特許 6237903 磁気センサ

(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】6237903

(24)【登録日】2017年11月10日

(45)【発行日】2017年11月29日

(54)【発明の名称】磁気センサ

(51)【国際特許分類】

   H01L 43/08 20060101AFI20171120BHJP

   G01R 33/09 20060101ALI20171120BHJP

【ＦＩ】

   H01L43/08 P

   G01R33/06 R

【請求項の数】5

【全頁数】12

(21)【出願番号】特願2016-535853(P2016-535853)

(86)(22)【出願日】2015年6月26日

(86)【国際出願番号】JP2015068470

(87)【国際公開番号】WO2016013346

(87)【国際公開日】20160128

【審査請求日】2016年12月14日

(31)【優先権主張番号】特願2014-149867(P2014-149867)

(32)【優先日】2014年7月23日

(33)【優先権主張国】JP

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】110001195

【氏名又は名称】特許業務法人深見特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】森 大輔

【審査官】 安田 雅彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−１７０３５９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１３／１７１９７７（ＷＯ，Ａ１）

【文献】 特開平０９−１０２６３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｌ ４３／０８−１２

Ｇ０１Ｒ ３３／０９

Ｇ０１Ｄ ５／２４５

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

平面視にて矩形状の基板と、
前記基板上に設けられた少なくとも１つの第１磁気抵抗素子を備え、
前記第１磁気抵抗素子は、平面視にて外形が矩形であるパターンを有し、
前記パターンは、平面視にて、前記パターンの中心から放射状に延びて前記パターンの外縁に接近している複数の第１スリット、および、互いに隣接する該第１スリット同士の間に位置して前記パターンの前記外縁から前記パターンの前記中心に向かって延びている複数の第２スリットが設けられていることによって、前記パターンの前記外縁と前記中心との間を交互に向きを変えながら前記パターンの前記中心の周りを一周するように繋がっており、
前記第１磁気抵抗素子より抵抗変化率が小さい少なくとも１つの第２磁気抵抗素子をさらに備え、
前記第１磁気抵抗素子および前記第２磁気抵抗素子は、互いに電気的に接続されてブリッジ回路を構成している、磁気センサ。

【請求項2】

前記第１磁気抵抗素子を複数備え、
複数の前記第１磁気抵抗素子は、互いに電気的に接続されて前記ブリッジ回路を構成している、請求項１に記載の磁気センサ。

【請求項3】

前記第２磁気抵抗素子は、複数の曲部を有して折り返した少なくとも１つの単位パターンを含み、
前記単位パターンは、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない、請求項１または請求項２に記載の磁気センサ。

【請求項4】

前記第２磁気抵抗素子は複数の前記単位パターンを含み、
複数の前記単位パターンは、仮想円上に配置されて互いに接続されている、請求項３に記載の磁気センサ。

【請求項5】

前記第２磁気抵抗素子は複数の前記単位パターンを含み、
複数の前記単位パターンは、仮想多角形上に配置されて互いに接続されている、請求項３に記載の磁気センサ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、磁気センサに関し、特に、磁気抵抗素子を含む磁気センサに関する。

【背景技術】

【0002】

磁界検出の等方性の向上を図った磁気センサを開示した先行文献として、特開平１１−２７４５９８号公報(特許文献１)、特開平９−１０２６３８号公報(特許文献２)、国際公開第２０１３／１７１９７７号(特許文献３)、特開２０１２−８８２２５号公報(特許文献４)、および、特開２０１３−２５０１８２号公報(特許文献５)がある。

【0003】

特許文献１に記載された磁気センサにおいては、磁気抵抗素子のパターンが螺旋状である。螺旋状のパターンの両端部は、それぞれ反対側に位置する最外部に形成されている。磁気抵抗素子のパターンは、実質的に湾曲部のみから形成されている。

【0004】

特許文献２に記載された磁気センサにおいては、磁気抵抗素子は、渦巻状に複数巻に巻回されて円形状をなすとともに、外部磁界に対して等方位的に成膜形成されている。

【0005】

特許文献３に記載された磁気センサにおいては、ブリッジ回路の複数の磁気抵抗素子はそれぞれ、全体として磁界検出方向とは実質的に直交する方向に沿った複数本の部分が所定間隔で平行に並んで、順次折り返すように連結されると共に、上記複数本の部分はそれぞれ、磁界検出方向に沿った複数本の部分が所定間隔で平行に並んで、順次折り返すように連結されて、電気的に接続されたつづら折り状に形成されている。

【0006】

特許文献４に記載された磁気センサは、直径の異なる半円弧状のパターンを連続的につなげた形状である２つの磁気抵抗素子が並列に接続されて構成されている。

【0007】

特許文献５に記載された磁気センサにおいては、正八角形の第１センシング部の中心と正八角形の第２センシング部の中心とが一致しており、第２センシング部の外側に第１センシング部が配置されている。第２センシング部の第２磁気抵抗素子の線状のレイアウトは、第１センシング部の第１磁気抵抗素子の線状のレイアウトに対して２２．５°傾けられている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0008】

【特許文献1】特開平１１−２７４５９８号公報

【特許文献2】特開平９−１０２６３８号公報

【特許文献3】国際公開第２０１３／１７１９７７号

【特許文献4】特開２０１２−８８２２５号公報

【特許文献5】特開２０１３−２５０１８２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0009】

特許文献１〜４に記載された磁気センサは、平面視にて矩形状の基板を有している。そのため、磁気抵抗素子の平面視における外形が矩形以外である場合、磁気抵抗素子の周囲が余分なスペースになりやすい。よって、磁気センサをさらに小形にできる余地がある。

【0010】

特許文献３〜５に記載された磁気センサにおいては、磁界検出の等方性についてさらに向上できる余地がある。

【0011】

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、磁界検出の等方性を向上した小形の磁気センサを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0012】

本発明に基づく磁気センサは、平面視にて矩形状の基板と、基板上に設けられた少なくとも１つの第１磁気抵抗素子を備える。第１磁気抵抗素子は、平面視にて外形が矩形であるパターンを有する。上記パターンは、平面視にて、上記パターンの中心から放射状に延びて上記パターンの外縁に接近している複数の第１スリット、および、互いに隣接する第１スリット同士の間に位置して上記パターンの外縁から上記パターンの中心に向かって延びている複数の第２スリットが設けられていることによって、上記パターンの外縁と中心との間を交互に向きを変えながら上記パターンの中心の周りを一周するように繋がっている。

【0013】

本発明の一形態においては、磁気センサは、第１磁気抵抗素子を複数備える。複数の第１磁気抵抗素子は、互いに電気的に接続されてブリッジ回路を構成している。

【0014】

本発明の一形態においては、磁気センサは、第１磁気抵抗素子より抵抗変化率が小さい少なくとも１つの第２磁気抵抗素子をさらに備える。第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子は、互いに電気的に接続されてブリッジ回路を構成している。

【0015】

本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は、複数の曲部を有して折り返した少なくとも１つの単位パターンを含む。単位パターンは、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない。

【0016】

本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は複数の上記単位パターンを含む。複数の上記単位パターンは、仮想円上に配置されて互いに接続されている。

【0017】

本発明の一形態においては、第２磁気抵抗素子は複数の上記単位パターンを含む。複数の上記単位パターンは、仮想多角形上に配置されて互いに接続されている。

【発明の効果】

【0018】

本発明によれば、磁気センサを小形にしつつ磁界検出の等方性を向上できる。

【図面の簡単な説明】

【0019】

【図1】本発明の実施形態１に係る磁気センサのブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。

【図2】本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。

【図3】本発明の実施形態１に係る磁気センサのブリッジ回路における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。

【図4】本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。

【図5】本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンを示す平面図である。

【図6】本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンに含まれる単位パターンを示す平面図である。

【図7】本発明の実施形態１に係る磁気センサ１００に対する外部磁界の印加方向を水平方向において２２．５°間隔で０°〜３３７．５°まで変更して、外部磁界の強さと磁気センサ１００の出力との関係を求めた実験結果を示すグラフである。

【図8】本発明の実施形態２に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンを示す平面図である。

【図9】本発明の実施形態２に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンに含まれる単位パターンを示す平面図である。

【発明を実施するための形態】

【0020】

以下、本発明の各実施形態に係る磁気センサについて図を参照して説明する。以下の実施形態の説明においては、図中の同一または相当部分には同一符号を付して、その説明は繰り返さない。

【0021】

(実施形態１)
図１は、本発明の実施形態１に係る磁気センサのブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図２は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの等価回路図である。

【0022】

図１，２に示すように、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１００は、平面視にて矩形状の基板１１０と、基板１１０上に設けられ、互いに電気的に接続されてホイートストンブリッジ型のブリッジ回路を構成する４つの磁気抵抗素子を備える。４つの磁気抵抗素子は、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂ、および、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを含む。

【0023】

２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の抵抗変化率より、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の抵抗変化率は小さい。２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々は、外部磁界が印加されることによって電気抵抗値が変化するいわゆる感磁抵抗である。２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、外部磁界が印加されてもほとんど電気抵抗値が変化しない固定抵抗である。

【0024】

４つの磁気抵抗素子は、基板１１０上に形成された配線によって互いに電気的に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと第２磁気抵抗素子１３０ａとが配線１４６によって直列に接続されている。第１磁気抵抗素子１２０ｂと第２磁気抵抗素子１３０ｂとが配線１５０によって直列に接続されている。

【0025】

磁気センサ１００は、基板１１０上にそれぞれ形成された、中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４をさらに備える。

【0026】

第１磁気抵抗素子１２０ａおよび第２磁気抵抗素子１３０ｂの各々は、中点１４０に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ａと中点１４０とが配線１４５によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ｂと中点１４０とが配線１５２によって接続されている。

【0027】

第１磁気抵抗素子１２０ｂおよび第２磁気抵抗素子１３０ａの各々は、中点１４１に接続されている。具体的には、第１磁気抵抗素子１２０ｂと中点１４１とが配線１４９によって接続され、第２磁気抵抗素子１３０ａと中点１４１とが配線１４８によって接続されている。

【0028】

配線１４６は、電流が入力される電源端子(Ｖｃｃ)１４２に接続されている。配線１５０は、接地端子(Ｇｎｄ)１４３に接続されている。

【0029】

図２に示すように、磁気センサ１００は、差動増幅器１６０、温度補償回路１６１、ラッチおよびスイッチ回路１６２、並びに、ＣＭＯＳ(Complementary Metal Oxide Semiconductor)ドライバ１６３をさらに備える。

【0030】

差動増幅器１６０は、入力端が中点１４０および中点１４１の各々に接続され、出力端が温度補償回路１６１に接続されている。また、差動増幅器１６０は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

【0031】

温度補償回路１６１は、出力端がラッチおよびスイッチ回路１６２に接続されている。また、温度補償回路１６１は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

【0032】

ラッチおよびスイッチ回路１６２は、出力端がＣＭＯＳドライバ１６３に接続されている。また、ラッチおよびスイッチ回路１６２は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

【0033】

ＣＭＯＳドライバ１６３は、出力端が出力端子(Ｏｕｔ)１４４に接続されている。また、ＣＭＯＳドライバ１６３は、電源端子(Ｖｃｃ)１４２および接地端子(Ｇｎｄ)１４３の各々に接続されている。

【0034】

磁気センサ１００が上記の回路構成を有することにより、中点１４０と中点１４１との間に、外部磁界の強さに依存する電位差が発生する。この電位差があらかじめ設定された検出レベルを超えると、出力端子(Ｏｕｔ)１４４から信号が出力される。

【0035】

図３は、本発明の実施形態１に係る磁気センサのブリッジ回路における磁気抵抗素子と配線との接続部の積層構造を示す断面図である。図３においては、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部のみ図示している。

【0036】

図３に示すように、４つの磁気抵抗素子は、ＳｉＯ₂層またはＳｉ₃Ｎ₄層などが表面に設けられた、Ｓｉなどからなる基板１１０上に形成されている。４つの磁気抵抗素子は、基板１１０上に設けられた、ＮｉとＦｅとを含む合金からなる磁性体層１０が、ミーリングによりパターニングされることにより形成されている。

【0037】

配線は、基板１１０上に設けられた、ＡｕまたはＡｌなどからなる導電層２０が、ウエットエッチングによりパターニングされることにより形成されている。導電層２０は、磁性体層１０が設けられた領域においては磁性体層１０の直上に位置し、磁性体層１０が設けられていない領域においては基板１１０の直上に位置している。よって、図３に示すように、磁気抵抗素子として機能する領域Ｒと、配線として機能する領域Ｌとの接続部においては、導電層２０は磁性体層１０の直上に位置している。

【0038】

中点１４０、中点１４１、電源端子(Ｖｃｃ)１４２、接地端子(Ｇｎｄ)１４３および出力端子(Ｏｕｔ)１４４の各々は、基板１１０の直上に位置する導電層２０によって構成されている。

【0039】

導電層２０の直上には、図示しないＴｉ層が設けられている。磁気抵抗素子および配線を覆うように、ＳｉＯ₂などからなる保護層３０が設けられている。

【0040】

図４は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第１磁気抵抗素子のパターンを示す平面図である。図１，４に示すように、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々は、平面視にて外形が矩形であるパターン１２０を有する。パターン１２０は、平面視にて、パターン１２０の中心Ｓ₀から放射状に延びてパターン１２０の外縁に接近している複数の第１スリットＳ₁、および、互いに隣接する第１スリットＳ₁同士の間に位置してパターン１２０の外縁からパターン１２０の中心に向かって延びている複数の第２スリットＳ₂が設けられていることによって、パターン１２０の外縁と中心との間を交互に向きを変えながらパターン１２０の中心の周りを一周するように繋がっている。

【0041】

図４に示すように、パターン１２０は、パターン１２０の中心Ｓ₀に関して略点対称の形状を有している。すなわち、パターン１２０は、パターン１２０の中心Ｓ₀に関して略１８０°回転対称な形状を有している。

【0042】

本実施形態においては、１６本の第１スリットＳ₁が２２．５°間隔で設けられ、１６本の第２スリットＳ₂が２２．５°間隔で設けられている。第２スリットＳ₂は、互いに隣接する第１スリットＳ₁の中間に位置している。第１スリットＳ₁および第２スリットＳ₂の各々の幅は、互いに同じで均一である。

【0043】

１６本の第１スリットＳ₁の各々において、第１スリットＳ₁の延長線上におけるパターン１２０の外形と第１スリットＳ₁の先端との間の距離は略等しい。１６本の第２スリットＳ₂の各々において、第２スリットＳ₂の延長線上におけるパターン１２０の中心Ｓ₀と第２スリットＳ₂の先端との間の距離は略等しい。

【0044】

ただし、第１スリットＳ₁および第２スリットＳ₂の各々の本数、幅、および、長さなどは上記に限られず、たとえば、パターン１２０の中心側から外側に行くにしたがって１６本の第１スリットＳ₁の各々の幅が広くなるようにしてもよい。このようにした場合、１本に繋がっているパターン１２０の幅を全体的により均一にして、磁界検出の等方性を向上することができる。

【0045】

図５は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンを示す平面図である。図６は、本発明の実施形態１に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンに含まれる単位パターンを示す平面図である。なお、図５においては、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々が有する同一形状の２つのパターン１３０のうちの一方のみを図示している。

【0046】

図１，５に示すように、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々においては、複数の曲部を有して折り返した８つの単位パターン１７０を含む同一形状の２つのパターン１３０が直列に接続されている。第２磁気抵抗素子１３０ａにおいては、同一形状の２つのパターン１３０が配線１４７によって互いに接続されている。第２磁気抵抗素子１３０ｂにおいては、同一形状の２つのパターン１３０が配線１５１によって互いに接続されている。これにより、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々において、必要な電気抵抗値を確保している。２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の電気抵抗値が高いほど、磁気センサ１００の消費電流を低減できる。

【0047】

図５に示すように、８つの単位パターン１７０は、仮想円Ｃ₁上に配置されて互いに接続されている。図６に示すように、単位パターン１７０は、始端部１７０ａから終端部１７０ｂまでの間に、１４個の曲部Ｂ₁〜Ｂ₁₄および１５個の直線状延在部Ｌ₁〜Ｌ₁₅を有して、折り返している。すなわち、単位パターン１７０は、始端部１７０ａおよび終端部１７０ｂを口部とした袋状の形状を有している。

【0048】

本実施形態においては、単位パターン１７０は、１４個の曲部Ｂ₁〜Ｂ₁₄の各々において直角に屈曲している。単位パターン１７０は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない。すなわち、１５個の直線状延在部Ｌ₁〜Ｌ₁₅の各々の長さは、１０μｍより短い。

【0049】

ただし、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々が有するパターンは、上記に限られず、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに複数の曲部を有して折り返した少なくとも１つの単位パターンを含んでいればよい。

【0050】

磁気抵抗素子の電気抵抗値は、磁気抵抗素子を電流が流れる方向に対して特定の角度で磁界が印加されると、磁気抵抗効果によって変化する。磁気抵抗素子の長手方向の長さが長いほど、磁気抵抗効果が大きくなる。

【0051】

そのため、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々が上記のパターンを有することにより、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の磁気抵抗効果が抑制されて抵抗変化率が著しく小さくなる。その結果、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の抵抗変化率が、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の抵抗変化率より小さくなる。

【0052】

本実施形態に係る磁気センサ１００においては、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々がパターン１２０を有している。パターン１２０は、パターン１２０の外縁と中心との間を交互に向きを変えながらパターン１２０の中心の周りを一周するように繋がっているため、パターン１２０を流れる電流の向きは、水平方向の略全方位(３６０°)に亘っている。よって、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々は、水平方向の略全方位(３６０°)に亘って、外部磁界を検出することができる。なお、水平方向は、基板１１０の表面と平行な方向である。

【0053】

パターン１２０を流れる電流の向きを水平方向において分散させることにより、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。

【0054】

パターン１２０は、単位面積当たりの密度が高い形状である。パターン１２０は、パターン１２０の外縁と中心との間を交互に向きを変えながらパターン１２０の中心の周りを一周するように１本に繋がっている。そのため、パターン１２０は、高密度に配置可能、かつ、長さを長くして高抵抗化可能である。

【0055】

よって、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々がパターン１２０を有することにより、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々を高抵抗かつ小形にすることができる。２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々の電気抵抗値が高いほど、磁気センサ１００の消費電流を低減できる。

【0056】

さらに、パターン１２０は、平面視にて外形が矩形であるため、平面視にて矩形状の基板１１０上に効率よく配置することが可能である。すなわち、基板１１０の外形に合わせてパターン１２０を設けることにより、パターン１２０の周囲が余分なスペースになることを抑制できる。

【0057】

よって、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂの各々を小形にしつつ基板１１０上に効率よく配置することにより、磁気センサ１００を小形にすることができる。

【0058】

本実施形態に係る磁気センサ１００においては、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まずに１４個の曲部Ｂ₁〜Ｂ₁₄の各々において直角に屈曲して、始端部１７０ａおよび終端部１７０ｂを口部とした袋状の形状を有する単位パターン１７０を含んでいる。

【0059】

これにより、単位パターン１７０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。また、外部磁界が０である時の磁気センサ１００の出力が、残留磁化の影響によってばらつくことを抑制することができる。

【0060】

さらに、複数の単位パターン１７０が仮想円Ｃ₁上に配置されていることによって、パターン１３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂの各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。

【0061】

図７は、本発明の実施形態１に係る磁気センサ１００に対する外部磁界の印加方向を水平方向において２２．５°間隔で０°〜３３７．５°まで変更して、外部磁界の強さと磁気センサ１００の出力との関係を求めた実験結果を示すグラフである。図７においては、縦軸に磁気センサ１００の出力電圧(ｍＶ)、横軸に磁束密度(ｍＴ)を示している。

【0062】

図７に示すように、本実施形態に係る磁気センサ１００においては、外部磁界の印加方向を水平方向において２２．５°間隔で０°〜３３７．５°まで変更した場合においても、外部磁界の強さと磁気センサ１００の出力との関係に大きな変化は認められなかった。すなわち、本実施形態に係る磁気センサ１００は、磁界検出の等方性が向上していることが確認できた。また、外部磁界が０である時の磁気センサ１００の出力のばらつきが抑制されていることも確認できた。

【0063】

本実施形態においては、磁気センサ１００は、２つの第１磁気抵抗素子１２０ａ，１２０ｂ、および、２つの第２磁気抵抗素子１３０ａ，１３０ｂを含んでいたが、磁気センサ１００の構成はこれに限られず、第１磁気抵抗素子を少なくとも１つ含んでいればよい。これにより、磁気センサ１００を小形にしつつ磁界検出の等方性を向上できる。また、磁気センサ１００が第２磁気抵抗素子を含む場合には、第２磁気抵抗素子を少なくとも１つ含んでいればよい。

【0064】

以下、本発明の実施形態２に係る磁気センサについて図を参照して説明する。なお、本実施形態に係る磁気センサは、第２磁気抵抗素子が有するパターンのみ実施形態１に係る磁気センサ１００と異なるため、他の構成については説明を繰り返さない。

【0065】

(実施形態２)
図８は、本発明の実施形態２に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンを示す平面図である。図９は、本発明の実施形態２に係る磁気センサの第２磁気抵抗素子が有するパターンに含まれる単位パターンを示す平面図である。

【0066】

図８に示すように、本発明の実施形態２に係る磁気センサの２つの第２磁気抵抗素子の各々は、複数の曲部を有して折り返した３２個の単位パターン２７０を含むパターン２３０を有している。

【0067】

図８に示すように、３２個の単位パターン２７０は、仮想矩形Ｃ₂上に配置されて互いに接続されている。なお、複数の単位パターン２７０が、仮想矩形以外の仮想多角形上に配置されていてもよい。

【0068】

図９に示すように、単位パターン２７０は、始端部２７０ａから終端部２７０ｂまでの間に、１４個の曲部Ｂ₁〜Ｂ₁₄および１５個の直線状延在部Ｌ₁〜Ｌ₁₅を有して、折り返している。すなわち、単位パターン２７０は、始端部２７０ａおよび終端部２７０ｂを口部とした袋状の形状を有している。

【0069】

本実施形態においては、単位パターン２７０は、１４個の曲部Ｂ₁〜Ｂ₁₄の各々において直角に屈曲している。単位パターン２７０は、１０μｍ以上の長さの直線状延在部を含まない。すなわち、１５個の直線状延在部Ｌ₁〜Ｌ₁₅の各々の長さは、１０μｍより短い。

【0070】

本発明の実施形態２に係る磁気センサにおいては、２つの第２磁気抵抗素子の各々が含む複数の単位パターン２７０が仮想矩形Ｃ₂上に配置されていることによって、パターン２３０を流れる電流の向きを水平方向において分散させて、２つの第２磁気抵抗素子の各々の磁気抵抗効果の異方性を低減することができる。

【0071】

また、平面視にて、パターン２３０の外形が矩形であるため、平面視にて矩形状の基板１１０上に効率よく配置することが可能である。すなわち、基板１１０の外形に合わせてパターン２３０を設けることにより、パターン２３０の周囲が余分なスペースになることを抑制できる。

【0072】

よって、２つの第２磁気抵抗素子の各々を基板１１０上に効率よく配置することにより、磁気センサ１００を小形にすることができる。

【0073】

今回開示された実施形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなくて請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。

【符号の説明】

【0074】

１０ 磁性体層、２０ 導電層、３０ 保護層、１００ 磁気センサ、１１０ 基板、１２０，１３０，２３０ パターン、１２０ａ，１２０ｂ 第１磁気抵抗素子、１３０ａ，１３０ｂ 第２磁気抵抗素子、１４０，１４１ 中点、１４５，１４６，１４７，１４８，１４９，１５０，１５１，１５２ 配線、１６０ 差動増幅器、１６１ 温度補償回路、１６２ スイッチ回路、１６３ ドライバ、１７０，２７０ 単位パターン、１７０ａ，２７０ａ 始端部、１７０ｂ，２７０ｂ 終端部、Ｂ₁〜Ｂ₁₄ 曲部、Ｃ₁ 仮想円、Ｃ₂ 仮想矩形、Ｌ₁〜Ｌ₁₅ 直線状延在部、Ｓ₀ 中心、Ｓ₁ 第１スリット、Ｓ₂ 第２スリット。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】