JPS6297380A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （イ）産業上の利用分野 本発明は磁気抵抗素子を利用した磁気センサに関するも
のである。

（ロ）従来の技術 Ｉ　ｎｓｂ、　　Ｉ　ｎ５ｂ−Ｎｉｓｂ、ＩｎＡｓ等の
キャリア移動度が高い半導体またはＮｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−
Ｆｅ、　Ｎｉ−Ｆｅ−Ｃ０等の強磁性体はこれに磁性体
を作用させたとき抵抗値が変化するという性質を有し、
この性質を利用して磁気の存在、磁性体の存在、移動の
検出を行なう磁気センサが実用化されている。

一般に従来の磁気センサ（２１）は実願昭５７−１５７
７５５号公報（第３図（す・（ロ））に示す如く筐体く
２６）は金属性であって一端部を閉じた四角筒状に形成
され、下端部は蓋部材にて閉鎖され、内部にはマウント
基板（２７）、センサユニット（２８）等が配置され、
センサユニット（２８）とスペーサ（２９）で囲まれた
部分を除く他の空間部には合成樹脂が充填せしめられて
いた。センサユニット（２８〉はマウント基板（２７）
上面の磁性体基板（２２）上に接着用樹脂を用いて一対
の磁気抵抗素子＜２３＞（２４）を並列固定して形成さ
れ、またスペーサ（２９）はセンサユニット（２８）の
四方に設置してあった。

動作原理としては第４図の如く、一対の磁気抵抗素子（
２３）（２４）を磁石の磁極面に配置して磁気的にバイ
アスする。磁性体が下方より近づき磁気抵抗素子（２４
）に来ると磁石より発生する磁束は磁性体に集中する。

従って磁気抵抗素子（２４）の抵抗が増加する。この２
つの磁気抵抗素子（２３）（２４）を第４図のように接
続し、低電圧回路に接続すると出力端子には磁性体の移
動に伴って交流信号が現れ、磁性体の検出が可能になる
。

更に第３図（イ）の如く磁気抵抗素子（２３）（２４）
の上に長さ方向と直角にラスタ（２５）という短絡スト
ライブが取付けられている。これは電極の幅と比較して
短い電極間距離をもった磁気抵抗素子が直列に接続され
ているものと等価であり、ホール電界を抑制すると同時
に何個も連ねることによって抵抗値を大きくとることが
できる。

この方法を用いて金融機関では特殊な磁気インクを用い
て印刷しである紙幣・小切手・手形の帳票の読み取りを
おこなっている。

（ハ）発明が解決しようとする問題点 一般の紙幣は大きさ・色・使用インクの違い、透かしな
どの特徴があるため判別は容易だが、特殊な紙幣は大き
さ・使用インク・色等が同一であるため、磁気インクを
使用した磁気パターンによる識別依存度が高く、現行の
磁気センサよりも更に解像度、安定度等の性能を向上す
る必要性が出て来た。

例えば第５図（イ）の如く、二つの磁気抵抗素子ＭＲ１
，ＭＲｔの間隔Ｐより幅の狭い文字パターンが到来した
場合、出力の信号波形は一端最大値をとつた後、零レベ
ルにもどる。しかし第５図（ニ）に示すように、磁気抵
抗素子ＭＲ，，ＭＲ１の幅ｒ及びその間隔ｐにそれぞれ
等しい間隔ｑ及び幅Ｓを持った文字パターンが連続して
到来した場合の信号波形は、幅の広いパターンが一つ到
来した場合と同じであり、従って磁気センサは上下の２
種類のパターンを同一として検知してしまう。

（ニ）問題点を解決するための手段 本発明は斯上の点に鑑みてなされ、磁性体基板（２）上
に固着される一対の磁気抵抗素子（３）（４）を有する
磁気センサに於て、前記一方の磁気抵抗素子の下に磁性
体（１０）を取付けることで解決するものである。

（＊）作用 ここで第６図に磁気抵抗素子の磁束密度に対する抵抗の
変化を示す如く、（Ｒ３は磁気抵抗素子の抵抗、Ｒｏは
磁束密度が零の時の磁気抵抗素子の抵抗である。）磁気
バイアスをかけずにおくと抵抗の変化は小さく、逆に磁
気バイアスをかけると抵抗の変化は大きくなる。従って
前記一方の磁気抵抗素子（３）の下に磁性体（１０）を
取付は磁気バイアスをかけると、第５図（ニ）に示す如
く磁気抵抗素子の幅ｒ及びその間隔ｐにそれぞれ等しい
間隔ｑ及び幅Ｓを持った文字パターンが連続して到来し
ても出力は相殺されず検出できる。

（へ）実施例 以下に本発明に関する磁気センサの一実施例を第１図・
第２図を参照しながら説明する。

まず第１図の磁性体基板（２）上に固着される一対の磁
気抵抗素子（３）（４）の製法を概略述べる。

ＩｎＳｂのインゴットをダイヤモンドソー等を用いて約
３００μｍの厚さのウェハにスライスした後前記ウェハ
の歪みを取除くためにミラーポリッシュを行なう。次に
前記ウェハにラスタとなる銅を積層する領域を溝に形成
するために蝕刻をおこなう。ここではフォトレジストを
所望のパターンにして、磁気抵抗素子（３）（４）の上
に長さ方向と直角になるようにストライブ状に溝（ここ
では略す）を掘り込む。続いて硫酸鋼を用いて電界メッ
キを行ない前記溝に銅（５）を積層する。更にフォトレ
ジストを除去した後、第１図に図示されている如＜　Ｉ
ｎＳｂウェハを磁気抵抗素子（３）（４）の形状に抜く
ためにフォトレジスト処理して前記溝より深くエツチン
グする。ここでは約１０μｍエツチングする。最後にガ
ラス基板上に接着剤を用いて前記ＩｎＳｂウェハの表面
を下方に接着しバックラップする。その、結果ラスタ（
５）の形成された磁気抵抗素子（３）（４）が第１図に
示されている形状で抜ける。

次に本発明に依る磁気センサ（１）の構成を示す。筐体
（６）は金属性であって一端部を閉じた四角筒状に形成
きれ、下端開口部は蓋部材にて閉鎖され、内部にはマウ
ント基板（７）、センサユニット（８）等が配置きれ、
センサユニット（８）トスペーサ（９）で囲まれた部分
を除く他の空間部には合成樹脂が充填きれている。セン
サユニット（８〉はマウント基板（７）上面の磁性体基
板（２）上に接着用樹脂を用いて前記一対の磁気抵抗素
子（３）（４）を並列固定して形成きれ、またスペーサ
（９）はセンサユニット（８）の四方に設置しである。

更に前記一方の磁気抵抗素子（３）の下に磁気バイアス
をかける磁性体（１０）を設ける。ここで第２図に示す
磁性体基板（２）の如く下面に磁束が洩れないように切
り込みを設けてもよい。

本発明の特徴とする所は前記一方の磁気抵抗素（３）の
下に磁気バイアスをかける磁性体（１０）にある。磁気
バイアスのかかる一方の磁気抵抗素子（３）の抵抗は大
きく変化をし、他方の磁気バイアスのかからない磁気抵
抗素子（４）の抵抗は小さく変化する。従って第５図（
ニ）の如く磁気抵抗素子の幅ｒ及びその間隔ｐにそれぞ
れ等しい間隔ｑ及び幅Ｓを持った文字パターンが連続し
て到来しても出力が相殺されずに検出できる。

（ト）発明の効果 本発明は以上の説明からも明らかな如く、前記一方の磁
気抵抗素子（３）の下に磁気バイアスをかける磁性体（
１０）を設けることで、磁気抵抗素子（３）＜４）の抵
抗変化が相違し、第５図（ニ）の如く磁気抵抗素子の幅
ｒ及びその間隔ｐにそれぞれ等しい間隔ｑ及び幅Ｓを持
った文字パターンが連続して到来しても出力が相殺され
ずに検出が可能と成り、より高度の識別が可能となる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例である磁気センサの部分破砕
側面図手井井、第２図は本発明の一実施例である磁気セ
ンサの部分破砕側面図、第３図（りは従来の磁気センサ
の部分破砕平面図、第３図（ロ）は従来の磁気センサの
部分破砕側面図、第４図は磁気センサの回路図、第５図
（イ）乃至第５図（ニ）は文字パターンと出力信号波形
の関係を示す図、第６図は磁束密度と抵抗比の関係を示
す図である。 ４、図面の簡単な説明 （１）は磁気センサ、　（２）は磁性体基板、（３）（
４）は磁気抵抗素子、　（５〉はラスタ、　（６）は筐
体、　（７）はマウント基板、　（８）はセンサユニッ
ト、（９）はスペーサ、（１０）は磁石である。 出願人　三洋電機株式会社　外１名 代理人　弁理士　　佐　野　静　夫 第３ｔ４イ 第４図 第　５　図　　（口λ 第５図（Ｉり 必　５１・４　（−２ Ｐｒ 第６図 ０　０．１　０．２０．３　０．４　０．５石ｎ、東　
壇ｆ　列’（Ｗｂ／ｍ） 昭和ｂ１年ｌＩ月Ｚ／日 １、事件の表示 昭和６０年特許願第１３２１５８号 ２゜発明の名称 磁気センサ ３、補正をする者 事件との関係　特許出願人 名称　（１８８）三洋電機株式会社 （外１名） ４、代理人 住所　守口市京阪本通２丁目１８番地 （外１名） ５、補正命令の日付（発送日） 昭和６１年１０月２８日 ６、補正の対象 （１）明細書の図面の簡単な説明の欄 ７、補正の内存 （１）明細書第８頁１３行目にお（する「４、図面の簡
単な説明」を削除する。 以上

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. （１）磁性体基板上に固着される一対の磁気抵抗素子を
   有する磁気センサに於て、前記一方の磁気抵抗素子の下
   に磁性体を設けることを特徴とする磁気センサ。