磁傳感器的制造方法
【專利摘要】本實用新型提供了一種磁傳感器,包括聚磁部、磁阻部以及用于實現(xiàn)磁阻部的電連接的布線,其中:所述聚磁部包括按第一圖案配置的上聚磁部以及按第二圖案配置的下聚磁部,所述上聚磁部和所述下聚磁部分別包括N個U或倒U字形的聚磁板,其中N等于3或3的整數(shù)倍,所述第一圖案與所述第二圖案相同或者呈上下鏡像對稱;所述磁阻部包括沿各所述U或倒U字形的聚磁板的縱向延伸部分并行設置的K個磁阻元件列,各所述磁阻元件列包括M個磁阻元件,其中K為大于或等于1的整數(shù),M為大于或等于2的整數(shù);以及縱向延伸的所述布線與橫向延伸的所述布線經由通孔實現(xiàn)電連接。根據(jù)本實用新型的磁傳感器,能夠精度良好地檢測分別朝向正交的三個方向的磁場混合而成的磁場信號。
【專利說明】磁傳感器
【技術領域】
[0001] 本實用新型涉及一種磁傳感器。
【背景技術】
[0002] 以往,已知一種用于檢測是否存在預先決定的一個方向的磁場的巨磁阻(GMR: Giant Magneto-Resistance)兀件以及隧道磁阻(TMR:Tunnel Magneto-Resistance)兀 件。另外,已知一種組合這些磁阻元件與聚磁部而得到的磁傳感器(例如參照專利文獻1? 8)。
[0003] 專利文獻1:日本特開2006-3116號公報
[0004] 專利文獻2:日本特開2006-10461號公報
[0005] 專利文獻3:日本特開平7-169026號公報
[0006] 專利文獻4:日本特開2002-71381號公報
[0007] 專利文獻5:日本特開2004-6752號公報
[0008] 專利文獻6:日本特開2003-282996號公報
[0009] 專利文獻7:國際公開第2011/068146號
[0010] 專利文獻8:美國專利申請公開第2011/0309829號說明書 實用新型內容
[0011] 然而,在使用這種磁傳感器來檢測例如XYZ方向這種正交的三個方向的磁場的情 況下,將多個磁傳感器與要檢測的方向對應地在每一個方向上進行配置,因此增加了安裝 面積等。有鑒于此,本實用新型的目的是,提供一種能夠有效檢測分別朝向正交的三個方向 的磁場混合而成的磁場信號的磁傳感器。
[0012] 根據(jù)本實用新型,提供了一種磁傳感器,包括聚磁部、磁阻部以及用于實現(xiàn)磁阻部 的電連接的布線,其中:所述聚磁部包括按第一圖案配置的上聚磁部以及按第二圖案配置 的下聚磁部,所述上聚磁部和所述下聚磁部分別包括N個U或倒U字形的聚磁板,其中N等 于3或3的整數(shù)倍;所述磁阻部包括沿各所述U或倒U字形的聚磁板的縱向延伸部分并行 設置的K個磁阻元件列,各所述磁阻元件列包括M個磁阻元件,其中K為大于或等于1的整 數(shù),M為大于或等于2的整數(shù);以及縱向延伸的所述布線與橫向延伸的所述布線經由通孔實 現(xiàn)電連接。
[0013] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一圖案與所述第二圖案呈 上下鏡像對稱。
[0014] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述聚磁部還包括夾置于所述上 聚磁部中的U字形聚磁板和所述下聚磁部中與所述U字形聚磁板對稱的倒U字形聚磁板之 間的橫條形輔助聚磁板;所述上聚磁部中的U字形聚磁板以及所述下聚磁部中的倒U字形 聚磁板的橫向延伸部分的中間位置處具有開口。
[0015] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述開口的橫向長度為5iim? 20 ii m〇
[0016] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述橫條形輔助聚磁板的橫向長 度為5 u m?280 u m。
[0017] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述上聚磁部中的U字形聚磁板 和所述下聚磁部中與所述U字形聚磁板對稱的倒U字形聚磁板共享橫向延伸部分。
[0018] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述第一圖案與所述第二圖案相 同。
[0019] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述聚磁部還包括成對的堅條形 輔助聚磁板,所述上聚磁部以及所述下聚磁部夾置于所述堅條形輔助聚磁板之間;所述磁 阻部還包括沿各所述堅條形輔助聚磁板并行設置的磁阻元件列。
[0020] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述N等于6,所述K等于1。
[0021] 對于上述磁傳感器,在一種可能的實現(xiàn)方式中,所述N等于3,所述K等于2,并 且沿同一所述聚磁板并行設置的兩個磁阻元件列中的磁阻元件的自由層相距0.5 ? 6 u m〇
[0022] 根據(jù)本實用新型的磁傳感器,能夠精度良好地檢測分別朝向正交的三個方向的磁 場混合而成的磁場信號。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0023] 圖1是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第一結構例。
[0024] 圖2是表示圖1示出的磁傳感器100的A-A線的截面圖的一例。
[0025] 圖3是表示圖1示出的磁傳感器100的B-B線的截面圖的一例。
[0026] 圖4是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況 下的磁路的一例。
[0027] 圖5是表不圖4不出的磁傳感器100的A-A線截面圖的一例。
[0028] 圖6是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+Y軸向上施加磁場By的情況 下的磁路的一例。
[0029] 圖7是表不圖6不出的磁傳感器100的A-A線截面圖的一例。
[0030] 圖8是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+Z軸向上施加磁場B z的情況 下的磁路的一例。
[0031] 圖9是表不圖8不出的磁傳感器100的A-A線截面圖的一例。
[0032] 圖10是表示對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。
[0033] 圖11是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。
[0034] 圖12是表示與本實施方式所涉及的磁傳感器100相鄰接的電路結構的一例。
[0035] 圖13是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第二結構例。
[0036] 圖14是表示圖13示出的磁傳感器100的A-A線的截面圖的一例。
[0037] 圖15是表不對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。
[0038] 圖16是表不本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。
[0039] 圖17是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第三結構例。
[0040] 圖18是表示對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。
[0041] 圖19是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。
[0042] 圖20是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了計算部300的一例。
[0043] 圖21是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第四結構例。
[0044] 圖22是表不對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。
[0045] 圖23是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。
[0046] 圖24是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第五結構例。
[0047] 圖25是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第六結構例。
[0048] 圖26是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第七結構例。
[0049] 圖27示出根據(jù)本實用新型一實施例的磁傳感器的整體示意圖。
[0050] 圖27a示出圖27所示磁傳感器中的聚磁板的配置圖案的示意圖。
[0051] 圖27b不出圖27所不磁傳感器中的TMR(Tunnel Magneto-Resistance,隧道磁阻) 元件與布線的連接的示意圖。
[0052] 圖28示出圖27所示磁傳感器中的聚磁板的尺寸定義的示意圖。
[0053] 圖29示出圖27所示磁傳感器中的TMR元件的尺寸定義的示意圖。
[0054] 圖30示出圖27所示磁傳感器的變形例1中聚磁板的配置圖案的示意圖。
[0055] 圖31示出圖27所示磁傳感器的變形例2中聚磁板的配置圖案的示意圖。
[0056] 圖32示出圖27所示磁傳感器的變形例3中聚磁板的配置圖案的示意圖。
[0057] 圖33示出圖27所示磁傳感器的變形例4中聚磁板的配置圖案的示意圖。
[0058] 圖34示出圖27所示磁傳感器的變形例5的整體示意圖。
[0059] 圖34a示出圖34所示磁傳感器中的布線連接的示意圖。
[0060] 圖35示出圖27所示磁傳感器的變形例6的整體示意圖。
[0061] 附圖標記說明
[0062] 10 :磁場檢測單元;20 :基板;22 :基板平面;30 :絕緣層;32 :第一平面;34 :第二 平面;40 :配置圖案;50 :輔助配置圖案;100 :磁傳感器;110 :聚磁部;111?115 :聚磁部 件;120 :聚磁部;130 :布線部;210?240 :磁場檢測部;300 :計算部;310、312、314 :恒流 源;320 :信號獲取部;330 :運算部;340 :加法器/減法器。
【具體實施方式】
[0063] 下面,通過實用新型的實施方式來說明本實用新型,但是以下實施方式并不限定 于權利要求所涉及的實用新型。另外,在實施方式中說明的特征的全部組合不一定是實用 新型的解決方法必須的。
[0064] 圖1是表不本實施方式所涉及的磁傳感器100的第一結構例。磁傳感器100對分 別朝向正交的三個方向的磁場進行混合(合成)的磁場信號進行檢測。在圖1中用X、Y、Z 軸來表示正交的三個方向,表示磁傳感器1〇〇的XY平面的俯視圖(在Y軸向上觀察的俯視 圖)。即,圖1示出在基板等的一面形成了磁傳感器100的情況下的俯視圖的一例。磁傳感 器100具備第一磁場檢測單兀10。圖1不出磁傳感器100具備一個第一磁場檢測單兀10 的例子。
[0065] 第一磁場檢測單兀10具有第一聚磁部110、第二聚磁部120、第一磁場檢測部210、 第二磁場檢測部220以及第三磁場檢測部230。圖1示出第一聚磁部110、第二聚磁部120、 第一磁場檢測部210、第二磁場檢測部220以及第三磁場檢測部230的配置圖案的一例。
[0066] 第一聚磁部110和第二聚磁部120形成于與XY面平行的同一面。第一聚磁部110 和第二聚磁部120由坡莫合金等磁性材料形成,使該聚磁部附近的磁力線的朝向發(fā)生變 化。例如,期望第一聚磁部110和第二聚磁部120由NiF e、NiFeB、NiFeC〇以及CoFe等軟磁 性材料形成。第一聚磁部110包括第一聚磁部件111和第二聚磁部件112。第一聚磁部件 111在第一方向上延伸。圖1示出將第一方向設為+X軸向的例子。
[0067] 第二聚磁部件112與第一聚磁部件111的第一方向的正側的端部相連接,向與第 一方向不同第二方向的負側延伸。圖1不出第一方向與第二方向相互正交而將第二方向設 為+Y軸向的例子。即,圖1是從Z軸向觀察的俯視圖,示出第一聚磁部件111的+X軸向側 的端與第二聚磁部件112的+Y軸向側的端進行連結而形成第一聚磁部110的例子。
[0068] 第二聚磁部120包括第三聚磁部件113和第四聚磁部件114。第三聚磁部件113 比第一聚磁部件111的第一方向的負側的端部更靠第一方向的正側,比第二聚磁部件112 更靠第一方向的負側,比第一聚磁部件111更靠第二方向的負側,并且比第二聚磁部件112 的第二方向的負側的端部更向第二方向的負側延伸。
[0069] 即,第三聚磁部件113被配置成向第二方向延伸,從第一方向觀察其一部分與第 二聚磁部件112重疊。例如,第三聚磁部件113形成為相對于第二聚磁部件112僅向-Y軸 向錯開預先決定的距離。另外,第三聚磁部件113被配置成從第二方向觀察與第一聚磁部 件111重疊。即,第三聚磁部件113的X軸的配置在第一聚磁部件111被配置于X軸的范 圍內。
[0070] 第四聚磁部件114與第三聚磁部件113的第二方向的負側的端部相連接,比第一 聚磁部件111的第一方向的正側的端部更靠第一方向的正側延伸。即,第四聚磁部件114 被配置成向第一方向延伸,從第二方向觀察其一部分與第一聚磁部件111重疊。例如,第四 聚磁部件114形成為相對于第一聚磁部件111僅向+X軸向錯開預先決定的距離。圖1是 從Z軸向觀察的俯視圖,示出第三聚磁部件113的-Y軸向側的端與第四聚磁部件114的-X 軸向側的端進行連結而形成第二聚磁部120的例子。
[0071] 更具體地說,按照第三聚磁部件113、第二聚磁部件112的順序從-X軸向側向+X 軸向側排列地配置第二聚磁部件112和第三聚磁部件113,使得相互在Y軸向上大致平行。 另外,第二聚磁部件112和第三聚磁部件113被配置成在從Z軸向觀察的俯視圖中相鄰的 兩個中的一個與另一個在長邊方向(Y軸向)上錯開。即,在從Z軸向觀察的俯視圖中被配 置成第二聚磁部件112和第三聚磁部件113向Y軸向延伸,第三聚磁部件113的-Y軸向側 的端比第二聚磁部件112的-Y軸向側的端更向-Y軸向突出,并且第二聚磁部件112的+Y 軸向側的端比第三聚磁部件113的+Y軸向側的端更向+Y軸向側突出。
[0072] 在圖1中,示出第二聚磁部件112和第三聚磁部件113的形狀是在Y軸向上具有 長邊方向的矩形而分別在與Y軸向平行的朝向上并聯(lián)地配置的例子。作為代替,第二聚磁 部件112和第三聚磁部件113的形狀并不限定于矩形,也可以是在與Y軸向大致平行的朝 向上具有長邊方向的四角形、平行四邊形、臺形中的任一個。另外,示出第二聚磁部件112 和第三聚磁部件113分別與Y軸向平行并且與Y軸向平行的各長邊具有同一長度的例子, 但是作為代替,各長邊也可以具有不同長度。另外,示出第二聚磁部件112和第三聚磁部件 113與X軸向平行的各短邊具有同一長度的例子,但是作為代替,各短邊也可以具有不同長 度。
[0073] 磁傳感器100通過設置上述那樣的第二聚磁部件112和第三聚磁部件113,如在后 文中詳細說明那樣,在+Y軸向上施加磁場的情況下,形成從第三聚磁部件113朝向第二聚 磁部件112的磁路。即,在+Y軸向上輸入的磁場在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113 之間產生+X軸向的磁場。
[0074] 另外,按照第四聚磁部件114、第一聚磁部件111的順序從-Y軸向側向+Y軸向側 排列地配置第一聚磁部件111和第四聚磁部件114,使得相互在X軸向上大致平行。第一聚 磁部件111與第二聚磁部件112的+Y軸向側的端相連接,向-X軸向側(X軸向的第三聚磁 部件側)延伸。第一聚磁部件111形成為從Y軸向觀察比第二聚磁部120的第三聚磁部件 113和/或第四聚磁部件114的-X軸向側的端更突出。
[0075] 另外,第四聚磁部件114與第三聚磁部件113的-Y軸向側的端相連接,向+X軸向 側(X軸向的第二聚磁部件112側)延伸。第四聚磁部件114形成為從Y軸向觀察比第一 聚磁部110的第一聚磁部件111和/或第二聚磁部件112的+X軸向側的端更突出。
[0076] 在圖1中,示出第一聚磁部件111和第四聚磁部件114的形狀為在X軸向上具有 長邊方向的矩形而分別在與X軸向平行的朝向上并聯(lián)地配置的例子。作為代替,第一聚磁 部件111和第四聚磁部件114的形狀并不限定于矩形,也可以是在與X軸向大致平行的朝 向上具有長邊方向的四角形、平行四邊形、臺形中的任一個。另外,示出第一聚磁部件111 和第四聚磁部件114分別與X軸向平行并且與X軸向平行的各長邊具有同一長度的例子, 但是作為代替,各長邊也可以具有不同長度。另外,示出第一聚磁部件111和第四聚磁部件 114的與Y軸向平行的各短邊具有同一長度的例子,但是作為代替,各短邊也可以具有不同 長度。
[0077] 磁傳感器100通過設置上述那樣的第一聚磁部件111至第四聚磁部件114,如在后 文中詳細說明那樣,在+X軸向上施加磁場的情況下,形成從第二聚磁部件112朝向第三聚 磁部件113的磁路。即,在+X軸向上輸入的磁場在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113 之間產生-X軸向的磁場。另外,當由第一聚磁部件111至第四聚磁部件114構成的第一聚 磁部110和第二聚磁部120以與基板平面(XY平面)大致平行的方式在點Q的位置形成為 點對稱時,在+X軸向或者+Y軸向上輸入磁場的情況下,以點Q為中心,能夠在XY平面上形 成對稱性良好的磁場。
[0078] 第一磁場檢測部210被配置在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間,向第 二方向延伸。第一磁場檢測部210被配置成到第三聚磁部件113為止的距離小于到第二聚 磁部件112的距離。
[0079] 第二磁場檢測部220被配置成比第二聚磁部件112更靠第一方向的正側,向第二 方向延伸。即,第一磁場檢測部210和第二磁場檢測部220被配置成與第二聚磁部件112 平移而夾持第二聚磁部件112。
[0080] 第三磁場檢測部230被配置在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間,向第 二方向延伸。第三磁場檢測部230被配置成到第二聚磁部件112為止的距離小于到第三聚 磁部件113的距離。
[0081] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230對與第一方向平行的X軸向的磁場進 行檢測。即,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230具有在XY平面上感測到與第一方 向平行的磁場的感磁軸,不會感測到與XY平面平行且與第一方向垂直的第二方向以及與 第一方向和第二方向垂直的第三方向(Z軸向)的磁場。換言之,第一磁場檢測部210至第 三磁場檢測部230在無聚磁部等的狀態(tài)下在X軸向上具有感磁軸。
[0082] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230是僅感測到一個軸向的磁場而使電阻 值變化的元件即可。第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230例如也可以是巨磁阻(GMR) 元件、隧道磁阻(TMR)元件以及各向異性磁阻(AMR)元件等中的任一個。因而,第一磁場檢 測部210至第三磁場檢測部230形成為,當輸入+X軸向的磁場時任一電阻值均增加,當輸 入-X軸向的磁場時任一電阻值均減小。
[0083] 在圖1的例子中,示出第一方向、第二方向以及第三方向分別相互正交的例子,作 為代替,相互的方向也可以不同。也就是說,分別可以大致正交,也可以相互彎曲。
[0084] 另外,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230優(yōu)選為平板狀。第一磁場檢測部 210至第三磁場檢測部230各自的形狀在從Z軸向觀察的俯視圖中矩形為更優(yōu)選的形狀, 但是作為代替,也可以是四角形、正方形、平行四邊形、臺形、三角形、多角形、圓形以及橢圓 形等中的任一個。另外,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230中的至少一個也可以 具有在Y軸向上以細分的方式分割區(qū)分的多個磁場檢測部。在該情況下,分割區(qū)分的多個 磁場檢測部以作為一群磁場檢測部而發(fā)揮功能的方式通過金屬布線等進行連接。換言之, 例如第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230中的至少一個并不限定于單一的磁場檢測 部,也可以用金屬布線對兩個以上的磁場檢測部串聯(lián)地進行連接而形成。
[0085] 第一磁場檢測部210在從Z軸向觀察的俯視圖中被配置在第一聚磁部110的第二 聚磁部件112與第二聚磁部120的第三聚磁部件113之間而接近第三聚磁部件113。第三 磁場檢測部230在從Z軸向觀察的俯視圖中被配置在第二聚磁部件112與第三聚磁部件 113之間而接近第二聚磁部件112。換言之,在從Z軸向觀察的俯視圖中,關于第二聚磁部 件112的形狀和第三聚磁部件113的形狀,當將成為相互最近的邊的中間的線設為虛擬中 線C-C時,第一磁場檢測部210的形狀被配置成比虛擬中線C-C更靠近第三聚磁部件113。
[0086] 另外,在從Z軸向觀察的俯視圖中,第三磁場檢測部230的形狀被配置成比虛擬中 線C-C更靠近第二聚磁部件112。另外,第二磁場檢測部220被配置成比第二聚磁部件112 與第三聚磁部件113之間更向+X軸向而接近第二聚磁部件112。另外,第二磁場檢測部220 優(yōu)選被配置在相對于與第二聚磁部件112的Y軸向平行的中線在與第三磁場檢測部230線 對稱的位置。
[0087] 第一磁場檢測部210在從Z軸向觀察的俯視圖中被配置成接近第三聚磁部件113 的沿長邊方向的端邊。更優(yōu)選第一磁場檢測部210的沿長邊方向的一部分被第三聚磁部件 113覆蓋。也就是說,第一磁場檢測部210與第三聚磁部件113在從Z軸向觀察的俯視圖中 也可以至少一部重疊。該情況在第二磁場檢測部220與第二聚磁部件112的位置關系以及 第三磁場檢測部230與第二聚磁部件112的位置關系中也相同。
[0088] 在此,在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間將與Y軸向正交的平面與第 二聚磁部件112和第三聚磁部件113中的任一個均交叉的沿Y軸向的范圍設為范圍Rl。即, 從第一方向觀察,將第二聚磁部件112與第三聚磁部件113重疊的Y軸向的范圍設為范圍 Rl0
[0089] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230各自從第一方向觀察至少一部分被配 置在該范圍Rl內,優(yōu)選用處于該范圍Rl內的磁場檢測部來感測X軸向的磁場。更優(yōu)選第 一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230全部被配置在沿Y軸向的范圍Rl內。圖1示出 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230排列在范圍Rl內而由同一形狀形成的例子。
[0090] 圖2是表示圖1示出的磁傳感器100的A-A線的截面圖的一例。S卩,示出從Y軸向 觀察的俯視圖。另外,圖3是表示圖1示出的磁傳感器100的B-B線的截面圖的一例。艮P, 是從X軸向觀察的俯視圖。圖2和圖3是表不形成于作為基板20的一面的基板平面22上 的磁傳感器100的一例。在此,基板平面22形成為與XY平面大致平行的面。
[0091] 基板20也可以是硅基板、化合物半導體基板以及陶瓷基板等中的任一個。另外, 基板20也可以是搭載了 IC等電路的基板。在基板20的基板平面22形成有絕緣層30等。 絕緣層30上表面形成為與XY平面大致平行的面,在本例中設為第一平面32。
[0092] 第一聚磁部件111至第四聚磁部件114形成于第一平面32。在圖2和圖3中,第 一聚磁部件111至第四聚磁部件114的厚度在Z軸向上,與第一平面32重疊(交叉或者接 觸)。另外,第一聚磁部件111至第四聚磁部件114各自可以被配置成底面與第一平面32 接觸,并且也可以被配置成各自一部分與第一平面32交叉。另外,示出第一聚磁部件111 至第四聚磁部件114的Z軸向的厚度形成為大致同一厚度的例子,但是作為代替,各厚度也 可以不一致。
[0093] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230例如形成于在基板平面22上形成的 絕緣層30的內部。即,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230形成為分別與第一聚磁 部件111至第四聚磁部件114以及基板20電絕緣。第一磁場檢測部210至第三磁場檢測 部230被配置在與絕緣層30的XY平面大致平行的第二平面34上,形成為僅感測到X軸向 的磁場。
[0094] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230可以被配置成各底面與第二平面34 接觸,并且也可以被配置成各自的一部分與第二平面34交叉。另外,在圖2和圖3中,示出 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230的Z軸向的厚度形成為大致同一厚度的例子, 但是作為代替,各厚度也可以不一致。
[0095] 關于第一平面32和第二平面34,在+Z軸向上按照基板平面22、第二平面34以及 第一平面32的順序配置。在該情況下,能夠應用在基板20上形成僅感測到X軸向的磁場 的磁場檢測部之后接著形成聚磁部這種簡單的方法。根據(jù)制造與性能的觀點,優(yōu)選使用這 種簡單的方法,但是并不限定于此。上述本實施方式的磁傳感器100通過具備第一聚磁部 110和第二聚磁部120以及第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230,來增加各磁場檢測 部對輸入到該磁傳感器1〇〇的磁場的靈敏度。
[0096] 圖4是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+X軸向上施加磁場B x的情況 下的磁路的一例。圖4示出磁傳感器100的俯視圖(從Z軸向觀察的俯視圖)。另外,圖5 是表示圖4示出的磁傳感器100的A-A線截面圖(從Y軸向觀察的俯視圖)的一例。在圖 4和圖5示出的磁傳感器100中,對與圖1和圖2示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100 的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0097] 如圖4所示,在磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況下,向-X軸向突出 的第一聚磁部110的第一聚磁部件111收斂處于其附近空間的磁場。也就是說,不僅是接 近第一聚磁部件111的XY平面的磁場,接近第一聚磁部件111的XZ平面的磁場也被第一 聚磁部件111收斂。由第一聚磁部件111收斂的磁場通過與第一聚磁部件111相連結的第 二聚磁部件112,被從第二聚磁部件112向-X軸向和+X軸向放出。這樣,磁場B x中被第一 聚磁部件111收斂的磁場被從第二聚磁部件112向-X軸向和+X軸向放出。
[0098] 在該情況下,由于磁導率高的第三聚磁部件113處于-X軸向側,因此從第二聚磁 部件112向-X軸向放出的磁場變得大于從第二聚磁部件112向+X軸向放出的磁場。從第 二聚磁部件112向-X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112和第三聚磁部件113之 間的第三磁場檢測部230和第一磁場檢測部210而被第三聚磁部件113捕獲。并且,由第 三聚磁部件113捕獲的磁場通過與第三聚磁部件113相連結的第四聚磁部件114被向+X 軸向放出。另外,從第二聚磁部件112向+X軸向放出的磁場穿過第二磁場檢測部220。
[0099] 另外,磁場Bx中輸入到第二聚磁部120的第三聚磁部件113的磁場被分為從第三 聚磁部件113向+X軸向放出的磁場以及通過與第三聚磁部件113相連結的第四聚磁部件 114向+X軸向放出的磁場。在該情況下,所輸入的磁場被磁導率高的第四聚磁部件114收 斂,因此從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場變得小于通過第四聚磁部件114放出的 磁場。
[0100] 從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112和第三聚 磁部件113之間的第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230被第二聚磁部件112捕獲。 而且,由第二聚磁部件112捕獲的磁場被向+X軸向放出,穿過第二磁場檢測部220。
[0101] 在此,第一聚磁部件111向-X軸向突出,因此磁場Bx中輸入到第一聚磁部件111 的磁場大于磁場B x中輸入到第三聚磁部件113的磁場。因而,由于與輸入到第三聚磁部件 113的磁場相比收斂更多的磁場的第一聚磁部件111為源,因此從第二聚磁部件112向-X 軸向放出的磁場大于從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場。即,作為從第二聚磁部件 112向-X軸向放出的磁場和從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場之和,第一磁場檢測 部210和第三磁場檢測部230整體地感測-X軸向的磁場。
[0102] 另外,作為被第一聚磁部件111收斂之和從第二聚磁部件112向+X軸向放出的磁 場和從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場之和,第二磁場檢測部220整體地感測+X 軸向的磁場。如上所述,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230感測根據(jù)向+X軸向輸 入的磁場B x來進行方向變換的與第一方向平行的磁場。而且,第一磁場檢測部210至第三 磁場檢測部230分別感測與向+X軸向輸入的磁場B x的強度成正比的磁場強度。
[0103] 圖6是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+Y軸向上施加磁場B y的情況 下的磁路的一例。圖6示出磁傳感器100的俯視圖(從Z軸向觀察的俯視圖)。另外,圖7 是表不圖6不出的磁傳感器100的A-A線截面圖(從Y軸向觀察的俯視圖)的一例。在圖 6和圖7示出的磁傳感器100中,對與圖1和圖2示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100 的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0104] 如圖6所示,在磁傳感器100的+Y軸向上施加磁場By的情況下,向-Y軸向突出的 第三聚磁部件113收斂處于其附近空間的磁場。另外,由第四聚磁部件114收斂的磁場向 第三聚磁部件113收斂。由第三聚磁部件113收斂的磁場被從第三聚磁部件113向-X軸 向和+X軸向放出。在該情況下,由于磁導率高的第二聚磁部件112處于+X軸向側,從第三 聚磁部件113向+X軸向放出的磁場變得大于從第三聚磁部件113向-X軸向放出的磁場。
[0105] 從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112和第三聚 磁部件113之間的第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230被第二聚磁部件112捕獲。 并且,由第二聚磁部件112捕獲的磁場與在-X軸向上通過第二磁場檢測部220被第二聚磁 部件112收斂的磁場一起通過與第二聚磁部件112相連結的第一聚磁部件111被放出。
[0106] 因而,第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230根據(jù)從第三聚磁部件113向+X 軸向放出的磁場來感測+X軸向的磁場。另外,第二磁場檢測部220根據(jù)在-X軸向上被第 二聚磁部件112收斂的磁場來感測-X軸向的磁場。如上所述,第一磁場檢測部210至第三 磁場檢測部230感測根據(jù)向+Y軸向輸入的磁場B y來進行方向變換的與第一方向平行的磁 場。而且,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230分別感測與向+Y軸向輸入的磁場By 的強度成正比的磁場強度。
[0107] 圖8是表示在本實施方式所涉及的磁傳感器100的+Z軸向上施加磁場Bz的情況 下的磁路的一例。圖8示出磁傳感器100的俯視圖(從Z軸向觀察的俯視圖)。另外,圖9 是表示圖8示出的磁傳感器100的A-A線截面圖(從Y軸向觀察的俯視圖)的一例。在圖 8和圖9示出的磁傳感器100中,對與圖1和圖2示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100 的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0108] 如圖8和圖9所示,在磁傳感器100的+Z軸向上施加磁場Bz的情況下,磁場B z的 一部分向-X軸向彎曲,通過第一磁場檢測部210被第三聚磁部件113收斂,然后被放出。另 夕卜,磁場B z的一部分向+X軸向彎曲,通過第三磁場檢測部230被第二聚磁部件112收斂,然 后被放出。另外,磁場Bz的一部分向-X軸向彎曲,通過第二磁場檢測部220被第二聚磁部 件112收斂,然后被放出。另外,磁場B z的一部分被+X軸向彎曲,被第三聚磁部件113收 斂,然后被放出。
[0109] 這樣,第一磁場檢測部210感測第三聚磁部件113所收斂的磁場中-X軸向的磁 場。另外,第三磁場檢測部230感測第二聚磁部件112所收斂的磁場中+X軸向的磁場。另 夕卜,第二磁場檢測部220感測第二聚磁部件112所收斂的磁場中-X軸向的磁場。
[0110] 因而,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230感測根據(jù)向+Z軸向輸入的磁場 B z來進行方向變換的與第一方向平行的磁場。而且,第一磁場檢測部210至第三磁場檢測 部230分別感測與向+Z軸向輸入的磁場B z的強度成正比的磁場強度。
[0111] 在上述本實施方式的磁傳感器1〇〇中,第一聚磁部Iio在從Z軸向觀察的俯視圖 中具有基于第一聚磁部件111和第二聚磁部件112的L字型的形狀。并且,同樣地,第二聚 磁部120具有基于第三聚磁部件113和第四聚磁部件114的L字型的形狀。在此,在本實 施方式中,L字型用作還包含L字形狀的轉置或者鏡像的總稱。
[0112] 在此,例如第一聚磁部件111從Y軸向觀察也可以比第二聚磁部件112的+X軸向 側的端更向+X軸向側突出。即,第一聚磁部110也可以具有T字型的形狀。在該情況下, 如果第一聚磁部件111沒有更比第四聚磁部件114的+X軸向側的端突出,則不會與圖4至 圖9示出的磁場的流動方向(磁路)產生很大差異。另外,例如第一聚磁部件111的+Y軸 向側的端連接了其它聚磁部件,也不會與圖4至圖9示出的磁場的流動方向產生很大的差 異。
[0113] 圖10是表示對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230感測到的X軸向的磁場的一例。在 圖10示出的磁傳感器100中,對與圖1示出本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致 相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0114] 在磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況下,第一磁場檢測部210和第三磁 場檢測部230感測-X軸向的磁場。另外,第二磁場檢測部220感測+X軸向的磁場。在磁 傳感器100的+Y軸向上施加磁場By的情況下,第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230 感測+X軸向的磁場。另外,第二磁場檢測部220感測-X軸向的磁場。在磁傳感器100的 +Z軸向上施加磁場B z的情況下,第一磁場檢測部210和第二磁場檢測部220感測-X軸向 的磁場。另外,第三磁場檢測部230感測+X軸向的磁場。
[0115] 這種磁傳感器100使用第一聚磁部110和第二聚磁部120將所輸入的磁場的方向 變換為磁場檢測部的感磁軸向。即,磁傳感器100具備作為磁場方向變換部而發(fā)揮功能的 第一聚磁部110和第二聚磁部120。換言之,磁傳感器100具備磁場方向變換部,該磁場方 向變換部在第一方向(+X軸向)上被輸入磁場成分的情況下,將該磁場成分分別變換為第 一方向的第一磁場成分以及與第一方向相反方向的第二磁場成分,在與第一方向不同的第 二方向(+Y軸向)上被輸入磁場成分的情況下,將該磁場成分分別變換為第一方向的第三 磁場成分以及與第一方向相反方向的第四磁場成分。另外,該磁場方向變換部在與第一方 向和第二方向不同第三方向(+Z軸向)上被輸入磁場成分的情況下,將該磁場成分分別變 換為第一方向的磁場成分以及與第一方向相反方向的磁場成分。
[0116] 在該情況下,第一磁場檢測部210也可以檢測第一磁場成分和第二磁場成分中的 一個以及第三磁場成分和第四磁場成分中的一個,第二磁場檢測部220檢測第一磁場成分 和第二磁場成分中的另一個以及第三磁場成分和第四磁場成分中的另一個。在該情況下, 第三磁場檢測部230檢測第一磁場成分和第二磁場成分中的另一個以及第三磁場成分和 第四磁場成分中的一個。另外,磁傳感器100還可以具備第四磁場檢測部,該第四磁場檢測 部檢測第一磁場成分和第二磁場成分中的一個以及第三磁場成分和第四磁場成分中的另 一個。此外,在后文中說明第四磁場檢測部。
[0117] 圖11是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。布線 部130也可以是金屬布線。布線部130作為一例形成于絕緣層30內部,與第一磁場檢測部 210至第三磁場檢測部230相連接。布線部130可以形成于第二平面34上,作為代替,也可 以形成于絕緣層30內的不同平面。布線部130也可以形成為對不同平面之間進行電連接。 布線部130可以形成于第二平面34上,作為代替,也可以形成于絕緣層30內的不同平面。 布線部130也可以形成為對不同平面之間進行電連接。
[0118] 布線部130與在圖11中用矩形表示的端子相連接,對該端子與磁場檢測部進行電 連接。更具體地說,布線部130分別連接第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230與端 子S。另外,布線部130分別連接第一磁場檢測部210與端子A、第二磁場檢測部220與端 子B以及第三磁場檢測部230與端子C。
[0119] 端子A、B、C以及端子S由金屬形成,與外部進行電連接,與外部之間發(fā)送和接收電 信號、電源電壓和/或基準電位等。端子A、B、C以及端子S可以形成于第一平面32,作為 代替,也可以形成于絕緣層30的內部,通過蝕刻等對該絕緣層30的一部分進行加工,向外 部暴露。端子A、B、C以及端子S也可以是布線部130的一部分。
[0120] 當將端子A-S之間、B-S之間以及C-S之間的磁阻設為RA、Rb以及Rc時,能夠用以 下式計算出各磁阻。
[0121] (數(shù) 1)
[0122] Ra =Rg-ARx+ARy-ARz
[0123](數(shù) 2)
[0124] Rb =R0+ARx-ARy-ARz
[0125](數(shù) 3)
[0126] Rc =Rg-ARx+ARy+ARz
[0127] 在此,Rtl為無磁場的情況下的磁阻元件的電阻值,A Rx為與+X軸向的磁場Bx相應 的電阻變化量,△Ry為與+Y軸向的磁場By相應的電阻變化量,△ Rz為與+Z軸向的磁場Bz 相應的電阻變化量。式(數(shù)1)至(數(shù)3)的磁阻均包含與三軸成分的磁場相應的電阻變化 量A Rx、ARy以及A Rz。如圖10所示,A Rx、ARy以及ARz的附圖標記與橫穿第一磁場檢 測部210至第三磁場檢測部230的X軸向的磁場的朝向對應。
[0128] 通過式(數(shù)3)_(數(shù)2)、式(數(shù)1)_(數(shù)2),得到次式。
[0129](數(shù) 4)
[0130] Scb =RC_RB = 2 (_ARx+ARy+ARz)
[0131](數(shù) 5)
[0132] Sab =Ra-Rb = 2 (-ARx+ARy)
[0133] 這樣,能夠理解以下情況:磁傳感器100不使正交的3軸成分的磁場信號分離,作 為混合狀態(tài)下的輸出信號而取出。也就是說,本實施方式的磁傳感器100至少檢測將與基 板垂直的磁場以及與基本平行的磁場進行混合而成的磁場。在此,磁傳感器100還能夠根 據(jù)檢測出的結果來分離各磁場成分。
[0134]例如,通過計算出式(數(shù)5),來能夠從混合的各磁場成分中分離與基板平行的磁 場成分。另外,如果從式(數(shù)4)減去式(數(shù)5),則能夠從混合的各磁場成分中分離與基板 垂直的磁場成分。另外,從式(數(shù)3)減去式(數(shù)1),也能夠分離與基板垂直的磁場成分。
[0135] 在此,如果在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間至少配置一個磁場檢測 部,則磁傳感器100能夠獲取與基板平行的磁場成分。磁傳感器100例如省略第三磁場檢 測部230,具備第一磁場檢測部210和第二磁場檢測部220,由此獲取式(數(shù)1)和(數(shù)2) 的輸出信號,能夠得到相當于式(數(shù)5)的輸出信號。
[0136] 另外,磁傳感器100省略第一磁場檢測部210,具備第二磁場檢測部220和第三磁 場檢測部230,由此獲取式(數(shù)2)和(數(shù)3)的輸出信號,能夠得到相當于式(數(shù)4)的輸出 信號。另外,磁傳感器1〇〇省略第二磁場檢測部220,具備第一磁場檢測部210和第三磁場 檢測部230,由此獲取式(數(shù)1)和(數(shù)3)的輸出信號,通過進行減法運算來能夠獲取與基 板垂直的成分。
[0137] 在圖11中,說明了布線部130為金屬布線這一情況,但是作為代替,可以是與磁場 檢測部相同的材料的布線,并且也可以是兩個布線混合而成的布線。另外,如圖11所示,將 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230的一個端子電結合到一個點而與端子S進行 連接能夠減少輸出端子數(shù),因此為更優(yōu)選的方式,但是作為代替,也可以將第一磁場檢測部 210至第三磁場檢測部230的一個端子分別與輸出端子進行連接。
[0138] 圖12是表示與本實施方式所涉及的磁傳感器100相連接的電路結構的一例。在 圖12中,省略聚磁部的記載。
[0139] 端子S被附加第一電位。第一電位也可以是接地電位。另外,端子A與第一恒流 源310的一個端子進行電連接,端子B與第二恒流源312的一個端子進行電連接,端子C與 第三恒流源314的一個端子進行電連接。另外,第一恒流源310至第三恒流源314的另一 端子電結合到一個點,被附加到第二電位。第二電位也可以是預先決定的電源電位。
[0140] 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230作為一例,通過分別進行連接的端子 A、B以及C,分別被提供由第一恒流源310至第三恒流源314生成的大小為預先決定的大小 Is的恒定電流。由此,端子A-S之間產生的電壓Vas成為Vas=IsRa =Is (Rtl-ARx+ARy-ARz), 得到將式(數(shù)1)乘以Is得到的信號。同樣地,端子B-S之間、C-S之間分別產生的電壓Vbs 和Ves得到分別將式(數(shù)2)、(數(shù)3)乘以Is得到的信號。
[0141] 而且,由電壓Vcs與電壓Vbs得到的差分電壓Vcb成為Vcb=Vcs-Vbs =IsScb=2IS(-ARx+ARy+ARz),得到將式(數(shù)4)乘以Is得到的信號。同樣地,由電壓Vas與電壓Vbs 得到的差分電壓Vab得到將式(數(shù)5)乘以Is得到的信號。
[0142] 這樣,磁傳感器100不使正交的3軸成分的磁場信號分離,能夠取出混合狀態(tài)的輸 出信號。在此,省略第三磁場檢測部230,與圖11的說明同樣地,磁傳感器100也能夠得到 將式(數(shù)5)乘以I s得到的信號。
[0143] 在圖12中,說明了第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230連接了第一恒流源 310至第三恒流源314而提供電流的例子。作為代替,例如也可以對各端子A、B以及C設 置開關,從共用的恒流源切換開關而對各磁場檢測部提供電流。由此,能夠減少恒流源的個 數(shù)。
[0144] 如上所述,本實施方式的磁傳感器100能夠與任意方向的磁場(S卩,通過磁場的X、 Y以及Z軸成分的合成來表示的輸入磁場)反應。即,磁傳感器100不需要與要檢測的磁場 的方向對應地進行配置,能夠檢測任意方向的磁場,因此提高設備的設計自由度,從而能夠 實現(xiàn)設備的進一步小型化、省空間化。并且,能夠以小型、低消耗電力、高靈敏度以及高精度 地實現(xiàn)不使正交的3軸成分的磁場信號分離而在混合的狀態(tài)下輸出的磁傳感器。
[0145] 圖13示出本實施方式所涉及的磁傳感器100的第二結構例(從Z軸向觀察的俯 視圖)。另外,圖14是表示圖13示出的磁傳感器100的A-A線的截面圖(從Y軸向觀察的 俯視圖)的一例。在圖13和圖14示出的磁傳感器100中,對與圖1和圖2示出的本實施 方式所涉及的磁傳感器1〇〇的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0146] 圖13示出的第二結構例的磁傳感器100與第一結構例的磁傳感器100同樣地具 備一個第一磁場檢測單元10。第一磁場檢測單元10具有:形成于與基板平面22大致平行 的第二平面34上的第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240 ;第一聚磁部110,其具有形 成于與基板平面22大致平行的第一平面32上的第一聚磁部件111和第二聚磁部件112 ; 以及第二聚磁部120,其具有第三聚磁部件113至第五聚磁部件115。也就是說,第二結構 例的磁傳感器100在圖1不出的第一結構例的磁傳感器1〇〇中還具備第五聚磁部件115和 第四磁場檢測部240。
[0147] 第二聚磁部120還具備第五聚磁部件115,該第五聚磁部件115與第四聚磁部件 114的第一方向的正側的端部相連接而向第二方向的正側延伸。第五聚磁部件115被配置 成由第三聚磁部件113與第五聚磁部件115夾持第二聚磁部件112。即,第二磁場檢測部 220被配置在第二聚磁部件112與第五聚磁部件之間。第五聚磁部件115也可以由與第一 聚磁部件111至第四聚磁部件114相同的材料形成。
[0148] 第二聚磁部件112、第三聚磁部件113以及第五聚磁部件115具有以下配置:以相 互與Y軸向大致平行的方式,按照第三聚磁部件113、第二聚磁部件112、第五聚磁部件115 的順序從-X軸向側向+X軸向側排列,在從Z軸向觀察的俯視圖中,相鄰的兩個中的一個與 另一個在長邊方向(Y軸向)上錯開。換言之,第二聚磁部件112、第三聚磁部件113以及第 五聚磁部件115被配置成向Y軸向延伸而第三聚磁部件113和第五聚磁部件115的-Y軸 向側的端比第二聚磁部件112的-Y軸向側的端更向-Y軸向突出。另外,被配置成第二聚 磁部件112的+Y軸向側的端比第三聚磁部件113和第五聚磁部件115的+Y軸向側的端更 向+Y軸向側突出。
[0149] 第五聚磁部件115與第二聚磁部件112和第三聚磁部件113同樣地厚度在Z軸向 上,與第一平面32重疊(交叉或者接觸)。另外,第五聚磁部件115被配置成聚磁部件的形 狀為長邊方向在Y軸向上的矩形,具有與Y軸向平行的朝向。第五聚磁部件115的形狀并 不限定于矩形,也可以是長邊方向在與Y軸向大致平行的朝向上的四角形、平行四邊形、臺 形中的任一個。另外,在圖13中,示出第五聚磁部件115的與Y軸向平行的長邊具有與第 二聚磁部件112和第三聚磁部件113大致相同長度的例子,但是作為代替,各長邊也可以具 有不同長度。
[0150] 另外,示出第五聚磁部件115的與X軸向平行的各短邊具有與第二聚磁部件112 和第三聚磁部件113相同長度的例子,但是各短邊也可以具有不同長度。另外,示出第五聚 磁部件115被配置成底面與第一平面32接觸的例子,但是也可以被配置成底面的一部分與 第一平面32交叉。另外,示出將第二聚磁部件112、第三聚磁部件113以及第五聚磁部件 115的Z軸向的厚度設為大致相同的例子,但是作為代替,各厚度也可以不一致。
[0151] 第四磁場檢測部240被配置在第二聚磁部件112與第五聚磁部件115之間。在 此,第二磁場檢測部220被配置成到第二聚磁部件112為止的距離小于第五聚磁部件115, 第四磁場檢測部240被配置成到第五聚磁部件115為止的距離小于第二聚磁部件112。
[0152] 第四磁場檢測部240與第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230同樣地,具有 感測與基板平面22平行的X軸向的磁場的感磁軸,不感測Y軸向和Z軸向的磁場。第四磁 場檢測部240被配置在第二平面34上,形成為僅感測X軸向的磁場。換言之,第四磁場檢 測部240在無聚磁部等的狀態(tài)下在X軸向上具有感磁軸。第四磁場檢測部240也可以由第 一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230相同的材料形成。另外,第四磁場檢測部240與 第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230同樣地,形成為當輸入+X軸向的磁場時電阻值 增加而當輸入-X軸向的磁場時電阻值減小。
[0153] 另外,第四磁場檢測部240優(yōu)選為平板狀。與第二平面34重疊的第四磁場檢測部 240的形狀在從Z軸向觀察的俯視圖中矩形為更優(yōu)選的形狀,但是作為代替,例如也可以是 四角形、正方形、平行四邊形、臺形、三角形、多角形、圓形、橢圓形中的任一個。第四磁場檢 測部240也可以具有在Y軸向上以細分的方式分割區(qū)分的多個磁場檢測部。在該情況下, 分割區(qū)分的多個磁場檢測部以作為一群磁場檢測部而發(fā)揮功能的方式通過金屬布線等進 行連接。換言之,例如第四磁場檢測部240并不限定于單一的磁場檢測部,也可以用金屬布 線對兩個以上的磁場檢測部串聯(lián)地進行連接而形成。
[0154] 另外,第四磁場檢測部240被配置成底面與第二平面34接觸,但是也可以被配置 成底面的一部分與第二平面34交叉。另外,在圖14中,示出將第一磁場檢測部210至第四 磁場檢測部240的Z軸向的厚度設為大致相同,但是作為代替,各厚度也可以不一致。
[0155] 在從Z軸向觀察的俯視圖中,關于第二聚磁部件112的形狀和第五聚磁部件115 的形狀,當將成為相互最近的邊的中間的線設為虛擬中線D-D時,第二磁場檢測部220被配 置成比虛擬中線D-D更靠近第二聚磁部件112。另外,第四磁場檢測部240被配置成比虛擬 中線D-D更靠近第五聚磁部件115。另外,第二磁場檢測部220和第四磁場檢測部240優(yōu)選 被配置在相對于與第二聚磁部件112的Y軸向平行的中線在與第三磁場檢測部230和第一 磁場檢測部210線對稱的位置。
[0156] 第四磁場檢測部240被配置成在從Z軸向觀察的俯視圖中接近第五聚磁部件115 的沿長邊方向的端邊。更優(yōu)選第四磁場檢測部240的沿長邊方向的一部分被第五聚磁部件 115覆蓋。也就是說,第四磁場檢測部240與第五聚磁部件115在從Z軸向觀察的俯視圖中 也可以至少一部分重疊。
[0157] 在此,在第二聚磁部件112與第五聚磁部件115之間將與Y軸向正交的平面與第 二聚磁部件112和第五聚磁部件115中的任一個均交叉的沿Y軸向的范圍設為范圍R2。即, 從第一方向觀察,將第二聚磁部件112與第五聚磁部件115重疊的Y軸向的范圍設為范圍 R2。
[0158] 第二磁場檢測部220和第四磁場檢測部240各自從第一方向觀察至少一部分被配 置在該范圍R2內,優(yōu)選用處于該范圍R2的磁場檢測部來感測X軸向的磁場。更優(yōu)選第二 磁場檢測部220和第四磁場檢測部240全部被配置在沿Y軸向的范圍R2內。圖13是表示 第二磁場檢測部220和第四磁場檢測部240排列在范圍R2內而形成為同一形狀的例子。
[0159] 另外,圖13是表不第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230排列在范圍Rl內 而形成為同一形狀的例子。更優(yōu)選范圍Rl和范圍R2為大致同一范圍,第一磁場檢測部210 至第四磁場檢測部240排列在范圍Rl和R2內,形成為同一形狀。
[0160] 圖15是表不對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場Bx、By以及Bz的 情況下的、第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240感測到的X軸向的磁場的一例。在 圖15示出的磁傳感器100中,對與圖13示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作 大致相同的部分附加相同的附圖標記,省略說明。另外,關于第二結構例的磁傳感器100,第 一結構例的磁傳感器100為具備第五聚磁部件115和第四磁場檢測部240的結構,因此被 輸入了磁場B x、By以及Bz的情況下的磁路與圖4至圖9大致相同,省略說明大致相同的動 作。
[0161] 在磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況下,磁場Bx被向-X軸向突出的 第一聚磁部件111收斂。由第一聚磁部件111收斂的磁場通過與第一聚磁部件111相連結 的第二聚磁部件112,從第二聚磁部件112向-X軸向和+X軸向放出。從第二聚磁部件112 向-X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112和第三聚磁部件113之間的第三磁場檢 測部230與第一磁場檢測部210,被第三聚磁部件113捕獲。并且,由第三聚磁部件113捕 獲的磁場通過與第三聚磁部件113相連結的第四聚磁部件114被放出。
[0162] 另外,從第二聚磁部件112向+X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112和第 五聚磁部件115之間的第二磁場檢測部220與第四磁場檢測部240,被第五聚磁部件115捕 獲然后被放出。這樣,第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240感測根據(jù)向+X軸向輸入 的磁場B x來方向變換的與第一方向平行的磁場。如上所述,在向+X軸向施加磁場Bx的情 況下,第一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230感測-X軸向的磁場。另外,第二磁場檢 測部220和第四磁場檢測部240感測+X軸向的磁場。
[0163] 在向磁傳感器100的+Y軸向施加磁場By的情況下,磁場By分別被向-Y軸向突出 的第二聚磁部120的第三聚磁部件113和第五聚磁部件115收斂。由第三聚磁部件113收 斂的磁場從第三聚磁部件113向+X軸向放出。被從第三聚磁部件113向+X軸向放出的磁 場通過處于第二聚磁部件112和第三聚磁部件113之間的第一磁場檢測部210與第三磁場 檢測部230,被第二聚磁部件112捕獲。
[0164] 另外,被第五聚磁部件115收斂的磁場從第五聚磁部件115向-X軸向放出。從第 五聚磁部件115向-X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112與第五聚磁部件115之 間的第四磁場檢測部240與第二磁場檢測部220,被第二聚磁部件112捕獲。由第二聚磁部 件112捕獲的磁場通過與第二聚磁部件112相連結的第一聚磁部件111被放出。
[0165] 這樣,第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240感測根據(jù)向+Y軸向輸入的磁場 By來方向變換的與第一方向平行的磁場。如上所述,在向+Y軸向施加磁場By的情況下,第 一磁場檢測部210和第三磁場檢測部230感測+X軸向的磁場。另外,第二磁場檢測部220 和第四磁場檢測部240感測-X軸向的磁場。
[0166] 在向磁傳感器100的+Z軸向施加磁場Bz的情況下,磁場Bz的一部分在-X軸向上 通過第一磁場檢測部210被第三聚磁部件113收斂然后被放出。另外,磁場B z的一部分在 +X軸向上通過第三磁場檢測部230被第二聚磁部件112收斂然后被放出。另外,磁場Bz的 一部分在-X軸向上通過第二磁場檢測部220被第二聚磁部件112收斂然后被放出。另外, 磁場B z的一部分在+X軸向上通過第四磁場檢測部240被第五聚磁部件115收斂然后被放 出。
[0167] 這樣,第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240感測根據(jù)向+Z軸向輸入的磁場 B z來方向變換的與第一方向平行的磁場。如上所述,在向+Z軸向施加磁場Bz的情況下,第 一磁場檢測部210和第二磁場檢測部220感測-X軸向的磁場。另外,第三磁場檢測部230 和第四磁場檢測部240感測+X軸向的磁場。
[0168] 圖16是表不本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。在圖 16示出的磁傳感器100中,對與圖11、圖13以及圖15示出的本實施方式所涉及的磁傳感 器100的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記,省略說明。
[0169] 布線部130與第一磁場檢測部210至第三磁場檢測部230同樣地,對第四磁場檢 測部240與端子S進行電連接。另外,布線部130對第四磁場檢測部240與端子D進行電 連接。端子D與端子A、B、C以及端子S同樣地,也可以在大致同一平面上由大致相同的材 料形成。
[0170] 當將端子A-S之間、B-S之間、C-S之間以及D-S之間的磁阻設為Ra、Rb、Rc以及Rd 時,能夠用以下式計算出各磁阻。
[0171](數(shù) 6)
[0172] Ra =Rg-ARx+ARy-ARz
[0173](數(shù)7)
[0174] Rb =R0+ARx-ARy-ARz
[0175](數(shù) 8)
[0176] Rc =Rg-ARx+ARy+ARz
[0177](數(shù)9)
[0178] Rd =R0+ARx-ARy+ARz
[0179] 式(數(shù)6)至(數(shù)9)的磁阻均包含與3軸成分的磁場相應的電阻變化量A Rx、ARy 以及A Rz。如圖15所示,A Rx、ARy以及ARz的附圖標記與橫穿第一磁場檢測部210至第 四磁場檢測部240的X軸向的磁場的朝向對應。
[0180] 通過式(數(shù)8)_(數(shù)7)以及式(數(shù)6)_(數(shù)9)得到以下式。
[0181](數(shù)10)
[0182] Scb =RC_RB = 2 (_ARx+ARy+ARz)
[0183](數(shù) 11)
[0184] Sad =RA_RD = 2 (_ARx+ARy-ARz)
[0185] 這樣,能夠理解以下情況:磁傳感器100不使正交的3軸成分的磁場信號分離而取 出混合狀態(tài)的輸出信號。也就是說,第二結構例的磁傳感器100至少混合與基板垂直的磁 場以及與基板平行的磁場而能夠在可分離的狀態(tài)下檢測各磁場成分。而且,如果將式(數(shù) 10)與(數(shù)11)相加,則能夠從混合的各磁場成分中分離與基板平行的磁場成分,如果將式 (數(shù)10)減去式(數(shù)11),則能夠從混合的各磁場成分中分離與基板垂直的磁場成分。
[0186] 另外,磁傳感器100也可以構成為在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間 以及第二聚磁部件112與第五聚磁部件115之間分別至少配置一個磁場檢測部。例如,如 果在第二聚磁部件112與第三聚磁部件113之間設置第一磁場檢測部210,則得到式(數(shù) 6)的輸出信號,并且,如果在第二聚磁部件112與第五聚磁部件115之間設置第四磁場檢測 部240,則得到式(數(shù)9)的輸出信號,能夠得到相當于式(數(shù)11)的輸出信號。同樣地,磁 傳感器100通過設置第二磁場檢測部220和第三磁場檢測部230,獲取式(數(shù)7)和式(數(shù) 8)的輸出信號,能夠得到相當于式(數(shù)10)的輸出信號。
[0187] 與圖12的說明同樣地,磁傳感器100與端子A、B、C、D以及端子S進行電鄰接。更 具體地說,端子S被施加第一電位。另外,輸出端子A、B、C、D與分別對應的恒流源的一個 端子分別進行連接。另外,對應的各恒流源的另一端子電結合到一個點,被附加第二電位。 在該情況下,也可以組合恒流源與開關而減少恒流源數(shù)。
[0188] 第一磁場檢測部210至第四磁場檢測部240作為一例通過分別進行連接的端子A、 B、C以及D,分別被提供由對應的恒流源生成的具有預先決定的大小I s的恒定電流。由此, 例如在輸出端子A-S之間產生的電壓Vas成為Vas=IsRa = Is (Rtl- A Rx+ A Ry- A Rz),得到將 式(數(shù)6)乘以Is得到的信號。同樣地,輸出端子B-S之間、C-S之間以及D-S之間分別產 生的電壓V BS、Vcs以及Vds作為分別將式(數(shù)7)、(數(shù)8)以及(數(shù)9)乘以I s得到的信號而 得到。
[0189]而且,通過電壓Vcs和電壓Vbs得到的差分電壓Vra成為V ra =Vcs-Vbs =IsScb = 2IS (_ A Rx+ A Ry+ A Rz),作為將式(數(shù)10)乘以Is得到的信號而得到。同樣地,由電壓Vas和 電壓Vds得到的差分電壓Vad作為將式(數(shù)11)乘以Is得到的信號而得到。
[0190] 這樣,磁傳感器100不使正交的3軸成分的磁場信號分離而能夠取出混合狀態(tài)的 輸出信號。在此,省略第二磁場檢測部220和第三磁場檢測部230,磁傳感器100也能夠得到 將式(數(shù)11)乘以I s得到的信號。另外,省略第一磁場檢測部210和第四磁場檢測部240, 磁傳感器100也能夠得到將式(數(shù)10)乘以I s得到的信號。
[0191] 圖17是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第四結構例(從Z軸向觀察的 俯視圖)。在圖17示出的磁傳感器100中,對與圖1和圖13示出的本實施方式所涉及的磁 傳感器100的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0192] 第三結構例的磁傳感器100在圖13示出的第二結構例的磁傳感器100中還具備 第二磁場檢測單元l〇b,該第二磁場檢測單元IOb被配置成相對于在第一聚磁部件111的 第一方向的負側的端部與第一方向大致正交的面與第一磁場檢測單元IOa大致成為鏡像。 艮P,將在圖13中說明的第一磁場檢測單元10在圖17中表示為第一磁場檢測單元10a,以成 為該第一磁場檢測單元IOa的鏡像的方式表示第二磁場檢測單元10b。
[0193] 第三結構例的磁傳感器100具備形成于第二平面34上的第一磁場檢測單元IOa 的四個磁場檢測部、與該四個磁場檢測部對應的第二磁場檢測單元IOb的四個磁場檢測 部、形成于第一平面32上的第一磁場檢測單元IOa的聚磁部件以及與該聚磁部件對應的第 二磁場檢測單元IOb的聚磁部件。
[0194] 此外,在圖17中,示出第一聚磁部件111在第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢 測單元IOb中無邊界而作為共用的聚磁部件而形成的例子。即,第一聚磁部110具有共用 的第一聚磁部件111、配置在第一磁場檢測單元IOa側的第二聚磁部件112a以及配置在第 二磁場檢測單元IOb側的第七聚磁部件112b。
[0195] 另外,第一磁場檢測單元IOa的第二聚磁部120a具有第三聚磁部件113a至第五 聚磁部件115a,與該第二聚磁部120a對應的第二磁場檢測單元IOb的第四聚磁部120b具 有第八聚磁部件113b至第十聚磁部件115b。另外,第一磁場檢測單元IOa具有第一磁場檢 測部210a至第四磁場檢測部240a,與第一磁場檢測單元IOa對應的第二磁場檢測單元IOb 具備第五磁場檢測部210b至第八磁場檢測部240b。第三結構例的磁傳感器100為具有多 個磁場檢測單兀的傳感器的一例。
[0196] 第一磁場檢測單元IOa為與在圖13說明的第一磁場檢測單元10大致相同的配置 圖案,因此省略說明。第二磁場檢測單元IOb的配置圖案被配置成與包含位于與第一磁場 檢測單元IOa等距離的位置的點Q的基板平面垂直的YZ平面成為面對稱的位置關系。在 此,第一磁場檢測單元IOa與第二磁場檢測單元IOb僅分離預先決定的距離,被配置在第一 平面32和第二平面34。第二磁場檢測單元IOb所具有的聚磁部件和磁場檢測部與第一磁 場檢測單元IOa所具有的聚磁部件和磁場檢測部分別對應,形狀和材質也可以形成為大致 相同。
[0197] 圖18是表示對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場BX、BY以及B z的情 況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。在圖18示出的磁傳感器100中, 對與圖17示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相同的部分附加相同的附 圖標記,省略說明。
[0198] 另外,在第三結構例的磁傳感器100中,第一磁場檢測單元IOa具有與第二結構例 的磁傳感器100的第一磁場檢測單元10大致相同的結構,因此被輸入磁場B X、BY以及Bz的 情況下的各磁場檢測部感測到的X軸向的磁場也與圖15相同。接著說明第二磁場檢測單 元IOb中的被輸入磁場B x、By以及Bz的情況下的各磁場檢測部感測到的X軸向的磁場。
[0199] 在磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況下,磁場Bx被處于-X軸向的端的 第四聚磁部120b的第十聚磁部件115b收斂。被第十聚磁部件115b收斂的磁場的一部分 通過與第十聚磁部件115b相連結的第九聚磁部件114b以及與第九聚磁部件114b相連結 的第八聚磁部件113b從第八聚磁部件113b向-X軸向放出。
[0200] 從第八聚磁部件113b向-X軸向放出的磁場通過處于第七聚磁部件112b和第八 聚磁部件113b之間的第五磁場檢測部210b和第七磁場檢測部230b被第七聚磁部件112b 捕獲。另外,由第十聚磁部件115b收斂的磁場的一部分還從第十聚磁部件115b向+X軸向 放出。從第十聚磁部件115b向+X軸向放出的磁場通過處于第七聚磁部件112b和第十聚 磁部件115b之間的第八磁場檢測部240b和第六磁場檢測部220b被第七聚磁部件112b捕 -M- 犾。
[0201] 另外,由第七聚磁部件112b捕獲的磁場通過與第七聚磁部件112b相連結的第一 聚磁部件111以及與第一聚磁部件111相連結的第二聚磁部件112a從第二聚磁部件112a 向-X軸向和+X軸向放出。從第二聚磁部件112a向-X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁 部件112a和第三聚磁部件113a之間的第三磁場檢測部230a和第一磁場檢測部210a被第 三聚磁部件113a捕獲。并且,由第三聚磁部件113a捕獲的磁場通過與第三聚磁部件113a 相連結的第四聚磁部件114a被放出。
[0202] 另外,從第二聚磁部件112a向+X軸向放出的磁場通過處于第二聚磁部件112a和 第五聚磁部件115a之間的第二磁場檢測部220a和第四磁場檢測部240a被第五聚磁部件 115a捕獲,然后被放出。這樣,第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部240b感測根據(jù)向 +X軸向輸入的磁場B x來方向變換的與第一方向平行的磁場。
[0203] 如上所述,在+X軸向上施加磁場Bx的情況下,第一磁場檢測部210a、第三磁場檢 測部230a、第五磁場檢測部210b以及第七磁場檢測部230b感測-X軸向的磁場。另外,第 二磁場檢測部220a、第四磁場檢測部240a、第六磁場檢測部220b以及第八磁場檢測部240b 感測+X軸向的磁場。
[0204] 在磁傳感器100的+Y軸向上施加磁場By的情況下,磁場By的一部分被向-Y軸向 突出的第二聚磁部120a的第三聚磁部件113a和第五聚磁部件115a分別收斂。在圖15中 說明了由第三聚磁部件113a和第五聚磁部件115a分別收斂之后的磁場,因此在此省略說 明。
[0205] 另外,磁場By的一部分被向-Y軸向突出的第四聚磁部120b的第八聚磁部件113b 和第十聚磁部件115b分別收斂。由第八聚磁部件113b收斂的磁場從第八聚磁部件113b 向-X軸向放出。從第八聚磁部件113b向-X軸向放出的磁場通過處于第七聚磁部件112b 和第八聚磁部件113b之間的第五磁場檢測部210b和第七磁場檢測部230b被第七聚磁部 件112b捕獲。
[0206] 另外,由第十聚磁部件115b收斂的磁場從第十聚磁部件115b向+X軸向放出。從 第十聚磁部件115b向+X軸向放出的磁場通過處于第七聚磁部件112b和第十聚磁部件 115b之間的第八磁場檢測部240b和第六磁場檢測部220b被第七聚磁部件112b捕獲。并 且,由第七聚磁部件112b捕獲的磁場通過與第七聚磁部件112b相連結的第一聚磁部件111 被放出。這樣,第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部240b感測根據(jù)向+Y軸向輸入的磁 場By來方向變換的與第一方向平行的磁場。
[0207] 如上所述,在+Y軸向上施加磁場By的情況下,第一磁場檢測部210a、第三磁場檢 測部230a、第六磁場檢測部220b以及第八磁場檢測部240b感測+X軸向的磁場。另外,第 二磁場檢測部220a、第四磁場檢測部240a、第五磁場檢測部210b以及第七磁場檢測部230b 感測-X軸向的磁場。
[0208] 在磁傳感器100的+Z軸向上施加磁場Bz的情況下,磁場Bz的一部分在-X軸向上 通過第一磁場檢測部210a被第三聚磁部件113a收斂,然后被放出。這樣,在圖15中說明 了通過第二至第四磁場檢測部240a的磁場B z,因此在此省略說明。
[0209] 另外,磁場Bz的一部分在+X軸向上通過第五磁場檢測部210b被第八聚磁部件 113b收斂,然后被放出。另外,磁場B z的一部分在+X軸向上通過第六磁場檢測部220b被 第七聚磁部件112b收斂,然后被放出。另外,磁場Bz的一部分在-X軸向上通過第七磁場 檢測部230b被第七聚磁部件112b收斂,然后被放出。另外,磁場B z的一部分在-X軸向上 通過第八磁場檢測部240b被第十聚磁部件115b收斂,然后被放出。這樣,第一磁場檢測部 210a至第八磁場檢測部240b感測根據(jù)向+Z軸向輸入的磁場B z來方向變換的與第一方向 平行的磁場。
[0210] 如上所述,在+Z軸向上施加磁場Bz的情況下,第一磁場檢測部210a、第二磁場檢 測部220a、第七磁場檢測部230b以及第八磁場檢測部240b感測-X軸向的磁場。另外,第 三磁場檢測部230a、第四磁場檢測部240a、第五磁場檢測部210b以及第六磁場檢測部220b 感測+X軸向的磁場。
[0211] 圖19是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。在圖 19示出的磁傳感器100中,對與圖16、圖17以及圖18示出的本實施方式所涉及的磁傳感 器100的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0212] 布線部130與第一磁場檢測部210a至第四磁場檢測部240a同樣地將第五磁場檢 測部210b至第八磁場檢測部240b與端子S分別進行連接。另外,布線部130使第五磁場檢 測部210b至第八磁場檢測部240b以及端子E至端子H -對一地對應而分別進行電連接。 端子E至端子H與端子A至端子D以及端子S同樣地,也可以在大致同一平面上由大致相 同的材料形成。
[0213] 當將端子A-S之間至H-S之間的磁阻設為Ra至Rh時,能夠用以下式計算出各磁 阻。
[0214] (數(shù) 12)
[0215] Ra = R0- A Rx+ A Ry- A Rz
[0216] (數(shù) 13)
[0217] Rb = R0+ A Rx- A Ry- A Rz
[0218] (數(shù) 14)
[0219] Rc = R0- A Rx+ A Ry+ ARz
[0220] (數(shù) 15)
[0221 ]Rd = R0+ A Rx- A Ry+ ARz
[0222] (數(shù) 16)
[0223] Re = Rg- A Rx- A Ry+ ARz
[0224](數(shù)17)
[0225]Rf=R0+ A Rx+ A Ry+ ARz
[0226] (數(shù) 18)
[0227] Rg = Rg- A Rx- A Ry- A Rz
[0228](數(shù)19)
[0229] Rh = R0+ A Rx+ A Ry- A Rz
[0230] 式(數(shù)12)至(數(shù)19)的磁阻均包含與3軸成分的磁場相應的電阻變化量A Rx、 ARy以及A Rz。如圖18所示,A Rx、ARy以及ARz的附圖標記與穿過第一磁場檢測部210a 至第八磁場檢測部240b的X軸向的磁場的朝向對應。
[0231] 通過式(數(shù)14)-(數(shù)13)、式(數(shù)12)-(數(shù)15)、式(數(shù)18)-(數(shù)17)以及式(數(shù) 16)-(數(shù)19)來得到以下式。
[0232] (數(shù) 20)
[0233] Scb = RC_RB = 2 (_ A Rx+ A Ry+ A Rz)
[0234] (數(shù) 21)
[0235]Sad=RA_RD=2(_A Rx+ A Ry- A Rz)
[0236] (數(shù) 22)
[0237] Sgf =Rg_Rf = 2 (_ A Rx- A Ry- A Rz)
[0238] (數(shù) 23)
[0239] Seh =Re_Rh = 2 (_ A Rx- A Ry+ A Rz)
[0240] 并且,通過式_(數(shù)20)-(數(shù)21)-(數(shù)22)-(數(shù)23)、式(數(shù)20) + (數(shù)21)-(數(shù) 22)-(數(shù)23)以及式(數(shù)20)-(數(shù)21)-(數(shù)22) + (數(shù)23)來得到以下式。
[0241] (數(shù) 24)
[0242] 8 A Rx - -ScB-Sad-Sgf-She
[0243] (數(shù) 25)
[0244] 8 ARy - Sc^Sad-SgF-She
[0245](數(shù) 26)
[0246] 8 A Rz - Scb-Sad-Sgi^She
[0247] 這樣,磁傳感器100能夠分別獲取正交的3軸成分的磁場信號。即,通過求解與各 磁阻有關的聯(lián)立方程式,求出與3軸成分的磁場相應的各電阻變化量。在此記載的聯(lián)立方 程式的應用是一例,并不僅限于此。
[0248] 與圖12的說明同樣地,磁傳感器100的電路與端子A至端子H以及端子S進行電 連接。更具體地說,端子S被附加第一電位。另外,端子A至端子H與分別對應的恒流源的 一個端子分別進行連接。另外,對應的各恒流源的另一端子電結合到一個點,被附加第二電 位。在該情況下,也可以通過組合恒流源與開關來減少恒流源數(shù)。
[0249] 第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部240b作為一例,通過分別進行連接的端 子A至端子H,分別被提供由對應的恒流源生成的具有預先決定的大小I s的恒定電流。由 此,例如端子A-S之間產生的電壓Vas成為Vas =IsRa = Is (Rtl- A Rx+ A Ry- A Rz),得到將式 (數(shù)12)乘以Is得到的信號。同樣地,端子B-S之間至H-S之間分別產生的電壓Vbs至Vhs 得到分別將式(數(shù)13)至(數(shù)19)乘以Is得到的信號。
[0250] 另夕卜,由電壓Vcs和電壓Vbs得到的差分電壓Vcb成為Vcb =Vcs-Vbs =IsScb = 2IS (_ A Rx+A Ry+A Rz),得到將式(數(shù)20)乘以Is得到的信號。同樣地,還能夠得到將式(數(shù) 21)至(數(shù)23)乘以I s得到的信號。另外,還能夠得到將式(數(shù)24)至(數(shù)26)乘以13得 至IJ的信號,因此X軸向的輸出信號AR x能夠作為SARx= (-Vcb-Vad-Vcjf-VehVIs而得到。同 樣地,Y軸向的輸出信號ARy能夠作為8 ARy = (Vc^Vad-Vcjf-Veh) /Is而得到,Z軸向的輸出 信號 A Rz 能夠作為 8 A Rz = (Vcb-Vad-Vc^Veh) /Is 而得到。
[0251] 在此,換言之,差分電壓VCB、VAD、VeF以及Veh分別為端子C-B之間、A-D之間、G-F之 間、E-H之間產生的電壓。也就是說,通過之間測量端子C-B之間、A-D之間、G-F之間、E-H 之間產生的電壓,取出將式(數(shù)20)至(數(shù)23)乘以I s得到的信號,能夠得到各軸的輸出 信號。上述ARX、ARY、AR z的求出方法為一例,并非限定與磁場檢測部的電阻值有關的聯(lián) 立方程式的建立方法、求解方法。
[0252] 圖20是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了計算部300的一例。在圖 20示出的磁傳感器100中,對與圖19示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致 相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0253] 計算部300根據(jù)第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb中的各磁場檢測 部的輸出來計算出第一方向的磁場成分和第二方向的磁場成分。另外,計算部300根據(jù)第 一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb中的各磁場檢測部的輸出來進一步計算出與 第一方向和第二方向不同的第三方向的磁場成分。計算部300具備信號獲取部320、運算部 330以及加法器/減法器340。
[0254] 信號獲取部320獲取第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部240b的信號輸出。 作為一例與磁傳感器100所具有的磁場檢測部的數(shù)對應地設置多個信號獲取部320,多個 信號獲取部320分別與第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部240b相連接。信號獲取部 320根據(jù)從外部的恒流源提供給各磁場檢測部的恒定電流1 3來獲取對應的磁場檢測部所輸 出的信號輸出。作為代替,信號獲取部320也可以具有恒流源,根據(jù)從該恒流源提供的恒定 電流I s來獲取對應的磁場檢測部所輸出的信號輸出。信號獲取部320將獲取到的信號輸 出提供給運算部330。
[0255] 運算部330對從信號獲取部320接收到的信號輸出進行運算。在圖20中,運算部 330與兩個信號獲取部320相連接,減去接收到的兩個信號輸出。更具體地說,運算部330CB 與信號獲取部320C和信號獲取部320B相連接,減去接收到的信號輸出(V es和Vbs)而計算 出信號Vcb ( =Vcs-Vbs)。運算部330CB也可以將計算出的信號V ra除以電流值Is,計算出相 當于式(數(shù)20)的信號Sra。運算部330CB將計算出的信號^(或者信號V ra)提供給加法 器/減法器340。
[0256] 同樣地,運算部330AD、運算部330GF以及運算部330EH與對應的兩個信號獲取部 320相連接,根據(jù)接收到的兩個信號輸出來將計算出的信號Sad^f以及She提供給加法器/ 減法器340。即,運算部330對相當于式(數(shù)20)至(數(shù)23)的信號進行運算。
[0257] 加法器/減法器340與運算部330相連接,對接收到的信號進行加減而計算并輸 出第一方向至第三方向的磁場成分。加法器/減法器340使用信號Sra、SAD、S(; F以及SHE來 執(zhí)行相當于式(數(shù)24)至(數(shù)26)的運算,輸出X軸向、Y軸向以及Z軸向的磁場成分。
[0258] 上述本實施方式的磁傳感器100在同一基板上檢測正交的3軸成分的磁場信號, 能夠降低傳感器整體的消耗電流。另外,磁傳感器1〇〇使用在一個方向上具有感磁軸的磁 場檢測部,能夠實現(xiàn)小型且高分辨率的三維磁傳感器。
[0259] 圖21是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第四結構例。在圖21示出的磁 傳感器100中,對與圖13和圖17示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相 同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0260] 第四結構例的磁傳感器100具備第二磁場檢測單元10b,該第二磁場檢測單元IOb 被配置成相對于在第一聚磁部件111的第一方向的負側的端部上與第一方向大致正交的 面成為與第一磁場檢測單元IOa大致鏡像。另外,磁傳感器100還具備第三磁場檢測單元 IOc和第四磁場檢測單元10d,該第三磁場檢測單元IOc被配置成相對于在第一磁場檢測單 元IOa與第二磁場檢測單元IOb相連接的各聚磁部件中與第二方向大致正交的面或者在比 這些各聚磁部件更靠第二方向的正側與第二方向大致正交的面成為與第一磁場檢測單元 IOa大致鏡像,該第四磁場檢測單元IOd被配置成成為與第二磁場檢測單元IOb大致鏡像。
[0261] S卩,第四結構例的磁傳感器100在圖17示出的第三結構例的磁傳感器100中具備 第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測單元l〇d,該第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測 單元IOd被配置成相對于在第一聚磁部件111或者比第一聚磁部件111更靠第二方向的正 側與第二方向大致正交的面成為與第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb大致鏡 像。即,在圖21中,除了圖17所說明的第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb以 夕卜,以成為第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb的鏡像的方式表示第三磁場檢 測單元IOc和第四磁場檢測單元l〇d。此外,省略說明第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢 測單元IOb的配置。
[0262] 第四結構例的磁傳感器100具備形成于第二平面34上的第一磁場檢測單元IOa 和第二磁場檢測單元IOb的八個磁場檢測部、與該八個磁場檢測部對應的第三磁場檢測單 元IOc和第四磁場檢測單元IOd的八個磁場檢測部、形成于第一平面32上的第一磁場檢測 單元IOa和第二磁場檢測單元IOb的聚磁部件以及與該聚磁部件對應的第三磁場檢測單元 IOc和第四磁場檢測單元IOd的聚磁部件。
[0263] 此外,在圖21中,不出第五聚磁部IlOc與第一聚磁部IlOa同樣地在第三磁場檢 測單元IOc和第四磁場檢測單元IOd中無邊界而作為共用的聚磁部形成的例子。即,第五 聚磁部I IOc具有共用的第i^一聚磁部件111c、配置于第三磁場檢測單元IOc側的第十二聚 磁部件112c以及配置于第四磁場檢測單元IOd側的第十七聚磁部件112d。
[0264] 另外,與第一磁場檢測單元IOa的第二聚磁部120a對應的第三磁場檢測單元IOc 的第六聚磁部120c具有第十三聚磁部件113c至第十五聚磁部件115c。另外,與第二磁場 檢測單元IOb的第四聚磁部120b對應的第四磁場檢測單元IOd的第八聚磁部120d具有第 十八聚磁部件113d至第二十聚磁部件115d。另外,第三磁場檢測單元IOc具有第九磁場檢 測部210c至第十二磁場檢測部240c,第四磁場檢測單元IOd具備第十三磁場檢測部210d 至第十六磁場檢測部240d。第四結構例的磁傳感器100為具有多個磁場檢測單元的傳感器 的一例。
[0265] 第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測單元IOd的配置圖案被配置成在與包含點 Q的基板平面垂直的XZ平面成為與第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb面對稱 的位置關系。在此,由第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb形成的磁場檢測單 元以及由第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測單元IOd形成的磁場檢測單元被配置成僅 離開預先決定的距離。
[0266] 作為代替,由第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb形成的磁場檢測單 元以及由第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測單元IOd形成的磁場檢測單元也可以被配 置成進行連接。即,也可以配置成第一聚磁部件Illa的+Y軸向側的端與第十一聚磁部件 Illc的-Y軸向側的端接觸。另外,第一磁場檢測單元IOa至第四磁場檢測單元IOd不具有 第i^一聚磁部件111c,也可以共用第一聚磁部件111a。在該情況下,第一聚磁部件Illa與 第十二聚磁部件112c和第十七聚磁部件112d的-Y軸向側的端相連接。
[0267] 第三磁場檢測單元IOc和第四磁場檢測單元IOd所具有的聚磁部件和磁場檢測部 與第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb所具有的聚磁部件和磁場檢測部分別對 應,形狀和材質也可以大致相同地形成。
[0268] 圖22是表示對本實施方式所涉及的磁傳感器100分別施加磁場BX、BY以及B z的情 況下的、磁場檢測部分別感測到的X軸向的磁場的一例。在圖22示出的磁傳感器100中, 對與圖21示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相同的部分附加相同的附 圖標記而省略說明。
[0269] 在磁傳感器100的+X軸向上施加磁場Bx的情況下,磁場Bx的一部分被第二磁場 檢測單元IOb收斂,被從第一磁場檢測單元IOa放出。在圖18中說明了施加到第一磁場檢 測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb的磁場B x,因此在此省略說明。
[0270] 另外,磁場Bx的一部分被第四磁場檢測單元IOd收斂,被從第三磁場檢測單元IOc 放出。更具體地說,磁場B x被處于-X軸向的端的第八聚磁部120d的第二十聚磁部件115d 收斂。
[0271] 由第二十聚磁部件115d收斂的磁場的一部分通過與第二十聚磁部件115d相連結 的第一 9聚磁部件114d以及與第一 9聚磁部件114d相連結的第十八聚磁部件113d從第 十八聚磁部件113d向-X軸向放出。從第十八聚磁部件113d向-X軸向放出的磁場通過處 于第十七聚磁部件112d和第十八聚磁部件113d之間的第十三磁場檢測部210d和第十五 磁場檢測部230d被第十七聚磁部件112d捕獲。
[0272] 另外,由第二十聚磁部件115d收斂的磁場的一部分從第二十聚磁部件115d向+X 軸向放出。從第二十聚磁部件115d向+X軸向放出的磁場通過處于第十七聚磁部件112d和 第二十聚磁部件115d之間的第十六磁場檢測部240d和第十四磁場檢測部220d被第十七 聚磁部件112d捕獲。
[0273] 由第十七聚磁部件112d捕獲的磁場通過與第十七聚磁部件112d相連結的第i^一 聚磁部件Illc以及與第i^一聚磁部件Illc相連結的第十二聚磁部件112c從第十二聚磁 部件112c向-X軸向和+X軸向放出。從第十二聚磁部件112c向-X軸向放出的磁場通過 處于第十二聚磁部件112c和第十三聚磁部件113c之間的第i^一磁場檢測部230c和第九 磁場檢測部210c被第十三聚磁部件113c捕獲。并且,由第十三聚磁部件113c捕獲的磁場 通過與第十三聚磁部件113c相連結的第十四聚磁部件114c被放出。
[0274] 另外,從第十二聚磁部件112c向+X軸向放出的磁場通過處于第十二聚磁部件 112c和第十五聚磁部件115c之間的第十磁場檢測部220c和第十二磁場檢測部240c被第 十五聚磁部件115c捕獲,然后被放出。這樣,第一磁場檢測部210a至第十六磁場檢測部 240d感測根據(jù)向+X軸向輸入的磁場B x來方向變換的與第一方向平行的磁場。
[0275] 如上所述,在+X軸向上施加磁場Bx的情況下,第一磁場檢測部210a、第三磁場檢 測部230a、第五磁場檢測部210b、第七磁場檢測部230b、第九磁場檢測部210c、第^ 磁 場檢測部230c、第十三磁場檢測部210d以及第十五磁場檢測部230d感測-X軸向的磁場。 另外,第二磁場檢測部220a、第四磁場檢測部240a、第六磁場檢測部220b、第八磁場檢測部 240b、第十磁場檢測部220c、第十二磁場檢測部240c、第十四磁場檢測部220d以及第十六 磁場檢測部240d感測+X軸向的磁場。
[0276] 在磁傳感器100的+Y軸向上施加磁場By的情況下,磁場By被第一磁場檢測單兀 IOa和第二磁場檢測單元IOb收斂,被從第一聚磁部件Illa放出。在圖18中說明了施加到 第一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb的磁場B Y,因此在此省略說明。
[0277] 而且,從第一聚磁部件Illa放出的磁場By的一部分被向-Y軸向突出的第五聚磁 部120c的第十二聚磁部件112c收斂。由第十二聚磁部件112c收斂的磁場從第十二聚磁 部件112c向-X軸向和+X軸向放出。
[0278] 從第十二聚磁部件112c向-X軸向放出的磁場通過處于第十二聚磁部件112c和 第十三聚磁部件113c之間的第^ 磁場檢測部230c和第九磁場檢測部210c被第十三聚 磁部件113c捕獲。并且,由第十三聚磁部件113c捕獲的磁場通過與第十三聚磁部件113c 相連結的第十四聚磁部件114c被放出。
[0279] 另外,從第十二聚磁部件112c向+X軸向放出的磁場通過處于第十二聚磁部件 112c和第十五聚磁部件115c之間的第十磁場檢測部220c和第十二磁場檢測部240c被第 十五聚磁部件115c捕獲。并且,由第十五聚磁部件115c捕獲的磁場通過與第十五聚磁部 件115c相連結的第十四聚磁部件114c被放出。
[0280] 同樣地,從第一聚磁部件Illa放出的磁場By的一部分被向-Y軸向突出的第十七 聚磁部件112d收斂。由第十七聚磁部件112d收斂的磁場從第十七聚磁部件112d向-X軸 向和+X軸向放出。
[0281] 從第十七聚磁部件112d向-X軸向放出的磁場通過處于第十七聚磁部件112d和 第二十聚磁部件115d之間的第十四磁場檢測部220d和第十六磁場檢測部240d被第二十 聚磁部件115d捕獲。并且,由第二十聚磁部件115d捕獲的磁場通過與第二十聚磁部件115d 相連結的第一 9聚磁部件114d被放出。
[0282] 另外,從第十七聚磁部件112d向+X軸向放出的磁場通過處于第十七聚磁部件 112d和第十八聚磁部件113d之間的第十五磁場檢測部230d和第十三磁場檢測部210d被 第十八聚磁部件113d捕獲。并且,由第十八聚磁部件113d捕獲的磁場通過與第十八聚磁 部件113d相連結的第一 9聚磁部件114d被放出。這樣,第一磁場檢測部210a至第十六磁 場檢測部240d感測根據(jù)向+Y軸向輸入的磁場By來方向變換的與第一方向平行的磁場。
[0283] 如上所述,在+Y軸向上施加磁場By的情況下,第一磁場檢測部210a、第三磁場檢 測部230a、第六磁場檢測部220b、第八磁場檢測部240b、第十磁場檢測部220c、第十二磁 場檢測部240c、第十三磁場檢測部210d以及第十五磁場檢測部230d感測+X軸向的磁場。 另外,第二磁場檢測部220a、第四磁場檢測部240a、第五磁場檢測部210b、第七磁場檢測部 230b、第九磁場檢測部210c、第^ 磁場檢測部230c、第十四磁場檢測部220d以及第十六 磁場檢測部240d感測-X軸向的磁場。
[0284] 在磁傳感器100的+Z軸向上施加磁場Bz的情況下,在圖18中說明了磁場B z的一 部分被施加到第一和第二磁場檢測單元IOb的例子,因此在此省略說明。
[0285] 磁場Bz的一部分在-X軸向上通過第九磁場檢測部210c被第十三聚磁部件113c 收斂,然后被放出。磁場Bz的一部分在-X軸向上通過第十磁場檢測部220c被第十二聚磁 部件112c收斂,然后被放出。磁場Bz的一部分在+X軸向上通過第^ 磁場檢測部230c被 第十二聚磁部件112c收斂,然后被放出。磁場Bz的一部分在+X軸向上通過第十二磁場檢 測部240c被第十五聚磁部件115c收斂,然后被放出。
[0286] 另外,磁場Bz的一部分在+X軸向上通過第十三磁場檢測部210d被第十八聚磁部 件113d收斂,然后被放出。磁場B z的一部分在+X軸向上通過第十四磁場檢測部220d被 第十七聚磁部件112d收斂,然后被放出。磁場Bz的一部分在-X軸向上通過第十五磁場檢 測部230d被第十七聚磁部件112d收斂,然后被放出。磁場B z的一部分在-X軸向上通過 第十六磁場檢測部240d被第二十聚磁部件115d收斂,然后被放出。這樣,第一磁場檢測部 210a至第十六磁場檢測部240d感測根據(jù)向+Z軸向輸入的磁場B z來方向變換的與第一方 向平行的磁場。
[0287] 如上所述,在+Z軸向上施加磁場Bz的情況下,第一磁場檢測部210a、第二磁場檢 測部220a、第七磁場檢測部230b、第八磁場檢測部240b、第九磁場檢測部210c、第十磁場檢 測部220c、第十五磁場檢測部230d以及第十六磁場檢測部240d感測-X軸向的磁場。另外, 第三磁場檢測部230a、第四磁場檢測部240a、第五磁場檢測部210b、第六磁場檢測部220b、 第i 磁場檢測部230c、第十二磁場檢測部240c、第十三磁場檢測部210d以及第十四磁場 檢測部220d感測+X軸向的磁場。
[0288] 如上所述,可知在第一磁場檢測部210a至第十六磁場檢測部240d中,分別各有兩 個用于感測3軸成分的磁場的朝向大致相同的磁場檢測部,具有八個3軸成分的磁場的朝 向不同的磁場檢測部的組。例如第一磁場檢測部210a和第十五磁場檢測部230d對3軸成 分的磁場B x、BY、Bz分別感測-X軸向、+X軸向、-X軸向的磁場。
[0289] 同樣地,第二磁場檢測部220a和第十六磁場檢測部240d、第三磁場檢測部230a 和第十三磁場檢測部210d、第四磁場檢測部240a和第十四磁場檢測部220d的要感測的磁 場的朝向分別相對于3軸成分的磁場的輸入變?yōu)榇笾孪嗤?。另外,第五磁場檢測部210b和 第H 磁場檢測部230c、第六磁場檢測部220b和第十二磁場檢測部240c、第七磁場檢測部 230b和第九磁場檢測部210c、第八磁場檢測部240b和第十磁場檢測部220c的要感測的磁 場的朝向分別相對于3軸成分的磁場的輸入變?yōu)榇笾孪嗤?br>
[0290] 圖23是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100連接了布線部130的一例。在圖 23示出的磁傳感器100中,對與圖19、圖21以及圖22示出的本實施方式所涉及的磁傳感 器100的動作大致相同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0291] 布線部130將要感測的磁場的朝向相對于3軸成分的磁場的輸入變?yōu)榇笾孪嗤?兩個磁場檢測部串聯(lián)地進行連接。即,例如第一磁場檢測部210a的一端與第十五磁場檢 測部230d的另一端相連接。這樣,布線部130將第一磁場檢測部210a至第八磁場檢測部 240b的一端與第九磁場檢測部210c至第十六磁場檢測部240d中的對應的磁場檢測部的另 一端分別進行連接。
[0292] 另外,布線部130將第九磁場檢測部210c至第十六磁場檢測部240d的一端與端 子S分別進行連接。另外,如圖23所示,布線部130使第一磁場檢測部210a至第八磁場檢 測部240b的另一端與端子A至端子H-對一地對應而分別進行電連接。端子A至端子H 以及端子S也可以在大致同一平面上由大致相同的材料形成。
[0293] 在此,當將第一磁場檢測部210a至第十六磁場檢測部240d的磁阻設為R1至R 16 時,用以下式表示各磁阻。
[0294] (數(shù) 27)
[0295] R1 = R15 = R 0- A Rx+ A Ry- A Rz
[0296] (數(shù) 28)
[0297] R2 = R16 = R tl+ A Rx- A Ry- A Rz
[0298] (數(shù) 29)
[0299] R3 = R13 = R tl- A Rx+ A Ry+ A Rz
[0300] (數(shù) 30)
[0301] R4 = R14 = R 0+ A Rx- A Ry+ A Rz
[0302] (數(shù) 31)
[0303] R5 = R1 j = Rg- A Rx- A Ry+ ARz
[0304] (數(shù) 32)
[0305] R6 = R12 = R tl+ A Rx+ A Ry+ A Rz
[0306] (數(shù) 33)
[0307] R7 = R9 = Rg- A Rx- A Ry- A Rz
[0308] (數(shù) 34)
[0309] R8 = Rltl = R tl+ A Rx+ A Ry- A Rz
[0310] 當將端子A-S之間至H-S之間的磁阻設為Ra至Rh時,能夠用以下式計算出各磁 阻。
[0311] (數(shù) 35)
[0312] Ra = R1+R15 = 2 (R〇_ A Rx+ A Ry- A Rz)
[0313] (數(shù) 36)
[0314] Rb = R2+R16 = 2 (R〇+ A Rx- A Ry- A Rz)
[0315] (數(shù) 37)
[0316] Rc = R3+R13 = 2 (Rci- A Rx+ A Ry+ A Rz)
[0317] (數(shù) 38)
[0318] Rd = R4+R14 = 2 (R〇+ A Rx- A Ry+ A Rz)
[0319] (數(shù) 39)
[0320] Re = R5+Rn = 2 (R〇_ A Rx- A Ry+ A Rz)
[0321] (數(shù) 40)
[0322] Rf = R6+R12 = 2 (Rci+ A Rx+ A Ry+ A Rz)
[0323] (數(shù) 41)
[0324] Rg = R7+R9 = 2 (R〇_ A Rx- A Ry- A Rz)
[0325](數(shù) 42)
[0326] Rh = R8+R1(l = 2 (R〇+ A Rx+ A Ry- A Rz)
[0327] 式(數(shù)35)至(數(shù)42)的磁阻均包含與3軸成分的磁場相應的電阻變化量A Rx、 ARy以及A Rz。如圖22所示,A Rx、ARy以及A Rz的附圖標記與橫穿第一磁場檢測部210a 至第十六磁場檢測部240d的X軸向的磁場的朝向對應。
[0328] 通過式(數(shù)37)-(數(shù)36)、式(數(shù)35)-(數(shù)38)、式(數(shù)41)-(數(shù)40)以及式(數(shù) 39)-(數(shù)42)來得到以下式。
[0329](數(shù) 43)
[0330] Scb = RC_RB = 4 (_ A Rx+ A Ry+ A Rz)
[0331](數(shù) 44)
[0332] Sad = RA_RD = 4 (_ A Rx+ A Ry- A Rz)
[0333](數(shù) 45)
[0334] Sgf = Rg_Rf = 4 (_ A Rx- A Ry- A Rz)
[0335](數(shù) 46)
[0336] Seh = Re_Rh = 4 (_ A Rx- A Ry+ A Rz)
[0337] 并且,通過式_(數(shù)43)-(數(shù)44)-(數(shù)45)-(數(shù)46)、式(數(shù)43) + (數(shù)44)-(數(shù) 45)-(數(shù)46)以及式(數(shù)43)-(數(shù)44)-(數(shù)45) + (數(shù)46)來得到以下式。
[0338](數(shù) 47)
[0339] 16 A Rx - -ScB-Sad-S gf-She
[0340](數(shù) 48)
[0341] 16 A Ry - Sc^Sad-SgF -She
[0342](數(shù) 49)
[0343] 16 A Rz - Scb-Sad-S gi^She
[0344] 這樣,磁傳感器100能夠分別獲取正交的3軸成分的磁場信號。即,通過求解與各 磁阻有關的聯(lián)立方程式,來求出與3軸成分的磁場相應的各電阻變化量。在此所記載的聯(lián) 立方程式的應用是一例,并不僅限于此。
[0345] 如圖23所示,說明了本實施方式的磁傳感器100將第一磁場檢測部210a至第 十六磁場檢測部240d中對應的兩個磁場檢測部進行串聯(lián)連接的例子。作為代替,磁傳感器 100也可以將對應的兩個磁場檢測部進行并聯(lián)連接。作為代替,磁傳感器100也可以具備 十六個端子,分別輸出第一磁場檢測部210a至第十六磁場檢測部240d的磁阻。
[0346] 第四結構例的磁傳感器100通過布線部130與計算部300等相連接,輸出X軸向、 Y軸向以及Z軸向的磁場成分。計算部300根據(jù)第一磁場檢測單元IOa至第四磁場檢測單 兀IOd中的各磁場檢測部的輸出來計算出第一方向的磁場成分和第二方向的磁場成分。另 夕卜,計算部300根據(jù)第一磁場檢測單元IOa至第四磁場檢測單元IOd中的各磁場檢測部的 輸出來進一步計算出與第一方向和第二方向不同的第三方向的磁場成分。
[0347] 另外,計算部300也可以通過對各磁場檢測部的輸出進行線性結合來計算出各磁 場成分。在此,關于布線部130和計算部300,能夠與圖19和圖20的結構例相同地構成而 使進行動作,在此省略說明。如上所述,本實施方式的磁傳感器100能夠在同一基板上檢測 正交的3軸成分的磁場信號。
[0348] 圖24是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第五結構例。在圖24示出的磁 傳感器100中,對與圖21和圖23示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相 同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0349] 第五結構例的磁傳感器100具備多個第一磁場檢測單元IOa至第四磁場檢測單元 10d。圖24是表不磁傳感器100分別具備兩個圖21和圖23不出的第四結構例的第一磁場 檢測單元IOa至第四磁場檢測單元IOd的例子。在圖24中,將分別各有一個第一磁場檢測 單元IOa至第四磁場檢測單元IOd的配置圖案設為第一配置圖案40a和第二配置圖案40b。
[0350] 在圖24中,示出兩個配置圖案以具有預先決定的間隔的方式分離而按照第一配 置圖案40a、第二配置圖案40b的順序從-X軸向側向+X軸向側排列的例子。作為代替,第 一配置圖案40a和第二配置圖案40b也可以向第二方向(從-Y軸向側向+Y方向側)排列。
[0351] 另外,圖24是表示第一配置圖案40a和第二配置圖案40b連接了布線部130的一 例。如圖23所示,第一配置圖案40a和第二配置圖案40b所具有的多個磁場檢測部的對應 的兩個磁場檢測部通過布線部130串聯(lián)地進行連接。例如,布線部130對要感測的磁場的朝 向相對于3軸成分的磁場的輸入變?yōu)榇笾孪嗤膬蓚€磁場檢測部串聯(lián)地進行連接。例如, 第一磁場檢測部210a的一端與第十五磁場檢測部230d的另一端相連接。在此,在圖23中 說明了其它磁場檢測部的對應的具體組合,因此在此省略說明。
[0352] 而且,布線部130對在第一配置圖案40a中串聯(lián)地連接的兩個磁場檢測部與在第 二配置圖案40b中串聯(lián)地連接的對應的兩個磁場檢測部串聯(lián)地進行連接。例如,對第一配 置圖案40a的第一磁場檢測部210a和第十五磁場檢測部230d與第二配置圖案40a的第一 磁場檢測部210a和第十五磁場檢測部230d串聯(lián)地進行連接。在該情況下,布線部130也 可以對第一配置圖案40a和第二配置圖案40b中的兩個第十五磁場檢測部230d的一個端 子之間進行連接。
[0353] 這樣,布線部130對在第一配置圖案40a中串聯(lián)地連接的兩個磁場檢測部以及與 該兩個磁場檢測部的組合相同的第二配置圖案40b中的兩個磁場檢測部的組合串聯(lián)地進 行連接。即,布線部130被布置成從三十二個磁場檢測部中構成將四個磁場檢測部進行串 聯(lián)連接而成的八組電路。而且,布線部130將八組的電路中的一個與端子S進行連接,將另 一個與端子A至端子H進行連接。
[0354] 作為一例,布線部130被布置成端子A-第一配置圖案40a的第一磁場檢測部 210d-第一配置圖案40a的第十五磁場檢測部230d-第二配置圖案40b的第十五磁場檢測 部230d-第二配置圖案40b的第一磁場檢測部210a-端子S。由此,第五結構例的磁傳感器 100在端子A至端子H的各端子與端子S的端子間分別具有串聯(lián)連接的四個磁場檢測部。 而且,串聯(lián)連接的四個磁場檢測部分別具有兩組在圖23示出的第四結構例的端子A至端子 H的各端子與端子S的端子間分別具有的兩個磁場檢測部的組合。
[0355] 這樣,第五結構例的磁傳感器100對在一個配置圖案中使用于檢測的兩個磁場檢 測部的組合與其它配置圖案中的同一組合進行串聯(lián)連接。由此,磁傳感器100比一個配置 圖案的檢測能夠以更高靈敏度地檢測正交的3軸成分的磁場。另外,該磁傳感器100具備 兩個配置圖案,但是端子數(shù)不增加,因此,例如與圖20示出的計算部300等相連接,能夠輸 出X軸向、Y軸向以及Z軸向的磁場成分。在該情況下,計算部300根據(jù)線性結合后的各磁 場檢測部的輸出來計算出各磁場成分。
[0356] 在本實施方式中,說明了磁傳感器100具備兩個配置圖案的例子。作為代替,磁傳 感器100也可以具備三個以上的配置圖案。在該情況下,磁傳感器100以多個配置圖案不 會相互重疊的方式例如與第一方向和/或第二方向平行地排列。另外,在磁傳感器100具 備n個配置圖案的情況下,布線部130也可以對一個配置圖案中的兩個磁場檢測部的組合 以及與該組合相同的其它(n-1)個配置圖案的(n-1)組兩個磁場檢測部的組合串聯(lián)地進行 連接。
[0357] 另外,說明了上述磁傳感器100的布線部130對一個配置圖案中的對應的兩個磁 場檢測部串聯(lián)地進行連接這一情況。作為代替,布線部130也可以對一個配置圖案中的對 應的兩個磁場檢測部并聯(lián)地進行連接。
[0358] 另外,說明了第五結構例的磁傳感器100在兩個以上的配置圖案中布線部130適 當?shù)剡B接多個磁場檢測部這一情況。在此,作為配置圖案的例子,示出了設置兩個圖21示 出的第四結構例的配置圖案的例子。作為代替,磁傳感器100也可以設置兩個第一至第七 以及第九至第十一的結構例的配置圖案。
[0359] 圖25是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第六結構例。在圖25示出的磁 傳感器100中,對與圖21和圖23示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相 同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0360] 第六結構例的磁傳感器100還具備輔助聚磁部件,該輔助聚磁部件被配置在比第 一磁場檢測單元IOa和第二磁場檢測單元IOb更靠外側的位置。在圖25中作為一例還具 備被配置在比第一磁場檢測單元IOa和第四磁場檢測單元IOd更靠外側的位置的輔助聚磁 部件。在此,輔助聚磁部件被配置在第一方向的外側。
[0361] 在圖25中,磁傳感器100具備一個圖21和圖23不出的第四結構例的磁傳感器 100的配置圖案40以及具備兩個在X軸向的兩側僅由第四結構例的磁傳感器100的聚磁 部構成的輔助配置圖案50。在此,輔助配置圖案50作為輔助聚磁部件而發(fā)揮功能,作為代 替,輔助配置圖案50的一部分也可以作為輔助聚磁部件而發(fā)揮功能。在圖21和圖23中說 明了配置圖案40和輔助配置圖案50的具體結構,因此在此省略說明。
[0362] 在圖25中,兩個輔助配置圖案50被配置成按照第一輔助配置圖案50a、第二輔助 配置圖案50b的順序從-X軸向側向+X軸向側排列而夾持配置圖案40。配置圖案40與第 一輔助配置圖案50a以具有預先決定的間隔的方式分離。例如,被配置成在配置圖案40的 第十聚磁部件115b與第一輔助配置圖案50a的第五聚磁部件115a之間僅分離預先決定的 距離。
[0363] 同樣地,配置圖案40與第二輔助配置圖案50b以具有預先決定的間隔的方式分 離。例如被配置成配置圖案40的第五聚磁部件115a與第二輔助配置圖案50b的第十聚磁 部件115b之間僅分離預先決定的距離。在此,預先決定的距離例如優(yōu)選為與第一磁場檢測 單元IOa與第二磁場檢測單元IOb之間的距離相同程度。
[0364] 在此,說明在沒有輔助配置圖案50的情況下+Y軸向的磁場被提供給配置圖案40 的例子。在該情況下,處于配置圖案40的-X軸向側的端的第二磁場檢測單元IOb的第十 聚磁部件115b將處于比該第十聚磁部件115b更向-X軸向側的空間的磁場進行收斂。于 是,由該第十聚磁部件115b收斂的磁場有時變得大于被處于第二磁場檢測單元IOb的+X 軸向側的端的第八聚磁部件113b收斂的磁場。同樣地,由第四磁場檢測單元IOd的第二十 聚磁部件115d收斂的磁場有時變得大于被第十八聚磁部件113d收斂的磁場。
[0365] 另外,被處于配置圖案40的+X軸向側的端的第一磁場檢測單元IOa的第五聚磁 部件115a收斂的磁場有時變得大于被第三聚磁部件113a收斂的磁場。另外,由第三磁場 檢測單元IOc的第十五聚磁部件115c收斂的磁場有時變得大于被第十三聚磁部件113c收 斂的磁場。
[0366] 當存在這種失衡時,例如在分別計算出正交的3軸成分的磁場信號的情況下等, 有時作為噪聲成分而帶來影響。因此,本實施方式的磁傳感器100為了消除被這種聚磁部 件收斂的磁場的失衡,在處于配置圖案40的-X軸向側的端的第十聚磁部件115b附近配置 第一輔助配置圖案50a的至少一部分。
[0367] S卩,該第一輔助配置圖案50a的至少一部分使處于比第十聚磁部件115b更靠-X 軸向側的空間的磁場收斂,因此減少由第十聚磁部件115b收斂的磁場,能夠使成為與由第 八聚磁部件113b收斂的磁場相同程度。由此,第六結構例的磁傳感器100能夠使+Y軸向 的磁場均勻地輸入到設置于配置圖案40的各聚磁部件,能夠以高精度地檢測+Y軸向的磁 場。
[0368] 同樣地,在處于配置圖案40的+X軸向側的端的第五聚磁部件115a附近配置有第 二輔助配置圖案50b的至少一部分。該第二輔助配置圖案50b的至少一部分使處于比第五 聚磁部件115a更靠+X軸向側的空間的磁場收斂,因此減少由第五聚磁部件115a收斂的磁 場,能夠使成為與由第三聚磁部件113a收斂的磁場相同程度。
[0369] 另外,在處于配置圖案40的+X軸向側的端的第十五聚磁部件115c附近配置有第 二輔助配置圖案50b的至少一部分,在處于配置圖案40的-X軸向側的端的第二十聚磁部 件115d附近配置有第一輔助配置圖案50a的至少一部分。由此,能夠使+Y軸向的磁場全 均勻地輸入到設置于配置圖案40的各聚磁部件。
[0370] 說明了上述第六結構例的磁傳感器100具備一個第四結構例的磁傳感器100的配 置圖案40的例子,但是作為代替,也可以具備多個配置圖案40。另外,作為代替,磁傳感器 100也可以設置第一至第七以及第九至第十一結構例的配置圖案。
[0371] 圖26是表示本實施方式所涉及的磁傳感器100的第七結構例。在圖26示出的磁 傳感器100中,對與圖21和圖23示出的本實施方式所涉及的磁傳感器100的動作大致相 同的部分附加相同的附圖標記而省略說明。
[0372] 說明第七結構例的磁傳感器100具備圖21和圖23示出的第四結構例的磁傳感器 100的配置圖案的例子。圖26是表示第四結構例的磁傳感器100所具備的第一磁場檢測部 210a至第十六磁場檢測部240d。第一磁場檢測部210a和第三磁場檢測部230a、第五磁場 檢測部210b和第七磁場檢測部230b、第十磁場檢測部220c和第十二磁場檢測部240c以及 第十四磁場檢測部220d和第十六磁場檢測部240d的一個端子電結合到一個點而與端子S 相連接。
[0373] 另外,第二磁場檢測部220a和第十三磁場檢測部210d的一個端子電結合到一個 點而與端子M相連接。第四磁場檢測部240a和第十五磁場檢測部230d的一個端子電結合 到一個點而與端子N相連接。第六磁場檢測部220b和第九磁場檢測部210c的一個端子電 結合到一個點而與端子〇相連接。第八磁場檢測部240b和第十一磁場檢測部230c的一個 端子電結合到一個點而與端子P相連接。
[0374] 另外,第二磁場檢測部220a和第三磁場檢測部230a的另一端子電結合到一個點 而與端子C相連接。第一磁場檢測部210a和第四磁場檢測部240a的另一端子電結合到一 個點而與端子A相連接。第十三磁場檢測部210d和第十六磁場檢測部240d的另一端子電 結合到一個點而與端子B相連接。第十四磁場檢測部220d和第十五磁場檢測部230d的另 一端子電結合到一個點而與端子D相連接。第六磁場檢測部220b和第七磁場檢測部230b 的另一端子電結合到一個點而與端子G相連接。第五磁場檢測部210b和第八磁場檢測部 240b的另一端子電結合到一個點而與端子E相連接。第九磁場檢測部210c和第十二磁場 檢測部240c的另一端子電結合到一個點而與端子F相連接。第十磁場檢測部220c和第 十一磁場檢測部230c的另一端子電結合到一個點而與端子H相連接。
[0375] 并且,端子S被附加預先決定的第一電位。另外,端子M、N、0、P電結合到一個點, 被附加預先決定的第二電位。
[0376] 這樣,第七結構例的磁傳感器100使用第一磁場檢測部210a至第十六磁場檢測部 240d來形成四個惠斯登電橋。第一橋具有第二磁場檢測部220a、第三磁場檢測部230a、第 十三磁場檢測部210d和第十六磁場檢測部240d以及端子B、C、M和S。第二橋具有第一磁 場檢測部210a、第四磁場檢測部240a、第十四磁場檢測部220d和第十五磁場檢測部230d 以及端子A、D、N和S。第三橋具有第六磁場檢測部220b、第七磁場檢測部230b、第九磁場 檢測部210c和第十二磁場檢測部240c以及端子F、G、0和S。第四橋具有第五磁場檢測部 210b、第八磁場檢測部240b、第十磁場檢測部220c和第^ 磁場檢測部230c以及端子E、 H、P 和 S。
[0377] 第一橋至第四橋通過電壓源等在第一電位與第二電位之間提供預先決定的電壓 Vs。即,在端子M-S之間、N-S之間、O-S之間以及P-S至提供電壓V s。
[0378] 當將端子A-S之間、B-S之間、C-S之間、D-S之間、E-S之間、F-S之間、G-S之間以 及H-S之間的電壓設為Vas、Vbs、Vcs、Vds、Ves、Vfs、Ves以及Vhs時,用以下式表示各電壓。
[0379] (數(shù) 50)
[0380] Vas = VsR1/ (?+?) = (R0_ A Rx+A Ry-A Rz) VS/2R0
[0381](數(shù) 51)
[0382] Vbs = VsR16/ (R13+R16) = (R〇+ A Rx- A Ry- A Rz) Vs/2R〇
[0383](數(shù)52)
[0384] Vcs = VsR3/ (R2+R3) = (R〇_ A Rx+ A Ry+ A Rz) VS/2R0
[0385] (數(shù) 53)
[0386] Vds = VsR14/ (R14+R15) = (R0+ A Rx- A Ry+ A Rz) Vs/2R〇
[0387] (數(shù) 54)
[0388] Ves = VsR5/ (R5+R8) = (R〇- A Rx- A Ry+ A Rz) Vs/2R〇
[0389](數(shù)55)
[0390] Vfs = VsR12/ (R9+R12) = (R0+ A Rx+ A Ry+ A Rz) VS/2R0
[0391](數(shù)56)
[0392] Vgs = VsR7/ (R6+R7) = (R〇_ A Rx- A Ry- A Rz) Vs/2R〇
[0393](數(shù)57)
[0394]Vhs = VsR10/(R10+Rn) = (R0+A Rx+A Ry-A Rz) Vs/2R〇
[0395] 式(數(shù)50)至(數(shù)57)的電壓均包含與3軸成分的磁場相應的電阻變化量A Rx、 ARy以及A Rz。A Rx、ARy以及A Rz的附圖標記與橫穿第一磁場檢測部210a至第十六磁 場檢測部240d的X軸向的磁場的朝向對應。
[0396] 通過式(數(shù)52)-(數(shù)51)、式(數(shù)50)-(數(shù)53)、式(數(shù)56)-(數(shù)55)以及式(數(shù) 54)-(數(shù)57)來得到以下式。
[0397](數(shù) 58)
[0398] Vcb = VCS_VBS = (- A Rx+ A Ry+ A Rz) Vs/R〇
[0399](數(shù) 59)
[0400] Vad = Vas-Vds = (- A Rx+ A Ry- A Rz) Vs/R〇
[0401](數(shù) 60)
[0402] Vgf = Vgs-Vfs = (- A Rx- A Ry- A Rz) Vs/R〇
[0403](數(shù)61)
[0404] Veh = Ves-Vhs = (- A Rx- A Ry+ A Rz) Vs/R〇
[0405] 并且,通過式_(數(shù)58)-(數(shù)59)-(數(shù)60)-(數(shù)61)、式(數(shù)58) + (數(shù)59)-(數(shù) 60)-(數(shù)61)以及式(數(shù)58)-(數(shù)59)-(數(shù)60) + (數(shù)61)來得到以下式。
[0406](數(shù) 62)
[0407] 4 A Rx = (-Vcb-Vad-Vgf-Veh) R〇/Vs
[0408](數(shù) 63)
[0409] 4 A Ry= (Vc^Vad-Vgf-V eh)R0As
[0410](數(shù) 64)
[0411] 4 A Rz= (Vcb-Vad-V g^Veh)R0As
[0412] 這樣,磁傳感器100能夠分別獲取正交的3軸成分的磁場信號。即,通過求解與各 電壓有關的聯(lián)立方程式,來求出與3軸成分的磁場相應的各電阻變化量。在此所記載的聯(lián) 立方程式的應用是一例,本不僅限于此。
[0413] 在此,換言之,差分電壓VCB、VAD、Vcf以及Veh為端子C-B之間、A-D之間、G-F之間 以及E-H之間產生的電壓。也就是說,通過直接測量端子C-B之間、A-D之間、G-F之間以 及E-H之間產生的電壓,來能夠獲取式(數(shù)58)至(數(shù)61)的信號,能夠得到各軸的輸出信 號。
[0414] 在圖26中,第一橋至第四橋分別被提供第二電位,但是,例如也可以在端子M、N、0 以及P各自中設置開關,一邊切換開關一邊對各橋提供電壓。另外,多個磁場檢測部與端子 S相連接這一情況能夠減少端子數(shù),因此為優(yōu)選方式,但是作為代替,也可以具備多個端子 S,將各磁場檢測部或者兩個磁場檢測部中的一個與多個端子S中的任一個分別進行連接。
[0415] 說明了上述第七結構例的磁傳感器100使用第四結構例的磁傳感器100的配置圖 案的例子。作為代替,磁傳感器100也可以使用第一至第七以及第九至第十一結構例的配 置圖案。
[0416] 圖27示出了根據(jù)本實用新型一實施例的磁傳感器的整體圖,圖27a示出該磁傳感 器的聚磁板的配置圖案的視圖,以及圖27b示出了該磁傳感器的TMR元件與布線的連接的 視圖。如圖27和圖27a所示,該磁傳感器主要包括聚磁部、磁阻部以及用于實現(xiàn)磁阻部的 電連接的布線273。其中,聚磁部包括呈上下鏡像對稱分布的上聚磁部和下聚磁部,上聚磁 部和下聚磁部分別包括N個U或倒U字形的聚磁板(Flux Concentrator) 271,其中N等于 3或3的整數(shù)倍并且圖27示為6個。磁阻部包括沿各所述U或倒U字形的聚磁板的縱向 延伸部分并行設置的K個磁阻元件列,各所述磁阻元件列包括M個磁阻元件、例如TMR元件 272,其中K為大于或等于1的整數(shù),M為大于或等于2的整數(shù)。此外,如圖27和圖27a所 示,聚磁部還包括位于兩側的堅條形輔助聚磁板,U或倒U字形的聚磁板夾置于成對的堅條 形輔助聚磁板之間。
[0417] 沿各聚磁板271的縱向延伸部分并行設置有M個磁阻元件272, M為大于或等于 2的整數(shù)。水平走向、即橫向的布線273-1與堅直走向、即縱向的布線273-2可經由通孔 (Via) 273-3實現(xiàn)相互電連接。如圖27b所示,TMR元件主要包括釘扎層272-1以及形成于 釘扎層272-1上的自由層272-2,布線273形成于自由層272-2之上,并且TMR元件的釘扎 層272-1和自由層272-2經由布線273實現(xiàn)相互電連接,其中布線273可由金屬制成。
[0418] 圖28示出了有關聚磁板的尺寸定義的視圖,并且圖28中示出的各尺寸的數(shù)值范 圍如下表所列。
【權利要求】
1. 一種磁傳感器,包括聚磁部、磁阻部以及用于實現(xiàn)磁阻部的電連接的布線,其特征在 于, 所述聚磁部包括按第一圖案配置的上聚磁部以及按第二圖案配置的下聚磁部,所述上 聚磁部和所述下聚磁部分別包括N個U或倒U字形的聚磁板,其中N等于3或3的整數(shù)倍; 所述磁阻部包括沿各所述U或倒U字形的聚磁板的縱向延伸部分并行設置的K個磁阻 元件列,各所述磁阻元件列包括Μ個磁阻元件,其中K為大于或等于1的整數(shù),Μ為大于或 等于2的整數(shù);以及 縱向延伸的所述布線與橫向延伸的所述布線經由通孔實現(xiàn)電連接。
2. 根據(jù)權利要求1所述的磁傳感器,其特征在于,所述第一圖案與所述第二圖案呈上 下鏡像對稱。
3. 根據(jù)權利要求2所述的磁傳感器,其特征在于, 所述聚磁部還包括夾置于所述上聚磁部中的U字形聚磁板和所述下聚磁部中與所述U 字形聚磁板對稱的倒U字形聚磁板之間的橫條形輔助聚磁板; 所述上聚磁部中的U字形聚磁板以及所述下聚磁部中的倒U字形聚磁板的橫向延伸部 分的中間位置處具有開口。
4. 根據(jù)權利要求3所述的磁傳感器,其特征在于,所述開口的橫向長度為5 μ m? 20 μ m〇
5. 根據(jù)權利要求3所述的磁傳感器,其特征在于,所述橫條形輔助聚磁板的橫向長度 3 5 μ m ~ 280 μ m。
6. 根據(jù)權利要求2所述的磁傳感器,其特征在于,所述上聚磁部中的U字形聚磁板和所 述下聚磁部中與所述U字形聚磁板對稱的倒U字形聚磁板共享橫向延伸部分。
7. 根據(jù)權利要求1所述的磁傳感器,其特征在于,所述第一圖案與所述第二圖案相同。
8. 根據(jù)權利要求1所述的磁傳感器,其特征在于, 所述聚磁部還包括成對的堅條形輔助聚磁板,所述上聚磁部以及所述下聚磁部夾置于 所述堅條形輔助聚磁板之間; 所述磁阻部還包括沿各所述堅條形輔助聚磁板并行設置的磁阻元件列。
9. 根據(jù)權利要求1所述的磁傳感器,其特征在于,所述N等于6,所述K等于1。
10. 根據(jù)權利要求1所述的磁傳感器,其特征在于,所述N等于3,所述K等于2,并且沿 同一所述聚磁板并行設置的兩個磁阻元件列中的磁阻元件的自由層相距〇. 5 μ m?6 μ m。
【文檔編號】G01R33/09GK204044343SQ201420478404
【公開日】2014年12月24日 申請日期:2014年8月22日 優(yōu)先權日:2014年8月22日
【發(fā)明者】渡邊佳彥, 田中健, 石田一裕, 山下昌哉 申請人:旭化成微電子株式會社, 旭化成株式會社