[发明专利]磁传感器及磁传感器系统有效

专利信息
申请号: 201910785625.6 申请日: 2019-08-23
公开(公告)号: CN110857968B 公开(公告)日: 2021-11-26
发明(设计)人: 内田圭祐 申请(专利权)人: TDK株式会社
主分类号: G01R33/10 分类号: G01R33/10;G01R33/09;G01R33/04;G01R33/00
代理公司: 北京尚诚知识产权代理有限公司 11322 代理人: 杨琦;陈明霞
地址: 日本*** 国省代码: 暂无信息
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摘要:
搜索关键词: 传感器 系统
【说明书】:

本发明提供一种磁传感器,具备磁场转换部、磁场检测部、以沿着Y方向排列的方式配置的多个屏蔽件。磁场转换部包含多个磁轭。各磁轭具有Y方向上较长的形状,接收与Z方向平行的方向的输入磁场成分,并生成与X方向平行的方向的输出磁场成分。磁场检测部包含多个元件列。各元件列包含沿着一个磁轭且沿着Y方向排列并串联地连接的多个MR元件。各屏蔽件具有Y方向上的最大的尺寸比X方向上的最大的尺寸小的形状。

技术领域

本发明涉及一种磁传感器及包含该磁传感器的磁传感器系统。

背景技术

近年来,磁传感器在各种用途中被利用。作为磁传感器,已知有使用了设置于基板上的自旋阀型的磁阻效应元件的磁传感器。自旋阀型的磁阻效应元件具有:具有方向被固定的磁化的磁化固定层、具有方向可根据施加磁场的方向而变化的磁化的自由层、配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。设置于基板上的自旋阀型的磁阻效应元件在大多情况下以相对于与基板的面平行的方向的磁场具有灵敏度的方式构成。

另一方面,在包含磁传感器的系统中,有时利用设置于基板上的磁阻效应元件检测与基板的面垂直的方向的磁场。作为实现该情况的磁传感器,已知有具备由软磁性体构成的一个以上的磁场转换元件的磁传感器。磁场转换元件将与基板的面垂直的方向的磁场转换成与基板的面平行的方向的磁场,并赋予于磁阻效应元件。这种磁传感器在例如中国专利申请公开第103901363A号说明书、中国专利申请公开第107976644A号说明书中有记载。

中国专利申请公开第103901363A号说明书中记载有具备基板、多个磁阻检测元件、和至少一个磁通导向件的磁阻传感器。磁通导向件将Z轴方向的外部磁场转换成X轴方向的磁场成分。各磁阻检测元件检测来自磁通导向件的X轴方向的磁场成分。磁通导向件具有与Y轴平行的长轴和与X轴平行的短轴。磁通导向件与上述的磁场转换元件对应。中国专利申请公开第103901363A号说明书中记载了磁通导向件遮蔽Y轴方向的外部磁场。

中国专利申请公开第107976644A号说明书中记载有包含配置于Z轴方向的不同的位置的第一软磁性层及第二软磁性层、和设置于第一软磁性层与第二软磁性层之间的磁检测元件的磁场检测装置。第一软磁性层包含与XY平面平行的第一平坦面,第二软磁性层包含与XY平面平行的第二平坦面,第一平坦面与第二平坦面相互对置。在第一平坦面和第二平坦面的至少一方形成有一个以上的凸部。凸部将由Z轴方向的外部磁场成分产生的磁通以沿着作为磁检测元件的磁敏方向的XY平面的方式弯曲,并向磁检测元件引导。凸部与上述的磁场转换元件对应。第一及第二软磁性层相对于沿着XY平面的方向的外部磁场成分发挥屏蔽件效果。

另外,中国专利申请公开第107976644A号说明书中记载了,将第一及第二软磁性层各自的X轴方向的尺寸和Y轴方向的尺寸分别设为LX、LY时,将LX/LY设为1以上且4以下,由此,利用第一及第二软磁性层,从而能够更有效地防止Y轴方向的外部磁场对磁检测元件的影响。

具备上述的磁场转换元件的磁传感器中,当施加与基板的面平行的方向的磁场时,由于该磁场,存在磁传感器的检测信号中产生误差,或磁传感器的灵敏度降低的问题点。

中国专利申请公开第103901363A号说明书中记载了,如上所述,磁通导向件遮蔽Y轴方向的外部磁场。但是,特别是在Y轴方向的外部磁场的强度较大的情况下,仅利用磁通导向件,有时难以充分遮蔽Y轴方向的外部磁场。

因此,考虑对具备磁场转换元件的磁传感器追加中国专利申请公开第107976644A号说明书所记载的软磁性层那样的屏蔽件。

但是,了解到在具备多个磁阻效应元件和一个以上的磁场转换元件的磁传感器中,即使以覆盖所有的磁阻效应元件及磁场转换元件的方式设置屏蔽件,有时该屏蔽件也不能发挥充分的屏蔽效果。

发明内容

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