專利名稱:磁性傳感器的制作方法
技術(shù)領域:
本發(fā)明涉及具有磁阻效應元件的非接觸式磁性傳感器,尤其涉及與外 部磁場的極性無關、可利用雙極進行穩(wěn)定動作的磁性傳感器。
背景技術(shù):
在可作為無接點方式的磁性傳感器中采用霍爾元件和磁阻效應元件
等。在霍爾元件中基于功耗變高、因沒有磁滯(hysteresis)而需要特意設 置磁滯電路、元件小型化難等理由,而關注采用了磁阻效應元件的磁性傳 感器。
近年,這樣的磁性傳感器應用于翻蓋式移動電話等的開閉檢知。例如 一直以來,采用磁阻效應元件和固定電阻元件,串聯(lián)連接這些元件,輸出 上述元件之間的電位,通過基于外部磁場的磁場強度變化的輸出變化,來 輸出接通/關閉(on/off)的切換信號。當輸出接通信號、檢知為翻蓋式移 動電話打開時,控制為例如顯示畫面下等的背景燈發(fā)光。
專利文獻h特開平8-17311號公報
專利文獻2:特開2003-60256號公報
但是,在上述的開閉檢知方法中存在如下的問題。即,上述磁阻效應 元件的電阻變化依存于外部磁場的極性,所以限制了與磁性傳感器對置配 置的磁鐵的朝向。即,若將上述磁鐵配置為與正確的朝向相反的朝向,則 由于上述外部磁場的極性反向,所以上述磁阻效應元件的電阻值不根據(jù)極 性反向的上述外部磁場的磁場強度變化而變化,由此無法適當?shù)剡M行開閉 檢知。
發(fā)明內(nèi)容
因此,本發(fā)明是為了解決上述現(xiàn)有課題而開發(fā)的,其目的是尤其提供 一種與外部磁場的極性無關、可利用雙極進行穩(wěn)定動作的采用了磁阻效應元件的磁性傳感器。
本發(fā)明的磁性傳感器的特征是具有串聯(lián)電路,該串聯(lián)電路串聯(lián)連接電 阻值根據(jù)外部磁場的磁場強度變化而變化的第l磁阻效應元件、和第2磁阻 效應元件,并輸出上述第1磁阻效應元件和上述第2磁阻效應元件之間的連 接部的電位,當設上述外部磁場的一個方向為正方向、與上述一個方向相 反的方向為負方向時,上述第l磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場 的正方向上的磁場強度變化而變化,并且上述第2磁阻效應元件保持一定 的電阻值,上述第2磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場的負方向上 的磁場強度變化而變化,并且上述第l磁阻效應元件保持一定的電阻值。
在本發(fā)明中,可形成為與外部磁場的極性無關的雙極對應磁性傳感 器。因此與現(xiàn)有相比,對生成外部磁場的例如磁鐵等外部磁場發(fā)生單元的 配置沒有限制,使安裝變得容易。
另外,在本發(fā)明中優(yōu)選,基于上述正方向磁場強度變化的上述第l磁 阻效應元件電阻變化的增減傾向、和基于上述負方向磁場強度變化的上述
第2磁阻效應元件電阻變化的增減傾向表現(xiàn)為以上述外部磁場的無磁場狀
態(tài)為基準的逆傾向。
這樣,通過表現(xiàn)為逆傾向,可以使來自上述連接部的電位變化在外部 磁場處于正方向和負方向時都是相同的傾向。即,如果是來自上述連接部 的電位在外部磁場為正方向時隨著磁場強度增加而降低的傾向,則在外部 磁場為負方向時磁場強度增加的情況下,也同樣為降低的傾向。由此,可 以不根據(jù)外部磁場方向的不同,而特別地進行電路變更及控制部中的控制 變更。
另外,在本發(fā)明中優(yōu)選,上述外部磁場為正方向時的上述第2磁阻效 應元件的固定電阻值X1是大于根據(jù)上述正方向上的磁場強度變化而變化 的上述第1磁阻效應元件的最低電阻值X2、小于最大電阻值X3的值,上述 外部磁場為負方向時的上述第1磁阻效應元件的固定電阻值X4是大于根據(jù) 上述負方向上的磁場強度變化而變化的第2磁阻效應元件的最低電阻值 X5、小于最大電阻值X6的值,(固定電阻值X1 -最低電阻值X2 :最大電阻 值X3 -固定電阻值X1)的比率和(最大電阻值X6 -固定電阻值X4 :固定電 阻值X4-最低電阻值X5)的比率是相同的。此時優(yōu)選,上述固定電阻值X1是最低電阻值X2和最大電阻值X3的中間值,上述固定電阻值X4是最低電 阻值X5和最大電阻值X6的中間值。
由此,當外部磁場在正方向上作用時,上述第l磁阻效應元件的變動 電阻值有與上述第2磁阻效應元件的固定電阻值X1相同的定時(timing), 以及當外部磁場在負方向上作用時,上述第2磁阻效應元件的變動電阻值 有與上述第1磁阻效應元件的固定電阻值X4相同的定時。并且,可將該定 時的電位設為用于切換上述切換信號的閾值電位。在本發(fā)明中通過如上所 述地進行調(diào)節(jié),可使上述定時在外部磁場為正時和為負時形成相同的定 時,所以尤其作為沒有偏移(offset)的雙極對應磁性傳感器,可使閾值電 位的調(diào)節(jié)變得簡單、且能夠進行穩(wěn)定的動作。
另外在本發(fā)明中優(yōu)選,上述第1磁阻效應元件以及第2磁阻效應元件是 具有反鐵磁性層、固定磁性層、非磁性中間層以及自由磁性層的相同的膜 結(jié)構(gòu),在設橫軸為外部磁場、縱軸為磁阻效應元件的電阻值的R-H曲線上, 作用于上述第l磁阻效應元件的上述固定磁性層和上述自由磁性層之間的 第l層間耦合磁場Hinl,在上述外部磁場的正方向上移動,作用于上述第2 磁阻效應元件的上述固定磁性層和上述自由磁性層之間的第2層間耦合磁 場Hin2在上述外部磁場的負方向上移動。
通過如上所述地進行調(diào)節(jié),可將所謂的磁滯環(huán)形成在第l磁阻效應元 件的外部磁場為正的區(qū)域中、第2磁阻效應元件的外部磁場為負的區(qū)域中。 因此,能夠簡單且適當?shù)匦纬呻p極對應的磁性傳感器,該雙極對應的磁性 傳感器為上述第l磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場的正方向上的 磁場強度變化而變化,并且上述第2磁阻效應元件保持固定的電阻值,上 述第2磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場的負方向上的磁場強度變 化而變化,并且上述第l磁阻效應元件保持固定的電阻值。
另外在本發(fā)明中優(yōu)選,上述第l層間耦合磁場Hinl和上述第2層間耦合 磁場Hin2(絕對值)大小相同。
由此,在外部磁場為正時和為負時,都能夠以相同的定時來使磁阻效 應元件的電阻值進行變化,作為雙極對應的磁性傳感器可取得穩(wěn)定的動 作。
通過如上所述地調(diào)節(jié)層間耦合磁場,可成為如下的結(jié)構(gòu),在上述外部
6磁場為無磁場的狀態(tài)下,上述第1磁阻效應元件和上述第2磁阻效應元件中 任意一方的固定磁性層的磁化和自由磁性層的磁化為相同方向,另一方的 固定磁性層的磁化和自由磁性層的磁化為反平行,上述第l磁阻效應元件 的固定磁性層的磁化和上述第2磁阻效應元件的固定磁性層的磁化朝著相 同的方向。
另外在本發(fā)明中更優(yōu)選為如下的形態(tài),上述第l磁阻效應元件和上述 第2磁阻效應元件分別各設置有兩個,其中各一個的上述磁阻效應元件構(gòu)
成第l串聯(lián)電路,并且剩下的第1磁阻效應元件和第2磁阻效應元件構(gòu)成第2 串聯(lián)電路,上述第1串聯(lián)電路的上述第1磁阻效應元件和上述第2串聯(lián)電路 的上述第2磁阻效應元件并聯(lián)連接,上述第1串聯(lián)電路的第2磁阻效應元件 和上述第2串聯(lián)電路的第1磁阻效應元件并聯(lián)連接,將上述第l串聯(lián)電路中 的連接部的電位和上述第2串聯(lián)電路中的連接部的電位之間的差作為差動 電壓輸出。
由此,可增大基于外部磁場的磁場強度變化的電位變動,成為靈敏度 良好的磁性傳感器。 (發(fā)明效果)
在本發(fā)明中可形成為與外部磁場的極性無關的、雙極對應的磁性傳感 器。因此,與現(xiàn)有相比,對于生成外部磁場的磁鐵的配置沒有限制,從而 使安裝變得容易。
圖1是外部磁場H1在正方向上作用時的、內(nèi)置有第l實施方式的磁性傳 感器的翻蓋式移動電話的部分示意圖(關閉的狀態(tài)),
圖2是外部磁場H1在正方向上作用時的、內(nèi)置有第l實施方式的磁性傳 感器的翻蓋式移動電話的部分示意圖(打開的狀態(tài)),
圖3是外部磁場H2在負方向上作用時的、內(nèi)置有第l實施方式的磁性傳 感器的翻蓋式移動電話的部分示意圖(關閉的狀態(tài)),
圖4是外部磁場H2在負方向上作用時的、內(nèi)置有第l實施方式的磁性傳 感器的翻蓋式移動電話的部分示意圖(打開的狀態(tài)),
圖5是外部磁場H1在正方向上作用時的、本實施方式中的磁性傳感器
7的部分平面圖,
圖6是圖5的磁性傳感器的電路圖,
圖7是外部磁場H2在負方向上作用時的、本實施方式中的磁性傳感器
的部分平面圖,
圖8是圖7的磁性傳感器的電路圖,
圖9是從圖5所示的A-A線剖開、沿箭頭方向觀察的上述非接觸式磁性 傳感器的部分剖視圖,
圖10中A表示第1磁阻效應元件的磁滯特性的R-H曲線,B表示第2磁阻 效應元件的磁滯特性的R-H曲線,C表示合并了圖10A以及圖10B的R-H曲 線,
圖11是表示外部磁場H和差動電位之間的關系的曲線圖, 圖12是表示氣體流量(氣壓)及功率值和層間耦合磁場Hin之間的關系 的曲線圖,
圖13是第2實施方式的磁性傳感器的部分剖視圖, 圖14是圖13所示的磁性傳感器的電路圖。 符號說明
1…翻蓋式移動電話;2…第1部件;3…第2部件;4…磁性傳感器; 5…磁鐵;6…電路基板;7…元件臺;10、 11、 40…第1磁阻效應元件; 12、 13、 41…第2磁阻效應元件;14…第1串聯(lián)電路;15…第2串聯(lián)電路;
16、 42…輸入端子;17、 43…接地端子;18…第1輸出端子;19…第2輸
出端子;20…差動放大器;21…控制部;32…反鐵磁性層;33…固定磁性 層;34…非磁性中間層;35、 37…自由磁性層;44…輸出端子;H…外部 磁場;Hl…正方向的外部磁場;H2…負方向的外部磁場;Hinl、 Hin2… 層間耦合磁場;HR-A、 HR-B…磁滯環(huán)。
具體實施例方式
圖1至圖4是內(nèi)置有本實施方式的非接觸式磁性傳感器的翻蓋式移動 電話的部分示意圖,圖5、圖7是本實施方式的非接觸式磁性傳感器的部分 平面圖,圖6、圖8是磁性傳感器的電路結(jié)構(gòu)圖,圖9是從圖5所示的A-A線 剖開、沿箭頭方向觀察的上述非接觸式磁性傳感器的部分剖視圖,圖10A是表示第1磁阻效應元件的磁滯特性的曲線圖(R-H曲線),圖10B是表示第2
磁阻效應元件的磁滯特性的曲線圖(R-H曲線),圖10C是合并圖10A和圖 IOB的磁滯特性的曲線圖(R-H曲線),圖ll是表示外部磁場和差動電位的關 系的曲線圖,圖12是表示等離子處理(plasmatreatment)時的氣壓及功率 值和層間耦合磁場Hin之間的關系的曲線圖。
如圖1所示,翻蓋式移動電話1的結(jié)構(gòu)為具有第1部件2和第2部件3。上 述第1部件2是畫面顯示側(cè),上述第2部件3是操作體側(cè)。在上述第1部件2的 與上述第2部件3對置的面上設置有液晶顯示器及受話器等。在上述第2部 件3的與上述第1部件2對置的面上設置有各種鈕以及麥克風等。圖l是關閉 了翻蓋式移動電話l的狀態(tài),如圖1所示,在上述第1部件2中內(nèi)置有磁鐵5, 在上述第2部件3中內(nèi)置有磁性傳感器4。如圖l所示在關閉的狀態(tài)下,上述 磁鐵5和磁性傳感器4被配置在相互對置的位置上?;蛘呱鲜龃判詡鞲衅? 可配置在和上述磁鐵5對置的位置相比向與外部磁場H1的進入方向平行的 方向偏移的位置上。
在圖1中,從上述磁鐵5放出的外部磁場H1傳遞到上述磁性傳感器4, 利用上述磁性傳感器4來檢測上述外部磁場H1,由此,可檢測出翻蓋式移 動電話l處于關閉的狀態(tài)。
另一方面,如圖2所示當打開翻蓋式移動電話1時,隨著上述第1部件2 從上述第2部件3分離,傳遞到上述磁性傳感器4的外部磁場H1的大小緩緩 變小,不久傳遞到上述磁性傳感器4的外部磁場H1為零。當傳遞到上述磁 性傳感器4的外部磁場H1的大小成為某一規(guī)定大小以下時,檢測出上述翻 蓋式移動電話l處于打開的狀態(tài),例如,利用內(nèi)置在上述移動電話l內(nèi)的控 制部進行控制,以使位于液晶顯示器及操作鈕里側(cè)的背景燈發(fā)光。
本實施方式的磁性傳感器4是雙極對應的傳感器。即,在圖1中磁鐵5 的N極位于圖示左側(cè)、S極位于圖示右側(cè),不過如圖3所示,在極性互逆的 情況下(N極位于圖示右側(cè),S極位于圖示左側(cè)),波及到上述磁性傳感器4 的外部磁場H2的方向與圖1的外部磁場H1的方向反向。在本實施方式中, 即使是這樣的情況,在從如圖3所示關閉了翻蓋式移動電話1的狀態(tài)到如圖 4所示打開上述移動電話1時,也能夠適當?shù)貦z知打開的情況。
如圖5所示,在內(nèi)置于上述第2部件3內(nèi)的電路基板6上安裝有本實施方式的磁性傳感器4。上述磁性傳感器4在一個元件臺7上各分別設置有兩個
第1磁阻效應元件10、 11和第2磁阻效應元件12、3。
如圖5所示,磁阻效應元件10 13構(gòu)成橋式電路。上述第l磁阻效應元 件10和第2磁阻效應元件12串聯(lián)連接后構(gòu)成第1串聯(lián)電路14。另一方面,上 述第1磁阻效應元件11和上述第2磁阻效應元件13串聯(lián)連接后構(gòu)成第2串聯(lián) 電路15。
上述第1串聯(lián)電路14的第1磁阻效應元件10和第2串聯(lián)電路15的第2磁 阻效應元件13并聯(lián)連接,其連接部成為輸入端子16。另外,上述第l串聯(lián) 電路14的第2磁阻效應元件12和第2串聯(lián)電路的第1磁阻效應元件11并聯(lián)連 接,其連接部成為接地端子17。
如圖5所示,上述第1串聯(lián)電路I4的第1磁阻效應元件10和上述第2磁阻 效應元件12之間的第1連接部是第1輸出端子18,上述第2串聯(lián)電路15的第1 磁阻效應元件11和上述第2磁阻效應元件13之間的第2連接部是第2輸出端 子19。各端子16 19利用引線鍵合(wirebonding)或芯片鍵合(die bonding) 等與上述電路基板6上的未圖示的各端子電氣連接。
如圖6所示,上述第1輸出端子18以及上述第2輸出端子19與差動放大 器(運算放大器)20連接,進而與控制部21連接。
上述第1磁阻效應元件10、 11以及上述第2磁阻效應元件12、 14都具有 以下的膜結(jié)構(gòu)。
艮口,如圖9所示上述第1磁阻效應元件10 (11)以及第2磁阻效應元件 13 (12)都從下向上順次疊層有基礎層30、種子(seed)層31、反鐵磁性 層32、固定磁性層33、非磁性中間層34、自由磁性層35、 37(設第2磁阻效 應元件13的自由磁性層為符號37)以及保護層36。上述基礎層30例如由Ta、 Hf、 Nb、 Zr、 Ti、 Mo、 W中的1種或2種以上元素等的非磁性材料形成。 上述種子層31由NiFeCr或Cr等形成。上述反鐵磁性層32由含有元素a(其 中,a是Pt、 Pd、 Ir、 Rh、 Ru、 Os中的1種或2種以上的元素)和Mn的反鐵磁 性材料、或者含有元素cu元素a'(其中,元素cc'是Ne、 Ar、 Kr、 Xe、 Be、 B、 C、 N、 Mg、 Al、 Si、 P、 Ti、 V、 Cr、 Fe、 Co、 Ni、 Cu、 Zn、 Ga、 Ge、 Zr、 Nb、 Mo、 Ag、 Cd、 Sn、 Hf、 Ta、 W、 Re、 Au、 Pb以及稀土類元素 中的l種或2種以上的元素)和Mn的反鐵磁性材料形成。例如,上述反鐵磁
10性層32由IrMn及PtMn形成。上述固定磁性層33以及自由磁性層35、 37由 CoFe合金、NiFe合金、CoFeNi合金等磁性材料形成。另外,上述非磁性中 間層34由Cu等形成。在穿隧(tunnel)型磁阻效應元件的情況下,上述非 磁性中間層34由TiOx等絕緣障壁層形成。此外,上述保護層36由Ta等形成。 上述固定磁性層33及自由磁性層35、 37可以是疊層費里構(gòu)造(是磁層/非磁 層/磁層的疊層,夾著非磁層的兩個磁層的磁化方向為反平行的構(gòu)造)。另 外,上述固定磁性層33及自由磁性層35、 37可以是材質(zhì)不同的多個磁層的 疊層構(gòu)造。
在上述第1磁阻效應元件10以及第2磁阻效應元件13中,為了形成上述 反鐵磁性層32和上述固定磁性層33連接而實施磁場中熱處理,由此在上述 反鐵磁性層32和上述固定磁性層33的界面上產(chǎn)生交換耦合磁場(Hex),上述 固定磁性層33的磁化方向固定為一個方向。在圖9中,以箭頭方向表示上 述固定磁性層33的磁化方向33a。在第1磁阻效應元件10 (11)以及第2磁 阻效應元件13 (12)中上述固定磁性層33的磁化方向33a都是圖示X2方向。
另一方面,上述自由層35、 37的磁化方向在第1磁阻效應元件10和第2 磁阻效應元件13中不同。如圖7所示在上述第1磁阻效應元件10(11)中上述 自由磁性層35的磁化方向35a為圖示X2方向,與固定磁性層33的磁化方向 33a是相同方向,不過在上述第2磁阻效應元件13(12)中上述自由磁性層7 的磁化方向37a為圖示Xl方向,與上述固定磁性層33的磁化方向33a反平 行。
如圖5所示,圖l、圖2所示的外部磁場H1從圖示X2側(cè)向圖示X1方向波 及到磁性傳感器4。設該外部磁場H1的方向為"正方向(正極方向)"。另 一方面,在圖7中,圖3、圖4所示的外部磁場H2從圖示X1側(cè)向圖示X2方向 波及到磁性傳感器4,設該外部磁場H2的方向為"負方向(負極方向)"。
如圖5所示當外部磁場(正方向的磁場)H1波及到磁性傳感器4時,在與 上述外部磁場H1方向相反的方向上磁化的自由磁性層35的磁化35a變動, 上述第1磁阻效應元件10、 ll的電阻值變化。圖10A是表示第1磁阻效應元 件10、 ll的磁滯特性的R-H曲線。此外在曲線圖中縱軸是電阻值R,不過 也可以是電阻變化率(%)。如圖10A所示,當外部磁場H1從無磁場狀態(tài)(零) 向正方向緩緩增加時,上述第1磁阻效應元件10、 ll的電阻值R在曲線HRl上緩緩變大,在該電阻值K變化的部分將最低電阻值設為X2。另外,在電 阻值R變化的部分將最大電阻值設為X3。當使外部磁場H1從該最大電阻值
X3的位置緩緩減小時,上述第1磁阻效應元件10、 11的電阻值R在曲線HR2 上緩緩變小,不久到達最低電阻值X2。這樣,在第1磁阻效應元件10、 11 中針對正方向外部磁場H1的磁場強度變化,而形成以曲線HR1和曲線HR2 圍成的磁滯環(huán)(HR-A)。作為上述最大電阻值X3和最低電阻值X2的中 間值,上述磁滯環(huán)HR-A的寬幅的中心值是磁滯環(huán)HR-A的"中點"。然 后,根據(jù)從上述磁滯環(huán)HR- A的中點到外部磁場H-0(Oe)線的磁場強度來 確定第l層間耦合磁場Hinl的大小。此外圖10B中的第2層間耦合磁場Hin2 也利用與上述同樣的方法來求出。另外,通過了上述磁滯環(huán)HR-A的中點 的寬幅與矯頑磁力(coercive force)的2倍相同。當上述矯頑磁力過小時存 在抖振(chattering)容易發(fā)生等問題,所以希望上述矯頑磁力能夠大到某 一程度。上述矯頑磁力可調(diào)節(jié)至2.50e左右。
如圖10A所示,在第1磁阻效應元件10、 ll中,上述第l層間耦合磁場 Hinl向正磁場方向移動。當向正方向的外部磁場H1進一步增強時,外部磁 場H1的磁場強度在到達B位置之前保持最大電阻值X3,不過當外部磁場H1 繼續(xù)增大時,不久,就連固定磁性層33的磁化33a也朝向上述外部磁場Hl 的方向,并與自由磁性層35的磁化35a—起開始朝向相同的方向,所以第l 磁阻效應元件IO、 ll的電阻值R緩緩變小,不過在實際的使用中,不應用 外部磁場H1大于磁場強度B的磁鐵5。
另一方面,當如圖7所示在負方向上波及外部磁場H2時,上述外部磁 場H2的方向與上述第1磁阻效應元件10、 11的自由磁性層35在無磁場狀態(tài) (外部磁場為零)下的磁化35a方向一致,所以上述自由磁性層35不依據(jù)負方 向的上述外部磁場H2的磁場強度變化而變動,上述自由磁性層35的磁化 35a和上述固定磁性層33的磁化33a保持平行狀態(tài)。其結(jié)果,如圖10A所示, 上述第1磁阻效應元件10、 11的電阻值R在負方向的外部磁場H2中保持固 定的電阻值(固定電阻值)X4。
接著,對上述第2磁阻效應元件12、 13的磁滯特性進行說明。
如圖5所示,當外部磁場(正方向的磁場)H1波及到磁性傳感器4時,沿 與上述外部磁場H1的方向相同的方向進行磁化的自由磁性層37的磁化37a不變動。由此,如圖10B所示,即使外部磁場H從零位置向正方向增大外
部磁場H1,上述第2磁阻效應元件12、 13也保持一定的電阻值(固定電阻 值)X1。但是,當上述外部磁場H1的磁場強度在C位置以上進一步增強時, 上述第2磁阻效應元件12、 13的固定磁性層33的磁化33a與上述外部磁場Hl 的方向反向,所以上述第2磁阻效應元件12、 13的電阻值R開始降低,不過 與圖10A所說明的同樣,在實際的使用中,不應用外部磁場H1大于磁場強 度C的磁鐵5。
如圖7所示,當在負方向上波及外部磁場H2時,上述外部磁場H2的方 向與上述第2磁阻效應元件12、 13的自由磁性層37在無磁場狀態(tài)(外部磁場 為零)下的磁化37a的方向反平行,所以上述自由磁性層37的磁化37a受到負 方向的上述外部磁場H2的影響而變動。在外部磁場H為無磁場的狀態(tài)下如 圖9所示,上述第2磁阻效應元件12、 13的固定磁性層33的磁化33a與上述 自由磁性層37的磁化37a反平行,因此電阻值R表示高的電阻值,不過當負 方向的上述外部磁場H2(絕對值)緩緩增大、上述自由磁性層37的磁化37a 開始反向時,上述自由磁性層37的磁化37a接近上述固定磁性層33的磁化 33a方向,所以第2磁阻效應元件12、 13的電阻值R在曲線HR3上緩緩降低。 在該電阻值R變化的部分,設最低電阻值為X5。另一方面,在電阻值R變 化的部分,設最大電阻值為X6。當外部磁場H2(絕對值)從該最低電阻值X5 的位置緩緩向負方向縮小時(即,使外部磁場H2接近于零時),上述第2磁 阻效應元件12、 B的電阻值R在曲線HR4上緩緩增大,不久到達最大電阻 值X6,形成由上述曲線HR3和HR4圍成的磁滯環(huán)HR-B。
如圖10B所示,上述第2磁阻效應元件12、 13的第2層間耦合磁場Hin2
向負磁場方向移動。
這樣在本實施方式中,在R-H曲線上,上述第1磁阻效應元件10、 11
的第l層間耦合磁場Hinl向外部磁場的正方向移動,另一方面,上述第2磁 阻效應元件12、 13的第2層間耦合磁場Hin2向外部磁場的負方向移動,這 樣通過使移動方向不同,可構(gòu)成雙極對應的磁性傳感器4。
下面,利用圖10C來說明其原理。圖10C在同一R-H曲線上承載了圖10A 所示的第I磁性電阻效果素子IO、 11的磁滯特性和圖10B所示的第2磁阻效 應元件12、 13的磁滯特性。
13當前,考慮如圖10C所示外部磁場的磁場強度在"使用范圍"內(nèi)進行 變化的情況。
首先如圖10C所示,當上述外部磁場H1從外部磁場H的無磁場狀態(tài)(零 位置)向正方向緩緩增大時,上述第1磁阻效應元件10、 ll的電阻值R在磁 滯環(huán)(HR-A)的位置上發(fā)生電阻變化。另一方面,相對于上述第l磁阻效應 元件IO、 ll發(fā)生電阻變化的正方向上的外部磁場Hl的強度變化,上述第2 磁阻效應元件12、 13保持一定的電阻值(固定電阻值)X1。即,上述第2磁 阻效應元件12、13相對于正方向的外部磁場H1作為固定電阻元件來發(fā)揮作 用。由此如圖6的電路圖所示,第1磁阻效應元件10、 ll作為相對于正方向 的外部磁場H1的強度變化而電阻變化的元件發(fā)揮作用,另一方面,上述第 2磁阻效應元件12、 13作為固定電阻保持一定的電阻值X1。因此,當存在 正方向上的外部磁場H1的磁場強度變化時,來自第1串聯(lián)電路14的第1輸出 端子18的電壓值、以及來自第2串聯(lián)電路15的第2輸出端子19的電壓值分別 發(fā)生變化。
另一方面,如圖10C所示,當外部磁場H2(絕對值)從外部磁場H的無磁 場狀態(tài)(零位置)向負方向緩緩增大時,上述第2磁阻效應元件12、 13的電阻 值R在磁滯環(huán)(HR-B)的位置上發(fā)生電阻變化。另一方面,相對于上述第2 磁阻效應元件12、 13發(fā)生電阻變化的負方向上的外部磁場H2的強度變化, 上述第1磁阻效應元件10、 11保持一定的電阻值(固定電阻值)X4。即,上 述第1磁阻效應元件10、 U相對于負方向的外部磁場H2作為固定電阻元件 發(fā)揮作用。由此如圖8的電路圖所示,第2磁阻效應元件12、 13作為相對于 負方向上的外部磁場H2的強度變化而電阻變化的元件發(fā)揮作用,另一方 面,上述第1磁阻效應元件10、 1H乍為固定電阻保持一定的電阻值X4。因 此,當存在負方向上的外部磁場H2的磁場強度變化時,來自第l串聯(lián)電路 14的第1輸出端子18的電壓值以及來自第2串聯(lián)電路15的第2輸出端子19的 電壓值分別發(fā)生變化。
如上所述,在本實施方式中,相對于正方向、負方向的雙方向外部磁 場,可從磁性傳感器4獲得輸出,所以能夠成為雙極對應的磁性傳感器4。 因此,生成上述外部磁場H1、 H2的磁鐵5的方向無論是如圖l、圖2那樣地 配置,還是如與其相反方向的圖3、圖4那樣地配置,都能夠?qū)?,因此與現(xiàn)有相比上述磁鐵5的配置方法不受制約,所以可輕松地裝入上述磁性傳 感器4以及磁鐵5的裝置內(nèi)。
在本實施方式中,如圖10A所說明的那樣,上述第1磁阻效應元件10、 ll在正方向上使第l層間耦合磁場Hinl移動,如圖10B所說明的那樣,上述 第2磁阻效應元件12、 13在負方向上使第2層間耦合磁場Hin2移動。此時在 本方式中,如圖9所說明的那樣,在第1磁阻效應元件10、 ll中,固定磁性 層33以及自由磁性層35的磁化33a、 35a為相互平行、且從X1朝向X2方向、 即與負方向的外部磁場H2同方向。另一方面,在第2磁阻效應元件12、 13 中,固定磁性層33以及自由磁性層37的磁化33a、 37a為相互反平行、且上 述固定磁性層33的磁化33a朝向與第l磁阻效應元件10、 11的固定磁性層33 的磁化33a同一方向,上述自由磁性層37的磁化37a從X2朝向Xl方向、即與 正方向的外部磁場H1同方向。
為了取得圖10A、 B所說明的互逆符號的層間耦合磁場Hinl、 Hin2、 例如取得圖9所示的磁化狀態(tài),例如,可適當調(diào)節(jié)與上述非磁性中間層34 的表面相對的等離子處理(PT)時的氣體流量(氣壓)及功率值。
如圖12可知,層間耦合磁場Hin根據(jù)氣體流量(氣壓)的大小以及功率值 的大小而發(fā)生變化。圖12所示的功率大小為W1〉W2〉W3,在100W 300W 左右的范圍內(nèi)。如圖12所示,上述氣體流量(氣壓)及功率值越增大,層間 耦合磁場Hin可越從正值向負值變化。由此,通過適當調(diào)節(jié)與上述第l磁阻 效應元件IO、 11相對的等離子處理的氣體流量及功率值和與上述第2磁阻 效應元件12、 13相對的等離子處理的氣體流量及功率值,來使上述第l磁 阻效應元件IO、 ll的第l層間耦合磁場Hinl向正方向移動,另一方面,使 第2磁阻效應元件12、 13的第2層間耦合磁場Hin2向負方向移動。
另外,上述層間耦合磁場Hin的大小也根據(jù)上述非磁性中間層34的膜 厚而發(fā)生變化。
另外,在從下向上以反鐵磁性層/固定磁性層/非磁性中間層/自由磁性 層的順序進行疊層時,可通過改變上述反鐵磁性層的膜厚來調(diào)節(jié)上述層間 耦合磁場Hin的大小。
在第1磁阻效應元件10、 ll中第l上述層間耦合磁場Hinl是正值,在此 情況下,在上述固定磁性層33和上述自由磁性層35之間發(fā)生使磁化相互平行的相互作用。另外,在第2磁阻效應元件12、 13中第2上述層間耦合磁場
Hin2是負值,在此情況下,在上述固定磁性層33和上述自由磁性層37之間 發(fā)生使磁化相互反平行的相互作用。然后,在各磁阻效應元件10 13的反 鐵磁性層32和固定磁性層33之間利用磁場中熱處理來生成同一方向的交 換耦合磁場(Hex),由此可將各磁阻效應元件10 13的固定磁性層33的磁化 33a固定在同一方向上,另外,在固定磁性層33和自由磁性層35、 37之間 發(fā)生上述的相互作用,成為圖9的磁化狀態(tài)。
在本實施方式中,基于第I磁阻效應元件IO、 ll正方向上的外部磁場 Hl的磁場強度變化的電阻值的增減傾向和基于上述第2磁阻效應元件12、 13負方向上的外部磁場H2的磁場強度變化的電阻值的增減傾向,電阻值的 增減傾向表現(xiàn)為以上述外部磁場H的無磁場狀態(tài)為基準的互逆傾向。艮P, 上述第I磁阻效應元件IO、 ll示出例如隨著外部磁場Hl從上述無磁場狀態(tài) 向正方向變大而使電阻值R緩緩上升的傾向,另一方面,第2磁阻效應元件 12、 13示出隨著外部磁場H2(絕對值)從上述無磁場狀態(tài)向負方向變大而使 上述電阻值R緩緩降低的傾向。
因此,當正方向上的外部磁場H1緩緩變大時,圖6所示的第1輸出端子 18的電位緩緩降低,另一方面,圖6所示的第2輸出端子19的電位緩緩上升。 同樣,當負方向上的外部磁場H2(絕對值)緩緩變大時,圖8所示的第1輸出 端子18的電位緩緩降低,另一方面,圖8所示的第2輸出端子19的電位緩緩 上升。這樣,使電位的變化成為外部磁場在正方向和負方向上相同的傾向。 由此只要裝入如圖6、圖8所示的一般的橋式電路,就無論外部磁場是正方 向還是負方向,都能夠利用控制部21進行相同的控制,尤其不需要根據(jù)外 部磁場的極性來進行電路變更及控制方法的變更等。
在本實施方式中,如圖5所示,上述第1磁阻效應元件10、 ll的元件長 度尺寸為L1,另一方面,上述第2磁阻效應元件12、 13的元件長度尺寸是 為L2。上述元件長度尺寸L1比上述元件長度尺寸L2短。由此,如圖10C所 示,關于外部磁場H為無磁場狀態(tài)(零)時的電阻值R,第1磁阻效應元件10、 11的電阻值R小于上述第2磁阻效應元件12、 13的電阻值R。元件電阻還能 夠通過變更截面積、材質(zhì)及膜結(jié)構(gòu)來變化,不過為了制造工序簡單、且抑 制溫度系數(shù)(TCR)的偏差,適合使截面積、材質(zhì)及膜結(jié)構(gòu)相同。由此在第l磁阻效應元件IO、 11和第2磁阻效應元件12、 13中使圖9所示的各層的膜厚 及材質(zhì)相同。不過為了改變層間耦合磁場Hin,不排除變更上述非磁性中 間層34的膜厚的情況。另外,在第1磁阻效應元件10、 11和第2磁阻效應元 件12、 13中使膜結(jié)構(gòu)相同。例如,若使第1磁阻效應元件10、 ll的固定磁 性層33成為人工費里構(gòu)造,則第2磁阻效應元件12、 13的固定磁性層33也 成為人工費里構(gòu)造。
另外,在本實施方式中制造方法也很簡單。即,只要改變對非磁性中 間層34的等離子處理的條件即可,所以至少到上述非磁性中間層34都可利 用相同的工序來制造第1磁阻效應元件10、 11以及上述第2磁阻效應元件 12、 13。而且,將上述第1磁阻效應元件10、 11的固定磁性層33和上述第2 磁阻效應元件12、 13的固定磁性層33固定在相同的磁化方向33a上,因此 能夠使磁場中熱處理時的磁場方向相同,并對上述第1磁阻效應元件10、 11以及上述第2磁阻效應元件12、 13同時進行磁場中熱處理。
另外,如圖10C所示,在正方向的上述外部磁場H1作用時的上述第2 磁阻效應元件12、13的固定電阻值X1為大于根據(jù)上述正方向上的磁場強度 變化而變化的上述第1磁阻效應元件10、 11的最低電阻值X2、小于最大電 阻值X3的值。另外,在負方向的上述外部磁場H2作用時的上述第1磁阻效 應元件10、11的固定電阻值X4為大于根據(jù)上述負方向上的磁場強度變化而 變化的第2磁阻效應元件12、 13的最低電阻值X5、小于最大電阻值X6的值。 然后,如圖10C所示,(固定電阻值X1 -最低電阻值X2 :最大電阻值X3 -固定電阻值X1)的比率與(最大電阻值X6 -固定電阻值X4 :固定電阻值X4 -最低電阻值X5)的比率相同。
而且,在本實施方式中,上述第l層間耦合磁場Hinl的大小和上述第2 層間耦合磁場Hin2的大小(絕對值)相同。
在本實施方式中,如圖6、圖8所示,輸出端子18、 19與差動放大器20 連接,來自上述差動放大器20的差動電位與外部磁場H之間的關系為如圖 ll所示的曲線D、 F那樣。
如圖11所示,在外部磁場H為無磁場的狀態(tài)(零)下,上述差動龜位是 Tl,該T1例如是正值(當然,通過差動放大器20的控制也可以是負值,不 過這里作為正值進行說明)。當正方向上的外部磁場H1緩緩變大時,如圖
17IOC所說明的那樣,第1磁阻效應元件10、 ll的電阻值R上升,不過第2磁阻
效應元件12、 13作為固定電阻發(fā)揮作用,上述差動電位如圖ll所示的曲線 D那樣開始緩緩降低。在本實施方式中,第2磁阻效應元件12、 13的固定電 阻值X1通過上述第1磁阻效應元件10、 11的最低電阻值X2和最大電阻值X3 之間,所以當外部磁場H1大到H1-A(參照圖11)時,上述第l磁阻效應元件 10、 11的變動的電阻值R和上述第2磁阻效應元件12、 13的固定電阻值X1 一致,上述差動電位為零。
另外,當外部磁場H2(絕對值)在負方向上緩緩變大時,如圖10C所說 明的那樣,第2磁阻效應元件I2、 13的電阻值R降低,不過第l磁阻效應元 件10、 ll作為固定電阻發(fā)揮作用,差動電位如圖11所示的曲線F那樣開始 緩緩降低。在本實施方式中,第1磁阻效應元件10、 11的固定電阻值X4通 過上述第2磁阻效應元件12、 13的最低電阻值X5和最大電阻值X6之間,所 以當外部磁場H2大到H2-B(參照圖11)時,上述第2磁阻效應元件12、 13的 電阻值R和上述第l磁阻效應元件lO、 11的固定電阻值X4—致,上述差動 電位為零。
這樣在本實施方式中,在正方向的外部磁場H1作用時,上述第l磁阻 效應元件IO、 11的變動電阻值R和上述第2磁阻效應元件12、 13的固定電阻 值X1—致、具有差動電位為零的定時,同樣,在負方向的外部磁場H2作 用時,上述第2磁阻效應元件12、 13的變動電阻值R和上述第1磁阻效應元 件10、 11的固定電阻值X4—致、具有差動電位為零的定時,將在該定時下 的電位設為閾值電位。在控制部21中設置有比較部,該比較部對上述閾值 電位和在使用時時刻變化的差動電位進行比較,在上述差動電位與閾值電 位相同時、即差動電位為零時,可利用上述控制部21來進行接通/關閉信號 的切換。
在本實施方式中,如上所述(固定電阻值X1 -最低電阻值X2 :最大電 阻值X3 -固定電阻值X1)的比率和(最大電阻值X6 -固定電阻值X4 :固定 電阻值X4-最低電阻值X5)的比率相同。而且,第l層間耦合磁場Hinl和第 2層間耦合磁場Hin2(絕對值)的大小相同,所以如圖ll所示,可使在差動電 位為零的定時下的正方向外部磁場H1的大小H1-A和負方向外部磁場H2的 大小H2-B相同。此外,當將零以外的差動電位設為閾值電位時,如圖ll
18所示,成為該閾值電位的外部磁場的大小在正方向和負方向上不同,所以 優(yōu)選將差動電位零設為閾值電位。
另外,例如在上述比率及第l層間耦合磁場Hinl和第2層間耦合磁場 Hin2(絕對值)的大小不同的情況下,上述差動電位為零時的正方向上的外 部磁場H1和負方向的外部磁場H2的大小不相同。由此,為了以在正方向 和負方向上都相同的外部磁場大小來輸出切換信號,而需要考慮偏移量, 在上述正方向和負方向的外部磁場H1、 H2中分別調(diào)節(jié)為閾值電位。
另外,在上述外部磁場H1為正方向時的上述第2磁阻效應元件12、 13 的固定電阻值X1與上述第1磁阻效應元件10、 ll的磁滯環(huán)HR-A不相交的情 況下、以及在上述外部磁場H2為負方向時的上述第1磁阻效應元件的固定 電阻值X4與上述第2磁阻效應元件12、 13的磁滯環(huán)HR-B不相交的情況下, 圖11的點劃線所示的曲線G、 H如本方式那樣,不能使差動電位零的線成 為閾值電位,所以需要考慮從上述差動電位零的偏移量來調(diào)節(jié)閾值電位。
另一方面,在本實施方式中如上所述,可通過將差動電位零設為閾值 電位,來使成為該閾值電位時的正方向外部磁場的大小H1-A和負方向外部 磁場的大小H2-B相同,所以閾值電位的調(diào)節(jié)簡單、且能夠進行穩(wěn)定的動作。 即,在本實施方式中,可將如圖l、圖2所示正方向的外部磁場H1作用到磁 性傳感器4時打開圖1至圖2所示的移動電話輸出接通信號的定時(或者,關 閉移動電話輸出關閉信號的定時)和如圖3、圖4所示負方向的外部磁場H2 作用到磁性傳感器4時打開圖3至圖4所示的移動電話輸出接通信號的定時
(或者,關閉移動電話輸出關閉信號的定時)成為相同的定時。這樣在本形 態(tài)中,可通過簡單的電路結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)即使外部磁場H的極性不同也能夠進 行穩(wěn)定的動作的磁性傳感器4。
另外在本形態(tài)中,更優(yōu)選上述固定電阻值X1是最低電阻值X2和最大 電阻值X3的中間值、上述固定電阻值X4是最低電阻值X5和最大電阻值X6 的中間值。由此,為了使切換接通/關閉信號時的外部磁場大小在正方向和 負方向上都相同,而優(yōu)選制造可更高精度地進行調(diào)節(jié)、可獲得穩(wěn)定動作的 雙極對應磁性傳感器4。
圖13是與圖5、圖6不同形態(tài)的磁性傳感器的平面圖,圖14是圖13的電 路圖。在圖13中,各設置有一個第1磁阻效應元件40和第2磁阻效應元件41, 并串聯(lián)連接上述第1磁阻效應元件40和上述第2磁阻效應元件41。在上述第 l磁阻效應元件40的一端部上連接輸入端子42,在上述第2磁阻效應元件41 的一端部上連接接地端子43,在上述第1磁阻效應元件40和上述第2磁阻效 應元件41的連接部上連接輸出端子44。
上述第1磁阻效應元件40具有圖10A所示的磁滯特性,上述第2磁阻效 應元件41具有圖10B所示的磁滯特性。由此相對于正方向上的外部磁場H1 的磁場強度變化,上述第1磁阻效應元件40發(fā)生電阻變化,上述第2磁阻效 應元件41保持固定的電阻值,相對于負方向上的外部磁場H2的磁場強度變 化,上述第2磁阻效應元件41發(fā)生電阻變化,上述第1磁阻效應元件40保持 固定的電阻值,從而構(gòu)成雙極對應的磁性傳感器。因此,與現(xiàn)有相比,對 產(chǎn)生外部磁場的磁鐵5的配置沒有限制,使安裝變得容易。
關于上述第1磁阻效應元件40以及上述第2磁阻效應元件41的優(yōu)選膜 結(jié)構(gòu)和磁滯特性等,與上述所說明的橋式電路的情況相同,所以希望參照 那些內(nèi)容。
以下示出具體數(shù)值的一例。
上述第I磁阻效應元件IO、 11、 40的長度尺寸Ll是1700um左右,第2 磁阻效應元件12、 13、 41的長度尺寸L2是1700"m左右,上述第l磁阻效 應元件IO、 U、 40的上述非磁性中間層34的膜厚是19 23ym左右,上述 第2磁阻效應元件12、 13、 41的上述非磁性中間層34的膜厚是19 23um左右。
關于上述等離子處理的條件,例如功率值是130W, Ar氣壓是 45mTorr(約6Pa),處理時間是60秒左右。
關于層間耦合磁場Hin的調(diào)節(jié)是,對一個磁阻效應元件進行上述的等 離子處理,在獲得負向移動的層間耦合磁場時,針對另一個磁阻效應元件 在50 200人左右的范圍內(nèi)調(diào)節(jié)反鐵磁性層的膜厚,以獲得正向移動的層間 耦合磁場。通過對反鐵磁性層的膜厚調(diào)節(jié),使表面狀態(tài)發(fā)生變化,由此層 間耦合磁場發(fā)生變化。
另外,上述第l層間耦合磁場Hinl是7.5 17.50e左右,上述第2層間耦 合磁場Hin2是-17.5 -7.50e左右,在使用范圍內(nèi)的外部磁場H的大小是-100 1000e左右。
另外如上所述,本實施方式的磁性傳感器4用于翻蓋式移動電話1的開 閉檢知,不過也可以使用于游戲機等便攜式電子設備的開閉檢知等。本形 態(tài)除了上述開閉檢知以外,還可以使用于需要雙極對應磁性傳感器4的用 途中。
另外,是否對磁阻效應元件給與偏置磁場是任意的??刹粚?gòu)成上述 磁阻效應元件的自由磁性層供給偏置磁場,不過在供給上述偏置磁場時, 需要控制為圖9所示的磁化狀態(tài)。
另外,上述磁阻效應元件沒有特別地限定形狀,除了直線形狀以外還 可以是蛇曲(meandering)形狀等。
此外,所謂"磁性傳感器"可以是由作為傳感器部的磁性傳感器4和 磁鐵(外部磁場發(fā)生單元)5構(gòu)成一組的傳感器、或者僅由作為上述傳感器 部的磁性傳感器4構(gòu)成的傳感器的任一種。
權(quán)利要求
1.一種磁性傳感器,具有串聯(lián)電路,該串聯(lián)電路串聯(lián)連接電阻值根據(jù)外部磁場的磁場強度變化而變化的第1磁阻效應元件和第2磁阻效應元件,并輸出上述第1磁阻效應元件和上述第2磁阻效應元件之間的連接部的電位,當設上述外部磁場的一個方向為正方向、與上述一個方向相反的方向為負方向時,上述第1磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場的正方向上的磁場強度變化而變化,并且上述第2磁阻效應元件保持一定的電阻值,上述第2磁阻效應元件的電阻值根據(jù)上述外部磁場的負方向上的磁場強度變化而變化,并且上述第1磁阻效應元件保持一定的電阻值。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的磁性傳感器,其特征在于, 基于上述正方向磁場強度變化的上述第l磁阻效應元件電阻變化的增減傾向、和基于上述負方向磁場強度變化的上述第2磁阻效應元件電阻變 化的增減傾向以上述外部磁場的無磁場狀態(tài)為基準呈相反傾向。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的磁性傳感器,其特征在于, 上述外部磁場為正方向時的上述第2磁阻效應元件的固定電阻值X1是大于根據(jù)上述正方向上的磁場強度變化而變化的上述第l磁阻效應元件的 最低電阻值X2、小于上述第1磁阻效應元件的最大電阻值X3的值,上述外部磁場為負方向時的上述第1磁阻效應元件的固定電阻值X4是 大于根據(jù)上述負方向上的磁場強度變化而變化的第2磁阻效應元件的最低 電阻值X5、小于上述第2磁阻效應元件的最大電阻值X6的值,(固定電阻值X1 -最低電阻值X2 :最大電阻值X3 -固定電阻值X1)的 比率和(最大電阻值X6 -固定電阻值X4 :固定電阻值X4 -最低電阻值X5) 的比率是相同的。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的磁性傳感器,其特征在于, 上述固定電阻值X1是最低電阻值X2和最大電阻值X3的中間值,上述固定電阻值X4是最低電阻值X5和最大電阻值X6的中間值。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1 4中任一項所述的磁性傳感器,其特征在于, 上述第1磁阻效應元件以及第2磁阻效應元件是具有反鐵磁性層、固定磁性層、非磁性中間層以及自由磁性層的相同的膜結(jié)構(gòu),在設橫軸為外部磁場、縱軸為磁阻效應元件的電阻值的R-H曲線上,作用于上述第l磁阻效應元件的上述固定磁性層和上述自由磁性層之間的第l層間耦合磁場Hinl在上述外部磁場的正方向上移動,作用于上述第2磁 阻效應元件的上述固定磁性層和上述自由磁性層之間的第2層間耦合磁場 Hin2在上述外部磁場的負方向上移動。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的磁性傳感器,其特征在于, 上述第l層間耦合磁場Hinl和上述第2層間耦合磁場Hin2(絕對值)大小相同。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5或6所述的磁性傳感器,其特征在于, 在上述外部磁場為無磁場的狀態(tài)下,上述第1磁阻效應元件和上述第2磁阻效應元件中任意一方的固定磁性層的磁化和自由磁性層的磁化為相 同方向,另一方的固定磁性層的磁化和自由磁性層的磁化為平行相反方 向,上述第1磁阻效應元件的固定磁性層的磁化和上述第2磁阻效應元件的 固定磁性層的磁化朝著相同的方向。
8. 根據(jù)權(quán)利要求1 7中任一項所述的磁性傳感器,其特征在于, 上述第1磁阻效應元件和上述第2磁阻效應元件分別設置有兩個,其中各一個的上述磁阻效應元件構(gòu)成第l串聯(lián)電路,并且剩下的第l磁阻效應元 件和第2磁阻效應元件構(gòu)成第2串聯(lián)電路,上述第1串聯(lián)電路的上述第1磁阻效應元件和上述第2串聯(lián)電路的上述 第2磁阻效應元件并聯(lián)連接,上述第1串聯(lián)電路的第2磁阻效應元件和上述 第2串聯(lián)電路的第1磁阻效應元件并聯(lián)連接,將上述第1串聯(lián)電路中的連接部的電位和上述第2串聯(lián)電路中的連接 部的電位之間的差作為差動電壓輸出。
全文摘要
本發(fā)明的目的是提供一種與外部磁場的極性無關、可利用雙極進行穩(wěn)定動作的采用了磁阻效應元件的磁性傳感器。第1磁阻效應元件(10、11)的電阻值R根據(jù)正方向上的外部磁場(H1)的磁場強度變化而發(fā)生變化,并且第2磁阻效應元件(12、13)保持固定的電阻值。另外,上述第2磁阻效應元件(12、13)的電阻值R根據(jù)負方向上的外部磁場(H2)的磁場強度變化進行變化,并且上述第1磁阻效應元件(10、11)保持固定的電阻值。由此構(gòu)成與外部磁場的極性無關、可利用雙極進行穩(wěn)定動作的磁性傳感器。
文檔編號G01R33/09GK101517427SQ200780035610
公開日2009年8月26日 申請日期2007年2月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月26日
發(fā)明者佐佐木義人, 佐佐木晉一, 佐藤清, 梅津英治, 長谷川直也 申請人:阿爾卑斯電氣株式會社