特許 6149462 平面コイル、磁気検出装置および電子部品

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6149462

(24)【登録日】2017年6月2日

(45)【発行日】2017年6月21日

(54)【発明の名称】平面コイル、磁気検出装置および電子部品

(51)【国際特許分類】

   H01F 5/00 20060101AFI20170612BHJP

   G01R 33/09 20060101ALI20170612BHJP

   G01R 33/07 20060101ALI20170612BHJP

【ＦＩ】

   H01F5/00 M

   G01R33/06 R

   G01R33/06 H

【請求項の数】6

【全頁数】25

(21)【出願番号】特願2013-71999(P2013-71999)

(22)【出願日】2013年3月29日

(65)【公開番号】特開2014-197588(P2014-197588A)

(43)【公開日】2014年10月16日

【審査請求日】2016年2月1日

(73)【特許権者】

【識別番号】000003067

【氏名又は名称】ＴＤＫ株式会社

(72)【発明者】

【氏名】山口 仁

(72)【発明者】

【氏名】志村 茂

(72)【発明者】

【氏名】原谷 進

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 雅弘

【審査官】 小池 秀介

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１３−０３１６６４（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−２６７６９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−１６６２１９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０６６４７９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表平０８−５０３７７８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ１５／００−１９／３２

３３／００−３３／２０

３３／２４

３３／２６

Ｈ０１Ｆ５／００−５／０６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板の主面上に形成された、概ね平行であって、同一直線上に存在することなく第１の方向に延在するとともに前記第１の方向と異なる第２の方向に配置された平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第１の直線配線部と、平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第２の直線配線部と、
前記第１の直線配線部の前記第１の方向の端部であり前記第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第１の端部と、前記第２の直線配線部の前記第１の方向の端部であり前記第２の方向の（ｎ−ｋ＋１）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第２の端部とを結ぶｎ（但し、ｎ≧１）本の第３の配線部と、
前記第１の直線配線部の前記第１の方向とは逆方向の端部であり前記第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、前記第２の直線配線部の前記第１の方向とは逆方向の端部であり前記第２の方向の（ｎ−ｋ）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧１）本、または、前記第１の直線配線部の前記第１の方向とは逆方向の端部であり前記第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、前記第２の直線配線部の前記第１の方向とは逆方向の端部であり前記第２の方向の（ｎ−ｋ＋２）番目（但し、ｋ≧２）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧２）本の第４の配線部とを有し、
前記第３の配線部のうち最内周の配線部である第５の配線部の内周側に沿う線である第１の内周線を通る第１の接線を起点とする前記第１の接線の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと前記第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする前記第１の接線で区切られる前記第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、
前記負の領域および前記第１の接線上に前記第１の内周線を全て含むとともに、前記第１の接線と接する前記第１の内周線上には、前記第１の接線との距離が０となる第１および第２の極大点を有し、
前記第１および第２の極大点を結ぶ第１の直線と前記第１の内周線とで仕切られる閉曲面が存在するように、前記第１および第２の極大点が存在する平面コイルを有し、
第１および第２の磁気検出素子を有し、
前記平面コイルと絶縁されるとともに互いに離間して配置された前記第１および第２の磁気検出素子を前記平面コイル上に垂直に射影した第１および第２の射影範囲のそれぞれと、前記第１の直線配線部及びその線間である第１の領域および前記第２の直線配線部及びその線間である第２の領域のそれぞれとが重なっている領域を有し、
前記第１の磁気検出素子と前記第５の配線部との第１の最短距離および前記第２の磁気検出素子と前記第５の配線部との第２の最短距離が、前記第１の磁気検出素子と前記第１の直線配線部の前記第１の方向の端部との第３の最短距離および前記第２の磁気検出素子と前記第２の直線配線部の前記第１の方向の端部との第４の最短距離と同一もしくは大きくなる平面コイルを有する磁気検出装置。

【請求項2】

前記第１の極大点と前記第２の極大点間に存在する前記第５の配線部において、電流経路の線幅が前記第１の端部および前記第２の端部における電流経路の線幅より広い部分を有する請求項１に記載の平面コイルを有する磁気検出装置。

【請求項3】

前記ｎ（但し、ｎ≧２）本の第３の配線部のうち、前記第３の配線部の内周の配線部である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周側に沿う線である前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周線を通る２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線を起点とする前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線の法線方向である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向である第３の方向ベクトルと前記第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線で仕切られる前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向ベクトル側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の正の領域、そうでない側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域とする場合に、
前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域および前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線上に前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線を全て含むとともに、前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線との距離が０となる前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線と接する前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線上には、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点を有し、
前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点を結ぶ２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第２の直線と前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線とで仕切られる閉曲面が存在するように、前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点が存在する請求項１または２に記載の平面コイルを有する磁気検出装置。

【請求項4】

前記２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点間に存在するｋ−１（但し、ｎ≧ｋ≧２）本の前記第３の配線部のうちの少なくとも一本の配線部において、電流経路の線幅が前記第１の端部および前記第２の端部における電流経路の線幅より広い部分を有する請求項３に記載の平面コイルを有する磁気検出装置。

【請求項5】

前記第１および第２の直線配線部が互いに平行である請求項１ないし４のいずれか一項に記載の平面コイルを有する磁気検出装置。

【請求項6】

請求項１ないし５のいずれか一項に記載の磁気検出装置を有する電子部品。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、平面コイルに関する。

【背景技術】

【0002】

磁気検出素子に対し、バイアス磁界、帰還磁界等をかけるために、平面コイルを設置する事がある。その際、平面コイルが発生する磁界のうち、磁気検出素子近傍に設置され必要とされる磁界の発生に適した形状を持つ直線配線部が発生する磁界のみを有効利用している場合が多い。この場合、必要とされる発生磁界の見地からは、平面コイルの全配線部のうち、磁気検出素子近傍に設置された直線配線部のみが、線幅・線長・配置位置などの寸法制約を受けることになる。この寸法制約を受ける直線配線部の端部同士を、折り曲げ部を介するものの、ほぼ最短距離となるように直線配線部でつなぐ接続配線部を持つ平面コイル形状が一般的である。

【0003】

一方、この平面コイルに対し、駆動電源からの制約、消費電力等の見地から、平面コイル全体の直流抵抗を低く抑えることが求められている。この低抵抗化に関しては、平面コイルの場合その膜厚を厚くする事が最も手軽な手段だが、磁気検出素子から平面コイルの膜厚方向中央までの距離が伸びる事になり磁気検出素子にかかる磁界が弱まる、また平面コイルパターンの高アスペクト比化により工程の難易度が増加するなどの弊害が発生する。このため、平面コイルの場合、低抵抗化の際は可能な限り寸法制約を受けていない部分の線幅をより太く設計する方法がとられる事が多い。また一方で、この平面コイルの外形寸法が律速となりチップ部品サイズが決まることも多く、平面コイル外形寸法の小型化も求められている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特許第４４２０５８６号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかし、低抵抗化のために、上記特許文献に記載された例のように平面コイル外形寸法を維持したまま単純に接続配線部の線幅を増加させると、寸法制約を受ける直線配線部を持つコイルの場合、寸法制約を受ける直線配線部の線長制約を維持できなくなり、磁気検出素子にかかる磁界が減少してしまう問題が発生する。一方、寸法制約を受ける直線配線部の形状を維持するため平面コイル内形寸法を維持したまま接続配線部の線幅を増加させ低抵抗化をはかった場合、線幅を増加させる以前の形状に比べ外側に膨らんで平面コイルの外形寸法が拡大してしまい、この平面コイルの外形寸法の拡大が結果的にチップ部品のサイズの拡大につながってしまう問題が発生する。

【0006】

逆に、抵抗調整のために抵抗を増加させたい場合に、寸法制約を受ける直線配線部の形状および配置位置を維持したままだと、平面コイル接続配線部の線幅を減少させるしかなく、これがパターンの微細化につながり工程の難易度が増加する問題も発生する。
また、同じく寸法制約を受ける直線配線部の形状を維持するため平面コイル内形寸法を維持したまま外形寸法を小型化させる場合、必然的に平面コイル接続配線部の線幅・線間距離を減少させることになり、直流抵抗の増加、工程の難易度の増加は無論のこと、その線幅・線間距離がともに零となる位置が小型化の限界となってしまう問題もある。

【0007】

そこで、本発明は、寸法制約を受ける直線配線部の形状を維持したまま、小型化を実現する平面コイルの提供を目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、基板の主面上に形成された、概ね平行であって、同一直線上に存在することなく第１の方向に延在するとともに第１の方向と異なる第２の方向に配置された平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第１の直線配線部と、平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第２の直線配線部と、第１の直線配線部の第１の方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第１の端部と、第２の直線配線部の第１の方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ＋１）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第２の端部とを結ぶｎ（但し、ｎ≧１）本の第３の配線部と、第１の直線配線部の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧１）本、または、第１の直線配線部の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ＋２）番目（但し、ｋ≧２）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧２）本の第４の配線部とを有し、第３の配線部のうち最内周の配線部である第５の配線部の内周側に沿う線である第１の内周線を通る第１の接線を起点とする第１の接線の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線上に第１の内周線を全て含むとともに、第１の接線と接する第１の内周線上には、第１の接線との距離が０となる第１および第２の極大点を有し、第１および第２の極大点を結ぶ第１の直線と第１の内周線とで仕切られる閉曲面が存在するように、第１および第２の極大点が存在する平面コイルである。

【0009】

本発明によれば、第１の内周線において、第１および第２の極大点との間の内周線は、第１の接線より平面コイル内側方向（負の領域）に存在し、平面コイル内側方向へ入り込む形状とすることにより、平面コイルの小型化が可能となる。

【0010】

本発明は、第１の極大点と第２の極大点間に存在する第５の配線部において、電流経路の線幅が第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広い部分を有する形状としてもよく、配線部線幅を増加させることになり、平面コイルの直流抵抗の低抵抗が可能となる。

【0011】

本発明は、ｎ（但し、ｎ≧２）本の第３の配線部のうち、第３の配線部の内周の配線部である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周側に沿う線である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周線を通る２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線を起点とする２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線の法線方向である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線で仕切られる２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向ベクトル側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の正の領域、そうでない側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域とする場合に、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域および２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線上に２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線を全て含むとともに、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線との距離が０となる２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線と接する２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線上には、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点を有し、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点を結ぶ２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第２の直線と２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線とで仕切られる閉曲面が存在するように、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点が存在する形状としてもよく、平面コイルをさらに小型化する事も出来る。

【0012】

本発明は、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点間に存在するｋ―１（但し、ｎ≧ｋ≧２）本の第３の配線部のうちの少なくとも一本の配線部において、電流経路の線幅が第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広い部分を有する形状としてもよく、平面コイルをさらに低抵抗化する事も出来る。

【0013】

また、その配線部線幅を増加させる量を適当に選ぶことにより、小型化と低抵抗化を両立した平面コイルを作成できる。

【0014】

本発明は、第１および第２の直線配線部が互いに平行となる配置とする事もでき、第１および第２の直線配線部が発生する磁界がさらに効率よく利用しやすくなる。

【0015】

本発明は、第１および第２の磁気検出素子を有し、平面コイルと絶縁されるとともに互いに離間して配置された第１および第２の磁気検出素子を平面コイル上に垂直に射影した第１および第２の射影範囲のそれぞれと、第１の直線配線部及びその線間である第１の領域および第２の直線配線部及びその線間である第２の領域のそれぞれとが重なっている領域を有する上記の平面コイルを有する磁気検出装置としてもよい。

【0016】

第１および第２の直線配線部は、磁気検出素子の動作に求められる磁界の発生に適した形状とすることで、帰還磁界、バイアス磁界として利用でき、更には平面コイルが発生する磁界を磁気検出素子が検出することも可能である。また、平面コイルと磁気検出素子は同一面の配置だけでなく異なる層にも配置でき、複数の平面コイルを複数の層に配置する事も可能である。

【0017】

本発明は、第１の磁気検出素子と第５の配線部との第１の最短距離および第２の磁気検出素子と第５の配線部との第２の最短距離が、第１の磁気検出素子と第１の直線配線部の第１の方向の端部との第３の最短距離および第２の磁気検出素子と第２の直線配線部の第１の方向の端部との第４の最短距離と同一もしくは大きくなる形状とし、第３の配線部を、それ自身が発生する磁界が磁気検出素子に与える影響が十分小さいと判断される範囲内に配置してもよい。

【0018】

また、本発明は、上記の平面コイル、もしくは磁気検出装置を有する電子部品としてもよい。

【発明の効果】

【0019】

寸法制約を受ける直線配線部分の形状を維持したまま、平面コイルの小型化が実現できる。

【図面の簡単な説明】

【0020】

【図1】本実施形態９に係る平面コイル形状を示す図である。

【図2】一般的な平面コイル形状である比較形態１を示す図である。

【図3】一般的な形状のまま小型化を図った場合の平面コイル形状である比較形態２を示す図である。

【図4】本実施形態１に係る平面コイル形状を示す図である。

【図5】第１及び第２の極大点を示す例１である。

【図6】第１及び第２の極大点を示す例２である。

【図7】一般的な平面コイル形状である比較形態３を示す図である。

【図8】本実施形態２に係る平面コイル形状を示す図である。

【図9】一般的な平面コイル形状である比較形態４を示す図である。

【図10】本実施形態３に係る平面コイル形状を示す図である。

【図11】一般的な平面コイル形状である比較形態５を示す図である。

【図12】本実施形態４に係る平面コイル形状を示す図である。

【図13】本実施形態５に係る平面コイル形状を示す図である。

【図14】一般的な平面コイル形状である比較形態６を示す図である。

【図15】本実施形態６に係る平面コイル形状を示す図である。

【図16】一般的な平面コイル形状である比較形態７を示す図である。

【図17】本実施形態７に係る平面コイル形状を示す図である。

【図18】一般的な平面コイル形状である比較形態８を示す図である。

【図19】本実施形態８に係る平面コイル形状を示す図である。

【図20】一般的な平面コイル形状である比較形態９を示す図である。

【図21】一般的な平面コイル形状である比較形態１０を示す図である。

【図22】本実施形態１０に係る平面コイル形状を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0021】

以下、本発明の実施形態を図面に基づき説明する。なお、説明において、同一要素又は同一機能を有する要素には、同一符号を用いることとし、重複する説明は省略する。

【0022】

基板（図示せず）の主面上に形成された、平面コイル２０を形成する概ね平行であって、同一直線上に存在することなく第１の方向に延在するとともに第１の方向と異なる第２の方向に配置された平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第１の直線配線部１と、平行なｎ（但し、ｎ≧１）本の第２の直線配線部２と、平面コイル２０と絶縁されるとともに互いに離間して配置された第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）を平面コイル２０上に垂直に射影した第１および第２の射影範囲のそれぞれと、第１の直線配線部１及びその線間である第１の領域および第２の直線配線部２及びその線間である第２の領域のそれぞれとが重なっている領域を有する磁気検出装置内の第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）に対し、平面コイル２０が発生する磁界によりバイアス磁界、帰還磁界等を印加する一般的な例（比較形態１）を図２に示す。ここで、帰還磁界とは、第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）が検出する外部磁界を打ち消すように発生する磁界であり、バイアス磁界とは第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）に印加される決められた方向および強度の磁界を指すものである。なお、説明のため、ｎ＝１とする

【0023】

ここで、図２の紙面上の上方向をＹ方向（以降、第１の方向と称する）とし、平面コイル２０を形成する第１の直線配線部１の第１の方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第１の端部と第２の直線配線部２の第１の方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ＋１）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第２の端部とを結ぶｎ（但し、ｎ≧１）本の配線部を第３の配線部３とする。ここで、最内周側の配線部のみを説明のため第５の配線部４と称する。

【0024】

また、第１の直線配線部１の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部２の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧１）本、または、第１の直線配線部１の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部２の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ＋２）番目（但し、ｋ≧２）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧２）本の第４の配線部１６を有する。図２の示される比較形態では、ｎ＝ｋ＝１なので、第３の端部と第４の端部を接続する第４の配線が存在しない。ｎ≧２以上の場合に、平面コイルを基板の主面の法線方向から見て、ｎ―１本の右回り、または、左回りの第４の配線１６が存在することになる。

【0025】

第１および第２の直線配線部（１、２）の形状は、第１および第２の直線配線部（１、２）の上方または下方に絶縁層（図示せず）を介して平面コイル２０と絶縁されて配置される磁気検出素子（１４、１５）に印加するバイアス磁界もしくは帰還磁界を発生するのに適した形状となっている。なお、平面コイル２０が発生する外部磁界をそのまま検出してもよい。このため、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置は、磁気検出素子（１４、１５）側からの要求により決定される。磁気検出素子（１４、１５）側から見ると、第１および第２の直線配線部（１、２）が発生する磁界は、ともにその向きが必要とされる方向に向いている状態が、最も多くの磁界を利用できる事になる。

【0026】

このため、第１および第２の直線配線部（１、２）は、それぞれが互いに平行となる配置が最も適した配置であると考えられる。

【0027】

しかし、第１および第２の直線配線部（１、２）が発生する磁界の内、磁気検出素子（１４、１５）が必要とする方向成分が、その必要な強さを満足すれば良く、必ずしも理想配置である必要はない。第１もしくは第２の直線配線部（１、２）が発生する磁場の強さをＨａ、その内磁気検出素子（１４、１５）が必要な方向成分をＨｘ、それら２つの方向のなす角度をθとすると、
Ｈｙ ＝ Ｈａ・ｃｏｓθ
の関係にある。このため、θが８度の場合でも磁気検出素子（１４、１５）にかかる磁場の強さの減少分は全体の１％未満、また、θが２５度の場合でも磁気検出素子（１４、１５）にかかる磁場の強さの減少分は全体の１０％未満となる。

【0028】

つまり、θは、磁気検出素子（１４、１５）が必要とする磁場の強さと、第１および第２の直線配線部（１、２）が発生する磁場の強さの関係で設定する事が出来る。このため、第１および第２の直線配線部（１、２）は互いに平行である状態が最も効率がよいものの、必ずしも平行である必要はない。なお、本実施形態、比較形態で、概ね平行であるとは、ｃｏｓθの変化率がｓｉｎθより小さい０度から４５度とする。また、磁気検出素子（１４、１５）にかかる磁場の強さの減少分が全体の１％未満である８度未満が好ましい。特に、ｃｏｓθの変化率が０である０度（平行）が特に好ましい。なお、第２の直線配線部２の延在する方向は、第１の直線配線部１の第１の方向と同一の方向となはらないが、実質的に同一の方向であるとする。また、第２の方向については、第１の直線配線部１の第１の方向を基準に方向を決定するものとする。

【0029】

また第３の配線部３は、第１および第２の端部を結ぶ直線形状となっている。この形状が電流経路としては最短距離となるため、第３の配線部３は一般的にはこの直線状の配線部形状が用いられる。

【0030】

なお、本実施形態、比較形態で説明する磁気検出素子（１４、１５）および平面コイルは、半導体基板、あるいは、絶縁基板などの基板の主面上に形成される。半導体基板としては、シリコン基板、ゲルマニウムシリコン基板などが挙げられ、絶縁基板としては、アルミナ基板、石英基板、ガラス基板、エポキシ樹脂基板などが挙げられ、その形態は特に問われるものではない。

【0031】

なお、本実施形態、比較形態で説明する磁気検出素子（１４、１５）は、磁気抵抗素子、スピンバブル型巨大磁気抵抗素子、トンネル型磁気抵抗素子、ホール素子などが挙げられ、その形態は特に問われるものではない。

【0032】

ここで、平面コイルと絶縁されるとともに互いに離間して配置された第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）の一部もしくは全てを平面コイル２０上に垂直に射影した第１および第２の射影範囲のそれぞれと、第１の直線配線部１及びその線間である第１の領域および第２の直線配線部２及びその線間である第２の領域のそれぞれとが重なっている領域を有しているので、平面コイルにより発生する磁界により、第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）に対しバイアス磁界もしくは帰還磁界を印加することが可能となっている。

【0033】

ここで、平面コイルに使用される材料は、金属、合金、金属酸化物、金属窒化物などから適宜選択すればよい。また、既存の成膜方法（スパッタ、蒸着）、メッキ法などにより基板上に形成され、既存のエッチング法、リフトオフ法などにより所望の形状に加工され、その形態は特に問われるものではない。

【0034】

次に、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置を変えずに、平面コイル２０より外形を小型化した例を図３に示す（比較形態２）。第１および第２の直線配線部（１、２）の線長、線幅および配置位置を変えずに、平面コイル３０外形を小型化するには、第１の方向を狭めるしかなく、第３の配線部３が直線形状である限り、必然的に第３の配線部３は電流経路の線幅が狭くなってしまう。この手法で小型化を進めていくと、第３の配線部３の電流経路の線幅は徐々に狭くなり、第３の配線部３の電流経路の線幅が零となる位置が小型化の限界点となってしまう。

【0035】

本実施形態の平面コイル４０形状を使用して、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置を変えずに、平面コイル２０より外形を小型化した実施形態１を図４に示す。なお、図２の比較形態１と図４の実施形態１とは、第３の配線部３においても電流経路の線幅は同一として説明する。ここで、第３の配線部３のうち最内周の配線部を第５の配線部４、第５の配線部４の内周側に沿う線を第１の内周線５とするが、図２の比較形態１、図３の比較形態２、図４の実施形態１のように第３の配線部３が１本の場合はこの配線部が最内周となり第３の配線部３と第５の配線部４は同一となる。

【0036】

また、図４の実施形態１において、第３の配線部３のうち最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル４０形状とする事により、平面コイル４０外形の小型化が達成できる。

【0037】

ここで、図４の実施形態１においては、第１の内周線５を、第１の直線配線部１側の第１の端点より第２の直線配線部２方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第１の極大点７、同じように第１の内周線５を、第２の直線配線部２側の第２の端点より第１の直線配線部１方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第２の極大点８としている。

【0038】

図２の比較形態１の第１の内周線５の位置は第１の接線６上となる一方、図４の実施形態１の第１の内周線５において、第１および第２の極大点（７、８）との間の内周線は、第１の接線６より平面コイル４０内側方向（負の領域）に存在し、図２の比較形態１に比べて平面コイル４０内側方向へ入り込む形状となっている。つまり、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５で仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する形状となっている。

【0039】

ここで、図４の実施形態１の第１および第２の極大点（７、８）を抜き出したものを図５に示す。第１の内周線５と第１の接線６は２つの線分で接する形状となっており、第１の内周線５と第１の接線６が接する２つの線分の内、片方の線分内の点を第１の極大点７、他方の線分内の点を第２の極大点８としている。

【0040】

図６に、別の第１および第２の極大点（７、８）の例を示す。図６の例は、第１の内周線５と第１の接線６は、線分および点で接する形状となっており、第１の内周線５と第１の接線６が接する線分内の点を第１の極大点７、第１の内周線５と第１の接線６が接する点を第２の極大点８としている。図６の例に示すよう、第１の内周線５と第１の接線６の接する線分での接触でも点での接触でもどちらでも良く、また、その組み合わせでも良い。

【0041】

いずれの場合においても、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５で仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する形状となる。

【0042】

また、図４の実施形態１と図２の比較形態１の第３の配線部３は、電流経路の線幅が同一のため、図４の実施形態１は図２の比較形態１に比べて、平面コイル４０内側方向へ入り込む形状の第１の内周線５の形状に沿う形で、第３の配線部３が、平面コイル４０内側方向へ入り込む形状となり、図４の実施形態１の平面コイル４０外形は小型化となっている。

【0043】

以上の通り、ｎ＝１の場合について説明したがｎ≧２の場合について説明する。一般的に平面コイル４０は所望の抵抗値で設計される。従って、最内周である第５の配線部４以外の第３の配線部３が直線であった場合であり、かつ、最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル形状となっている場合、仮に第５の配線部４を直線とした場合は平面コイルの抵抗値を合わせるためには、真の第５の配線部４と仮の配線部との差である配線部を平面コイルに割るふる必要が生じるので大型になってしまう。つまり、ｎ≧２の場合においても、最内周の配線部である第５の配線部４を規定すればよい。

【0044】

次に図２の比較形態１において、第３の配線部３の両端部側がＲ付の配線部となっている例を図７に示す（比較形態３）。

【0045】

また、本実施形態の平面コイル８０形状を使用して、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置を変えずに、平面コイル７０より外形を小型化した実施形態２を図８に示す。

【0046】

なお、図７の比較形態３と図８の実施形態２とも第３の配線部３は、本数はｎ＝１、電流経路の線幅は同一として説明する。ここで、第３の配線部３のうち最内周の配線部を第５の配線部４、第５の配線部４の内周側に沿う線を第１の内周線５とするが、図７の比較形態３、図８の実施形態２のように第３の配線部３が１本の場合はこの配線部が最内周となり第３の配線部３と第５の配線部４は同一となる。

【0047】

また、図８の実施形態２において、第３の配線部３のうち最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル８０形状とする事により、平面コイル８０外形の小型化が達成できる。

【0048】

ここで、図８の実施形態２においては、第１の内周線５を、第１の直線配線部１側の第１の端点より第２の直線配線部２方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第１の極大点７、同じように第１の内周線５を、第２の直線配線部２側の第２の端点より第１の直線配線部１方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第２の極大点８としている。

【0049】

図７の比較形態３の第１の内周線５の位置は第１の接線６上となる一方、図８の実施形態２の第１の内周線５において、第１および第２の極大点（７、８）との間の内周線は、第１の接線６より平面コイル８０内側方向（負の領域）に存在し、図７の比較形態３に比べて平面コイル８０内側方向へ入り込む形状となっている。つまり、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５で仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する形状となっている。

【0050】

ここで、図８の実施形態２と図７の比較形態３の第３の配線部３は、電流経路の線幅が同一のため、図８の実施形態２は図７の比較形態３に比べて、平面コイル８０内側方向へ入り込む形状の第１の内周線５の形状に沿う形で、第３の配線部３が、平面コイル８０内側方向へ入り込む形状となり、図８の実施形態２の平面コイル８０外形は小型化となっている。

【0051】

以上の通り、ｎ＝１の場合について説明したがｎ≧２の場合について説明する。一般的に平面コイル８０は所望の抵抗値で設計される。従って、最内周である第５の配線部４以外の第３の配線部３が直線であった場合であり、かつ、最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル形状となっている場合、仮に第５の配線部４を直線とした場合は平面コイルの抵抗値を合わせるためには、真の第５の配線部４と仮の配線部との差である配線部を平面コイルに割るふる必要が生じるので大型になってしまう。つまり、ｎ≧２の場合においても、最内周の配線部である第５の配線部４を規定すればよい。

【0052】

次に図７の比較形態３において、第１の直線配線部１の第１の端部と第２の直線配線部２の第２の端部とを結んだ直線が第１の方向と直交しない場合、すなわちオフセットされた配置位置となっている例を図９に示す（比較形態４）。

【0053】

また、本実施形態の平面コイル１０００形状を使用して、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置を変えずに、平面コイル９０より外形を小型化した実施形態３を図１０に示す。

【0054】

なお、図９の比較形態４と図１０の実施形態３とも第３の配線部３は、本数はｎ＝１、電流経路の線幅は同一として説明する。ここで、第３の配線部３のうち最内周の配線部を第５の配線部４、第５の配線部４の内周側に沿う線を第１の内周線５とするが、図９の比較形態４、図１０の実施形態３のように第３の配線部３が１本の場合はこの配線部が最内周となり第３の配線部３と第５の配線部４は同一となる。

【0055】

また、図１０の実施形態３において、第３の配線部３のうち最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル１０００形状とする事により、平面コイル１０００外形の小型化が達成できる。

【0056】

ここで、図１０の実施形態３においては、第１の内周線５を、第１の直線配線部１側の第１の端点より第２の直線配線部２方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第１の極大点７、同じように第１の内周線５を、第２の直線配線部２側の第２の端点より第１の直線配線部１方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第２の極大点８としている。

【0057】

図９の比較形態４の第１の内周線５の位置は第１の接線６上となる一方、図１０の実施形態３の第１の内周線５において、第１および第２の極大点（７、８）との間の内周線は、第１の接線６より平面コイル１０００内側方向（負の領域）に存在し、図９の比較形態４に比べて平面コイル１０００内側方向へ入り込む形状となっている。つまり、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５で仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する形状となっている。

【0058】

ここで、図１０の実施形態３と図９の比較形態４の第３の配線部３は、電流経路の線幅が同一のため、図１０の実施形態３は図９の比較形態４に比べて、平面コイル１０００内側方向へ入り込む形状の第１の内周線５の形状に沿う形で、第３の配線部３が、平面コイル１０００内側方向へ入り込む形状となり、図１０の実施形態３の平面コイル１０００外形は小型化となっている。

【0059】

以上の通り、ｎ＝１の場合について説明したがｎ≧２の場合について説明する。一般的に平面コイル１０００は所望の抵抗値で設計される。従って、最内周である第５の配線部４以外の第３の配線部３が直線であった場合であり、かつ、最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル形状となっている場合、仮に第５の配線部４を直線とした場合は平面コイルの抵抗値を合わせるためには、真の第５の配線部４と仮の配線部との差である配線部を平面コイルに割るふる必要が生じるので大型になってしまう。つまり、ｎ≧２の場合においても、最内周の配線部である第５の配線部を４規定すればよい。

【0060】

次に図２の比較形態１において、第３の配線部３が本数ｎ＝２となっている例を図１１に示す（比較形態５）。

【0061】

また、本実施形態の平面コイル１２０形状を使用して、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状および配置位置を変えずに、平面コイル１１０より外形を小型化した実施形態４を図１２に示す。

【0062】

なお、図１１の比較形態５と図１２の実施形態４とも第３の配線部３は、電流経路の線幅およびその線間距離は同一として説明する。ここで、第３の配線部３のうち最内周の配線部を第５の配線部４、第５の配線部４の内周側に沿う線を第１の内周線５とする。

【0063】

また、図１２の実施形態４において、第３の配線部３のうち最内周の配線部である第５の配線部４の内周側に沿う線である第１の内周線５を通る第１の接線６を起点とする第１の接線６の法線方向である第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする第１の接線６で区切られる第３の方向ベクトル側を正の領域、そうでない側を負の領域とする場合に、負の領域および第１の接線６上に第１の内周線５を全て含むとともに、第１の接線６と接する第１の内周線５上には、第１の接線６との距離が０となる第１および第２の極大点（７、８）を有し、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５とで仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する平面コイル１２０形状であると同時に、ｎ（但し、ｎ≧２）本の第３の配線部３のうち、第３の配線部３の内周の配線部である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周側に沿う線である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目までの内周線を通る２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線を起点とする２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線の法線方向である２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向である第３の方向ベクトルと第１の方向である第１の方向ベクトルとのなす角度が９０度未満の場合を正とする２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線で仕切られる２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第３の方向ベクトル側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の正の領域、そうでない側を２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域とする場合に、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の負の領域および２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線上に２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線を全て含むとともに、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線との距離が０となる２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１の接線と接する２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線上には、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点（１２、１３）を有し、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点（１２、１３）を結ぶ２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第２の直線と２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の内周線とで仕切られる閉曲面（図示せず）が存在するように、２からｋ（但し、ｎ≧ｋ≧２）番目の第１および第２の極大点（１２、１３）が存在する平面コイル１２０形状とする事により、平面コイル１２０外形の小型化が達成できる。

【0064】

ここで、図１２の実施形態４において、第１の内周線５を、第１の直線配線部１側の第１の端点より第２の直線配線部２方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第１の極大点７、同じように第１の内周線５を、第２の直線配線部２側の第２の端点より第１の直線配線部１方向にたどっていった場合、第１の接線６と第１の内周線５との距離が最初に０となる点を第２の極大点８としている。

【0065】

また同時に、図１２の実施形態４において、２番目の内周線１０を、第１の直線配線部１側の第１の端点より第２の直線配線部２方向にたどっていった場合、２番目の第１の接線１１と２番目の内周線１０との距離が最初に０となる点を２番目の第１の極大点１２、同じように２番目の内周線１０を、第２の直線配線部２側の第２の端点より第１の直線配線部１方向にたどっていった場合、２番目の第１の接線１１と２番目の内周線１０との距離が最初に０となる点を２番目の第２の極大点１３としている。

【0066】

ここで、図１１の比較形態５の第１の内周線５の位置は第１の接線６上となる一方、図１２の実施形態４の第１の内周線５において、第１および第２の極大点（７、８）との間の内周線は、第１の接線６より平面コイル１２０内側方向（負の領域）に存在し、図１１の比較形態５に比べて平面コイル１２０内側方向へ入り込む形状となっている。つまり、第１および第２の極大点（７、８）を結ぶ第１の直線と第１の内周線５で仕切られる閉曲面９が存在するように、第１および第２の極大点（７、８）が存在する形状となっている。

【0067】

また同時に、図１１の比較形態５の２番目の内周線１０の位置は２番目の第１の接線１１上となる一方、図１２の実施形態４の２番目の内周線１０において、２番目の第１および第２の極大点（１２、１３）との間の内周線は、２番目の第１の接線より平面コイル１２０内側方向（２番目の負の領域）に存在し、図１１の比較形態５に比べて平面コイル１２０内側方向へ入り込む形状となっている。つまり、２番目の第１および第２の極大点（１２、１３）を結ぶ２番目の第２の直線と２番目の内周線１０で仕切られる閉曲面（図示せず）が存在するように、２番目の第１および第２の極大点（１２、１３）が存在する形状となっている。

【0068】

ここで、図１２の実施形態４と図１１の比較形態５の第３の配線部３は、電流経路の線幅およびその線間距離が同一のため、図１２の実施形態４は図１１の比較形態５に比べて、平面コイル１２０内側方向へ入り込む形状の第１の内周線５の形状に沿う形で、第３の配線部３が、平面コイル１２０内側方向へ入り込む形状となり、図１２の実施形態４の平面コイル１２０外形は小型化となっている。

【0069】

次に図４の実施形態１において、第１および第２の極大点（７、８）間に存在する第５の配線部４の電流経路の線幅を広くした例を示す。

【0070】

図１３は、図４の実施形態１と同一の第１の内周線５を持ち、第３の配線部３の平面コイル１３０外周は図２の比較形態１と同一形状とし、平面コイル４０より低抵抗化した例である（実施形態５）。

【0071】

ここで、図１３の実施形態５は、第１および第２の極大点（７、８）間に存在する第５の配線部４において、電流経路の線幅が、第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広くなっており、図４の実施形態１に比べ平面コイル１３０の直流抵抗が低抵抗化されていると同時に、図２の比較形態１に比べても平面コイル１３０の直流抵抗が低抵抗化されている。

【0072】

また、図１４に、図１３の実施形態５の第３の配線部３と同等の直流抵抗であり、電流経路が最短距離となる一般的な直線状の第３の配線部３を持つ平面コイル１４０の例を示す（比較形態６）。

【0073】

図１３の実施形態５の第３の配線部３の直流抵抗が図２の比較形態１の第３の配線部３の直流抵抗に比べ低抵抗化された分、図１４の比較形態６の第３の配線部３は、低抵抗化のため図１の比較形態１より電流経路の線幅を広くさせなければならない。第３の配線部３が一般的な直線状の形状である限りは、第１の直線配線部１および第２の直線配線部２の形状を維持するために、電流経路の線幅が広くなった分は、平面コイル１４０外周方向へ膨らむことになる。つまり、図１４の比較形態６は、第３の配線部３の電流経路の線幅の増加分、図２の比較形態１に比べ平面コイル１４０の外形が大型化することになる。よって、図１３の実施形態５は、図２の比較形態１と同一の平面コイル１３０の外形となるため、結果的に同一の直流抵抗を持つ図１４の比較形態６に比べ小型化となる。

【0074】

次に図１２の実施形態４において、第１および第２の極大点（７、８）間に存在する第５の配線部４の電流経路の線幅を広くした例を示す。

【0075】

図１５は、図１２の実施形態４と同一の第１の内周線５を持ち、第３の配線部３の平面コイル１５０外周は図１１の比較形態５と同一形状とし、平面コイル１２０より低抵抗化した例である（実施形態６）。

【0076】

図１５の実施形態６は、第１および第２の極大点（７、８）間に存在する第５の配線部４において、電流経路の線幅が、第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広くなっており、図１２の実施形態４に比べ平面コイル１５０の直流抵抗が低抵抗化されていると同時に、図１１の比較形態５に比べても平面コイル１５０の直流抵抗が低抵抗化されている。

【0077】

また、図１６に、図１５の実施形態６の第５の配線部４と同等の直流抵抗であり、電流経路が最短距離となる一般的な直線状の第５の配線部４を持つ平面コイル１６０の例を示す（比較形態７）。

【0078】

図１５の実施形態６の第５の配線部４の直流抵抗が図１１の比較形態５の第５の配線部４の直流抵抗に比べ低抵抗化された分、図１６の比較形態７の第５の配線部４は、低抵抗化のため図１１の比較形態５より電流経路の線幅を広くさせなければならない。第５の配線部４が一般的な直線状の形状である限りは、第１の直線配線部１および第２の直線配線部２の形状を維持するために、電流経路の線幅が広くなった分は、平面コイル１５０外周方向へ膨らむことになる。つまり、図１６の比較形態７は、第５の配線部４の電流経路の線幅の増加分、図１１の比較形態５に比べ平面コイル１６０の外形が大型化することになる。よって、図１５の実施形態６は、図１１の比較形態１と同一の平面コイル１５０の外形となるため、結果的に同一の直流抵抗を持つ図１６の比較形態７に比べ小型化となる。

【0079】

また、図１５の実施形態６において、第５の配線部４の電流経路の線幅の増加分の一部のスペースを、その外周側にある第３の配線部３の線幅を広くするために使用した例を図１７に示す（実施形態７）。

【0080】

ここで、電流経路の線幅は異なっているが、その線間距離は同一のままとする。図１７の実施形態７は第１の極大点７と第２の極大点８間に存在する第５の配線部４と共に、２番目の第１および第２の極大点（７、８）間に存在する２番目の第３の配線部３において、電流経路の線幅が、第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広い部分を有する形状となっている。つまり、図１５の実施形態６では電流経路の線幅が広くなっているのが第５の配線部４だけに限られているのに比べ、図１７の実施形態７では、より長い電流経路長を低抵抗化できる。よって、同じスペースを使用した場合、一部の第３の配線部３の電流経路の線幅をより広くした図１５の実施形態６よりも、より長い電流経路を低抵抗化した図１７の実施形態７の方が平面コイル１７０全体の直流抵抗をより低抵抗化する事が可能となる。

【0081】

次に図１１の比較形態５において、第３の配線部３の電流経路の線間距離が広くなっている例を図１８に示す（比較形態８）。

【0082】

また、図１７の実施形態７と同一の第１の内周線５および２番目の内周線１０を持ち、第１の直線配線部１、第２の直線配線部２、第３の配線部３の外周が図１８の比較形態８と同一形状とした例を図１９に示す（実施形態８）。

【0083】

図１９の実施形態８は、最内周である第１および第２の極大点（７、８）間に存在する第５の配線部４および２番目の第１および第２の極大点（７、８）間に存在する２番目の第３の配線部３において、電流経路の線幅が、第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広くなっており、図１８の比較形態８に比べて平面コイル１９０の直流抵抗が低抵抗化されている。

【0084】

また、図２０に、図１９の実施形態８の２本の第３の配線部３と比較し、それぞれが同等の直流抵抗であり、電流経路が最短距離となる一般的な直線状の第３の配線部３を持つ平面コイル２００の例を示す（比較形態９）。

【0085】

図１９の実施形態８の第３の配線部３の直流抵抗が図１８の比較形態８の第３の配線部３の直流抵抗に比べ低抵抗化された分、図２０の比較形態９の第３の配線部３は、低抵抗化のため図１９の比較形態８より電流経路の線幅を広くさせなければならない。第３の配線部３が一般的な直線状の形状である限りは、第１の直線配線部１および第２の直線配線部２の形状を維持するために、電流経路の線幅が広くなった分は、平面コイル２００外周方向へ膨らむことになる。

【0086】

つまり、図２０の比較形態９は、第３の配線部３の電流経路の線幅の増加分、図１８の比較形態８に比べ平面コイル２００の外形が大型化することになる。図１９の実施形態８は、図１８の比較形態８と同一の平面コイル１９０の外形となるため、結果的に同一の直流抵抗を持つ図２０の比較形態９に比べ小型化となる。

【0087】

また、図２１に、図２０の比較形態９の第３の配線部３の電流経路の線幅は同一のまま、電流経路の線間距離を縮めて平面コイル２１０の外形を図１９の実施形態８と同一とした例を示す（比較形態１０）。

【0088】

図２１の比較形態１０と、図１９の実施形態８は、同一の直流抵抗の第３の配線部３を持つと同時に、平面コイル（２１０、１９０）の外形も同一となる。しかし、図２１の比較形態１０は、第３の配線部３の電流経路の線間距離を縮めるために、図１９の実施形態８に比べて、第１および第２の直線配線部（１、２）の線長を短く変更せざるをえない。逆に、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状変更無しに図１９の実施形態８と同一の直流抵抗の第３の配線部３を製作するには、図２０の比較形態９の形態をとるしかなく、平面コイル２００の外形が大型化してしまう。

【0089】

つまり、第１および第２の直線配線部（１、２）の形状が同一の場合、第１の内周線５および２番目の内周線１０が図１２、１５、１７、１９に示した実施形態の形状となることで、平面コイル（１２０、１５０、１７０、１９０）の外形は小型化されることになる。

【0090】

以上の通り、図１２、１５、１７、１９に示した実施形態の通り、第３の配線部３が２本存在する場合について説明したが、第３の配線部３が３本以上の場合も同様である。但し、第３の配線部３がｎ本の場合、少なくとも最内周である第５の配線部４（ｋ＝１）からｋ番目（ｋ≦ｎ）までの第３の配線部３について、規定すれば小型化は実現可能である。例えば、ｋ＝１の第３の配線部３が直線であり、ｋ＝２の第３の配線部３の２番目の内周線１０において、２番目の第１および第２の極大点（１２、１３）との間の２番目の内周線１０が、２番目の第１および第２の極大点（１２、１３）を結ぶ２番目の第１の接線１１より平面コイル（１２０、１５０、１７０、１９０）内側方向（２番目の負の領域）に存在し、平面コイル（１２０、１５０、１７０、１９０）内側方向へ入り込む形状となっている場合は、ｋ＝１とｋ＝２とに対応する第５の配線部４と第３の配線部３とを入れ替えれば小型化になることから明らかといえる。

【0091】

次に図４の実施形態１において、第１の極大点７と第２の極大点８間に存在する第５の配線部４において、電流経路の線幅を広くしたもうひとつの例を示す。

【0092】

図１は、図３の実施形態１と同一の第１の内周線５を持ち、第３の配線部３の平面コイル１００外周は図２の比較形態１と図４の実施形態１の中間にある形状とし、平面コイル４０より低抵抗化した例である（実施形態９）。

【0093】

図１の実施形態９は、第１の極大点７と第２の極大点８間に存在する第５の配線部４において、電流経路の線幅が、第１の端部および第２の端部における電流経路の線幅より広くなっており、図４の実施形態１に比べると、平面コイル１００の直流抵抗が低抵抗化されている。

【0094】

ここで、
Ｌ：図２の比較形態１の第５の配線部４の電流経路の線路長
ΔＬ：図１の実施形態９の第５の配線部４の電流経路の線路長の図２の比較形態１
に比べての増加分
Ｗ：図２の比較形態１の第５の配線部４の電流経路の平均線幅
ΔＷ：図１の実施形態９の第５の配線部４の電流経路の平均線幅の図２の比較形態
１に比べての増加分
Ｒｓ：平面コイル（１００、２０）を構成する導体のシート抵抗
とする。

【0095】

図２の比較形態１の第５の配線部４の抵抗Ｒ１は、
Ｒ１＝Ｒｓ・（Ｌ／Ｗ） （式１）

【0096】

図１の実施形態９の第５の配線部４の抵抗Ｒ２は、
Ｒ２＝Ｒｓ・（Ｌ＋ΔＬ）／（Ｗ＋ΔＷ） （式２）

【0097】

すなわち、式１、式２より、Ｒ１＞Ｒ２となる条件は、
Ｒｓ・Ｌ／Ｗ＞Ｒｓ・（Ｌ＋ΔＬ）／（Ｗ＋ΔＷ）
よって、
ΔＷ／Ｗ＞ΔＬ／Ｌ （式３）
となるような適当なΔＷおよびΔＬを選ぶことにより、図１の実施形態９は図２の比較形態１に比べても直流抵抗を低抵抗化することができる。

【0098】

さらに、図１の実施形態９は図２の比較形態１に比べ平面コイル１００の外形が小型化となっているため、
ΔＷ／Ｗ＞ΔＬ／Ｌ
となるような適当なΔＷおよびΔＬを選ぶことにより、図１の実施形態９は図２の比較形態１に比べて平面コイル１００の外形の小型化と直流抵抗の低抵抗化を両立させることもできる。

【0099】

実施形態１から９において、第３の配線部３の平面コイル内側へ入り込む部分は、それぞれの比較形態に比べ、磁気検出素子（１４、１５）に近づく形状となっている。したがって、第３の配線部３が磁気検出素子（１４、１５）に近づくにつれ、第３の配線部３が磁気検出素子（１４、１５）に与える磁界も強くなってくる。

【0100】

一方、第１および第２の直線配線部（１、２）の第１の方向の長さは、それぞれ、第１および第２の磁気検出素子（１４、１５）より長く設定されるのが一般的である。その長さは、磁気検出素子（１４、１５）にかかる磁界の大きさが、磁気検出素子（１４、１５）の中央部と第１の方向の端部との間で差が十分小さく、第１および第２の直線配線部（１、２）より先の磁気検出素子（１４、１５）より距離が離れた第３の配線部３からの磁界は、磁気検出素子（１４、１５）に対して与える影響が十分小さいと判断される長さとなる。

【0101】

このため、磁気検出素子（１４、１５）に与える第３の配線部３からの磁界を十分少なくするには、磁気検出素子（１４、１５）と第３の配線部３との間に、この距離を保つ必要がある。

【0102】

つまり、第１の磁気検出素子（１４、１５）と第５の配線部４との第１の最短距離および第２の磁気検出素子（１４、１５）と第５の配線部４との第２の最短距離が、第１の磁気検出素子（１４、１５）と第１の直線配線部１の第１の方向の端部との第３の最短距離および第２の磁気検出素子（１４、１５）と第２の直線配線部２の第１の方向の端部との第４の最短距離と同一もしくは大きくなるように第５の配線部４を設けることで、磁気検出素子（１４、１５）に与える第３の配線部３からの磁界を十分少なくできる。

【0103】

また、第１の直線配線部１の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部２の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ）番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧１）本、または、第１の直線配線部１の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向のｋ番目（但し、ｎ≧ｋ≧１）の第３の端部と、第２の直線配線部２の第１の方向とは逆方向の端部であり第２の方向の（ｎ―ｋ＋２）番目（但し、ｋ≧２）の第４の端部とを結ぶｎ−１（但し、ｎ≧２）本の第４の配線部１６に対し、本実施形態に開示された第３の配線部３と同様な形状を適用することもできる。

【0104】

図２２の実施形態１０は、第１および第２の直線配線部（１、２）と第３の配線部３は図１７の実施形態７と同一であり、第４の配線部１６に、図１７の実施形態７の２番目の第３の配線部３と同等な構成を、第１の方向と直交する軸に対し対称として適用した例である。これにより、さらに平面コイル２２０を小型化し、低抵抗化することもできる。また、第１の磁気検出素子（１４、１５）と第４の配線部１６との第５の最短距離および第２の磁気検出素子（１４、１５）と第４の配線部１６との第６の最短距離が、第１の磁気検出素子（１４、１５）と第１の直線配線部１の第１の方向とは逆方向の端部との第７の最短距離および第２の磁気検出素子（１４、１５）と第２の直線配線部２の第１の方向とは逆方向の端部との第８の最短距離と同一もしくは大きくなるように第４の配線部１６を設けることで、磁気検出素子（１４、１５）に与える第４の配線部１６からの磁界を十分少なくできる。

【産業上の利用可能性】

【0105】

平面コイル、磁気検出装置、電子部品など様々な分野に適用できる。

【符号の説明】

【0106】

１ 第１の直線配線部
２ 第２の直線配線部
３ 第３の配線部
４ 第５の配線部
５ 第１の内周線
６ 第１の接線
７ 第１の極大点
８ 第２の極大点
９ 第１の直線と第１の内周線とで仕切られる閉曲面
１０ ２番目の内周線
１１ ２番目の第１の接線
１２ ２番目の第１の極大点
１３ ２番目の第２の極大点
１４ 第１の磁気検出素子
１５ 第２の磁気検出素子
１６ 第４の配線部
２０ 比較形態１の平面コイル
３０ 比較形態２の平面コイル
４０ 実施形態１の平面コイル
７０ 比較形態３の平面コイル
８０ 実施形態２の平面コイル
９０ 比較形態４の平面コイル
１００ 実施形態９の平面コイル
１１０ 比較形態５の平面コイル
１２０ 実施形態４の平面コイル
１３０ 実施形態５の平面コイル
１４０ 比較形態６の平面コイル
１５０ 実施形態６の平面コイル
１６０ 比較形態７の平面コイル
１７０ 実施形態７の平面コイル
１８０ 比較形態８の平面コイル
１９０ 実施形態８の平面コイル
２００ 比較形態９の平面コイル
２１０ 比較形態１０の平面コイル
２２０ 実施形態１０の平面コイル
１０００ 実施形態３の平面コイル

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】

【図15】

【図16】

【図17】

【図18】

【図19】

【図20】

【図21】

【図22】