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JP2002207071A - Magnetic sensing element and azimuth sensing system using the same - Google Patents

Magnetic sensing element and azimuth sensing system using the same

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JP2002207071A
JP2002207071A JP2001002306A JP2001002306A JP2002207071A JP 2002207071 A JP2002207071 A JP 2002207071A JP 2001002306 A JP2001002306 A JP 2001002306A JP 2001002306 A JP2001002306 A JP 2001002306A JP 2002207071 A JP2002207071 A JP 2002207071A
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JP
Japan
Prior art keywords
magnetic
layer
sensing
sensing element
film
Prior art date
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JP2001002306A
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Japanese (ja)
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Inventor
Taiko Ko
太好 高
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Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
Original Assignee
Tohoku Ricoh Co Ltd
Ricoh Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 小型・軽量で高感度な磁気検知素子を提供す
る。 【解決手段】 元々薄膜技術等を用いて作製されるTM
R素子2を用いて磁気検知素子1を構成することで、小
型・軽量化を図るとともに、当該素子1の一面に磁性層
4の抗磁力よりも低く、かつ、その異方性軸が磁性層4
の異方性軸とは独立して設定された磁界感知補助用軟磁
性膜7を備える構成とし、抗磁力の差を利用することで
磁力検知を機能分離して行なえることから、センサとし
ての磁界感度が向上するようにした。
(57) [Problem] To provide a small, lightweight, and highly sensitive magnetic sensing element. SOLUTION: TM originally manufactured by using a thin film technique or the like.
By configuring the magnetic sensing element 1 using the R element 2, the size and weight can be reduced, and one surface of the element 1 has a coercive force lower than the coercive force of the magnetic layer 4 and an anisotropic axis of the magnetic layer 4. 4
A magnetic field detection assisting soft magnetic film 7 set independently of the anisotropic axis of the magnetic field is used, and the magnetic force detection can be performed by separating the function by utilizing the difference in coercive force. The magnetic field sensitivity was improved.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁界測定用、ナビ
ゲーション用の地磁気センサ等の磁気検知素子及びこの
素子を用いた方位検知システムに関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a magnetic sensing element such as a geomagnetic sensor for measuring a magnetic field and for navigation, and an azimuth detecting system using the element.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、この種の磁気センサとしては、磁
気抵抗効果素子(MR素子)、磁気インピーダンス素子
(MI素子)、フラックスゲートセンサ、半導体ホール
効果センサ等が用いられている。このうち、近年開発さ
れたMIセンサによれば、MI素子という磁気抵抗素子
を用いることで薄膜化・小型化が容易なため、近年その
改良も盛んである。また、MR素子の場合もこのMR素
子に高周波電流を流した場合のその高周波インピーダン
スの磁界による変化をもって磁界強度を検知することが
できる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as this type of magnetic sensor, a magnetoresistive element (MR element), a magnetic impedance element (MI element), a flux gate sensor, a semiconductor Hall effect sensor, and the like have been used. Of these, the recently developed MI sensor has been actively improved in recent years because it is easy to make it thinner and smaller by using a magnetoresistive element called an MI element. Also, in the case of an MR element, the magnetic field strength can be detected based on a change in the high-frequency impedance caused by a magnetic field when a high-frequency current flows through the MR element.

【0003】具体的にこのような素子を利用した磁気検
知手段又は方法として、以下のような提案例がある。
[0003] Specific examples of magnetic detection means or methods using such elements include the following proposals.

【0004】例えば、特開平6−176930号公報に
よれば、磁気インダクタンス素子の磁性線に、直流又は
時間的に変化する電流を通電した状態で焼鈍を行なうこ
とで、感度が改良された高感度センサが提案されてい
る。また、特開平6−253573号公報によれば、モ
ータ駆動電流を磁気インダクタンスセンサで検知するこ
とにより、高精度に制御できる電流検出回路が提案され
ている。特開平7−1812399号公報によれば、通
電電流を高周波化することで、ブリッジ回路なしで検知
できるようにした磁気インピーダンス素子が提案されて
いる。特開平9−318719号公報によれば、磁気イ
ンピーダンス素子を発振回路内に接続することにより検
知感度の向上を図った磁気センサ回路が提案されてい
る。特開平10−307145号公報によれば、一対の
磁気センサと磁性体とで構成したリード板でタイヤのス
チールベルトの残留磁化を外部より差動検知するように
したタイヤ回転位置検知装置が提案されている。さら
に、特開平11−109006号公報によれば、センサ
部に高周波電流を流し、その時のインピーダンス変化が
磁界強度に比例する素子に負帰還コイルを設け、磁界に
対する出力の直線性を向上させるようにした磁気インピ
ーダンスセンサが提案されている。
[0004] For example, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-176930, a high sensitivity with improved sensitivity is obtained by annealing a magnetic wire of a magnetic inductance element while applying a direct current or a time-varying current. Sensors have been proposed. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-253573 proposes a current detection circuit that can control the motor drive current with high accuracy by detecting the motor drive current with a magnetic inductance sensor. JP-A-7-181399 proposes a magneto-impedance element capable of detecting a current without using a bridge circuit by increasing the frequency of an energizing current. JP-A-9-318719 proposes a magnetic sensor circuit in which a magnetic impedance element is connected in an oscillation circuit to improve the detection sensitivity. According to JP-A-10-307145, there is proposed a tire rotation position detecting device in which the residual magnetization of a steel belt of a tire is differentially detected from outside using a lead plate composed of a pair of magnetic sensors and a magnetic material. ing. Further, according to Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-109006, a high-frequency current is applied to the sensor unit, and a negative feedback coil is provided in an element whose impedance change is proportional to the magnetic field strength at that time, so that the output linearity with respect to the magnetic field is improved. The proposed magnetic impedance sensor has been proposed.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
従来の磁気検知センサ類では、小型・軽量化の点及び感
度的な面でまだ十分とはいえず、改良の余地が多分にあ
る。
However, such conventional magnetic detection sensors are not yet sufficient in terms of size and weight and sensitivity, and there is much room for improvement.

【0006】そこで、本発明は、小型・軽量で高感度な
磁気検知素子を提供することを目的とする。
Accordingly, it is an object of the present invention to provide a small, lightweight, and highly sensitive magnetic sensing element.

【0007】併せて、上記磁気検知素子を利用すること
で地磁気検知等の精度を向上させることができ、ナビゲ
ーションシステム等に有効な方位検知システムを提供す
ることを目的とする。
In addition, it is another object of the present invention to provide an azimuth detecting system which can improve the accuracy of geomagnetic detection and the like by utilizing the above magnetic detecting element, and is effective for a navigation system and the like.

【0008】[0008]

【課題を解決するための手段】請求項1記載の発明は、
磁性層を有するトンネル磁気抵抗効果素子又は巨大磁気
抵抗効果素子を用い、磁気検知部がその膜面に対して垂
直方向に電流を流すことにより磁気を検知する平板状の
磁気検知素子であって、当該素子の一面に配されて抗磁
力が前記磁性層の抗磁力よりも低く、かつ、その異方性
軸が前記磁性層の異方性軸とは独立して設定された磁界
感知補助用軟磁性膜を備える。
According to the first aspect of the present invention,
Using a tunnel magnetoresistive effect element or a giant magnetoresistive effect element having a magnetic layer, a magnetic detection unit is a flat magnetic detection element that detects magnetism by flowing a current in a direction perpendicular to the film surface, A magnetic field-sensing auxiliary soft member which is arranged on one surface of the element and has a coercive force lower than the coercive force of the magnetic layer and whose anisotropic axis is set independently of the anisotropic axis of the magnetic layer. It has a magnetic film.

【0009】従って、元々薄膜技術等を用いて作製され
るトンネル磁気抵抗効果素子(TMR素子)又は巨大磁
気抵抗効果素子(GMR素子)を用いることで、小型・
軽量化を図ることができる上に、当該素子の一面に配さ
れて抗磁力が磁性層の抗磁力よりも低く、かつ、その異
方性軸が磁性層の異方性軸とは独立して設定された磁界
感知補助用軟磁性膜を備えることで、抗磁力の差を利用
することで磁力検知を機能分離して行なえることから、
センサとしての磁界感度を向上させることができる。磁
界感知補助用軟磁性膜は当該素子の一面であれば、上面
であっても底面であってもよい。
Therefore, by using a tunnel magnetoresistive element (TMR element) or a giant magnetoresistive element (GMR element) which is originally manufactured by using a thin film technique or the like, it is possible to reduce the size and size of the device.
In addition to being able to reduce the weight, the coercive force arranged on one surface of the element is lower than the coercive force of the magnetic layer, and its anisotropic axis is independent of the anisotropic axis of the magnetic layer. By providing a set magnetic field sensing auxiliary soft magnetic film, magnetic force detection can be performed by separating functions by utilizing the difference in coercive force.
The magnetic field sensitivity as a sensor can be improved. The soft magnetic film for assisting magnetic field sensing may be on the top surface or the bottom surface as long as it is one surface of the element.

【0010】請求項2記載の発明は、請求項1記載の磁
気検知素子において、前記磁界感知補助用軟磁性膜が前
記磁気検知部に複数の磁性膜としてアレイ状に個別に形
成されるとともに、前記磁性層がこれらの複数の磁性膜
と交差する1本の共通電極として形成されている。
According to a second aspect of the present invention, in the magnetic sensing element of the first aspect, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is individually formed in the magnetic sensing portion as a plurality of magnetic films in an array. The magnetic layer is formed as one common electrode intersecting the plurality of magnetic films.

【0011】従って、請求項1記載の発明を実現する上
でアレイ化を簡単に図ることができ、利用用途を広げる
ことができる。
Therefore, in realizing the first aspect of the present invention, it is possible to easily form an array, and it is possible to widen the application.

【0012】請求項3記載の発明は、請求項1又は2記
載の磁気検知素子において、前記磁気検知部近傍に高透
磁率層が配され、前記磁界感知補助用軟磁性膜に接続さ
れている。
According to a third aspect of the present invention, in the magnetic sensing element according to the first or second aspect, a high magnetic permeability layer is provided near the magnetic sensing portion and connected to the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing. .

【0013】従って、磁界感知補助用軟磁性膜に接続さ
れた高透磁率層を磁気検知部近傍に有するので、高透磁
率層が磁束シンクとして機能し、より一層の高感度化を
図ることができる。
Therefore, since the high magnetic permeability layer connected to the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is provided in the vicinity of the magnetic sensing portion, the high magnetic permeability layer functions as a magnetic flux sink, and the sensitivity can be further improved. it can.

【0014】請求項4記載の発明は、請求項1,2又は
3記載の磁気検知素子において、前記磁気検知部近傍に
バルク型磁性体が配されている。
According to a fourth aspect of the present invention, in the magnetic sensing element of the first, second, or third aspect, a bulk magnetic body is disposed near the magnetic sensing portion.

【0015】従って、磁性薄膜よりはるかに低い透磁
率、抗磁率が実現でき、また、扱える磁束量も大きいこ
とから飽和しにくい特性を有するバルク型磁性体を磁気
検知部近傍に有するので、より一層の高感度化を図るこ
とができる。
Therefore, a magnetic permeability and coercivity far lower than those of the magnetic thin film can be realized, and a bulk type magnetic material having a characteristic of being hardly saturated due to a large amount of magnetic flux that can be handled is provided near the magnetic sensing portion, so that it is further improved. Sensitivity can be improved.

【0016】請求項5記載の発明は、請求項3記載の磁
気検知素子において、前記高透磁率層上にバルク型磁性
体が配されていることを特徴とする。
According to a fifth aspect of the present invention, in the magnetic sensing element of the third aspect, a bulk type magnetic body is disposed on the high magnetic permeability layer.

【0017】従って、バルク型磁性体を磁気検知部近傍
の高透磁率層上に有するので、より一層の高感度化を図
ることができる。
Therefore, since the bulk type magnetic material is provided on the high magnetic permeability layer near the magnetic sensing portion, the sensitivity can be further improved.

【0018】請求項6記載の発明は、請求項1ないし5
の何れか一記載の磁気検知素子において、前記磁界感知
補助用軟磁性膜は、非磁性層上に、複数の軟磁性層の積
層構造として形成されている。
The invention according to claim 6 is the invention according to claims 1 to 5
In the magnetic sensing element according to any one of the above, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed as a laminated structure of a plurality of soft magnetic layers on a non-magnetic layer.

【0019】従って、請求項1ないし5の何れか一記載
の発明を実現する上で、非磁性層上に、複数の軟磁性層
の積層構造として磁界感知補助用軟磁性膜を形成するこ
とで、還流磁区を形成することを防ぐことができ、よっ
て、低ノイズ化と高周波化(高速サンプリング化)を図
ることができ、素子能力をより一層向上させることがで
きる。
Therefore, in order to realize the invention according to any one of the first to fifth aspects, a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed on the non-magnetic layer as a laminated structure of a plurality of soft magnetic layers. In addition, it is possible to prevent the formation of a return magnetic domain, thereby achieving low noise and high frequency (high-speed sampling), and further improving the element performance.

【0020】請求項7記載の発明は、請求項1ないし6
の何れか一記載の磁気検知素子において、前記磁界感知
補助用軟磁性膜は、平面形状が円形状に形成されてい
る。
[0020] The invention according to claim 7 is the invention according to claims 1 to 6.
In the magnetic sensing element according to any one of the above, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed in a circular planar shape.

【0021】従って、請求項1ないし6の何れか一記載
の発明を実現する上で、磁界感知補助用軟磁性膜を平面
形状が円形状(真円形状、楕円形状等)とすることで、
静磁エネルギーをより小さくするようにできるので、磁
荷の発生が少なくなり、磁区の安定を見込め、よって、
低ノイズ化ないしは高感度化を図ることができ、素子能
力をより一層向上させることができる。
Therefore, in order to realize the invention of any one of claims 1 to 6, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing has a circular planar shape (a perfect circular shape, an elliptical shape, etc.).
Since the magnetostatic energy can be made smaller, the generation of magnetic charge is reduced, and the stability of the magnetic domain can be expected.
Low noise or high sensitivity can be achieved, and element performance can be further improved.

【0022】請求項8記載の発明は、請求項1ないし6
の何れか一記載の磁気検知素子において、前記磁界感知
補助用軟磁性膜が複数の部分に分割されて形成されてい
る。
The invention according to claim 8 is the first to sixth aspects.
In the magnetic sensing element according to any one of the above, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed by being divided into a plurality of portions.

【0023】従って、請求項1ないし6の何れか一記載
の発明を実現する上で、磁界感知補助用軟磁性膜を複数
の部分に分割して形成することで、個々の大きさを小さ
くすれば還流磁区の発生を抑制でき、低ノイズ化を実現
でき、さらには、異方性を揃えて一層の高感度化を図る
ことができる。
Therefore, in realizing the invention according to any one of claims 1 to 6, the soft magnetic film for assisting the sensing of the magnetic field is divided into a plurality of portions so that the size of each can be reduced. For example, the generation of return magnetic domains can be suppressed, noise can be reduced, and the sensitivity can be further improved by making the anisotropy uniform.

【0024】請求項9記載の発明は、請求項1ないし6
の何れか一記載の磁気検知素子において、前記磁界感知
補助用軟磁性膜に複数の切り込みが形成されている。
According to the ninth aspect of the present invention, there are provided the first to sixth aspects.
In the magnetic sensing element according to any one of the above, a plurality of cuts are formed in the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing.

【0025】従って、請求項1ないし6の何れか一記載
の発明を実現する上で、磁界感知補助用軟磁性膜を複数
の切り込みにより分割状に形成することで、個々の大き
さを小さくすれば還流磁区の発生を抑制でき、低ノイズ
化を実現でき、さらには、異方性を揃えて一層の高感度
化を図ることができる。
Therefore, in order to realize the invention according to any one of claims 1 to 6, the size of each of the magnetic field sensing assisting soft magnetic films can be reduced by forming the soft magnetic film into a plurality of cuts. For example, the generation of return magnetic domains can be suppressed, noise can be reduced, and the sensitivity can be further improved by making the anisotropy uniform.

【0026】請求項10記載の発明は、請求項1ないし
9の何れか一記載の磁気検知素子において、前記磁気検
知部の磁化状態を所定の状態に戻すリセット用磁界発生
手段を備える。
According to a tenth aspect of the present invention, in the magnetic sensing element according to any one of the first to ninth aspects, there is provided a reset magnetic field generating means for returning the magnetization state of the magnetic sensing unit to a predetermined state.

【0027】従って、例えば一時的な強磁界の影響によ
る磁気検知部の着磁で動作点が変化して誤った検知を行
なうようなケースでも、リセット用磁界発生手段を利用
して磁気検知部の磁化状態を所定の状態に戻すことで、
それ以降、正常な検知動作を行わせることができる。
Therefore, even in the case where the operating point is changed due to the magnetization of the magnetic detection unit due to the influence of the temporary strong magnetic field and erroneous detection is performed, the reset magnetic field generation means is used to detect the magnetic detection unit. By returning the magnetization state to a predetermined state,
Thereafter, a normal detection operation can be performed.

【0028】請求項11記載の発明は、請求項10記載
の磁気検知素子において、前記リセット用磁界発生手段
が、前記磁気検知部近傍に一体に形成されたリセット電
流用配線部を含む。
According to an eleventh aspect of the present invention, in the magnetic sensing element of the tenth aspect, the reset magnetic field generating means includes a reset current wiring portion integrally formed near the magnetic sensing portion.

【0029】従って、磁気検知部近傍に一体に形成され
たリセット電流用配線部を利用することで、請求項10
記載の発明を容易に実現できる。
Therefore, by utilizing the reset current wiring portion integrally formed in the vicinity of the magnetic sensing portion, the tenth aspect is provided.
The described invention can be easily realized.

【0030】請求項12記載の発明は、請求項10記載
の磁気検知素子において、前記リセット用磁界発生手段
が、前記磁気検知部に対してリセット磁界を発生させる
外部コイルを含む。
According to a twelfth aspect of the present invention, in the magnetic sensing element according to the tenth aspect, the reset magnetic field generating means includes an external coil for generating a reset magnetic field with respect to the magnetic detecting unit.

【0031】従って、磁気検知部に対してリセット磁界
を発生させる外部コイルを利用することで、請求項10
記載の発明を容易に実現できる。
Therefore, by utilizing an external coil for generating a reset magnetic field for the magnetic detection unit, a tenth aspect is provided.
The described invention can be easily realized.

【0032】請求項13記載の発明の方位検知システム
は、3軸ベクトル以上の方向に独立して配置されて地磁
気を検知対象とする請求項1ないし12の何れか一記載
の複数の磁気検知素子と、これらの磁気検知素子の検知
出力に基づき3軸以上のベクトルを検知する検知手段
と、前記磁気検知素子の検知出力の絶対値と予め設定さ
れている閾値とに基づき検知結果に異常があるか否かを
判断する異常検知手段と、この異常検知手段により異常
が検知された場合にはその旨を報知する報知手段と、を
備える。
The azimuth detecting system according to the thirteenth aspect of the present invention is a plurality of magnetic sensing elements according to any one of the first to twelfth aspects, wherein the azimuth detecting systems are independently arranged in directions of three or more axis vectors to detect terrestrial magnetism. Detecting means for detecting vectors of three or more axes based on the detection outputs of these magnetic detection elements; and abnormality in the detection result based on the absolute value of the detection outputs of the magnetic detection elements and a preset threshold. Abnormality detecting means for judging whether or not the abnormality is detected, and a notifying means for notifying, when an abnormality is detected by the abnormality detecting means, that fact.

【0033】従って、地磁気を検知対象とする方位検知
システムに適用した場合、基本的には、3軸ベクトル以
上の方向に独立して配置された高感度な請求項1ないし
12の何れか一記載の磁気検知素子の検知出力に基づき
検知される3軸以上のベクトルが利用されるが、この
際、磁気検知素子の検知出力の絶対値を測定済みの地磁
気強度に測定マージンを加味した閾値との比較により検
知結果に異常があるか否かを判断しており、異常が検知
された場合にはその旨を報知させることで、誤った検知
結果の利用を未然に防止できる。
Therefore, when the present invention is applied to an azimuth detecting system in which terrestrial magnetism is to be detected, basically a high sensitivity is independently provided in directions of three or more axis vectors. The vector of three or more axes detected based on the detection output of the magnetic sensing element is used. At this time, the absolute value of the detection output of the magnetic sensing element is determined by comparing the absolute value of the detection output of the magnetic sensing element with a threshold obtained by adding a measurement margin to the measured geomagnetic intensity. It is determined whether or not there is an abnormality in the detection result by comparison, and when an abnormality is detected, the fact is notified so that use of an erroneous detection result can be prevented beforehand.

【0034】請求項14記載の発明の方位検知システム
は、3軸ベクトル以上の方向に独立して配置されて地磁
気を検知対象とする請求項10,11又は12記載の複
数の磁気検知素子と、これらの磁気検知素子の検知出力
に基づき3軸以上のベクトルを検知する検知手段と、前
記磁気検知素子の検知出力の絶対値と予め設定されてい
る閾値とに基づき検知結果に異常があるか否かを判断す
る異常検知手段と、この異常検知手段により異常が検知
された場合にはその旨を報知する報知手段と、前記異常
検知手段により異常が検知された場合には前記磁気検知
部の磁化状態を所定の状態に戻すよう前記リセット用磁
界発生手段にリセット電流を流すリセット手段と、を備
える。
The azimuth detecting system according to the fourteenth aspect of the present invention is the azimuth detecting system according to the tenth, eleventh, or twelfth aspect of the present invention, wherein the plurality of magnetic sensing elements are independently arranged in directions of three or more axis vectors to detect geomagnetism. Detecting means for detecting vectors of three or more axes based on the detection outputs of these magnetic detection elements; and whether or not the detection result is abnormal based on the absolute value of the detection outputs of the magnetic detection elements and a preset threshold. Abnormality detecting means for judging whether the abnormality has been detected, notifying means for notifying that abnormality has been detected by the abnormality detecting means, and magnetization of the magnetic detecting section if an abnormality has been detected by the abnormality detecting means. Reset means for flowing a reset current to the reset magnetic field generating means so as to return the state to a predetermined state.

【0035】従って、基本的には請求項13記載の発明
と同様であるが、特に、検知結果に異常が検知された場
合には、リセット用磁界発生手段にリセット電流を流し
て磁気検知部の磁化状態を所定の状態に戻してリセット
することで、それ以降の誤った検知動作を回避すること
ができる。
Therefore, the present invention is basically the same as the invention of the thirteenth aspect. However, in particular, when an abnormality is detected in the detection result, a reset current is supplied to the reset magnetic field generating means to cause the magnetic detection unit to operate. By resetting the magnetized state to the predetermined state and resetting, it is possible to avoid subsequent erroneous detection operations.

【0036】[0036]

【発明の実施の形態】本発明の第一の実施の形態を図1
ないし図5に基づいて説明する。本実施の形態の磁気検
知素子1は、TMR素子(トンネル磁気抵抗効果素子)
2を磁気検知部に用いたもので、基本的には、図5に示
すように絶縁性の基板3上に積層させた第1層4と、絶
縁膜による第2層5と、第3層6と、第4層7との所定
のパターンの接合構造により形成されて、第1層4から
第2層5を介して第3層6にトンネル電流が流れる構造
のTMR素子2を磁気検知部8に備える。ここに、第4
層7が磁界感知補助用軟磁性膜及び電極として機能し、
第3層6が磁性層として機能し、第1層4が磁性層及び
電極として機能する。
FIG. 1 shows a first embodiment of the present invention.
A description will be given with reference to FIG. The magnetic sensing element 1 of the present embodiment is a TMR element (tunnel magnetoresistive element)
2 is used for a magnetic sensing portion, and basically includes a first layer 4 laminated on an insulating substrate 3, a second layer 5 of an insulating film, and a third layer as shown in FIG. The TMR element 2 having a structure in which a tunnel current flows from the first layer 4 through the second layer 5 to the third layer 6 is formed by a junction structure having a predetermined pattern with the fourth layer 7 and the fourth layer 7. Prepare for 8. Here, the fourth
The layer 7 functions as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing and an electrode,
The third layer 6 functions as a magnetic layer, and the first layer 4 functions as a magnetic layer and an electrode.

【0037】本実施の形態で利用するTMR素子は、近
年において見出された現象、即ち、強磁性体と絶縁膜と
強磁性体との接合構造により形成されて、両強磁性体の
磁化の相対角度に依存してトンネル効果が現れる強磁性
体トンネル効果という現象を利用したもので、例えば、
特開平10−91925号公報、特開平10−2552
31号公報中にも記載されているように、S.Maeksaw
a and V.Gafvert等は、IEEE Trans.Magn.,M
AG−18,707(1982)において、磁性体/絶縁体/磁性体
結合で両磁性層の磁化の相対角度に依存してトンネル効
果が現れることが規定されることを理論的、実験的に示
している。
The TMR element used in the present embodiment is formed by a phenomenon found in recent years, that is, by a junction structure of a ferromagnetic material, an insulating film and a ferromagnetic material, and the magnetization of both ferromagnetic materials is reduced. It utilizes the phenomenon of ferromagnetic tunnel effect, in which the tunnel effect appears depending on the relative angle. For example,
JP-A-10-91925, JP-A-10-2552
As described in Japanese Unexamined Patent Publication No. 31 (Kokai), the S.I. Makesaw
a and V. Gafvert et al., IEEE Trans. Magn., M
AG-18,707 (1982) theoretically and experimentally shows that a tunnel effect is defined depending on the relative angle of magnetization of both magnetic layers in the magnetic / insulator / magnetic coupling. .

【0038】このようなTMR素子2を含む磁気検知素
子1に関する詳細構成をその作製方法を含めて説明す
る。まず、図1に示すように、石英、ガラス等の絶縁性
の基板、或いは、絶縁層付きのSi基板等の基板3上に
第1層4として一般的な無磁歪組成のFe20−Ni8
0膜をスパッタリング法により0.1μm膜厚で成膜す
る。Fe20−Ni80膜自体は磁気抵抗効果素子膜で
あるが、第1層4としては、スピン偏磁率の高い磁性部
材であればFe20−Ni80膜以外の膜であってもよ
い。抗磁力のような磁気特性は、目的とする磁界強度に
応じて選択すればよい。また、Fe20−Ni80膜に
関しては、メッキ法によっても作製できる。また、第1
層4の膜厚を0.1μmとしたが、感度その他必要な条
件に応じて、適宜膜厚に設定すればよい。
The detailed configuration of the magnetic sensing element 1 including such a TMR element 2 will be described including its manufacturing method. First, as shown in FIG. 1, a general non-magnetostrictive Fe20-Ni8 layer is formed as a first layer 4 on an insulating substrate such as quartz or glass, or a substrate 3 such as a Si substrate with an insulating layer.
The 0 film is formed to a thickness of 0.1 μm by a sputtering method. The Fe20-Ni80 film itself is a magnetoresistive element film, but the first layer 4 may be a film other than the Fe20-Ni80 film as long as it is a magnetic member having a high spin polarization. Magnetic properties such as coercive force may be selected according to the target magnetic field strength. Further, the Fe20-Ni80 film can also be manufactured by a plating method. Also, the first
Although the thickness of the layer 4 is set to 0.1 μm, it may be appropriately set according to the sensitivity and other necessary conditions.

【0039】次に、半導体製造工程に用いられる一般的
なフォトリソグラフィ技術とCF+Hを用いたRI
E法(反応性イオンエッチング法)により、第1層4を
図2に示すようにパターン化する。ここでは、第1層4
をTMR素子2の一方の電極として機能させるため直線
状で、かつ、磁気抵抗効果素子として機能できるサイズ
である幅10μm×長さ1mmのパターン形状とした。
もっとも、第1層4の寸法、形状は目的に応じて適宜変
更してもよい。また、エッチング処理としてはウェット
エッチング法であってもよく、この場合にはエッチング
液として王水を用いればよい。
Next, a general photolithography technique used in a semiconductor manufacturing process and RI using CF 4 + H 2
The first layer 4 is patterned by the E method (reactive ion etching method) as shown in FIG. Here, the first layer 4
Was formed in a linear shape so as to function as one electrode of the TMR element 2 and in a pattern shape having a width of 10 μm and a length of 1 mm, which was a size capable of functioning as a magnetoresistive element.
However, the dimensions and the shape of the first layer 4 may be appropriately changed according to the purpose. Further, the etching treatment may be a wet etching method, and in this case, aqua regia may be used as an etching solution.

【0040】つづいて、図3に示すように、このような
第1層4の上に第2層5の絶縁トンネル層としてAl
膜をスパッタリング法により成膜する。この成膜に
はEB法(電子ビーム法)やCVD法(化学気相成長
法)などを用いてもよい。そして、第1層4の場合と同
様に、一般的なフォトリソグラフィ技術とCF+H
を用いたRIE法により第2層5をパターン化する。こ
の第2層5の絶縁材料としては、SiO等の他の絶縁
材料でも機能するが、特性上はAl膜が優れてい
る。Alを成膜した後で、大気中や真空中でプラズマ酸
化させる方法であってもよい。絶縁トンネル層である第
2層5のエッチングとしては、ウェットエッチングでも
よいが、基板3もエッチングされてしまう場合には基板
3の裏面側をレジストなどにより保護する必要がある。
Subsequently, as shown in FIG. 3, on the first layer 4, Al 2 is used as an insulating tunnel layer of the second layer 5.
An O 3 film is formed by a sputtering method. For this film formation, an EB method (electron beam method), a CVD method (chemical vapor deposition method), or the like may be used. Then, as in the case of the first layer 4, a general photolithography technique and CF 4 + H 2
The second layer 5 is patterned by the RIE method using. As the insulating material of the second layer 5, other insulating materials such as SiO 2 can function, but an Al 2 O 3 film is excellent in characteristics. After the Al film is formed, a method of performing plasma oxidation in the air or in a vacuum may be used. The second layer 5 serving as the insulating tunnel layer may be etched by wet etching. However, if the substrate 3 is also etched, the back surface of the substrate 3 needs to be protected by a resist or the like.

【0041】また、基板3としては、石英以外の絶縁基
板やPET(ポリエチレンテレフタレート)やポリイミ
ドなどを利用したフレキシブル絶縁基板であってもよ
い。設計ルールによっては、フォトリソグラフィ工程に
よらず、最初から金属マスクを用いて成膜させる工程に
よってもよい。
The substrate 3 may be an insulating substrate other than quartz or a flexible insulating substrate using PET (polyethylene terephthalate), polyimide, or the like. Depending on the design rule, a step of forming a film from the beginning using a metal mask may be used instead of the photolithography step.

【0042】この後、図4に示すように、絶縁トンネル
層である第2層5の上に、第3層6としてFe−Co5
0膜をスパッタ法により成膜し、第1層4の場合と同様
にフォトリソグラフィ法により第1層4のパターンに直
交するパターンにパターン化する。この第3層6も第1
層4の場合と同様にスピン偏極率の高い材料であれば他
の材料であってもよく、さらには、他の反強磁性膜を設
けて交換相互層構造、即ち、スピンバルブ構造を採るよ
うにしてもよい。
Thereafter, as shown in FIG. 4, on the second layer 5 which is an insulating tunnel layer, Fe-Co5
A zero film is formed by a sputtering method, and is patterned into a pattern orthogonal to the pattern of the first layer 4 by a photolithography method as in the case of the first layer 4. This third layer 6 is also the first layer
As in the case of the layer 4, any other material having a high spin polarization may be used. Further, another antiferromagnetic film is provided to adopt an exchange mutual layer structure, that is, a spin valve structure. You may do so.

【0043】さらに、本実施の形態では、図5に示すよ
うに、第3層6上に磁界感知補助用軟磁性膜としての第
4層7を形成するものである。この第4層7は第1層4
の抗磁力よりも低い抗磁力を有し、かつ、異方性軸も第
1層4の異方性軸とは独立するように形成されている。
より具体的には、成膜条件を変えて作成したNi−Fe
膜や、他の磁性材料であるCuMoパーマロイ膜やCo
ZrNbアモルファス膜などにより形成され、この際、
成膜時の着磁方法を変更し、或いは、焼鈍条件を第1層
4から第3層6までの成膜時と第4層7の成膜時とで変
えることで、異方性軸を独立させるようにしている。本
実施の形態では、第4層7は例えばCoZrNbアモル
ファス膜により形成されている。
Further, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, a fourth layer 7 is formed on the third layer 6 as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing. This fourth layer 7 is the first layer 4
And the anisotropic axis is formed so as to be independent of the anisotropic axis of the first layer 4.
More specifically, Ni-Fe prepared by changing the film forming conditions
Film and other magnetic materials such as CuMo permalloy film and Co
It is formed of a ZrNb amorphous film or the like.
The anisotropic axis can be changed by changing the magnetization method at the time of film formation or changing the annealing conditions between the film formation of the first layer 4 to the third layer 6 and the film formation of the fourth layer 7. I try to be independent. In the present embodiment, the fourth layer 7 is formed of, for example, a CoZrNb amorphous film.

【0044】このような構成の磁気検知素子1は第1層
4と第4層7とを電極として磁気検知部8に対して膜面
に垂直方向に電流を流した場合の電流の変化を微小電流
計(図示せず)より検出する検知方式を採る。この検知
動作において、当該磁気検知部8に対しては検知対象と
なる外部磁界が印加される。この場合、当該磁気検知素
子1の一面に配されて、かつ成膜条件を変え、抗磁力が
第1層4の抗磁力よりも低く設定しており、その異方性
軸が第1層4の異方性軸とは、独立して、この場合、9
0°ずらして設定された第4層7(磁界感知補助用軟磁
性膜)を備えているので、元々の抗磁力の差と磁性膜の
容易軸と困難軸方向での磁化の差を利用でき、磁界感度
が増し、さらに、MR変化に関しては第3層6が大きい
ことが知られており、センサとして最適な機能分離がで
き、磁界感度を向上させることができる。即ち、高感度
化を図ることができる。また、本実施の形態の磁気検知
素子1によれば、基本的にTMR素子2を磁気検知部8
に利用して構成されているので、センサの小型・軽量化
を図ることができる上に、上述のように高感度に検知で
きるので、後述する方位検知システム等に適用すると、
極めて効果的となる。
In the magnetic sensing element 1 having such a configuration, when the current flows in the direction perpendicular to the film surface to the magnetic sensing portion 8 using the first layer 4 and the fourth layer 7 as electrodes, the change in the current is minute. A detection method of detecting with an ammeter (not shown) is employed. In this detection operation, an external magnetic field to be detected is applied to the magnetic detection unit 8. In this case, the coercive force is set to be lower than the coercive force of the first layer 4 while being arranged on one surface of the magnetic sensing element 1 and changing the film forming conditions, and the anisotropic axis of the first layer 4 is changed. Independently of the anisotropic axis of
Since the fourth layer 7 (soft magnetic film for assisting magnetic field sensing) is provided shifted by 0 °, the difference between the original coercive force and the difference between the magnetization of the magnetic film in the easy axis direction and the hard axis direction can be utilized. It is known that the third layer 6 is large with respect to the MR change, so that the optimum function separation as a sensor can be achieved and the magnetic field sensitivity can be improved. That is, high sensitivity can be achieved. Further, according to the magnetic sensing element 1 of the present embodiment, basically, the TMR element 2 is
Since the sensor can be reduced in size and weight, and can be detected with high sensitivity as described above, when applied to an azimuth detection system and the like described below,
It is extremely effective.

【0045】なお、本実施の形態では、磁気検知部8に
TMR素子2を備えた構成としたが、TMR素子2に限
らず、磁気検知部の膜面に対して垂直方向に電流を流す
検知方式のGMR素子(巨大磁気抵抗効果素子)を利用
する場合にも同様に構成できる。
In this embodiment, the magnetic detection unit 8 is provided with the TMR element 2. However, the present invention is not limited to the TMR element 2. A similar configuration can be used even when a GMR element (giant magnetoresistive element) of the system is used.

【0046】本発明の第二の実施の形態を図6及び図7
に基づいて説明する。第一の実施の形態で説明した部分
と同一部分は同一符号を用いて示し、説明も省略する
(以降の各実施の形態でも順次同様とする)。
FIGS. 6 and 7 show a second embodiment of the present invention.
It will be described based on. The same parts as those described in the first embodiment are denoted by the same reference numerals, and description thereof is omitted (the same applies to each of the following embodiments).

【0047】本実施の形態の磁気検知素子11では、磁
界感知補助用軟磁性膜として機能する第4層7を第4層
7a〜7fで示す如く複数個(例えば、6個)に分割し
つつ並列に配置させることで、磁気検知部8に関して、
下層の第1層4を1本の共通電極として交差するアレイ
状構成としたものである。第3層6も第4層7に対応し
てアレイ状構成とされている。結果として、各第4層7
a〜7f(各第3層)毎に第1層4との間でTMR素子
を構成することとなる。
In the magnetic sensing element 11 of the present embodiment, the fourth layer 7 functioning as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is divided into a plurality (for example, six) as shown by fourth layers 7a to 7f. By arranging them in parallel, with respect to the magnetic detection unit 8,
The lower first layer 4 has an array-like configuration that intersects as one common electrode. The third layer 6 also has an array configuration corresponding to the fourth layer 7. As a result, each fourth layer 7
A TMR element is formed with the first layer 4 for each of a to 7f (each third layer).

【0048】製造方法としては、第一の実施の形態の場
合と同様に第1層4及び第2層5を形成した後、前述の
場合と同様に、Fe−Co50膜をスパッタリング法に
より成膜し、さらに、CoZrNbアモルファス膜を成
膜し、かつ、フォトリソグラフィ法により複数に分割す
るパターン化処理により第4層7a〜7f(第3層も)
を形成することにより作製される。
As a manufacturing method, after forming the first layer 4 and the second layer 5 as in the case of the first embodiment, an Fe-Co50 film is formed by a sputtering method as in the above-described case. Further, the fourth layers 7a to 7f (also the third layers) are formed by a patterning process of forming a CoZrNb amorphous film and dividing the film into a plurality by a photolithography method.
It is produced by forming

【0049】この場合の磁気検知素子11に対する検知
回路構成例としては、図7に示すように、各々電極とし
ても機能する各第4層7a〜7fに対して第1層4との
間には直流電源13が接続されているとともに、各第4
層7a〜7fに対してスイッチング回路14を介して微
小電流計15が接続されており、スイッチング回路13
のスイッチング動作により各検知点12a〜12f毎に
個別に第4層7a〜7fでの磁性変化が個別のTMR素
子のMR率の変化として確実かつ高感度に検知される。
In this case, as an example of the configuration of the detection circuit for the magnetic detection element 11, as shown in FIG. 7, the fourth layer 7a to 7f, which also function as electrodes, is located between the first layer 4 and the fourth layer 7a to 7f. While the DC power supply 13 is connected,
A micro ammeter 15 is connected to the layers 7a to 7f via a switching circuit 14, and the switching circuit 13
By the switching operation described above, magnetic changes in the fourth layers 7a to 7f are individually and reliably detected as changes in the MR ratio of the individual TMR elements for each of the detection points 12a to 12f.

【0050】従って、本実施の形態の磁気検知素子11
によれば、検知点12a〜12fが複数点としてアレイ
状に配列されているので、第一の実施の形態の場合と同
様の効果が得られる上に、利用用途を適宜広げることが
でき、より実用的となる。
Therefore, the magnetic sensing element 11 of the present embodiment
According to the method, since the detection points 12a to 12f are arranged in an array as a plurality of points, the same effects as those of the first embodiment can be obtained, and further, the use applications can be appropriately expanded. Be practical.

【0051】本発明の第三の実施の形態を図8に基づい
て説明する。本実施の形態の磁気検知素子21は、磁気
検知部8、ここではTMR素子2の近傍に位置させて高
透磁率層22をスパッタ法、CVD法、メッキ法或いは
ゾルゲル法で形成するようにしたものである。このよう
な高透磁率層22の透磁率は100以上であることが望
ましく、具体的には、CoZrNb膜、NiCoFe
膜、FeNi膜等により形成される。また、製法として
も、フォトリソ法、マスクデポ法、貼り合せ法なども適
宜用い得る。そして、このような高透磁率層22は第4
層7の磁界感知補助用軟磁性膜に電気的に接続された形
で完成する。
A third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the magnetic sensing element 21 of the present embodiment, the high magnetic permeability layer 22 is formed by a sputtering method, a CVD method, a plating method, or a sol-gel method by being positioned near the magnetic sensing unit 8, here, the TMR element 2. Things. Desirably, the magnetic permeability of such a high magnetic permeability layer 22 is 100 or more. Specifically, a CoZrNb film, NiCoFe
It is formed of a film, an FeNi film, or the like. Also, as a manufacturing method, a photolithography method, a mask deposition method, a bonding method, and the like can be used as appropriate. And such a high magnetic permeability layer 22 is the fourth
It is completed in a form electrically connected to the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing of the layer 7.

【0052】本実施の形態の磁気検知素子21によれ
ば、高透磁率層22が磁束シンクとして機能するので、
より一層の高感度化を図ることができる。
According to the magnetic sensing element 21 of the present embodiment, since the high magnetic permeability layer 22 functions as a magnetic flux sink,
Further higher sensitivity can be achieved.

【0053】本発明の第四の実施の形態を図9に基づい
て説明する。本実施の形態の磁気検知素子31は、磁気
検知部8の近傍に位置する高透磁率層22上にMn−Z
nフェライトブロックをダイシング加工したものをバル
ク型磁性体32として形成したものである。バルク型磁
性体32としては、Mn−Znフェライトブロックをダ
イシング加工したものに限られない。
A fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The magnetic sensing element 31 of the present embodiment has a Mn-Z layer on the high magnetic permeability layer 22 located near the magnetic sensing section 8.
An n ferrite block obtained by dicing is formed as a bulk type magnetic body 32. The bulk type magnetic body 32 is not limited to the one obtained by dicing a Mn-Zn ferrite block.

【0054】一般に、バルク型磁性体は、磁性薄膜より
はるかに低い透磁率、抗磁率が実現できることが知られ
ており、また、扱える磁束量も大きいことから飽和しに
くい特性を有する。従って、本実施の形態の磁気検知素
子31によれば、バルク型磁性体32を高透磁率層22
上に有することにより、より一層の高感度化を図ること
ができる。
In general, it is known that a bulk type magnetic material can realize much lower magnetic permeability and coercivity than a magnetic thin film, and has a characteristic that it is hardly saturated because of a large amount of magnetic flux that can be handled. Therefore, according to the magnetic sensing element 31 of the present embodiment, the bulk magnetic body 32 is
By having it above, the sensitivity can be further improved.

【0055】なお、バルク型磁性体32は必ずしも高透
磁率層22上に形成する必要はなく、要は、磁気検知部
8の近傍に形成されていればよい。
It should be noted that the bulk type magnetic body 32 does not necessarily need to be formed on the high magnetic permeability layer 22, and it is only necessary that the bulk type magnetic body 32 be formed near the magnetic sensing unit 8.

【0056】本発明の第五の実施の形態を図10に基づ
いて説明する。本実施の形態の磁気検知素子41は、磁
界感知補助用軟磁性膜としての第4層42をTi,T
a,SiOなどの非磁性層(図示せず)を介して複数
の軟磁性層(例えば、Co−Zr−Nb膜、Fe−Ni
膜など)を積層させた積層構造として形成したものであ
る。
A fifth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the magnetic sensing element 41 of the present embodiment, the fourth layer 42 as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed of Ti, T
a, a plurality of soft magnetic layers (for example, a Co—Zr—Nb film, an Fe—Ni film) via a nonmagnetic layer (not shown) such as SiO 2.
, Etc.) are formed as a laminated structure.

【0057】本実施の形態の磁気検知素子41によれ
ば、第4層(磁界感知補助用軟磁性膜)42が非磁性層
を介して複数の軟磁性層の積層構造として形成されてい
ることにより、還流磁区を形成することを防げるので、
低ノイズ化と高周波化(即ち、高速サンプリング化)と
を図ることができ、素子機能をより一層向上させること
ができる。
According to the magnetic sensing element 41 of the present embodiment, the fourth layer (magnetic field sensing assisting soft magnetic film) 42 is formed as a laminated structure of a plurality of soft magnetic layers via a nonmagnetic layer. Can prevent the formation of a return magnetic domain,
Low noise and high frequency (that is, high-speed sampling) can be achieved, and the element function can be further improved.

【0058】本発明の第六の実施の形態を図11に基づ
いて説明する。本実施の形態の磁気検知素子51は、例
えば、Co−Zr−Nb膜、Fe−Ni膜などによる磁
界感知補助用軟磁性膜としての第4層52の平面形状を
楕円状の円形形状に形成したものである。なお、楕円形
状に限らず、例えば、真円形状であってもよい。
A sixth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. In the magnetic sensing element 51 of the present embodiment, for example, the planar shape of the fourth layer 52 as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing such as a Co—Zr—Nb film or an Fe—Ni film is formed into an elliptical circular shape. It was done. The shape is not limited to the elliptical shape, and may be, for example, a perfect circle shape.

【0059】本実施の形態の磁気検知素子51によれ
ば、第4層(磁界感知補助用軟磁性膜)52が円形形状
に形成されていることにより、静磁エネルギーをより小
さくするようにできるので、磁荷の発生が少なくなり、
磁区が安定化するため、低ノイズ化を実現できる。結果
として、素子の高感度化を図ることができる。
According to the magnetic sensing element 51 of the present embodiment, since the fourth layer (magnetic field sensing auxiliary soft magnetic film) 52 is formed in a circular shape, the magnetostatic energy can be further reduced. Therefore, the generation of magnetic charge is reduced,
Since the magnetic domain is stabilized, low noise can be realized. As a result, the sensitivity of the device can be increased.

【0060】本発明の第七の実施の形態を図12に基づ
いて説明する。本実施の形態の磁気検知素子61は、磁
界感知補助用軟磁性膜としての第4層62をその長手方
向に複数の部分62a,62b,…,62nに分割形成
したものである。より具体的には、例えば、Fe−Ni
膜による第4層(磁界感知補助用軟磁性膜)62を0.
5μm×0.5μm程度の大きさの部分62a,62
b,…,62nにより形成される。各部分62a,62
b,…,62nがこの程度の大きさであれば、還流磁区
の発生を抑制でき、ほぼ単磁区構成となるので、この結
果、低ノイズ化を図ることができる。同時に、異方性も
揃えやすくなり、素子の高感度化を図ることができる。
A seventh embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The magnetic sensing element 61 of the present embodiment is formed by dividing a fourth layer 62 as a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing into a plurality of portions 62a, 62b,. More specifically, for example, Fe-Ni
The fourth layer (soft magnetic film for assisting magnetic field sensing) 62 is
Portions 62a, 62 each having a size of about 5 μm × 0.5 μm
, 62n. Each part 62a, 62
When b,..., 62n have such a size, the generation of the return magnetic domain can be suppressed, and a substantially single magnetic domain configuration is obtained. As a result, noise can be reduced. At the same time, the anisotropy is easily aligned, and the sensitivity of the device can be increased.

【0061】なお、図12に示したような完全分割構成
に限らず、例えば、図13に示す磁気検知素子71のよ
うに、その長手方向に複数の切り込み71a,71b,
…,71nを形成することにより、分割的な形状とした
場合でも、還流磁区の発生を抑制でき、低ノイズ化を図
ることができる。
It is to be noted that the present invention is not limited to the completely divided structure as shown in FIG. 12, but for example, a plurality of cuts 71a, 71b,
, 71n can suppress generation of return magnetic domains and reduce noise even in the case of a divided shape.

【0062】本発明の第八の実施の形態を図14に基づ
いて説明する。本実施の形態の磁気検知素子81は、例
えば、図8に示した構成の磁気検知素子21に加えて、
その磁気検知部8の各磁性層(第1層4、第3層6、第
4層7等)の磁化状態を所定の状態、ここでは、初期の
状態に戻すためのリセット用磁界発生手段としてのリセ
ット電流用配線部82が磁気検知部8及び高透磁率層2
2の近傍の全長以上に亘って形成されている。
An eighth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. The magnetic sensing element 81 of the present embodiment is, for example, in addition to the magnetic sensing element 21 having the configuration shown in FIG.
As a reset magnetic field generating means for returning the magnetization state of each magnetic layer (the first layer 4, the third layer 6, the fourth layer 7, etc.) of the magnetic detection unit 8 to a predetermined state, here, an initial state. The reset current wiring portion 82 is formed by the magnetic sensing portion 8 and the high magnetic permeability layer 2.
2 is formed over the entire length in the vicinity of 2.

【0063】このような構成の磁気検知素子81によれ
ば、例えば、後述する方位検知システムに利用してその
測定値に異常が生じたことが検知されたような場合に、
このリセット電流用配線部82を通じてリセット電流を
流し、磁気検知部8の各磁性層(第1層4、第3層6、
第4層7等)の磁化状態を初期の状態に戻すことで、以
降は正常に検知動作を行わせることが可能となる。即
ち、一時的な強磁界の影響によるTMR素子2部分の着
磁に伴う動作点の変化をキャンセルでき、キャンセル後
は正常に機能させることができる。後述の地磁気検知用
の方位検知システムへの適用の場合に限らず、通常の磁
気センサとしての適用の場合にも有用となる。
According to the magnetic sensing element 81 having such a configuration, for example, when it is detected that an abnormality has occurred in the measured value by using the azimuth detecting system described later,
A reset current is caused to flow through the reset current wiring portion 82, and each magnetic layer (the first layer 4, the third layer 6,
By returning the magnetization state of the fourth layer 7 and the like) to the initial state, it becomes possible to perform a normal detection operation thereafter. That is, the change of the operating point due to the magnetization of the TMR element 2 portion due to the temporary strong magnetic field can be canceled, and the device can function normally after the cancellation. The present invention is useful not only in the case of application to an azimuth detection system for detecting terrestrial magnetism described later but also in the case of application as a normal magnetic sensor.

【0064】なお、リセット用磁界発生手段としては、
素子上に一体に設けたリセット電流用配線部82に限ら
ず、例えば、図15に示すように、当該素子81を通過
させることによりリセット用磁界を発生させる外部コイ
ル83を利用するようにしてもよい。
The reset magnetic field generating means includes:
The present invention is not limited to the reset current wiring section 82 provided integrally on the element. For example, as shown in FIG. 15, an external coil 83 that generates a reset magnetic field by passing through the element 81 may be used. Good.

【0065】本発明の第九の実施の形態を図16に基づ
いて説明する。本実施の形態は、前述した各実施の形態
のような磁気検知素子を利用して構成した地磁気検知の
方位検知システムへの適用例を示す。まず、例えば3つ
の磁気検知素子91a,91b,91c(前述した磁気
検知素子1,11,21,31,41,51,61,7
1,81の何れの形態でもよい)をxyz3軸ベクトル
の方向に独立して配置させた地磁気センサ92が設けら
れている。これらの磁気検知素子91a,91b,91
cの検知出力はデータ取り込み部93を介して検知手段
としての3磁気成分検知部94に入力されている。この
3磁気成分検知部94は地磁気検知に関して、磁気検知
素子91a,91b,91cの検知出力に基づき3軸ベ
クトル成分を検知する。一方、データ取り込み部93を
介して取り込まれた磁気検知素子91a,91b,91
cの検知出力に関してその絶対値を算出する絶対値演算
部95と、この絶対値演算部95により算出された絶対
値の大きさを予め設定されている比較地磁気強度に測定
マージンを加味した閾値と比較する比較部96とによる
異常検知手段97が設けられている。比較部96では算
出された絶対値の大きさが閾値を越えている場合に検知
結果に異常があると判断する。この比較部96の出力側
には異常検知出力に基づき動作する報知手段としての警
報部98が設けられている。
A ninth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. This embodiment shows an example of application to a azimuth detection system of geomagnetism detection using a magnetic detection element as in each of the above-described embodiments. First, for example, three magnetic sensing elements 91a, 91b, 91c (the above-described magnetic sensing elements 1, 11, 21, 31, 41, 51, 61, 7).
1, 81) may be provided independently in the direction of the xyz three-axis vector. These magnetic sensing elements 91a, 91b, 91
The detection output of c is input to a three-magnetic-component detection unit 94 as detection means via a data acquisition unit 93. The three-magnetic-component detecting unit 94 detects three-axis vector components based on detection outputs of the magnetic detecting elements 91a, 91b, and 91c with respect to geomagnetism detection. On the other hand, the magnetic sensing elements 91a, 91b, 91 captured via the data capturing section 93
an absolute value calculation unit 95 for calculating the absolute value of the detected output c, and a threshold value obtained by adding a measurement margin to a preset comparative geomagnetism intensity with a magnitude of the absolute value calculated by the absolute value calculation unit 95; An abnormality detecting means 97 is provided by a comparing section 96 for comparison. When the magnitude of the calculated absolute value exceeds the threshold, the comparing unit 96 determines that the detection result is abnormal. On the output side of the comparing section 96, there is provided an alarm section 98 as an informing means which operates based on the abnormality detection output.

【0066】これにより、本実施の形態の方位検知シス
テムによれば、測定済みの地磁気強度に測定マージンを
加味して予め設定されている閾値を超えるような大きさ
の検知結果が得られた場合には、警報部98を通じて測
定値に異常がある旨を報知するので、誤った検知結果の
利用を未然に防止できる。なお、より実際的には、3磁
気成分検知部94から得られる検知結果とともに、この
警報部98の出力も通信部99を通じて当該システムの
使用者に通信によって通知するシステム構成とすればよ
い。
Thus, according to the azimuth detecting system of the present embodiment, when a detection result having a magnitude exceeding a preset threshold is obtained by adding a measurement margin to the measured geomagnetic intensity. In this case, the fact that there is an abnormality in the measured value is notified through the alarm unit 98, so that use of an erroneous detection result can be prevented. More practically, a system configuration may be used in which the output of the alarm unit 98 is notified to the user of the system via the communication unit 99 by communication, together with the detection result obtained from the three magnetic component detection unit 94.

【0067】さらに、本システムを構築する上で、3つ
の磁気検知素子91a,91b,91cとして図14や
図15に示した磁気検知素子81を利用するようにすれ
ば、比較部96により検知結果に異常が検知された場合
には、リセット電流用配線部82又は外部コイル83を
利用してリセット手段(図示せず)によりリセット電流
を流すことにより、磁気検知部8の磁化状態を初期状態
にリセットするようにすれば、リセット以降は正常に地
磁気検知動作を行わせることができる。
Further, in constructing the present system, if the magnetic sensing element 81 shown in FIGS. 14 and 15 is used as the three magnetic sensing elements 91a, 91b, 91c, the detection result by the comparing section 96 is obtained. When an abnormality is detected at the time, a reset current is passed by reset means (not shown) using the reset current wiring portion 82 or the external coil 83, thereby setting the magnetization state of the magnetic detection portion 8 to the initial state. If the reset is performed, the geomagnetic detection operation can be performed normally after the reset.

【0068】なお、本実施の形態の方位検知システムで
は、3つの磁気検知素子91a,91b,91cを用い
たが、3つ以上の磁気検知素子を3軸ベクトル以上の方
向に独立に配置させて地磁気の方向検知を3軸以上のベ
クトル検知として行なうようにしてもよい。
In the azimuth detecting system of the present embodiment, three magnetic detecting elements 91a, 91b and 91c are used. However, three or more magnetic detecting elements are independently arranged in directions of three or more axis vectors. The detection of the terrestrial magnetism direction may be performed as vector detection of three or more axes.

【0069】[0069]

【発明の効果】請求項1記載の発明の磁気検知素子によ
れば、元々薄膜技術等を用いて作製されるトンネル磁気
抵抗効果素子(TMR素子)又は巨大磁気抵抗効果素子
(GMR素子)を用いるようにしたので、小型・軽量化
を図ることができる上に、当該素子の一面に配されて抗
磁力が磁性層の抗磁力よりも低く、かつ、その異方性軸
が磁性層の異方性軸とは独立して設定された磁界感知補
助用軟磁性膜を備えるので、抗磁力の差を利用すること
で磁力検知を機能分離して行なえることから、センサと
しての磁界感度を向上させることができる。
According to the magnetic sensing element of the first aspect of the present invention, a tunnel magnetoresistive element (TMR element) or a giant magnetoresistive element (GMR element) originally manufactured by using a thin film technique or the like is used. As a result, the size and weight can be reduced, and the coercive force disposed on one surface of the element is lower than the coercive force of the magnetic layer, and the anisotropic axis of the magnetic layer is anisotropic. A magnetic field sensing auxiliary soft magnetic film set independently of the sex axis is provided, so that magnetic force detection can be performed by separating functions by utilizing the difference in coercive force, thereby improving the magnetic field sensitivity as a sensor be able to.

【0070】請求項2記載の発明によれば、請求項1記
載の発明を実現する上でアレイ化を簡単に図ることがで
き、利用用途を広げることができる。
According to the second aspect of the present invention, in realizing the first aspect of the present invention, it is possible to easily form an array and to broaden its use.

【0071】請求項3記載の発明によれば、請求項1又
は2記載の磁気検知素子において、磁界感知補助用軟磁
性膜に接続された高透磁率層を磁気検知部近傍に有する
ので、高透磁率層が磁束シンクとして機能し、より一層
の高感度化を図ることができる。
According to the third aspect of the present invention, in the magnetic sensing element according to the first or second aspect, the high magnetic permeability layer connected to the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is provided in the vicinity of the magnetic sensing portion. The magnetic permeability layer functions as a magnetic flux sink, so that higher sensitivity can be achieved.

【0072】請求項4記載の発明によれば、請求項1,
2又は3記載の磁気検知素子において、磁性薄膜よりは
るかに低い透磁率、抗磁率が実現でき、また、扱える磁
束量も大きいことから飽和しにくい特性を有するバルク
型磁性体を磁気検知部近傍に有するので、より一層の高
感度化を図ることができる。
According to the invention set forth in claim 4, according to claim 1,
2. In the magnetic sensing element described in 2 or 3, a bulk magnetic material having characteristics that can realize a much lower magnetic permeability and coercivity than a magnetic thin film, and have a characteristic of being hardly saturated because of a large amount of magnetic flux that can be handled is provided near the magnetic sensing unit. Therefore, the sensitivity can be further improved.

【0073】請求項5記載の発明によれば、請求項3記
載の磁気検知素子において、バルク型磁性体を磁気検知
部近傍の高透磁率層上に有するので、より一層の高感度
化を図ることができる。
According to the fifth aspect of the present invention, in the magnetic sensing element according to the third aspect, since the bulk magnetic material is provided on the high magnetic permeability layer near the magnetic sensing portion, the sensitivity is further improved. be able to.

【0074】請求項6記載の発明によれば、請求項1な
いし5の何れか一記載の発明を実現する上で、非磁性層
上に、複数の軟磁性層の積層構造として磁界感知補助用
軟磁性膜を形成するようにしたので、還流磁区を形成す
ることを防ぐことができ、よって、低ノイズ化と高周波
化(高速サンプリング化)を図ることができ、素子能力
をより一層向上させることができる。
According to the sixth aspect of the present invention, in order to realize the invention according to any one of the first to fifth aspects, a magnetic field sensing auxiliary is formed as a laminated structure of a plurality of soft magnetic layers on a nonmagnetic layer. Since the soft magnetic film is formed, it is possible to prevent the formation of the return magnetic domain, so that the noise can be reduced and the frequency can be increased (high-speed sampling), and the element performance can be further improved. Can be.

【0075】請求項7記載の発明によれば、請求項1な
いし6の何れか一記載の発明を実現する上で、磁界感知
補助用軟磁性膜を平面形状が円形状としたので、静磁エ
ネルギーをより小さくするようにできるので、磁荷の発
生が少なくなり、磁区の安定を見込めることから、低ノ
イズ化ないしは高感度化を図ることができ、素子能力を
より一層向上させることができる。
According to the seventh aspect of the present invention, in realizing the invention of any one of the first to sixth aspects, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing has a circular planar shape. Since the energy can be reduced, the generation of magnetic charge is reduced, and the stability of the magnetic domain can be expected. Therefore, the noise or the sensitivity can be reduced, and the element performance can be further improved.

【0076】請求項8記載の発明によれば、請求項1な
いし6の何れか一記載の発明を実現する上で、磁界感知
補助用軟磁性膜を複数の部分に分割して形成するように
したので、個々の大きさを小さくすれば還流磁区の発生
を抑制でき、低ノイズ化を実現でき、さらには、異方性
を揃えて一層の高感度化を図ることができる。
According to the eighth aspect of the present invention, in order to realize any one of the first to sixth aspects of the present invention, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed by being divided into a plurality of portions. Therefore, if the individual sizes are reduced, the generation of the return magnetic domain can be suppressed, the noise can be reduced, and further, the anisotropy can be made uniform and the sensitivity can be further improved.

【0077】請求項9記載の発明によれば、請求項1な
いし6の何れか一記載の発明を実現する上で、磁界感知
補助用軟磁性膜を複数の切り込みにより分割状に形成す
るようにしたので、個々の大きさを小さくすれば還流磁
区の発生を抑制でき、低ノイズ化を実現でき、さらに
は、異方性を揃えて一層の高感度化を図ることができ
る。
According to the ninth aspect of the present invention, in order to realize the invention of any one of the first to sixth aspects, the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed in a plurality of cuts so as to be divided. Therefore, if the individual sizes are reduced, the generation of the return magnetic domain can be suppressed, the noise can be reduced, and the anisotropy can be made uniform to further increase the sensitivity.

【0078】請求項10記載の発明によれば、請求項1
ないし9の何れか一記載の磁気検知素子において、例え
ば一時的な強磁界の影響による磁気検知部の着磁で動作
点が変化して誤った検知を行なうようなケースでも、リ
セット用磁界発生手段を利用して磁気検知部の磁化状態
を所定の状態に戻すことができるようにしたので、それ
以降、正常な検知動作を行わせることができる。
According to the tenth aspect of the present invention, the first aspect
10. In the magnetic sensing element according to any one of claims 9 to 9, even in a case where an erroneous detection is performed due to a change in the operating point due to the magnetization of the magnetic sensing unit due to the influence of a temporary strong magnetic field, for example, , The magnetization state of the magnetic detection unit can be returned to a predetermined state, so that a normal detection operation can be performed thereafter.

【0079】請求項11記載の発明によれば、磁気検知
部近傍に一体に形成されたリセット電流用配線部を利用
することで、請求項10記載の発明を容易に実現するこ
とができる。
According to the eleventh aspect of the present invention, the tenth aspect of the present invention can be easily realized by using the reset current wiring portion integrally formed near the magnetic sensing portion.

【0080】請求項12記載の発明によれば、磁気検知
部に対してリセット磁界を発生させる外部コイルを利用
することで、請求項10記載の発明を容易に実現するこ
とができる。
According to the twelfth aspect, the invention according to the tenth aspect can be easily realized by using an external coil for generating a reset magnetic field for the magnetic detection unit.

【0081】請求項13記載の発明の方位検知システム
によれば、地磁気を検知対象とする方位検知システムに
適用した場合、基本的には、3軸ベクトル以上の方向に
独立して配置された高感度な請求項1ないし12の何れ
か一記載の磁気検知素子の検知出力に基づき検知される
3軸以上のベクトルが利用されるが、この際、磁気検知
素子の検知出力の絶対値を測定済みの地磁気強度に測定
マージンを加味した閾値との比較により検知結果に異常
があるか否かを判断しており、異常が検知された場合に
はその旨を報知させることで、誤った検知結果の利用を
未然に防止することができる。
According to the azimuth detecting system of the thirteenth aspect, when the present invention is applied to an azimuth detecting system in which terrestrial magnetism is to be detected, basically, the heights independently arranged in directions of three or more axis vectors. A vector of three or more axes detected based on the detection output of the magnetic sensing element according to any one of claims 1 to 12 having high sensitivity is used. At this time, the absolute value of the detection output of the magnetic sensing element has been measured. It is determined whether or not there is an abnormality in the detection result by comparing with the threshold obtained by adding the measurement margin to the terrestrial magnetism intensity.If an abnormality is detected, this fact is notified, and an erroneous detection result Use can be prevented beforehand.

【0082】請求項14記載の発明の方位検知システム
によれば、基本的には請求項13記載の発明と同様であ
るが、特に、検知結果に異常が検知された場合には、リ
セット用磁界発生手段にリセット電流を流して磁気検知
部の磁化状態を所定の状態に戻してリセットすること
で、それ以降の誤った検知動作を回避することができ
る。
According to the azimuth detecting system of the fourteenth aspect of the present invention, it is basically the same as the thirteenth aspect of the present invention. By causing a reset current to flow through the generation means to reset the magnetization state of the magnetic detection unit to a predetermined state and resetting, the subsequent erroneous detection operation can be avoided.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の第一の実施の形態を示す第1層が成膜
された基板の縦断正面図である。
FIG. 1 is a vertical sectional front view of a substrate on which a first layer is formed according to a first embodiment of the present invention.

【図2】第1層のパターン形状を示し、(a)は平面
図、(b)は縦断正面図である。
FIGS. 2A and 2B show a pattern shape of a first layer, wherein FIG. 2A is a plan view and FIG.

【図3】第1層上に成膜された第2層のパターン形状を
示し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
3A and 3B show a pattern shape of a second layer formed on a first layer, wherein FIG. 3A is a plan view and FIG. 3B is a vertical sectional front view.

【図4】第2層上に成膜された第3層のパターン形状を
示し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
4A and 4B show a pattern shape of a third layer formed on a second layer, wherein FIG. 4A is a plan view and FIG. 4B is a vertical sectional front view.

【図5】第3層上に成膜された第4層のパターン形状を
示し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
5A and 5B show a pattern shape of a fourth layer formed on a third layer, wherein FIG. 5A is a plan view and FIG. 5B is a vertical sectional front view.

【図6】本発明の第二の実施の形態の磁気検知素子を示
し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
6A and 6B show a magnetic sensing element according to a second embodiment of the present invention, wherein FIG. 6A is a plan view and FIG. 6B is a longitudinal sectional front view.

【図7】測定回路を示す平面図である。FIG. 7 is a plan view showing a measurement circuit.

【図8】本発明の第三の実施の形態の磁気検知素子を示
し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
8A and 8B show a magnetic sensing element according to a third embodiment of the present invention, wherein FIG. 8A is a plan view and FIG. 8B is a longitudinal sectional front view.

【図9】本発明の第四の実施の形態の磁気検知素子を示
し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
9A and 9B show a magnetic sensing element according to a fourth embodiment of the present invention, where FIG. 9A is a plan view and FIG. 9B is a longitudinal sectional front view.

【図10】本発明の第五の実施の形態の磁気検知素子を
示し、(a)は平面図、(b)は縦断正面図である。
FIGS. 10A and 10B show a magnetic sensing element according to a fifth embodiment of the present invention, wherein FIG. 10A is a plan view and FIG.

【図11】本発明の第六の実施の形態の磁気検知素子を
示す平面図である。
FIG. 11 is a plan view showing a magnetic sensing element according to a sixth embodiment of the present invention.

【図12】本発明の第七の実施の形態の磁気検知素子を
示す平面図である。
FIG. 12 is a plan view showing a magnetic sensing element according to a seventh embodiment of the present invention.

【図13】その変形例の磁気検知素子を示す平面図であ
る。
FIG. 13 is a plan view showing a magnetic sensing element according to a modified example.

【図14】本発明の第八の実施の形態の磁気検知素子を
示す平面図である。
FIG. 14 is a plan view showing a magnetic sensing element according to an eighth embodiment of the present invention.

【図15】その変形例の磁気検知素子を示す平面図であ
る。
FIG. 15 is a plan view showing a magnetic sensing element of a modified example.

【図16】本発明の第九の実施の形態の方位検知システ
ムを示す概略システム構成図である。
FIG. 16 is a schematic system configuration diagram showing an azimuth detecting system according to a ninth embodiment of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 磁気検知素子 2 トンネル磁気効果抵抗素子 3 磁性層 7 磁界感知補助用軟磁性膜 8 磁気検知部 11 磁気検知素子 21 磁気検知素子 22 高透磁率層 31 磁気検知素子 32 バルク型磁性体 41 磁気検知素子 42 磁界感知補助用軟磁性膜 51 磁気検知素子 52 磁界感知補助用軟磁性膜 61 磁気検知素子 62 磁界感知補助用軟磁性膜 62a,62b,…,62n 部分 71 磁気検知素子 72 磁界感知補助用軟磁性膜 72a,72b,…,72n 切り込み 81 磁気検知素子 91 磁気検知素子 94 検知手段 97 異常検知手段 98 報知手段 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Magnetic sensing element 2 Tunneling magnetic effect resistance element 3 Magnetic layer 7 Soft magnetic film for assisting magnetic field sensing 8 Magnetic sensing unit 11 Magnetic sensing element 21 Magnetic sensing element 22 High permeability layer 31 Magnetic sensing element 32 Bulk magnetic material 41 Magnetic sensing Element 42 Soft magnetic film for assisting magnetic field sensing 51 Magnetic sensing element 52 Soft magnetic film for assisting magnetic field sensing 61 Magnetic sensing element 62 Soft magnetic film for assisting magnetic field sensing 62a, 62b, ..., 62n Part 71 Magnetic sensing element 72 For assisting magnetic field sensing Soft magnetic films 72 a, 72 b,..., 72 n Notches 81 Magnetic sensing element 91 Magnetic sensing element 94 Detecting means 97 Abnormality detecting means 98 Reporting means

Claims (14)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 磁性層を有するトンネル磁気抵抗効果素
子又は巨大磁気抵抗効果素子を用い、磁気検知部がその
膜面に対して垂直方向に電流を流すことにより磁気を検
知する平板状の磁気検知素子であって、 当該素子の一面に配されて抗磁力が前記磁性層の抗磁力
よりも低く、かつ、その異方性軸が前記磁性層の異方性
軸とは独立して設定された磁界感知補助用軟磁性膜を備
えることを特徴とする磁気検知素子。
1. A flat-plate-type magnetic sensor in which a tunneling magnetoresistive element or a giant magnetoresistive element having a magnetic layer is used, and a magnetic detecting unit detects magnetism by passing a current in a direction perpendicular to the film surface. An element, wherein the coercive force disposed on one surface of the element is lower than the coercive force of the magnetic layer, and the anisotropic axis thereof is set independently of the anisotropic axis of the magnetic layer. A magnetic sensing element comprising a soft magnetic film for assisting magnetic field sensing.
【請求項2】 前記磁界感知補助用軟磁性膜が前記磁気
検知部に複数の磁性膜としてアレイ状に個別に形成され
るとともに、前記磁性層がこれらの複数の磁性膜と交差
する1本の共通電極として形成されていることを特徴と
する請求項1記載の磁気検知素子。
2. The magnetic field sensing assisting soft magnetic film is formed on the magnetic sensing portion as a plurality of magnetic films individually in an array, and the magnetic layer intersects with the plurality of magnetic films. The magnetic sensing element according to claim 1, wherein the magnetic sensing element is formed as a common electrode.
【請求項3】 前記磁気検知部近傍に高透磁率層が配さ
れ、前記磁界感知補助用軟磁性膜に接続されていること
を特徴とする請求項1又は2記載の磁気検知素子。
3. The magnetic sensing element according to claim 1, wherein a high magnetic permeability layer is provided near the magnetic sensing portion and connected to the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing.
【請求項4】 前記磁気検知部近傍にバルク型磁性体が
配されていることを特徴とする請求項1,2又は3記載
の磁気検知素子。
4. The magnetic sensing element according to claim 1, wherein a bulk type magnetic body is arranged near the magnetic sensing portion.
【請求項5】 前記高透磁率層上にバルク型磁性体が配
されていることを特徴とする請求項3記載の磁気検知素
子。
5. The magnetic sensing element according to claim 3, wherein a bulk magnetic body is disposed on the high magnetic permeability layer.
【請求項6】 前記磁界感知補助用軟磁性膜は、非磁性
層上に、複数の軟磁性層の積層構造として形成されてい
ることを特徴とする請求項1ないし5の何れか一記載の
磁気検知素子。
6. The magnetic field sensing auxiliary soft magnetic film according to claim 1, wherein the soft magnetic film is formed as a laminated structure of a plurality of soft magnetic layers on the non-magnetic layer. Magnetic sensing element.
【請求項7】 前記磁界感知補助用軟磁性膜は、平面形
状が円形状に形成されていることを特徴とする請求項1
ないし6の何れか一記載の磁気検知素子。
7. The soft magnetic film for assisting magnetic field sensing has a circular planar shape.
7. A magnetic sensing element according to any one of claims 6 to 6.
【請求項8】 前記磁界感知補助用軟磁性膜が複数の部
分に分割されて形成されていることを特徴とする請求項
1ないし6の何れか一記載の磁気検知素子。
8. The magnetic sensing element according to claim 1, wherein the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing is formed by being divided into a plurality of portions.
【請求項9】 前記磁界感知補助用軟磁性膜に複数の切
り込みが形成されていることを特徴とする請求項1ない
し6の何れか一記載の磁気検知素子。
9. The magnetic sensing element according to claim 1, wherein a plurality of cuts are formed in the soft magnetic film for assisting magnetic field sensing.
【請求項10】 前記磁気検知部の磁化状態を所定の状
態に戻すリセット用磁界発生手段を備えることを特徴と
する請求項1ないし9の何れか一記載の磁気検知素子。
10. The magnetic sensing element according to claim 1, further comprising reset magnetic field generating means for returning a magnetization state of the magnetic sensing unit to a predetermined state.
【請求項11】 前記リセット用磁界発生手段が、前記
磁気検知部近傍に一体に形成されたリセット電流用配線
部を含むことを特徴とする請求項10記載の磁気検知素
子。
11. The magnetic sensing element according to claim 10, wherein the reset magnetic field generating means includes a reset current wiring unit integrally formed near the magnetic sensing unit.
【請求項12】 前記リセット用磁界発生手段が、前記
磁気検知部に対してリセット磁界を発生させる外部コイ
ルを含むことを特徴とする請求項10記載の磁気検知素
子。
12. The magnetic sensing element according to claim 10, wherein said reset magnetic field generating means includes an external coil for generating a reset magnetic field for said magnetic sensing unit.
【請求項13】 3軸ベクトル以上の方向に独立して配
置されて地磁気を検知対象とする請求項1ないし12の
何れか一記載の複数の磁気検知素子と、 これらの磁気検知素子の検知出力に基づき3軸以上のベ
クトルを検知する検知手段と、 前記磁気検知素子の検知出力の絶対値と予め設定されて
いる閾値とに基づき検知結果に異常があるか否かを判断
する異常検知手段と、 この異常検知手段により異常が検知された場合にはその
旨を報知する報知手段と、を備える方位検知システム。
13. A plurality of magnetic sensing elements according to any one of claims 1 to 12, which are independently arranged in directions of three or more axis vectors and detect terrestrial magnetism, and detection outputs of these magnetic sensing elements. Detecting means for detecting a vector of three or more axes based on the above, and abnormality detecting means for determining whether there is an abnormality in the detection result based on an absolute value of the detection output of the magnetic sensing element and a preset threshold value; And a notifying means for notifying that the abnormality is detected by the abnormality detecting means.
【請求項14】 3軸ベクトル以上の方向に独立して配
置されて地磁気を検知対象とする請求項10,11又は
12記載の複数の磁気検知素子と、 これらの磁気検知素子の検知出力に基づき3軸以上のベ
クトルを検知する検知手段と、 前記磁気検知素子の検知出力の絶対値と予め設定されて
いる閾値とに基づき検知結果に異常があるか否かを判断
する異常検知手段と、 この異常検知手段により異常が検知された場合にはその
旨を報知する報知手段と、 前記異常検知手段により異常が検知された場合には前記
磁気検知部の磁化状態を所定の状態に戻すよう前記リセ
ット用磁界発生手段にリセット電流を流すリセット手段
と、 を備える方位検知システム。
14. A plurality of magnetic sensing elements according to claim 10, 11 or 12, which are independently arranged in directions of three or more axis vectors to detect terrestrial magnetism, and based on detection outputs of these magnetic sensing elements. Detecting means for detecting a vector of three or more axes, abnormality detecting means for determining whether or not the detection result is abnormal based on an absolute value of the detection output of the magnetic detecting element and a preset threshold value; Notification means for notifying that the abnormality has been detected by the abnormality detection means; and resetting the magnetization state of the magnetic detection unit to a predetermined state when the abnormality detection means has detected the abnormality. A reset means for causing a reset current to flow through the magnetic field generating means.
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