JPH06268281A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
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- JPH06268281A JPH06268281A JP5049746A JP4974693A JPH06268281A JP H06268281 A JPH06268281 A JP H06268281A JP 5049746 A JP5049746 A JP 5049746A JP 4974693 A JP4974693 A JP 4974693A JP H06268281 A JPH06268281 A JP H06268281A
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- material pattern
- magnetic
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 外部磁界の変化を検出するリニア出力型磁気
抵抗素子に関し、バイアス磁界の発生またはバイアス磁
界安定化用の磁石を不要にする。 【構成】 シリコン等にてなる基板１の表面には、外部
磁界を磁電変換する第１の磁性体パターン２を形成し、
磁性体パターン２の上の絶縁層３の上に、外部磁界を磁
電変換する第２の磁性体パターン４を設ける。磁性体パ
ターン２，４に磁石を使用しないでバイアス磁界が印加
させるため、磁性体パターン２，４には逆方向の電流が
通じるようにする。磁性体パターン２，４に逆方向の電
流が通じるようにするため、磁性体パターン２，４をそ
の同側端で接続する。
抵抗素子に関し、バイアス磁界の発生またはバイアス磁
界安定化用の磁石を不要にする。 【構成】 シリコン等にてなる基板１の表面には、外部
磁界を磁電変換する第１の磁性体パターン２を形成し、
磁性体パターン２の上の絶縁層３の上に、外部磁界を磁
電変換する第２の磁性体パターン４を設ける。磁性体パ
ターン２，４に磁石を使用しないでバイアス磁界が印加
させるため、磁性体パターン２，４には逆方向の電流が
通じるようにする。磁性体パターン２，４に逆方向の電
流が通じるようにするため、磁性体パターン２，４をそ
の同側端で接続する。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、強磁性膜の磁気抵抗効
果を利用して外部磁界を磁電変換し、外部磁界の変動を
検出する磁気抵抗素子に関する。
果を利用して外部磁界を磁電変換し、外部磁界の変動を
検出する磁気抵抗素子に関する。
【０００２】強磁性体パターンを利用する磁気抵抗素子
は、ホール素子，磁気半導体素子に比べ、微小磁界に対
する感度が高く，分解能に優れるため、位置センサ，角
度センサ，ロータリーエンコーダ等に利用されている。
特に、アナログ的な出力を要求される用途においては、
出力特性のリニアリティが必要になる。
は、ホール素子，磁気半導体素子に比べ、微小磁界に対
する感度が高く，分解能に優れるため、位置センサ，角
度センサ，ロータリーエンコーダ等に利用されている。
特に、アナログ的な出力を要求される用途においては、
出力特性のリニアリティが必要になる。
【０００３】
【従来の技術】従来、出力特性がリニアである磁気抵抗
素子には、永久磁石を利用して磁性体パターンにバイア
ス磁界を印加するもの、磁性体パターンの長さ方向に傾
斜する多数の導体層を縞状に形成し一般にバーバーポー
ル型と呼ばれるものが知られている。
素子には、永久磁石を利用して磁性体パターンにバイア
ス磁界を印加するもの、磁性体パターンの長さ方向に傾
斜する多数の導体層を縞状に形成し一般にバーバーポー
ル型と呼ばれるものが知られている。
【０００４】図６は出力がリニアである従来の磁気抵抗
素子の説明図であり、(イ) は磁石を利用したフルブリッ
ジ型磁気抵抗素子の外観図、(ロ) と(ハ) はバーバーポー
ル型と呼ばれる磁気検出パターンの平面図と断面図であ
る。
素子の説明図であり、(イ) は磁石を利用したフルブリッ
ジ型磁気抵抗素子の外観図、(ロ) と(ハ) はバーバーポー
ル型と呼ばれる磁気検出パターンの平面図と断面図であ
る。
【０００５】図６(イ) において、フルブリッジ型の磁気
抵抗素子は、シリコン等にてなる基板21の表面に磁性体
パターン22, 外部接続用パッド23を形成し、基板21の裏
面には磁性体パターン22にバイアス磁界を印加する永久
磁石24を貼着してなる。
抵抗素子は、シリコン等にてなる基板21の表面に磁性体
パターン22, 外部接続用パッド23を形成し、基板21の裏
面には磁性体パターン22にバイアス磁界を印加する永久
磁石24を貼着してなる。
【０００６】磁性体パターン22は、パーマロイ等の強磁
性体薄膜の不要部を除去して形成し、傾斜方向が時計方
向の一対のＡ群と反時計方向の一対のＢ群とを接続し構
成したものであり、永久磁石24によって図の上方から下
方に向けたバイアス磁界が印加され、そのバイアス磁界
に直交する外部磁界の変動を検出する。
性体薄膜の不要部を除去して形成し、傾斜方向が時計方
向の一対のＡ群と反時計方向の一対のＢ群とを接続し構
成したものであり、永久磁石24によって図の上方から下
方に向けたバイアス磁界が印加され、そのバイアス磁界
に直交する外部磁界の変動を検出する。
【０００７】図６(ロ),(ハ) において、シリコン等の基板
25に形成したバーバーポール状の磁気検出パターン26
は、パーマロイ等の強磁性体よりなる帯状パターン27の
上に、45度傾斜する縞状に例えば金にて多数の導体層28
を形成して構成する。
25に形成したバーバーポール状の磁気検出パターン26
は、パーマロイ等の強磁性体よりなる帯状パターン27の
上に、45度傾斜する縞状に例えば金にて多数の導体層28
を形成して構成する。
【０００８】磁性体パターン27には、その長さ方向に内
部磁化の方向を揃えるためのイニシャライズ処理が施さ
れ、印加された電流ｉは導体層27の形成間において導体
層27に対し直角方向に通じ、磁性体パターン27の幅方向
に印加された外部磁界の変動を検出する。
部磁化の方向を揃えるためのイニシャライズ処理が施さ
れ、印加された電流ｉは導体層27の形成間において導体
層27に対し直角方向に通じ、磁性体パターン27の幅方向
に印加された外部磁界の変動を検出する。
【０００９】かかる磁気検出パターン26は、前記磁性体
パターン22と異なり、永久磁石が不要となる。
パターン22と異なり、永久磁石が不要となる。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】磁性薄膜から形成した
磁性体パターン22を使用する従来の磁気抵抗素子は、バ
イアス磁界を印加させる磁石24を必要とし、その磁石24
を正確に位置合わせして素子基板25に貼着させる工程が
必要であると共に、磁石の磁気力，磁石の位置合わせ精
度によって出力特性にばらつきが生じる、という難点が
あった。
磁性体パターン22を使用する従来の磁気抵抗素子は、バ
イアス磁界を印加させる磁石24を必要とし、その磁石24
を正確に位置合わせして素子基板25に貼着させる工程が
必要であると共に、磁石の磁気力，磁石の位置合わせ精
度によって出力特性にばらつきが生じる、という難点が
あった。
【００１１】磁性薄膜から形成した磁性体パターン27に
導体層28を縞状に形成したバーバーポール型の従来の磁
気抵抗素子は、磁性体パターン27の内部磁化の向きを揃
えるイニシャライズ工程が必要であり、使用前に必ず磁
石あるいはコイル等によって一定方向の磁界を印加しな
ければならないため、その使用に際して面倒である。
導体層28を縞状に形成したバーバーポール型の従来の磁
気抵抗素子は、磁性体パターン27の内部磁化の向きを揃
えるイニシャライズ工程が必要であり、使用前に必ず磁
石あるいはコイル等によって一定方向の磁界を印加しな
ければならないため、その使用に際して面倒である。
【００１２】しかも、磁界検出中の素子にイニシャライ
ズ方向と逆向きの磁界が印加されると、出力が反転する
という問題点がある。かかる出力の反転回避のため、従
来はイニシャライズ方向にバイアス磁界を印加する磁石
を配設しているが、その磁石の配設には、バイアス磁石
によりリニア出力を得る前記磁気抵抗素子と同様に、製
造工程（永久磁石の貼着）が複雑となり、外部磁界の検
出精度が良くないという問題点が発生する。
ズ方向と逆向きの磁界が印加されると、出力が反転する
という問題点がある。かかる出力の反転回避のため、従
来はイニシャライズ方向にバイアス磁界を印加する磁石
を配設しているが、その磁石の配設には、バイアス磁石
によりリニア出力を得る前記磁気抵抗素子と同様に、製
造工程（永久磁石の貼着）が複雑となり、外部磁界の検
出精度が良くないという問題点が発生する。
【００１３】
【課題を解決するための手段】図１は本発明による磁気
抵抗素子の基本構成の平面図(イ) とその側面図(ロ) 、図
２は磁性体パターンの出力とバイアス磁界との関係の説
明図である。
抵抗素子の基本構成の平面図(イ) とその側面図(ロ) 、図
２は磁性体パターンの出力とバイアス磁界との関係の説
明図である。
【００１４】図１において、シリコン（Ｓｉ）またはガ
ラス等にてなる基板１の表面には、外部磁界を磁電変換
する第１の磁性体パターン２を形成し、磁性体パターン
２の上の絶縁層（例えば窒化シリコン；ＳｉＮ）３の上
に、外部磁界を磁電変換する第２の磁性体パターン４を
設ける。
ラス等にてなる基板１の表面には、外部磁界を磁電変換
する第１の磁性体パターン２を形成し、磁性体パターン
２の上の絶縁層（例えば窒化シリコン；ＳｉＮ）３の上
に、外部磁界を磁電変換する第２の磁性体パターン４を
設ける。
【００１５】絶縁層３の厚さ方向に対向する磁性体パタ
ーン２と４は同一幅の帯状であり、長さ方向の右端で磁
性体パターン２と４が接続し、磁性体パターン２の左端
に導体パッド５を接続し、磁性体パターン４の左端に導
体パッド６を接続させたとき、導体パッド５から流入し
導体パッド６より流出する電流ｉは、磁性体パターン２
と４とでは流れ方向が逆となる。そのため、図中に白矢
印で示す如く、磁性体パターン２，４の幅方向にバイア
ス磁界が印加されるようになる。
ーン２と４は同一幅の帯状であり、長さ方向の右端で磁
性体パターン２と４が接続し、磁性体パターン２の左端
に導体パッド５を接続し、磁性体パターン４の左端に導
体パッド６を接続させたとき、導体パッド５から流入し
導体パッド６より流出する電流ｉは、磁性体パターン２
と４とでは流れ方向が逆となる。そのため、図中に白矢
印で示す如く、磁性体パターン２，４の幅方向にバイア
ス磁界が印加されるようになる。
【００１６】かかるバイアス磁界は、磁石によってバイ
アス磁界を印加するのと同様にリニアリテイを改善する
効果がある。即ち、図２(イ) に示す如き１本の磁性体パ
ターン２′にバイアス磁界を印加しないとき、磁性体パ
ターン２′の幅方向（感磁界方向）の外部磁界Ｈexに対
する磁気抵抗変化ΔＲは、図２(ロ) に示す如く山形にな
る反面、磁性体パターン２′にその幅方向のバイアス磁
界を印加したとき、バイアス磁界と逆方向の外部磁界Ｈ
exに対する磁気抵抗変化ΔＲは、図２(ハ) に示す如く直
線的に変化するようになる。
アス磁界を印加するのと同様にリニアリテイを改善する
効果がある。即ち、図２(イ) に示す如き１本の磁性体パ
ターン２′にバイアス磁界を印加しないとき、磁性体パ
ターン２′の幅方向（感磁界方向）の外部磁界Ｈexに対
する磁気抵抗変化ΔＲは、図２(ロ) に示す如く山形にな
る反面、磁性体パターン２′にその幅方向のバイアス磁
界を印加したとき、バイアス磁界と逆方向の外部磁界Ｈ
exに対する磁気抵抗変化ΔＲは、図２(ハ) に示す如く直
線的に変化するようになる。
【００１７】
【作用】前記手段で説明したように、一対の磁性体パタ
ーンが対向し、かつ、逆方向の電流が通じるようにした
磁気抵抗素子は、その駆動電流によって磁性体パターン
の幅方向のバイアス磁界が生じ、そのバイアス磁界を利
用することによって、磁石なしでリニア出力が得られる
ようになる。
ーンが対向し、かつ、逆方向の電流が通じるようにした
磁気抵抗素子は、その駆動電流によって磁性体パターン
の幅方向のバイアス磁界が生じ、そのバイアス磁界を利
用することによって、磁石なしでリニア出力が得られる
ようになる。
【００１８】
【実施例】図３は本発明の実施例になる磁気抵抗素子の
磁性体パターンを示す平面図(イ)とその等価回路図(ロ)
である。
磁性体パターンを示す平面図(イ)とその等価回路図(ロ)
である。
【００１９】図３(イ) において、シリコン（Ｓｉ）やガ
ラス等にてなる基板の絶縁性表面には、駆動電流を印加
する入力パッド（第１の端子）11と、グランドに接続す
るグランドパッド（第２の端子）12と、外部磁界の変動
信号を出力する出力パッド（第３の端子）13と、基板表
面に形成し前後方向 (図の上下方向) に整列する複数の
第１の磁性体パターン２と、磁性体パターン２の所定部
を露呈させた絶縁膜（図示せず）と、該絶縁膜を介して
磁性体パターン２のそれぞれに対向する複数の第２の磁
性体パターン４と、磁性体パターン２と４とを接続する
導体パターン14,15,16,17 とを有する。
ラス等にてなる基板の絶縁性表面には、駆動電流を印加
する入力パッド（第１の端子）11と、グランドに接続す
るグランドパッド（第２の端子）12と、外部磁界の変動
信号を出力する出力パッド（第３の端子）13と、基板表
面に形成し前後方向 (図の上下方向) に整列する複数の
第１の磁性体パターン２と、磁性体パターン２の所定部
を露呈させた絶縁膜（図示せず）と、該絶縁膜を介して
磁性体パターン２のそれぞれに対向する複数の第２の磁
性体パターン４と、磁性体パターン２と４とを接続する
導体パターン14,15,16,17 とを有する。
【００２０】入力パッド11は、最前位置 (図の最上位)
の磁性体パターン２の左端部に接続する。グランドパッ
ド12は、最前位置から二番目の磁性体パターン４の右端
部に接続する。
の磁性体パターン２の左端部に接続する。グランドパッ
ド12は、最前位置から二番目の磁性体パターン４の右端
部に接続する。
【００２１】出力パッド13は、最後位置（図の最下位）
の磁性体パターン２の右端部と、最後位置から二番目の
磁性体パターン４の左端部とに接続する。導体パターン
14は、磁性体パターン２の右端部と磁性体パターン４の
右端部とを接続する。
の磁性体パターン２の右端部と、最後位置から二番目の
磁性体パターン４の左端部とに接続する。導体パターン
14は、磁性体パターン２の右端部と磁性体パターン４の
右端部とを接続する。
【００２２】導体パターン15は、磁性体パターン２の左
端部と磁性体パターン４の左端部とを接続する。導体パ
ターン16は、磁性体パターン４の左端部とそれより一つ
飛んで離れた磁性体パターン２の左端部とを接続する。
端部と磁性体パターン４の左端部とを接続する。導体パ
ターン16は、磁性体パターン４の左端部とそれより一つ
飛んで離れた磁性体パターン２の左端部とを接続する。
【００２３】導体パターン17は、磁性体パターン２の右
端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン４の右
端部とを接続する。ただし、導体パターン14と15は、磁
性体パターン２，４の整列方向の一つ置きの交互に形成
する。
端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン４の右
端部とを接続する。ただし、導体パターン14と15は、磁
性体パターン２，４の整列方向の一つ置きの交互に形成
する。
【００２４】そこで、入力パッド11から最前位置（一番
目）の磁性体パターン２に所定の駆動電流ｉを入力する
と、その電流ｉは一番目の磁性体パターン４→三番目の
磁性体パターン２→三番目の磁性体パターン４→・・・
・・・→最後位置（最後）から二番目の磁性体パターン
２→最後から二番目の磁性体パターン４→出力パッド13
→最後の磁性体パターン２→最後の磁性体パターン４→
・・・・・・→二番目の磁性体パターン４→グランドパ
ッド12へと通じる。
目）の磁性体パターン２に所定の駆動電流ｉを入力する
と、その電流ｉは一番目の磁性体パターン４→三番目の
磁性体パターン２→三番目の磁性体パターン４→・・・
・・・→最後位置（最後）から二番目の磁性体パターン
２→最後から二番目の磁性体パターン４→出力パッド13
→最後の磁性体パターン２→最後の磁性体パターン４→
・・・・・・→二番目の磁性体パターン４→グランドパ
ッド12へと通じる。
【００２５】このような電流ｉが通じると、入力パッド
11と出力パッド13との間に接続された磁性体パターン
２，４には、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス
磁界Ｈb1が発生し、出力パッド13とグランドパッド12と
の間に接続された磁性体パターン２，４には、その幅方
向かつ図の上方に向けたバイアス磁界Ｈb2が発生するよ
うになる。
11と出力パッド13との間に接続された磁性体パターン
２，４には、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス
磁界Ｈb1が発生し、出力パッド13とグランドパッド12と
の間に接続された磁性体パターン２，４には、その幅方
向かつ図の上方に向けたバイアス磁界Ｈb2が発生するよ
うになる。
【００２６】そこで、バイアス磁界Ｈb1が発生する磁性
体パターン２，４をＡ群とし、バイアス磁界Ｈb2が発生
する磁性体パターン２，４をＢ群としたとき、入力パッ
ド11と出力パッド13との間に接続された磁性体パターン
２，４がＡ群であり、出力パッド13とグランドパッド12
との間に接続された磁性体パターン２，４がＢ群とな
る。
体パターン２，４をＡ群とし、バイアス磁界Ｈb2が発生
する磁性体パターン２，４をＢ群としたとき、入力パッ
ド11と出力パッド13との間に接続された磁性体パターン
２，４がＡ群であり、出力パッド13とグランドパッド12
との間に接続された磁性体パターン２，４がＢ群とな
る。
【００２７】従って、図３(イ) の磁気抵抗素子の等価回
路は図３(ロ) に示す如く、磁性体パターン群Ａと磁性体
パターン群Ｂパターン群とを接続したハーフブリッジ構
成であり、バイアス磁界Ｈb1またはＨb2の方向を検出す
べき外部磁界の方向に一致させることにより、その外部
磁界の変動を検出するようになる。
路は図３(ロ) に示す如く、磁性体パターン群Ａと磁性体
パターン群Ｂパターン群とを接続したハーフブリッジ構
成であり、バイアス磁界Ｈb1またはＨb2の方向を検出す
べき外部磁界の方向に一致させることにより、その外部
磁界の変動を検出するようになる。
【００２８】図４は本発明の他の実施例になる磁気抵抗
素子の磁性体パターンを示す平面図(イ) とその等価回路
図(ロ) である。図４(イ) において、シリコン（Ｓｉ）や
ガラス等にてなる基板の絶縁性表面には、駆動電流を印
加する入力パッド（第１の端子）11と、グランドに接続
するグランドパッド（第２の端子）12と、外部磁界の変
動信号を出力する出力パッド（第３，第４の端子）1
3-1, 13-2と、基板表面に形成し前後方向 (図の上下方
向)に整列する複数の第１の磁性体パターン２と、磁性
体パターン２の所定部を露呈させた絶縁膜（図示せず）
と、該絶縁膜を介して磁性体パターン２のそれぞれに対
向する複数の第２の磁性体パターン４と、磁性体パター
ン２と４とを接続する導体パターン14,15,16,17 とを有
する。
素子の磁性体パターンを示す平面図(イ) とその等価回路
図(ロ) である。図４(イ) において、シリコン（Ｓｉ）や
ガラス等にてなる基板の絶縁性表面には、駆動電流を印
加する入力パッド（第１の端子）11と、グランドに接続
するグランドパッド（第２の端子）12と、外部磁界の変
動信号を出力する出力パッド（第３，第４の端子）1
3-1, 13-2と、基板表面に形成し前後方向 (図の上下方
向)に整列する複数の第１の磁性体パターン２と、磁性
体パターン２の所定部を露呈させた絶縁膜（図示せず）
と、該絶縁膜を介して磁性体パターン２のそれぞれに対
向する複数の第２の磁性体パターン４と、磁性体パター
ン２と４とを接続する導体パターン14,15,16,17 とを有
する。
【００２９】入力パッド11は、最前位置 (図の最上位)
の磁性体パターン２の左端部に接続する。グランドパッ
ド12は、最後位置（図の最下位）の磁性体パターン２の
左端部と、最後位置から二番目の磁性体パターン４の右
端部に接続する。
の磁性体パターン２の左端部に接続する。グランドパッ
ド12は、最後位置（図の最下位）の磁性体パターン２の
左端部と、最後位置から二番目の磁性体パターン４の右
端部に接続する。
【００３０】出力パッド13-1は、前記整列の中央部に隣
接する一対の磁性体パターン２の右端部に接続する。出
力パッド13-2は、出力パッド13-1を接続した磁性体パタ
ーン２の前後に位置する一対の磁性体パターン４の左端
部に接続する。
接する一対の磁性体パターン２の右端部に接続する。出
力パッド13-2は、出力パッド13-1を接続した磁性体パタ
ーン２の前後に位置する一対の磁性体パターン４の左端
部に接続する。
【００３１】導体パターン14は、磁性体パターン２の右
端部と磁性体パターン４の右端部とを接続する。導体パ
ターン15は、磁性体パターン２の左端部と磁性体パター
ン４の左端部とを接続する。
端部と磁性体パターン４の右端部とを接続する。導体パ
ターン15は、磁性体パターン２の左端部と磁性体パター
ン４の左端部とを接続する。
【００３２】導体パターン16は、磁性体パターン４の左
端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン２の左
端部とを接続する。導体パターン17は、磁性体パターン
２の右端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン
４の右端部とを接続する。
端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン２の左
端部とを接続する。導体パターン17は、磁性体パターン
２の右端部とそれより一つ飛んで離れた磁性体パターン
４の右端部とを接続する。
【００３３】導体パターン14と15は、磁性体パターン
２，４の整列方向の一つ置きの交互に形成する。ただ
し、該整列方向の中央部では磁性体パターン２，４の同
一端を接続するため、同一側に導体パターン14（または
15) を連続形成させる。
２，４の整列方向の一つ置きの交互に形成する。ただ
し、該整列方向の中央部では磁性体パターン２，４の同
一端を接続するため、同一側に導体パターン14（または
15) を連続形成させる。
【００３４】そこで、入力パッド11から最前位置（一番
目）の磁性体パターン２と前から二番目の磁性体パター
ン４に所定の駆動電流ｉを入力する。すると、その電流
ｉの一方は、一番目の磁性体パターン４→三番目の磁性
体パターン２→三番目の磁性体パターン４→・・・・・
・→出力パッド13-2→・・・・・・→最後位置（最後）
の磁性体パターン４→最後の磁性体パターン２→グラン
ドパッド12へと通じると共に、電流ｉの他方は、二番目
の磁性体パターン２→四番目の磁性体パターン４→四番
目の磁性体パターン２→・・・・・・→出力パッド13-1
→・・・・・・→最後から二番目の磁性体パターン２→
最後から二番目の磁性体パターン４→グランドパッド12
へと通じる。
目）の磁性体パターン２と前から二番目の磁性体パター
ン４に所定の駆動電流ｉを入力する。すると、その電流
ｉの一方は、一番目の磁性体パターン４→三番目の磁性
体パターン２→三番目の磁性体パターン４→・・・・・
・→出力パッド13-2→・・・・・・→最後位置（最後）
の磁性体パターン４→最後の磁性体パターン２→グラン
ドパッド12へと通じると共に、電流ｉの他方は、二番目
の磁性体パターン２→四番目の磁性体パターン４→四番
目の磁性体パターン２→・・・・・・→出力パッド13-1
→・・・・・・→最後から二番目の磁性体パターン２→
最後から二番目の磁性体パターン４→グランドパッド12
へと通じる。
【００３５】このような電流ｉが通じると、入力パッド
11と出力パッド13-2との間に接続された磁性体パターン
２，４には、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス
磁界Ｈb1が発生し、出力パッド13-2とグランドパッド12
との間に接続された磁性体パターン２，４には、その幅
方向かつ図の上方に向けたバイアス磁界Ｈb2が発生し、
入力パッド11と出力パッド13-1との間に接続された磁性
体パターン２，４には、その幅方向かつ図の上方に向け
たバイアス磁界Ｈb2が発生し、出力パッド13-1とグラン
ドパッド12との間に接続された磁性体パターン２，４に
は、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス磁界Ｈb1
が発生するようになる。
11と出力パッド13-2との間に接続された磁性体パターン
２，４には、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス
磁界Ｈb1が発生し、出力パッド13-2とグランドパッド12
との間に接続された磁性体パターン２，４には、その幅
方向かつ図の上方に向けたバイアス磁界Ｈb2が発生し、
入力パッド11と出力パッド13-1との間に接続された磁性
体パターン２，４には、その幅方向かつ図の上方に向け
たバイアス磁界Ｈb2が発生し、出力パッド13-1とグラン
ドパッド12との間に接続された磁性体パターン２，４に
は、その幅方向かつ図の下方に向けたバイアス磁界Ｈb1
が発生するようになる。
【００３６】そこで、バイアス磁界Ｈb1が発生する磁性
体パターン２，４をＡ群とし、バイアス磁界Ｈb2が発生
する磁性体パターン２，４をＢ群としたとき、入力パッ
ド11と出力パッド13-2との間に接続された磁性体パター
ン２，４はＡ群となり、出力パッド13-2とグランドパッ
ド12との間に接続された磁性体パターン２，４はＢ群と
なり、入力パッド11と出力パッド13-1との間に接続され
た磁性体パターン２，４はＢ群となり、出力パッド13-1
とグランドパッド12との間に接続された磁性体パターン
２，４はＡ群に分類される。
体パターン２，４をＡ群とし、バイアス磁界Ｈb2が発生
する磁性体パターン２，４をＢ群としたとき、入力パッ
ド11と出力パッド13-2との間に接続された磁性体パター
ン２，４はＡ群となり、出力パッド13-2とグランドパッ
ド12との間に接続された磁性体パターン２，４はＢ群と
なり、入力パッド11と出力パッド13-1との間に接続され
た磁性体パターン２，４はＢ群となり、出力パッド13-1
とグランドパッド12との間に接続された磁性体パターン
２，４はＡ群に分類される。
【００３７】従って、図４(イ) の磁気抵抗素子は、それ
ぞれ一対のＡパターン群とＢパターン群とを接続したフ
ルブリッジ構成であり、その等価回路が図４(ロ) であ
る。なお、上記実施例において、磁性体パターン２，４
はパーマロイ等の強磁性体にてなる厚さ 500〜1000Åの
薄膜よりホトリソ法により形成し、絶縁膜は酸化シリコ
ン, ポリイミド樹脂等にて厚さ数千Å〜１μm 程度に形
成し、各種パッド,導体パターンには金, アルミニウム
を使用した。
ぞれ一対のＡパターン群とＢパターン群とを接続したフ
ルブリッジ構成であり、その等価回路が図４(ロ) であ
る。なお、上記実施例において、磁性体パターン２，４
はパーマロイ等の強磁性体にてなる厚さ 500〜1000Åの
薄膜よりホトリソ法により形成し、絶縁膜は酸化シリコ
ン, ポリイミド樹脂等にて厚さ数千Å〜１μm 程度に形
成し、各種パッド,導体パターンには金, アルミニウム
を使用した。
【００３８】図５は本発明の実施例による磁気抵抗素子
の磁性体パターンの磁気抵抗変化の説明図(イ) とその磁
気抵抗素子の出力特性の説明図(ロ) である。図５(イ) に
おいて、外部磁界Ｈexの変化に対応する磁性体パターン
Ａの磁気抵抗変化ΔＲ-1，磁性体パターンＢの磁気抵抗
変化ΔＲ-2は、図示する如く傾斜方向が逆となり、図３
(ロ),図４(ロ) に示す如く磁性体パターンＡとＢを、ハー
フブリッジまたはフルブリッジに接続した磁気抵抗素子
の出力は、磁石を使用することなく、図５(ロ) に示す如
く従来のバーバーポール型素子と同様にリニア出力が得
られる。
の磁性体パターンの磁気抵抗変化の説明図(イ) とその磁
気抵抗素子の出力特性の説明図(ロ) である。図５(イ) に
おいて、外部磁界Ｈexの変化に対応する磁性体パターン
Ａの磁気抵抗変化ΔＲ-1，磁性体パターンＢの磁気抵抗
変化ΔＲ-2は、図示する如く傾斜方向が逆となり、図３
(ロ),図４(ロ) に示す如く磁性体パターンＡとＢを、ハー
フブリッジまたはフルブリッジに接続した磁気抵抗素子
の出力は、磁石を使用することなく、図５(ロ) に示す如
く従来のバーバーポール型素子と同様にリニア出力が得
られる。
【００３９】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、駆動電流
によってバイアス磁界が発生し、そのバイアス磁界によ
ってリニア出力が得られるようになる。
によってバイアス磁界が発生し、そのバイアス磁界によ
ってリニア出力が得られるようになる。
【００４０】そのため、バイアス磁界印加用磁石および
バイアス磁界安定化用の磁石と、バイアス磁石を素子基
板に貼着する工程が不要となり、バイアス磁界を印加す
るため磁石を使用する従来の磁気抵抗素子および、イニ
シャライズ工程，バイアス磁界安定化のために磁石を必
要とする従来のバーバーポール型の磁気抵抗素子に比
べ、出力特性が安定かつ高感度となるのみならず、安価
に提供されるようにした効果がある。
バイアス磁界安定化用の磁石と、バイアス磁石を素子基
板に貼着する工程が不要となり、バイアス磁界を印加す
るため磁石を使用する従来の磁気抵抗素子および、イニ
シャライズ工程，バイアス磁界安定化のために磁石を必
要とする従来のバーバーポール型の磁気抵抗素子に比
べ、出力特性が安定かつ高感度となるのみならず、安価
に提供されるようにした効果がある。
【図１】 本発明による磁気抵抗素子の基本構成の説明
図
図
【図２】 磁性体パターンの出力とバイアス磁界との関
係の説明図
係の説明図
【図３】 本発明の実施例になる磁気抵抗素子の説明図
【図４】 本発明の他の実施例になる磁気抵抗素子の説
明図
明図
【図５】 本発明の実施例による磁気抵抗素子の磁気抵
抗変化と出力特性の説明図
抗変化と出力特性の説明図
【図６】 従来の磁気抵抗素子の説明図
１は素子基板 ２，４は磁性体パターン ３は絶縁膜 11は第１の端子 (入力パッド) 12は第２の端子 (グランドパッド) 13, 13-1は第３の端子（出力パッド） 13-2は第４の端子（出力パッド） 14は対向する磁性体パターンの一端接続用導体パターン 16,17 は導体パターン ｉは駆動電流
Claims (4)
- 【請求項１】 所定方向の電流(i) を通じて外部磁界を
磁電変換する第１の磁性体パターン(2) と、該第１の磁
性体パターンに積層させた絶縁膜(3) と、該絶縁膜を介
してその厚さ方向に該第１の磁性体パターンに対向し該
第１の磁性体パターンとは逆方向の電流を通じて外部磁
界を磁電変換する第２の磁性体パターン(4) とを具えた
こと、を特徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項２】 請求項１記載の第１の磁性体パターン
(2) の長さ方向の一端と、請求項１記載の第２の磁性体
パターン(4) の長さ方向の一端とを接続し、該第１の磁
性体パターンと該第２の磁性体パターンとに逆方向の電
流(i) が通じるようにしたこと、を特徴とする請求項１
記載の磁気抵抗素子。 - 【請求項３】 一端で接続された複数本の前記第１，第
２の磁性体パターン(2,4) がその幅方向に整列し、その
整列方向の一つ置きに第２の磁性体パターンの他端と第
１の磁性体パターンの他端とが導体パターン(16,17) で
接続し、該整列方向の１番目の第１の磁性体パターンの
他端にはそれら第１，第２の磁性体パターンに電流を通
じるための第１の端子(11)が接続し、該整列方向に２番
目の第２の磁性体パターンの他端にはそれら第１，第２
の磁性体パターンに電流を通じるための第２の端子(12)
が接続し、該整列方向の最後の第１の磁性体パターンの
他端と該整列方向に最後から二番目の第２の磁性体パタ
ーンの他端とには、それら第１，第２の磁性体パターン
の磁電変換信号を出力する第３の端子(13)が接続するこ
と、を特徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項４】 一端で接続された複数本の前記第１，第
２の磁性体パターン(2,4) がその幅方向に整列し、その
整列方向の一つ置きに第２の磁性体パターンの他端と第
１の磁性体パターンの他端とが導体パターン(16,17) で
接続し、該整列方向の１番目の第１の磁性体パターンの
他端と該整列方向に２番目の第２の磁性体パターンの他
端とにはそれら第１，第２の磁性体パターンに電流を通
じるための第１の端子(11)が接続し、該整列方向の最後
の第１の磁性体パターンの他端と該整列方向の最後から
２番目の第２の磁性体パターンの他端とにはそれら第
１，第２の磁性体パターンに電流を通じるための第２の
端子(12)が接続し、該整列方向に中央の一対の第１の磁
性体パターンの他端にはそれら第１，第２の磁性体パタ
ーンの磁電変換信号を出力する第３の端子 (13-1) が接
続し、該第３の端子が接続する第１の磁性体パターンの
前後の一対の第２の磁性体パターンにはそれら第１，第
２の磁性体パターンの磁電変換信号を出力する第４の端
子（13-2) が接続すること、を特徴とする磁気抵抗素
子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049746A JPH06268281A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5049746A JPH06268281A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06268281A true JPH06268281A (ja) | 1994-09-22 |
Family
ID=12839757
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5049746A Withdrawn JPH06268281A (ja) | 1993-03-11 | 1993-03-11 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06268281A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501931A (ja) * | 2005-07-21 | 2009-01-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気抵抗システムを有する装置 |
-
1993
- 1993-03-11 JP JP5049746A patent/JPH06268281A/ja not_active Withdrawn
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009501931A (ja) * | 2005-07-21 | 2009-01-22 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | 磁気抵抗システムを有する装置 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
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