专利名称：磁偏膜及使用了该磁偏膜的磁传感器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于各种电子器械的磁偏膜(magnetic bias film)及使用了该磁偏膜的磁传感器(magnetic sensor)。
背景技术：
作为以往的磁传感器，例如有日本专利公开公报特开2003-14458号所公开的磁传感器。图19是以往的磁传感器的立体图，图20是图19所示的以往的磁传感器沿II-II’线的剖视图。
该磁传感器的结构包括由设置于基板1的顶面上的4个检测元件2A～2D构成的惠斯登桥式电路(Wheatstone bridge circuit)3，覆盖具有该惠斯登桥式电路的基板1而保持该基板1的支架(holder)4，由被卷绕在该支架4周围的规定卷数的导电线构成、相互正交的、用来施加磁偏置(magnetic bias)的第1线圈5A和第2线圈5B。
该磁传感器，由于使用被卷绕在支架4周围的第1线圈5A和第2线圈5B作为施加磁偏置的手段，所以尺寸变大，不易小型化。此外，为了让产生磁场，需要给第1线圈5A和第2线圈5B通电，因此耗电量较大。
另外，作为施加磁偏置的手段，例如，有一种使用了由薄膜磁石构成的磁偏膜(magnetic bias film)的方法被公开于国际专利公开公报第03/056276号手册中。
该磁传感器，不使用线圈来作为施加磁偏置的手段，而使用从俯视来看近似为正方形的薄膜磁石构成的磁偏膜，因而可以解决上述问题。
为了使该磁传感器进一步小型化，还必须使磁偏膜也小型化。为此，需要减小磁偏膜的底面积。
然而，此时却存在一个问题，磁偏膜产生的磁场变小，因而无法得到所希望的磁场。而且，还存在一个问题，若对这样的磁偏膜从外部加以较大的磁场，则磁偏的方向会受到影响，从而波及到磁传感器的输出。
发明内容
本发明旨在解决上述以往的磁偏膜的问题，其目的在于提供一种能够小型化并可得到稳定的所希望的磁场的磁偏膜和使用了该磁偏膜的磁传感器。
为实现该目的，本发明提供的一种磁偏膜，包括包含磁性层、在与上述磁性层的层压方向垂直的面内产生磁场的磁偏磁体，其中上述磁偏磁体被加工为长边、短边、层压方向的厚度依次减短的近似长方体形状，其长边对短边的长度的比在5～200的范围内。
根据该结构，本发明的磁偏膜，包括被加工为长边、短边、层压方向的厚度依次减短的近似长方体形状的磁偏磁体。而且，该磁偏磁体的长边对短边的长度的比在5～200的范围内。由此，在与磁偏磁体中包含的磁性层的层压方向垂直的面内产生的磁场的方向稳定，可以得到更强的磁场。其结果，磁偏膜得以小型化，同时也能实现使用了该磁偏膜的磁传感器的小型化。
本发明提供的一种磁传感器，包括基板、至少具备形成于上述基板的主面一侧的2个或2个以上的磁检测元件的第1磁检测单元、至少具备形成于上述基板的主面一侧的2个或2个以上的磁检测元件的第2磁检测单元、设置在与上述第1磁检测单元相对的位置上的第1磁偏膜，和设置在与上述第2磁检测单元相对的位置上的第2磁偏膜，其中，上述第1磁偏膜和第2磁偏膜，是权利要求1至13中的任一项所述的磁偏膜，且上述第1磁偏膜产生的磁场的方向和上述第2磁偏膜产生的磁场的方向不同。
根据该结构，本发明的磁传感器，在基板的主面一侧，分别形成有至少包括2个或2个以上的磁检测元件的第1和第2磁检测单元。而且，还在与上述第1磁检测单元相对的位置上和在与上述第2磁检测单元相对的位置上，分别设有第1磁偏膜和第2磁偏膜。由此，可以在磁检测单元上有效地施加磁偏置。
此外，第1磁偏膜和第2磁偏膜产生的磁场的方向不同。因此，第1和第2磁检测单元的输出波形会产生相位差，通过取得上述2个波形输出的比，则可得到能以简单的结构检测出外部磁场的方向的磁传感器。
本发明的目的、特征、应用场合以及优点，通过以下的详细说明和附图将更为明确。
图1是本发明第1实施例中的磁偏膜的俯视图。
图2是构成本发明第1实施例中的磁偏膜的磁偏磁体的纵剖视图。
图3是本发明第2实施例中的磁偏膜的立体图。
图4是以往的磁偏膜和本发明第2实施例的磁偏膜的膜厚和磁化的关系示意图。
图5是以往的单层结构的磁偏膜的纵剖视图。
图6是本发明第2实施例中的磁偏膜的纵剖视图。
图7是本发明第3实施例中的磁偏膜的立体图。
图8是本发明第3实施例中的磁偏膜的俯视图。
图9是本发明第3实施例中的磁偏膜的纵剖视图。
图10是本发明第4实施例中的磁传感器的立体图。
图11是本发明第4实施例中的磁传感器的分解立体图。
图12是本发明第4实施例中的磁传感器沿I-I’线的剖视图。
图13是本发明第4实施例中的磁传感器的第1、第2磁检测单元的俯视图。
图14是本发明第4实施例中的磁传感器的第1磁检测单元的电路图。
图15是本发明第4实施例中的磁传感器的偏磁场强度和方位偏差的关系示意图。
图16是表示本发明第4实施例中的磁传感器的变形例的剖视图。
图17是本发明第5实施例中的磁传感器的剖视图。
图18是表示本发明第5实施例中的磁传感器的磁检测单元的变形例的电路图。
图19是以往的磁传感器的立体图。
图20是以往的磁传感器沿II-II’线的剖视图。
具体实施例方式
以下，参照附图对本发明的实施例进行说明。在以下的第1～第3实施例中，通过改变形状或结构，对使磁场的方向稳定化的磁偏膜进行说明。然后，在第4和第5实施例中，对使用了上述磁偏膜的磁传感器进行说明。
首先，在第1实施例中，通过将单层结构的磁偏膜加工为长方体形状使磁场的方向稳定化。在第2实施例中，对与其不同的层压结构的磁偏膜进行说明。然后，在第3实施例中，对通过采用结合了第1和第2实施例的结构，即将层压结构的磁偏膜加工为长方体形状，来使磁场的方向稳定化的例子进行说明。
(第1实施例)图1是本发明第1实施例中的磁偏膜的俯视图。该磁偏膜9包括多个磁偏磁体9A～9G，这些磁偏磁体9A～9G分别在沿箭头A的方向(x方向)产生磁场。
磁偏磁体9A～9G由CoPt合金构成，呈长边、短边、(层压方向的)厚度依次变短的近似长方体形状。此处“近似”长方体的意思是，不仅指数学上的完全的长方体，还指例如，虽有因制造技术上的制约而出现的弯曲、棱线部或顶点处的圆形或去角、表面的凹凸等，但就整体而言仍呈长方体形状的长方体。其中，还包含由于制造技术上的制约，磁偏磁体9A～9G的底面积比顶面积大，侧面倾斜的四角锥体。这一点亦适用于以下所有的实施例。
另外，CoPt合金除了具有优异的磁石特性，还具有较大的磁晶各向异性(magnetocrystalline anisotropy)。因此，作为用于要求有磁场方向的稳定性的磁偏磁体的材料较为理想。
此时，长边、短边、厚度，若使用图1所示的坐标轴，则垂直纸面的方向(z方向)为厚度方向，图1所示的长方形的x方向为长边，y方向为短边。本实施例中各边的长度为长边700μm、短边140μm、厚度2000(＝0.2μm)，磁偏磁体9A～9G间的间隔分别为10μm。
该磁偏磁体9A的长边对短边的长度的比(＝长边的长度/短边的长度)，即长宽比(aspect ratio)为700μm/140μm＝5。因此，磁偏磁体9A在纸面上的形状为长方形，在长边方向(x方向)上被赋予磁形状各向异性(magnetic shape anisotropy)。
此外，该磁偏磁体9A的长边对厚度的长厚比(＝长边的长度/厚度)为700μm/0.2μm＝3500。该磁偏磁体9A的短边对厚度的宽厚比(＝短边的长度/厚度)为140μm/0.2μm＝700。
另外，其他的磁偏磁体9B～9G也与磁偏磁体9A结构相同，这些磁偏磁体，其磁场的方向一致而横向地予以排列。于是，这些磁偏磁体9A～9G则构成磁偏膜9。
关于如上结构的磁偏膜9，下面，对其制造方法进行说明。
首先，在基板等的整个表面上用蒸镀法(vapor deposition)或溅镀法(sputtering)形成CoPt膜。然后，通过曝光、蚀刻等方式分割该CoPt膜，得到多个近似长方体形状的CoPt膜。通过在该多个近似长方体形状的CoPt膜的长边方向(x方向)上施加指定的磁场，则使近似长方体形状的CoPt膜在长边方向被磁化，从而可得到磁偏磁体9A～9G。
这种结构的磁偏膜9，即使从外部接受到较大的磁场，磁化方向也很少变化。关于其理由，虽然理论上还没有完全得到解释，但大致上可认为是基于以下的理由。
图2是构成本发明第1实施例中的磁偏膜9的磁偏磁体的纵剖视图(图1中的xz平面的剖视图)。磁偏膜9A～9G的内部存在结晶粒子10。可以想象该结晶粒子10，如图2所示，形成以磁偏磁体9A～9G的长边方向(x方向)为长轴的近似椭圆形状。因此，结晶粒子10内部存在的磁矩(magnetic moment)容易整体性地朝向箭头B的方向，即使从外部施加较大的磁场，磁矩的方向也不容易发生变化。
此时，结晶粒子10的形状为何会成为近似椭圆形状，虽然未必明确，但推测有可能是因为磁偏磁体9A～9G从俯视来看没有形成正方形，而是通过将长边、短边的长宽比设定为5或5以上而形成非常扁平的长方形，使得成膜或着磁时结晶粒子10变成近似椭圆形状。
而且，还可认为是取决于磁偏磁体9A～9G的形状(长边、短边的长宽比)，也存在不少所谓去磁(退磁)(demagnetizing)的影响。一般而言，在磁体内部作用的(有效)磁场，比外部施加的磁场只小去磁的那部分大小。而且，该去磁的大小与磁体的磁化的大小成比例，其比例系数称为去磁系数(demagnetizing factor)。
以本实施例中使用的磁偏磁体9A的形状为例，若忽略其厚度，则长边方向(x方向)的去磁系数小，短边方向(y方向)的去磁系数大。因此，长边方向的有效磁场大，短边方向的有效磁场小。由此，可理解在有效磁场较大的长边方向的磁化较为稳定。
在此，磁偏磁体9A～9G长边、短边的长宽比在5～200之间较为理想，而在10～200之间则更为理想。即，在磁偏磁体9A～9G长边、短边的长宽比小于5的情况下，从外部施加有较大的磁场时，磁偏磁体9A～9G产生的偏磁场的稳定性下降。这一点，从上述去磁的观点出发也可以理解。
另一方面，磁偏磁体9A～9G长边、短边的长宽比大于200的情况下，磁偏磁体9A～9G产生的偏磁场的绝对的强度过大，无法得到最佳偏磁场。反之，若保持着该长宽比来削弱偏磁场，则由于短边较短，而使加工困难。
因此，从上述事实出发，将磁偏磁体9A长边、短边的长宽比设定在5～200之间，由此谋求磁偏磁体9A产生的偏磁场的稳定化。
这样，由于结晶粒子10从俯视来看不为圆形，而具有以磁偏磁体9A的长边方向为长轴的近似椭圆形状即各向异性的形状，故认为可产生即使面对来自外部的磁场也稳定的偏磁场。
另外，结晶粒子10的近似椭圆形状的长轴方向，是与厚度方向相垂直的方向。可认为，这是由于磁偏磁体9A的厚度方向的长度短于长边、短边的长度，因长边、短边的长宽比而使近似椭圆形状的长轴易朝向长边方向，从而导致了这样的结构。根据该结构，磁偏磁体9A即使从外部接受到较大的磁场，磁化方向也很少变化。
上述的本发明第1实施例中的磁偏膜，通过形成长边、短边、厚度依次减短的近似长方体形状，并让产生磁场的磁偏磁体9A～9D沿磁场的方向一致而横向地进行排列，从而构成磁偏膜9。而且，还由于上述磁偏磁体9A～9G的长边、短边的长宽比均设定在5～200之间，所以即使从外部接受到较大的磁场，磁化方向也很少变化，其结果，可以产生稳定的磁偏。此外，较为理想的是，磁偏膜9的厚度在250～2500之间。若磁偏膜9的厚度薄于250，则磁性层12产生的磁场变小。另一方面，即便磁偏膜9的厚度厚于2500，磁场的强度也几乎不变。因此，磁偏膜9的厚度设定在250～2500之间较为理想。
另外，也可以不采用像上述制造方法那样，一次性形成较大的CoPt膜之后，再经蚀刻对其进行分割而得到磁偏磁体9A～9G的方法，而是从最初开始就形成分割状态的磁偏磁体9A～9G。此时，只要用制成了磁偏磁体9A～9G形状的掩膜(mask)，来形成CoPt膜即可。
(第2实施例)图3是本发明第2实施例中的磁偏膜的立体图。在图3中，磁偏膜11为磁性层12和非磁性层13交替地进行多层层压的结构。在此，磁性层12由CoPt合金构成，通过在固定方向上予以磁化，而在箭头A的方向(x方向)产生磁场。非磁性层13由Cr构成。Cr虽然严格地说是抗强磁性(antiferromagnetic)体而并不是非磁性体，但考虑到其不是强磁性体，因而以下对Cr也使用非磁性的措辞。
本实施例中的各边的长度，长边(x方向)为700μm，短边(y方向)为140μm，厚度(z方向)的磁性层12为2000，非磁性层13为250。该磁偏膜11的长边对短边的长宽比为700μm/140μm＝5。因此，磁偏膜11的纸面内的形状为长方形，在长边方向(x方向)上被赋予磁形状各向异性。
此外，该磁性层12的长边对厚度的长厚比(＝长边的长度/厚度)为700μm/0.2μm＝3500。该磁性层1的短边对厚度的宽厚比(＝短边的长度/厚度)为140μm/0.2μm＝700。
另外，在本实施例中，由于磁偏磁体只有1个，所以与磁偏膜同义。
关于如上结构的磁偏膜11，以下对其制造方法进行说明。在基板(未图示)的表面上用蒸镀法或溅镀法形成由CoPt合金构成的磁性层12，然后在该磁性层12的上面，用蒸镀法或溅镀法形成由Cr构成的非磁性层13。进而，通过在该非磁性层13的上面形成磁性层12，如此重复，即可得到在z方向上层压有层压磁性层12和非磁性层13的层压膜。
然后，通过在与上述磁性层12的层压方向垂直的规定方向(图3中为x方向)上施加规定的磁场，层压膜的磁性层12则沿箭头A的方向(x方向)被磁化，从而可得到磁偏膜11。
在此，该磁偏磁体11不是近似正方形，而是其短边(y方向)和长边(x方向)的长宽比，与第1实施例同样，在5～200之间较为理想，而在10～200之间则更为理想。即，若磁偏磁体11的长边、短边的长宽比小于5，则偏磁场的稳定性下降，若长宽比大于200，则偏磁场的绝对的强度过大。
这样的层压结构的磁偏膜11，与以往的磁偏膜那样，简单地将磁性层的膜厚加厚的单层结构的磁偏膜相比，可以产生较大的磁场。对此，用附图进行说明。
图4是关于以往的单层结构的磁偏膜和本实施例的层压结构的磁偏膜的磁特性的示意图，横轴以为单位表示磁性膜的膜厚，纵轴以emu为单位表示其磁性层的磁化。
在该图4中，层压结构、单层结构的磁偏膜的结果用四角形(或倾斜的四角形)来表示，将这些结果分别用实线、虚线的直线连接起来，使其大致落在一条直线上。在此，关于层压结构的磁偏膜，将磁性层12的1层设为2000。因此，膜厚为4000、6000、8000，表示磁性层12分别由2层、3层、4层构成，而在这些磁性层12之间插入有非磁性层13。
由该图4可知，以往的单层结构的磁偏膜，即使膜厚加厚，磁化的大小也几乎不变。与此相对，本实施例的层压结构的磁偏膜，磁化随膜厚而增大。关于其理由，虽然理论上还没有完全得到解释，但大致上可认为是基于以下的理由。
图5是以往的单层结构的磁偏膜的纵剖视图，图6是本实施例中层压结构的磁偏膜的纵剖视图。两者均为图3中的xz平面的剖面。
图5所示的以往的单层结构的磁偏膜15内部存在结晶粒子14。此外，结晶粒子14所持有的磁矩方向，在结晶粒子14中用箭头来表示。
可认为该结晶粒子14，如图5所示，为近似椭圆形状，在较薄的单层结构的磁偏膜15内，结晶粒子14的长轴方向相对地与长边方向(x方向)取得一致而无序地存在。将单层结构的磁偏膜15单纯地加厚后，虽然与此相应，内部存在的结晶粒子14的数目也增加，但结晶粒子14的长轴方向不仅朝向长边方向，还朝向与长边方向垂直的厚度方向(z方向)。
此时，以往的单层结构的磁偏膜15，虽然就整体而言在单层结构的磁偏膜15的长边方向上产生磁场，但各结晶粒子14的磁矩也具有相对单层结构的磁偏膜15的厚度方向的成分。该厚度方向的磁场成分对单层结构的磁偏膜15长边方向的磁场强度没有贡献。而且，由于认为若单层结构的磁偏膜15的厚度加厚，结晶粒子14的磁矩所持有的厚度方向的成分则变大，所以认为即使单纯地将单层结构的磁偏膜15的厚度加厚，长边方向的磁场也不会相应增加。
与此相对，具有图6所示的，介于非磁性层13而层压了磁性层12的结构的本发明的层压结构的磁偏膜11，各磁性层12由非磁性层13所分离。因此，各结晶粒子14的取向受各磁性层12的厚度所支配，结晶粒子14的长轴方向相对地在长边方向取得一致而存在。由此，因各结晶粒子14的磁矩的膜厚方向的成分减少，所以可认为结晶粒子14的磁矩更有助于长边方向的磁场强度。
在此，该图6所示的磁矩在x轴上的方向(图中的向左或向右的方向)只是模式图，未必意味着所有的磁矩都指着相同方向。
结晶粒子14的形状为何会称为近似椭圆形状，虽然未必明确，但认为有可能是因为由于在本发明的层压结构的磁偏膜11中，磁性层12的膜厚特别薄，为厚度方向相对于长边方向是极端短的扁平的结构，因而使得在成膜或着磁时，结晶粒子14成为在长边方向定向的近似椭圆形状。
而且，还认为取决于磁偏膜11的形状，也存在不少去磁的影响。现在，忽略磁偏膜11垂直纸面方向(y方向)的长度，假定图5和图6中的横向(x方向)的长度相等。即，单层结构的磁偏膜11和构成层压结构的1层磁性层12，仅是其厚度方向(z方向)的长度不同。
此时，单层结构和层压结构的磁偏膜11的厚度方向(z方向)的去磁系数大致相同。与此相对，x方向的去磁系数，在图5所示的单层结构中较大，在图6所示的构成层压结构的1层磁性层12中较小。然而，任一种结构的x方向的去磁系数的值都取小于z方向去磁系数的值。因此，图6所示的层压结构，与图5所示的单层结构相比，x方向和z方向的去磁系数的值相差较大。
即，图6所示的层压结构，纸面横向(x方向)的有效磁场较大，与其相比，纸面纵向(z方向)的有效磁场较小，故x方向的磁化稳定。与此相对，图5所示的单层结构，纸面纵向(z方向)和横向(x方向)的有效磁场的差较小，故x方向的磁化不稳定，磁化也容易朝向z方向(厚度方向)。
此处，较为理想的是，磁性层12的厚度在250～2500之间。若磁性层12的厚度薄于250，则磁性层12产生的磁场变小。另一方面，若磁性层12的厚度厚于2500，则如图5所示，结晶粒子14磁矩的厚度方向的成分增大，磁场的强度几乎不变。因此，较为理想的是，磁性层12的厚度设定在250～2500之间。
此外，较为理想的是，非磁性层13的厚度在50～500之间。此时，若非磁性层13的厚度薄于50，则位于该非磁性层13上下的磁性层12有可能相互干扰，造成不良影响。另一方面，若非磁性层13的厚度厚于500，则整体变厚。因此，较为理想的是，非磁性层13的厚度设定在50～500之间。
构成磁偏膜11的非磁性层13，并不局限于使用本实施例所示的Cr，亦可使用其他的Ti、Cu、Al、Sn、Nb、Au、Ag、Ta、W等非磁性元素。
此外，在磁偏膜11的制造过程中，形成磁性层12和非磁性层13时，本发明的第2实施例，是在基板(无图示)的表面上，用蒸镀法或溅镀法形成磁性层12和非磁性层13，但并不局限于此，例如，亦可通过用湿式法(wet method)，交替地多次形成CoPt合金和Cr，从而形成磁性层12和非磁性层13。此外，也可以通过其他的湿式法，交替地多次涂敷CoPt前体(precursor)和Cr前体，将其进行烧结(sintering)后形成磁性层12和非磁性层13。
而且，还由于磁性层12要求最少在2层或2层以上，所以为了减小磁偏膜11的总厚度，可以让最上层和最下层为磁性层12而进行层压。
如上所述，在本发明的第2实施例中，由于被磁化的磁性层12和非磁性层13多层层压而构成磁偏膜11，因而可得到产生与磁性层12的厚度相应的较大的磁场的磁偏膜11。
(第3实施例)图7是本发明第3实施例中的磁偏膜的立体图。本发明第3实施例中的磁偏膜11包括多个磁偏磁体11A～11C，在箭头A的方向(x方向)上产生磁场。磁偏磁体11A由CoPt合金构成的磁性层12和Cr构成的非磁性层13交替地进行多层层压而构成，呈长边(y方向)、短边(x方向)和作为磁偏膜11A的层压方向的厚度(z方向)依次变短的近似长方体形状。
本实施例中的各边的长度为长边(y方向)700μm、短边(x方向)140μm，磁偏磁体11A和11B、11B和11C之间的间隔分别为10μm。此外，在厚度(z方向)上，磁性层12为2000，非磁性层13为250。因此，该磁偏磁体11A的长边对短边的长宽比为700μm/140μm＝5。
此外，该磁性层12的长边对厚度的长厚比(＝长边的长度/厚度)为700μm/0.2μm＝3500。该磁性层12的短边对厚度的宽厚比(＝短边的长度/厚度)为140μm/0.2μm＝700。
另外，由于其他的磁偏磁体11B、11C也有与该磁偏磁体11A相同的结构，因而，这些磁偏磁体，其磁场的方向一致而沿图中的横向，即近似长方体形状的短边方向(x方向)排列。于是，这些磁偏磁体11A～11C则构成磁偏膜11。
在此，该磁偏磁体11A～11C的短边(x方向)和长边(y方向)的长宽比，与第1和第2实施例同样，在5～200之间较为理想，而在10～200之间则更为理想。即，若磁偏磁体11A～11C的长边、短边的长宽比小于5，则偏磁场的稳定性下降，若长宽比大于200，则偏磁场的绝对强度过多地增大。
关于如上结构的本发明第3实施例的磁偏膜11，以下对其制造方法进行说明。
在基板(未图示)的表面上，用蒸镀法或溅镀法形成由CoPt合金构成的磁性层12，然后在该磁性层12的上面，用蒸镀法或溅镀法形成由Cr构成的非磁性层13。进而，通过在该非磁性层13的上面形成磁性层12，如此重复，即可得到层压有多层磁性层12和非磁性层13的层压膜。
然后，用光蚀刻(Photolithography)技术，在涂敷了抗蚀剂(resist)后，通过曝光、显像进行了图案形成(patterning)后，经蚀刻来分割该层压膜，从而可得到多个近似长方体形状的层压膜。
在多个近似长方体形状的层压膜中，通过向长边方向或短边方向施加规定的磁场，可得到近似长方体形状的层压膜中的磁性层，在长边方向或短边方向被磁化的磁偏磁体11A～11C。
在这样的结构中，与长边方向相比，在短边方向更容易被磁化。即，沿短边方向被磁化的磁偏膜11，与沿长边方向被磁化的情况相比，即使从外部接受到较大的磁场，磁化方向也不容易变化。换言之，可认为在本实施例中，与长边方向相比，短边方向被赋予较大的磁各向异性。用图8对该状态进行说明。
图8是本发明第3实施例中的磁偏膜11的俯视图。在此，磁性层12沿磁偏磁体11A～11C的短边方向(x方向)被磁化。此时，与磁矩布局在长边方向(y方向)的情况相比，磁矩布局在短边方向(x方向)更能产生相对外部磁场稳定的磁偏。关于其理由，虽然理论上还没有得到解释，但可推测是与磁偏磁体11A～11C之间的相互作用及磁性层12被多层层压后所引起的各磁性层12之间的相互作用有关。
图9是本实施例中的层压结构的磁偏膜的纵剖视图(图7中的xz平面的剖视图)。可认为在本实施例中，由于磁性层12之间的静磁耦合(magnetostatic coupline)，使得3层的磁性层12中，正中间的磁性层12的磁化方向与其他的磁性层的磁化方向相反。因此，本实施例的磁偏膜的磁性层12的层数设为奇数较为理想。因为由此可得到即使相对外部磁场其特性也稳定的磁偏膜11。
此外，本发明的第3实施例，与在上述本发明第2实施例中说明的相同，具有介于非磁性层13层压了磁性层12的结构所产生的效果，即，具有磁场随磁性层12的层数增加而增强的效果。
如上所述，本发明第3实施例的磁偏膜11中，磁性层12和非磁性层13多层交替层压而成的近似长方体形状的磁偏磁体11A～11C，在近似长方体形状的短边方向排列配置。而且，由于这些磁偏磁体11A～11C，其短边和长边的长宽比均设定在5～200之间，所以，与以往的单层磁偏膜相比可得到强磁场，由此，既可使磁偏膜的小型化成为可能，又具有可得到相对外部磁场也稳定的磁场的效果。
此外，在本发明的第3实施例中，磁性层12的厚度和非磁性层13的厚度也与上述本发明的第2实施例同样，较为理想的是，磁性层12的厚度设定在250～2500之间，非磁性层13的厚度设定在50～500之间。
而且，构成磁偏膜11的非磁性层13并不局限于使用本发明第3实施例所示的Cr，亦可使用其他的Ti、Cu、Al、Sn、Nb、Au、Ag、Ta、W等非磁性元素。
此外，磁偏磁体11A～11C的制造方法，并不局限于像上述本发明第3实施例中的磁偏膜制造方法那样，先一次性形成较大的CoPt合金和Cr的层压膜，再通过用蚀刻对其进行分割而得到磁偏磁体11A～11C的方法，可以从最初开始就形成分割状态的磁偏磁体11A～11C。此时，只要用制成磁偏磁体11A～11C形状的掩膜来形成CoPt合金和Cr的层压膜即可。
(第4实施例)图10是本发明第4实施例中的磁传感器的立体图，图11是该磁传感器的分解立体图，图12是沿图10中的I-I’线的剖视图，图13是该磁传感器中的第1、第2磁检测单元的俯视图，图14是该磁传感器中的第1磁检测单元的电路图。
在图10～图14中，较为理想的是，基板20由铝等具有绝缘性的材料构成，其顶面(主面)形成有玻璃釉层(glass glazed layer)(未图示)。这是因为玻璃釉层容易得到平滑的表面，使得在其顶面形成第1和第2磁检测单元21、22较为容易。
在本实施例中，第1磁检测单元21和第2磁检测单元22，分别由4个磁检测元件构成。在此，磁检测元件是指输出与磁场的方向和大小相应的信号，用于检测磁场的方向等的元件，例如，利用了磁阻效应的元件(磁阻效应元件(magnetoresistance effect element))、霍尔元件(Hallelement)、磁阻抗效应(Magneto-Impedance effect)元件等。
这些磁检测元件，由形成在基板20的顶面上的磁阻膜(magnetoresistance film)构成。在此，磁阻膜由包含NiCo或NiFe等的强磁性薄膜、人工晶格(artificiallattices)多层膜等的磁性膜构成。第1或第2磁检测单元21、22，设当对其形成面有外部磁场垂直予以施加时，阻抗变化量达到最大。
此外，构成第1和第2磁检测单元21、22的磁阻膜，是通过多次折叠而形成的。这是由于，通过多次折叠，使应测定的磁(例如，地磁)穿过的数目增加，因而阻抗变化量增大，检测灵敏度得以提高。
第1绝缘层23A，由具有绝缘性的SiO2构成，通过覆盖第1磁检测单元21，在第1磁检测单元21和后述的第1磁偏膜24之间进行电绝缘。此外，第2绝缘层23B也和第1绝缘层23A同样，由具有绝缘性的SiO2构成，通过覆盖第2磁检测单元22，在第2磁检测单元22和后述的第2磁偏膜25之间进行电绝缘。
第1磁偏膜24形成于第1绝缘层23A的顶面，对第1磁检测单元21施加磁偏置。而且，该第1磁偏膜24使用上述本发明第3实施例中说明的磁偏膜11，即，由短边和长边的长宽比被设定在5～200之间的、且由CoPt合金构成的被单向磁化的磁性层12和由Cr构成的非磁性层13交替地进行层压而成的磁偏磁体11A～11C构成、并将多个磁偏磁体11A～11C在短边方向排列配置，且在短边方向产生磁场的磁偏膜11。
此外，第2磁偏膜25形成于第2绝缘层23B的顶面，对第2磁检测单元22施加磁偏置。而且，该第2磁偏膜25也使用上述本发明第3实施例中说明的磁偏膜11。该第1和第2磁偏膜24、25，是用于调整第1和第2磁检测单元21、22的，使得该第1和第2磁检测单元21、22的阻抗值变化率大且相对于磁场的变化呈大致线性的变化。
第1被覆层26A由环氧树脂(epoxy resin)、硅树脂(silicone resin)等构成，覆盖第1磁偏膜24。第2被覆层26B也同样由环氧树脂、硅树脂等构成，覆盖第2磁偏膜25。
由于第1磁检测元件27A和第2磁检测元件27B是电串联连接的，图案(pattern)的长边方向相互差90°。而且，第3磁检测元件27C和第4磁检测元件27D也是电串联连接，图案的长边方向也相互差90°。另外，第1磁检测元件27A和第2磁检测元件27B与第3磁检测元件27C和第4磁检测元件27D是电并联连接。而且，第1磁检测元件27A和第3磁检测元件27C的图案的长边方向相互差90°。
第1输入电极28A，由于形成于基板20上，所以与第1磁检测元件27A和第3磁检测元件27C电连接。第1接地电极29A，与第2磁检测元件27B和第4磁检测元件27D电连接。第1输出电极30A，与第1磁检测元件27A和第2磁检测元件27B电连接，且第2输出电极30B，与第3磁检测元件27C和第4磁检测元件27D电连接。此外，第2磁检测单元22也和第1磁检测单元21同样，由第5磁检测元件27E～第8磁检测元件27H、第2输入电极28B、第2接地电极29B、第3输出电极30C和第4输出电极30D构成。它们分别对应于第1磁检测单元21的第1磁检测元件27A～第4磁检测元件27D、第1输入电极28A、第1接地电极29A、第1输出电极30A和第2输出电极30B。
另外，第1输入电极28A和第2输入电极28B电连接，并且，第1接地电极29A和第2接地电极29B也电连接。由此，第1磁检测单元21和第2磁检测单元22被电并联。此外，第1输入电极28A、第2输入电极28B、第1接地电极29A、第2接地电极29B、第1输出电极30A～第4输出电极30D分别由银或银钯构成。
由于构成第1磁检测单元21的第1磁检测元件27A～第4磁检测元件27D，都是由磁阻膜构成的，所以，如图14所示，整体构成惠斯登桥式电路。因此，分别由第1输出电极30A和第2输出电极30B得到的2个输出电压的差(差动输出电压)变大，从而可以较高的精确度检测方位。而且还由于2个输出电压的杂讯可以消除，因而能够抑制杂讯所引起的检测偏差。
图13中的磁场31表示第1磁偏膜24施加在第1磁检测单元21上的磁场的方向。另一方面，磁场32表示第2磁偏膜25施加在第2磁检测单元22上的磁场的方向，与磁场31的方向相差90°。
在本实施例中，第1和第2磁偏膜24、25产生的磁场与第1磁检测元件27A～第8磁检测元件27H的各图案的长边方向成45°的角度。该角度为O°或180°时，第1和第2磁偏膜24、25产生的磁场对第1～第8磁检测元件27A～27H的阻抗变化无贡献，因而无法起到偏磁场的作用。因此，该角度虽然亦可以是45°以外的角度，但设定为除0°和180°以外的角度较为理想。
关于如上结构的本发明第4实施例的磁传感器，下面，对其制造方法进行说明。
首先，在基板20的顶面上，通过印刷、蒸镀等方法，形成第1磁检测元件27A～第8磁检测元件27H、第1输入电极28A、第2输入电极28B、第1接地电极29A、第2接地电极29B、第1输出电极30A、第2输出电极30B、第3输出电极30C和第4输出电极30D。
此时，由第1磁检测元件27A～第4磁检测元件27D构成第1磁检测单元21，并在指定的位置上形成有第1输入电极28A、第1接地电极29A、第1输出电极30A和第2输出电极30B。与此同样，由第5磁检测元件27E～第8磁检测元件27H构成第2磁检测单元22，并在指定位置上形成有第2输入电极28B、第2接地电极29B、第3输出电极30C和第4输出电极30D。
接着，在第1磁检测单元21的顶面上形成第1绝缘层23A，在第2磁检测单元22的顶面上形成第2绝缘层23B。此时，使第1绝缘层23A至少覆盖第1磁检测元件27A～第4磁检测元件27D，第2绝缘层23B至少覆盖第5磁检测元件27E～第8磁检测元件27H。
接着，即在第1绝缘层23A的顶面、对着第1磁检测单元21的位置上通过蒸镀、溅镀等而形成第1磁偏膜24，又在第2绝缘层23B的顶面、对着第2磁检测单元22的位置上通过蒸镀、溅镀等而形成第2磁偏膜25。
然后，通过让磁场发生线圈接近第1磁偏膜24、第2磁偏膜25，设定各磁场的方向。此时，使第1磁偏膜24和第2磁偏膜25产生的磁场与第1磁检测元件27A～第8磁检测元件27H的各图案的长边方向成45°的角度。此外，第1磁偏膜24、第2磁偏膜25产生的磁场的方向相互相差大致90°。
最后，既在第1磁偏膜24的顶面上通过模型制作(molding)等而形成第1被覆层26A，又在第2磁偏膜25的顶面上通过模型制作等而形成第2被覆层26B。
用上述的制造方法，可得到本发明第4实施例的磁传感器。
另外，若用剥离(lift-off)法形成第1磁偏膜24、第2磁偏膜25，则得到一种效果，可以防止对第1绝缘层23A、第2绝缘层23B或第1磁检测单元21、第2磁检测单元22造成损害。即，可以在第1磁偏膜24、第2磁偏膜25的非形成部位涂敷抗蚀剂后，分别在第1绝缘层23A、第2绝缘层23B的整个表面上形成CoPt膜，然后，除去抗蚀剂，在指定位置上设置第1磁偏膜24、第2磁偏膜25。
此时，由于只要除去抗蚀剂，就会同时除去无需要的CoPt膜，所以，无需像蚀刻法那样直接除去CoPt膜。其结果，可以防止蚀刻液等附着或浸透第1绝缘层23A、第2绝缘层23B或第1磁检测单元21、第2磁检测单元22。
特别是，在第1磁偏膜24和第2磁偏膜25采用CoPt合金时，作为蚀刻液需要使用强酸性物质。因此，在第1绝缘层23A、第2绝缘层23B或第1磁检测单元21、第2磁检测单元22上有可能会附着或浸透蚀刻液，从而造成损害，使耐湿性等恶化。但若采用剥离法，则不会发生这样的问题，可得到信赖性较高的作为方位传感器的磁传感器。
此外，若在形成第1磁偏膜24、第2磁偏膜25后，设定磁场的方向，则可同时或连续地设定第1磁偏膜24、第2磁偏膜25的磁场的方向，因此可以提高生产率。
此外，也可以在第1绝缘层23A、第2绝缘层23B的顶面上配置磁场的方向已被设定好的磁性薄膜。
下面，对本发明第4实施例中的磁传感器的运作进行说明。
在图10～图14中，当在第1磁检测单元21的第1输入电极28A和第1接地电极29A之间施加指定的电压后，则在第1磁检测元件27A～第4磁检测元件27D中产生与地磁方向相应的阻抗变化。由此，因从第1输出电极30A和第2输出电极30B有与阻抗值的变化相应的电压输出，故可检测这两者之间的差动输出电压。该差动输出电压，随地磁和第1磁检测单元21相交的夹角而变化，若使地磁的方向转动360°，则成近似正弦波。
与上述情况同样，当在第2磁检测单元22的第2输入电极28B和第2接地电极29B之间施加指定的电压后，则在第5磁检测元件27E～第8磁检测元件27H中产生与地磁方向相应的阻抗变化。由此，因从第3输出电极30C和第4输出电极30D有与阻抗值的变化相应的电压输出，故可检测这两者之间的差动输出电压。该差动输出电压也与上述的情况同样，随地磁和第2磁检测单元15相交的夹角而变化，若使地磁的方向转动360°，则成近似正弦波。
此处，像本实施例这样，通过让第1磁偏膜24和第2磁偏膜25的磁场方向相差90°，则一方的差动输出电压和另一方的差动输出电压的相位相差90°。即，若设以某指定的一个方向为基准的方位为θ，一方的差动输出电压为Asinθ时，另一方的差动输出电压则成为Acosθ。由于这两个输出的比为tanθ，因而可以容易地检测方位θ。
下面，对第1磁偏膜24、第2磁偏膜25的偏磁场强度进行说明。
图15是本实施例中的磁传感器的偏磁场强度和方位偏差的关系示意图。由于偏磁场强度过强或过弱，都会使磁传感器检测出的方位偏差变大，因此需要有适当的强度。由于检测36个方位可允许的方位偏差为7°，因此，作为此时的偏磁场，由图15可知5～20Oe较为适当。
在希望减小所要求的方位偏差时，可进一步限定偏磁场强度。例如，可允许的方位偏差为5°时，可设偏磁场为6～18Oe，而更为理想的是，可设偏磁场为7.5～15Oe。
在上述的本实施例的磁传感器中，作为对具有磁阻效应的第1、第2磁检测单元21、22施加磁偏置的第1、第2电磁膜24、25，使用的是磁偏膜11，该磁偏膜11的结构为，磁性层12和非磁性层13交替地进行多层层压，且短边和长边的长宽比设定在5～200之间的近似长方体形状的多个磁偏磁体11A～11C在短边方向上排列配置，且在短边方向产生磁场。因此，可以减薄磁偏膜11的总膜厚，并获得稳定的磁偏。由此，可得到即使对外部磁场特性也稳定的、并可小型化的磁传感器。
此外，既将第1磁偏膜24的磁偏施加在第1磁检测单元21上，又将第2磁偏膜25的磁偏施加在第2磁检测单元22上。然后，通过使第1磁偏膜24的磁场和第2磁偏膜25的磁场方向不同，可得到小型的、适于检测地磁方向的高灵敏度的磁传感器。
特别是，由于第1磁偏膜24的磁场和第2磁偏膜25的磁场的方向相差90°，所以，第1磁检测单元21的输出波形和第2磁检测单元22的输出波形的相位差相差90°。通过取得这2个波形输出的比，则可得到能以简单的结构检测外部磁场的方向的磁传感器。
当然，也可将第1磁偏膜24的磁场和第2磁偏膜25的磁场方向设成90°以外的角度。此时，只要让第1磁偏膜24和第2磁偏膜25产生的磁场的方向不同，第1磁检测单元21和第2磁检测单元22的输出的相位则相互不同。
根据该结构，由于第1磁检测单元21的输出为正弦波，所以相同的值可在2个方位的角度上取得，但根据第1磁检测单元21的输出和第2磁检测单元22的输出的差值符号，可以确定1个角度。由此，可检测0～360°范围内的全部方位。此时，需要让磁场的方向不同，以使第1磁检测单元21、第2磁检测单元22的各输出波形不至重叠。
另外，本发明的磁传感器并不局限于本实施例中的磁传感器的结构，例如，还可以考虑以下的变形例。
图16是表示本发明第4实施例中的磁传感器的变形例的剖视图。上述图10～图12所示的磁传感器，绝缘层23A、绝缘层23B为被分开的不同的层，被覆层26A、被覆层26B也是被分开的不同的层。图16所示的磁传感器，绝缘层23形成了一种将第1磁检测单元21和第2磁检测单元22一起覆盖的结构。此外，被覆层26也是一起覆盖第1磁偏膜24和第2磁偏膜25。这样的结构也可以获得与图10～图12所示的磁传感器相同的效果。
此外，作为第1磁偏膜24、第2磁偏膜25，亦可使用本发明第2实施例中说明的磁偏膜11，即被磁化的磁性层12和非磁性层13交替地进行多层层压而成的磁偏膜。此时，由于磁偏膜11起到了本发明第2实施例中说明的效果，因此，本发明第4实施例中的磁传感器也起到了可小型化的效果。
该第1和第2磁偏膜24、25，亦可为本发明第1实施例中说明的磁偏膜，即，通过形成长边、短边、厚度依次减短的近似长方体形状、并使产生磁场的磁偏磁体9A～9G的磁场方向一致，沿短边方向而进行多个排列而构成的磁偏膜。
该磁传感器，由于具备使用磁偏膜9构成的第1和第2磁偏膜24、25，其中，该磁偏膜9是通过使长边、短边的长宽比均被设定在5～200之间的磁偏磁体9A～9G的磁场方向一致，沿短边方向而进行多个排列而构成，因此可得到稳定的磁偏，其结果，可得到即使相对外部磁场，磁场特性也稳定的磁传感器。
(第5实施例)图17是本发明第5实施例中地磁传感器的剖视图。本发明第5实施例中的磁传感器，对与上述的本发明第4实施例中的磁传感器相同的结构元素标注相同的符号，在此，仅对不同点进行说明。
即，本发明第5实施例中的磁传感器与上述的本发明第4实施例中的磁传感器的不同之处如下。上述的本发明第4实施例中的磁传感器，是在基板20的顶面上直接形成了第1磁检测单元21、第2磁检测单元22。与此相对，本发明第5实施例中的磁传感器，是在基板20的顶面上直接形成第1磁偏膜24、第2磁偏膜25。这样的结构也可以获得与上述的本发明第4实施例中的磁传感器相同的效果。
另外，本发明的磁传感器并不局限于上述的本发明的第4和第5实施例中说明的内容。
例如，在上述本发明的第4和第5实施例中，采用了将第1磁检测单元21和第2磁检测单元22作为均使用了4个磁检测元件的惠斯登桥式电路，来检测其差动输出电压的方法，但亦可采用使用了2个磁检测元件的半桥(half-bridge)电路结构的方法。对此，用图18进行说明。
图18是表示本发明第5实施例中的磁传感器的磁检测单元的变形例的电路图。如该图18所示，由于第1磁检测单元21由第1磁检测元件27A和第2磁检测元件27B构成，因而可通过在第1输入电极28A和第1接地电极29A之间施加指定的电压，来检知第1输出电极30A和第1接地电极29A之间的电压。由于该电路结构具有惠斯登桥式电路的一半结构，故称“半桥式电路”。此外，第2磁检测单元22也与第1磁检测单元21有同样的结构。
这种半桥式电路结构，与惠斯登桥式电路相比，检测元件的数目减半，电路需要的面积也减小了，因此电路结构变得简单，也有利于小型化。
(其他实施例)(A)在上述本发明的第4和第5实施例中，对作为方位传感器的磁传感器进行了说明，但本发明并不局限于此，亦可应用于使用磁偏的其他磁传感器。例如，可用于检测磁阻抗效应元件等的特别微弱的磁场的小型传感器。
(B)在本发明的上述实施例中，对第1实施例中的磁偏磁体9A～9G、第2、3实施例中的用CoPt合金构成磁性层12的磁偏膜等进行了说明，但亦可以是用其他的CoCr合金、CoCrPt合金或铁氧体磁铁(ferritemagnet)所构成。尤其是，CoCr合金、或CoCrPt合金，与CoPt合金同样，除了具有优异的磁石特性，还具有较大的磁晶各向异性。因此，作为要求有磁场方向的稳定性的磁偏磁体用的材料较为理想。
(C)在本发明的上述实施例中，对绝缘层用SiO2构成的例子进行了说明，但除此以外，亦可使用铝、环氧树脂、硅树脂等来构成。
(D)在本发明的上述实施例中，对作为磁性层12的CoPt合金，用蒸镀法或溅镀法而形成的例子进行了说明。但除此以外，也可以通过湿式法涂敷CoPt前身，烧结后形成CoPt膜。
(E)在本发明的上述实施例中，对通过进行加工或采用层压结构使磁偏膜11的磁场的方向稳定的例子进行了说明。但除此以外，还可以举出磁偏膜11成膜时用磁石等施加单向的磁场的方法(磁场中成膜)、磁偏膜11成膜后，一边施加单向的磁场一边以指定的温度进行热处理的方法(磁场中热处理)等，作为积极赋予这种单向的各向异性(单轴各向异性)的手段。这些通过磁场中成膜或磁场中热处理而被赋予的各向异性，通常被称为感应磁各向异性(induced magnetic anisotropy)。
进而还可举出，通过磁致伸缩(magnetic strain)的相反效果，即在磁偏膜11成膜时等施加应力，来赋予磁偏膜11单轴各向异性的方法等。
本实施例中，使用这些方法赋予磁偏膜11磁各向异性，因可使偏磁场更为稳定，故较为理想。
(F)在本发明的上述实施例中，对磁检测元件为磁阻膜，即包含NiCo或NiFe等的铁磁薄膜或人工晶格(artificial latticed)层压膜等的情况进行了说明，除此以外，亦可为电子移动率较大的半导体的、表示磁阻效应的而为公众所知的InSb或InAs等。
以上对本发明进行了详细说明，但上述说明只是所有应用场合中的示例，并非是对本发明的限定。可认为大量没有例举的变形实施例也包括在本发明之间。
产业上的利用可能性本发明所涉及的磁偏膜，可在与磁性层的层压方向垂直的面内，产生稳定的强磁场。因此，可小型化，适用于磁传感器，从而在产业上很有实用价值。
权利要求
1.一种磁偏膜，其特征在于包括磁偏磁体，包含磁性层、在与上述磁性层的层压方向垂直的面内产生磁场；其中，上述磁偏磁体，被加工为长边、短边、层压方向的厚度依次减短的近似长方体形状，其长边对短边的长度的比在5～200的范围内。
2.根据权利要求1所述的磁偏膜，其特征在于上述磁偏磁体在短边方向上被配置有多个。
3.根据权利要求1或2所述的磁偏膜，其特征在于上述磁偏磁体还包含非磁性层，其中，2层或2层以上的上述磁性层和1层或者2层或2层以上的上述非磁性层，交替地予以层压。
4.根据权利要求3所述的磁偏膜，其特征在于上述非磁性层包含Cr、Ti、Cu、Al、Sn、Nb、Au、Ag、Ta、W中的任何之一。
5.根据权利要求3或4所述的磁偏膜，其特征在于上述非磁性层的厚度在50～500的范围内。
6.根据权利要求1至5中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于上述磁偏磁体产生的磁场的方向为沿长边方向。
7.根据权利要求3至5中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于上述磁偏磁体产生的磁场的方向为沿短边方向。
8.根据权利要求1至7中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于上述磁性层包含CoPt合金、CoCr合金、CoCrPt合金或铁氧体磁铁中的任何之一。
9.根据权利要求1至8中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于上述磁性层的厚度在250～2500的范围内。
10.根据权利要求1至9中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于上述磁性层的层数为奇数。
11.根据权利要求1至10中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于产生的磁场的强度在5Oe或5Oe以上20Oe或20Oe以下。
12.根据权利要求1至11中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于通过一边在与上述磁性层的层压方向垂直的面内的一个方向上施加磁场，一边使上述磁性层成膜，赋予上述磁性层磁各向异性。
13.根据权利要求1至12中的任一项所述的磁偏膜，其特征在于通过一边在与上述磁性层的层压方向垂直的面内的一个方向上施加磁场，一边以指定的温度对上述磁偏磁体施以热处理，赋予上述磁性层磁各向异性。
14.一种磁传感器，其特征在于包括基板；第1磁检测单元，至少具备形成在上述基板的主面一侧的2个或2个以上的磁检测元件；第2磁检测单元，至少具备形成在上述基板的主面一侧的2个或2个以上的磁检测元件；第1磁偏膜，设置在与上述第1磁检测单元相对的位置上；以及第2磁偏膜，设置在与上述第2磁检测单元相对的位置上；其中，上述第1磁偏膜和第2磁偏膜，是权利要求1至13中的任一项所述的磁偏膜，且上述第1磁偏膜产生的磁场的方向和上述第2磁偏膜产生的磁场的方向不同。
15.根据权利要求14所述的磁传感器，其特征在于还包括绝缘膜，覆盖上述第1磁检测单元和上述第2磁检测单元的至少其中之一。
16.根据权利要求14或15所述的磁传感器，其特征在于上述第1磁检测单元包括，第1磁检测元件；第2磁检测元件，与上述第1磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第1磁检测元件的长边方向不同；第3磁检测元件，其图案的长边方向与上述第2磁检测元件的长边方向平行；以及第4磁检测元件，与上述第3磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第1磁检测元件的长边方向平行；其中，上述第1磁检测元件和上述第2磁检测元件、上述第3磁检测元件和上述第4磁检测元件分别电并联连接；上述第2磁检测单元包括，第5磁检测元件；第6磁检测元件，与上述第5磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第5磁检测元件的长边方向不同；第7磁检测元件，其图案的长边方向与上述第6磁检测元件的的长边方向平行；以及第8磁检测元件，与上述第7磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第5磁检测元件的长边方向平行；其中，上述第5磁检测元件和上述第6磁检测元件、上述第7磁检测元件和上述第8磁检测元件分别电并联连接。
17.根据权利要求16所述的磁传感器，其特征在于上述第1磁偏膜产生的磁场的方向和上述第2磁偏膜产生的磁场的方向所成的角度为90°，上述第1磁检测元件的图案的长边方向和上述第2磁检测元件的图案的长边方向所成的角度为90°，且上述第5磁检测元件的图案的长边方向和上述第6磁检测元件的图案的长边方向所成的角度为90°。
18.根据权利要求17所述的磁传感器，其特征在于上述第1磁偏膜产生的磁场的方向和上述第1磁检测元件的图案的长边方向所成的角度为45°；上述第2磁偏膜产生的磁场的方向和上述第5磁检测元件的图案的长边方向所成的角度为45°。
19.根据权利要求14或15所述的磁传感器，其特征在于上述第1磁检测单元包括，第1磁检测元件；第2磁检测元件，与上述第1磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第1磁检测元件的长边方向不同；上述第2磁检测单元包括，第3磁检测元件；第4磁检测元件，与上述第3磁检测单元电串联连接，其图案的长边方向与上述第3磁检测元件的长边方向不同。
20.根据权利要求14至19中的任一项所述的磁传感器，其特征在于上述磁检测元件由包含NiCo或NiFe的磁性膜构成。
21.根据权利要求14至20中的任一项所述的磁传感器，其特征在于上述绝缘膜为SiO2。
全文摘要
本发明提供一种磁偏膜及使用了该磁偏膜的磁传感器。该磁偏膜(9)包括包含磁性层、被加工成长边、短边、(层压方向的)厚度依次减短的大致长方体形状、且在与磁性层的层压方向垂直的面内产生磁场的磁偏磁体(11)。而且，磁偏磁体(11)，长边对短边的长度的比在5～200之间。
文档编号G01R33/06GK1846286SQ20048002531
公开日2006年10月11日 申请日期2004年9月6日 优先权日2003年9月5日
发明者林信和, 尾中和弘, 仲尾幸夫, 田川正孝, 锅谷公志, 山口雅子 申请人:松下电器产业株式会社