[发明专利]磁场检测元件及信号传递元件

说明书

技术领域

本发明涉及检测磁场强度的磁场检测元件、及通过磁耦合传递信号的信号传递元件。

背景技术

例如专利文献1中所记载，公知有通过包含产生与输入信号相对应的磁场的线圈和磁致电阻效果元件(磁场检测元件)的电桥电路检测线圈产生的磁场的强度的磁耦合型的信号传递元件。

另外，如专利文献2所记载，为提高显示巨大磁致电阻效果(通过外部磁场表示百分之几以上的电阻变化的物质的总称)的颗粒膜的电阻的变化率灵敏度，在显示巨大磁致电阻效果的颗粒膜的两侧配置供给大的磁通的由软磁性材料构成的磁轭膜对的颗粒间间隙(GIG)构造也是众所周知的。

在这种GIG构造中，当施加外部磁场时，正前方具有大的磁通密度的由软磁性材料构成的磁轭磁化，因该比较大的磁化而产生的磁通流入表示巨大磁致电阻效果的颗粒膜，可以以小的外部磁场实现大的电阻变化。另一方面，在GIG构造中，通过伴随软磁性材料磁轭膜的磁化过程的非线形的磁通的增加特性、和颗粒膜的磁致电阻效果中的非线形的电阻值的变化特性，使能线性地检测磁场强度的线形范围限定在非常狭小的范围。

专利文献3中公开有为检测微小的磁通变化而通过在磁路设置旁通路来降低对检测线圈施加的磁通的技术。该技术中，通过降低灵敏度来扩展可检测磁通变化的范围，但不能扩展电阻值中线形性高的范围，不能改善磁致电阻效果元件的线形性。

专利文献1：(日本)特表2000-516714号公报

专利文献2：(日本)特开2004-354181号公报

专利文献3：(日本)特开平8-279112号公报

发明内容

本发明是鉴于所述问题而创立的，其课题在于，提供一种线形性高的磁场检测元件及线形性高的信号传递元件。

为解决所述课题，本发明的磁场检测元件具有：磁致电阻效果部，其由磁致电阻效果材料构成；一对磁轭部，其由软磁性材料构成，电连接地配设于所述磁致电阻效果部的两侧，向所述磁致电阻效果部供给磁通；旁通部，其由软磁性材料构成，感应在所述磁轭部产生的磁通的一部分，使所述磁致电阻效果部迂回，以比所述磁轭部更低的磁场强度使磁通饱和。

根据该构成，在外部磁场强度低且旁通部未饱和的状态下，通过外部磁场在磁轭部产生的磁通的一部分穿过旁通部，使穿过磁致电阻效果部的磁通减少。另一方面，当外部磁场增加时，旁通部比磁轭部先饱和，在磁轭部产生的磁通的增加量全部穿过磁致电阻效果部。其结果是使磁致电阻效果部的电阻变化曲线的形状发生变形，使线形性提高。

另外，本发明的磁场检测元件中，也可以是，所述旁通部与所述磁致电阻效果部及所述磁轭部电绝缘。

根据该构成，由于旁通部被电断开，所以能够正确地检测磁致电阻效果部的电阻，能够极力抑制旁通部对检测精度的影响，提高电阻相对于磁致电阻效果部的磁场强度的变化的线形性。

另外，在本发明的磁场检测元件中，也可以是所述磁致电阻效果部及所述磁轭部以膜状形成于同一平面上，所述旁通部以与所述磁致电阻效果部至少部分重合的方式且在与所述磁轭部之间隔开间隙形成为膜状。

根据该构成，可通过在基板上通过微细加工技术层叠薄膜材料的通常的半导体制造方法来制造。

另外，在本发明的磁场检测元件中，在所述旁通部的磁通未饱和的磁场强度中，所述磁轭部之间的经由所述旁通部迂回所述磁致电阻效果部的磁路的磁阻比所述磁致电阻效果部的磁阻小。

根据该构成，由于在磁场强度低时大量的磁通迂回过磁致电阻效果部，因此，旁通部对磁致电阻效果部的电阻变化特性造成的影响大，可大幅改善线形性。

另外，本发明的磁场检测元件中，也可以是所述旁通部在局部以不同的磁场强度使磁通饱和。

根据该构成，每次在旁通部的一部分饱和时，以磁致电阻效果部的电阻变化特性相对于外部磁场为线形的方式使磁通的旁通的比例发生变化。

另外，本发明的磁场检测元件中，也可以是所述旁通部包含引导磁通的方向的长度不同的部分。

根据该构成，根据旁通部的平面的形状，可以使磁通饱和的磁场强度部分不同。

另外，本发明的信号传递元件具有所述的磁场检测元件的任一个和根据输入信号对所述磁场检测元件施加磁场的线圈。

根据该构成，由于输入和输出的传递效率好且通过本发明也可以进行好的线形性的输入输出传递，其结果，可以实现高品质的信号传递。