本發(fā)明涉及磁傳感器，特別涉及包含磁阻元件的磁傳感器。

背景技術(shù)：

作為公開了謀求磁場(chǎng)檢測(cè)的各向同性的提升的磁傳感器的在先文獻(xiàn)，有JP特開平11-274598號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)1)、JP特開平9-102638號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)2)、國(guó)際公開第2013/171977號(hào)(專利文獻(xiàn)3)以及JP特開2012-88225號(hào)公報(bào)(專利文獻(xiàn)4)。

在專利文獻(xiàn)1所記載的磁傳感器中，磁阻元件的圖案是螺旋狀。螺旋狀的圖案的兩端部分別形成在位于相反的一側(cè)的最外部。磁阻元件的圖案實(shí)質(zhì)上僅由彎曲部形成。

在專利文獻(xiàn)2所記載的磁傳感器中，磁阻元件呈漩渦狀卷繞多圈而形成圓形形狀，并且相對(duì)于外部磁場(chǎng)而等方位性地成膜形成。

在專利文獻(xiàn)3所記載的磁傳感器中，橋接電路的多個(gè)磁阻元件分別被連接為整體上沿著與磁場(chǎng)檢測(cè)方向?qū)嵸|(zhì)正交的方向的多個(gè)部分以給定間隔平行排列且依次折返，并且，上述多個(gè)部分分別被連接為沿著磁場(chǎng)檢測(cè)方向的多個(gè)部分以給定間隔平行排列且依次折返，從而形成為電連接的折曲狀。

專利文獻(xiàn)4所記載的磁傳感器是具有將直徑不同的半圓弧狀圖案連續(xù)相連所成的形狀的兩個(gè)磁阻元件并聯(lián)連接而構(gòu)成的。

在先技術(shù)文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)

專利文獻(xiàn)1：JP特開平11-274598號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)2：JP特開平9-102638號(hào)公報(bào)

專利文獻(xiàn)3：國(guó)際公開第2013/171977號(hào)

專利文獻(xiàn)4：JP特開2012-88225號(hào)公報(bào)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明要解決的課題

在專利文獻(xiàn)1、2中，關(guān)于使用多個(gè)磁阻元件來構(gòu)成磁傳感器的內(nèi)容并未記載也沒有任何啟示。在專利文獻(xiàn)3所記載的磁傳感器中，由于并聯(lián)配置折曲狀的多個(gè)圖案，因此關(guān)于磁傳感器的小型化，有能進(jìn)一步提升的余地。在專利文獻(xiàn)4所記載的磁傳感器中，使布線立體地迂回，制造工藝較為復(fù)雜。

本發(fā)明正是鑒于上述的問題點(diǎn)而提出的，其目的在于提供一種能簡(jiǎn)易制造的小型的磁傳感器。

用于解決課題的手段

基于本發(fā)明的磁傳感器是具備通過布線相互電連接且構(gòu)成橋接電路的多個(gè)磁阻元件的磁傳感器。多個(gè)磁阻元件包含成對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件。第1磁阻元件的阻值變化率大于第2磁阻元件的阻值變化率。第1磁阻元件包含在俯視時(shí)沿著假想圓的圓周被配置為在該假想圓的周向或徑向上排列且相互連接的多個(gè)第1單位圖案。第2磁阻元件在俯視時(shí)位于上述假想圓的中心側(cè)，且被第1磁阻元件包圍。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，第2磁阻元件包含分別比多個(gè)第1單位圖案細(xì)且相互連接的多個(gè)第2單位圖案。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，第2磁阻元件與從上述假想圓的中心側(cè)連至上述假想圓的外側(cè)的布線連接，多個(gè)第1單位圖案分別位于沿著上述假想圓的圓周中上述布線所位于的部分開放的假想C字形狀的位置。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，磁傳感器包含兩對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件。兩對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件中所含的兩個(gè)第1磁阻元件各自的周向的朝向不同，使得上述假想C字形狀的朝向互不相同。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，第2磁阻元件在俯視時(shí)具有雙重漩渦狀圖案。雙重漩渦狀圖案包含：作為多個(gè)第2單位圖案之中的一者的一個(gè)漩渦狀圖案；作為多個(gè)第2單位圖案之中的另一者的另一個(gè)漩渦狀圖案；和在雙重漩渦狀圖案的中央部對(duì)一個(gè)漩渦狀圖案以及另一個(gè)漩渦狀圖案進(jìn)行連接的S字狀圖案或倒S字狀圖案。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，多個(gè)第2單位圖案分別具有多個(gè)折曲部且進(jìn)行折返，不含10μm以上的長(zhǎng)度的直線狀延伸部。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，多個(gè)第2單位圖案分別是沿著上述假想圓的圓周呈線對(duì)稱地被配置為在上述假想圓的徑向上排列的半圓弧狀圖案。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，多個(gè)第2單位圖案分別是直徑小于10μm的球狀圖案。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，多個(gè)第1單位圖案分別是沿著上述假想C字形狀被配置為在上述假想圓的徑向上排列的C字狀圖案。

在本發(fā)明的一個(gè)方式中，多個(gè)第1單位圖案分別是從上述假想圓的中心側(cè)呈輻射狀配置的折返狀圖案。

發(fā)明效果

根據(jù)本發(fā)明，能簡(jiǎn)易地制造小型的磁傳感器。

附圖說明

圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的等效電路圖。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的橋接電路中的磁阻元件與布線的連接部的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的第1磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖6是表示將半圓弧狀的兩個(gè)圖案配置成同心圓狀的狀態(tài)的俯視圖。

圖7是表示使對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器施加外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更來求取外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器的輸出的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案中所含的單位圖案的俯視圖。

圖11是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

圖13是表示使對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器施加外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更來求取外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器的輸出的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。

圖14是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。

圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的第1磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

具體實(shí)施方式

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的各實(shí)施方式所涉及的磁傳感器。在以下的實(shí)施方式的說明中，對(duì)圖中的相同或相應(yīng)部分標(biāo)注相同的標(biāo)號(hào)，不重復(fù)其說明。

(實(shí)施方式1)

圖1是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。圖2是本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的等效電路圖。

如圖1、2所示，本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器100具備通過布線相互電連接且構(gòu)成惠斯登橋型的橋接電路的四個(gè)磁阻元件。四個(gè)磁阻元件包含兩對(duì)成對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件。在本實(shí)施方式中，磁傳感器100包含兩對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件，但并不限于此，至少包含1對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件即可。

在兩對(duì)的第1磁阻元件以及第2磁阻元件中，第1磁阻元件120a、120b的阻值變化率大于第2磁阻元件130a、130b的阻值變化率。第1磁阻元件120a、120b是通過施加外部磁場(chǎng)而電阻值發(fā)生變化的所謂的磁敏電阻。第2磁阻元件130a、130b是即使施加外部磁場(chǎng)但電阻值也幾乎不變化的固定電阻。

四個(gè)磁阻元件通過形成于基板110上的布線而相互電連接。具體而言，第1磁阻元件120a和第2磁阻元件130a通過布線146而串聯(lián)連接。第1磁阻元件120b和第2磁阻元件130b通過布線150而串聯(lián)連接。

磁傳感器100還具備分別形成于基板110上的中點(diǎn)140、中點(diǎn)141、電源端子(Vcc)142、接地端子(Gnd)143以及輸出端子(Out)144。

第1磁阻元件120a以及第2磁阻元件130b分別與中點(diǎn)140連接。具體而言，第1磁阻元件120a和中點(diǎn)140通過布線145而連接，第2磁阻元件130b和中點(diǎn)140通過布線152而連接。

第1磁阻元件120b以及第2磁阻元件130a分別與中點(diǎn)141連接。具體而言，第1磁阻元件120b和中點(diǎn)141通過布線149而連接，第2磁阻元件130a和中點(diǎn)141通過布線148而連接。

布線146與輸入電流的電源端子(Vcc)142連接。布線150與接地端子(Gnd)143連接。

如圖2所示，磁傳感器100還具備差動(dòng)放大器160、溫度補(bǔ)償電路161、鎖存以及開關(guān)電路162和CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor，互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體)驅(qū)動(dòng)器163。

差動(dòng)放大器160的輸入端分別與中點(diǎn)140以及中點(diǎn)141連接，輸出端與溫度補(bǔ)償電路161連接。此外，差動(dòng)放大器160分別與電源端子(Vcc)142以及接地端子(Gnd)143連接。

溫度補(bǔ)償電路161的輸出端與鎖存以及開關(guān)電路162連接。此外，溫度補(bǔ)償電路161分別與電源端子(Vcc)142以及接地端子(Gnd)143連接。

鎖存以及開關(guān)電路162的輸出端與CMOS驅(qū)動(dòng)器163連接。此外，鎖存以及開關(guān)電路162分別與電源端子(Vcc)142以及接地端子(Gnd)143連接。

CMOS驅(qū)動(dòng)器163的輸出端與輸出端子(Out)144連接。此外，CMOS驅(qū)動(dòng)器163分別與電源端子(Vcc)142以及接地端子(Gnd)143連接。

磁傳感器100具有上述的電路構(gòu)成，從而在中點(diǎn)140與中點(diǎn)141之間產(chǎn)生依賴于外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度的電位差。若該電位差超過預(yù)先設(shè)定的檢測(cè)電平，則從輸出端子(Out)144輸出信號(hào)。

圖3是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的橋接電路中的磁阻元件與布線的連接部的層疊結(jié)構(gòu)的截面圖。在圖3中僅圖示了作為磁阻元件發(fā)揮功能的區(qū)域R與作為布線發(fā)揮功能的區(qū)域L的連接部。

如圖3所示，四個(gè)磁阻元件形成于在表面設(shè)置有SiO₂層或Si₃N₄層等的由Si等構(gòu)成的基板110上。通過銑削對(duì)設(shè)于基板110上的由含Ni和Fe的合金構(gòu)成的磁性體層10進(jìn)行圖案化，由此來形成四個(gè)磁阻元件。

通過濕式蝕刻對(duì)設(shè)于基板110上的由Au或Al等構(gòu)成的導(dǎo)電層20進(jìn)行圖案化，由此來形成布線。導(dǎo)電層20在設(shè)置有磁性體層10的區(qū)域內(nèi)位于磁性體層10的正上方，在未設(shè)置磁性體層10的區(qū)域內(nèi)位于基板110的正上方。由此，如圖3所示，在作為磁阻元件發(fā)揮功能的區(qū)域R與作為布線發(fā)揮功能的區(qū)域L的連接部，導(dǎo)電層20位于磁性體層10的正上方。

中點(diǎn)140、中點(diǎn)141、電源端子(Vcc)142、接地端子(Gnd)143以及輸出端子(Out)144分別由位于基板110的正上方的導(dǎo)電層20構(gòu)成。

在導(dǎo)電層20的正上方設(shè)置有未圖示的Ti層。設(shè)置有由SiO₂等構(gòu)成的保護(hù)層30，使得覆蓋磁阻元件以及布線。

圖4是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的第1磁阻元件的圖案的俯視圖。如圖1、4所示，第1磁阻元件120a、120b的圖案120包含在俯視時(shí)沿著假想圓C₁的圓周被配置為在假想圓C₁的徑向上排列且相互連接的八個(gè)第1單位圖案。八個(gè)第1單位圖案分別位于沿著假想圓C₁的圓周中布線146、148、150、152所位于的部分開放的假想C字形狀C₁₁的位置。八個(gè)第1單位圖案分別是沿著假想C字形狀C₁₁被配置為在假想圓C₁的徑向上排列的C字狀圖案121。

從內(nèi)側(cè)起依次相互鄰接的兩個(gè)C字狀圖案121的一端彼此通過半圓弧狀圖案122相互連接。從內(nèi)側(cè)起依次相互鄰接的兩個(gè)C字狀圖案121的另一端彼此通過半圓弧狀圖案123相互連接。第1磁阻元件120a、120b的圖案120包含四個(gè)半圓弧狀圖案122以及三個(gè)半圓弧狀圖案123。由此，八個(gè)C字狀圖案121串聯(lián)連接。半圓弧狀圖案122、123不含直線狀延伸部，僅由彎曲部構(gòu)成。

如圖1所示，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的周向的朝向不同，使得假想C字形狀C₁₁的朝向互不相同。即，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案120的周向的朝向不同，使得C字狀圖案121的朝向互不相同。

在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案120的周向的朝向相差90°，使得C字狀圖案121的朝向彼此相差90°。

圖5是表示本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件的圖案的俯視圖。如圖1、5所示，第2磁阻元件130a、130b在俯視時(shí)位于假想圓C₁的中心側(cè)，被第1磁阻元件120a、120b包圍。第2磁阻元件130a、130b與從假想圓C₁的中心側(cè)連至假想圓C₁的外側(cè)的布線146、148、150、152連接。第2磁阻元件130a、130b在俯視時(shí)具有雙重漩渦狀圖案130。

雙重漩渦狀圖案130包含：作為兩個(gè)第2單位圖案之中的一者的一個(gè)漩渦狀圖案131；作為兩個(gè)第2單位圖案之中的另一者的另一個(gè)漩渦狀圖案132；以及在雙重漩渦狀圖案130的中央部對(duì)一個(gè)漩渦狀圖案131和另一個(gè)漩渦狀圖案132進(jìn)行連接的倒S字狀圖案133。倒S字狀圖案133不含直線狀延伸部，僅由彎曲部構(gòu)成。

雙重漩渦狀圖案130由比圖案120細(xì)的圖案構(gòu)成。因此，一個(gè)漩渦狀圖案131以及另一個(gè)漩渦狀圖案132分別比八個(gè)C字狀圖案121的每一個(gè)細(xì)。

如圖5所示，雙重漩渦狀圖案130具有關(guān)于假想圓C₁的中心而大致點(diǎn)對(duì)稱的形狀。即，雙重漩渦狀圖案130具有關(guān)于假想圓C₁的中心而大致180°旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。

如圖1所示，兩個(gè)第2磁阻元件130a、130b各自的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向不同，使得倒S字狀圖案133的朝向互不相同。

在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第2磁阻元件130a、130b各自的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向相差90°，使得倒S字狀圖案133的朝向彼此相差90°。

若相對(duì)于電流流經(jīng)磁阻元件的方向而以特定的角度施加磁場(chǎng)，則磁阻元件的電阻值由于磁阻效應(yīng)而發(fā)生變化。磁阻元件的長(zhǎng)邊方向的長(zhǎng)度越長(zhǎng)則磁阻效應(yīng)越大。

因而，第2磁阻元件130a、130b具有上述的圖案，由此第2磁阻元件130a、130b的磁阻效應(yīng)被抑制，從而阻值變化率顯著變小。

以下說明其理由。圖6是表示將半圓弧狀的兩個(gè)圖案配置成同心圓狀的狀態(tài)的俯視圖。如圖6所示，位于內(nèi)側(cè)的半圓弧狀圖案中位于直線上的長(zhǎng)度Lb短于位于外側(cè)的半圓弧狀圖案中位于直線上的長(zhǎng)度L_a。因而，位于內(nèi)側(cè)的半圓弧狀圖案的磁阻效應(yīng)小于位于外側(cè)的半圓弧狀圖案的磁阻效應(yīng)。

由此，位于第1磁阻元件120a、120b的內(nèi)側(cè)的第2磁阻元件130a、130b的磁阻效應(yīng)小于第1磁阻元件120a、120b的磁阻效應(yīng)。如上述那樣，在本實(shí)施方式中，第2磁阻元件130a、130b的雙重漩渦狀圖案130由比第1磁阻元件120a、120b的圖案120細(xì)的圖案構(gòu)成。因而，第2磁阻元件130a、130b的磁阻效應(yīng)進(jìn)一步小于第1磁阻元件120a、120b的磁阻效應(yīng)。其結(jié)果，第2磁阻元件130a、130b的磁阻效應(yīng)被抑制，從而阻值變化率顯著變小。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，第1磁阻元件120a、120b具有C字狀圖案121。C字狀圖案121由圓弧構(gòu)成。相互鄰接的兩個(gè)C字狀圖案121彼此通過半圓弧狀圖案122、123相互連接。如此，第1磁阻元件120a、120b由于不含直線狀延伸部，因此磁場(chǎng)檢測(cè)的各向異性被降低。

進(jìn)而，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，圖案120的周向的朝向不同，使得兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的C字狀圖案121的朝向互不相同，從而磁場(chǎng)檢測(cè)的各向同性得到提升。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，第2磁阻元件130a、130b具有雙重漩渦狀圖案130。雙重漩渦狀圖案130是主要卷繞大致圓弧狀的彎曲部而構(gòu)成的。圓弧由于是多角形的角的數(shù)量成為無限大時(shí)的近似形，因此流經(jīng)雙重漩渦狀圖案130的電流的朝向遍及水平方向的大致全方位(360°)。另外，水平方向是與基板110的表面平行的方向。

此外，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，雙重漩渦狀圖案130的中央部通過僅由彎曲部構(gòu)成的倒S字狀圖案133來構(gòu)成。如此，第1磁阻元件120a、120b由于不含直線狀延伸部，因此磁阻效應(yīng)的各向異性被降低。

進(jìn)而，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向不同，使得兩個(gè)第2磁阻元件130a、130b各自的倒S字狀圖案133的朝向互不相同，從而磁阻效應(yīng)的各向同性得到提升。

其理由如下所述。如上述那樣，雙重漩渦狀圖案130具有關(guān)于假想圓C₁的中心而大致180°旋轉(zhuǎn)對(duì)稱的形狀。因而，兩個(gè)第2磁阻元件130a、130b分別稍微具有磁阻效應(yīng)的各向異性。

因此，通過使第2磁阻元件130a的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向和第2磁阻元件130b的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向不同，從而能相互緩和各自的磁阻效應(yīng)的各向異性。

在使第2磁阻元件130a的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向和第2磁阻元件130b的雙重漩渦狀圖案130的周向的朝向相差90°的情況下，最能緩和各自的磁阻效應(yīng)的各向異。

在該情況下，第2磁阻元件130a為最高靈敏度的方向和第2磁阻元件130b為最低靈敏度的方向一致，第2磁阻元件130a為最低靈敏度的方向和第2磁阻元件130b為最高靈敏度的方向一致。因而，能抑制對(duì)磁傳感器100施加外部磁場(chǎng)時(shí)在中點(diǎn)140與中點(diǎn)141之間產(chǎn)生的電位差根據(jù)對(duì)磁傳感器100施加外部磁場(chǎng)的方向而變動(dòng)。

雙重漩渦狀圖案130是每單位面積的密度高的形狀。第2磁阻元件130a、130b具有雙重漩渦狀圖案130，由此使配置于假想圓C₁內(nèi)的圖案變長(zhǎng)，從而能使第2磁阻元件130a、130b成為高阻值。第2磁阻元件130a、130b的電阻值越高，則越能降低磁傳感器100的消耗電流。

如上述那樣使流經(jīng)雙重漩渦狀圖案130的電流的朝向在水平方向上分散，來降低兩個(gè)第2磁阻元件130a、130b各自的磁阻效應(yīng)的各向異性，從而能抑制外部磁場(chǎng)為0時(shí)的磁傳感器100的輸出由于剩余磁化的影響而出現(xiàn)偏差。

另外，雙重漩渦狀圖案130也可以在相反方向上纏繞，在該情況下，雙重漩渦狀圖案130的中央部通過僅由彎曲部構(gòu)成的S字狀圖案來構(gòu)成。即，一個(gè)漩渦狀圖案和另一個(gè)漩渦狀圖案通過S字狀圖案而連接。

圖7是表示使對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器施加外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更來求取外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器的輸出的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。在圖7中，在縱軸示出磁傳感器的輸出電壓(mV)，在橫軸示出磁通密度(mT)。

如圖7所示，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，使外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更的情況下，也未在外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器100的輸出的關(guān)系中識(shí)別出大的變化。即，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，確認(rèn)出磁場(chǎng)檢測(cè)的各向同性得到提升。此外，還確認(rèn)出抑制了外部磁場(chǎng)為0時(shí)的磁傳感器100的輸出的偏差。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器100中，由于在第1磁阻元件120a、120b的內(nèi)側(cè)配置第2磁阻元件130a、130b，因此能使磁傳感器100小型。此外，在磁傳感器100中，由于不需要使對(duì)第1磁阻元件120a、120b和第2磁阻元件130a、130b進(jìn)行連接的布線立體地迂回，因此能以簡(jiǎn)易的制造工藝來制造磁傳感器100。

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器。另外，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器中，由于第1磁阻元件以及第2磁阻元件分別所具有的圖案主要不同于實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器100，因此對(duì)其他構(gòu)成不重復(fù)說明。

(實(shí)施方式2)

圖8是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。圖9是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。圖10是表示本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案中所含的單位圖案的俯視圖。

如圖8、9所示，本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器200的第1磁阻元件120a、120b的圖案包含在俯視時(shí)沿著假想圓C₂的圓周被配置為在假想圓C₂的徑向上排列且相互連接的五個(gè)第1單位圖案。五個(gè)第1單位圖案分別位于沿著假想圓C₂的圓周中布線146、148、150、152所位于的部分開放的假想C字形狀C₂₁的位置。五個(gè)第1單位圖案分別是沿著假想C字形狀C₂₁被配置為在假想圓C₂的徑向上排列的C字狀圖案。

如圖8所示，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的周向的朝向不同，使得假想C字形狀C₂₁的朝向互不相同。即，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案的周向的朝向不同，使得C字狀圖案的朝向互不相同。

在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案的周向的朝向相差90°，使得C字狀圖案的朝向彼此相差90°。

本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器200的第2磁阻元件230a、230b具有圖案230，其包含具有多個(gè)折曲部且折返的16個(gè)第2單位圖案270。圖案230由比第1磁阻元件120a、120b的圖案細(xì)的圖案構(gòu)成。

如圖9所示，16個(gè)第2單位圖案270沿著假想圓C₂的圓周被配置為在假想圓C₂的周向上排列且相互連接。如圖10所示，第2單位圖案270在始端部270a至末端部270b之間具有14個(gè)折曲部B₁～B₁₄以及15個(gè)直線狀延伸部L₁～L₁₅，且進(jìn)行折返。即，第2單位圖案270具有將始端部270a以及末端部270b作為口部的袋狀的形狀。

在本實(shí)施方式中，第2單位圖案270在14個(gè)折曲部B₁～B₁₄分別折曲為直角。第2單位圖案270不含10μm以上的長(zhǎng)度的直線狀延伸部。即，15個(gè)直線狀延伸部L₁～L₁₅各自的長(zhǎng)度短于10μm。

由此，使電流流經(jīng)第2單位圖案270的朝向在水平方向上分散，從而能降低第2磁阻元件230a、230b的磁阻效應(yīng)的各向異性。此外，能抑制外部磁場(chǎng)為0時(shí)的磁傳感器200的輸出由于剩余磁化的影響而出現(xiàn)偏差。

進(jìn)而，多個(gè)第2單位圖案270沿著假想圓C₂的圓周而配置，由此使電流流經(jīng)圖案230的朝向在水平方向上分散，從而能降低第2磁阻元件230a、230b的磁阻效應(yīng)的各向異性。

不過，第2磁阻元件230a、230b所具有的圖案并不限于上述內(nèi)容，只要包含不含10μm以上的長(zhǎng)度的直線狀延伸部、具有多個(gè)折曲部且折返的多個(gè)第2單位圖案即可。例如，第2單位圖案270可以在14個(gè)折曲部B₁～B₁₄分別彎曲。在該情況下，使電流流經(jīng)第2單位圖案270的朝向在水平方向上進(jìn)一步分散，從而能進(jìn)一步降低第2磁阻元件230a、230b的磁阻效應(yīng)的各向異性。

兩個(gè)第2磁阻元件230a、230b各自的圖案230的周向的朝向不同。在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第2磁阻元件230a、230b各自的圖案230的周向的朝向相差90°。由此，能相互緩和兩個(gè)第2磁阻元件230a、230b各自的磁阻效應(yīng)的各向異性。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器200中，由于在第1磁阻元件120a、120b的內(nèi)側(cè)配置第2磁阻元件230a、230b，因此也能使磁傳感器200小型。此外，在磁傳感器200中，由于不需要使對(duì)第1磁阻元件120a、120b和第2磁阻元件230a、230b進(jìn)行連接的布線立體地迂回，因此也能以簡(jiǎn)易的制造工藝來制造磁傳感器200。

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器。另外，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器中，由于第1磁阻元件以及第2磁阻元件分別所具有的圖案主要不同于實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器100，因此對(duì)其他構(gòu)成不重復(fù)說明。

(實(shí)施方式3)

圖11是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。圖12是表示本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

如圖11、12所示，本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器300的第1磁阻元件120a、120b的圖案包含在俯視時(shí)沿著假想圓C₃的圓周被配置為在假想圓C₃的徑向上排列且相互連接的兩個(gè)第1單位圖案。兩個(gè)第1單位圖案分別位于沿著假想圓C₃的圓周中布線146、148、150、152所位于的部分開放的假想C字形狀C₃₁的位置。兩個(gè)第1單位圖案分別是沿著假想C字形狀C₃₁被配置為在假想圓C₃的徑向上排列的C字狀圖案。

如圖11所示，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的周向的朝向不同，使得假想C字形狀C₃₁的朝向互不相同。即，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案的周向的朝向不同，使得C字狀圖案的朝向互不相同。

在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第1磁阻元件120a、120b各自的圖案的周向的朝向相差90°，使得C字狀圖案的朝向彼此相差90°。

本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器300的第2磁阻元件330a、330b具有包含多個(gè)第2單位圖案的圖案330。多個(gè)第2單位圖案分別是直徑小于10μm的球狀圖案331。多個(gè)球狀圖案331相互空出間隔地呈雙重漩渦狀排列。多個(gè)球狀圖案331各自相互通過布線而連接。球狀圖案331彼此的間隔越窄越優(yōu)選。多個(gè)球狀圖案331各自的直徑的尺寸小于第1磁阻元件120a、120b的圖案的寬度的尺寸。

各球狀圖案331中位于直線上的長(zhǎng)度由于在水平方向的全方位(360°)相同，因此通過用直徑小于10μm的多個(gè)球狀圖案331構(gòu)成圖案330，從而能降低第2磁阻元件330a、330b的磁阻效應(yīng)的各向異性。此外，通過呈雙重漩渦狀排列配置多個(gè)球狀圖案331，從而能使電流流經(jīng)球狀圖案331的朝向遍及水平方向的大致全方位(360°)。

使電流流經(jīng)圖案330的朝向在水平方上分散，來降低第2磁阻元件330a、330b的磁阻效應(yīng)的各向異性，從而能抑制外部磁場(chǎng)為0時(shí)的磁傳感器300的輸出由于剩余磁化的影響而出現(xiàn)偏差。

兩個(gè)第2磁阻元件330a、330b各自的圖案330的周向的朝向不同。在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第2磁阻元件330a、330b各自的圖案330的周向的朝向相差90°。由此，能相互緩和兩個(gè)第2磁阻元件330a、330b各自的磁阻效應(yīng)的各向異性。

圖13是表示使對(duì)本發(fā)明的實(shí)施方式3所涉及的磁傳感器施加外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更來求取外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器的輸出的關(guān)系的實(shí)驗(yàn)結(jié)果的圖表。在圖13中，在縱軸示出磁傳感器的輸出電壓(mV)，在橫軸示出磁通密度(mT)。

如圖13所示，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器300中，使外部磁場(chǎng)的施加方向在水平方向上以22.5°間隔在0°～337.5°內(nèi)變更的情況下，也未在外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器300的輸出的關(guān)系中識(shí)別出大的變化。即，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器300中，確認(rèn)出磁場(chǎng)檢測(cè)的各向同性得到提升。此外，還確認(rèn)出抑制了外部磁場(chǎng)為0時(shí)的磁傳感器300的輸出的偏差。進(jìn)而，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器300中，確認(rèn)出外部磁場(chǎng)的強(qiáng)度與磁傳感器300的輸出大致直線地成正比。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器300中，由于在第1磁阻元件120a、120b的內(nèi)側(cè)配置第2磁阻元件330a、330b，因此也能使磁傳感器300小型。此外，在磁傳感器300中，由于不需要使對(duì)第1磁阻元件120a、120b和第2磁阻元件330a、330b進(jìn)行連接的布線立體地迂回，因此能以簡(jiǎn)易的制造工藝來制造磁傳感器300。

以下，參照附圖來說明本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器。另外，在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器400中，由于第1磁阻元件以及第2磁阻元件分別所具有的圖案主要不同于實(shí)施方式1所涉及的磁傳感器100，因此對(duì)其他構(gòu)成不重復(fù)說明。

(實(shí)施方式4)

圖14是表示構(gòu)成本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的橋接電路的四個(gè)磁阻元件的圖案的俯視圖。圖15是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的第1磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。圖16是表示本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器的第2磁阻元件所具有的圖案的俯視圖。

如圖14、15所示，本發(fā)明的實(shí)施方式4所涉及的磁傳感器400的第1磁阻元件420a、420b的圖案包含在俯視時(shí)沿著假想圓C₄的圓周被配置為在假想圓C₄的周向上排列且相互連接的15個(gè)第1單位圖案410。15個(gè)第1單位圖案410分別位于沿著假想圓C₄的圓周中布線146、148、150、152所位于的部分開放的假想C字形狀C₄₁的位置。15個(gè)第1單位圖案410分別是從假想圓C₄的中心側(cè)呈輻射狀配置的折返狀圖案。

折返狀圖案包含：相互空出間隔地從假想圓C₄的中心側(cè)呈輻射狀延伸的直線狀延伸部421、423；以及對(duì)直線狀延伸部421的前端和直線狀延伸部423的前端進(jìn)行連接的直線狀延伸部422。直線狀延伸部421和直線狀延伸部422相互垂直。直線狀延伸部423和直線狀延伸部422相互垂直。

如圖14所示，兩個(gè)第1磁阻元件420a、420b各自的周向的朝向不同，使得假想C字形狀C₄₁的朝向互不相同。即，兩個(gè)第1磁阻元件420a、420b各自的圖案420的周向的朝向不同。在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第1磁阻元件420a、420b各自的圖案430的周向的朝向相差90°。

在本發(fā)明的實(shí)施方式2所涉及的磁傳感器400的第2磁阻元件430a、430b中具有圖案430，其包含作為沿著假想圓C₄的圓周呈線對(duì)稱地被配置為在假想圓C₄的徑向上排列的第2圖案的12個(gè)半圓弧狀圖案431。圖案430由比第1磁阻元件420a、420b的圖案420細(xì)的圖案構(gòu)成。

在位于處在最內(nèi)側(cè)的半圓弧狀圖案431的外側(cè)的10個(gè)半圓弧狀圖案431中，從內(nèi)側(cè)起依次相互鄰接的兩個(gè)半圓弧狀圖案431的一端彼此通過半圓弧狀圖案432相互連接。從內(nèi)側(cè)起依次相互鄰接的兩個(gè)半圓弧狀圖案431的另一端彼此通過半圓弧狀圖案433相互連接。位于最內(nèi)側(cè)且相互呈線對(duì)稱的半圓弧狀圖案431彼此將相互的一端彼此通過直線狀延伸部434連接。直線狀延伸部434的長(zhǎng)度短于10μm。

第2磁阻元件430a、430b的圖案430包含四個(gè)半圓弧狀圖案432、六個(gè)半圓弧狀圖案433以及直線狀延伸部434。由此，12個(gè)半圓弧狀圖案431串聯(lián)連接。半圓弧狀圖案432、433不含直線狀延伸部，僅由彎曲部構(gòu)成。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器400中，15個(gè)第1單位圖案410沿著假想圓C₄的圓周而配置，由此使電流流經(jīng)圖案420的朝向在水平方向上分散，從而能降低第1磁阻元件430a、430b的磁阻效應(yīng)的各向異性。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器400中，第2磁阻元件420a、420b具有半圓弧狀圖案431。半圓弧狀圖案431由圓弧構(gòu)成。相互鄰接的兩個(gè)半圓弧狀圖案431彼此通過半圓弧狀圖案432、433相互連接。第1磁阻元件420a、420b由于僅包含長(zhǎng)度短于10μm的直線狀延伸部434，因此磁場(chǎng)檢測(cè)的各向異性被降低。

兩個(gè)第2磁阻元件430a、430b各自的圖案430的周向的朝向不同。在本實(shí)施方式中，兩個(gè)第2磁阻元件430a、430b各自的圖案430的周向的朝向相差90°。由此，能相互緩和兩個(gè)第2磁阻元件430a、430b各自的磁阻效應(yīng)的各向異性。

在本實(shí)施方式所涉及的磁傳感器400中，由于在第1磁阻元件420a、420b的內(nèi)側(cè)配置第2磁阻元件430a、430b，因此也能使磁傳感器400小型。此外，在磁傳感器400中，由于不需要使對(duì)第1磁阻元件420a、420b和第2磁阻元件430a、430b進(jìn)行連接的布線立體地迂回，因此也能以簡(jiǎn)易的制造工藝來制造磁傳感器400。

本次公開的實(shí)施方式在所有點(diǎn)上都是例示，而不應(yīng)認(rèn)為是限制性的。本發(fā)明的范圍不是通過上述的說明而是通過要求保護(hù)的范圍示出，意圖包含與要求保護(hù)的范圍等同的意思以及范圍內(nèi)的全部變更。

標(biāo)號(hào)說明

10 磁性體層；

20 導(dǎo)電層；

30 保護(hù)層；

100、200、300、400 磁傳感器；

110 基板；

120、230、330、420、430 圖案；

120a、120b、420a、420b、430a、430b 第1磁阻元件；

121、133 C字狀圖案；

122、123、431、432、433 半圓弧狀圖案；

130 重漩渦狀圖案；

130a、130b、230a、230b、330a、330b、420a、420b、430a、430b 第2磁阻元件；

131、132 漩渦狀圖案；

140、141 中點(diǎn)；

145、146、148、149、150、152 布線；

160 差動(dòng)放大器；

161 溫度補(bǔ)償電路；

162 開關(guān)電路；

163 驅(qū)動(dòng)器；

270 第2單位圖案；

270a 始端部；

270b 末端部；

331 球狀圖案；

410 第1單位圖案；

421、422、423、434、L₁～L₁₅ 直線狀延伸部；

B₁～B₁₄ 彎曲部；

C₁、C₂、C₃、C₄ 假想圓；

C₁₁、C₂₁、C₃₁、C₄₁ C字形狀。