WO2022034763A1

WO2022034763A1 - 磁気センサおよび電流センサ

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Publication number: WO2022034763A1
Application number: PCT/JP2021/026150
Authority: WO
Inventors: 洋介井出
Original assignee: アルプスアルパイン株式会社
Priority date: 2020-08-12
Filing date: 2021-07-12
Publication date: 2022-02-17
Also published as: US20230160928A1; JP2023130536A

Abstract

磁気抵抗効果素子の感度軸と直交する方向に加えられる直交磁場に対する耐性が高い本発明に係る磁気センサ１０は、Ｙ方向に感度軸を持つ磁気抵抗効果素子１１と、磁気抵抗効果素子１１とＺ方向に離間配置され、被測定磁界の強度を減衰させる磁気シールド１５と、磁気平衡用コイル１６とを備え、磁気シールド１５が、Ｘ方向を長手とする第１のシールド部１５Ａと、第１のシールド部１５Ａの両側に設けられた第２のシールド部１５Ｂと、を備え、第１のシールド部１５Ａは、Ｚ方向からみて、磁気抵抗効果素子１１と重なる部分を有し、第２のシールド部１５Ｂは、Ｘ方向からみて、磁気抵抗効果素子１１と重なる部分を有し、Ｘ方向の磁場に対して、第１のシールド部１５Ａを介して、第２のシールド部１５Ｂの一方から他方への磁路を形成可能である。

Description

磁気センサおよび電流センサ

　本発明は磁気センサおよび磁気センサを備えた電流センサに関する。

　電気自動車やハイブリッドカーにおけるモータ駆動技術などの分野や、柱状トランスなどインフラ関連の分野では、比較的大きな電流が取り扱われる。このため、大電流を非接触で測定可能な電流センサが求められている。このような電流センサとしては、被測定電流からの誘導磁界を検出する磁気センサを用いたものが知られている。磁気センサ用の磁気検出素子として、例えば、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果）素子などの磁気抵抗効果素子が挙げられる。

　磁気抵抗効果素子は、検出感度が高いものの、線形性高く検出可能な磁界強度範囲が比較的狭い。このため、特許文献１の図３に示される電流センサのように、被測定電流と磁気抵抗効果素子との間に磁気シールドを配置し、磁気シールドにより減衰された誘導磁界を磁気抵抗効果素子に印加する方法が用いられる場合がある。これにより、磁気抵抗効果素子が良好な検出特性を示す範囲内の強度にした誘導磁界を磁気抵抗効果素子に印加することができる。このように、磁気シールドにより磁気抵抗効果素子に実質的に印加される磁界の強度を低減させて、検出可能な磁界強度範囲を拡げることが実現される。

　磁界強度を低減させる効果は、磁気抵抗効果素子から磁気シールドの距離を近くすることによって大きくなる。しかし、印加される磁場が数十ｍＴ程度と強い場合には、軟磁性材料から構成された磁気シールドであっても、残留磁化が生じやすい。磁気シールドの残留磁化に基づく磁界が磁気抵抗効果素子に印加されると、磁気抵抗効果素子のゼロ磁場ヒステリシスがマイナス側に大きくなるなど、磁気抵抗効果素子の測定精度に悪影響を与えるおそれがある。また、磁気シールドに強い磁場が印加されると、磁気シールドが磁気的に飽和し、それに伴い磁場遮蔽効果が弱まって磁気抵抗効果素子に強い磁場が印加され、その結果、フリー磁性層のヒステリシスが大きくなり、磁気抵抗効果素子の抵抗が所定の値からずれるという問題もある。

　そこで、特許文献２には、本体部と吸磁部とを有する磁気シールドを備えた磁気センサが記載されている。この磁気センサによれば、磁気抵抗効果素子の感度軸と平行な方向に加えられる磁気シールドの残留磁化の影響を抑えながら、感度軸と直交する方向に加えられる直交磁場に対する磁気抵抗効果素子の耐性を高くすることができる。

国際公開第２０１１／１１１４９３号特開２０１９－１３８８０７号公報

　特許文献２に記載の磁気シールドのように、形状の適正化によって直交磁場に対する磁気センサの耐性が向上するが、大きな電流が取り扱われる分野等において、磁気センサの直交磁場に対する耐性がさらに向上した磁気センサが望まれている。
　本発明は、直交磁場に対する耐性の高い磁気センサを提供することを目的とする。本発明は、かかる磁気センサを備える電流センサを提供することをも目的とする。

　上記の課題を解決するために提供される本発明は、一態様において、素子形成面に形成され前記素子形成面の面内方向に沿った感度軸を持つ磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子から前記素子形成面に直交する厚さ方向に離間配置され、前記磁気抵抗効果素子に印加される被測定磁界の強度を減衰させる磁気シールドと、前記磁気抵抗効果素子と前記磁気シールドとの間に設けられた磁気平衡用コイルとを備え、前記磁気平衡用コイルに流れる電流に基づいて前記被測定磁界の強度を測定する磁気センサであって、前記磁気シールドは、前記素子形成面の面内方向において前記感度軸に直交する面内直交方向を長手とする第１のシールド部と、前記第１のシールド部の長手方向の両側に設けられた第２のシールド部と、を備え、前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と重なる部分を有し、前記第２のシールド部は、前記面内直交方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と重なる部分を有し、前記面内直交方向の磁場に対して、前記第１のシールド部を介して、前記第２のシールド部の一方から他方への磁路を形成可能である。
　感度軸に直交する面内直交方向からみて、磁気抵抗効果素子と重なる部分を有する第２のシールド部を設け、当該第２のシールドの一方から他方へ、第１のシールド部を介して磁路を形成して迂回させることで、直交磁場を効果的に減衰できる。

　前記第１のシールド部と前記第２のシールド部とはギャップを介して磁気的に接続されていてもよい。この場合、前記第１のシールド部と前記第２のシールド部との距離は、２０μｍ以下であることが好ましい。
　第１のシールド部と第２のシールド部との間にギャップを設けることにより、第１のシールド部による磁気平衡用コイルのエンハンス効果に、第２のシールド部が悪い影響を及ぼすことを抑制できる。また、ギャップの距離を２０μｍ以下とすれば、第１のシールド部と第２のシールド部とを磁気的に結合させ、第２のシールド部の一方から他方への第１のシールド部を介する磁路を形成し、直交磁場を磁気抵抗効果素子から迂回させることができる。

　前記磁気平衡用コイルは、前記厚さ方向からみて、前記面内直交方向に平行に延びる平行部と、前記面内直交方向に交差する方向に延びる交差部とを備えており、前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記平行部および前記磁気抵抗効果素子と重なり、前記交差部と重ならない位置に設けられていることが好ましい。
　上記の構成により、第１のシールド部は、交差部からの磁界の影響を受けることなく、平行部から磁気抵抗効果素子に印加される磁界のみをエンハンス（増強）することができる。

　前記磁気平衡用コイルは、第１のコイルと第２のコイルと、を有し、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子を通る線で線対称に配置され、前記第１のコイルおよび前記第２のコイルはそれぞれ、前記厚さ方向からみて、前記面内直交方向に平行に延びる平行部と、前記面内直交方向に対して交差する方向に延びる交差部と、を備え、前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、隣接する前記第１のコイルの前記平行部と前記第２のコイルの前記平行部とからなる隣接部および前記磁気抵抗効果素子と重なり、前記交差部と重ならない位置に設けられており、前記第２のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記第１のコイルの前記交差部と、前記第２のコイルの前記交差部との間に設けられていてもよい。

　前記磁気抵抗効果素子が複数であり、複数の前記磁気抵抗効果素子は、前記面内直交方向に並んでおり、前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記厚さ方向からみて、複数の前記磁気抵抗効果素子を通る線で線対称に配置されていてもよい。

　厚さ方向から見て、線対称に配置された第１のコイルと第２のコイルとを有する磁気平衡用コイルを用い、隣接部に連続する交差部の間に第２のシールド部を設けることにより、磁気平衡用コイルの交差部と重ならないように、第２のシールド部を配置できる。これにより、隣接部を覆う第１シールド部が、端部においてのみ磁気的に結合する第２のシールド部を介した交差部からの磁界の影響を大幅に低減できる。したがって、第１シールド部は、交差部からの磁界の影響をほとんど受けずに、隣接部から磁気抵抗効果素子に印加される磁界のみをエンハンスすることができる。

　前記第１のシールド部と前記第２のシールド部とが接続されていてもよい。この構成により、磁気シールドは、磁路を形成しやすくなるから、面内直交方向からの直交磁場を効率よく減衰できる。

　前記第２のシールド部は、前記第１のシールド部と接続される接続端と、前記接続端とは反対側の非接続端とを有しており、前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と前記非接続端との距離が、前記磁気抵抗効果素子と前記接続端との距離よりも大きいことが好ましい。
　上記の構成により、第２のシールド部の一方の非接続端から直交磁場を吸収して、直交磁場を減衰させることができる。

　本発明は、他の一態様として、上記の磁気センサを備え、前記磁気センサは被測定電流の誘導磁界を前記被測定磁界とする電流センサを提供する。

　本発明は、磁気抵抗効果素子への直交磁場の影響を受け難く、外部磁場の影響による測定精度の低下が起こりにくい磁気センサを提供することができる。また、かかる磁気センサを用いてなる電流センサも提供される。

（ａ）第１の実施形態に係る磁気センサの構造を模式的に示す平面図、（ｂ）図１（ａ）の囲んだ部分Ｒの拡大図磁気センサを構成する部材を分解して示す（ａ）磁気抵抗効果素子の平面図、（ｂ）磁気平衡用コイルの平面図、（ｃ）磁気シールドの平面図磁気センサのＶ１－Ｖ１線による断面を模式的に示す断面図磁気センサの変形例を模式的に示す平面図磁気センサの他の変形例を模式的に示す平面図図５に示す磁気センサのＶ３－Ｖ３線による断面を模式的に示す断面図第２の実施形態に係る磁気センサの構造を模式的に示す平面図図７に示す磁気センサのＶ４－Ｖ４線による断面を模式的に示す断面図磁気センサの変形例を模式的に示す平面図図９に示す磁気センサのＶ５－Ｖ５線による断面を模式的に示す断面図（ａ）実施例１の磁気センサにおける磁気シールドの形状を示す平面図、（ｂ）実施例２における磁気センサの磁気シールドの形状を示す平面図（ａ）実施例３の磁気センサにおける磁気シールドの形状およびギャップ（Ｇａｐ）を示す平面図、（ｂ）実施例３における磁気シールドの形状およびギャップと、磁気センサの外部磁場耐性とを示すグラフ比較例１および比較例２の磁気センサを模式的に示す平面図図１３に示す比較例１の磁気センサのＶ６－Ｖ６線による断面を模式的に示す断面図図１３に示す比較例２の磁気センサのＶ６－Ｖ６線による断面を模式的に示す断面図実施例１の磁気センサの外部磁場耐性を示すグラフ実施例２の磁気センサの外部磁場耐性を示すグラフ比較例１の磁気センサの外部磁場耐性を示すグラフ比較例２の磁気センサの外部磁場耐性を示すグラフＧＭＲ素子の積層構造を模式的に示す断面図ヒステリシスに起因するフリー磁性層の抵抗のオフセットを説明する説明図

（第１の実施形態）
　磁気抵抗効果素子を用いた磁気センサでは、感度軸に直交する方向に磁場が印加されるとフリー磁性層が多磁区化してヒステリシスが大きくなる。そこで、フリー磁性層の多磁区化を抑制するため、フリー磁性層に隣接してＩｒＭｎ等の反強磁性層を積層してエクスチェンジバイアス磁界を印加する構造が用いられる。しかし、この構造を用いた場合でも、フリー磁性層が初期磁化方向の逆方向に反転すると、ゼロ磁場となったときに、フリー磁性層の磁化は初期方向に戻るものの、ヒステリシスに起因するオフセットが生じる。

　また、磁気センサでは、直交磁場の減衰によりオフセットを抑えるために、磁気抵抗効果素子上に磁気シールドを配置する構造が用いられる。この構造により、オフセットが生じる磁場強度を高い側にシフトさせて、磁気センサの直交磁場耐性を向上させることができる。シールド効果に優れた磁気シールドにより、直交磁場耐性に優れた磁気センサとすることができる。

　電流センサや磁気センサの磁気抵抗効果素子として用いられるＧＭＲ素子（巨大磁気抵抗効果素子）におけるフリー磁性層に生じるオフセットについて、以下に説明する。
　図２０は、ＧＭＲ素子１１０が備える積層構造を模式的に示す断面図である。ＧＭＲ素子１１０は、固定磁性層１１１、非磁性材料層１１２およびフリー磁性層１１３が積層された構成を備えている。その抵抗値は、磁化方向が固定された固定磁性層１１１と、外部磁場により磁化方向が変わるフリー磁性層１１３との磁化方向の相対関係により変化する。磁気センサは、この抵抗値の変化に基づいて外部磁場の向きと強さとを検知することができる。

　フリー磁性層１１３の内部で磁壁が移動すると、バルクハウゼンノイズが発生する。そこで、ＧＭＲ素子１１０を備えた磁気センサの出力を安定化するバイアス磁界として、反強磁性層１１４との交換結合磁界を使用したエクスチェンジバイアス磁界が、感度軸と直交する方向に与えられる。バイアス磁界の印加により、フリー磁性層１１３を形成する軟磁性材料の磁化方向を揃えることができる。なお、バイアス磁界は、エクスチェンジバイアス磁界に限らず、永久磁石を使用したハードバイアス磁界であってもよい。

　フリー磁性層１１３は、磁化方向が反転しない弱い外部磁場が印加された場合、ゼロ磁場に戻ることにより、外部磁場が印加される前の初期状態に戻る。しかし、磁化方向が反転する強い外部磁場が印加された場合、ゼロ磁場に戻しても、フリー磁性層１１３は初期状態には戻らない。すなわち、強い外部磁場によってフリー磁性層１１３の磁化方向が反転すると、外部磁場が除かれてゼロ磁場に戻ってもフリー磁性層１１３のヒステリシスによって、初期状態からのずれ（オフセット）が生じる。

　図２１は、フリー磁性層のヒステリシスに起因する抵抗のオフセットを説明する説明図である。同図に示すように、フリー磁性層に対して感度軸と直交する方向に印加される外部磁場（直交磁場）が反転磁場Ｂより小さい場合、外部磁場がゼロに戻れば、フリー磁性層は実線に沿って矢印（１）の方向に変化して初期の状態に戻る。このため、外部磁場の大きさが０から反転磁場Ｂ未満である場合、外部磁場がゼロになれば、フリー磁性層の抵抗は初期のＡになる。

　しかし、反転磁場Ｂ以上の外部磁場が印加された場合、フリー磁性層は、外部磁場がゼロに戻っても初期の状態に戻らない。例えば、フリー磁性層に飽和磁界Ｃが印加された場合、フリー磁性層のヒステリシスによって、破線に示すように抵抗が変化する。このため、外部の磁場がゼロになると、破線に沿って矢印（２）の方向に変化して、フリー磁性層の抵抗がＤとなる。このように、外部磁場の大きさが反転磁場Ｂ以上である場合、フリー磁性層のヒステリシスによってフリー磁性層の抵抗が初期の値からずれてしまう。

　以上のように、反転磁場Ｂよりも大きな外部磁場が印加されてフリー磁性層が初期の磁化方向から反転すると、ゼロ磁場となった後にフリー磁性層の抵抗にオフセットが生じる。フリー磁性層に生じる抵抗のオフセットは外部磁場の大きさによって変動し、図２１に白抜き矢印で表した範囲で変動する。フリー磁性層の抵抗が変動すると検知精度が低下するから、磁気センサは外部磁場に対する高い耐性を備えることが好ましい。

　そこで、磁気センサの検知精度を良好にするために、外部磁場を減衰する磁気シールドが用いられる。外部磁場は、磁気シールドにより減衰されながら、磁気抵抗効果素子１１に印加される。このため、反転磁場Ｂは高磁場側にシフトし、磁気センサの検知精度を良好に維持できる範囲が広くなる。

　磁気シールドは、外部磁場を減衰する観点から、磁気抵抗効果素子から近い距離に設けられることが好ましい。しかし、磁気シールドが磁気抵抗効果素子の近くに設けられると、磁気シールドの残留磁化に伴う還流磁場の影響が大きくなる。このことは磁気センサの検知精度低下の一因となる。そこで、従来の磁気センサでは、一般に、磁気抵抗効果素子から離れた位置に磁気シールドが設けられている。

　図１（ａ）は、本実施形態に係る磁気センサ１０の構造を模式的に示す平面図であり、図１（ｂ）は、図１（ａ）における四角で囲んだ部分Ｒの拡大図である。なお、図１（ａ）では、便宜上、磁気シールド１５の下（Ｚ１－Ｚ２方向Ｚ２側、図３参照）側にある、磁気抵抗効果素子１１Ａ～１１Ｄを破線で示し、磁気平衡用コイル１６を省略している。他の磁気センサの図も同様に省略して示す。図１（ｂ）では、磁気シールド１５の下側にある磁気平衡用コイル１６を破線で示している。

　図２（ａ）～図２（ｃ）は、図１（ａ）の磁気センサ１０を構成する部材を分解して示す平面図であり、図２（ａ）は磁気抵抗効果素子、図２（ｂ）は磁気平衡用コイル、図２（ｃ）は磁気シールド、を示している。

　磁気センサ１０は、図２（ａ）～図２（ｃ）および図３に示すように、素子形成面（ＸＹ平面）に形成され素子形成面の面内方向（Ｙ１－Ｙ２方向、適宜、Ｙ方向という）に沿った感度軸を持つ、４つの磁気抵抗効果素子１１（磁気抵抗効果素子１１Ａ～１１Ｄを区別しないときは、適宜、磁気抵抗効果素子１１と記す）と、磁気抵抗効果素子１１と素子形成面に直交する厚さ方向（Ｚ１－Ｚ２方向、適宜、Ｚ方向という）に離間配置され、磁気抵抗効果素子１１に印加される被測定磁界の強度を減衰させる磁気シールド１５と、磁気平衡用コイル１６とを同一チップ上に備えている。磁気センサ１０は、磁気平衡用コイル１６に流れる電流に基づいて、被測定磁界の強度を測定する。

　図１（ａ）、図１（ｂ）および図２（ｂ）では、磁気平衡用コイル１６が太線にて示されている。この太線で示されるようにＸ－Ｙ平面内を周回するようにコイル配線が配置される。図３では、磁気平衡用コイル１６における周回する複数のコイル配線の断面がＸ１－Ｘ２方向に延びて示されている。

　磁気平衡用コイル１６は、磁気抵抗効果素子１１と磁気シールド１５との間に位置することにより、磁気シールド１５により減衰した状態で印加される外部磁場をキャンセルするような誘導磁界を比較的小さな電流により生じさせることが可能となる。このため、磁気平衡式の磁気センサを省電力で動作させることが可能である。

　磁気平衡用コイル１６は、図２（ｂ）に示すように、厚さ方向からみて、素子形成面の面内方向において感度軸に直交する方向（Ｘ１－Ｘ２方向、適宜、Ｘ方向という）に沿った直線Ｌ１に対して線対称に配置された、第１のコイル１６Ａおよび第２のコイル１６Ｂを有している。第１のコイル１６Ａおよび第２のコイル１６Ｂはそれぞれ、厚さ方向からみて、Ｘ方向（面内直交方向）に平行に延びる２つの平行部１６ｐと、平行部１６ｐの伸長方向両側にそれぞれ設けられたＸ方向に対して交差する方向に延びる交差部１６ｃとを備えている。第１のコイル１６Ａおよび第２のコイル１６Ｂの隣接する平行部１６ｐを隣接部１６ｐａという。４つの磁気抵抗効果素子１１は、隣接部１６ｐａの中心に位置する直線Ｌ１の下に配置される（図１（ａ）参照）。

　４つの磁気抵抗効果素子１１は、それぞれ図２０に示すＧＭＲ素子１１０と同じ積層構造を備えており、同一基板（１チップ）上に磁化の向きが異なる固定磁性層１１１が配置されたフルブリッジ回路を形成する。また、４つの磁気抵抗効果素子１１は、図１（ａ）に示すように、磁気平衡用コイル１６の平行部１６ｐの下側（Ｚ方向Ｚ１側）に、Ｘ方向に沿って一列に配列されている。

　４つの磁気抵抗効果素子１１は、それぞれ、ミアンダ形状（Ｘ方向に延在する複数の長尺パターンが折り返すようにつながって構成される形状）を有する巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を備える。各磁気抵抗効果素子１１は、図１および図２（ａ）において白抜き矢印にて示した方向に感度軸を有する。４つの磁気抵抗効果素子１１の感度軸方向ＰはＹ方向である。ここで、磁気抵抗効果素子１１の感度軸方向ＰがＹ方向であるとは、感度軸方向Ｐが、Ｙ方向に沿って、同じ側（平行方向）または反対側（反平行方向）であることをいう。また、４つの磁気抵抗効果素子１１には、図２（ａ）に片側矢印で示されるように、Ｘ方向Ｘ１側からＸ方向Ｘ２側に向かってバイアス磁界が印加されている。

　図１に示すように、磁気抵抗効果素子１１Ａおよび磁気抵抗効果素子１１Ｄの感度軸方向ＰがＹ方向Ｙ２側を向き、磁気抵抗効果素子１１Ｂおよび磁気抵抗効果素子１１Ｃの感度軸方向ＰがＹ方向Ｙ１側を向くように設定されている。

　入力端子５ａに接続される配線５は磁気抵抗効果素子１１Ａの一端に接続され、磁気抵抗効果素子１１Ａの他端と磁気抵抗効果素子１１Ｂの一端とが直列に接続されて、磁気抵抗効果素子１１Ｂの他端が配線６を介してグランド端子６ａに接続される。入力端子５ａに接続される配線５は途中で分岐して磁気抵抗効果素子１１Ｃの一端にも接続され、磁気抵抗効果素子１１Ｃの他端と磁気抵抗効果素子１１Ｄの一端とが直列に接続されて、磁気抵抗効果素子１１Ｄの他端が配線６を介してグランド端子６ａに接続される。第１の中点電位測定用端子７ａは磁気抵抗効果素子１１Ａの他端と磁気抵抗効果素子１１Ｂの一端との間に配線７により接続され、第２の中点電位測定用端子８ａは磁気抵抗効果素子１１Ｃの他端と磁気抵抗効果素子１１Ｄの一端との間に配線８により接続される。磁気センサ１０は、第１の中点電位測定用端子７ａの電位と第２の中点電位測定用端子８ａの電位とを対比することにより、電流線８１を流れる被測定電流Ｉｏの誘導磁界（被測定磁界）の強度および向きを測定する。

　図３は、図１（ａ）に示す磁気センサ１０のＶ１－Ｖ１線による断面を模式的に示した断面図であり、磁気抵抗効果素子１１のミアンダ形状を構成する複数の長尺パターンの短軸方向（Ｙ方向）に沿った方向を法線とする面で磁気センサ１０を切断して得られる断面図である。

　磁気抵抗効果素子１１は、基板２９上に形成され、絶縁材料（アルミナ、窒化ケイ素などが具体例として挙げられる。）からなる絶縁層ＩＭによって覆われている。また、磁気シールド１５の上には、窒化シリコン(ＳｉＮ)などからなる酸化保護層ＰＬが形成されている。

　磁気シールド１５は、４つの磁気抵抗効果素子１１の上（Ｚ方向Ｚ１側）に磁気抵抗効果素子１１から離間して配置される。なお、本明細書においては、説明の便宜上、Ｚ方向Ｚ１側を「上」、Ｚ方向Ｚ２側を「下」と記載することがある。磁気シールド１５と磁気抵抗効果素子１１とが離間する距離は、間に位置する絶縁層ＩＭの厚さによって調整される。

　磁気シールド１５は、磁気抵抗効果素子１１に印加される被測定磁界の強度を減衰させるとともに、外部磁場を減衰させるものである。図１（ａ）および図２（ｃ）に示されるように、磁気シールド１５は、厚さ方向からみて、素子形成面の面内方向に沿った感度軸に直交する面内直交方向（Ｘ方向）を長手とする六角形の第１のシールド部１５Ａと、その長手方向両側にそれぞれ設けられた、第１のシールド部１５Ａ側を頂点とする二等辺三角形の第２のシールド部１５Ｂとを有する。

　磁気シールド１５はＦｅ、Ｃｏ、Ｎｉなど鉄族元素を含む軟磁性材料から構成される。磁気シールド１５の厚さは、磁気シールド１５が所定の磁気遮蔽機能を有する範囲で任意に設定される。磁気シールド１５の厚さの限定されない例として、１μｍ以上５０μｍ以下が挙げられ、磁気シールド１５の厚さは、５μｍ以上４０μｍ以下が好ましい場合があり、１０μｍ以上３５μｍ以下がより好ましい場合がある。

　磁気シールド１５の残留磁化の影響を抑制するには、磁気シールド１５と磁気抵抗効果素子１１との距離を大きくとることが好ましい。しかし、この要請を満たすべく磁気シールド１５を磁気抵抗効果素子１１から離れた位置に設けると、磁気シールド１５の外部磁場を遮蔽する機能が低下してしまう。そこで、磁気シールド１５と磁気抵抗効果素子とのＺ方向の距離は、残留磁化の影響と外部磁場の遮蔽効果とを考慮して設定される。Ｚ方向の距離は、例えば、５μｍ以上１３μｍ以下とすることができる。

　磁気シールド１５は、任意の方法により製造できるが、例えば、スパッタリングなどのドライプロセス、無電解めっきなどのウェットプロセスによって下地層を形成し、この下地層の上に所定の形状にパターニングされたレジスト層を形成した後、軟磁性層を電気めっきにより形成する方法を用いて製造することができる。

　磁気シールド１５の第１のシールド部１５Ａは、Ｚ方向（厚さ方向）からみて、六角形の最も遠い位置にある２つの角を結んだ線Ｌ１に沿って、４つの磁気抵抗効果素子１１と重なっている。すなわち、Ｚ方向（厚さ方向）からみて、線Ｌ１は４つの磁気抵抗効果素子１１のそれぞれの中心を通っている。

　磁気シールド１５は、さらに、第１のシールド部と磁気的に接続された第２のシールド部１５Ｂを備えている。第２のシールド部１５Ｂは、第１のシールド部１５ＡのＸ方向における両端のそれぞれに、Ｘ方向（面内直交方向）からみて磁気抵抗効果素子１１を覆うように設けられている。二等辺三角形の形状を有する第２のシールド部１５Ｂの頂点は、六角形の形状を有する第１のシールド部１５Ａの最も遠い位置にある２つの頂点のそれぞれに連設されている。それゆえ、第２のシールド部１５ＢはＺ方向（厚さ方向）の成分を有して延在しており、このように配置されているため、第２のシールド部１５ＢはＸ方向の直交磁場を減衰することができる。すなわち、一方の第２のシールド部１５Ｂから、第１のシールド部１５Ａを経て、他方の第２のシールド部１５Ｂの至る経路で磁路を作ることにより、磁気抵抗効果素子１１にかかる直交磁場を減衰できる。ここで、第２のシールド部１５Ｂが磁気抵抗効果素子１１を覆うとは、Ｘ方向（面内直交方向）からみて磁気抵抗効果素子１１と重なる位置に第２のシールド部１５Ｂが設けられていることをいう。磁気抵抗効果素子１１を覆う第２のシールド部１５Ｂは、図３に示すように、４つの磁気抵抗効果素子１１のＺ方向（厚さ方向）の中心を通るＸ方向（面内直交方向）の直線Ｈと交差する。

　第２のシールド部１５Ｂは、厚さ方向からみて、磁気平衡用コイル１６と重ならないように配置されている。第２のシールド部１５Ｂは、例えば、第１のコイル１６Ａの交差部１６ｃと第２のコイル１６Ｂの交差部１６ｃとの間の離間部をＺ方向に彫り込んでから成膜することにより形成できる。

　第１のシールド部１５Ａは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、厚さ方向からみて、磁気平衡用コイル１６の隣接部１６ｐａおよび磁気抵抗効果素子１１と重なり、磁気平衡用コイル１６の交差部１６ｃとは重ならない位置に設けられる。第１のシールド部１５Ａは、磁気抵抗効果素子１１に印加される外部磁場を減衰する効果と、磁気平衡用コイル１６をエンハンスする効果とを奏する。

　第１のシールド部１５Ａは、Ｚ方向から見て（厚さ方向からみて）、直線Ｌ１（図２（ｃ）参照）に対して線対称の形状である。この形状にすることにより、磁気抵抗効果素子１１に印加される磁界の大きさをより均一にして中点電位のずれを緩和することができる。また、４つの磁気抵抗効果素子１１に対する磁気シールド１５の残留磁化に基づく磁界の影響を正負の極性に対して等しくすることができる。

　第１のシールド部１５Ａは、厚さ方向からみて、磁気平衡用コイル１６の平行部１６ｐのみと重なるように配置される。これにより、磁気平衡用コイル１６に電流が流れることによる第１のシールド部１５Ａに対する交差部１６ｃからの磁界の影響を大幅に低減できる。このため、第１のシールド部１５Ａは、磁気平衡用コイル１６の隣接部１６ｐａにより磁気抵抗効果素子１１に印加される磁界をエンハンスする際、交差部１６ｃからの磁界の影響をほとんど受けない。

　第２のシールド部１５Ｂは、図１（ａ）および図１（ｂ）に示すように、厚さ方向からみて、第１のコイル１６Ａの交差部１６ｃと、第２のコイル１６Ｂの交差部１６ｃとの間、すなわち、隣接部１６ｐａのＸ方向の両端における第１のコイル１６Ａと第２のコイル１６Ｂとが離間する部分（以下、適宜、離間部ともいう）に設けられている。第２のシールド部１５Ｂは、離間部に設けられているから、第１のシールド部１５Ａ同様、磁気平衡用コイル１６に電流が流れることにより交差部１６ｃからの磁界の影響をほとんど受けない。したがって、第１のシールド部１５Ａは、磁気的に接続された第２のシールド部１５Ｂを介して、交差部１６ｃからの磁界の影響をほとんど受けない。このため、第１のシールド部１５Ａによる磁気平衡用コイル１６をエンハンスする効果に対する、第２のシールド部１５Ｂによる悪影響を大幅に低減することができる。

　図１～３に示す磁気センサ１０では、第１のシールド部１５Ａと第２のシールド部１５ＢとがそれぞれのＸ方向の端部で接触するように配置され、接続されている。このため、第２のシールド部１５Ｂの一方から他方への第１のシールド部１５Ａを介した磁路を形成して、Ｘ方向からの外部磁場を効果的に減衰することができる。なお、第１のシールド部１５Ａと第２のシールド部１５Ｂとは、同材料を用いて同時に一体に形成されたものでも、別材料を用いて別体として形成されたものでもよい。

　第２のシールド部１５Ｂは、図２（ｃ）、図３に示すように、第１のシールド部１５Ａと接続される接続端１５Ｅ１と、Ｘ方向（面内直交方向）における接続端１５Ｅ１と反対側の非接続端１５Ｅ２とを有している。そして、図１（ａ）、図３に示すように、厚さ方向からみて、磁気抵抗効果素子１１と非接続端１５Ｅ２との距離Ｈ２が、磁気抵抗効果素子１１Ａ～１１Ｄと接続端１５Ｅ１との距離Ｈ１よりも大きい。第２のシールド部１５Ｂは、接続端１５Ｅ１から非接続端１５Ｅ２に向かって、Ｚ方向（厚さ方向）およびＸ方向（面内直交方向）の成分を有して延在している。この構成により、一方の第２のシールド部１５Ｂの非接続端１５Ｅ２から、他方の第２のシールド部の非接続端１５Ｅ２への、接続端１５Ｅ１および第１のシールド部１５Ａを介した磁路により、感度軸方向と垂直なＸ方向の磁界を効率よく減衰することができる。

　第２のシールド部１５Ｂにおける接続端１５Ｅ１・非接続端１５Ｅ２と、磁気抵抗効果素子との厚さ方向からみた距離Ｈ１・距離Ｈ２とは、図３に示すように、４つの磁気抵抗効果素子１１のうち、第２のシールド部１５Ｂに最も近い位置にある、磁気抵抗効果素子１１とのＸ方向の距離をいう。

　上述した実施形態では、磁気センサ１０が備える磁気抵抗効果素子１１がＧＭＲ素子１１０（図２０参照）からなる場合を具体例としているが、これに限定されない。限定されない一例において、磁気抵抗効果素子は、異方性磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子）、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）およびトンネル磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）からなる群から選ばれる１種以上の素子からなる。

　なお、磁気センサ１０が備える磁気抵抗効果素子１１Ａ～１１Ｄを構成するそれぞれのＧＭＲ素子の固定磁性層がセルフピン構造を有する場合には、固定磁性層の磁化は磁場中成膜によって行うことができ、成膜後に磁場中の加熱処理が必要とされない。このため、固定磁性層の磁化の向きが異なるＧＭＲ素子を同一基板上に配置してフルブリッジ回路を構成することが可能となる。

　本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子を備えた磁気センサ１０は、電流センサとして好適に使用されうる。磁気平衡式電流センサの具体例は、図１（ａ）、図３に示される磁気センサ１０を用いた電流センサ１０Ａであり、かかる電流センサ１０Ａでは、図１の上方において、被測定電流Ｉｏが流れる電流線８１がＸ方向に延びるように位置する。電流センサ１０Ａは、磁気抵抗効果素子１１Ａ～１１Ｄおよび磁気シールド１５を備え、さらに磁気抵抗効果素子１１と磁気シールド１５との間にスパイラル形状を有する磁気平衡用コイル１６を備える。

　被測定磁界である被測定電流Ｉｏの誘導磁界は、磁気抵抗効果素子１１に対して感度軸方向Ｐ（Ｙ方向）に沿った方向に印加される。被測定磁界の一部はより透磁率の高い磁気シールド１５を通るため、磁気抵抗効果素子１１に実質的に印加される被測定磁界の強度を低減させることができる。それゆえ、４つの磁気抵抗効果素子１１に実質的に印加される被測定電流Ｉｏによる磁界をキャンセルするような誘導磁界を発生させるべく磁気平衡用コイル１６に流される電流量を少なくすることができ、電流センサの省電力化が実現される。

　図４は、図１（ａ）に示す磁気センサ１０の変形例である磁気センサ２０を模式的に示す平面図である。磁気センサ２０は、厚さ方向からみて、磁気シールド２５における第２のシールド部２５Ｂの形状が磁気センサ１０と異なっている。

　磁気シールド２５は、Ｙ方向（感度軸の方向）に直交するＸ方向（面内直交方向）を長手とする第１のシールド部２５Ａの長手方向の両側に設けられた第２のシールド部２５Ｂが、厚さ方向からみて矩形である。このため、厚さ方向からみて、第２のシールド部２５Ｂの一部が、隣接部１６ｐａの両側の交差部１６ｃと重なる。

　しかし、交差部１６ｃと重なるのは、第２のシールド部２５Ｂの一部の領域である。そして、第１のシールド部２５Ａは、第１のシールド部２５Ａの長手方向における両端の２つの狭まった部分において、第２のシールド部２５Ｂと接続されている。この構成により、交差部１６ｃからの磁場が、第２のシールド部２５Ｂを介して第１のシールド部２５Ａに及ぼす影響を小さくすることができる。このため、第１のシールド部２５Ａの磁気平衡用コイル１６の磁気に対するエンハンスする効果において、交差部１６ｃからの磁場がノイズとなることを抑えられる。

　なお、磁気センサ２０と磁気センサ１０との相違は、第２のシールド部２５Ｂの厚さ方向からみた形状のみである。このため、図４に示す磁気センサ３０のＶ２－Ｖ２線による断面は図３と同様となる。

　図５は、図１（ａ）に示す磁気センサ１０の他の変形例である磁気センサ３０を模式的に示す平面図である。磁気センサ３０は、厚さ方向からみて、磁気シールド３５の形状が磁気センサ１０と異なっている。

　磁気シールド３５では、Ｘ方向を長手とする第１のシールド部３５Ａ、およびその長手方向の両側に設けられた第２のシールド部３５Ｂはいずれも、厚さ方向からみて矩形であり、これらはＹ方向の幅が等しい。そして、第１のシールド部３５Ａと第２のシールド部３５Ｂとの間には、磁気的に接続可能なギャップＧ（隙間）が設けられている。ギャップＧを適切な大きさとすることで、第１のシールド部３５Ａと第２のシールド部３５Ｂとを磁気的に接続して、Ｘ方向の直交磁場を迂回させる磁路を形成することが可能になる。

　また、適切なギャップＧを設けることにより、交差部１６ｃからの磁場が第２のシールド部３５Ｂを介して、第１のシールド部３５Ａが磁気平衡用コイル１６をエンハンスする際にノイズとなることを抑制できる。交差部１６ｃからのノイズの影響を抑えつつ、直交方向の磁路を形成する観点から、第１のシールド部３５Ａと、第２のシールド部３５Ｂとの間のギャップＧは、３～２５μｍが好ましく、５～２０μｍ以下がより好ましい。

　図６は、図５に示す磁気センサ３０のＶ３－Ｖ３線による断面を模式的に示す断面図である。磁気センサ３０では、磁気平衡用コイル１６の平行部１６ｐの一部の領域が、その上（Ｚ方向Ｚ１側）に第１のシールド部３５Ａに覆われていない。このため、第１のシールド部３５Ａのエンハンス効果の観点から、磁気平衡用コイル１６の平行部１６ｐの全体が第１のシールド部１５Ａにより覆われた磁気センサ３０（図１（ａ）、図３参照）がより好ましいといえる。

（第２の実施形態）
　図７は、本実施形態に係る磁気センサ４０の構造を模式的に示す平面図である。
　図８は、図７に示す磁気センサ４０のＶ４－Ｖ４線による断面を模式的に示す断面図である。
　これらの図に示すように、本実施形態の磁気センサ４０は、磁気平衡用コイル１６が第１のコイル１６Ａのみである点において、第１の実施例における図４に示す磁気センサ２０と異なっている。

　図８に示すように、磁気センサ４０の第２のシールド部２５Ｂは、磁気センサ２０と比較して、磁気平衡用コイル１６における交差部１６ｃと重なる部分の割合が大きい。このため、第１のシールド部３５Ａが磁気平衡用コイル１６をエンハンスする効果の観点から、交差部１６ｃと重なる部分の割合が小さい磁気センサ２０（図３、図４参照）が、磁気センサ４０よりも好ましいといえる。

　図９は、図７に示す磁気センサ４０の変形例である磁気センサ５０を模式的に示す平面図である。
　図１０は、図９に示す磁気センサ５０のＶ５－Ｖ５線による断面を模式的に示す断面図である。
　これらの図に示すように、磁気センサ５０は、厚さ方向からみて、磁気シールド３５の形状が磁気センサ４０と異なっている。

　磁気シールド３５を構成する、第１のシールド部３５Ａと第２のシールド部３５Ｂとの間には、磁気的に接続可能なギャップＧが設けられている。適切な大きさのギャップＧを設けることにより、Ｘ方向の直交磁場に対して磁気シールド３５の磁路を形成可能とする、すなわちＹ方向から磁場が印加されたときに、第２のシールド部３５Ｂの一方から他方への磁路が、第１のシールド部３５Ａを介して形成される。また、第１のシールド部３５Ａのエンハンス効果に対して、交差部１６ｃの磁場が悪影響をおよぼすことを抑えることができる。

　以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。

　以下、実施例等により本発明をさらに具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらの実施例等に限定されるものではない。
（実施例１）
　図１１（ａ）は、厚さ方向からみた、実施例１の磁気センサ１０の備える磁気シールド１５の形状を示す平面図である。同図に示す形状の磁気シールド１５を用いて、図１（ａ）および図３に示す磁気センサ１０を作製した。磁気抵抗効果素子１１と磁気シールド１５との間の距離Ｄ１（磁気抵抗効果素子の直上、図３参照）は９．０μｍ（共通）、磁気センサ１０の定格磁場を±１８ｍＴとした。
　磁気抵抗効果素子１１として、以下の膜構成を備えたＧＭＲ素子を用いた。（）内の数字は層の厚さ（Å）を示している。
　下地層：ＮｉＦｅＣｒ（４２）／固定磁性層：Ｆｅ_60at%Ｃｏ_40at%（１９）／非磁性材料層：Ｒｕ（３．６）／固定磁性層：Ｃｏ_90at%Ｆｅ_10at%（２４）／非磁性材料層：Ｃｕ（２０）／フリー磁性層：［Ｃｏ_90at%Ｆｅ_10at%（１０）／Ｎｉ_82.5at%Ｆｅ_17.5at%（７０）］／反強磁性層：ＩｒＭｎ（８０）／保護層：Ｔａ（１００）

(実施例２)
　図１１（ｂ）は、厚さ方向からみた、実施例２の磁気センサの備える磁気シールド２５の形状を示す平面図である。同図に示す形状の磁気シールド２５を用いて、図７および図８に示す磁気センサ４０を作製した。
　磁気シールド２５と磁気抵抗効果素子１１との間の距離Ｄ１および定格磁場は、実施例１と同様にし、磁気抵抗効果素子１１として、実施例１と同じ膜構成を備えたＧＭＲ素子を用いた。

（実施例３）
　図１２（ａ）は、厚さ方向からみた、実施例３の磁気センサ３０の備える磁気シールド３５の形状を示す平面図である。同図に示す形状の磁気シールド３５のギャップ（Ｇａｐ）を３μｍ、５μｍ、１０μｍ、２０μｍ、３０μｍ、５０μｍ、および１００μｍとして、図５および図６に示す磁気センサ３０を作製した。
　磁気シールド３５と磁気抵抗効果素子１１との間の距離Ｄ１および定格磁場は、実施例１と同様にし、磁気抵抗効果素子１１として、実施例１と同じ膜構成を備えたＧＭＲ素子を用いた。

（比較例１）
　図１３に示す平面形状および図１４に示す断面形状を備えた磁気シールド６５を備えた、磁気センサ６０を作製した。磁気シールド６５の平面形状は幅１５０μｍ、長さ８００μｍの矩形であり、図１２（ａ）に示す実施例３の磁気シールド３５から、第２のシールド部３５Ｂを除いたものに相当する。
　磁気シールド６５と磁気抵抗効果素子１１との間の距離Ｄ１および定格磁場は、実施例１と同様にし、磁気抵抗効果素子１１として、実施例１と同じ膜構成を備えたＧＭＲ素子を用いた。

（比較例２）
　図１３に示す平面形状および図１５に示す断面形状を備えた磁気シールド７５を備えた、磁気センサ７０を作製した。磁気シールド６５の平面形状は幅１５０μｍ、長さ８００μｍの矩形であり、比較例１の磁気シールド６５同様、図１２（ａ）に示す実施例３の磁気シールド３５から、第２のシールド部３５Ｂを除いたものに相当する。しかし、図１５に示すように、磁気シールド７５の両側の端部７５Ｅが、磁気抵抗効果素子１１に向かって、Ｚ方向Ｚ２側に２．５μｍ突出した吸磁部を備えた構成において、比較例１の磁気シールド６５とは異なっている。
　磁気シールド７５と磁気抵抗効果素子１１との間の距離Ｄ１および定格磁場は、実施例１と同様にし、磁気抵抗効果素子１１として、実施例１と同じ膜構成を備えたＧＭＲ素子を用いた。

（測定例１）オフセット変動量の測定
　実施例１、２の磁気センサおよび比較例１、２の磁気センサのそれぞれについて、感度軸に直交する方向に印加する外部磁場（ストレス磁場、直交磁場）を±ＸｍＴ（Ｘは５～３０、５～２０は１ｍＴごと、２０～３０は５ｍＴごと）として、交互に印加されるプラスとマイナスの外部磁場の絶対値が徐々に大きくなるように外部磁場を変化させながら、磁気センサの出力のオフセット変動量を測定した。

　図１６および図１７は、実施例１および実施例２における磁気センサ（各１０個）についての外部磁場耐性の測定結果を示すグラフである。
　図１８および図１９は、比較例１および比較例２における磁気センサ（各１０個）の外部磁場耐性の測定結果を示すグラフである。

　図１６に示すように、実施例１に係る磁気センサは、外部磁場±２５ｍＴまでオフセットが生じなかった。また、図１７に示すように、実施例２に係る磁気センサは、外部磁場±１６ｍＴでオフセットが生じるものの、オフセット変動量が小さく維持されていた。
　対して、図１８に示すように、比較例１の磁気センサは、外部磁場が±１３ｍＴでオフセットが生じ、また、オフセット変動量も大きかった。図１９に示すように、磁気シールドに吸磁部を設けることにより、感度軸に直交する方向の外部磁場に対する耐性がやや向上したが、実施例１よりも小さな外部磁場によりオフセットが生じ、実施例１、２よりオフセット変動量が大きかった。
　図１６～図１９に示す結果から、第１のシールド部の長手方向両側に、磁気抵抗効果素子の感度軸と直交する方向に覆う第２のシールド部を設けることにより、磁気センサの直交磁場耐性が向上することが分かった。特に、厚さ方向からみて、線対称に配置された第１のコイルと第２のコイルと、を有する８の字形状の前記磁気平衡用コイルとの組み合せにより、直交磁場耐性が良好な磁気センサを実現することができた。

(測定例３)
　図１２（ｂ）は、実施例３における磁気シールドの形状およびギャップと、磁気センサの外部磁場耐性とを示すグラフである。同図では、ギャップの異なる磁気シールドを用いた場合に、オフセットが生じた直交磁場の大きさを示している。なお、同図のＧａｐ０μｍは、図１１（ａ）に示す磁気シールド１５を備えた実施例１の結果を示している。同図に示すように、第１のシールド部と第２のシールド部とのギャップを２０μｍ以下とすることにより、直交磁場耐性が向上することが分かった。

　本発明の一実施形態に係る磁気抵抗効果素子を備えた磁気センサは、柱状トランスなどのインフラ設備の電流センサの構成要素や、電気自動車、ハイブリッドカーなどの電流センサの構成要素として好適に使用されうる。

５、６、７、８：配線
５ａ　　　：入力端子
６ａ　　　：グランド端子
７ａ　　　：第１の中点電位測定用端子
８ａ　　　：第２の中点電位測定用端子
１０、２０、３０、４０、５０、６０、７０：磁気センサ
１０Ａ　　：電流センサ
１１、１１Ａ、１１Ｂ、１１Ｃ、１１Ｄ：磁気抵抗効果素子
１５、２５、３５、６５、７５：磁気シールド
１５Ａ、２５Ａ、３５Ａ：第１のシールド部
１５Ｂ、２５Ｂ、３５Ｂ：第２のシールド部
１５Ｅ１　：接続端
１５Ｅ２　：非接続端
１６　　　：磁気平衡用コイル
１６Ａ　　：第１のコイル
１６Ｂ　　：第２のコイル
１６ｃ　　：交差部
１６ｐ　　：平行部
１６ｐａ　：隣接部
２９　　　：基板
７５Ｅ　　：端部
８１　　　：電流線
１１０　　：ＧＭＲ素子
１１１　　：固定磁性層
１１２　　：非磁性材料層
１１３　　：フリー磁性層
１１４　　：反強磁性層
Ａ、Ｄ　　：抵抗
Ｂ　　　　：反転磁場
Ｃ　　　　：飽和磁界
Ｄ１　　　：距離
Ｇ　　　　：ギャップ
ＩＭ　　　：絶縁層
Ｉｏ　　　：被測定電流
Ｌ１、Ｈ　：直線
Ｐ　　　　：感度軸方向
ＰＬ　　　：酸化保護層
Ｈ１、Ｈ２：距離

Claims

　素子形成面に形成され前記素子形成面の面内方向に沿った感度軸を持つ磁気抵抗効果素子と、前記磁気抵抗効果素子から前記素子形成面に直交する厚さ方向に離間配置され、前記磁気抵抗効果素子に印加される被測定磁界の強度を減衰させる磁気シールドと、前記磁気抵抗効果素子と前記磁気シールドとの間に設けられた磁気平衡用コイルとを備え、前記磁気平衡用コイルに流れる電流に基づいて前記被測定磁界の強度を測定する磁気センサであって、
　前記磁気シールドは、前記素子形成面の面内方向において前記感度軸に直交する面内直交方向を長手とする第１のシールド部と、前記第１のシールド部の長手方向の両側に設けられた第２のシールド部と、を備え、
　前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と重なる部分を有し、
　前記第２のシールド部は、前記面内直交方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と重なる部分を有し、
　前記面内直交方向の磁場に対して、前記第１のシールド部を介して、前記第２のシールド部の一方から他方への磁路を形成可能である、磁気センサ。
　前記第１のシールド部と前記第２のシールド部とはギャップを介して磁気的に接続されている、請求項１に記載の磁気センサ。
　前記第１のシールド部と、前記第２のシールド部と距離が２０μｍ以下である、請求項２に記載の磁気センサ。
　前記磁気平衡用コイルは、前記厚さ方向からみて、前記面内直交方向に平行に延びる平行部と、前記面内直交方向に交差する方向に延びる交差部とを備えており、
　前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記平行部および前記磁気抵抗効果素子と重なり、前記交差部と重ならない位置に設けられている、請求項１～３のいずれか一項に記載の磁気センサ。
　前記磁気平衡用コイルは、第１のコイルと第２のコイルと、を有し、
　前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子を通る線で線対称に配置され、
　前記第１のコイルおよび前記第２のコイルはそれぞれ、前記厚さ方向からみて、前記面内直交方向に平行に延びる平行部と、前記面内直交方向に対して交差する方向に延びる交差部と、を備え、
　前記第１のシールド部は、前記厚さ方向からみて、隣接する前記第１のコイルの前記平行部と前記第２のコイルの前記平行部とからなる隣接部および前記磁気抵抗効果素子と重なり、前記交差部と重ならない位置に設けられており、
　前記第２のシールド部は、前記厚さ方向からみて、前記第１のコイルの前記交差部と、前記第２のコイルの前記交差部との間に設けられている、
請求項１に記載の磁気センサ。
　前記磁気抵抗効果素子が複数であり、
　複数の前記磁気抵抗効果素子は、前記面内直交方向に並んでおり、
　前記第１のコイルと前記第２のコイルとは、前記厚さ方向からみて、複数の前記磁気抵抗効果素子を通る線で線対称に配置されている、
請求項５に記載の磁気センサ。
　前記第１のシールド部と前記第２のシールド部とが接続されている、請求項５または６に記載の磁気センサ。
　前記第２のシールド部は、前記第１のシールド部と接続される接続端と、前記接続端とは反対側の非接続端とを有しており、
　前記厚さ方向からみて、前記磁気抵抗効果素子と前記非接続端との距離が、前記磁気抵抗効果素子と前記接続端との距離よりも大きい、請求項１から７のいずれか一項に記載の磁気センサ。
　請求項１から請求項８のいずれか一項に記載される磁気センサを備え、前記磁気センサは被測定電流の誘導磁界を前記被測定磁界とする電流センサ。