磁阻抗传感器元件的制作方法

专利名称：磁阻抗传感器元件的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种使用特性根据外部磁场而发生变化的非晶磁性线的磁阻抗传感 器元件。
背景技术：
作为磁性方位传感器等所使用的传感器元件，已开发了使用特性根据外部磁场发 生变化的非晶磁性线的磁阻抗传感器元件(以下，称为“Ml传感器元件”)(参照专利文献 1)。该MI传感器元件具有由非磁性体构成的基体、保持在该基体上的非晶磁性线、形 成为该非晶磁性线贯通其内侧的包覆绝缘体、和形成在该包覆绝缘体的周围的检测线圈。这样构成的MI传感器元件是搭载在例如手机等的便携终端设备等上的，因此伴 随着设备的小型化、薄型化的要求，也要求MI传感器元件小型化。专利文献1 国际公开第2005/00拟68号公报

发明内容
发明要解决的问题但是，为了确保MI传感器元件的灵敏度，非晶磁性线的长度是必要的。S卩，非晶磁性线的长度越长，其内部产生的退磁磁场就越小，由于可以抑制退磁磁 场的影响，因此能够容易地增大MI传感器元件的输出。又，使得非晶磁性线越长，越能增加 通过包覆绝缘体形成在其周围的检测线圈的绕卷数，因此可以增大MI传感器元件的输出。因此，期待有尽可能地增长非晶磁性线的长度，却还能够实现MI传感器元件整体 的小型化的技术。尤其是在将MI传感器元件安装在IC芯片或者搭载该IC芯片的IC基板上时，使 得非晶磁性线的长度方向为IC芯片以及IC基板的主面的法线方向(Z轴方向)的情况下， 如果要增大非晶磁性线的长度，则MI传感器元件会在IC芯片的厚度方向上增大。因此，在 将安装有MI传感器元件的IC芯片内置在便携终端设备等时，存在着设备的薄型化困难这 样的问题。因此，非晶磁性线的长度和其长度方向上的MI传感器元件整体的长度尽可能相 等是比较理想的。但是，对于以往的Z轴用的MI传感器元件，由于制造上的原因，使得非晶磁性线的 长度和MI传感器元件整体的长度相等是比较困难的。S卩，制造MI传感器元件时，是在将非晶磁性线、检测线圈等形成在作为多个MI传 感器元件的基体的母材的基体晶片上之后，将其截断得到各个MI传感器元件的(参照实施 例1、图5、图6)。在这里，基本上不会在其切割面上形成电极端子等的图案。在切割面上形 成图案就是在切割之后分别在各个MI传感器元件上形成图案，从生产率的观点来看是不 现实的。如果分别在各个MI传感器元件上形成图案，则与在基体晶片的状态下形成图案时相比，显著地降低了生产效率。观察上述专利文献1的图8所记载的Z轴用的MI传感器元件时，发现在作为切割 面的基体的上表面上形成有与非晶磁性线以及检测线圈电连接的电极端子，实际上，形成 有电极端子的部分成为从基体的上表面低一级的台阶部(参照后述比较例)。该台阶部是 该专利文献的发明的主要部分之外的部分，因此在该附图省略了该部分。即，为了在切割前的基体晶片的状态下一次形成电极端子，在基体晶片上的对应 于与非晶磁性线正交的基体的边的位置形成沟槽。然后，采用喷镀或电镀在该沟槽的一部 分上形成电极端子。其后，通过切割机等对基体晶片进行切割，但要不削到形成于该沟槽的 一部分的电极端子，以获得各个MI传感器元件。由此，残留有沟槽的一部分，从而形成上述 台阶部。那样的话，不能使MI传感器元件比基体更向长度方向突出，因此该一侧的端部配 置在基体的台阶部内侧。因此，不得不使非晶磁性线的长度比基体的长度短与至少台阶部 的高度相应的程度，MI传感器元件的灵敏度降低。又，在基体上设置上述那样的沟槽的话，需要该沟槽的加工工序，因此制造成本增 高，且难以提高生产效率。又，为了形成沟槽，就要为确保基体的强度而增大基体的厚度，这样MI传感器元 件的小型化就比较困难了。又，在进行沟槽加工时，基体使用的是强度比较低的材料，以使 得该切削加工容易进行。这样的话，就需要与之相应地进一步增加基体的厚度，MI传感器 元件的小型化就变得更困难了。另外，在将电极端子形成在与基体的设置有非晶磁性线的面相同的面上时，虽然 不产生上述那样的问题，但是在将MI传感器元件的感磁方向设为与IC芯片正交的方向(Z 轴方向)时，就不会在该表面上设置电极端子。其原因在于，这些电极端子需要进行在其与 IC芯片上的电极端子之间实施引线接合等的处理，因此需要基本上IC芯片和形成电极端 子的面相互平行。相对于此，将在与基体的设置有非晶磁性线的表面相同的面上形成有电 极端子的通常的MI传感器元件竖立，使得其仅与IC芯片正交时，设置有电极端子的表面与 IC芯片正交。因此，无法进行MI传感器元件的电极端子与IC芯片的电极端子之间的引线 接合。又，通过焊接来连接这两者也是比较困难的。本发明正是鉴于上述以往的问题点而做出的，其提供了一种灵敏度高、能实现小 型化的磁阻抗传感器元件。解决问题的手段本发明的磁阻抗传感器元件，其特征在于，包括由非磁性体构成的基体；保持在该基体上的非晶磁性线；包覆绝缘体，使非晶磁性线贯通所述包覆绝缘体的内侧；形成在该包覆绝缘体的周围的检测线圈；由绝缘体构成的端子台，所述端子台具有从所述基体的配置有所述非晶磁性线一 侧的表面立起的端子搭载面；形成于所述端子搭载面上的磁性线用电极端子以及线圈用电极端子；对所述磁性线用电极端子和设置在所述非晶磁性线上的一对磁性线通电端进行电连接的磁性线用连接配线；和对所述线圈用电极端子和设置在所述检测线圈上的一对线圈通电端进行电连接 的线圈用连接配线，所述端子搭载面的法线具有所述非晶磁性线的长度方向成分，且所述端子搭载面 配置于在所述非晶磁性线的长度方向上的该非晶磁性线的两端之间。接下来，对本发明的作用效果进行说明。上述磁阻抗传感器元件(MI传感器元件)设有具有上述端子搭载面的上述端子 台。并且，端子搭载面配置在上述非晶磁性线的长度方向上，且位于该非晶磁性线的两端的 之间。由此，可以在端子台的端子搭载面上容易地形成磁性线用电极端子以及线圈用电极 端子，并且可以在上述非晶磁性线的长度方向上的基体2的整体配设非晶磁性线3。其结 果，不增大基体的大小，就可以增长非晶磁性线，不导致MI传感器元件1的大型化，就能够 提高灵敏度。S卩，如上所述，制造MI传感器元件时，一般是在作为多个MI传感器元件的基体的 母材的基体晶片上形成非晶磁性线、检测线圈等，之后将其切断得到单个的MI传感器元 件。此时，由于MI传感器元件具有端子台，在切割成一个个MI传感器元件之前的状态下， 磁性线用电极端子以及线圈用电极端子可以容易地形成。又，由于MI传感器元件具有端子台，因此不需要在基体晶片上形成上述沟槽(台 阶部)。因此，不得不与台阶部的形成部分相应地缩短非晶磁性线的长度这样的问题不会产 生，从而不会导致非晶磁性线的长度比基体的大小短这样的不良情况。因此，能够使非晶磁 性线的长度与MI传感器元件整体的长度相等，能够平衡MI传感器元件1的小型化和高灵 敏度化。又，由于不需要上述那样的沟槽加工工序，因此可以减少制造成本，可以谋求提高生产效率。又，由于不需要形成沟槽，因此无需将基体的厚度设定得特别厚，所以MI传感器 元件的小型化变得容易。又，由于不需要特别考虑切削加工的容易化，因此基体能够使用强 度高的材料，能够与之相应地进一步减小基体的厚度，MI传感器元件的小型化也变得更加各易ο如上所述，采用本发明，可以提供一种灵敏度高、且能够实现小型化的磁阻抗传感 器元件。


图1是实施例1的MI传感器元件的主视图。图2是实施例1的连接着接合线的状态下的相当于图1的A-A线箭头方向截面的 MI传感器元件的截面图。图3是图1的B-B线箭头方向截面图。图4是实施例1的使用MI传感器元件的磁性方位传感器的立体图。图5是实施例1的基体晶片的俯视图。图6是实施例1的基体晶片的局部放大俯视图。图7是实施例1的电子电路的概念说明图。
图8是示出实施例1的输出电压的测定结果的线图。图9是实施例2的MI传感器元件的主视图。图10是图9的C-C线箭头方向截面图。图11是比较例的MI传感器元件的主视图。图12是比较例的连接着接合线的状态下的相当于图11的D-D线箭头方向截面的 MI传感器元件的截面图。图13是图11的E-E线箭头方向截面图。图14是比较例的基体晶片的切割方法的截面说明图。
具体实施例方式在本发明中，较理想的是上述端子搭载面形成为，其法线为上述非晶磁性线的长 度方向。这时，在将MI传感器元件安装在IC芯片等上时，若配置为非晶磁性线与IC芯片 的主面正交，可以使得磁性线用电极端子以及线圈用电极端子与IC芯片的主面平行。其结 果，可以容易地进行磁性线用电极端子以及线圈用电极端子与IC芯片之间的引线接合等 电连接。又，较理想的是上述端子台形成在上述非晶磁性线、包覆绝缘体、以及检测线圈的 形成区域以外的区域。这时，由于上述端子台没有覆盖上述非晶磁性线、包覆绝缘体、以及检测线圈，因 此可以防止对非晶磁性线施加应力或、在非晶磁性线上结露等，可以确保准确的磁场检测。假如配设端子台使其覆盖非晶磁性线，则可能会对非晶磁性线施加应力、或者由 于存在于非晶磁性线和端子台之间的空气的结露等导致寄生容量发生变化。然后，由于该 应力、寄生容量的变化，使得供给非晶磁性线的电流产生变动，可能会导致MI传感器元件 的磁性灵敏度(输出/施加磁场)产生偏差(例如相对于磁性灵敏度有大约10%的偏差)。 因此，通过设置端子台使其不覆盖非晶磁性线，可以避免这些不良情况。即，可以使得MI传 感器元件的磁性灵敏度几乎没有偏差(例如相对于磁性灵敏度的偏差小于)。又，虽然为了解决上述应力的问题、寄生容量的问题，考虑到将构成端子台的绝缘 材料的线膨胀系数、粘结力、介电常数等设定为适当的值，但是在这种情况下存在着材料选 择的自由明显受到限制这样的问题。根据技术方案3的发明，可以解决该问题。又，较理想的是用于安装在形成电子电路而构成的IC芯片上的、并使得上述非晶 磁性线的长度方向朝着该IC芯片的主面的法线方向的元件。此时，如果上述磁性线用电极端子以及线圈用电极端子的法线不具有上述非晶磁 性线的长度方向成分，则上述磁性线用电极端子以及线圈用电极端子与形成于IC芯片的 主面上的电子电路的端子的连接是比较困难的。因此，在基体的形成有非晶磁性线的表面 上设置上述磁性线用电极端子以及线圈用电极端子并不理想，可以在相对于上述表面具有 角度的面、更理想的是在与上述表面正交的面上形成述磁性线用电极端子以及线圈用电极 端子。因此，对于这样的MI传感器元件，通过适用本发明，可以充分地发挥其作用效果。另外，在这里，所谓MI传感器元件向IC芯片的安装，除了包含通过引线接合等使MI传感器元件直接与上述IC芯片电连接的情形之外，还包含例如通过搭载有IC芯片的IC 基板与MI传感器元件间接地电连接的情形。又，也可以是用于安装在搭载有IC芯片的IC基板上并使得上述非晶磁性线的长 度方向朝着该IC基板的主面的法线方向的元件，该IC芯片是通过形成电子电路而构成的。在通过搭载有IC芯片的IC基板间接地电连接MI传感器元件这样的情况下，如上 所述，安装MI传感器元件使得上述非晶磁性线的长度方向朝着该IC基板的主面的法线方 向，由此使得形成在IC基板的主面上的电子电路的端子与上述磁性线用电极端子以及线 圈用电极端子的连接变得容易。而且，这样的构成能够充分地发挥本发明的作用效果。实施例(实施例1)采用图1 图6对本发明的实施例的磁阻抗传感器元件进行说明。如图1 图3所示，本实施例的磁阻抗传感器元件(MI传感器元件)1具有由非磁 性体构成的基体2、保持在该基体2上的非晶磁性线3、形成为该非晶磁性线3贯通其内侧 的包覆绝缘体4、和形成在该包覆绝缘体4的周围的检测线圈5。在基体2的配置有非晶磁性线3 —侧的表面21上设置有端子台6，该端子台6由 绝缘体构成，且具有从该表面21立起的端子搭载面61。在端子搭载面61上形成有一对磁性线用电极端子11以及一对线圈用电极端子 12。但是，也可以使得一对磁性线电极端子11中的一个和一对线圈用电极端子12中的一 个共用一个电极作为基准电位。这时，可以将磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12 的合计数量设为3个。磁性线用电极端子11与设置在非晶磁性线3上的一对的磁性线通电端31通过磁 性线用连接配线110电连接。线圈用电极端子12与设置在检测线圈5上的一对线圈通电端51通过线圈用连接 配线120电连接。端子搭载面61其法线具有非晶磁性线3的长度方向成分，且在非晶磁性线3的长 度方向上配置在非晶磁性线3的两端311、311之间。在本实施例中，较理想的是端子搭载面61形成为，其法线为上述非晶磁性线3的 长度方向。又，如图1、图3所示，端子台6形成在非晶磁性线3、包覆绝缘体4、以及检测线圈5 的形成区域以外的区域。即，端子台6形成在基体2的表面，覆盖了磁性线用连接配线110 以及线圈用连接配线120的一部分，但是为了不覆盖非晶磁性线3、包覆绝缘体4、以及检测 线圈5，其形成在离开上述三者的形成区域的位置。如图4所示，本实施例的MI传感器元件1是用于在形成电子电路而构成的IC芯 片7上安装的元件，使得非晶磁性线3的长度方向朝着该IC芯片7的主面71的法线方向。将MI传感器元件1安装在IC芯片7上时与IC芯片7的主面71正交的方向称为 Z轴方向。即与非晶磁性线3的长度方向一致的方向为Z轴方向。作为基体2，例如能够使用绝缘性的氧化铝系陶瓷、半导体硅片、导体金属等，与 表面21正交的方向的厚度例如可以设为0. Imm 0.5mm。在本实施例中，上述厚度设为0.3mm。又，基体2的Z轴方向的高度设为0.6mm。非晶磁性线3由零磁致伸缩非晶形的Coi^eSiB系合金构成，例如可以将其直径设 为20μπι以下。此处，将直径设为ΙΟμπι。并且，如图1所示，该非晶磁性线3跨越基体2的 Z轴方向整体配设在基体2的表面21上。在本实施例中，该非晶磁性线3的长度为0. 6mm。位于该非晶磁性线3的两端的磁性线通电端31与形成在基体2的表面21上的通 电衬垫(>” Y )310电连接。又、非晶磁性线3的一对通电端31之间的部分通过包覆绝缘体4被包覆。包覆绝 缘体4可以采用例如氧化铝、氧化硅等的无机的绝缘材料或环氧系树脂等的有机的绝缘材 料构成。并且，在包覆绝缘体4的外周面形成有检测线圈5。检测线圈5被配设为，通过成 膜在基体2的表面21上的平面图形501与成膜在包覆绝缘体4的外表面上的立体图形502 的适当连接，螺旋状地绕卷在包覆绝缘体4的外周。并且，检测线圈5的绕卷图形的两端是 线圈通电端51。在这里，检测线圈5的卷数是15匝。在本实施例中，从基体2的表面21隆起地配设有非晶磁性线3、包覆绝缘体4、检 测线圈5，但是也可以如专利文献1的图2所揭示的那样，在基体上形成沟槽，在该沟槽中配 置非晶磁性线、包覆绝缘体、检测线圈。但是，如果形成这样的沟槽的话，则需要增加基体的 厚度，从小型化的观点考虑，最好采用本实施例的结构。一对线圈通电端51上连接着形成在基体2的表面21上的线圈用连接配线120的 一端。又，一对磁性线通电端31上通过通电衬垫310连接着形成在基体2的表面21上的 磁性线用连接配线110的一端。磁性线用连接配线110的另一端连接于磁性线用电极端子11，线圈用连接配线 120的另一端连接于线圈用电极端子12。又，设在基体2的表面21上的端子台6由环氧系树脂或陶瓷等的绝缘体构成，形 成为覆盖磁性线用连接配线110以及线圈用连接配线120。并且，端子台6是在从基体2的 Z轴方向的一端(上端22)向内侧充分后退的位置(例如后退150 550 μ m的位置)，设 置有与Z轴正交的平坦面即端子搭载面61而构成的。此处，使端子搭载面61从上端22后 退 200 μ m0在该端子搭载面61上设置有上述一对磁性线用电极端子11以及一对线圈用电极 端子12。在本实施例中，除了非晶磁性线3、包覆绝缘体4、以及检测线圈5的形成区域、以 及从该端子搭载面61到该端子搭载面61所面对的方向上的基体2的端面(上端22)的区 域之外，端子台6形成在基体2的表面21的整个面。又，端子台6的厚度即端子搭载面61的宽度例如为80 150 μ m。此处，将端子搭 载面61的宽度设为100 μ m。磁性线用连接配线110的磁性线用电极端子11侧的端子部111形成为从端子搭 载面61露出一部分，与磁性线用电极端子11连接。同样地，线圈用连接配线120的线圈用 电极端子12侧的端子部121也形成为从端子搭载面61露出一部分，与线圈用电极端子12 连接。又，如图4所示，MI传感器元件1安装在IC芯片7上作为所谓的Z轴用的MI传感器元件，其配设为使得非晶磁性线3的长度方向与IC芯片7的主面71正交。IC芯片7 搭载在用来连接母板和IC芯片7的IC基板73上，IC基板73的主面731和IC芯片7的 主面71互相平行。MI传感器元件1在IC芯片7的侧面位置搭载在IC基板73的主面731上。并且，MI传感器元件1的磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12通过接合 线72分别与形成在IC芯片7的主面71上的电子电路的规定端子、或者形成在IC基板73 的主面731上的电子电路的规定端子电连接。具体地说，MI传感器元件1的线圈用电极端 子12两个都与IC芯片7的端子接合连接，但磁性线用电极端子11的一个与IC芯片7的 端子接合连接，另一个与IC基板73的端子接合连接。另外，该连接方法，作为一个实例，例如可以使MI传感器元件1的所有磁性线用电 极端子11以及线圈用电极端子12与IC芯片7的端子连接，也可以使所有的磁性线用电极 端子11以及线圈用电极端子12与IC基板73的端子连接。又，IC芯片7上安装有X轴用的MI传感器元件10以及Y轴用的MI传感器元件 100，所述X轴用的MI传感器元件10以及Y轴用的MI传感器元件100分别在与该IC芯片 7的主面71平行且在相互正交的方向上具有非晶磁性线30。X轴用的MI传感器元件10以 及Y轴用的MI传感器元件100具有与本实施例的Z轴用的MI传感器元件1大致相同的结 构要素，但是在没有端子台6，磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12形成于与基体 2的设置有非晶磁性线30的面相同的表面。这一点上，与Z轴用的MI传感器元件1是不同 的。这样，通过包括本实施例的MI传感器元件1在内的3个MI传感器元件(1、10、 100)，构成利用地磁检测3维的方位的地磁方位传感器70。这样的地磁方位传感器70可以 搭载在手机等便携终端设备等上。另外，此处，将本实施例的Z轴用的MI传感器元件1与X轴用以及Y轴用的MI传 感器元件10、100组合，来构成3轴的磁性方位传感器70，但是也可以通过含有本实施例的 MI传感器元件1的2个MI传感器元件构成2轴的磁性方位传感器。又，本实施例的MI传感器元件1并不限于这样的磁性方位传感器，例如也能够使 用于电流传感器等。这时，能够仅采用一个本实施例的MI传感器元件1来构成传感器。在制造本实施例的MI传感器元件1时，如图5所示，在作为多个MI传感器元件1 的基体2的母材的基体晶片20上形成非晶磁性线3、检测线圈5等。S卩，在例如四边为IOcm 左右的大的基体晶片20上，一下子进行多个MI传感器元件1的图案形成(例如四边为Imm 以下的大小时)。此时，在基体2的表面21上也形成端子台6。形成端子台6时，可以使用例如感光 性的环氧树脂。即，在基体2的表面21的整体涂布树脂之后，使其干燥，接着，在遮蔽的状 态下对树脂进行曝光，使得光仅照射在想要形成端子台6的部分上。接下来，通过利用显影 液进行显影，在规定的位置上形成规定的大小、形状的端子台6。又，采用喷镀以及电镀将磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12成膜在端 子台6的端子搭载面61上。关于端子台6、磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12以外的形成方法，在 此省略，但在形成MI传感器元件1的全部要素之后，如图6所示，采用切割机对基体晶片20进行切割，得到各个MI传感器元件1。此时，考虑切割机的切割宽度201 (例如200 μ m)，使 得切割面成为MI传感器元件1所希望的轮郭。接下来，对本实施例的作用效果进行说明。上述磁阻抗传感器元件1设有具有端子搭载面61的端子台6，端子搭载面61配置 在非晶磁性线3的长度方向上，位于非晶磁性线3的两端311、311的之间。由此，可以在端 子台6的端子搭载面61上容易地形成磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12，并且 可以在非晶磁性线3的长度方向上的基体2的整体配设非晶磁性线3。其结果，不增大基体 2的大小，就可以增长非晶磁性线3，不导致MI传感器元件1的大型化，就能够提高灵敏度。S卩，如上所述，在制造MI传感器元件1时，一般来说，在基体晶片20上形成非晶磁 性线3、检测线圈5等之后，将其切割，得到各个MI传感器元件1。此时，由于MI传感器元 件1具有端子台6，在切割成一个个MI传感器元件1之前的状态下，磁性线用电极端子11 以及线圈用电极端子12可以容易地形成。又，由于MI传感器元件1具有端子台6，因此不需要在基体晶片20上形成比较例 所示的沟槽(参照图14(A)的符号99)。因此，能够使非晶磁性线3的长度与MI传感器元 件1整体的长度相等，能够平衡MI传感器元件1的小型化和高灵敏度化。又，由于不需要沟槽加工工序，因此可以减少制造成本，可以谋求提高生产效率。又，由于不需要形成沟槽，因此无需将基体2的厚度设定得特别厚，所以MI传感器 元件1的小型化变得容易。又，由于不需要特别考虑切削加工的容易化，因此基体2能够使 用强度高的材料，能够相应地进一步减小基体2的厚度，MI传感器元件1的小型化也变得 更加容易。又，端子台6形成在非晶磁性线3、包覆绝缘体4、以及检测线圈5的形成区域以外 的区域。由此，由于端子台6没有覆盖非晶磁性线3、包覆绝缘体4、以及检测线圈5，因此可 以防止对非晶磁性线3施加应力，可以确保准确的磁场检测。如上所述，根据本实施例，可以提供一种灵敏度高、且能够实现小型化的磁阻抗传 感器元件。下面，采用图7、图8说明对实施例1的MI传感器元件1进行的特性评价。S卩，将MI传感器元件1组装在图7所示的电子电路8上，进行如下的磁性传感评 价。上述电子电路8具有激发用于输入MI传感器元件1的非晶磁性线3的脉冲信号 的脉冲振荡电路81、和用来对在MI传感器元件1的检测线圈5产生的检测电压进行信号处 理的信号处理电路82。信号处理电路82具有进行检测线圈5和输出端子83之间的通断的 模拟开关821、与脉冲信号联动地进行模拟开关821的打开、关闭的抽样时间调整电路822、 和放大在检测线圈5产生的感应电压的放大器823。脉冲振荡电路81主要生成200MHz的强度为170mA、信号间隔为1 μ sec的脉冲信 号，并将该脉冲信号输入到非晶磁性线3。将该脉冲电流从稳定值的90%下降至10%的断 开时间设定为4纳秒。由此，在脉冲信号下降时，在MI传感器元件1的检测线圈5产生与 非晶磁性线3的长度方向(Z轴方向)的磁场相应的感应电压。经由模拟开关821通过放 大器823将该感应电压进行放大，并将其从输出端子83输出。采用这样的电子电路8，以水平轴为中心使MI传感器元件1转动360°，评价其输出特性。首先，将MI传感器元件1的非晶磁性线3的长度方向(Z轴方向)向着铅垂方向 的状态作为回转角度0°，将此时的MI传感器元件1的输出信号的大小设为OmV。并且，以 水平轴为中心，使该MI传感器元件1旋转360°。此时的输出信号的变化显示在图8中。从该图可知，输出信号描绘出漂亮的正弦曲线，高精度地检测出地磁的Z轴方向 的成分。由此可知，实施例1的MI传感器元件1即使小型化，也能够确保充分的检测精度。(实施例2)如图9、图10所示，本实施例是与实施例1相比缩小了端子台6的大小的实例。S卩，缩短了端子台6的Z轴方向的高度。具体地说，相对于实施例1的MI传感器元 件1的端子台6的高度0. 4mm,本实施例的MI传感器元件1的端子台6的高度设为0. 13mm。其他与实施例1相同。作为端子台6，如果能够充分地确保搭载有磁性线用电极端子11以及线圈用电极 端子12的端子搭载面61，就可以充分地得到本发明的效果。因此，不一定要像实施例1那 样在基体2的表面21上形成为较大的区域，只要不损坏端子台6与基体2的粘附性，端子 台6可以在充分地维持端子搭载面61的面积的同时得到各种的形态。S卩，除了上述以外，例如，可以是为了分别与磁性线用电极端子11以及线圈用电 极端子12对应而单个进行切割所形成的端子台，也可以是形成为台阶状的端子台。(比较例)如图11 图13所示，本比较例是没有设置实施例1、2中所示的端子台6，将磁性 线用电极端子11以及线圈用电极端子12直接设置在基体92上的磁阻抗元件9的实例。本比较例的MI传感器元件9，与实施例1、2相同，在基体92的表面921上形成有非 晶磁性线93、包覆绝缘体4、检测线圈5、磁性线用连接配线110、以及线圈用连接配线120。 并且，在基体92上的非晶磁性线93的长度方向(Z轴方向)的一端具有台阶部96，在其与 Z轴方向正交的面上设有磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12。上述台阶部96形成为在与Z轴方向以及与厚度方向正交的方向(图11的左右方 向)上横跨整个基体92。另外，由非晶磁性线93、包覆绝缘体4、以及检测线圈5构成的结构体的结构与实 施例1相同，其大小、检测线圈5的卷数等也与实施例1相同。从制造上的观点考虑，该台阶部96必然形成有所谓的Z轴用的MI传感器元件9， 该Z轴用的MI传感器元件9需要在与非晶磁性线3正交的面上形成磁性线用电极端子11 以及线圈用电极端子12。S卩，制造该MI传感器元件9时，如上所述，在作为多个MI传感器元件9的基体92 的母材的基体晶片920上，一次进行多个MI传感器元件9的图案形成，之后如图14(B)所 示，利用切割机98对基体晶片920进行切割，切分成单个的MI传感器元件9。在这里，在切割前的基体晶片920的表面上，沿着之后切割的切割线形成有沟槽 99。即，在基体晶片920的状态下，如图14(A)所示，预先形成例如深度为200 μ m、宽度为 200 μ m的沟槽99。其后，在沟槽99的内侧面991以及与之连续的基体92的表面921上， 进行磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12的图案形成。并且，在沟槽99的内侧面 991的稍许(例如70μπι)外侧利用切割机98进行切割。由此，在切割前的状态下，可以在沟槽99的内侧面991进行磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12的图案形成。并且，如图14(C)所示，在切割后，该沟槽99的一部分残留作为上述台阶部96。如上所述那样在进行沟槽加工之后再进行基体晶片920的切割，是为了在磁性线 用电极端子11以及线圈用电极端子12的形成结束之前保持基体晶片920的一体性。即，上述那样的Z轴用MI传感器元件9，如上所述，需要在与非晶磁性线93正交的 面上形成磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12，因此需要在基体92上形成与上述 基体92的表面正交的面。因此，不进行沟槽加工的话，就无法在基体晶片920的状态下进 行磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12的图案形成。不进行沟槽加工时，就必须 对被切割开的基体2 —个个地单独进行电极端子的形成，生产效率显著下降。因此，通过进 行沟槽加工，可以在保持基体晶片920的一体性的状态下进行电极端子的形成。但是，作为沟槽99的一部分而残留的上述台阶部96存在于基体92的Z轴方向的 整个一端，因此如图11所示，不得不使得非晶磁性线93的长度比基体92的Z轴方向的长 度短。例如，如果基体92的上端922与台阶部96的阶差为70 μ m,就要使非晶磁性线93比 基体92短70 μ m以上。进一步地，如图12所示，如果考虑与磁性线用电极端子11以及线 圈用电极端子12连接的接合线72的高度的话，则非晶磁性线93的长度L(图11)远远低 于含有接合线72的MI传感器元件9的Z轴方向的占有高度H (图12)。又，如上所述，想要为了配置磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12而在基 体92上形成台阶部96，就必须进行沟槽加工。那样的话，制造成本提高，而且还需要增加基 体92的厚度以确保基体92的强度。又，如果想要在基体92上进行沟槽加工，则需要选定 容易加工的材料作为基体92，但由于这样的材料的机械强度较低，因此需要更进一步增加 基体92的厚度。其结果，MI传感器元件9的厚度也增大。这样，本比较例的MI传感器元件9要增加非晶磁性线3的长度，并谋求小型化是 比较困难的。相对于此，如上所述，本发明的MI传感器元件1(实施例1、2)，如图1、图9所示， 能够增加非晶磁性线3的长度使其与基体2的Z轴方向的长度相等，因此可以在增加非晶 磁性线3的长度的同时，谋求MI传感器元件1的小型化。又，本发明的MI传感器元件1由于不需要上述那样的沟槽加工，因此不需要增加 基体2的厚度，可以实现进一步的小型化。又，由于端子搭载面61在端子台6上的位置也可以自由设定，因此能够充分地扩 大端子搭载面61和基体2的Z轴方向的上端之间的距离。由此，如图2所示，即便将接合 线72连接在磁性线用电极端子11以及线圈用电极端子12上，也能够使得接合线72不会 从基体2的上端突出。因此，可以防止非晶磁性线3的长度比含有接合线72的MI传感器 元件1的占有高度短。在这里，将含有接合线的MI传感器元件的Z轴方向的占有高度H与非晶磁性线的 长度L之比(H/L)作为MI传感器元件的小型化指标Φ，来比较实施例1的MI传感器元件 1和比较例的MI传感器元件9。小型化指标Φ越小(越接近1)，则能够达到同等的性能下 的小型化。首先，算出比较例的MI传感器元件9的小型化指标Φ。
从比较例的MI传感器元件9的基体92的Z轴方向的下端923到台阶部96的高 度为0. 6mm，从台阶部96到上端922的高度为0. 07mm。又，从台阶部96算起的接合线72 的Z轴方向的长度为0.15mm。因此，比较例的MI传感器元件的占有高度H(图12)为，H = 0. 6mm+0. 15mm = 0. 75mm。因此，比较例的MI传感器元件的小型化指标Φ为，Φ = 0. 75mm/0. 6mm = 1. 25。另一方面，实施例1的MI传感器元件1，如图2所示，由于接合线72位于基体2的 上端22的下方位置，因此即便包含接合线，其Z轴方向的占有高度H(图1)与基体2的Z 轴方向的高度一致，为0. 6mm。并且，由于非晶磁性线3是跨越基体2的Z轴方向的全长而 形成的，因此其长度L也是0. 6mm。因此，实施例1的MI传感器元件的小型化指标Φ为，Φ = 0. 6mm/0. 6mm = 1。S卩，相对于比较例的MI传感器元件，实施例1的MI传感器元件在Z轴方向上实现 了 20%的小型化。即，可以在确保该非晶磁性线的长度即相同的磁性灵敏度的同时，实现了 Z轴方向的20%的小型化。另外，在采用接合线以外的连接方法(例如钎焊连接)的情况下，虽然不需要考虑 接合线的高度，但即便在此时，实施例1的MI传感器元件1也比比较例的MI传感器元件9小型。BP,这时，比较照的MI传感器元件9的小型化指标Φ为Φ =0.67mm/0. 6mm N 1. 12，实施例1的MI传感器元件1的小型化指标Φ为Φ0. 6mm/0. 6mm =1。因此，即便在该情况下，也能够实现大约10%的小型化。又，比较例的MI传感器元件9由于需要进行上述的沟槽加工，因此使用切削加工 容易的强度低的陶瓷作为基体92的材料。因此，其厚度(与配置有非晶磁性线93的基体 92的表面921正交的方向的厚度)厚达0. 5mm。相对于此，实施例1的MI传感器元件1，由于不需要考虑沟槽加工，因此使用的是 强度高的陶瓷，基体2的厚度为0. 3mm。并且，即便增加端子台6的厚度(0. Imm)，MI传感 器元件1的厚度也就为0. 4mm。即，相比比较例，实施例1可以使得MI传感器元件的厚度更薄。可以说以上那样的实施例1和比较例的差异与实施例2和比较例之间差异是一样 的。另外，即使假如在比较例中，不进行沟槽加工就可以形成磁性线用电极端子11以 及线圈用电极端子12，在进行引线接合的情况下，最终，含有连接线的MI传感器元件的Z轴 方向的占有高度H与非晶磁性线的长度L之比(H/L)即MI传感器元件小型化指标Φ还是 较大。即，这时，将非晶磁性线的长度L设为0. 60mm时，含有接合线的MI传感器元件的Z 轴方向的占有高度H长达0. 75mm。因此，小型化指标Φ为Φ = 0. 75mm/0. 60mm N 1.25， 比实施例1的Φ = 1大。即，即便在这样的情形下比较，本发明的MI传感器元件还是能够 实现同等性能下的小型化。
权利要求
1.一种磁阻抗传感器元件，其特征在于，包括由非磁性体构成的基体；保持在该基体上的非晶磁性线；包覆绝缘体，使非晶磁性线贯通所述包覆绝缘体的内侧；形成在该包覆绝缘体的周围的检测线圈；由绝缘体构成的端子台，所述端子台具有从所述基体的配置有所述非晶磁性线一侧的 表面立起的端子搭载面；形成于所述端子搭载面上的磁性线用电极端子以及线圈用电极端子；对所述磁性线用电极端子和设置在所述非晶磁性线上的一对磁性线通电端进行电连 接的磁性线用连接配线；和对所述线圈用电极端子和设置在所述检测线圈上的一对线圈通电端进行电连接的线 圈用连接配线，所述端子搭载面的法线具有所述非晶磁性线的长度方向成分，且所述端子搭载面配置 于在所述非晶磁性线的长度方向上的该非晶磁性线的两端之间。
2.如权利要求1所述的磁阻抗传感器元件，其特征在于，上述端子搭载面形成为，其法 线为上述非晶磁性线的长度方向。
3.如权利要求1或2所述的磁阻抗传感器元件，其特征在于，所述端子台形成在所述非 晶磁性线、包覆绝缘体、以及检测线圈的形成区域以外的区域。
4.如权利要求1-3中任一项所述的磁阻抗传感器元件，其特征在于，是用于安装在IC 芯片上并使得所述非晶磁性线的长度方向朝着该IC芯片的主面的法线方向的元件，所述 IC芯片是通过形成电子电路而构成的。
5.如权利要求1-3中任一项所述的磁阻抗传感器元件，其特征在于，是用于安装在搭 载有IC芯片的IC基板上并使得所述非晶磁性线的长度方向朝着该IC基板的主面的法线 方向的元件，该IC芯片是通过形成电子电路而构成的。
全文摘要
本发明的磁阻抗传感器元件(1)包括基体(2)；非晶磁性线(3)；包覆绝缘体(4)；检测线圈(5)；具有端子搭载面(61)的端子台(6)；形成在端子搭载面(61)上的磁性线用电极端子(11)以及线圈用电极端子(12)；对磁性线用电极端子(11)与设置在非晶磁性线(3)上的一对的磁性线通电端(31)进行电连接的磁性线用连接配线(110)；以及对线圈用电极端子(12)与设置在检测线圈(5)上的一对线圈通电端(51)进行电连接的线圈用连接配线(120)。端子搭载面(61)的法线具有非晶磁性线(3)的长度方向成分，且在非晶磁性线(3)的长度方向上配置在非晶磁性线(3)的两端之间。
文档编号H01L43/00GK102057290SQ20098012223
公开日2011年5月11日 申请日期2009年6月9日 优先权日2008年6月10日
发明者山本道治, 本藏义信, 西畑克彦 申请人:爱知制钢株式会社