磁传感器及磁传感器的制造方法技术

磁传感器(1)具备非磁性的基板(10)和感应元件(31)，所述感应元件(31)具备层叠于基板上的多个软磁体层(105){下层软磁体层(105a)、上层软磁体层(105b)}、以及层叠于多个软磁体层之间且导电性比软磁体层高的导电体层(106)，所述感应元件(31)具有长边方向和短边方向，在与长边方向交叉的方向上具有单轴磁各向异性，并通过磁阻抗效应来感应磁场。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】磁传感器及磁传感器的制造方法
本专利技术涉及磁传感器及磁传感器的制造方法。
技术介绍
作为公报中记载的现有技术，存在下述磁阻抗效应元件，其具备：在非磁性基板上形成的薄膜磁铁，所述薄膜磁铁由硬磁体膜形成；将上述薄膜磁铁的上方覆盖的绝缘层；和在上述绝缘层上形成的感磁部，所述感磁部由一个或多个长方形的软磁体膜形成，且被赋予了单轴各向异性(参见专利文献1)。现有技术文献专利文献专利文献1：日本特开2008-249406号公报
技术实现思路
专利技术要解决的课题另一方面，对于具备通过磁阻抗效应来感应磁场的感应元件的磁传感器而言，供给至感应元件的电流为高频区域的情况下，有时灵敏度降低。例如，在具备通过磁阻抗效应来感应磁场的感应元件的磁传感器中，为了提高灵敏度，有时将感应元件的长度加长、或者将感应元件的数量增多。然而，即使将磁传感器感应元件的长度加长、或者将数量增多，虽然低频区域中的灵敏度提高，但高频区域中的灵敏度降低，有时也无法获得所期望的灵敏度。本专利技术的目的在于，在利用磁阻抗效应的磁传感器中，抑制供给的电流为高频区域时的灵敏度的降低。用于解决课题的手段应用本专利技术的磁传感器具备非磁性的基板和感应元件，所述感应元件具备层叠于上述基板上的多个软磁体层、和层叠于多个该软磁体层之间且导电性比该软磁体层高的导电体层，所述感应元件具有长边方向和短边方向，在与该长边方向交叉的方向上具有单轴磁各向异性，并通过磁阻抗效应来感应磁场。此处，上述感应元件的特征可在于，各个上述软磁体层具有由反磁场抑制层带来的反铁磁性耦合结构，所述反磁场抑制层由Ru或Ru合金构成。另外，上述感应元件的特征可在于，具有多个上述导电体层。此外，其特征可在于，还具备薄膜磁铁，所述薄膜磁铁层叠于上述基板与上述感应元件的上述软磁体层之间，由硬磁体构成且在面内方向上具有磁各向异性，上述感应元件的上述长边方向朝向上述薄膜磁铁所产生的磁场的方向。另外，其特征可在于，还具备一对磁轭，所述一对磁轭以与上述感应元件的上述长边方向的端部相对的方式层叠于上述薄膜磁铁上，以该薄膜磁铁所产生的磁通沿该长边方向透过该感应元件的方式进行诱导，上述磁轭具备多个上述软磁体层和层叠于该软磁体层之间的上述导电体层。另外，从其他观点考虑，应用本专利技术的磁传感器的制造方法包括下述工序：薄膜磁铁形成工序，在非磁性的基板上形成薄膜磁铁，所述薄膜磁铁由包含Co的硬磁体形成且磁各向异性被控制在面内方向；和感应元件形成工序，在上述基板上交替地层叠多个软磁体层和导电性比该软磁体层高的导电体层从而形成感应元件，所述感应元件在与上述薄膜磁铁所产生的磁通透过的方向交叉的方向上具有单轴磁各向异性。专利技术的效果根据本专利技术，在利用磁阻抗效应的磁传感器中，能够抑制供给的电流为高频区域时的灵敏度的降低。附图说明[图1](a)～(b)为对应用实施方式1的磁传感器的一例进行说明的图。[图2]为对在磁传感器的感应部中的感应元件的长边方向上施加的磁场与感应部的阻抗的关系进行说明的图。[图3]为针对由一层软磁体层构成的以往的磁传感器示出供给的电流的频率、与阻抗Z的变化量ΔZ相对于磁场H的变化量ΔH(ΔZ/ΔH)的关系的图。[图4]为用于对由本实施方式的磁传感器产生的作用进行说明的图，是针对本实施方式的磁传感器示出供给的电流的频率、与阻抗Z的变化量ΔZ相对于磁场H的变化量ΔH(ΔZ/ΔH)的关系的图。[图5](a)～(e)为对磁传感器的制造方法的一例进行说明的图。[图6](a)、(b)为对应用实施方式2的磁传感器的一例进行说明的图。[图7](a)、(b)为对应用实施方式3的磁传感器的一例进行说明的图。具体实施方式以下，参照附图，对本专利技术的实施方式进行说明。[实施方式1](磁传感器1的构成)图1(a)～(b)为对应用实施方式1的磁传感器1的一例进行说明的图。图1(a)为俯视图，图1(b)为沿图1(a)中的IB-IB线的截面图。如图1(b)所示，应用实施方式1的磁传感器1具备：薄膜磁铁20，其设置于非磁性的基板10上，由硬磁体(硬磁体层103)构成；和感应部30，其与薄膜磁铁20相对地层叠，由软磁体(下层软磁体层105a、上层软磁体层105b)及导电性比软磁体层105高的导电体(导电体层106)构成，并对磁场进行感应。以下的说明中，在不将两层软磁体层(下层软磁体层105a、上层软磁体层105b)分别区分开的情况下，简记为软磁体层105。需要说明的是，关于磁传感器1的截面结构，在后文中详细陈述。此处，硬磁体是指：若被外部磁场磁化，则即使去除外部磁场也保持被磁化了的状态的所谓矫顽力大的材料。另一方面，软磁体是指：容易被外部磁场磁化，但若去除外部磁场，则会迅速恢复到没有磁化或磁化小的状态的所谓矫顽力小的材料。需要说明的是，本说明书中，将构成磁传感器1的要素(薄膜磁铁20等)用两位数表示，将被加工成要素的层(硬磁体层103等)用100系列的数字表示。而且，对于要素的数字，将被加工成要素的层的编号记载在()内。例如薄膜磁铁20的情况下，记载为薄膜磁铁20(硬磁体层103)。图中，记载为20(103)。其他情况也是同样。通过图1(a)，对磁传感器1的平面结构进行说明。作为一例，磁传感器1具有四边形的平面形状。此处，对形成于磁传感器1的最上部的感应部30及磁轭40进行说明。感应部30具备：平面形状为具有长边方向和短边方向的长条状的多个感应元件31；将相邻的感应元件31以曲折状串联连接的连接部32；和将用于供给电流的电线连接的端子部33。此处，4个感应元件31以长边方向并列的方式配置。另外，本实施方式的磁传感器1中，感应元件31为磁阻抗效应元件。对于感应元件31而言，例如长边方向的长度为约1mm，短边方向的宽度为数百μm，厚度(将软磁体层105与导电体层106合起来的厚度)为0.5μm～5μm。感应元件31间的间隔为50μm～150μm。连接部32设置于相邻的感应元件31的端部间，将相邻的感应元件31以曲折状串联连接。图1(a)所示的磁传感器1中，并列地配置有4个感应元件31，因此存在3个连接部32。感应元件31的数量根据想要感应(测量)的磁场的大小等来设定。因此，例如感应元件31为2个时，连接部32为1个。另外，感应元件31为1个时，不具备连接部32。需要说明的是，连接部32的宽度根据在感应部30中流过的电流来设定即可。例如，连接部32的宽度可以与感应元件31相同。端子部33分别设置在未被连接部32连接的感应元件31的2个端部。端子部33具备从感应元件31引出的引出部、和将供给电流的电线连接的焊盘部。引出部是为了在感应元件31的短边方向设置2个焊盘部而配备的。也可以以不设置引出部地将焊盘部连接于感应元件31的方式设置。焊盘部只要为能将电线连接的大小即可。需要说明的是，感应元件31为4个，因此2个端子部33本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.磁传感器，其具备：/n非磁性的基板；和/n感应元件，所述感应元件具备层叠于所述基板上的多个软磁体层、和层叠于多个该软磁体层之间且导电性比该软磁体层高的导电体层，所述感应元件具有长边方向和短边方向，在与该长边方向交叉的方向上具有单轴磁各向异性，并通过磁阻抗效应来感应磁场。/n

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】20181227 JP 2018-2455011.磁传感器，其具备：
非磁性的基板；和
感应元件，所述感应元件具备层叠于所述基板上的多个软磁体层、和层叠于多个该软磁体层之间且导电性比该软磁体层高的导电体层，所述感应元件具有长边方向和短边方向，在与该长边方向交叉的方向上具有单轴磁各向异性，并通过磁阻抗效应来感应磁场。


2.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，所述感应元件的各个所述软磁体层具有由反磁场抑制层带来的反铁磁性耦合结构，所述反磁场抑制层由Ru或Ru合金构成。


3.如权利要求1或2所述的磁传感器，其特征在于，所述感应元件具有多个所述导电体层。


4.如权利要求1至3中任一项所述的磁传感器，其特征在于，还具备薄膜磁铁，所述薄膜磁铁层叠于所述基板与所述感应元件的所述软磁...

【专利技术属性】
技术研发人员：筱龙德，远藤大三，
申请(专利权)人：昭和电工株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP