磁传感器制造技术

本发明专利技术的目的在于提供一种即使是超过规定范围的磁场强度的外部磁场被施加的情况也能够防止对象物的位置检测误差的增大的磁传感器，其特征在于：具备能够检测外部磁场的磁阻效应元件(11)、软磁性体屏蔽(12)，在侧面图中软磁性体屏蔽(12)位于磁阻效应元件(11)的上方和/或下方，在俯视图中磁阻效应元件(11)的大小为物理性地被包含于软磁性体屏蔽(12)的大小。

【技术实现步骤摘要】
磁传感器
本专利技术涉及磁传感器。
技术介绍
一直以来，在汽车方向盘等的旋转位置的检测和对象物的直线位移的检测等用途上广泛地使用了磁传感器。磁传感器是一种通过检测从被设置于检测对象物的磁石发生的磁场的方向或大小从而就能够检测对象物的旋转位置或直线位移的传感器。近年来，作为磁传感器是一种具有磁化自由层和磁化固定层的层叠体，并且广泛地使用了对应于外部磁场的自由层的伴随于磁化方向变化而电阻发生变化的磁阻效应元件。如果外部磁场作用于磁阻效应元件的话则磁化自由层的磁化方向发生变化并且与磁化固定层中的磁化方向的相对的角度发生变化。该磁化方向的变化作为磁阻效应元件的磁阻的变化而表现出来，由此就能够检测外部磁场的强度。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2013-210335号公报专利文献2：日本特表2016-535845号公报
技术实现思路
专利技术所要解决的技术问题可是，对于在检测对象物的旋转位置或直线位移的检测等的用途上被使用的磁阻效应元件来说，检测的外部磁场的磁场强度被设定于规定范围。如果该范围内的磁场强度的外部磁场被施加于磁阻效应元件的话则根据磁阻效应元件的输出检测对象物的旋转位置和直线位移等。另外，对于磁阻效应元件来说会有以下所述情况，即，根据其使用环境和使用状况等的影响，除了从磁石发生的外部磁场之外还要施加来自马达的泄漏磁场和地磁等外部磁场的情况。如果根据这些其他外部磁场的影响将超过规定范围的磁场强度的外部磁场施加于磁阻效应元件的话则对象物上的旋转位置和直线位移等的位置检测的误差变大。本专利技术就是借鉴了以上所述技术问题而做出的不懈努力之结果，其目的在于提供一种即使是超过规定范围的磁场强度的外部磁场被施加的情况也能够防止对象物的位置检测误差增大的磁传感器。解决技术问题的手段为了解决上述技术问题，本专利技术(专利技术1)所提供的磁传感器的特征为：具备能够检测外部磁场的磁阻效应元件、软磁性体屏蔽，在侧面视图中所述软磁性体屏蔽位于所述磁阻效应元件的上方和/或下方，在俯视图中所述磁阻效应元件的大小为物理性地被包含于所述软磁性体屏蔽的大小。根据上述专利技术(专利技术1)，在俯视图中物理性地包含磁阻效应元件的大小的软磁性体屏蔽通过在侧面视图中位于磁阻效应元件的上方和/或下方从而即使是超过规定范围的磁场强度的外部磁场被施加的情况也能够防止对象物的位置检测误差的增加。在上述专利技术(专利技术1)中，所述软磁性体屏蔽的俯视图形状优选为大致圆形(专利技术2)，所述软磁性体屏蔽的俯视图形状优选为N边形(N为6以上的偶数)(专利技术3)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，所述软磁性体屏蔽优选为柱状(专利技术4)，所述软磁性体屏蔽也可以是锥状(专利技术5)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，也可以是所述软磁性体屏蔽包含具有第1面以及与该第1面相对的第2面的柱状部、从所述柱状部的所述第1面侧突出的凸状部，以使所述第2面与所述磁阻元件相对的形式进行定位的形状(专利技术6)，也可以是所述软磁性体屏蔽包含具有第1面以及与该第1面相对的第2面的柱状部、被形成于所述柱状部的所述第1面侧而成的凹状部，以使所述第2面与所述磁阻元件相对的形式进行定位的形状(专利技术7)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，所述软磁性体屏蔽也可以具有在厚度方向上进行贯通的贯通孔(专利技术8)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，所述软磁性体屏蔽的直径φs和所述磁阻效应元件的直径φm优选满足下述式(1)所表示的关系(专利技术9)，所述软磁性体屏蔽的厚度h和所述磁阻效应元件的直径φm优选满足下述式(2)所表示的关系(专利技术10)。φs≥1.3φm(1)h＞0.3φm(2)在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选在超过70mT的磁场强度的外部磁场被施加于所述磁阻效应元件的时候被输出的高次谐波成分V3rd与在70mT以下的磁场强度的外部磁场被施加于所述磁阻效应元件的时候被输出的高次谐波成分V3rd大致相同(专利技术11)。在上述专利技术(专利技术1～3)中，优选具备多个所述磁阻效应元件并且所述软磁性体屏蔽分别对应于所述多个磁阻效应元件来进行设置(专利技术12)，在此情况下，所述软磁性体屏蔽的直径φs优选为所述磁阻效应元件直径φm的2倍～2.75倍(专利技术13)。专利技术效果根据本专利技术，即使是超过规定范围的磁场强度的外部磁场被施加的情况也能够防止对象物的位置检测误差的增大。附图说明图1A是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的概略立体图。图1B是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的概略侧面图。图1C是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的概略平面图。图2A是表示包含本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的磁传感器封装概略结构的截面图。图2B是表示使用了本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的检测电路概略结构的电路图。图3A是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁阻效应元件概略结构的立体图。图3B是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁阻效应元件概略结构的截面图。图4是以曲线表示在200mT的外部磁场中被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果不同于各个软磁性体屏蔽直径大小的特性的特性图。图5A是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的变形例的概略侧面图。图5B是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的变形例的概略平面图。图5C是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的磁传感器的变形例的概略侧面图。图6是表示本专利技术的第1实施方式所涉及的软磁性体屏蔽被配置于上方的磁阻效应元件被排列成多个阵列状的磁传感器的概略平面图。图7是表示图6所表示的磁传感器中的磁场强度的衰减效果的特性图。图8A是表示本专利技术的第2实施方式所涉及的磁传感器的全体概略立体图。图8B是表示本专利技术的第2实施方式所涉及的磁传感器的概略侧面图。图9A是表示本专利技术的第3实施方式所涉及的磁传感器的全体概略立体图。图9B是表示本专利技术的第3实施方式所涉及的磁传感器的概略侧面图。图10是表示本专利技术的第4实施方式所涉及的磁传感器的全体概略截面图。图11A是表示本专利技术的第5实施方式所涉及的磁传感器的全体概略立体图。图11B是表示本专利技术的第5实施方式所涉及的磁传感器的概略侧面图。图12A是表示本专利技术的第6实施方式所涉及的磁传感器的全体概略立体图。图12B是表示本专利技术的第6实施方式所涉及的磁传感器的概略截面图。图13是表示在使用了实施例1的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图14是表示在使用了实施例2的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图15是表示在使用了实施例3的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图16是表示在使用了实施例4的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图17是表示在使用了实施例5的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图18是表示在使用了实施例6的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图19是表示在使用了实施例7的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图20是表示在使用了实施例8以及实施例9的软磁性体屏蔽的情况下被施加于磁阻效应元件的磁场强度的衰减效果的特性图。图21是表示在使用了实施例10以及实施例11的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁传感器，其特征在于：具备：能够检测外部磁场的磁阻效应元件；以及软磁性体屏蔽，在侧面视图中所述软磁性体屏蔽位于所述磁阻效应元件的上方和/或下方，在俯视图中所述磁阻效应元件的大小为物理性地被包含于所述软磁性体屏蔽的大小。

【技术特征摘要】
2017.03.24 JP 2017-0585231.一种磁传感器，其特征在于：具备：能够检测外部磁场的磁阻效应元件；以及软磁性体屏蔽，在侧面视图中所述软磁性体屏蔽位于所述磁阻效应元件的上方和/或下方，在俯视图中所述磁阻效应元件的大小为物理性地被包含于所述软磁性体屏蔽的大小。2.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽的俯视图形状为大致圆形。3.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽的俯视图形状为N边形，其中N为6以上的偶数。4.如权利要求1～3中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽为柱状。5.如权利要求1～3中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽为锥状。6.如权利要求1～3中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽包含具有第1面以及与该第1面相对的第2面的柱状部、和从所述柱状部的所述第1面侧突出的凸状部，以使所述第2面与所述磁阻效应元件相对的形式进行定位。7.如权利要求1～3中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：所述软磁性体屏蔽包含具有第1面以及与该第1面相对的第2面的柱状部、和被形成于所...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田圭祐，平林启，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本,JP