磁传感器的制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种磁传感器。多个第一磁阻元件(120a、120b)各自的阻值变化率大于多个第二磁阻元件(130a、130b)各自的阻值变化率。多个第一磁阻元件(120a、120b)在俯视下分别具有双重旋涡状图案。双重旋涡状图案包含一方的旋涡状图案、另一方的旋涡状图案以及将一方的旋涡状图案与另一方的旋涡状图案在双重旋涡状图案的中央部处连结的S字状图案或者反S字状图案。多个第一磁阻元件(120a、120b)各自以S字状图案或者反S字状图案的朝向彼此不同的方式使双重旋涡状图案在周向上的朝向不同。
【专利说明】磁传感器
【技术领域】
[0001] 本实用新型涉及磁传感器，尤其是涉及包含磁阻元件的磁传感器。
【背景技术】
[0002] 作为公开有实现磁场检测的各向同性的提高的磁传感器的在先文献，具有日本特 开平11-274598号公报（专利文献1)、日本特开平9-102638号公报（专利文献2)、国际公 开第2013/171977号（专利文献3)、日本特开2012-88225号公报（专利文献4)以及日本 特开2013-250182号公报（专利文献5)。
[0003] 在专利文献1记载的磁传感器中，磁阻元件的图案呈螺旋状。螺旋状的图案的两 端部各自形成在位于相反侧的最外部。磁阻元件的图案实质上仅由弯曲部形成。
[0004] 在专利文献2记载的磁传感器中，磁阻元件呈漩涡状卷绕多卷而成为圆形状，并 且相对于外部磁场而等方位地成膜形成。
[0005] 在专利文献3记载的磁传感器中，桥接电路的多个磁阻元件各自整体形成为电连 接的弯弯曲曲状，其中，沿着与磁场检测方向实质正交的方向的多根部分以规定间隔平行 排列，以依次折回的方式连结，并且上述多根部分分别以沿着磁场检测方向的多根部分以 规定间隔平行排列且依次折回的方式连结。
[0006] 专利文献4记载的磁传感器通过作为直径不同的半圆弧状的图案连续相连的形 状的两个磁阻元件以并联的方式连接而构成。
[0007] 在专利文献5记载的磁传感器中，正八边形的第一传感检测部的中心与正八边形 的第二传感检测部的中心一致，在第二传感检测部的外侧配置有第一传感检测部。第二传 感检测部的第二磁阻元件的线状的布局相对于第一传感检测部的第一磁阻元件的线状的 布局倾斜22. 5°。
[0008] 在先技术文献
[0009] 专利文献
[0010] 专利文献1 :日本特开平11-274598号公报
[0011] 专利文献2 :日本特开平9-102638号公报
[0012] 专利文献3 :国际公开第2013/171977号
[0013] 专利文献4 :日本特开2012-88225号公报
[0014] 专利文献5 :日本特开2013-250182号公报
[0015] 实用新型的概要
[0016] 实用新型要解决的课题
[0017] 在专利文献1、2中，对于使用多个磁阻元件构成磁传感器的情况没有记载及启 示。在专利文献3?5记载的磁传感器中，对于磁场检测的各向同性具有能够进一步提高 的余地。 实用新型内容
[0018] 本实用新型是鉴于上述的问题点而作出的，其目的在于提供一种提高磁场检测的 各向同性的磁传感器。
[0019] 用于解决课题的手段
[0020] 基于本实用新型的磁传感器是具备彼此电连接而构成桥接电路的多个磁阻元件 的磁传感器。多个磁阻元件包含多个第一磁阻元件以及多个第二磁阻元件。多个第一磁阻 元件各自的阻值变化率大于多个第二磁阻元件各自的阻值变化率。多个第一磁阻元件在俯 视下分别具有双重旋涡状图案。双重旋涡状图案包含一方的旋涡状图案、另一方的旋涡状 图案以及将一方的旋涡状图案与另一方的旋涡状图案在双重旋涡状图案的中央部连结的S 字状图案或者反S字状图案。多个第一磁阻元件各自以S字状图案或者反S字状图案的朝 向彼此不同的方式，使双重旋涡状图案在周向上的朝向不同。
[0021] 在本实用新型的一方式中，磁传感器作为多个第一磁阻元件而包含两个第一磁阻 元件。两个第一磁阻元件各自以S字状图案或者反S字状图案的朝向彼此相差90°的方 式，使双重旋涡状图案在周向上的朝向相差90°。
[0022] 在本实用新型的一方式中，双重旋涡状图案在一方的旋涡状图案以及另一方的旋 涡状图案的外周部分别具有双重旋涡状图案的长度调整用冗长部。长度调整用冗长部通过 一方的旋涡状图案以及另一方的旋涡状图案各自弯曲且折回而构成。在一方的旋涡状图案 上设置的长度调整用冗长部与在另一方的旋涡状图案上设置的长度调整用冗长部在双重 旋涡状图案的径向上彼此位于相反侧。
[0023] 在本实用新型的一方式中，多个第二磁阻元件分别包含具有多个曲部且折回的至 少一个单位图案。单位图案不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部。
[0024] 在本实用新型的一方式中，单位图案在多个曲部处分别折曲。
[0025] 在本实用新型的一方式中，单位图案在多个曲部处分别弯曲。
[0026] 在本实用新型的一方式中，多个第二磁阻元件分别包含多个单位图案。多个单位 图案配置在假想圆上且彼此连接。
[0027] 在本实用新型的一方式中，多个第二磁阻元件分别包含多个单位图案。多个单位 图案配置在假想多边形上且彼此连接。
[0028] 在本实用新型的一方式中，多个第二磁阻元件分别包含多个单位图案。多个单位 图案配置在假想直线上且彼此连接。
[0029] 实用新型效果
[0030] 根据本实用新型，能够提高磁场检测的各向同性。
【专利附图】
【附图说明】
[0031] 图1是表示构成本实用新型实施方式1的磁传感器的桥接电路的四个磁阻元件的 图案的俯视图。
[0032] 图2是本实用新型实施方式1的磁传感器的等效电路图。
[0033] 图3是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的桥接电路中的磁阻元件与布线之 间的连接部的层叠构造的剖视图。
[0034] 图4是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。
[0035] 图5是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案的俯 视图。
[0036] 图6是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案中包 含的单位图案的俯视图。
[0037] 图7是表不将相对于本实施方式的磁传感器的外部磁场的施加方向在水平方向 上以22. 5°间隔从0°变化至337. 5°而求出外部磁场的强度与磁传感器的输出之间的关 系的实验结果的图。
[0038] 图8是表示本实用新型实施方式2的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案的俯视 图。
[0039] 图9是表示本实用新型实施方式2的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案所包含 的单位图案的俯视图。
[0040] 图10是表示本实用新型实施方式3的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案的俯 视图。
[0041] 图11是表示本实用新型实施方式3的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案所包 含的单位图案的俯视图。
[0042] 图12是表示构成本实用新型实施方式4的磁传感器的桥接电路的四个磁阻元件 的图案的俯视图。
[0043] 图13是表示本实用新型实施方式4的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案的俯 视图。
[0044] 图14是表示构成本实用新型实施方式5的磁传感器的桥接电路的四个磁阻元件 的图案的俯视图。
[0045] 图15是表示本实用新型实施方式5的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。
[0046] 图16是表示本实用新型实施方式5的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案的俯 视图。
[0047] 附图标记说明：
[0048] 10 磁性体层，20 导电层，30 保护层，100、400、500 磁传感器，110 基板， 120、520双重旋涡状图案，120a、120b、520a、520b第一磁阻元件，121、521 -方的旋涡状 图案，122、522 另一方的旋涡状图案，123 反S字状图案，124、125、524、525 长度调整 用冗长部，130、230、330、430、530 图案，130a、130b、430a、430b、530a、530b 第二磁阻元件， 140、141 中点，145、146、147、148、149、150、151、152 布线，160 差动放大器，161 温度 补偿电路，162锁开关电路，163 CMOS驱动器，170、270、370、470单位图案，170&、270&、 370a、570a 始端部，17013、27013、37013、57013终端部，523 3字状图案，81?815 曲部，Q 假想圆，C2假想矩形，C3假想直线，L作为布线发挥功能的区域，U?L15直线状延伸 部，R作为磁阻元件发挥功能的区域。
【具体实施方式】
[0049] 以下，参照附图对本实用新型的各实施方式的磁传感器进行说明。在以下的实施 方式的说明中，对图中的相同或者相当的部分标注相同附图标记而不重复该说明。
[0050] (实施方式1)
[0051] 图1是表示构成本实用新型实施方式1所涉及的磁传感器的桥接电路的四个磁阻 元件的图案的俯视图。图2是本实用新型实施方式1的磁传感器的等效电路图。
[0052] 如图1、2所示，本实用新型实施方式1的磁传感器100具备彼此电连接而构成惠 斯登电桥型的桥接电路的四个磁阻元件。四个磁阻元件包含两个第一磁阻元件120a、120b 以及两个第二磁阻元件130a、130b。
[0053] 两个第一磁阻元件120a、120b各自的阻值变化率大于两个第二磁阻元件130a、 130b各自的阻值变化率。两个第一磁阻元件120a、120b分别是通过施加外部磁场而改变电 阻值的、所谓的磁感应电阻。两个第二磁阻元件130a、130b分别是即使施加外部磁场也几 乎不改变电阻值的固定电阻。
[0054] 四个磁阻元件通过形成在基板110上的布线彼此电连接。具体来说，第一磁阻元 件120a与第二磁阻元件130a通过布线146以串联的方式连接。第一磁阻元件120b与第 二磁阻元件130b通过布线150以串联的方式连接。
[0055] 磁传感器100还具备分别形成在基板110上的、中点140、中点141、电源端子 (Vcc) 142、接地端子（Gnd) 143以及输出端子（Out) 144。
[0056] 第一磁阻元件120a以及第二磁阻元件130b分别与中点140连接。具体来说，第 一磁阻元件120a与中点140通过布线145连接，第二磁阻元件130b与中点140通过布线 152连接。
[0057] 第一磁阻元件120b以及第二磁阻元件130a分别与中点141连接。具体来说，第 一磁阻元件120b与中点141通过布线149连接,第二磁阻元件130a与中点141通过布线 148连接。
[0058] 布线146与输入电流的电源端子（Vcc) 142连接。布线150与接地端子（Gnd) 143 连接。
[0059] 如图2所示，磁传感器100还具备差动放大器160、温度补偿电路161、锁开关电路 162、以及 CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)驱动器 163。
[0060] 差动放大器160的输入端分别与中点140以及中点141连接，输出端与温度补偿 电路161连接。另外，差动放大器160分别与电源端子（Vcc) 142以及接地端子（Gnd) 143 连接。
[0061] 温度补偿电路161的输出端与锁开关电路162连接。另外，温度补偿电路161分 别与电源端子（Vcc) 142以及接地端子（Gnd) 143连接。
[0062] 锁开关电路162的输出端与CMOS驱动器163连接。另外，锁开关电路162分别与 电源端子（Vcc) 142以及接地端子（Gnd) 143连接。
[0063] CMOS驱动器163的输出端与输出端子（Out) 144连接。另夕卜，CMOS驱动器163分 别与电源端子（Vcc) 142以及接地端子（Gnd) 143连接。
[0064] 磁传感器100具有上述的电路结构，从而在中点140与中点141之间产生取决于 外部磁场强度的电位差。当该电位差超出预先设定的检测等级时，从输出端子（Out) 144输 出信号。
[0065] 图3是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的桥接电路中的磁阻元件与布线的 连接部的层叠构造的剖视图。在图3中，仅图示出作为磁阻元件发挥功能的区域R和作为 布线发挥功能的区域L的连接部。
[0066] 如图3所示，四个磁阻元件形成在将Si02层或者Si3N4层等设于表面的、由Si等 构成的基板110上。四个磁阻元件通过对设在基板110上的、由包含Ni与Fe的合金构成 的磁性体层10利用铣削刻画图案而形成。
[0067] 布线通过对设在基板110上的、由Au或者A1等构成的导电层20利用湿式蚀刻刻 画图案而形成。导电层20在设置磁性体层10的区域中位于磁性体层10的正上方，在未设 置磁性体层10的区域中位于基板110的正上方。因此，如图3所示，在作为磁阻元件发挥 功能的区域R与作为布线发挥功能的区域L的连接部中，导电层20位于磁性体层10的正 上方。
[0068] 中点140、中点141、电源端子（Vcc) 142、接地端子（Gnd) 143以及输出端子 (Out) 144分别由位于基板110正上方的导电层20构成。
[0069] 在导电层20的正上方设有未图示的Ti层。以覆盖磁阻元件以及布线的方式设有 由Si02等构成的保护层30。
[0070] 图4是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。 如图1、4所示，两个第一磁阻元件120a、120b分别具有在俯视下双重旋涡状图案120。双重 旋涡状图案120包含一方的旋涡状图案121、另一方的旋涡状图案122以及将一方的旋涡状 图案121与另一方的旋涡状图案122在双重旋涡状图案120的中央部处连结的反S字状图 案123。反S字状图案123不包含直线状延伸部，仅由弯曲部来构成。
[0071] 双重旋涡状图案120在一方的旋涡状图案121以及另一方的旋涡状图案122各 自的外周部上具有双重旋涡状图案120的长度调整用冗长部124、125。长度调整用冗长部 124U25通过将一方的旋涡状图案121以及另一方的旋涡状图案122各自弯曲且折回而构 成。设于一方的旋涡状图案121的长度调整用冗长部124与设于另一方的旋涡状图案122 的长度调整用冗长部125在双重旋涡状图案120的径向上彼此位于相反侧。长度调整用冗 长部124、125各自不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。
[0072] 双重旋涡状图案120在长度调整用冗长部124、125处与构成布线的导电层20连 接。通过变更长度调整用冗长部124、125与导电层20的连接位置，能够调整两个第一磁阻 元件120a、120b各自的电阻值。
[0073] 具体来说，在图3所示的、作为磁阻元件发挥功能的区域R与作为布线发挥功能的 区域L的连接部中，通过将导电层20向作为磁阻元件发挥功能的区域R侧延长，放大作为 布线发挥功能的区域L，从而能够使两个第一磁阻元件120a、120b各自的电阻值降低。此 夕卜，在作为磁阻元件发挥功能的区域R与作为布线发挥功能的区域L的连接部中，通过将导 电层20向作为布线发挥功能的区域L侧缩短，能够缩小作为布线发挥功能的区域L而使两 个第一磁阻元件120a、120b各自的电阻值增加。
[0074] 上述的两个第一磁阻元件120a、120b各自的电阻值的调整是通过去除或者追加 形成导电层20的一部分而进行的，因此优选在设置保护层30之前进行。
[0075] 如图4所示，双重旋涡状图案120具有相对于双重旋涡状图案120的中心点大致 点对称的形状。即，双重旋涡状图案120具有相对于双重旋涡状图案120的中心点大致 180°旋转对称的形状。
[0076] 如图1所示，两个第一磁阻元件120a、120b各自以反S字状图案123的朝向彼此 不同的方式使双重旋涡状图案120的周向的朝向不同。
[0077] 在本实施方式中，两个第一磁阻元件120a、120b各自以反S字状图案123的朝向 彼此相差90°的方式使双重旋涡状图案120的周向的朝向相差90°。
[0078] 图5是表示本实用新型实施方式1的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案的俯 视图。图6是表示在本实用新型实施方式1的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案中包 含的单位图案的俯视图。需要说明的是，在图5中，仅图示两个第二磁阻元件130a、130b各 自所具有的相同形状的两个图案130中的一方。
[0079] 如图1、5所示，在两个第二磁阻元件130a、130b各自中，包含具有多个曲部而折回 的八个单位图案170的相同形状的两个图案130以串联的方式连接。在第二磁阻元件130a 中，相同形状的两个图案130通过布线147彼此连接。在第二磁阻元件130b中，相同形状 的两个图案130通过布线151彼此连接。由此，在两个第二磁阻元件130a、130b各自中，确 保有必要的电阻值。两个第二磁阻元件130a、130b各自的电阻值越高，越能够降低磁传感 器100的消耗电流。
[0080] 如图5所示，八个单位图案170配置在假想圆q上而彼此连接。如图6所示，单 位图案170在从始端部170a到终端部170b之间，具有14个曲部&?B 14以及15个直线 状延伸部Li?L15，进行折回。即，单位图案170具有以始端部170a以及终端部170b作为 口部的袋状形状。
[0081] 在本实施方式中，单位图案170在14个曲部&?B14处分别呈直角折曲。单位图 案170不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部。8卩，15个直线状延伸部Q?L15各自的长 度短于10 μ m。
[0082] 但是，两个第二磁阻元件130a、130b各自具有的图案并不限于上述，只要包括不 含有10 μ m以上长度的直线状延伸部并具有多个曲部而折回的至少一个单位图案即可 [0083] 当对磁阻元件在电流流动的方向上以特定的角度施加磁场时，磁阻元件的电阻值 通过磁致电阻效应而变化。磁阻元件的长边方向的长度越长，磁致电阻效应越大。
[0084] 因此，两个第二磁阻元件130a、130b通过各自具有上述图案，两个第二磁阻元件 130a、130b各自的磁致电阻效应受到抑制而使阻值变化率显著变小。其结果是，两个第一 磁阻元件120a、120b各自的阻值变化率大于两个第二磁阻元件130a、130b各自的阻值变化 率。
[0085] 在本实施方式的磁传感器100中，两个第一磁阻兀件120a、120b各自具有双重旋 涡状图案120。双重旋涡状图案120主要通过卷绕大致圆弧状的弯曲部而构成。圆弧是多 边形的角的数量向无限大增大时的近似形，因此在双重旋涡状图案120中流动的电流的朝 向处于水平方向的大致全方位（360° )的范围内。因此，两个第一磁阻元件120a、120b各 自能够在水平方向的大致全方位（360° )范围内检测外部磁场。需要说明的是，水平方向 是与基板110的表面平行的方向。
[0086] 另外，在本实施方式的磁传感器100中，双重旋涡状图案120的中央部由仅包含弯 曲部的反S字状图案123构成，外周部由仅包含弯曲部的长度调整用冗长部124、125构成。 如此，两个第一磁阻元件120a、120b各自未包含直线状延伸部，因此降低磁场检测的各向 异性。
[0087] 另外，在本实施方式的磁传感器100中，通过以使两个第一磁阻元件120a、120b各 自的反S字状图案123的朝向彼此不同的方式使双重旋涡状图案120在周向上的朝向不 同，磁场检测的各向同性升高。
[0088] 其理由如下所述。如上所述，双重旋涡状图案120具有相对于双重旋涡状图案120 的中心点大致180°旋转对称的形状。因此，两个第一磁阻元件120a、120b各自在磁场检测 中稍微具有各向异性。
[0089] 于是，通过使第一磁阻元件120a的双重旋涡状图案120在周向上的朝向与第一磁 阻元件120b的双重旋涡状图案120在周向上的朝向不同，能够使各自的磁场检测的各向异 性彼此缓和。
[0090] 当使第一磁阻元件120a的双重旋涡状图案120在周向上的朝向与第一磁阻元件 120b的双重旋涡状图案120在周向上的朝向相差90°时，最能缓和各自的磁场检测的各向 异性。
[0091] 在这种情况下，第一磁阻元件120a的灵敏度最高的方向与第一磁阻元件120b的 灵敏度最低的方向一致，第一磁阻元件120a的灵敏度最低的方向与第一磁阻元件120b的 灵敏度最高的方向一致。因此，能够抑制向磁传感器1〇〇施加外部磁场时在中点140与中 点141之间产生的电位差根据向磁传感器100施加外部磁场的方向而变动。
[0092] 在本实施方式的磁传感器100中，两个第二磁阻元件130a、130b分别包含单位图 案170,该单位图案170不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部而在14个曲部&?B14分 别呈直角折曲，且具有以始端部170a以及终端部170b为口部的袋状形状。
[0093] 由此，使单位图案170中流通的电流的朝向在水平方向上分散，能够降低两个第 二磁阻兀件130a、130b各自的磁致电阻效应的各向异性。另外，外部磁场为0时的磁传感 器100的输出通过剩磁的影响而能够抑制不均。
[0094] 另外，通过将多个单位图案170配置在假想圆C1上，能够使图案130中流通的电 流的朝向在水平方向上分散，降低两个第二磁阻元件130a、130b各自的磁致电阻效应的各 向异性。
[0095] 图7是表不将相对于本实施方式的磁传感器100的外部磁场的施加方向在水平方 向上以22. 5°间隔从0°变化至337. 5°而求得外部磁场的强度与磁传感器100的输出之 间的关系的实验结果的图。在图7中，在纵轴上表示磁传感器100的输出电压（mV)，在横轴 上表示磁通密度（mT)。
[0096] 如图7所示，在本实施方式的磁传感器100中，即使在将外部磁场的施加方向在水 平方向上以22. 5°间隔从0°变化至337. 5°的情况下，也不认为外部磁场的强度与磁传 感器100的输出之间的关系发生较大变化。即，能够确认本实施方式的磁传感器100的磁 场检测的各向同性提高。另外，也能够确认外部磁场为〇时的磁传感器100的输出不均受 到抑制。
[0097] 以下，参照附图对本实用新型实施方式2的磁传感器进行说明。需要说明的是，由 于本实施方式的磁传感器仅是第二磁阻兀件所具有的图案与实施方式1的磁传感器100不 同，因此对于其他结构不重复说明。
[0098] (实施方式2)
[0099] 图8是表示本实用新型实施方式2的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案的俯 视图。图9是表示本实用新型实施方式2的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案所包含的 单位图案的俯视图。需要说明的是，在图8中，仅图示两个第二磁阻元件各自具有的相同形 状的两个图案230中的一方。
[0100] 在本实用新型实施方式2的磁传感器的两个第二磁阻元件各自中，包含具有多个 曲部而折回的八个单位图案270的相同形状的两个图案230以串联的方式进行连接。
[0101] 如图8所示，八个单位图案270配置在假想圆C1上彼此连接。如图9所示，单位 图案270在从始端部270a至终端部270b之间，具有9个曲部&?B9以及10个直线状延 伸部U?L 1(l而进行折回。即，单位图案270具有以始端部270a以及终端部270b作为口 部的袋状形状。
[0102] 在本实施方式中，单位图案270在9个曲部&?氏分别进行弯曲。单位图案270 不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部。即，10个直线状延伸部Li?L1(l各自的长度短于 10 μ m〇
[0103] 本实用新型实施方式2的磁传感器通过第二磁阻元件所包含的单位图案270的曲 部进行弯曲，与实施方式1的磁传感器100的第二磁阻元件相比较，能够使单位图案270中 流通的电流的朝向在水平方向上进一步分散，进一步降低第二磁阻元件的磁致电阻效应的 各向异性。
[0104] 以下，参照附图对本实用新型实施方式3的磁传感器进行说明。需要说明的是，本 实施方式的磁传感器仅是第二磁阻元件所具有的图案与实施方式1的磁传感器100不同， 因此对于其他结构不重复说明。
[0105] (实施方式3)
[0106] 图10是表示本实用新型实施方式3的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案的 俯视图。图11是表示本实用新型实施方式3的磁传感器的第二磁阻元件具有的图案所包 含的单位图案的俯视图。
[0107] 如图10所示，本实用新型实施方式3的磁传感器的两个第二磁阻元件各自具有图 案330,该图案330包含具有多个曲部并折回的32个单位图案370。
[0108] 如图10所示，32个单位图案370配置在假想矩形C2上而彼此连接。需要说明的 是，多个单位图案370也可以配置在假想矩形以外的假想多边形上。
[0109] 如图11所示，单位图案370在从始端部370a到终端部370b之间，具有14个曲 部Bi?B 14以及15个直线状延伸部Q?L15并进行折回。即，单位图案370具有以始端部 370a以及终端部370b作为口部的袋状形状。
[0110] 在本实施方式中，单位图案370在14个曲部分别呈直角折曲。单位图案 370不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部。即，15个直线状延伸部U?L15各自的长度 短于10 μ m。
[0111] 在本实用新型实施方式3的磁传感器中，通过将两个第二磁阻元件各自所包含的 多个单位图案370配置在假想矩形C2上，能够使在图案330中流通的电流的朝向在水平方 向上分散，降低两个第二磁阻元件各自的磁致电阻效应的各向异性。
[0112] 以下，参照附图对本实用新型实施方式4的磁传感器进行说明。需要说明的是，本 实施方式的磁传感器400主要是第二磁阻元件所具有的图案与实施方式1的磁传感器100 不同，因此对于其他结构不重复说明。
[0113] (实施方式4)
[0114] 图12是表示构成本实用新型实施方式4的磁传感器的桥接电路的四个磁阻元件 的图案的俯视图。图13是表示本实用新型实施方式4的磁传感器的第二磁阻元件所具有 的图案的俯视图。
[0115] 如图12所示，本实用新型实施方式4的磁传感器400的两个第二磁阻元件430a、 430b分别具有图案430,该图案430包含具有多个曲部而折回的八个单位图案470。如图 13所示，八个单位图案470配置在假想直线C 3上而彼此连接。
[0116] 如图13所示，本实施方式的单位图案470具有与实施方式3的单位图案370大致 相同的形状。单位图案470与单位图案370的不同之处在于，在各曲部中，形成有与铣削磁 性体层10的工具的直径大小相当的圆形的凹部。
[0117] 通过在单位图案470上形成该凹部，能够增长在单位图案470中流通的电流的路 径，且能够在各曲部使单位图案470的宽度变窄，从而能够使单位图案470的电阻值增大。 其结果是，能够使两个第二磁阻元件430a、430b各自的电阻值增大。
[0118] 在本实用新型实施方式4的磁传感器400中，通过将两个第二磁阻元件430a、430b 各自包含的多个单位图案470配置在假想直线C3上，能够提高两个第二磁阻元件430a、 430b各自的配置的自由度。
[0119] 以下，参照附图对本实用新型实施方式5的磁传感器进行说明。需要说明的是，本 实施方式的磁传感器500主要是第一磁阻元件以及第二磁阻元件各自具有的图案与实施 方式1的磁传感器100不同,对于其他结构不重复说明。
[0120] (实施方式5)
[0121] 图14是表示构成本实用新型实施方式5的磁传感器的桥接电路的四个磁阻元件 的图案的俯视图。
[0122] 如图14所示，本实用新型实施方式5的磁传感器500具备彼此电连接而构成惠斯 登电桥型的桥接电路的四个磁阻元件。四个磁阻元件包含两个第一磁阻元件520a、520b以 及两个第二磁阻元件530a、530b。
[0123] 图15是表示本实用新型实施方式5的磁传感器的第一磁阻元件的图案的俯视图。 如图14、15所示，两个第一磁阻元件520a、520b在俯视下分别具有双重旋涡状图案520。双 重旋涡状图案520包含一方的旋涡状图案521、另一方的旋涡状图案522以及将一方的旋涡 状图案521与另一方的旋涡状图案522在双重旋涡状图案520的中央部处连结的S字状图 案523。S字状图案523不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。
[0124] 双重旋涡状图案520在一方的旋涡状图案521以及另一方的旋涡状图案522各自 的外周部具有双重旋涡状图案520的长度调整用冗长部524、525。长度调整用冗长部524、 525通过一方的旋涡状图案521以及另一方的旋涡状图案522各自向外侧扩展并弯曲而构 成。设于一方的旋涡状图案521的长度调整用冗长部524与设于另一方的旋涡状图案522 的长度调整用冗长部525在双重旋涡状图案520的径向上彼此位于相反侧。长度调整用冗 长部524、525各自不包含直线状延伸部，仅由弯曲部构成。
[0125] 如图15所示，双重旋涡状图案520具有相对于双重旋涡状图案520的中心点而大 致点对称的形状。即，双重旋涡状图案520具有相对于双重旋涡状图案520的中心点而大 致180°旋转对称的形状。
[0126] 如图14所示，两个第一磁阻元件520a、520b各自以S字状图案523的朝向彼此不 同的方式使双重旋涡状图案520在周向上的朝向不同。
[0127] 在本实施方式中，两个第一磁阻元件520a、520b各自以S字状图案523的朝向彼 此相差90°的方式，使双重旋涡状图案520在周向上的朝向相差90°。
[0128] 图16是表示本实用新型实施方式5的磁传感器的第二磁阻元件所具有的图案的 俯视图。需要说明的是，在图16中，仅图示两个第二磁阻元件530a、530b各自所具有的相 同形状的四个图案530中的一个。
[0129] 如图14、16所示，在两个第二磁阻元件530a、530b的各自中，包含具有多个曲部并 折回的一个单位图案的相同形状的四个图案530以串联的方式连接。在第二磁阻元件530a 中，相同形状的四个图案530通过布线147彼此连接。在第二磁阻元件530b中，相同形状 的四个图案530通过布线151彼此连接。由此，在两个第二磁阻元件530a、530b各自中，确 保有必要的电阻值。
[0130] 如图16所示，图案530的单位图案在从始端部570a到终端部570b之间具有15 个曲部并进行折回。即，图案530的单位图案具有以始端部570a以及终端部570b 作为口部的袋状形状。
[0131] 在本实施方式中，图案530的单位图案在15个曲部分别进行弯曲。图案 530的单位图案不包含直线状延伸部。
[0132] 在本实施方式的磁传感器500中，双重旋涡状图案520的中央部由仅包含弯曲部 的S字状图案523构成，外周部由仅包含弯曲部的长度调整用冗长部524、525构成。如此， 两个第一磁阻元件520a、520b各自不包含直线状延伸部，因此降低磁场检测的各向异性。
[0133] 另外，在本实施方式的磁传感器500中，通过以使两个第一磁阻兀件520a、520b各 自的S字状图案523的朝向彼此不同的方式使双重旋涡状图案520在周向上的朝向不同， 使磁场检测的各向同性得以提高。
[0134] 通过使第一磁阻元件520a的双重旋涡状图案520在周向上的朝向与第一磁阻元 件520b的双重旋涡状图案520在周向上的朝向相差90°，能够最缓和各自的磁场检测的各 向异性。
[0135] 在本实施方式的磁传感器500中，两个第二磁阻元件530a、530b分别包含单位 图案，该单位图案不包含直线状延伸部而在15个曲部氏?B 15分别弯曲，并具有以始端部 570a以及终端部570b作为口部的袋状形状。
[0136] 由此，能够使单位图案中流通的电流的朝向在水平方向上分散，降低两个第二磁 阻兀件530a、530b各自的磁致电阻效应的各向异性。另外，外部磁场为0时的磁传感器500 的输出在剩磁的影响下能够抑制不均。
[0137] 本次公开的实施方式的所有方面皆为示例，不应认为具有限定性。本实用新型的 范围由权利要求书而并非上述说明示出，并包含与权利要求书等同的意思以及范围内的全 部变更。
【权利要求】
1. 一种磁传感器，其具备彼此电连接而构成桥接电路的多个磁阻元件，其中， 所述多个磁阻元件包含多个第一磁阻元件以及多个第二磁阻元件， 所述多个第一磁阻元件各自的阻值变化率大于所述多个第二磁阻元件各自的阻值变 化率， 所述多个第一磁阻元件在俯视下分别具有双重旋涡状图案， 所述双重旋涡状图案包含一方的旋涡状图案、另一方的旋涡状图案以及将该一方的旋 涡状图案与该另一方的旋涡状图案在该双重旋涡状图案的中央部处连结的S字状图案或 者反S字状图案， 所述多个第一磁阻元件各自以所述S字状图案或者所述反S字状图案的朝向彼此不同 的方式，使所述双重旋涡状图案在周向上的朝向不同。
2. 根据权利要求1所述的磁传感器，其中， 该磁传感器作为所述多个第一磁阻元件而包含两个第一磁阻元件， 所述两个第一磁阻元件各自以所述S字状图案或者所述反S字状图案的朝向彼此相差 90°的方式，使所述双重旋涡状图案在周向上的朝向相差90°。
3. 根据权利要求1或2所述的磁传感器，其中， 所述双重旋涡状图案在所述一方的旋涡状图案以及所述另一方的旋涡状图案各自的 外周部具有该双重旋涡状图案的长度调整用冗长部， 所述长度调整用冗长部通过所述一方的旋涡状图案以及所述另一方的旋涡状图案各 自弯曲且折回而构成， 在所述一方的旋涡状图案上设置的所述长度调整用冗长部与在所述另一方的旋涡状 图案上设置的所述长度调整用冗长部在所述双重旋涡状图案的径向上彼此位于相反侧。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的磁传感器，其中， 所述多个第二磁阻元件分别包含具有多个曲部且折回的至少一个单位图案， 所述单位图案不包含10 μ m以上长度的直线状延伸部。
5. 根据权利要求4所述的磁传感器，其中， 所述单位图案在所述多个曲部处分别折曲。
6. 根据权利要求4所述的磁传感器，其中， 所述单位图案在所述多个曲部处分别弯曲。
7. 根据权利要求4至6中任一项所述的磁传感器，其中， 所述多个第二磁阻元件分别包含多个所述单位图案， 所述多个单位图案配置在假想圆上且彼此连接。
8. 根据权利要求4至6中任一项所述的磁传感器，其中， 所述多个第二磁阻元件分别包含多个所述单位图案， 所述多个单位图案配置在假想多边形上且彼此连接。
9. 根据权利要求4至6中任一项所述的磁传感器，其中， 所述多个第二磁阻元件分别包含多个所述单位图案， 所述多个单位图案配置在假想直线上且彼此连接。
【文档编号】G01R33/09GK203909256SQ201420354243
【公开日】2014年10月29日 申请日期:2014年6月27日 优先权日:2014年5月30日
【发明者】森大辅 申请人:株式会社村田制作所