本发明专利技术提供一种磁通门传感器，其特征在于，包含：形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的端部分，该端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层和上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及由薄膜工艺制造的小型磁通门传感器以及使用其的电子方位计。特别是涉及小型、高灵敏度且励磁效率高、设计自由度高的磁通门传感器以及使用其的电子方位计。本申请基于2009年5月21日在日本申请的专利申请2009-123110号主张优先权， 在此援引其内容。
技术介绍
以往，作为磁传感器，有利用霍尔效应的磁传感器、利用磁阻效应(MR =Magneto Resistive effect)或巨磁电阻效应(GMR :Giant Magneto Resistive effect)的磁传感器。由于其由薄膜工艺制造，所以可使其小型化、集成化，广泛利用于移动设备等。但是，这些传感器在小型化时灵敏度降低，很难像电子方位计那样高精度检测 0. 30e左右的地磁水平，如果是使用这些传感器的电子方位计，其方位精度的极限在10度左右ο另外，近年提出了由使用非晶丝的磁阻抗(Magneto Impedance)传感器(以下称为MI传感器)或正交磁通门传感器构成的电子方位计，实现了方位精度为2. 5度左右的高精度。另外，提出使用由薄膜工艺制造的小型磁通门传感器的电子方位计(例如参照专利文献1至4)。不过，为了进一步提高方位精度，由传感器的灵敏度决定的检测分辨率以及线性误差是重要因素。在MI传感器以及正交磁通门传感器和磁通门传感器中，分辨率是相同的程度。另外，在设备内部，安装有扩音器或振动电机、磁铁等成为磁场发生源的多个部件，传感器受到由它们产生的磁场的影响。为了即便在由配置在这周围的部件产生的磁场存在的情况下也能正确动作，希望具有较宽的测定磁场范围。对于线性误差而言，在MI传感器以及正交磁通门传感器的情况下，起因于磁芯的磁滞，也向输出电压输出磁滞。因此，线性误差恶化。为了改善线性，往往使用负反馈电路的方法，但增加功率损耗，并使电路变复杂。另一方面，在磁通门传感器的情况下，通过使用非专利文献1所公开的相位延迟法(phase-delay method)，能够不受磁芯的磁滞的影响，实现具有良好的线性的磁传感器。 根据该方法，传感器的输出基于时域进行，能够消除由构成传感器的磁芯的顽磁力引起的磁滞的影响，还由于可进行使用计数器的数字检测，所以能够消除A/D转换时的误差的影响，能够构成线性良好的传感器。根据非专利文献2，通过使用上述方法，实现0.06% FS的线性。如果是使用了非晶丝的MI传感器，线性误差是1 2%，因此这样通过使用线性良好的磁通门传感器，能够实现方位精度更高的电子方位计。专利文献1 日本特开2007-279029号公报专利文献2 日本特开2006-2；34615号公报专利文献3 日本特开2004-184098号公报专利文献4 国际公开第2007/U6164号小册子非专利文献 1 :Pavel Ripka, Magnetic sensors and magnetometers，，，ρ· 94, ARTECH HOUSE, INC (2001)非专利文献2:IEEE TRANSACTIONS ON INSTRUMENTATION AND MEASUREMENT, VOL. 42，NO. 2，p. 635，APRIL 1993如上所述，通过使用分辨率高、线性良好的、使用相位延迟法的磁通门传感器，能够构成方位精度高的电子方位计。但是，磁通门传感器需要将励磁线圈以及检测线圈卷绕于磁芯的周围。因此，与只卷绕偏置线圈或拾取线圈的结构的MI传感器以及正交磁通门传感器比较，磁通门传感器很难小型化。为了实现小型集成化，尝试用薄膜工艺制造磁通门传感器。但是，小型化会使退磁场的影响变大，灵敏度降低。特别是在想要实现在3个轴方向具有灵敏度的电子方位计的情况下，需要针对构成电子方位计的基板在垂直方向设定感磁方向，因此需要在垂直竖立的状态下将传感器安装在构成电子方位计的基板上。因此，当使电子方位计薄型化时， 垂直竖立于基板上的传感器需要使其感磁方向的长度缩短。例如，在使电子方位计的厚度为Imm以下的情况下，若考虑基板和模塑树脂的厚度，则需要使传感器的感磁方向的长度为0. 5 0. 7mm左右。但是，若磁芯的长度在Imm以下，则退磁场的影响变大，灵敏度显著降低。为了解决上述问题，专利文献1以及专利文献4公开了使磁芯的端部分的宽度变宽的H型磁芯。在该结构中，励磁线圈和检测线圈只卷绕于磁芯中心部的较细部分。因此， 若使传感器的尺寸变小，则励磁线圈以及检测线圈都会被限定匝数，难以确保足够的匝数。 另外，由于是励磁线圈和检测线圈交替卷绕的结构，因此线圈的匝数由传感器的尺寸和线圈的间距决定。因此，很难独立地设定检测线圈和拾取线圈各自的匝数，设计自由度低。图15是表示以往的磁通门传感器的磁芯的形状的概要图。磁芯具有端部分1和中央部分2。在专利文献1中公开了最好使图15的端部分1的宽度B和磁芯的长度方向的长度A的比B/A = 0. 8 1. 2。另外，公开了最好使图15的中央部分2的宽度C和端部分 1的宽度B的比C/B = 0. 033 0. 2。在图15的端部分1的宽度B和端部分1的长度方向的长度D的比B/D的值在超过1的情况下，磁芯与传感器的感磁方向正交的方向变长。因此，对于端部分1的形状磁各向异性而言，传感器的宽度方向成为容易轴。由此，端部分1 的磁束密度相对于与传感器的感磁方向正交的方向的磁场容易敏感变化。其结果，在使多个上述磁通门传感器正交而构成电子方位计的情况下，由于磁通门传感器的磁芯容易受到与检测磁场正交的方向的磁场的影响，因此，电子方位计的其他轴灵敏度变大。另外，由于与检测磁场正交的方向的磁场而使拾取波形产生失真，因此容易产生输出异常，各轴的正交性恶化。此处，所谓其他轴灵敏度是指例如在检测X轴方向的磁场时，具有感磁方向的传感器中的由X轴方向磁场所引起的在Y轴方向或Z轴方向的输出的变化。由于其他轴灵敏度变大，所以轴的正交性恶化，电子方位计的方位精度也恶化。另外，其他轴灵敏度不仅包含脉冲状的拾取电压的时间变化，还包含脉冲波形自身的变化引起的输出的变化。
技术实现思路
5本专利技术提供一种磁通门传感器以及使用其的电子方位计，该磁通门传感器除小型且灵敏度高之外，励磁效率高且设计自由度高。本专利技术的磁通门传感器包含形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2 绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，其中，上述第1配线层以及上述第2 配线层具有多个彼此大致平行的配线，上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈，在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。上述第1电磁线圈包含卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第 2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈可以串联连接，且匝数相同。优选上述第3电磁线圈以及上述第4电磁线圈匝数相同，但是，因配合配线向电极焊盘的抽出，匝数也可以不必严本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2009.05.21 JP 2009-1231101.一种磁通门传感器，其包含形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上述中央部分的两端的第1以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，该磁通门传感器的特征在于，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多个彼此大致平行的配线， 上述第1配线层的配线以及上述第2配线层的配线的两端经由上述第1绝缘层以及上述第2绝缘层的被选择性去除的部分而被电连接，在上述第1以及第2端部分卷绕螺旋状的第1电磁线圈， 在上述中央部分卷绕螺旋状的第2电磁线圈。2.根据权利要求1所述的磁通门传感器，其特征在于，上述第1以及第2端部分的宽度B与上述第1以及第2端部分的长度方向的长度D的比B/D的值小于1。3.根据权利要求1或2中任意一项所述的磁通门传感器，其特征在于，上述第1电磁线圈包含卷绕于上述第1端部分的第3电磁线圈和卷绕于上述第2端部分的第4电磁线圈，上述第3电磁线圈与上述第4电磁线圈串联连接，且匝数大致相同。4.根据权利要求1或2中任意一项所述的磁通门传感器，其特征在于， 上述第1电磁线圈卷绕于上述中央部分、上述第1以及第2端部分。5.一种电子方位计，其特征在于，包含 基板；配置于上述基板上，且沿着3个轴向分别配置的第1、第2以及第3磁通门传感器，上述第1、第2以及第3磁通门传感器的各个包含形成于基板上的第1配线层；以覆盖上述第1配线层的方式形成的第1绝缘层；磁芯，该磁芯形成于上述第1绝缘层上，具有中央部分和位于上中央部分的两端的第1 以及第2端部分，该第1以及第2端部分与上述中央部分连接且具有比上述中央部分的宽度宽的宽度；覆盖上述磁芯且形成于上述第1绝缘层上的第2绝缘层；以及形成于上述第2绝缘层上的第2配线层，上述第1配线层以及上述第2配线层具有多...
【专利技术属性】
技术研发人员：大森贤一，相沢卓也，中尾知，
申请(专利权)人：株式会社藤仓，
类型：发明
国别省市：
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