磁传感器和磁传感器系统的制作方法

文档序号:33328117发布日期:2023-03-03 23:52阅读:65来源:国知局
磁传感器和磁传感器系统的制作方法

1.本发明涉及包含串联连接的多个磁阻效应元件的磁传感器和磁传感器系统。


背景技术:

2.近年来,在各种用途中利用了磁传感器。作为磁传感器,已知有设置于基板上的使用了自旋阀类型的磁阻效应元件的磁传感器。作为磁阻效应元件,例如能够使用tmr(隧道磁阻效应)元件或gmr(巨磁阻效应)元件。作为gmr元件,例如,能够使用在相对于构成gmr元件的各层的面大致垂直的方向上流通电流的cpp(current perpendicular to plane:电流垂直于平面)类型的gmr元件。
3.在作为磁阻效应元件使用了tmr元件或cpp类型的gmr元件的情况下,多个磁阻效应元件通过多个下部电极和多个上部电极被串联地连接。例如,中国专利申请公开第107894575a号说明书中,公开了具备多个磁阻效应元件的磁传感器。在该磁传感器中,在多个下部电极各自的上表面上,在下部电极的长度方向的两端的附近,分别配置了磁阻效应元件。而且,通过利用多个上部电极的各自将配置于在下部电极的长度方向上相邻的2个下部电极上而相邻的2个磁阻效应元件电连接,将多个磁阻效应元件串联连接。
4.在此,将排列于1列的多个磁阻效应元件的列称为阵列。在阵列中,利用多个下部电极和多个上部电极将多个磁阻效应元件串联连接。在构成一个电阻部的阵列与构成另一个电阻部的阵列交替地排列的情况下,需要进行每隔1列将阵列连接的设计。
5.此外,为了在多个阵列间抑制电阻值等特性的偏差,需要进行设计以使设置于多个阵列的各自的多个下部电极的数量与多个上部电极的数量一致。


技术实现要素:

6.本发明的目的在于,提供将多个阵列每隔1列地连接,并能够使设置于多个阵列的各自的多个第1电极的数量与多个第2电极的数量一致的磁传感器和磁传感器系统。
7.本发明的磁传感器磁具备:分别流通电流的第1路径和第2路径;设置于第1路径和第2路径的多个构造物;以及将多个构造物串联连接的多个第1电极和多个第2电极。在此,将排列成1列的多个构造物的列称为阵列。第1路径包含至少1个第1阵列。第2路径包含至少1个第2阵列。至少1个第1阵列和至少1个第2阵列以在第1方向上排列的方式配置。至少1个第1阵列和至少1个第2阵列的各自包含多个构造物中的奇数个构造物、该奇数个构造物以在第2方向上排列的方式配置。奇数个构造物中的至少1个是包含磁阻效应元件的构造物。多个第1电极和多个第2电极配置于在第3方向上彼此不同的位置,在至少1个第1阵列和至少1个第2阵列的各自中,在电流流通的方向上,第1电极和第2电极交替地逐个设置。
8.本发明的磁传感器中,奇数个构造物的各自可以具有位于第3方向的两端的第1面和第2面。第1面可以与多个第1电极中的1个连接。第2面可以与多个第2电极中的1个连接。
9.此外,本发明的磁传感器中,设置于至少1个第1阵列的多个第1电极的数量、设置于至少1个第1阵列的多个第2电极的数量、设置于至少1个第2阵列的多个第1电极的数量、
和设置于至少1个第2阵列的多个第2电极的数量可以相同。
10.此外,本发明的磁传感器中,奇数个构造物的各自可以是包含磁阻效应元件的构造物。
11.此外,本发明的磁传感器中,奇数个构造物中的、包含磁阻效应元件的构造物以外的至少1个构造物是以连接多个第1电极中的1个和多个第2电极中的1个的方式构成的连接用构造物。
12.此外,本发明的磁传感器中,第1路径中包含的磁阻效应元件的数量与第2路径包含的磁阻效应元件的数量可以相同。
13.此外,本发明的磁传感器中,第1路径可以包含多个第1阵列作为至少1个第1阵列。第2路径可以包含多个第2阵列作为至少1个第2阵列。多个第1阵列和多个第2阵列可以以第1阵列和第2阵列在第1方向上逐个交替地排列的方式配置。
14.此外,本发明的磁传感器中,第1路径和第2路径各自包含的磁阻效应元件的数量可以是偶数。
15.此外,本发明的磁传感器中,至少1个第1阵列可以包含位于与第1方向平行的一个方向的端部的第1特定阵列。至少1个第2阵列可以包含位于与第1方向平行的一个方向的端部的第2特定阵列。在从第3方向观察时,第1特定阵列中的电流流通的方向与第2特定阵列中的电流流通的方向可以相同,也可以彼此相反。
16.此外,本发明的磁传感器还可以具备由软磁性体构成的至少1个磁轭。至少1个磁轭可以具有位于第1方向的两端的第1端面和第2端面。至少1个第1阵列可以配置于第1端面的附近。至少1个第2阵列可以配置于第2端面的附近。
17.此外,本发明的磁传感器也可以还具备:电源端子;1个或2个信号端子;将电源端子与1个或2个信号端子连接的1个或2个第1信号路径;和将1个或2个信号端子与地连接的1个或2个第2信号路径。第1路径和第2路径可以是1个或2个第1信号路径和1个或2个第2信号路径中的2个路径。
18.此外,本发明的磁传感器也可以还具备:第1电源端子;第2电源端子;1个或2个第1信号端子;1个或2个第2信号端子;将第1电源端子与1个或2个第1信号端子连接的1个或2个第1信号路径;将1个或2个第1信号端子与地连接的1个或2个第2信号路径;将第2电源端子与1个或2个第2信号端子连接的1个或2个第3信号路径;和将1个或2个第2信号端子与地连接的1个或2个第4信号路径。第1路径可以是1个或2个第1信号路径以及1个或2个第2信号路径中的1个路径。第2路径可以是1个或2个第3信号路径和1个或2个第4信号路径中的1个路径。
19.此外,本发明的磁传感器中,第1路径可以还包含:在第1路径中设置于第1路径的一端与至少1个第1阵列之间的第1副阵列;和在第1路径中设置于第1路径的另一端与至少1个第1阵列之间的第2副阵列。第2路径可以包含:在第2路径中设置于第2路径的一端与至少1个第2阵列之间的第3副阵列;和在第2路径中设置于第2路径的另一端与至少1个第2阵列之间的第4副阵列。第1副阵列、第2副阵列、第3副阵列和第4副阵列的各自可以包含多个构造物中的、与奇数个构造物为相同数量的构造物。与奇数个构造物为相同数量的构造物可以以在第2方向上排列的方式配置。与奇数个构造物为相同数量的构造物中的至少1个可以是包含磁阻效应元件的构造物。第1副阵列和第1路径的一端、第2副阵列和第1路径的另一
端、第3副阵列和第2路径的一端、第4副阵列和第2路径的另一端的各自通过多个第2电极中的1个连接。
20.此外,本发明的磁传感器中,第1路径可以还包含:在第1路径中设置于第1路径的一端与至少1个第1阵列之间的多个第1副阵列;和在第1路径中设置于第1路径的另一端与至少1个第1阵列之间的多个第2副阵列。第2路径可以还包含:在第2路径中设置于第2路径的一端与至少1个第2阵列之间的多个第3副阵列;和在第2路径中设置于第2路径的另一端与至少1个第2阵列之间的多个第4副阵列。多个第1副阵列的各自、多个第2副阵列的各自、多个第3副阵列的各自、和多个第4副阵列的各自包含多个构造物中的、比奇数个构造物数量少的多个构造物或1个构造物。比奇数个构造物数量少的多个构造物和1个构造物的各自可以是包含磁阻效应元件的构造物。
21.此外,在第1路径包含多个第1副阵列和多个第2副阵列、第2路径包含多个第3副阵列和多个第4副阵列的情况下,就多个第1副阵列的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第1路径的一端的第1副阵列包含的构造物的数量越少。就多个第2副阵列的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第1路径的另一端的第2副阵列包含的构造物的数量越少。就多个第3副阵列的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第2路径的一端的第3副阵列包含的构造物的数量越少。就多个第4副阵列的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第2路径的另一端的第4副阵列包含的构造物的数量越少。
22.此外,本发明的磁传感器也可以还具备与第1路径及第2路径连接的多个电极极板。多个电极极板在第3方向上可以配置于相同位置。
23.此外,本发明的磁传感器中,第1路径的一部分和第2路径的一部分可以在第3方向上配置于彼此不同的位置,并且经连接用构造物彼此连接。
24.此外,本发明的磁传感器可以构成为检测对象磁场的一个方向的分量。或者,本发明的磁传感器也可以构成为检测对象磁场的2个方向的分量。
25.本发明的磁传感器系统具备本发明的磁传感器和产生规定的磁场的磁场产生部。
26.在本发明的磁传感器和磁传感器系统中,至少1个第1阵列和至少1个第2阵列的各自包含奇数个构造物。由此,根据本发明,能够将第1阵列和第2阵列每隔1列地连接,并使设置于第1阵列和第2阵列的各自的多个第1电极的数量和多个第2电极的数量一致。
27.本发明的其它目的、特征和效果,通过以下的说明将变得充分清楚。
附图说明
28.图1是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的电路结构的电路图。
29.图2是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的立体图。
30.图3是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。
31.图4是表示本发明的第1实施方式的磁传感器的一部分的侧视图。
32.图5是表示本发明的第1实施方式中的磁阻效应元件的立体图。
33.图6是表示本发明的第1实施方式中的第1阵列和第2阵列的立体图。
34.图7是表示本发明的第1实施方式中的多个第1阵列和多个第2阵列的俯视图。
35.图8是表示本发明的第1实施方式中的第1副阵列和第3副阵列的俯视图。
36.图9是表示本发明的第1实施方式中的第2副阵列和第4副阵列的俯视图。
37.图10是表示本发明的第2实施方式中的多个第1阵列和多个第2阵列的俯视图。
38.图11是表示本发明的第3实施方式中的多个第1阵列和多个第2阵列的俯视图。
39.图12是表示本发明的第4实施方式的磁传感器的第1检测电路的电路结构的电路图。
40.图13是表示本发明的第4实施方式的磁传感器的第2检测电路的电路结构的电路图。
41.图14是表示本发明的第4实施方式的磁传感器的一部分的俯视图。
42.图15是表示本发明的第4实施方式的磁传感器的一部分的侧视图。
43.图16是表示本发明的第4实施方式中的多个第1副阵列和多个第3副阵列的俯视图。
44.图17是表示本发明的第5实施方式的磁传感器系统的重要部位的立体图。
具体实施方式
45.[第1实施方式]
[0046]
以下,参照附图,对本发明的实施方式进行详细说明。首先,参照图1,对本发明的第1实施方式的磁传感器1的大致结构进行说明。图1是表示磁传感器1的电路结构的电路图。磁传感器1包含:电源端子;1个或2个信号端子;将电源端子与1个或2个信号端子连接的1个或2个第1信号路径;和将1个或2个信号端子与地连接的1个或2个第2信号路径。磁传感器1进一步具备接地端子。在本实施方式中,特别地,作为电源端子、接地端子、信号端子、第1信号路径和第2信号路径,磁传感器1具备:电源端子v1;接地端子g1;2个信号端子e1、e2;连接电源端子v1和信号端子e1的信号路径p1;连接电源端子v1和信号端子e2的信号路径p4;连接信号端子e1和接地端子g1的信号路径p2;和连接信号端子e2和接地端子g1的信号路径p3。可以对电源端子v1施加规定大小的电源电压。接地端子g1与地连接。信号路径p1~p4中分别流通电流。
[0047]
磁传感器1还包含:设置于信号路径p1的电阻部r1、设置于信号路径p2的电阻部r2、设置于信号路径p3的电阻部r3和设置于信号路径p4的电阻部r4。电阻部r1~r4的各自包含多个磁阻效应元件20。以下,将磁阻效应元件记为mr元件。
[0048]
磁传感器1生成与信号端子e1、e2的电位对应的2个信号或与信号端子e1、e2的电位差对应的信号作为至少1个检测信号。
[0049]
接着,参照图2~图4,对磁传感器1的结构进行具体的说明。图2是表示磁传感器1的一部分的立体图。图3是表示磁传感器1的一部分的俯视图。图4是表示磁传感器1的一部分的侧视图。
[0050]
这里,如图1和图2所示,定义x方向、y方向、z方向。x方向、y方向、z方向彼此正交。此外,将x方向的相反方向作为-x方向,将y方向的相反方向作为-y方向,将z方向的相反方向作为-z方向。此外,下面,将相对于基准位置处于z方向前方的位置称为“上方”,将相对于基准位置处于与“上方”相反侧的位置称为“下方”。与x方向平行的方向与本发明中的“第1方向”对应。与y方向平行的方向与本发明中的“第2方向”对应。与z方向平行的方向与本发明中的“第3方向”对应。
[0051]
磁传感器1还包含由软磁性体构成的至少1个磁轭。在与z方向平行的方向观察时,
例如从上方观察时,至少1个磁轭具有在y方向上较长的形状。此外,至少1个磁轭构成为,当接受到包含与z方向平行的方向的输入磁场分量的输入磁场时产生输出磁场。输出磁场包含与x方向平行的方向的、与输入磁场分量相应地发生变化的输出磁场分量。
[0052]
如图2和图4所示,在本实施方式中,尤其是,磁传感器1包含以在x方向上排列的方式配置的多个磁轭51作为至少1个磁轭。多个磁轭51的各自例如具有在y方向上较长的长方体形状。多个磁轭51的形状相同。多个磁轭51的各自,具有位于与x方向平行的方向上的两端的第1端面51a和第2端面51b。在多个磁轭51的各自中,第1端面51a位于-x方向一端,第2端面51b位于x方向一端。
[0053]
磁传感器1还具备:设置于信号路径p1~p4的多个构造物;和将多个构造物串联连接的多个第1电极81和多个第2电极82。其中,多个第1电极81和多个第2电极82示出于后面说明的图6~图9。信号路径p1~p4的各自包含至少1个阵列。至少1个阵列包含多个构造物中的奇数个构造物,该奇数个构造物以在与y方向平行的方向上排列的方式配置。奇数个构造物中的至少1个,是包含mr元件20的构造物。
[0054]
在本实施方式中,尤其是信号路径p1~p4的各自包含多个阵列。多个阵列的各自包含5个构造物。5个构造物的各自是包含mr元件20的构造物。
[0055]
其中,包含mr元件20的构造物可以是仅包含1个mr元件20的构造物,也可以是包含电并联连接的2个以上的mr元件20的构造物。特别地,关于仅包含1个mr元件20的构造物,在以下的说明中,有时简单地记为mr元件20。
[0056]
信号路径p1~p4的各自还包含2个副阵列。2个副阵列的各自包含多个构造物中的、与上述奇数个构造物为相同数量(即5个)的构造物。5个构造物以在与y方向平行的方向上排列的方式配置。5个构造物中的至少1个是包含mr元件20的构造物。在本实施方式中,尤其是5个构造物的各自是包含mr元件20的构造物。
[0057]
信号路径p1中包含的多个阵列和2个副阵列构成电阻部r1。信号路径p2中包含的多个阵列和2个副阵列构成电阻部r2。信号路径p3中包含的多个阵列和2个副阵列构成电阻部r3。信号路径p4中包含的多个阵列和2个副阵列构成电阻部r4。
[0058]
信号路径p1~p4的各自中包含的mr元件20的数量是相同的。此外,信号路径p1~p4的各自中包含的mr元件20的数量也可以是偶数。
[0059]
相对于1个磁轭51,对应以在与x方向平行的方向上排列的方式配置的2个阵列61a、61b。与1个磁轭51对应的2个阵列61a、61b配置于1个磁轭51的-z方向的端部的附近。与1个磁轭51对应的阵列61a,配置于该磁轭51的第1端面51a的附近。与1个磁轭51对应的阵列61b配置于该磁轭51的第2端面51b的附近。此外,多个阵列61a和多个阵列61b,以阵列61a和阵列61b在与x方向平行的方向逐个交替地排列的方式配置。
[0060]
阵列61a、61b包含于彼此不同的信号路径中。虽未图示,磁传感器1包含:用于配置电阻部r1、r4的第1区域;和用于配置电阻部r2、r3的第2区域。在第1区域中,信号路径p1中包含的阵列和信号路径p4中包含的阵列分别与阵列61a、61b对应。在第2区域中,信号路径p2中包含的阵列和信号路径p3中包含的阵列分别与阵列61a、61b对应。图2~图4表示第1区域或第2区域的一部分。
[0061]
在此,在第1区域或第2区域中,将多个阵列61a中位于x方向的端部的阵列61a称为特定阵列61a,将多个阵列61b中位于x方向的端部的阵列61b称为特定阵列61b。特定阵列
61a、61b也是与1个磁轭51对应的2个阵列61a、61b。从z方向观察时,特定阵列61a中电流流通的方向与特定阵列61b中电流流通方向相同。其中,关于上述的特定阵列61a、61b的说明,也适用于与其它的1个磁轭51对应的其它2个阵列61a、61b。
[0062]
磁传感器1也可以还包含由软磁性体形成的至少1个屏蔽件。在从与z方向平行的方向观察时,例如从上方观察时,至少1个屏蔽件配置于与多个磁轭51重叠的位置。此外,在从上方观察时,多个磁轭51配置于至少1个屏蔽件的外缘的内侧。
[0063]
在图3中,符号80表示由多个第1电极81和多个第2电极82构成的配线部。虽未图示,磁传感器1还具备传感器基板和绝缘部。绝缘部由绝缘材料构成,覆盖多个mr元件20和配线部80。
[0064]
接着,参照图5,对mr元件20的结构的一例进行说明。图5是表示mr元件20的立体图。在该例中,mr元件20包含:具有规定方向的磁化的磁化固定层22;具有方向能够根据所施加的磁场相应地变化的磁化的自由层24;配置于磁化固定层22与自由层24之间的间隙(gap)层23;和反铁磁性层21。反铁磁性层21、磁化固定层22、间隙层23和自由层24依次层叠。反铁磁性层21由反铁磁性材料构成,与磁化固定层22之间产生交换耦合,使磁化固定层22的磁化方向固定。
[0065]
mr元件20可以是tmr(隧道磁阻效应)元件,也可以是使磁信号检测用的传感电流在相对于构成mr元件20的各层的面大致垂直的方向上流通的cpp(current perpendicular to plane:电流垂直于平面)类型的gmr(巨磁阻效应)元件。在tmr元件中,间隙层23是隧道势垒层。在gmr元件中,间隙层23是非磁性导电层。
[0066]
mr元件20的电阻值,根据自由层24的磁化方向相对于磁化固定层22的磁化方向所成的角度相应地变化,在该角度为0
°
时电阻值成为最小值,在角度为180
°
时电阻值成为最大值。
[0067]
在本实施方式中,磁化固定层22的磁化方向是与x方向平行的方向。此外,在本实施方式中,电阻部r1中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向与电阻部r2中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向彼此为相反方向。电阻部r3中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向与电阻部r2中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向相同。电阻部r4中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向与电阻部r1中的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向相同。
[0068]
在本实施方式中,特别地,电阻部r1、r4的各自的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为x方向。电阻部r2、r3的各自的多个mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为-x方向。
[0069]
在本实施方式中,多个mr元件20的各自具有在与y方向平行的方向上较长的形状。由此,多个mr元件20各自的自由层24具有易磁化轴方向成为与y方向平行的方向的形状各向异性。因此,在不存在被施加的磁场的状态下,自由层24的磁化方向成为与y方向平行的方向。在存在与x方向平行的方向的输出磁场分量的情况下,自由层24的磁化方向根据输出磁场分量的方向和强度相应地变化。因此,自由层24的磁化方向相对于磁化固定层22的磁化方向所成的角度,根据多个mr元件20的各自接受到的输出磁场分量的方向和强度而变化。因此,多个mr元件20的各自的电阻值成为与输出磁场分量对应的值。其中,易磁化轴方向不依赖于形状各向异性,可以通过设置对mr元件20的自由层24施加偏置磁场的磁铁而设
定为与y方向平行的方向。
[0070]
在本实施方式中,电阻部r2中的多个mr元件20接受到的输出磁场分量的方向与电阻部r1中的多个mr元件20接受到的输出磁场分量的方向相同。另一方面,电阻部r3中的多个mr元件20接受到的输出磁场分量的方向和电阻部r4中的多个mr元件20接受到的输出磁场分量的方向与电阻部r1中的多个mr元件20接受到的输出磁场分量的方向相反。
[0071]
其中,磁化固定层22也可以是所谓的自钉扎固定型的固定层(synthetic ferri pinned(合成铁磁固定)层,sfp层)。自钉扎固定型的固定层具有使铁磁性层、非磁性中间层和铁磁性层层叠而得到的层叠铁磁结构,并且是使2个铁磁性层反铁磁性地结合而得到的。在磁化固定层22为自钉扎固定型的固定层的情况下,也可以省略反铁磁性层21。
[0072]
接下来,参照图1,对磁传感器1生成的至少1个检测信号进行详细说明。在不存在输入磁场分量结果也不存在输出磁场分量的状态下,mr元件20的自由层24的磁化方向成为与y方向平行的方向。在输入磁场分量的方向为z方向的情况下,电阻部r1、r2内的mr元件20接受到的输出磁场分量的方向成为x方向,电阻部r3、r4内的mr元件20接受到的输出磁场分量的方向成为-x方向。在此情况下,电阻部r1、r2内的mr元件20的自由层24的磁化方向从与y方向平行的方向向x方向倾斜,电阻部r3、r4内的mr元件20的自由层24的磁化方向从与y方向平行的方向向-x方向倾斜。其结果,与不存在输出磁场分量的状态相比,电阻部r1、r3内的mr元件20的电阻值减少,电阻部r1、r3的电阻值也减少。此外,与不存在输出磁场分量的状态相比,电阻部r2、r4内的mr元件20的电阻值增加,电阻部r2、r4的电阻值也增加。
[0073]
在输入磁场分量的方向为-z方向的情况下,输出磁场分量的方向和电阻部r1~r4的电阻值的变化与上述的输入磁场分量的方向为z方向的情况相反。
[0074]
mr元件20的电阻值的变化量依赖于mr元件20接受到的输出磁场分量的强度。当输出磁场分量的强度变大时,mr元件20的电阻值向其增加量或其减少量分别变大的方向变化。当输出磁场分量的强度变小时,mr元件20的电阻值向其增加量或其减少量分别变小的方向变化。输出磁场分量的强度依赖于输入磁场分量的强度。
[0075]
这样,当输入磁场分量的方向和强度发生变化时,就电阻部r1~r4各自的电阻值而言,以电阻部r1、r3的电阻值增加并且电阻部r2、r4的电阻减少、或者电阻部r1、r3的电阻值减少并且电阻部r2、r4的电阻值增加的方式变化。由此,图1所示的信号端子e1与信号端子e2各自的电位发生变化。磁传感器1生成与信号端子e1、e2的电位对应的2个信号或与信号端子e1、e2的电位差对应的信号作为至少1个检测信号。至少1个检测信号根据自由层24的磁化方向相对于磁化固定层22的磁化方向所成的角度相应地变化。
[0076]
接着,参照图6~图9,对各阵列中的多个第1电极81和多个第2电极82进行说明。图6是表示阵列61a、61b的立体图。图7是表示多个阵列61a和多个阵列61b的立体图。图8是表示第1副阵列和第3副阵列的俯视图。图9是表示第2副阵列和第4副阵列的俯视图。其中,在图6~图9中,为了便于说明,将mr元件20的形状简化描绘。在这之后的说明中使用的与图7~图9同样的图中,mr元件20的形状也简化描绘。
[0077]
以下,以信号路径p1、p4为例进行说明。在以下的说明中,也将信号路径p1称为第1路径p1,也将信号路径p4称为第2路径p4。此外,也将多个阵列61a称为多个第1阵列61a,也将多个阵列61b称为多个第2阵列61b。
[0078]
多个第1电极81和多个第2电极82配置于在与z方向平行的方向上彼此不同的位
置。在第1路径p1和第2路径p4的各自中,多个构造物即多个mr元件20配置于多个第1电极81之上。多个第2电极82配置于多个mr元件20之上。
[0079]
在多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的各自中,5个mr元件20与多个第1电极81及多个第2电极82的连接关系如下所述。多个第1电极81的各自具有在与y方向平行的方向上细长的形状。在与y方向平行的方向上相邻的2个第1电极81之间形成有间隙。在第1电极81的上表面上,在与y方向平行的方向的一端或两端的附近配置有mr元件20。多个第2电极82的各自将配置于在与y方向平行的方向上相邻的2个第1电极81上而相邻的2个mr元件20电连接。由此,多个mr元件20被串联连接。关于多个第1电极81和多个第2电极82,在多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的各自中,在电流流通的方向上,第1电极81和第2电极82被交替地逐个设置。
[0080]
mr元件20具有位于与z方向平行的方向上的两端的第1面和第2面。mr元件20的第1面与多个第1电极81中的1个连接。mr元件20的第2面与多个第2电极82中的1个连接。
[0081]
图7表示多个第1阵列61a和多个第2阵列61b中的4个第1阵列61a和4个第2阵列61b。在图7中,为了便于说明,对于4个第1阵列61a,沿x方向依次赋予符号61a1、61a2、61a3、61a4加以表示。同样,在图7中,为了便于说明,对于4个第2阵列61b,沿x方向依次赋予符号61b1、61b2、61b3、61b4加以表示。
[0082]
在第1阵列61a1中的位于y方向的端部的mr元件20,连接有从第1阵列61a1的外部引入的第2电极82。在第1阵列61a1、61a2的各自中,位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接。在第1阵列61a2、61a3的各自中,位于y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第1阵列61a3、61a4的各自中位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接。在第1阵列61a4中的位于y方向的端部的mr元件20,连接有自引出至第1阵列61a4的外部的第2电极82。在第1阵列61a1~61a4的各自中,与5个mr元件20连接的第1电极81的数量和第2电极82的数量都是3个。
[0083]
在第2阵列61b1中的位于y方向的端部的mr元件20,连接有从第2阵列61b1的外部引入的第1电极81。在第2阵列61b1、61b2的各自中位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第2阵列61b2、61b3的各自中位于y方向的端部的2个mr元件20,通过第1电极81彼此连接。在第2阵列61b3、61b4的各自中位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第2阵列61b4中位于y方向的端部的mr元件20,连接有引出至第2阵列61b4的外部的第1电极81。在第2阵列61b1~61b4的各自中,与5个mr元件20连接的第1电极81的数量和第2电极82的数量均为3个。
[0084]
第1路径p1中,作为2个副阵列包含第1副阵列62a和第2副阵列63a。第1副阵列62a在第1路径p1中设置于第1路径p1的一端p1a与多个第1阵列61a之间。第2副阵列63a在第1路径p1中设置于第1路径p1的另一端p1b与多个第1阵列61a之间。第1路径p1的一端p1a例如也可以是第1路径p1的电源端子v1侧的端部。第1路径p1的另一端p1b例如也可以是第1路径p1的信号端子e1侧的端部。
[0085]
第2路径p4中,作为2个副阵列包含第3副阵列62b和第4副阵列63b。第3副阵列62b在第2路径p4中设置于第2路径p4的一端p4a与多个第2阵列61b之间。第4副阵列63b在第2路径p4中设置于第2路径p4的另一端p4b与多个第2阵列61b之间。第2路径p4的一端p4a例如也可以是第2路径p4的电源端子v1侧的端部。第2路径p4的另一端p4b例如也可以是第2路径p4
的信号端子e2侧的端部。
[0086]
在图8中,为了便于说明,对于第1副阵列62a中的5个mr元件20,沿y方向依次赋予符号20a1、20a2、20a3、20a4、20a5加以表示。同样,在图8中,为了便于说明,对于第3副阵列62b中的5个mr元件20,沿y方向依次赋予符号20c1、20c2、20c3、20c4、20c5加以表示。mr元件20a1是第1副阵列62a中包含的、在第1路径p1中最靠近第1路径p1的一端p1a的构造物。mr元件20c1是第3副阵列62b中包含的、在第2路径p4中最靠近第2路径p4的一端p4a的构造物。
[0087]
第1副阵列62a和第1路径p1的一端p1a、第3副阵列62b和第2路径p4的一端p4a的各自分别由第2电极82连接。更具体而言,mr元件20a1和第1路径p1的一端p1a由第2电极82连接。此外,mr元件20c1和第2路径p4的一端p4a由第2电极82连接。
[0088]
在图8所示的例子中,在mr元件20a5连接有从第1副阵列62a的外部引入的第2电极82。mr元件20a4、20a5由第1电极81连接。mr元件20a3、20a4由第2电极82连接。mr元件20a1、20a2、20a3由第1电极81连接。
[0089]
mr元件20a2的第2面没有与其它mr元件20的第2面电连接。因此,在与构成mr元件20a2的各层的面垂直的方向上,没有电流流过。其中,在mr元件20a2的第2面也可以连接没有与其它mr元件20电连接的电极83。多个第2电极82和电极83在与z方向平行的方向上配置于相同位置。
[0090]
此外,在图8所示的例中,在mr元件20c5连接有从第3副阵列62b的外部引入的第1电极81。mr元件20c4、20c5由第2电极82连接。mr元件20c3、20c4由第1电极81连接。mr元件20c2、20c3由第2电极82连接。mr元件20c1、20c2由第1电极81连接。
[0091]
第1路径p1的一端p1a和第2路径p4的一端p4a也可以与电极极板91连接。电极极板91例如可以是构成电源端子v1的电极极板。
[0092]
在图9中,为了便于说明,对于第2副阵列63a中的5个mr元件20,沿y方向依次赋予符号20b1、20b2、20b3、20b4、20b5加以表示。同样,在图9中,为了便于说明,对于第4副阵列63b中的5个mr元件20,沿y方向依次赋予符号20d1、20d2、20d3、20d4、20d5加以表示。mr元件20b1是第2副阵列63a中包含的、在第1路径p1中最靠近第1路径p1的另一端p1b的构造物。mr元件20d1是第4副阵列63b中包含的、在第2路径p4中最靠近第2路径p4的另一端p4b的构造物。
[0093]
第2副阵列63a和第1路径p1的另一端p1b、第4副阵列63b和第2路径p4的另一端p4b的各自分别由第2电极82连接。更具体而言,mr元件20b1和第1路径p1的另一端p1b由第2电极82连接。此外,mr元件20d1和第2路径p4的另一端p4b由第2电极82连接。
[0094]
在图9所示的例子中,在mr元件20b5连接有从第2副阵列63a的外部引入的第2电极82。mr元件20b4、20b5由第1电极81连接。mr元件20b3、20b4由第2电极82连接。mr元件20b1、20b2、20b3由第1电极81连接。
[0095]
mr元件20b2的第2面没有与其它mr元件20的第2面电连接。因此,流经第1路径p1的电流不通过构成mr元件20b2的各层。因此,mr元件20b2不发挥作用。其中,在mr元件20b2的第2面,也可以连接没有与其它mr元件20电连接的电极84。多个第2电极82和电极84在与z方向平行的方向上配置于相同位置。
[0096]
此外,在图9所示的例子中,在mr元件20d5连接有从第4副阵列63b的外部引入的第1电极81。mr元件20d4、20d5由第2电极82连接。mr元件20d1、20d2、20d3、20d4由第1电极81连
接。
[0097]
mr元件20d2、20d3的各自的第2面没有与其它mr元件20的第2面电连接。因此,流经第2路径p4的电流不通过构成mr元件20d2的各层和构成mr元件20d3的各层。因此,mr元件20d2、20d3不发挥作用。其中,在mr元件20d2、20d3各自的第2面,也可以连接不与其它mr元件20电连接的电极85。多个第2电极82和2个电极85在与z方向平行的方向上配置于相同位置。
[0098]
第1路径p1的另一端p1b也可以与电极极板92连接。第2路径p4的另一端p4b也可以与电极极板93连接。电极极板92例如可以是构成信号端子e1的电极极板。电极极板93例如可以是构成信号端子e2的电极极板。电极极板91~93也可以在与z方向平行的方向上配置于相同位置。虽未图示,构成接地端子g1的电极极板也可以在与z方向平行的方向上配置于与电极极板91~93相同的位置。
[0099]
至此为止,以信号路径p1、p4为例进行了说明。关于上述的信号路径p1、p4的说明也适用于信号路径p2、p3。如果将上述的说明中的信号路径p1、p4和电源端子v1分别置换成信号路径p2、p3和接地端子g1,则成为关于信号路径p2、p3的说明。
[0100]
接下来,对本实施方式的磁传感器1的作用和效果进行说明。在本实施方式中,如之前所述,在第1阵列61a1、61a2的各自中位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接,在第2阵列61b1、61b2的各自中位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。此外,在第1阵列61a2、61a3的各自中位于y方向的端部的2个mr元件20,通过第2电极82彼此连接,在第2阵列61b2、61b3的各自中位于y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接。
[0101]
着眼于第1阵列61a2和第2阵列61b2,如图7所示,为了与第1阵列61a1连接而从第1阵列61a2沿-y方向引出的电极为第1电极81,为了与第2阵列61b1连接而从第2阵列61b2沿-y方向引出的电极为第2电极82。此外,如图7所示,为了与第1阵列61a3连接而从第1阵列61a2沿y方向引出的电极为第2电极82,为了与第2阵列61b3连接而从第2阵列61b2沿y方向引出的电极为第1电极81。这样,在本实施方式中,使从第1阵列61a和第2阵列61b分别沿相同方向引出的电极彼此不同。由此,根据本实施方式,能够使从第1阵列61a和第2阵列61b分别沿相同方向引出的电极交叉。其结果,根据本实施方式,能够将第1阵列61a和第2阵列61b分别每隔1列地连接。此外,在本实施方式中,为了将第1阵列61a和第2阵列61b分别每隔1列地连接,没有必要设置以连接第1电极81和第2电极82的方式构成的连接用构造物,具体而言为连接电极或通孔。
[0102]
此外,在本实施方式中,如之前所述,第1阵列61a和第2阵列61b的各自包含奇数个构造物即5个mr元件20。这里,考虑图7所示的第1阵列61a2和第2阵列61b2的各自中作为偶数个构造物包含即4个mr元件20的情况。在此情况下,如上所述,当要使从第1阵列61a2和第2阵列61b2分别沿相同方向引出的电极彼此不同时,在第1阵列61a2与第2阵列61b2之间,多个第1电极81的数量与多个第2电极82的数量不同。
[0103]
例如,在图7所示的第1阵列61a2包含从-y方向的端部开始数为4个的mr元件20的情况下,设置于第1阵列61a2的第1电极81和第2电极82的数量分别为3个和2个。另一方面,在图7所示的第2阵列61b2包含从-y方向的端部开始数为4个mr元件20的情况下,设置于第2阵列61b2的第1电极81和第2电极82的数量分别为2个和3个。
[0104]
第1阵列61a2与第2阵列61b2相比,因多个第1电极81的形状等的偏差导致的影响变大。另一方面,第2阵列61b2与第1阵列61a2相比,因多个第2电极82的形状等的偏差导致的影响变大。
[0105]
相对于此,在本实施方式中,设置于第1阵列61a的第1电极81和第2电极82的数量都是3个。此外,设置于第2阵列61b的第1电极81和第2电极82的数量都是3个。这样,根据本实施方式,通过使第1阵列61a和第2阵列61b的各自中包含的构造物即mr元件20的数量为奇数(5个),从而能够使设置于第1阵列61a和第2阵列61b的各自的多个第1电极81的数量和多个第2电极82的数量相同。其结果,根据本实施方式,能够抑制第1阵列61a和第2阵列61b之间的特性的偏差。
[0106]
此外,在本实施方式中,信号路径p1的多个第1阵列61a构成电阻部r1的主要部分。信号路径p2的多个第1阵列61a构成电阻部r2的主要部分。信号路径p3的多个第2阵列61b构成电阻部r3的主要部分。信号路径p4的多个第2阵列61b构成电阻部r4的主要部分。在本实施方式中,设置于多个第1阵列61a的多个第1电极81的数量、设置于多个第1阵列61a的多个第2电极82的数量、设置于多个第2阵列61b的多个第1电极81的数量、和设置于多个第2阵列61b的多个第2电极82的数量是相同的。由此,根据本实施方式,能够抑制电阻部r1~r4之间的特性的偏差。
[0107]
此外,在本实施方式中,如上所述,将第1阵列61a和第2阵列61b每隔1列地连接,并使设置于第1阵列61a和第2阵列61b的各自的多个第1电极81的数量和多个第2电极82的数量相同。由此,在本实施方式中,多个第1电极81和多个第2电极82以第1电极81和第2电极82在与x方向平行的方向上逐个交替地排列的方式配置。
[0108]
此外,在本实施方式中,设置了第1~第4副阵列62a、62b、63a、63b。由此,根据本实施方式,能够使从电阻部r1~r4的各个引出的电极均设为第2电极82。其中,第1~第4副阵列62a、62b、63a、63b不是磁传感器1中的必要的构成要素,也可以不设置。或者,也可以代替第1~第4副阵列62a、62b、63a、63b而设置以连接第1电极81和第2电极82的方式构成的连接用构造物。连接用构造物既可以是介于第1电极81与第2电极82之间的由ta等非磁性金属形成的连接电极,也可以是用于使第2电极82与第1电极81接触的通孔。
[0109]
[第2实施方式]
[0110]
接着,参照图10,对本发明的第2实施方式进行说明。图10是表示多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的俯视图。
[0111]
在本实施方式中,多个第1阵列61a和多个第2阵列61b各自的奇数个构造物中的至少1个是将多个第1电极81中的1个和多个第2电极82中的1个连接的连接用构造物,具体而言是由ta等非磁性金属形成的连接电极。在本实施方式中,特别地,多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的各自中,作为5个构造物包含4个mr元件20和1个连接电极86。在图10中,为了使得容易理解,对连接电极86赋予阴影。
[0112]
其中,在图10所示的例子中,在多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的各自中,5个构造物中位于与y方向平行的方向上的中央的构造物是连接电极86。但是,连接电极86的位置和数量不限定于图10所示的例子。例如,连接电极86的数量也可以是多个。此外,作为连接用构造物,也可以代替连接电极86,或者在连接电极之外,设置用于使第2电极82与第1电极81接触的通孔。
[0113]
本实施方式中的其它结构、作用和效果,与第1实施方式相同。
[0114]
[第3实施方式]
[0115]
接下来,参照图11,对本发明的第3实施方式进行说明。图11是表示多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的俯视图。
[0116]
如在第1实施方式中所说明的那样,将多个阵列61a中的位于x方向的端部的阵列61a称为特定阵列61a,将多个阵列61b中的位于x方向的端部的阵列61b称为特定阵列61b。特定阵列61a、61b也是与1个磁轭51(参照图2~图4)对应的2个阵列61a、61b。在本实施方式中,在从z方向观察时,在特定的阵列61a中电流流通的方向与在特定阵列61b中电流流通的方向,彼此相反。
[0117]
此外,与第1实施方式中的图7同样,在图11中,为了便于说明,对于4个第1阵列61a,沿x方向依次赋予符号61a1、61a2、61a3、61a4加以表示。同样,在图11中,为了便于说明,对于4个第2阵列61b,沿x方向依次赋予符号61b1、61b2、61b3、61b4加以表示。
[0118]
在第1阵列61a1中的位于-y方向的端部的mr元件20连接有从第1阵列61a1的外部引入的第1电极81。在第1阵列61a1、61a2的各自中,位于y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第1阵列61a2、61a3的各自中,位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接。在第1阵列61a3、61a4的各自中,位于y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第1阵列61a4中的位于-y方向的端部的mr元件20连接有引出至第1阵列61a4的外部的第1电极81。
[0119]
在第2阵列61b1中位于y方向的端部的mr元件20连接有从第2阵列61b1的外部引入的第1电极81。在第2阵列61b1、61b2的各自中,位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第2阵列61b2、61b3的各自中,位于y方向的端部的2个mr元件20通过第1电极81彼此连接。在第2阵列61b3、61b4的各自中,位于-y方向的端部的2个mr元件20通过第2电极82彼此连接。在第2阵列61b4中的位于y方向的端部的mr元件20连接有引出至第2阵列61b4的外部的第1电极81。
[0120]
在本实施方式中,因流经第1阵列61a1的电流而产生的磁场与因流经第2阵列61b1的电流而产生的磁场在与第1阵列61a1和第2阵列61b1对应的1个磁轭51中彼此抵消。由此,根据本实施方式,能够抑制上述的磁场对1个磁轭51产生的输出磁场分量产生的影响。
[0121]
对上述的第1阵列61a1和第2阵列61b1的组进行的说明也适用于第1阵列61a2和第2阵列61b2的组、第1阵列61a3和第2阵列61b3的组、以及第1阵列61a4和第2阵列61b4的组。
[0122]
此外,在本实施方式中,从外部引入至第1阵列61a1的电极、从第1阵列61a4引出至外部的电极、从外部引入至第2阵列61b1的电极、和从第2阵列61b4引出至外部的电极都是第1电极81。这样,根据本实施方式,不用设置第1实施方式中的第1~第4副阵列62a、62b、63a、63b,就能够使从电阻部r1~r4的各自引出的电极与第1电极81一致。其中,从外部引入至第1阵列61a1的电极、从第1阵列61a4引出至外部的电极、从外部引入至第2阵列61b1的电极、和从第2阵列61b4引出至外部的电极可以都是第2电极82。
[0123]
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1实施方式相同。
[0124]
[第4实施方式]
[0125]
接下来,对本发明的第4实施方式进行说明。在第4实施方式中,磁传感器1以其方向在yz平面内变化的部分磁场作为对象磁场进行检测的方式构成。
[0126]
以下,参照图12和图13,对本实施方式的磁传感器1的大致结构进行说明。图12是表示磁传感器1的第1检测电路的电路结构的电路图。图13是表示磁传感器1的第2检测电路的电路结构的电路图。
[0127]
本实施方式的磁传感器1具备:第1电源端子;第2电源端子;1个或2个第1信号端子;1个或2个第2信号端子;将第1电源端子与1个或2个第1信号端子连接的1个或2个第1信号路径;将1个或2个第1信号端子与地连接的1个或2个第2信号路径;将第2电源端子与1个或2个第2信号端子连接的1个或2个第3信号路径;以及将1个或2个第2信号端子与地连接的1个或2个第4信号路径。磁传感器1进一步具备第1接地端子和第2接地端子。
[0128]
在本实施方式中,特别地,磁传感器1包含第1检测电路11和第2检测电路12。如图12所示,第1检测电路11中,作为第1电源端子、第1接地端子、第1信号端子、第1信号路径和第2信号路径具备:电源端子v11、接地端子g11、2个信号端子e11、e12、将电源端子v11和信号端子e11连接的信号路径p11、将电源端子v11和信号端子e12连接的信号路径p14、将信号端子e11和接地端子g11连接的信号路径p12、和将信号端子e12和接地端子g11连接的信号路径p13。可以对电源端子v11施加规定大小的电源电压。接地端子g11与地连接。信号路径p11~p14中分别流过电流。
[0129]
第1检测电路11还包含:设置于信号路径p11的电阻部r11;设置于信号路径p12的电阻部r12;设置于信号路径p13的电阻部r13;和设置于信号路径p14的电阻部r14。电阻部r11~r14的各自包含多个mr元件20。
[0130]
第1检测电路11生成与信号端子e11、e12的电位对应的2个信号或与信号端子e11、e12的电位差对应的信号作为至少1个第1检测信号。
[0131]
如图13所示,第2检测电路12中,作为第2电源端子、第2接地端子、第2信号端子、第3信号路径和第4信号路径具备:电源端子v12、接地端子g12、2个信号端子e21、e22、将电源端子v12与信号端子e21连接的信号路径p21、将电源端子v12与信号端子e22连接的信号路径p24、将信号端子e21与接地端子g12连接的信号路径p22、和将信号端子e22与接地端子g12连接的信号路径p23。可以对电源端子v12施加规定大小的电源电压。接地端子g12与地连接。在信号路径p21~p24中分别流通电流。
[0132]
第2检测电路12还包含:设置于信号路径p21的电阻部r21、设置于信号路径p22的电阻部r22、设置于信号路径p23的电阻部r23、和设置于信号路径p24的电阻部r24。电阻部r21~r24的各自包含多个mr元件20。
[0133]
第2检测电路12生成与信号端子e21、e22的电位对应的2个信号或与信号端子e21、e22的电位差对应的信号作为至少1个第2检测信号。
[0134]
接下来,参照图14和图15,对本实施方式的磁传感器1的结构进行具体的说明。图14是表示磁传感器1的一部分的俯视图。图15是表示磁传感器1的一部分的侧视图。
[0135]
第1检测电路11还具备:设置于信号路径p11~p14的多个构造物;以及将多个构造物串联连接的多个第1电极81和多个第2电极82。信号路径p11~p14的各自包含多个阵列。多个阵列各自包含5个构造物。5个构造物的各自是包含mr元件20的构造物。
[0136]
信号路径p11~p14的各自还包含多个副阵列。多个副阵列的各自包含比多个阵列的各自中包含的奇数个即5个构造物少的数量的多个构造物或1个构造物。在本实施方式中,特别地,多个副阵列的各自包含的多个构造物以及1个构造物的各自是包含mr元件20的
构造物。
[0137]
信号路径p11中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r11。信号路径p12中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r12。信号路径p13中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r13。信号路径p14中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r14。
[0138]
信号路径p11~p14的各自中包含的mr元件20的数量是相同的。此外,信号路径p11~p14的各自中包含的mr元件20的数量也可以是偶数。
[0139]
第2检测电路12进一步具备:设置于信号路径p21~p24的多个构造物;和将多个构造物串联连接的多个第1电极81和多个第2电极82。信号路径p21~p24的各自包含多个阵列。多个阵列的各自包含5个构造物。5个构造物的各自是mr元件20。
[0140]
信号路径p21~p24的各自还包含多个副阵列。多个副阵列的各自包含比多个阵列的各自中包含的奇数个即5个构造物少的数量的多个构造物或1个构造物。在本实施方式中,特别地,多个副阵列的各自中包含的多个构造物和1个构造物的各自是mr元件20。
[0141]
信号路径p21中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r21。信号路径p22中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r22。信号路径p23中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r23。信号路径p24中包含的多个阵列和多个副阵列构成电阻部r24。
[0142]
信号路径p21~p24的各自中包含的mr元件20的数量是相同的。此外,信号路径p21~p24的各自中包含的mr元件20的数量也可以是偶数。
[0143]
图14表示多个阵列中的多个第1阵列161a和多个第2阵列161b。多个第1阵列161a和多个第2阵列161b以第1阵列161a和第2阵列161b在与x方向平行的方向上逐个交替地排列的方式配置。
[0144]
第1阵列161a和第2阵列161b包含于彼此不同的信号路径中。在本实施方式中,磁传感器1包含:用于配置电阻部r11、r21的第1区域;用于配置电阻部r12、r22的第2区域;用于配置电阻部r13、r23的第3区域;和用于配置电阻部r14、r24的第4区域。在第1区域中,信号路径p11中包含的阵列和信号路径p21中包含的阵列分别与第1阵列161a和第2阵列161b对应。在第2区域中,信号路径p12中包含的阵列和信号路径p22中包含的阵列分别与第1阵列161a和第2阵列161b对应。在第3区域中,信号路径p13中包含的阵列和信号路径p23中包含的阵列分别与第1阵列161a和第2阵列161b对应。在第4区域中,信号路径p14中包含的阵列和信号路径p24中包含的阵列分别与第1阵列161a和第2阵列161b对应。图14和图15示出第1~第4区域的任意区域的一部分。
[0145]
在此,在第1~第4区域的任意区域中,将多个第1阵列161a中的位于x方向的端部的第1阵列161a称为特定的第1阵列161a,将多个第2阵列161b中的位于x方向的端部的第2阵列161b称为特定的第2阵列161b。在从z方向观察时,在特定的第1阵列161a中电流流通的方向与在特定的第2阵列161b中电流流通的方向相同。
[0146]
多个第1阵列161a和多个第2阵列161b的各自中的5个mr元件20与多个第1电极81及多个第2电极82的连接关系与第1实施方式中的图6和图7所示的多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的各自中的5个mr元件20与多个第1电极81及多个第2电极82的连接关系是相同的。
[0147]
在图14中,符号80表示由多个第1电极81和多个第2电极82构成的配线部。如图15所示,磁传感器1还包含支承多个mr元件20的支承体30。支承体30包含传感器基板和由绝缘
材料形成的绝缘部。
[0148]
支承体30具有多个槽部30c。多个槽部30c的各自具有倾斜面30a和倾斜面30b。多个第1阵列161a配置于多个槽部30c的各自的倾斜面30a之上。多个第2阵列161b配置于多个槽部30c的各自的倾斜面30b之上。
[0149]
在此,如图15所示,对u方向和v方向如下所述地定义。u方向是从x方向朝向-z方向旋转后的方向。v方向是从x方向朝向z方向旋转后的方向。在本实施方式中,特别地,将u方向作为从x方向朝向-z方向旋转了α的方向,将v方向作为从x方向朝向z方向旋转了α的方向。其中,α是比0
°
大且比90
°
小的角度。此外,将与u方向的相反方向作为-u方向,将与v方向的相反的方向作为-v方向。
[0150]
倾斜面30a与yu平面平行,倾斜面30b与yv平面平行。因此,可以说多个第1阵列161a配置于与yu平面平行的倾斜面上,多个第2阵列161b配置于与yv平面平行的倾斜面上。
[0151]
虽然没有图示,磁传感器1还具备绝缘部。绝缘部由绝缘材料构成,覆盖多个mr元件20和配线部80。其中,在图15中,省略了多个第1电极81、多个第2电极82和绝缘部。
[0152]
在图12和图13中,涂黑的箭头表示mr元件20中的磁化固定层22的磁化方向。
[0153]
在图12所示的例子中,电阻部r11、r13的各自中的mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为u方向。电阻部r12、r14的各自中的mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为-u方向。此外,mr元件20的自由层24具有易磁化轴方向为与y方向平行的方向的形状各向异性。
[0154]
此外,在图13所示的例中,电阻部r21、r23的各自中的mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为v方向。电阻部r22、r24的各自中的mr元件20的磁化固定层22的磁化方向为-v方向。此外,mr元件20的自由层24具有易磁化轴方向为与y方向平行的方向的形状各向异性。
[0155]
磁传感器1检测的对象磁场(部分磁场),能够分为与u方向平行的方向的第1分量、和与正交于u方向的方向平行的方向的第2分量。第1检测电路11构成为检测部分磁场的第1分量。即,当部分磁场的第1分量的强度变化时,电阻部r11~r14各自的电阻值以电阻部r11、r13的电阻值增加并且电阻部r12、r14的电阻值减少、或者电阻部r11、r13的电阻值减少并且电阻部r12、r14的电阻值增加的方式变化。由此,信号端子e11、e12的各自的电位变化。在本实施方式中,第1检测电路11生成与信号端子e11的电位对应的信号作为第1检测信号s11,生成与信号端子e12的电位对应的信号作为第1检测信号s12。
[0156]
此外,部分磁场能够分为与v方向平行的方向的第3分量、和与正交于v方向的方向平行方向的第4分量。第2检测电路12构成为检测部分磁场的第3分量。即,当部分磁场的第3分量的强度变化时,电阻部r21~r24各自的电阻值以电阻部r21、r23的电阻值增加并且电阻部r22、r24的电阻值减少,或者电阻部r21、r23的电阻值减少并且电阻部r22、r24的电阻值增加的方式变化。由此,信号端子e21、e22各自的电位发生变化。在本实施方式中,第2检测电路12生成与信号端子e21的电位对应的信号作为第2检测信号s21,生成与信号端子e22的电位对应的信号作为第2检测信号s22。
[0157]
此外,部分磁场能够分为与z方向平行的第1磁场分量、和与x方向平行的第2磁场分量。以下,对基于第1检测信号s11、s12和第2检测信号s21、s22生成与第1磁场分量对应的检测值sz、和与第2磁场分量对应的检测值sx的方法的一例进行说明。检测值sx、sz由未图示的处理器生成。
[0158]
未图示的处理器例如如下所述地生成检测值sx、sz。处理器首先通过包括求取第1
检测信号s11与第1检测信号s12之差s11-s12的运算生成值s1,并且通过包括求取第2检测信号s21与第2检测信号s22之差s21-s22的运算生成值s2。接着,处理器使用下述的式(1)、(2),计算值s3、s4。
[0159]
s3=(s2+s1)/(2cosα)
……
(1)
[0160]
s4=(s2-s1)/(2sinα)
……
(2)
[0161]
检测值sx既可以是值s3本身,也可以是对值s3施加了增益调节和偏置调节等规定的修正而得到的值。同样,检测值sz既可以是值s4本身,也可以是对值s4施加了增益调节和偏置调节等规定的修正而得到的值。
[0162]
接着,参照图16,对多个副阵列中的多个第1电极81和多个第2电极82进行说明。图16是表示多个第1副阵列和多个第3副阵列的俯视图。
[0163]
以下,以信号路径p11、p14为例进行说明。在以下的说明中,也将信号路径p11称为第1路径p11,也将信号路径p14也称为第2路径p14。
[0164]
第1路径p11中,作为多个副阵列包含多个第1副阵列162a和多个第2副阵列。多个第1副阵列162a在第1路径p11中设置于第1路径p11的一端与第1路径p11的多个第1阵列161a之间。多个第2副阵列在第1路径p11中设置于第1路径p11的另一端与第1路径p11的多个第1阵列161a之间。第1路径p11的一端例如也可以是第1路径p11的电源端子v11侧的端部。第1路径p11的另一端例如也可以是第1路径p11的信号端子e11侧的端部。
[0165]
第2路径p14,作为多个副阵列包含多个第3副阵列162b和多个第4副阵列。多个第3副阵列162b在第2路径p14中设置于第2路径p14的一端与第2路径p14的多个第2阵列161b之间。多个第4副阵列在第2路径p14中设置于第2路径p14的另一端与第2路径p14的多个第2阵列161b之间。第2路径p14的一端,例如也可以是第2路径p14的电源端子v11侧的端部。第2路径p14的另一端,例如也可以是第2路径p14的信号端子e12侧的端部。
[0166]
图16表示多个第1副阵列162a和多个第3副阵列162b。多个第1副阵列162a和多个第3副阵列162b以第1副阵列162a和第3副阵列162b在与x方向平行的方向上逐个交替地排列的方式配置。多个第1电极81和多个第2电极82在多个第1副阵列162a和多个第3副阵列162b的各自中,在电流流通的方向上第1电极81和第2电极82交替地逐个设置,将多个构造物即多个mr元件20串联连接。
[0167]
在本实施方式中,多个第1副阵列162a是4个第1副阵列162a,多个第3副阵列162b是4个第3副阵列162b。在图16中,为了便于说明,对于4个第1副阵列162a,沿x方向依次赋予符号162a1、162a2、162a3、162a4加以表示。同样,在图16中,为了便于说明,对于4个第3副阵列162b,沿x方向依次赋予符号162b1、162b2、162b3、162b4加以表示。其中,图16表示与第1副阵列162a4连接的第1阵列161a、和与第3副阵列162b4连接的第2阵列161b。
[0168]
第1副阵列162a1是在第1路径p11中最靠近第1路径p11的一端的阵列。第1副阵列162a1包含1个构造物即1个mr元件20。第1副阵列162a2包含2个构造物即2个mr元件20。第1副阵列162a3包含3个构造物即3个mr元件20。第1副阵列162a4包含4个构造物即4个mr元件20。这样,就多个第1副阵列162a的各自中包含的构造物的数量而言,越是远离第1路径p11的一端的第1副阵列162a变得越多。换言之,就多个第1副阵列162a的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第1路径p11的一端的第1副阵列162a变得越少。
[0169]
第3副阵列162b1是在第2路径p14中最靠近第2路径p14的一端的阵列。第3副阵列
162b1包含1个构造物即1个mr元件20。第3副阵列162b2包含2个构造物即2个mr元件20。第3副阵列162b3包含3个构造物即3个mr元件20。第3副阵列162b4包含4个构造物即4个mr元件20。这样,就多个第3副阵列162b的各自中包含的构造物的数量而言,越是远离第2路径p14的一端的第3副阵列162b变得越多。换而言之,就多个第3副阵列162b的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第2路径p14的一端的第3副阵列162b变得越少。
[0170]
另外,第1路径p11的一端和第2路径p14的一端也可以连接于相同的电极极板。在图16所示的例子中,作为第1路径p11的一部分的、位于第1副阵列162a1与第1路径p11的一端之间的部分由第2电极82构成。此外,作为第2路径p14的一部分的、位于第3副阵列162b1与第2路径p14的一端之间的部分由第1电极81构成。因此,第1路径p11的上述一部分和第2路径p14的上述一部分配置于在与z方向平行的方向上彼此不同的位置。在此情况下,第1路径p11的上述一部分和第2路径p14的上述一部分也可以通过连接用构造物87、具体而言是由ta等非磁性金属构成的连接电极、或经用于使第2电极82与第1电极81接触的通孔而彼此连接。
[0171]
虽然没有图示,多个第2副阵列和多个第4副阵列的结构与图16所示的多个第1副阵列162a和多个第3副阵列162b的结构是同样的。就多个第2副阵列的各自中包含的构造物的数量而言,越是靠近第1路径p11的另一端的第2副阵列数量变得越少。就多个第4副阵列的各个中包含的构造物的数量而言,越是靠近第2路径p14的另一端的第4副阵列数量变得越少。
[0172]
另外,第1路径p11的另一端和第2路径p14的另一端也可以与彼此不同的电极极板连接。作为第1路径p11的一部分的、位于多个第2副阵列163a与第1路径p11的另一端之间的部分、和作为第2路径p14的一部分的、位于多个第4副阵列163b与第2路径p14的另一端之间的部分也可以未经连接用构造物彼此连接。
[0173]
至此为止,以信号路径p11、p14为例进行了说明。关于上述的信号路径p11、p14的说明,也适用于信号路径p12、p13。如果将上述的说明中的信号路径p11、p14和电源端子v11分别置换为信号路径p12、p13和接地端子g11,则成为关于信号路径p12、p13的说明。
[0174]
此外,关于信号路径p11~p14的说明也适用于信号路径p21~p24。
[0175]
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1实施方式是同样的。
[0176]
[第5实施方式]
[0177]
接着,参照图17,对本发明的第5实施方式进行说明。图17是表示本实施方式的磁传感器系统的重要部位的立体图。本实施方式的磁传感器系统100包含磁传感器1和产生规定磁场的磁场产生部。
[0178]
在本实施方式中,磁场产生部是以能够将作为所产生的磁场的一部分的部分磁场施加给磁传感器1的方式构成的磁铁2。该部分磁场包含与z方向平行的第1磁场分量hz和与x方向平行的第2磁场分量hx。
[0179]
如图17所示,在本实施方式中,磁铁2的磁化方向是x方向,第2磁场分量hx的方向为-x方向。第1磁场分量hz的方向当从规定位置沿x方向移动时成为z方向,当从规定位置沿-x方向移动时成为-z方向。
[0180]
磁传感器系统100的磁传感器1也可以是第1~第3实施方式中的任一实施方式的磁传感器1。在此情况下,磁传感器1构成为,作为对象磁场的一个方向的分量检测第1磁场
分量hz。
[0181]
或者,磁传感器系统100的磁传感器1也可以是第4实施方式的磁传感器1。在此情况下,磁传感器1构成为,作为对象磁场的2个方向的分量检测第1磁场分量hz和第2磁场分量hx。
[0182]
本实施方式中的其它结构、作用和效果与第1~第4实施方式中的任意实施方式是相同的。
[0183]
此外,本发明不限定于上述各实施方式,能够进行各种改变。例如,多个阵列的各自中,作为奇数个构造物,既可以包含3个构造物,也可以包含7个以上的奇数个构造物。此外,多个阵列的组的数量,也可以是各实施方式所示的4个以外的数量。例如,多个阵列的组的数量既可以是1个,也可以是4个以外的多个。
[0184]
此外,第1实施方式的磁传感器1也可以是半桥电路。即,第1实施方式的磁传感器1中,作为电源端子、接地端子、信号端子、第1信号路径和第2信号路径也可以具备:电源端子v1、接地端子g1、1个信号端子e1、将电源端子v1和信号端子e1连接的信号路径p1、和将信号端子e1和接地端子g1连接的信号路径p2。
[0185]
此外,第4实施方式中的第1和第2检测电路11、12的各自也可以是半桥电路。即,第1检测电路11中,作为第1电源端子、第1接地端子、第1信号端子、第1信号路径和第2信号路径也可以具备:电源端子v11、接地端子g11、1个信号端子e11、将电源端子v11和信号端子e11连接的信号路径p11、和将信号端子e11和接地端子g11连接的信号路径p12。此外,第2检测电路12中,作为第2电源端子、第2接地端子、第2信号端子、第3信号路径和第4信号路径也可以具备:电源端子v12、接地端子g12、1个信号端子e21、将电源端子v12和信号端子e21连接的信号路径p21、和将信号端子e21和接地端子g12连接的信号路径p22。
[0186]
此外,第4实施方式中的多个第1阵列161a和多个第2阵列161b的结构也可以与第2实施方式或第3实施方式中的多个第1阵列61a和多个第2阵列61b的结构相同。
[0187]
此外,在第4实施方式中,第1检测电路11的多个mr元件20和第2检测电路12的多个mr元件20不限于形成在多个槽部30c各自的倾斜面30a、30b,也可以形成在从支承体30的上表面在z方向上突出的多个突出部的各自的倾斜面。
[0188]
本发明的磁传感器能够应用于电流检测装置、检测地磁的电子罗盘等各种传感器件。
[0189]
此外,本发明的磁传感器系统的磁场产生部,也可以是安装于想要检测位置的对象物的磁铁,该磁铁构成为与对象物的运动联动。由此,能够将本发明的磁传感器系统用作检测各种对象物的位置的磁传感器系统。本发明的磁传感器系统能够应用于旋转检测装置、相对位置检测装置、编码器、角度检测装置或磁开关等各种传感器件。
[0190]
作为磁传感器系统的应用例,例如能够列举照相机等撮像装置中的至少1个透镜驱动机构(光学式手振动修正机构和自动聚焦机构)。至少1个透镜驱动机构具备:透镜、以使透镜可移动的方式支承透镜的透镜支承机构、和使透镜移动的驱动装置。磁铁安装于透镜支承机构。当透镜驱动时,磁传感器与磁铁的相对位置发生变化。由此,从磁铁产生而被施加至磁传感器的磁场分量的方向和强度中的至少强度发生变化。磁传感器检测包含上述磁场分量的部分磁场作为对象磁场,生成与连动于透镜的磁铁的位置具有对应关系的检测值。部分磁场的方向在与上述磁场分量的方向平行的虚拟平面内发生变化。
[0191]
此外,作为磁传感器系统的其它应用例,例如能够列举产业用机器人等人工关节。该人工关节包含:可动部;以可使可动部旋转的方式支承该可动部的支承部;和将可动部与支承部连结的关节。可动部以旋转轴为中心旋转。可动部的可变范围在360
°
以内。为了将本发明的磁传感器系统应用于人工关节,例如,将磁传感器固定于支承部,并将磁铁固定于可动部即可。当可动部旋转时,磁铁相对于磁传感器的相对位置以磁传感器为中心旋转。由此,从磁铁产生而被施加至磁传感器的磁场分量的方向以配置了磁传感器的位置为中心旋转。磁传感器检测包含上述磁场分量的部分磁场作为对象磁场,生成与可动部的旋转位置具有对应关系的检测值。部分磁场的方向在与上述磁场分量的方向平行的虚拟平面、即垂直于旋转轴的虚拟平面内变化。
[0192]
基于以上的说明,明显能够实施本发明的各种方式、变形例。因此,在与权利要求的范围同等的范围内,上述的最优方式以外的方式也能够实施本发明。
当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1