磁传感器制造技术

本发明专利技术提供一种磁传感器，具备磁场转换部和磁场检测部。磁场转换部接受包含与Z方向平行的方向的输入磁场成分的输入磁场，产生包含与X方向平行的方向的输出磁场成分的输出磁场。磁场检测部接受输出磁场，生成与输入磁场成分对应的输出信号。磁场检测部包含第一磁检测元件和第二磁检测元件。当产生磁场转换部与磁场检测部的错位时，第一磁检测元件接受的输出磁场成分的部分的强度和第二磁检测元件接受的输出磁场成分的部分的强度的一方增加且另一方减少。

【技术实现步骤摘要】
磁传感器
本专利技术涉及使用磁检测元件能够检测磁检测元件具有灵敏度的方向以外的方向的磁场的磁传感器。
技术介绍
近年来，有时在手机等的移动体通信设备中装入地磁传感器。这种用途的地磁传感器中，要求小型且能够检测外部磁场的三维的方向。这种地磁传感器使用例如磁传感器实现。作为磁传感器，已知有使用了设置于基板上的多个磁检测元件的磁传感器。作为磁检测元件，例如使用磁阻效应元件。设置于基板上的磁检测元件大多情况下以检测与基板的面平行的方向的磁场的方式构成。在使用磁传感器实现地磁传感器的情况下，需要能够检测与基板的面垂直的方向的磁场的磁传感器。日本国专利申请公开2013-32989号公报中记载有一种磁传感器，使用检测与基板的面平行的方向的磁场的磁阻效应元件，能够检测与基板的面垂直的方向的磁场。该磁传感器具备将与基板的面垂直的方向的垂直磁场成分转换成与基板的面平行的方向的水平磁场成分，并将该水平磁场成分赋予给磁阻效应元件的软磁性体。在如日本国专利申请公开2013-32989号公报所记载的磁传感器那样具备磁阻效应元件等的磁检测元件和将垂直磁场成分转换成水平磁场成分的软磁性体的磁传感器中，通过磁检测元件和软磁性体的错位，从垂直磁场成分向水平磁场成分的转换效率容易大幅变化，其结果，存在输出信号容易大幅变化的问题点。此外，日本国专利申请公开2013-32989号公报中记载有一种技术，即使在软磁性体与磁阻效应元件间产生偏移，也能够缩小干扰灵敏度。日本国专利申请公开2013-32989号公报中记载了如下内容，干扰灵敏度是指向与灵敏度轴向平行的方向的干扰磁场的探测。另外，日本国专利申请公开2013-32989号公报中记载了如下内容，在现有的磁传感器中，特别是在相对于磁阻效应元件不进行磁场施加的状态下，也具有干扰灵敏度。但是，日本国专利申请公开2013-32989号公报中未考虑由于磁阻效应元件与软磁性体的错位，从垂直磁场成分向水平磁场成分的转换效率进行变化。另外，日本国专利申请公开2013-32989号公报所记载的技术中，难以抑制磁阻效应元件与软磁性体的错位所引起的上述转换效率的变化。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种磁传感器，能够使用磁检测元件，检测磁检测元件具有灵敏度的方向以外的方向的磁场，且能够抑制错位引起的输出信号的变化。本专利技术的第一～第三观点提供一种磁传感器，其具备磁场转换部和磁场检测部。磁场转换部由软磁性体构成，接受包含与第一假想的直线平行的方向的输入磁场成分的输入磁场，产生输出磁场。磁场检测部接受输出磁场，生成与输入磁场成分对应的输出信号。输出磁场包含根据输入磁场成分进行变化的输出磁场成分，该输出磁场成分是与交叉于第一假想的直线的第二假想的直线平行的方向的输出磁场成分。本专利技术的第一观点的磁传感器中，磁场转换部具有位于与第一假想的直线平行的方向的一方的端的端面。在与第一假想的直线交叉且包含第二假想的直线的假想的平面上存在第一元件配置区域和第二元件配置区域。将能够在假想的平面上垂直投影磁场转换部的端面的区域设为端面投影区域时，第一及第二元件配置区域各自仅存在于端面投影区域的内部和外部的一方。将假想的平面内的任意点的输出磁场成分的强度相对于输入磁场成分的强度的比率设为该任意点的转换效率，且使任意点向与第二假想的直线平行的一方向移动时的、任意点的转换效率的变化量相对于任意点的位置的变化量的比率设为任意点的转换效率的斜率时，第一元件配置区域内的任意第一点的转换效率的斜率和第二元件配置区域内的任意第二点的转换效率的斜率的一方为正值，另一方为负值。磁场检测部包含各自接受输出磁场成分的一部分的第一磁检测元件及第二磁检测元件。第一磁检测元件以不与第二元件配置区域交叉而与第一元件配置区域交叉的方式配置。第二磁检测元件以不与第一元件配置区域交叉而与第二元件配置区域交叉的方式配置。第一磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第一检测值。第二磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第二检测值。输出信号依赖于合成第一检测值和第二检测值而得到的合成值。本专利技术的第一观点的磁传感器中，第一及第二磁检测元件各自也可以具有在正交于第二假想的直线的假想的平面上的第三假想的直线平行的方向上较长的形状。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，第一磁检测元件也可以是第一磁阻效应元件，第二磁检测元件也可以第二磁阻效应元件。在该情况下，第一检测值也可以是第一磁阻效应元件的电阻值，第二检测值也可以是第二磁阻效应元件的电阻值。另外，合成值也可以是第一磁阻效应元件和第二磁阻效应元件的合成电阻值。第一磁阻效应元件和第二磁阻效应元件也可以并联地连接，也可以串联地连接。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，第二假想的直线也可以与第一假想的直线正交。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器也可以还具备保持第一磁检测元件和第二磁检测元件的基板。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，将第一元件配置区域中与第一磁检测元件交叉的部分的重心设为第一重心，且将第二元件配置区域中与第二磁检测元件交叉的部分的重心设为第二重心时，第二重心的转换效率的斜率的绝对值相对于第一重心的转换效率的斜率的绝对值的比率也可以在0.48～2.1的范围内。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，第一元件配置区域也可以仅存在于端面投影区域的外部，第二元件配置区域仅存在于端面投影区域的内部。在该情况下，端面投影区域也可以具有位于第一元件配置区域与第二元件配置区域之间的端缘，即与第二假想的直线正交的端缘。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，磁场转换部也可以包含磁轭。磁轭也可以具有位于与第一假想的直线平行的方向的一方的端的磁轭端面。另外，端面投影区域也可以包含能够在假想的平面上垂直投影磁轭端面的磁轭端面投影区域。在该情况下，第一元件配置区域和第二元件配置区域也可以仅存在于端面投影区域的外部，且夹持磁轭端面投影区域而位于与第二假想的直线平行的方向上的相互相反侧。或，第一元件配置区域和第二元件配置区域也可以仅存在于磁轭端面投影区域的内部。另外，磁轭端面投影区域也可以具有位于与第二假想的直线平行的方向上的相互相反侧的端的第一端缘和第二端缘。第一元件配置区域也可以位于第一端缘与第二元件配置区域之间，第二元件配置区域也可以位于第二端缘与第一元件配置区域之间。另外，本专利技术的第一观点的磁传感器中，磁场转换部也可以包含第一磁轭及第二磁轭。第一磁轭具有位于与第一假想的直线平行的方向的一方的端的第一磁轭端面。第二磁轭具有位于与第一假想的直线平行的方向的一方的端的第二磁轭端面。第一元件配置区域与第二磁轭端面相比更接近第一磁轭端面，第二元件配置区域与第一磁轭端面相比更接近第二磁轭端面。第一磁轭端面具有最接近第一元件配置区域的第一端缘。第二磁轭端面具有最接近第二元件配置区域的第二端缘。将第一元件配置区域内的第一点与第一端缘之间的距离设为第一距离，且将第二元件配置区域内的第二点与第二端缘之间的距离设为第二距离时，使第一点和第二点向与第二假想的直线平行的一方向变化时，第一距离和第二距离的一方减少，且另一方增加。本专利技术的第二观点的磁传感器中，磁场检测部包含具有分别根据输入磁场成分变化的电阻值的第一电阻部及第二电阻部。第一电阻部和第二电阻部以串本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁传感器，其特征在于，具备磁场转换部和磁场检测部，所述磁场转换部由软磁性体构成，接受包含与第一假想的直线平行的方向的输入磁场成分的输入磁场，并产生输出磁场，所述磁场检测部接受所述输出磁场，生成与所述输入磁场成分对应的输出信号，所述输出磁场包含根据所述输入磁场成分进行变化的输出磁场成分，该输出磁场成分是与交叉于所述第一假想的直线的第二假想的直线平行的方向的输出磁场成分，所述磁场转换部具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的端面，在与所述第一假想的直线交叉且包含所述第二假想的直线的假想的平面上存在第一元件配置区域和第二元件配置区域，将能够在所述假想的平面上垂直投影所述磁场转换部的所述端面的区域设为端面投影区域时，所述第一及第二元件配置区域各自仅存在于所述端面投影区域的内部和外部的一方，将所述假想的平面内的任意点的所述输出磁场成分的强度相对于所述输入磁场成分的强度的比率设为该任意点的转换效率，且将使所述任意点向与所述第二假想的直线平行的一方向移动时的、所述任意点的所述转换效率的变化量相对于所述任意点的位置的变化量的比率设为所述任意点的转换效率的斜率时，所述第一元件配置区域内的任意第一点的所述转换效率的斜率和所述第二元件配置区域内的任意第二点的所述转换效率的斜率的一方为正值，另一方为负值，所述磁场检测部包含各自接受输出磁场成分的一部分的第一磁检测元件及第二磁检测元件，所述第一磁检测元件以不与所述第二元件配置区域交叉而与所述第一元件配置区域交叉的方式配置，所述第二磁检测元件以不与所述第一元件配置区域交叉而与所述第二元件配置区域交叉的方式配置，所述第一磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第一检测值，所述第二磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第二检测值，所述输出信号依赖于合成所述第一检测值和所述第二检测值而得到的合成值。...

【技术特征摘要】
2017.03.24 JP 2017-0592911.一种磁传感器，其特征在于，具备磁场转换部和磁场检测部，所述磁场转换部由软磁性体构成，接受包含与第一假想的直线平行的方向的输入磁场成分的输入磁场，并产生输出磁场，所述磁场检测部接受所述输出磁场，生成与所述输入磁场成分对应的输出信号，所述输出磁场包含根据所述输入磁场成分进行变化的输出磁场成分，该输出磁场成分是与交叉于所述第一假想的直线的第二假想的直线平行的方向的输出磁场成分，所述磁场转换部具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的端面，在与所述第一假想的直线交叉且包含所述第二假想的直线的假想的平面上存在第一元件配置区域和第二元件配置区域，将能够在所述假想的平面上垂直投影所述磁场转换部的所述端面的区域设为端面投影区域时，所述第一及第二元件配置区域各自仅存在于所述端面投影区域的内部和外部的一方，将所述假想的平面内的任意点的所述输出磁场成分的强度相对于所述输入磁场成分的强度的比率设为该任意点的转换效率，且将使所述任意点向与所述第二假想的直线平行的一方向移动时的、所述任意点的所述转换效率的变化量相对于所述任意点的位置的变化量的比率设为所述任意点的转换效率的斜率时，所述第一元件配置区域内的任意第一点的所述转换效率的斜率和所述第二元件配置区域内的任意第二点的所述转换效率的斜率的一方为正值，另一方为负值，所述磁场检测部包含各自接受输出磁场成分的一部分的第一磁检测元件及第二磁检测元件，所述第一磁检测元件以不与所述第二元件配置区域交叉而与所述第一元件配置区域交叉的方式配置，所述第二磁检测元件以不与所述第一元件配置区域交叉而与所述第二元件配置区域交叉的方式配置，所述第一磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第一检测值，所述第二磁检测元件生成与自身接受的输出磁场成分的部分对应的第二检测值，所述输出信号依赖于合成所述第一检测值和所述第二检测值而得到的合成值。2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一及第二磁检测元件各自具有在与正交于第二假想的直线的所述假想的平面上的第三假想的直线平行的方向上较长的形状。3.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一磁检测元件为第一磁阻效应元件，所述第二磁检测元件为第二磁阻效应元件，所述第一检测值为所述第一磁阻效应元件的电阻值，所述第二检测值为所述第二磁阻效应元件的电阻值，所述合成值为所述第一磁阻效应元件与所述第二磁阻效应元件的合成电阻值。4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述第一磁阻效应元件和所述第二磁阻效应元件并联地连接。5.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，所述第一磁阻效应元件和所述第二磁阻效应元件串联地连接。6.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第二假想的直线与所述第一假想的直线正交。7.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，还具备基板，该基板保持所述第一磁检测元件和所述第二磁检测元件。8.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，将所述第一元件配置区域中与所述第一磁检测元件交叉的部分的重心设为第一重心，且将所述第二元件配置区域中与所述第二磁检测元件交叉的部分的重心设为第二重心时，所述第二重心的所述转换效率的斜率的绝对值相对于所述第一重心的所述转换效率的斜率的绝对值的比率在0.48～2.1的范围内。9.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述第一元件配置区域仅存在于所述端面投影区域的外部，所述第二元件配置区域仅存在于所述端面投影区域的内部，所述端面投影区域具有位于所述第一元件配置区域与所述第二元件配置区域之间的端缘，该端缘为与所述第二假想的直线正交的端缘。10.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁场转换部包含磁轭，所述磁轭具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的磁轭端面，所述端面投影区域包含能够在所述假想的平面上垂直投影所述磁轭端面的磁轭端面投影区域，所述第一元件配置区域和所述第二元件配置区域仅存在于所述端面投影区域的外部，且夹持所述磁轭端面投影区域而位于与所述第二假想的直线平行的方向上的相互相反侧。11.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁场转换部包含磁轭，所述磁轭具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的磁轭端面，所述端面投影区域包含能够在所述假想的平面上垂直投影所述磁轭端面的磁轭端面投影区域，所述第一元件配置区域和所述第二元件配置区域仅存在于所述磁轭端面投影区域的内部，所述磁轭端面投影区域具有位于与所述第二假想的直线平行的方向上的相互相反侧的端的第一端缘和第二端缘，所述第一元件配置区域位于所述第一端缘与所述第二元件配置区域之间，所述第二元件配置区域位于所述第二端缘与所述第一元件配置区域之间。12.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述磁场转换部包含第一磁轭及第二磁轭，所述第一磁轭具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的第一磁轭端面，所述第二磁轭具有位于与所述第一假想的直线平行的方向的一方的端的第二磁轭端面，所述第一元件配置区域与所述第二磁轭端面相比更接近所述第一磁轭端面，所述第二元件配置区域与所述第一磁轭端面相比更接近所述第二磁轭端面，所述第一磁轭端面具有最接近所述第一元件配置区域的第一端缘，所述第二磁轭端面具有最接近所述第二元件配置区域的第二端缘，...

【专利技术属性】
技术研发人员：内田圭祐，牧野健三，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