JPH0823127A - 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 - Google Patents

磁気抵抗効果素子及びその製造方法

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JPH0823127A
JPH0823127A JP6153513A JP15351394A JPH0823127A JP H0823127 A JPH0823127 A JP H0823127A JP 6153513 A JP6153513 A JP 6153513A JP 15351394 A JP15351394 A JP 15351394A JP H0823127 A JPH0823127 A JP H0823127A
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JP
Japan
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insulating layer
glass
green sheet
resistor
magnetoresistive effect
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Application number
JP6153513A
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English (en)
Inventor
Koichi Ikemoto
浩一 池本
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 1)素子の全体抵抗値が高い、2)小型であ
る、3)素子を磁性体に最も近接、かつ平行に設置でき
る、の3点を満足する磁気抵抗効果素子を提供するこ
と。 【構成】 セラミックまたはガラスもしくはガラスとセ
ラミックの組成物からなる絶縁層1と、この絶縁層の内
部あるいは外部に表裏面間及び構成部品間を結ぶように
形成された導体メタライズ層3と、絶縁層の内部あるい
は外表面上に形成された所定の形状の抵抗体と、絶縁層
上に形成された所定の形状の強磁性体薄膜2とからな
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、磁界を作用させた時に
電気抵抗値が変化するという性質を利用して磁気の検
出、磁性体の存在や移動の検出を行なう磁気抵抗効果素
子及びその製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】近年の磁気抵抗効果素子では、消費電力
を小さくしたい、発熱量を小さくしたい等の目的で全体
の抵抗値を高くする必要がある場合、エレメント形状の
操作で対処がされている。具体的には例えば、強磁性体
膜厚を薄くすること、エレメント幅を細くすること、引
き回し数を増やす(エレメント長を大きくする)こと等
が行われている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記のよ
うな従来の構成では、以下4項目について制限が生じる
ため、別途抵抗体を付加しない場合には、全体抵抗値を
高くすることができないという問題があった。
【0004】1)磁気特性面、例えば近似式Hs=t/
w(Hs:飽和磁場,t:強磁性体膜厚,w:エレメン
ト幅)で表現できる飽和磁場に対して、エレメント幅を
細くすることに対する特性上の制限。2)物性値を得る
ことから来る強磁性体膜を薄くすることに対する制限。
3)素子のサイズと形状面から来るエレメント形成面積
を大きくすることに対する制限。4)フォトリソグラフ
ィー技術面から来るエレメント幅を細くすることに対す
る制限。
【0005】又、別途抵抗体を付加して高抵抗化を実現
した場合には、素子サイズが大きくなったり、エレメン
ト近傍に厚みの有る障害物が存在して素子を磁性体に最
も近接できず、かつ平行に設置できない構造になるとい
う問題があった。
【0006】本発明は上記課題に鑑み、サイズが小型で
あることと素子を磁性体に最も近傍かつ平行に設置でき
る特徴を有しながら、全体抵抗値が高い磁気抵抗効果素
子及びその製造方法を提供するものである。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明の磁気抵抗効果素子は、セラミック組成物また
はガラスもしくはガラスとセラミックの組成物からなる
絶縁層と、絶縁層の内部あるいは外表面上に形成された
所定の形状の抵抗体と、絶縁層表面に形成された所定の
形状の磁気抵抗効果薄膜と、この絶縁層の内部あるいは
外部に表裏面間及び各構成要素間を結ぶように形成され
た導体メタライズ層とで構成したものである。
【0008】また、本発明の製造方法は、セラミックま
たはガラスとセラミックの原料粉とバインダと可塑剤か
らなる生シートを作製する工程と、前記生シートにスル
ーホールを開口する工程と、前記生シートに導電ペース
トを印刷及びスルーホールに充填する工程と、前記生シ
ートに抵抗体ペーストを印刷する工程と、前記生シート
にガラスグレーズ用のガラスペーストを印刷する工程
と、前記生シートの複数板を張り合わせる工程と、前記
生シートを高温で焼成する工程と、得られた基板のガラ
スグレーズ面側に強磁性体の薄膜を形成する工程とを有
することを特徴とするものである。
【0009】
【作用】この構成によれば、素子面には障害物は存在せ
ず、また、素子の二次元サイズ(面的広さ)を大きくせ
ず、また、厚み方向の基板内部及び素子裏面に別途抵抗
体を形成接続して全体抵抗値を高く調整できるために、
サイズが小型であることと素子を磁性体に最も近接かつ
平行に設置できる特徴を有しながら、全体抵抗値が高い
磁気抵抗効果素子が実現できる。
【0010】
【実施例】以下、本発明の第1の実施例の磁気抵抗効果
素子、及びその製造方法について図面を参照しながら説
明する。図1は本発明の第1の実施例における磁気抵抗
効果素子の上面図、図2は断面図、図3は下面図であ
る。
【0011】図1,2,3において、1はセラミック組
成物またはガラスもしくはガラスとセラミックの組成物
からなる絶縁層、2は磁気抵抗効果をもつ強磁性体薄
膜、3は導体メタライズ層、4は抵抗体、5は電流供給
端子(+)、6はGND、7,8は出力端子(中間端
子)である。
【0012】本発明の第1の実施例の磁気抵抗効果素子
は、ガラスとセラミック、例えば、ほう珪酸ガラスとア
ルミナを主成分とする基板の上にほう珪酸鉛系ガラスが
形成された絶縁層1の上に、ニッケル、鉄、コバルトの
うち一種以上を主成分とする、例えば、パーマロイから
なるストライプを折り返したような形状の強磁性体薄膜
2が形成され、基板の内部と裏面には、例えば、所望の
抵抗値に合わせた形状の酸化ルテニウム系の抵抗体4が
形成されている。絶縁層1の内部と表裏面上に、例え
ば、銀:パラジウムの比が80:20の導体メタライズ
層3が強磁性体薄膜2と抵抗体4を電気的に直列に接続
して形成され、特に裏面電極部は入出力端子となってい
る。エレメント形状面で、引き回し部を削除して小型化
も実現している。素子サイズは4.5×3.5(mm)で
ある。
【0013】図4に本発明の第2の実施例の磁気抵抗効
果素子の上面図、図5に同断面図、図6に同下面図を示
す。
【0014】尚、導体メタライズ層3と抵抗体4の積層
数は欲しい抵抗値に合わせて増やすことができる。
【0015】導体メタライズ層3は上記の銀:パラジウ
ムの比が80:20のもの以外にも、その組成比が異な
るもの、例えば銀や金の単体でもかまわない。
【0016】抵抗体4の接続箇所は欲しい抵抗値に合わ
せて可変である。一例として、図7に本発明の第1の実
施例の磁気抵抗効果素子の場合の等価回路を示す。
【0017】次に、本発明の第2の実施例の製造方法に
つい説明する。ほう珪酸ガラス粉末とアルミナ粉末を重
量比で60対40となるように配合して無機成分とし、
有機バインダとしてポリビニルブチラール、ポリビニル
アルコール等、可塑剤としてジブチルフタレート(DB
P)、溶剤としてトルエンとエタノールの混合液(60
対40比)を無機成分100部、有機バインダ5部、ジ
ブチルフタレート(DBP)10部、トルエンとエタノ
ール30部の割合で混合し、湿式微粉砕を行ってスラリ
ーとした後、真空脱気処理によりスラリーから気泡を除
去し、粘度調整を行った。スラリーをドクターブレード
を用いてポリエステル支持体上に塗布し、炉を通して乾
燥し、0.3ミリの厚さのグリーンシートを作製した。
グリーンシートを支持体より取り外すと共に、パンチン
グにより開口してスルーホールを形成し、例えば銀:パ
ラジウムの比が80:20である導体ペーストをスルー
ホール内に充填し、さらに、表裏面上にパターンを印刷
して乾燥し、さらにシート抵抗が10〜1MΩとなる量
のルテニウム系グレーズ抵抗膜のペーストを所望の抵抗
値に合わせて印刷し乾燥して2種類以上のシートを用意
した。さらに、所望の抵抗値分のシートを重ね、70
℃,100kg/cm2で圧着し張り合わせた。シートの表
面側にガラスグレーズ用のガラスペーストを所定パター
ンに印刷し乾燥した。次に、850〜900℃でインア
ウト1時間保持した後、定温にて取り出した。次に、得
られた基板を真空蒸着機に設置し、所定の真空度に排気
した後、基板表面にパーマロイを0.1μmの厚さで蒸
着し、レジスト塗布、露光、現像、エッチング、レジス
ト剥離を経て、幅が10μmのパーマロイがストライプ
を折り返したような形状の感磁パターンを得た。所定の
チップサイズに基板を分割した後、裏面電極にリードを
取り付けた。リード接続には半田付け、ワイヤボンド、
バンプ等が行える。
【0018】エレメント以外の付加抵抗値として、10
〜900MΩを得ることができた。以上のように構成さ
れた磁気抵抗効果素子について、従来例の磁気抵抗効果
素子の感磁部を同様にして、素子の全体抵抗値の比較を
行なった。具体的には以下図4〜6と次に述べる図8の
比較である。
【0019】比較の為の従来例の磁気抵抗効果素子を説
明する。図8はその上面図である。図8において、11
は絶縁基板、12は強磁性体薄膜、13は電流供給端子
(+)、14はGND、15,16は出力端子(中間端
子)である。
【0020】抵抗は13−14間の測定値である。従来
例では平均1.1KΩであったが、本発明品では平均
3.8MΩとなった。素子サイズは5.0×4.5(m
m)である。
【0021】以上より明らかなように、本発明の磁気抵
抗効果素子は、1)サイズが従来例より小型である。
2)素子面を磁性体に最近接かつ平行に設置できる構造
であるる。3)全体抵抗値が従来例より、大きくかつそ
の設定できる範囲も広いことがわかる。
【0022】以上のように本実施例によれば、エレメン
ト形状の操作のみによって全体抵抗値を得るのではな
く、また素子面に別途スペースと抵抗体を設けるという
構成ではなく、従来のエレメントのみからなる素子と同
等の形状において基板内に別途抵抗体を接続して希望の
高抵抗を得るという構成であるため、小型化と素子面の
平坦化と高抵抗化を全て満足する事ができないという従
来課題に対し、1)調整用抵抗体形成のためのスペース
が不要であるので小型化ができる、2)素子面の障害物
が無いので素子を磁性体に最も近接、かつ平行に設置で
きる、3)抵抗調整により高抵抗化できる、の3点全て
を満足する磁気抵抗効果素子が実現できた。
【0023】
【発明の効果】以上のように本発明によれば、エレメン
ト形状の操作によって全体抵抗値を得るのではなく、ま
た素子面に別途スペースと抵抗体を設けるという構成で
はなく、従来のエレメントのみからなる素子と同等の形
状において基板内に別途抵抗体を接続して希望の高抵抗
を得るという構成であるため、小型化と素子面の平坦化
と高抵抗化を全て満足する事ができないという従来課題
に対し、1)調整用抵抗体形成のためのスペースが不要
であるので小型化ができる、2)素子面の障害物が無い
ので素子を磁性体に最も近接、かつ平行に設置できる、
3)抵抗調整により高抵抗化できる、の3点全てを満足
する磁気抵抗効果素子が実現できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施例の磁気抵抗効果素子の上
面図
【図2】同磁気抵抗効果素子の断面図
【図3】同磁気抵抗効果素子の下面図
【図4】本発明の第2の実施例の磁気抵抗効果素子の上
面図
【図5】同磁気抵抗効果素子の断面図
【図6】同磁気抵抗効果素子の下面図
【図7】本発明の第1の実施例の磁気抵抗効果素子の等
価回路図
【図8】従来の強磁性体薄膜だけからなる磁気抵抗効果
素子の上面図
【符号の説明】
1 絶縁層 2 磁気抵抗効果薄膜 3 導体メタライズ層 4 抵抗体

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 セラミック組成物またはガラスもしくは
    ガラスとセラミックの組成物からなる絶縁層と、この絶
    縁層の内部あるいは外表面上に形成された所定の形状の
    抵抗体と、前記絶縁層表面に形成された所定の形状の磁
    気抵抗効果薄膜と、前記絶縁層の内部あるいは外部に
    て、前記抵抗体及び前記磁気抵抗効果薄膜及び前記絶縁
    層の表裏面間を結ぶように形成された導体メタライズ層
    とを有する磁気抵抗効果素子。
  2. 【請求項2】 セラミックまたはガラスとセラミックの
    原料粉とバインダと可塑剤からなる生シートを作製する
    工程と、前記生シートにスルーホールを開口する工程
    と、前記生シートに導電ペーストを印刷及びスルーホー
    ルに充填する工程と、前記生シートに抵抗体ペーストを
    印刷する工程と、前記生シートにガラスグレーズ用のガ
    ラスペーストを印刷する工程と、前記生シートの複数板
    を張り合わせる工程と、前記生シートと前記に掲げる工
    程によって印刷及び充填した物を高温で焼成する工程
    と、前記焼成によって得られた基板のガラスグレーズ面
    上に磁気抵抗効果薄膜を形成し所定形状の感磁部となす
    工程とを有することを特徴とする磁気抵抗効果素子の製
    造方法。
JP6153513A 1994-07-05 1994-07-05 磁気抵抗効果素子及びその製造方法 Pending JPH0823127A (ja)

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Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0418778A (ja) * 1990-05-11 1992-01-22 Sony Magnescale Inc 磁気抵抗装置
JPH0573974B2 (ja) * 1987-12-24 1993-10-15 Sharp Kk
JPH0689801A (ja) * 1992-09-09 1994-03-29 Nec Corp チップ型抵抗器

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