磁阻效应元件的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及适用于电流测量或电能测量的磁阻效应元件。
【背景技术】
[0002] 近年来，W环境问题为背景，太阳能发电、风力发电等自然能量的利用、或燃料电 池等新能源的开发、或包含汽车、家电的各种节能化非常盛行。能量消耗的降低化、电能消 耗的降低化是今后的日本及全世界的重要的课题。认为其解决方法之一是实现电气设备、 电子设备各自的"消耗电能的可视化"、及电能的蓄电?消耗的管理控制功能的强化。
[0003] 近年来，在利用网络等的环境完备中，正在进行包含电能量计的远距离探针的电 能管理系统的开发。最近，附加测量已有的积算电能量计的旋转的传感器、或新附加电流计 (CT)、电压计（PT)进行基于电子电路或微处理机的乘法计算等，对住宅、工厂等综合进行 宏观消耗电能的测量。
[0004] 但是，该些测量装置大且价格高昂，另外，还可能会消耗浪费的大量的能量。另外， 新的测量装置对已设设备的追加很难考虑到最近密集设计制造的已设设备的空余空间。因 此，期望小型集成化了的电能传感器件的开发。
[0005] 为测量电能，使用电能表或被称作简式表的积算电能量的表。最近常用的是感应 型电能量计。其利用阿拉哥圆盘。使侣制的圆盘W与电能成比例的速度旋转，通过积算该 旋转速度，测量电能量。但是，在测量电路的所希望部位的消耗电能时，该样的电能表过大。
[0006] 专利文献1中公开有使用利用磁阻效应的磁传感器来测量电能的装置。该磁传感 器由于利用磁性膜检测电流，所W考虑也可化搭载于较小型的电路。
[0007] 另外，专利文献1的电能计分别测定电压和电流进行运算。但是，专利文献2中公 开了仅测定利用磁阻效应的磁传感器的两端电压来测量电能的电能计。无论如何，只要能 够将利用磁阻效应的磁传感器制造为小型，就产生了能够测量所期望部位的消耗电能的可 能性。
[000引磁阻效应是电阻因从外部施加的磁场而变化的现象。该现象因磁性膜中流通的电 流、和形成于磁性膜中的磁化的方向改变而产生。因此，相对于来自外部的磁场具有偶函数 的特性。因此，为得到线形性，需要预先施加与来自外部的磁场处于相同方向的程度的偏置 磁场。
[0009] 该成为难W实现磁传感器的小型化的要因。但是，专利文献1中公开有在磁性薄 膜上配置螺旋条纹电极，即使外观上不作用偏置磁场也能够利用磁阻效应的线形部分的磁 阻效应元件。图12表示配置有螺旋条纹电极的磁阻效应元件100的结构。
[0010] 磁性膜112通常在基板111上短片状地形成。该磁性膜112在短片状的长度方向 上感应易磁化轴EA。磁性膜112例如适合使用铁和镶的合金即坡莫合金等。在该磁性膜 112上形成被称为螺旋条纹炬arberspole)电极114的电极。螺旋条纹电极114为相对 于短片状的长度方向具有倾斜边114p的带状的良导电性膜。材质由铜、锋、镶、侣、银之类 的材料或它们的合金形成。
[0011] 就该螺旋条纹电极114而言，如果在磁阻效应元件100的两端的连接电极116a、 11化中流过电流I2,则从一倾斜边114p向另一倾斜边114p流通电流。于是，在与短片状 的磁性膜112的长度方向（磁性膜112的磁化方向）不同的方向上流过电流12,因此，即使 没有偏置也能够利用磁阻效应的线形部分。
[0012] 现有技术文献 [001引专利文献
[0014]专利文献1;日本特开2007-187530号公报[00巧]专利文献 2 ;W02012/105459
[0016] 发明所要解决的课题
[0017] 专利文献1中公开的螺旋条纹电极114相对于短片状的磁性膜112的长度方向具 有倾斜角0为45度的倾斜边114p而形成。该认为是因为，由于相对于外部磁场的磁阻效 应为偶函数，所W在磁化和电流的角度为45度时，最能够高效地利用线形部分。
[001引但是，由于螺旋条纹电极114和磁性膜112为不同的材质，所W不限于电流W由螺 旋条纹电极114的形状决定的角度0流动。关于该一点几乎没有详细研究的报告例。使 用螺旋条纹电极114的磁阻效应元件在不需要另外准备偏置磁场该一点上构成小型的电 流计或电能计，因此，认为其是重要的器件。为了提高灵敏度，该螺旋条纹电极114的最佳 形状是非常重要的参数。
【发明内容】
[0019] 用于解决课题的技术方案
[0020] 本发明是鉴于上述那样的课题而创立的，是探讨用于提高具有螺旋条纹电极的磁 阻效应元件的效率的螺旋条纹电极的形状的结果而想到的发明。
[0021] 更具体而言，本发明的磁阻效应元件的特征在于，具有在长度方向感应易磁化轴 的短片状的磁性膜、和相对于所述长度方向W倾斜角0形成于所述磁性膜上的螺旋条纹 电极，所述倾斜角0小于45度。
[00巧发明效果
[0023] 根据后述的探讨及实证，在W相对于磁性膜具有倾斜边的方式形成的螺旋条纹电 极中，在电极到磁性膜的界面，电流向量受到折射作用。因此，利用具有W45度形成倾斜角 的倾斜边的螺旋条纹电极也不能在易磁化轴方向流过45度的电流。
[0024] 但是，如果将螺旋条纹电极的倾斜边的倾斜角度减小该折射角度的量，则可W将 易磁化轴和电流向量的角度设为45度，可W使磁阻效应的直线性好的部分具有动作点。 即，可W最高效地获得带螺旋条纹电极的磁阻效应元件。
【附图说明】
[0025] 图1是表示本发明的磁阻效应元件的结构的图；
[0026] 图2是说明在导电率不同的物质彼此的界面出入的电流向量的动作的图；
[0027] 图3是使用立体图说明图2的关系的图；
[002引图4是表示边界附近的电流向量i的举动的图；
[0029]图5是表示边界附近的电场向量E的举动的图；
[0030] 图6是表示螺旋条纹电极和磁性膜的关系的图；
[0031] 图7是表示导电率的不同所致的入射角和出射角的关系的坐标图；
[0032] 图8是表示W 45°制作倾斜角0的带螺旋条纹电极的磁阻效应元件的特性的坐 标图；
[0033] 图9是写入使图8的特性位移400e的特性的坐标图；
[0034] 图10是表示图7中、导电率的比仅为10 ;1的情况的坐标图；
[0035] 图11是将W 35度制作倾斜角0的情况和W 45°制作的情况的带螺旋条纹电极 的磁阻效应元件的特性进行比较的坐标图；
[0036] 图12是表示现有的带螺旋条纹电极的磁阻效应元件（倾斜角0为45°)的结构 的图。
[0037] 符号说明
[00測 1导电率为01的物质1
[0039]2导电率为02的物质2
[0040] 10磁阻效应元件
[0041] 11 基板
[0042] 12磁性膜
[00创14螺旋条纹电极
[0044] 14p倾斜边
[0045]16a、16b连接电极
[0046] 100磁阻效应元件
[0047] 111基板
[0048] 112磁性膜
[0049] 114螺旋条纹电极
[0050] 114p倾斜边
[0051]116a、11化连接电极 [00巧EA易磁化轴
[005引 M磁化
[0054] 0倾斜角
[0化5] 9电流向量和磁化向量所形成的角度
【具体实施方式】
[0056] W下，参照【附图说明】本发明的磁阻效应元件。此外，W下的说明示例本发明的一实 施方式，不限于W下的实施方式。只要不脱离本发明的宗旨，则W下的实施方式可W变更。[0化7]图1表示本发明的带螺旋条纹电极的磁阻效应元件10的结构。磁阻效应元件10 基本上与图12中所记载的相同。在基板11上形成短片状的磁性膜12。基板11期望非磁 性且绝缘性的材质。更具体而言，适宜利用玻璃、树脂基板、陶瓷等。基板11的表面粗趟度 对磁性膜12的磁特性带来影响。优选表面粗趟度小，且具有光滑的表面。例如，如果由Ra 表示表面粗趟度，则只要为形