material collector surface 51 to 56 Terminal electrode 61 Differential amplifier 62 Detection circuit 70 Dispensers 71 to 73 Adhesive 81 Biasing jig 82 Fixing jig C Compensation coil OH1, OH2 Overhang part R1 to R4 Magnetic sensor

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Abstract

【課題】アセンブリ時の作業効率を高めつつ、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールする。 【解決手段】磁気センサ１０は、素子形成面２０ａが基板２の表面に対して垂直となるよう基板に搭載されたセンサチップ２０と、表面３１が素子形成面２０ａと向かい合うよう基板に搭載された集磁体３０とを備える。集磁体３０は表面３１の反対側に位置する表面３２を有し、表面３１，３２の両方が平坦化されている。これにより、素子形成面２０ａと集磁体３０の隙間が縮小されるとともに、製品間におけるばらつきが低減する。しかも、表面３２も平坦化されていることから、基板２に集磁体３０を搭載する際にセンサチップに対する方向性がなくなり、アセンブリ時の作業効率も高められる。

Description

磁気センサ及びその製造方法
　本発明は磁気センサ及びその製造方法に関し、特に、基板の表面に搭載されたセンサチップ及び集磁体からなる磁気センサ及びその製造方法に関する。
　磁気センサは、電流計や磁気エンコーダなどに広く用いられている。磁気センサには、検出感度を高めることを目的として、センサチップに磁束を集めるための集磁体が設けられることがある。例えば、特許文献１には、素子形成面が基板に対して垂直となるよう基板に搭載されたセンサチップと、端部が素子形成面と向かい合うよう基板に搭載された集磁体とを備える磁気センサが開示されている。
　特許文献１に記載された磁気センサは、素子形成面が基板に対して垂直となるよう、センサチップを９０°寝かせて基板に搭載していることから、長さの長い集磁体を用いた場合であっても、集磁体を基板上に安定的に保持できるという利点を有している。
特開２０１７－０９０１９２号公報
　しかしながら、集磁体の加工精度が低いと、センサチップの素子形成面と集磁体が完全に密着せず、両者間に僅かな隙間が生じることがある。この隙間は、磁界の検出感度に大きな影響を与えることから、できるだけ小さいことが望ましく、且つ、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールすることが望ましい。
　ここで、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールするためには、素子形成面と向かい合う集磁体の表面を研削又は研磨することによって平坦化する方法が考えられる。
　しかしながら、集磁体が略直方体形状である場合、素子形成面と向かい合う表面のみを平坦化すると、基板に集磁体を搭載する際に集磁体の向きを確認する作業が必要となり、作業効率が低下するという問題があった。
　したがって、本発明は、アセンブリ時の作業効率を高めつつ、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロール可能な磁気センサ及びその製造方法を提供することを目的とする。
　本発明による磁気センサは、基板と、感磁素子が形成された素子形成面を有し、素子形成面が基板の表面に対して垂直となるよう、基板の表面に搭載されたセンサチップと、第１の表面がセンサチップの素子形成面と向かい合うよう、基板の表面に搭載された集磁体とを備え、集磁体は第１の表面の反対側に位置する第２の表面を有し、第１及び第２の表面が平坦化されていることを特徴とする。
　本発明によれば、集磁体の第１の表面の平坦性が高められていることから、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールすることが可能となる。しかも、第１の表面の反対側に位置する第２の表面も平坦化されていることから、基板に集磁体を搭載する際に、センサチップに対する方向性がなくなる。これにより、アセンブリ時の作業効率も高められる。
　本発明において、集磁体は基板の表面と向かい合う第３の表面を有し、第３の表面が平坦化されていても構わない。これによれば、集磁体の第３の表面が基板にほぼ隙間なく密着することから、基板と集磁体の間の隙間のばらつきに起因するセンサチップの素子形成面と集磁体の隙間のばらつきを低減することができる。しかも、集磁体の第３の表面と基板との摩擦が低減することから、アセンブリ時に集磁体を基板上で滑らせるようにしてセンサチップに当接させる作業が行いやすくなる。
　本発明において、集磁体は第３の表面の反対側に位置する第４の表面を有し、第３及び第４の表面が平坦化されていても構わない。これによれば、基板に集磁体を搭載する際に、基板に対する方向性もなくなることから、アセンブリ時の作業効率がより高められる。
　本発明において、集磁体は第１乃至第４の表面と直交する第５及び第６の表面を有し、第５及び第６の表面が平坦化されていても構わない。これによれば、例えば第５又は第６の表面が基板と向き合うよう集磁体を搭載する仕様の製品に流用した場合であっても、アセンブリ時の作業効率が高められる。
　本発明において、第１乃至第４の表面の平坦性が第５及び第６の表面の平坦性よりも高くても構わない。これによれば、第５及び第６の表面を平坦化する工程を簡素化することができる。
　本発明において、第１及び第２の表面の算術平均うねりＷａは、０．１μｍ以下であっても構わない。これによれば、素子形成面と集磁体の隙間に起因する検出感度の低下を大幅に低減することができるとともに、製品間における検出感度のばらつきを大幅に抑えることが可能となる。
　本発明において、集磁体はフェライト材料からなるものであっても構わない。フェライト材料は、切断加工したままの状態では平坦性が低いものの、研削又は研磨によって第１及び第２の表面を平坦化することが可能となる。
　本発明による磁気センサの製造方法は、磁性材料からなるブロックから集磁体を切り出す第１の工程と、集磁体の互いに反対側に位置する第１及び第２の表面を研削又は研磨することによって、第１及び第２の表面の平坦化する第２の工程と、感磁素子が形成された素子形成面が基板の表面に対して垂直となるよう、センサチップを基板の表面に搭載する第３の工程と、第１の表面がセンサチップの素子形成面と向かい合うよう、基板の表面に集磁体を搭載する第４の工程とを備えることを特徴とする。
　本発明によれば、集磁体の第１の表面の平坦性が高められていることから、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールすることが可能となる。しかも、第１の表面の反対側に位置する第２の表面も平坦化されていることから、基板に集磁体を搭載する際に、センサチップに対する方向性がなくなる。これにより、アセンブリ時の作業効率も高められる。
　第２の工程においては、第１及び第２の表面と直交する第３の表面を研削又は研磨することによって第３表面をさらに平坦化し、第４の工程においては、第３の表面が基板の表面と向かい合うよう、基板の表面に集磁体を搭載しても構わない。これによれば、集磁体の第３の表面が基板にほぼ隙間なく密着することから、基板の集磁体の間の隙間のばらつきに起因するセンサチップの素子形成面と集磁体の隙間のばらつきを低減することができる。しかも、集磁体の第３の表面と基板との摩擦が低減することから、集磁体の第１の表面がセンサチップの素子形成面に押し当てられるよう、集磁体を付勢しながら第４の工程を行う場合に、集磁体が基板上で滑りやすくなる。
　このように、本発明によれば、アセンブリ時の作業効率を高めつつ、センサチップの素子形成面と集磁体の隙間をできるだけ小さくするとともに、製品間におけるばらつきが一定の範囲内に収まるよう、隙間の大きさをコントロールすることが可能となる。
図１は、本発明の好ましい実施形態による磁気センサ１０の外観を示す模式的な斜視図である。 図２は、センサチップ２０の素子形成面２０ａの構造を説明するための模式的な斜視図である。 図３は、感磁素子Ｒ１～Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。 図４は、集磁体３０の構造を説明するための略斜視図である。 図５（ａ）～（ｃ）は、接着剤７１～７３の塗布位置を説明するための模式図である。 図６は、集磁体３０の表面３１の算術平均うねりＷａと、素子形成面２０ａと集磁体３０の間に生じる隙間Ｇとの関係を示すグラフである。 図７は、隙間Ｇと磁気センサ１０の感度との関係を示すグラフである。 図８は、磁気センサ１０の製造工程を説明するためのフローチャートである。 図９は、集磁体３０を付勢しながら接着剤７１の供給及び硬化を行う方法を説明するための模式図である。
　以下、添付図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
　図１は、本発明の好ましい実施形態による磁気センサ１０の外観を示す模式的な斜視図である。
　図１に示すように、本実施形態による磁気センサ１０は、表面がｘｚ面を構成する基板２と、基板２の表面上に載置されたセンサチップ２０及び集磁体３０，４１，４２を備えている。センサチップ２０は、ｘｙ面を構成する素子形成面２０ａを有しており、集磁体３０のｚ方向における一端と素子形成面２０ａが向かい合っている。集磁体４１，４２は、センサチップ２０の裏面側に設けられている。集磁体３０，４１，４２は、フェライトなど透磁率の高い軟磁性材料からなるブロックである。
　図１に示すように、本実施形態においては、センサチップ２０の素子形成面２０ａが基板２の表面に対して垂直となるよう、センサチップ２０が搭載されている。つまり、基板２に対して９０°寝かせた状態でセンサチップ２０が搭載されている。このため、集磁体３０のｚ方向における長さが長い場合であっても、集磁体３０を基板２に安定して固定することが可能である。
　図２は、センサチップ２０の素子形成面２０ａの構造を説明するための模式的な斜視図である。
　図２に示すように、センサチップ２０は略直方体形状を有し、ｘｙ平面を構成する素子形成面２０ａには４つの感磁素子Ｒ１～Ｒ４が形成されている。感磁素子Ｒ１～Ｒ４は、磁界の向き又は強度に応じて特性が変化する素子であれば特に限定されず、例えば、磁気抵抗素子を用いることができる。以下の説明においては、感磁素子Ｒ１～Ｒ４が磁気抵抗素子であり、互いに同一の磁化固定方向を有している場合を例に説明する。ここで、感磁素子Ｒ１，Ｒ３のｘ方向における位置は同じであり、感磁素子Ｒ２，Ｒ４のｘ方向における位置は同じである。また、感磁素子Ｒ１，Ｒ４のｙ方向における位置は同じであり、感磁素子Ｒ２，Ｒ３のｙ方向における位置は同じである。
　センサチップ２０の素子形成面２０ａ上には、磁性体層２１～２３が形成されている。磁性体層２１は、平面視で素子形成面２０ａ上の略中央に位置し、そのｘ方向における両側に磁性体層２２，２３が配置される。特に限定されるものではないが、磁性体層２１～２３としては、樹脂材料に磁性フィラーが分散された複合磁性材料からなる膜であっても構わないし、ニッケル又はパーマロイなどの軟磁性材料からなる薄膜もしくは箔であっても構わないし、フェライトなどからなる薄膜又はバルクシートであっても構わない。そして、感磁素子Ｒ１，Ｒ３は、磁性体層２１と磁性体層２２によって形成されるギャップに配置され、感磁素子Ｒ２，Ｒ４は、磁性体層２１と磁性体層２３によって形成されるギャップに配置される。
　集磁体３０は、平面視で、つまりｚ方向から見て、感磁素子Ｒ１，Ｒ３と感磁素子Ｒ２，Ｒ４との間に配置されており、ｚ方向を長手方向とする直方体形状を有している。集磁体３０はｚ方向の磁束を集め、これを素子形成面２０ａ上でｘ方向における両側にスプリットさせる役割を果たす。集磁体３０のｚ方向における高さについては特に限定されないが、ｚ方向における高さをより高くすることによって、ｚ方向の磁束の選択性を高めることができる。本実施形態においては、集磁体３０のｙ方向における幅がセンサチップ２０のｙ方向における幅と略一致しているが、本発明がこれに限定されるものではない。
　センサチップ２０の一方の側面及び裏面の半分は、集磁体４１によって覆われている。同様に、センサチップ２０の他方の側面及び裏面の残り半分は、集磁体４２によって覆われている。本発明において集磁体４１，４２を設けることは必須ではないが、集磁体４１，４２を設けることによってｚ方向の磁束に対する選択性をより高めることが可能となる。集磁体４１，４２は、ｚ方向における位置が素子形成面２０ａを超えるようｚ方向に延長され、さらにこの延長された部分から素子形成面２０ａ側に折り曲げられたオーバーハング部分ＯＨ１，ＯＨ２をそれぞれ有している。
　かかる構成により、ｚ方向から見て、感磁素子Ｒ１，Ｒ３は集磁体３０と集磁体４１のオーバーハング部分ＯＨ１との間に位置し、感磁素子Ｒ２，Ｒ４は集磁体３０と集磁体４２のオーバーハング部分ＯＨ２との間に位置する。このため、集磁体３０によって集められた磁束は、ｘ方向における両側にほぼ均等に分配された後、オーバーハング部分ＯＨ１，ＯＨ２を介して集磁体４１，４２に吸い込まれる。この時、磁束の一部が感磁素子Ｒ１～Ｒ４を通過するため、感磁素子Ｒ１，Ｒ３と感磁素子Ｒ２，Ｒ４には、互いに逆方向の磁束が与えられることになる。
　図３は、感磁素子Ｒ１～Ｒ４の接続関係を説明するための回路図である。
　図３に示すように、感磁素子Ｒ１は端子電極５３，５６間に接続され、感磁素子Ｒ２は端子電極５４，５５間に接続され、感磁素子Ｒ３は端子電極５３，５４間に接続され、感磁素子Ｒ４は端子電極５５，５６間に接続される。ここで、端子電極５６には電源電位Ｖｃｃが与えられ、端子電極５４には接地電位ＧＮＤが与えられる。そして、感磁素子Ｒ１～Ｒ４は全て同一の磁化固定方向を有しており、集磁体３０からみて一方側に位置する感磁素子Ｒ１，Ｒ３の抵抗変化量と、集磁体３０からみて他方側に位置する感磁素子Ｒ２，Ｒ４の抵抗変化量との間には差が生じる。これにより、感磁素子Ｒ１～Ｒ４は差動ブリッジ回路を構成し、磁束密度に応じた感磁素子Ｒ１～Ｒ４の電気抵抗の変化が端子電極５３，５５に現れることになる。
　端子電極５３，５５から出力される差動信号は、基板２又はその外部に設けられた差動アンプ６１に入力される。差動アンプ６１の出力信号は、端子電極５２にフィードバックされる。図３に示すように、端子電極５１と端子電極５２との間には補償コイルＣが接続されており、これにより、補償コイルＣは差動アンプ６１の出力信号に応じた磁界を発生させる。補償コイルＣは、センサチップ２０に集積することが可能である。かかる構成により、磁束密度に応じた感磁素子Ｒ１～Ｒ４の電気抵抗の変化が端子電極５３，５５に現れると、磁束密度に応じた電流が補償コイルＣに流れ、逆方向の磁束を発生させる。これにより、外部磁束が打ち消される。そして、差動アンプ６１から出力される電流を検出回路６２によって電流電圧変換すれば、外部磁束の強さを検出することが可能となる。
　図４は、集磁体３０の構造を説明するための略斜視図である。
　図４に示すように、集磁体３０は６つの表面３１～３６を有する略直方体である。このうち、表面３１はｘｙ面を構成する面であり、実装されると、センサチップ２０の素子形成面２０ａと向かい合う。表面３３はｘｚ面を構成する面であり、実装されると、基板２の表面と向かい合う。表面３２は、表面３１の反対側に位置するｘｙ面である。表面３４は、表面３３の反対側に位置するｘｚ面である。表面３５，３６は、互いに反対側に位置するｙｚ面である。
　そして、本実施形態においては、少なくとも集磁体３０の表面３１，３２が平坦化されている。これは、後述するように、集磁体３０の表面３１，３２に対して研削又は研磨を行った結果である。これにより、集磁体３０を基板２に搭載すると、表面３１がセンサチップ２０の素子形成面２０ａにほぼ隙間なく密着することから、素子形成面２０ａと集磁体３０の隙間に起因する検出感度の低下を抑えることができるとともに、製品間における検出感度のばらつきを小さくすることができる。具体的には、表面３１，３２の算術平均うねりＷａ（ＪＩＳ　Ｂ　０６０１：２０１３に定義されたもの）を０．１μｍ以下とすることが好ましい。表面３１の算術平均うねりＷａが０．１μｍ以下であれば、素子形成面２０ａと集磁体３０の隙間に起因する検出感度の低下を大幅に低減することができるとともに、製品間における検出感度のばらつきを大幅に抑えることが可能となる。反対側に位置する表面３２については、その表面性が特性に影響することはないが、表面３１の代わりに表面３２が素子形成面２０ａと向かい合うよう、基板２に集磁体３０を搭載することが可能となる。つまり、集磁体３０にｚ方向の方向性がなくなることから、アセンブリ時の作業効率が高められる。
　また、集磁体３０の表面３１，３２だけでなく、表面３３についても平坦化されていることが好ましい。表面３３が平坦化されている場合、集磁体３０を基板２に搭載すると、表面３３が基板２の表面にほぼ隙間なく密着する。これにより、表面３１と表面３３の成す角度が９０°に近づくことから、センサチップ２０の素子形成面２０ａと集磁体３０の隙間のばらつきを低減することができる。しかも、集磁体３０の表面３３と基板２との摩擦が低減することから、アセンブリ時に集磁体３０を基板２上で滑らせるようにしてセンサチップ２０に当接させる作業が行いやすくなる。表面３３の算術平均うねりＷａについては、表面３１，３２と同じであっても構わないし、表面３１，３２よりも大きくても構わない。
　さらに、集磁体３０の表面３１～３３だけでなく、表面３４についても平坦化されていることが好ましい。表面３４については、その表面性が特性に影響することはないが、表面３３，３４の両方を平坦化することにより、表面３３の代わりに表面３４が基板２と向かい合うよう、基板２に集磁体３０を搭載することが可能となる。つまり、集磁体３０にｙ方向の方向性がなくなることから、アセンブリ時の作業効率が高められる。
　さらに、集磁体３０の表面３１～３４だけでなく、表面３５，３６についても平坦化されていることが好ましい。表面３５，３６については、その表面性が特性に影響することはないが、表面３５，３６が基板２と向き合うよう集磁体３０を搭載する仕様の製品に流用した場合であっても、アセンブリ時の作業効率が高められる。表面３５，３６の算術平均うねりＷａについては、表面３１～３４と同じであっても構わないし、表面３１～３４よりも大きくても構わない。後者の場合、表面３５，３６を平坦化する作業を簡素化することが可能となる。
　図５に示すように、集磁体３０の固定には接着剤７１～７３を用いることができる。図５（ａ）に示す例では、集磁体３０の表面３４とセンサチップ２０の上面（ｘｚ面）２０ｂに亘って接着剤７１が塗布されており、これによって、センサチップ２０と集磁体３０の相対的な位置関係が固定されている。集磁体３０の表面３４は、表面３１，３２よりも粗面であっても構わない。これによれば、集磁体３０の表面３４が表面３１，３２と同等の平坦性を有している場合と比べ、接着剤７１による接着強度を高めることができる。また、接着剤７１が集磁体３０の表面３１と素子形成面２０ａの間に滲入すると、両者の隙間が広がる可能性があるが、本実施形態においては、集磁体３０の表面３１の平坦性が高められていることから、表面張力に起因する接着剤７１の滲入は起こりにくい。
　また、図５（ｂ）に示す例では、集磁体３０の表面３２と基板２の表面に亘って接着剤７２が塗布されており、これによって、基板２と集磁体３０の相対的な位置関係が固定されている。
　また、図５（ｃ）に示す例では、集磁体３０の表面３５，３６と基板２の表面に亘って接着剤７３が塗布されており、これによって、基板２と集磁体３０の相対的な位置関係が固定されている。集磁体３０の表面３５，３６は、表面３１，３２よりも粗面であっても構わない。これによれば、集磁体３０の表面３５，３６が表面３１，３２と同等の平坦性を有している場合と比べ、接着剤７３による接着強度を高めることができる。
　但し、本発明において、接着剤７１～７３を全て使用することは必須でなく、一部の接着剤、例えば接着剤７３については省略しても構わない。
　図６は、集磁体３０の表面３１の算術平均うねりＷａと、素子形成面２０ａと集磁体３０の間に生じる隙間Ｇとの関係を示すグラフである。
　図６に示すように、表面３１の算術平均うねりＷａが０．５μｍである複数のサンプルでは、隙間Ｇの実測値が約２０μｍ～約１００μｍの間で大きくばらつく。隙間Ｇの値及びそのばらつきは、表面３１の算術平均うねりＷａが小さいほど低減し、Ｗａが０．３μｍである複数のサンプルでは隙間Ｇの実測値が約１０μｍ～約４０μｍ（ばらつき約３０μｍ）となり、Ｗａが０．２μｍである複数のサンプルでは隙間Ｇの実測値が約０μｍ～約３０μｍ（ばらつき約３０μｍ）となり、Ｗａが０．１μｍである複数のサンプルでは隙間Ｇの実測値が約０μｍ～約１０μｍ（ばらつき約１０μｍ）となる。このように、Ｗａが０．１μｍであれば、隙間Ｇの絶対値が低減されるだけでなく、隙間Ｇのばらつきを大幅に抑制することが可能となる。表面３１の算術平均うねりＷａは、小さければ小さいほど良好な特性が得られる。しかしながら、集磁体３０の材料特性や研磨方法にも依るが、算術平均うねりＷａを０．０１μｍ未満に低減することは現実的には困難である。この点を考慮すれば、現実的なＷａの値は、０．０１μｍ以上、０．１μｍ以下であり、好ましくは０．０３μｍ以上、０．０５μｍ以下である。
　図７は、隙間Ｇと磁気センサ１０の感度との関係を示すグラフである。
　図７に示すように、磁気センサ１０の感度は隙間Ｇによって一義的には決まらないものの、隙間Ｇが狭くなるにつれて感度が向上する傾向を明確に確認することができる。つまり、表面３１の算術平均うねりＷａが小さいほど、磁気センサ１０の感度が向上する。そして、算術平均うねりＷａが０．１μｍ以下となるよう表面３１を平坦化すれば、高い感度を得ることができるとともに、感度のばらつきを大幅に抑制することが可能となる。
　次に、本実施形態による磁気センサ１０の製造方法について説明する。
　図８は、本実施形態による磁気センサ１０の製造工程を説明するためのフローチャートである。
　まず、フェライトなどの磁性材料からなるブロックから略直方体形状の集磁体３０を切り出した後（ステップＳ１１）、少なくとも集磁体３０の表面３１，３２を研削又は研磨することによって、表面３１，３２の平坦性を高める（ステップＳ１２）。集磁体３０を切り出した直後においては、各表面３１～３６の平坦性が低い状態である。しかしながら、集磁体３０の表面３１，３２に対して研削又は研磨を行えば、表面３１，３２の平坦性が高められる。ステップＳ１２においては、表面３３，３４についても研削又は研磨による平坦化を行っても構わないし、全ての表面３１～３６について研削又は研磨による平坦化を行っても構わない。表面３３を平坦化すれば、表面３１と表面３３の成す角度が限りなく９０°に近づく。
　一方、集磁体３０の加工と並行して、素子形成面２０ａが基板２に対して垂直となるよう、センサチップ２０を搭載する（ステップＳ２１）。その後、加工された集磁体３０を基板２の表面に搭載する（ステップＳ２２）。集磁体３０の搭載は、表面３３が基板２の表面と向かい合い、表面３１がセンサチップ２０の素子形成面２０ａと向かい合うように行う。上述の通り、集磁体３０の表面３１は平坦性が高いことから、集磁体３０の表面３１をほぼ隙間なくセンサチップ２０の素子形成面２０ａに密着させることができる。集磁体３０を搭載する際には、集磁体３０のｚ方向における方向を確認する作業は不要であり、表面３１の代わり表面３２を素子形成面２０ａに密着させても構わない。
　次に、接着剤７１～７３を供給及び硬化させることによって、集磁体３０を固定する（ステップＳ２３）。この時、集磁体３０の表面３１がセンサチップ２０の素子形成面２０ａに正しく押し当てられた状態で固定されるよう、集磁体３０を付勢しながら接着剤の供給及び硬化を行うことが好ましい。例えば、図９に示すように、基板２に集磁体３０を載置した後、付勢治具８１によって表面３２側から集磁体３０を－ｚ方向に付勢した状態で、ディスペンサ７０から接着剤７１を供給することが好ましい。この時、センサチップ２０が－ｚ方向に移動又は倒れないよう、センサチップ２０の裏面側を固定治具８２によって支持することが好ましい。このような治具８１，８２を用いて接着剤７１を供給し、硬化させれば、集磁体３０の表面３１がセンサチップ２０の素子形成面２０ａに正しく押し当てられた状態が保たれるとともに、集磁体３０の表面３１とセンサチップ２０の素子形成面２０ａの間への接着剤７１の滲入を防止することができる。ここで、集磁体３０の表面３３についても平坦化されていれば、集磁体３０と基板２との摩擦が低減することから、集磁体３０を基板２上で滑らせるようにしてセンサチップ２０に当接させる作業が行いやすくなる。
　接着剤７２，７３の供給及び硬化についても同様であり、治具８１，８２を用いて固定した状態で行えば良い。
　以上説明したように、本実施形態による磁気センサ１０は、集磁体３０の表面３１，３２の平坦性が高められていることから、集磁体３０の表面３１をほぼ隙間なくセンサチップ２０の素子形成面２０ａに密着させることができる。また、集磁体３０の表面３２とセンサチップ２０の素子形成面２０ａの間における接着剤７１の滲入も生じにくい。さらに、集磁体３０がｚ方向の方向性を持たないことから、集磁体３０のｚ方向における方向を確認する作業が不要となり、作業効率も高められる。
　以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、上記の実施形態に限定されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲で種々の変更が可能であり、それらも本発明の範囲内に包含されるものであることはいうまでもない。
２　　基板
１０　　磁気センサ
２０　　センサチップ
２０ａ　　素子形成面
２０ｂ　　センサチップの上面
２１～２３　　磁性体層
３０，４１，４２　　集磁体
３１～３６　　集磁体の表面
５１～５６　　端子電極
６１　　差動アンプ
６２　　検出回路
７０　　ディスペンサ
７１～７３　　接着剤
８１　　付勢治具
８２　　固定治具
Ｃ　　補償コイル
ＯＨ１，ＯＨ２　　オーバーハング部分
Ｒ１～Ｒ４　　感磁素子

Claims (10)

  1. 　基板と、
    　感磁素子が形成された素子形成面を有し、前記素子形成面が前記基板の表面に対して垂直となるよう、前記基板の前記表面に搭載されたセンサチップと、
    　第１の表面が前記センサチップの前記素子形成面と向かい合うよう、前記基板の前記表面に搭載された集磁体と、を備え、
    　前記集磁体は、前記第１の表面の反対側に位置する第２の表面を有し、前記第１及び第２の表面が平坦化されていることを特徴とする磁気センサ。
  2. 　前記集磁体は、前記基板の前記表面と向かい合う第３の表面を有し、前記第３の表面が平坦化されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
  3. 　前記集磁体は、前記第３の表面の反対側に位置する第４の表面を有し、前記第３及び第４の表面が平坦化されていることを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
  4. 　前記集磁体は、前記第１乃至第４の表面と直交する第５及び第６の表面を有し、前記第５及び第６の表面が平坦化されていることを特徴とする請求項３に記載の磁気センサ。
  5. 　前記第１乃至第４の表面の平坦性が前記第５及び第６の表面の平坦性よりも高いことを特徴とする請求項４に記載の磁気センサ。
  6. 　前記第１及び第２の表面の算術平均うねりＷａが０．１μｍ以下であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載の磁気センサ。
  7. 　前記集磁体がフェライト材料からなることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の磁気センサ。
  8. 　磁性材料からなるブロックから集磁体を切り出す第１の工程と、
    　前記集磁体の互いに反対側に位置する第１及び第２の表面を研削又は研磨することによって、前記第１及び第２の表面の平坦化する第２の工程と、
    　感磁素子が形成された素子形成面が基板の表面に対して垂直となるよう、センサチップを前記基板の前記表面に搭載する第３の工程と、
    　前記第１の表面が前記センサチップの前記素子形成面と向かい合うよう、前記基板の前記表面に前記集磁体を搭載する第４の工程と、を備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。
  9. 　前記第２の工程においては、前記第１及び第２の表面と直交する第３の表面を研削又は研磨することによって前記第３表面をさらに平坦化し、
    　前記第４の工程においては、前記第３の表面が前記基板の前記表面と向かい合うよう、前記基板の前記表面に前記集磁体を搭載することを特徴とする請求項８に記載の磁気センサの製造方法。
  10. 　前記第４の工程は、前記集磁体の前記第１の表面が前記センサチップの前記素子形成面に押し当てられるよう、前記集磁体を付勢しながら行うことを特徴とする請求項９に記載の磁気センサの製造方法。
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