磁传感器装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁传感器装置，其具备检测检测对象磁场的磁传感器和配置于其附近的软磁性结构体。将施加磁场强度和磁化对应值以正交的两个轴表示的正交坐标系中，当外部磁场的强度在上述预定的可变范围内变化时，表示施加磁场强度和磁化对应值的坐标在不与主磁滞回线连接的小磁滞回线上移动。在此，施加磁场强度是施加于软磁性结构体的磁场的强度，磁化对应值是与软磁性结构体的磁化的对应的值，主磁滞回线是使施加磁场强度变化时上述坐标的轨迹描绘的回线中、由该回线包围的区域的面积最大的回线。

【技术实现步骤摘要】
磁传感器装置
本专利技术涉及包含磁传感器和软磁性结构体的磁传感器装置。
技术介绍
近年来，在各种用途中利用着磁传感器。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。国际公开第2011/068146号中记载有在支承体上设置有X轴磁传感器、Y轴磁传感器及Z轴磁传感器的地磁传感器。该地磁传感器中，Z轴磁传感器包含磁阻效应元件和软磁性体。软磁性体将与Z轴平行的方向的垂直磁场成分转换成与Z轴垂直的方向的水平磁场成分，并将该水平磁场成分赋予于磁阻效应元件。日本国专利申请公开平7-249518号公报中记载有包含条纹状磁畴结构的软磁性薄膜的磁头。日本国专利申请公开平7-249518号公报中记载了，通过使用条纹状磁畴结构的软磁性薄膜，即使是在膜面内具备单轴各向异性容易不均的软磁性薄膜的磁头，也能够实现在所有的方向上呈现较高的高频导磁率的磁头。在此，考虑包含检测水平方向的磁场成分的第一磁传感器、配置于该第一磁传感器的水平方向附近的软磁性结构体的磁传感器装置。软磁性结构体通过软磁性材料构成。另外，软磁性结构体不是第一磁传感器的构成要素。作为这种磁传感器装置的例子，具有国际公开第2011/068146号所记载的地磁传感器。该地磁传感器中，X轴磁传感器和Y轴磁传感器与第一磁传感器对应，Z轴磁传感器的软磁性体与软磁性结构体对应。上述的磁传感器装置中，软磁性结构体具有磁滞特性(hysteresis/滞后)时，由于该磁滞特性，第一磁传感器的检测值具有磁滞特性，其结果，存在第一磁传感器的检测精度降低的问题点。以下，对其详细地说明。在软磁性结构体具有磁滞特性的情况下，由于外部磁场，软磁性结构体暂时具有磁化后，即使外部磁场成为零，软磁性结构体中也残留有某个大小的磁化。基于该磁化的磁场施加于第一磁传感器。其结果，外部磁场成为零时的第一磁传感器的检测值与理想值不同。另外，由于外部磁场成为零之前的外部磁场的方向及大小不同，外部磁场成为零时，残留于软磁性结构体的磁化的方向及大小不同。因此，由于外部磁场成为零之前的外部磁场的方向及大小不同，外部磁场成为零时的第一磁传感器的检测值不同。这样，第一磁传感器的检测值具有磁滞特性。以往，上述的磁传感器装置中，为了改善第一磁传感器的检测精度，未考虑将不是第一磁传感器的构成要素的软磁性结构体的磁特性最佳化。此外，日本国专利申请公开平7-249518号公报中，如上述，记载有包含条纹状磁畴结构的软磁性薄膜的磁头。软磁性薄膜为磁头的构成要素。因此，日本国专利申请公开平7-249518号公报的磁头与软磁性薄膜的关系与上述的磁传感器装置的第一磁传感器与软磁性结构体的关系不同。
技术实现思路
本专利技术的目的在于，提供一种磁传感器装置，能够抑制配置于磁传感器附近的软磁性结构体的磁滞特性所引起的磁传感器的检测精度的降低。本专利技术提供一种磁传感器装置，具备：第一磁传感器，其生成与第一检测对象磁场对应的第一检测值；软磁性结构体，其由软磁性材料构成。第一磁传感器和软磁性结构体以如下方式构成，对第一磁传感器施加包含第一检测对象磁场的外部磁场时，也对软磁性结构体施加外部磁场，且软磁性结构体具有磁化时，基于软磁性结构体的磁化的磁场施加于第一磁传感器。外部磁场的强度在预定的可变范围内变化。将施加磁场强度和磁化对应值以正交的两个轴表示的正交坐标系中，当外部磁场的强度在上述预定的可变范围内变化时，表示施加磁场强度和磁化对应值的坐标也可以在形成于由主磁滞回线包围的区域内的、不与主磁滞回线连接的小磁滞回线上移动。在此，施加磁场强度是施加于软磁性结构体的与预定的方向平行的方向的磁场的强度，磁化对应值是与软磁性结构体的磁化的与所述预定的方向平行的方向的成分对应的值。主磁滞回线是所述正交坐标系中，使施加磁场强度变化时表示施加磁场强度和磁化对应值的坐标的轨迹描绘的回线中、由该回线包围的区域的面积最大的回线。本专利技术的磁传感器装置也可以还具备第二磁传感器，该第二磁传感器生成与第二检测对象磁场对应的第二检测值。在该情况下，第一检测对象磁场也可以是与外部磁场的第一方向平行的方向的成分，第二检测对象磁场也可以是与外部磁场的第二方向平行的方向的成分。另外，沿着与第二方向平行的方向观察时，软磁性结构体也可以以不与第一磁传感器重合而与第二磁传感器重合的方式配置。另外，软磁性结构体也可以包含接受第二检测对象磁场并输出与第二方向交叉的方向的输出磁场成分的磁场转换部。输出磁场成分的强度与第二检测对象磁场的强度具有对应关系。第二磁传感器也可以检测输出磁场成分的强度。软磁性结构体也可以还包含至少一个软磁性层。另外，第一及第二方向也可以相互正交。此外，本专利技术中，“输出磁场成分”对应于使将磁场转换部输出的输出磁场以矢量表示的输出磁场矢量沿着特定的方向射影而得到的输出磁场矢量的成分。另外，“输出输出磁场成分”以输出磁场包含特定的方向的成分的输出磁场成分为前提。在本专利技术的磁传感器装置具备第二磁传感器的情况下，磁传感器装置也可以还具备第三磁传感器，该第三磁传感器生成与第三检测对象磁场对应的第三检测值。第三检测对象磁场也可以是与外部磁场的第三方向平行的方向的成分。第三磁传感器和软磁性结构体也可以以如下方式构成，对第三磁传感器施加外部磁场时，也对软磁性结构体施加外部磁场，且软磁性结构体具有磁化时，基于软磁性结构体的磁化的磁场施加于第三磁传感器。在该情况下，第一至第三方向也可以相互正交。另外，本专利技术的磁传感器装置中，所述小磁滞回线也可以以初磁化曲线上的点为起点。另外，本专利技术的磁传感器装置中，软磁性结构体的至少一部分也可以具有条纹状磁畴结构。在该情况下，所述预定的可变范围也可以是绝对值为21.6Oe以下的范围。此外，与强度为1Oe的磁场对应的磁通密度的大小为0.1mT。根据本专利技术的磁传感器装置，当外部磁场的强度在预定的可变范围内变化时，通过表示施加磁场强度和磁化对应值的坐标在所述小磁滞回线上移动，能够抑制软磁性结构体的磁滞特性所引起的第一磁传感器的检测精度的降低。本专利技术的其它的目的、特征及利益根据以下的说明将变得充分清晰。附图说明图1是表示本专利技术一个实施方式的磁传感器装置的概略的结构的俯视图。图2是表示本专利技术一个实施方式的磁传感器装置的电路结构的一例的电路图。图3是表示本专利技术一个实施方式的磁阻效应元件的立体图。图4是表示本专利技术一个实施方式的一个电阻部的一部分的立体图。图5是表示本专利技术一个实施方式的磁场转换部的结构的一例的说明图。图6是表示本专利技术一个实施方式的3个磁传感器和软磁性结构体各自的一部分的剖视图。图7是用于定性地说明本专利技术一个实施方式的软磁性结构体的磁滞曲线(hysteresiscurve/磁滞回线/滞后回线)的特征和条纹状磁畴结构的举动的说明图。图8是表示第一情况的主磁滞回线(majorloop)和小磁滞回线(minorloop/局部磁滞回线)的一例的特性图。图9本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁传感器装置，具备：/n第一磁传感器，其生成与第一检测对象磁场对应的第一检测值；和/n软磁性结构体，其由软磁性材料构成，/n所述磁传感器装置的特征在于，/n所述第一磁传感器和所述软磁性结构体以如下方式构成，对所述第一磁传感器施加包含所述第一检测对象磁场的外部磁场时，也对所述软磁性结构体施加所述外部磁场，且所述软磁性结构体具有磁化时，基于所述软磁性结构体的磁化的磁场施加于所述第一磁传感器，/n所述外部磁场的强度在预定的可变范围内变化，/n将施加于所述软磁性结构体的与预定方向平行的方向的磁场的强度设为施加磁场强度，且将对应于所述软磁性结构体的磁化的与所述预定方向平行的方向的成分的值设为磁化对应值，将所述施加磁场强度和所述磁化对应值以正交的两个轴表示的正交坐标系中，使所述施加磁场强度变化时表示所述施加磁场强度和所述磁化对应值的坐标的轨迹描绘的回线中，将由该回线包围的区域的面积最大的回线设为主磁滞回线时，若所述外部磁场的强度在所述预定的可变范围内变化，则所述正交坐标系中，表示所述施加磁场强度和所述磁化对应值的坐标在形成于由所述主磁滞回线包围的区域内的、不与所述主磁滞回线连接的小磁滞回线上移动。/n...

【技术特征摘要】
20181228 JP 2018-2484781.一种磁传感器装置，具备：
第一磁传感器，其生成与第一检测对象磁场对应的第一检测值；和
软磁性结构体，其由软磁性材料构成，
所述磁传感器装置的特征在于，
所述第一磁传感器和所述软磁性结构体以如下方式构成，对所述第一磁传感器施加包含所述第一检测对象磁场的外部磁场时，也对所述软磁性结构体施加所述外部磁场，且所述软磁性结构体具有磁化时，基于所述软磁性结构体的磁化的磁场施加于所述第一磁传感器，
所述外部磁场的强度在预定的可变范围内变化，
将施加于所述软磁性结构体的与预定方向平行的方向的磁场的强度设为施加磁场强度，且将对应于所述软磁性结构体的磁化的与所述预定方向平行的方向的成分的值设为磁化对应值，将所述施加磁场强度和所述磁化对应值以正交的两个轴表示的正交坐标系中，使所述施加磁场强度变化时表示所述施加磁场强度和所述磁化对应值的坐标的轨迹描绘的回线中，将由该回线包围的区域的面积最大的回线设为主磁滞回线时，若所述外部磁场的强度在所述预定的可变范围内变化，则所述正交坐标系中，表示所述施加磁场强度和所述磁化对应值的坐标在形成于由所述主磁滞回线包围的区域内的、不与所述主磁滞回线连接的小磁滞回线上移动。


2.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，
还具备第二磁传感器，该第二磁传感器生成与第二检测对象磁场对应的第二检测值，
所述第一检测对象磁场为与所述外部磁场的第一方向平行的方向的成分，
所述第二检测对象磁场为与所述外部磁场的第二方向平行的方向的成分，
沿着与所述第二方向平行的方向观察时，所述软磁性结构体以不与所述第一磁传感器重合而与所述第二磁传感器重...

【专利技术属性】
技术研发人员：渡部司也，高桥宏和，
申请(专利权)人：TDK株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP