位置检测装置制造方法及图纸

位置检测装置具备产生检测对象磁场的磁铁和磁传感器。磁传感器检测检测对象磁场，并且生成对应于磁铁的位置的检测值。检测对象磁场在第一平面内的基准位置上具有在第一平面内变化的第一方向。磁传感器包含4个MR元件。各MR元件包含具有能够在对应于其的第二平面内变化的方向的第一磁化的第一磁性层。第一平面和第二平面形成为90°以外的二面角而交叉。检测值依赖于第一磁化的方向。

【技术实现步骤摘要】
位置检测装置
本专利技术涉及一种使用了磁传感器的位置检测装置。
技术介绍
近年来，使用了磁传感器的位置检测装置在各种用途中被利用。在下文中，将使用磁传感器的位置检测装置称为磁式的位置检测装置。磁式的位置检测装置，例如，在内置于智能手机的具备光学抖动校正机构或自动对焦机构的相机模块中，为了检测透镜的位置而使用。磁式的位置检测装置，例如，具备连动于对象物的移动而移动的磁铁和检测该磁铁所产生的磁场的磁传感器。作为磁传感器，已知有使用设置于基板上的自旋阀型磁阻效应元件的磁传感器。自旋阀型磁阻效应元件具有：具有方向固定的磁化的磁化固定层；具有方向根据施加磁场的方向能够变化的磁化的自由层；以及配置于磁化固定层与自由层之间的间隙层。设置于基板上的自旋阀型磁阻效应元件通常以具有相对于平行于基板的面的方向的磁场具有灵敏度的方式构成。因此，这样的磁阻效应元件适合于检测方向在与基板的面平行的平面内变化的磁场。在磁式的位置检测装置中，有通过设置于基板上的磁阻效应元件来检测包含垂直于基板的面的方向的分量的磁场而构成的位置检测装置。在中国专利申请公开第104764470A号说明书、日本专利申请公开平9-219546号公报中记载了这样的示例。中国专利申请公开第104764470A号说明书中公开了一种用于检测磁铁的位置的磁传感器。该磁传感器具有基板、设置于基板上的两个磁传感器元件、位于基板的上方的磁铁和软磁性体。软磁性体位于磁铁和两个磁传感器元件之间。软磁性体将磁铁产生的XZ平面上的磁场转换为两个磁传感器元件具有灵敏度的XY平面上的磁场。XY平面平行于基板的面，XZ平面垂直于基板的面。在日本专利申请公开平9-219546号公报中，记载了在基板上形成的倾斜面上，配置有由磁条构成的磁阻元件，并且在基板的上方设置有通过磁铁构成的旋转体的装置。在该装置中，当旋转体旋转时，由旋转体产生的磁场的方向在垂直于倾斜面的振动面内变化。磁阻元件检测旋转体产生的磁场。在中国专利申请公开第101142494A号说明书和中国专利申请公开第108291948A号说明书中，不是磁式的位置检测装置，但是记载了包含用于检测外部磁场的X方向分量、Y方向分量和Z方向分量的三个传感器的装置。在该装置中，用于检测Z方向分量的传感器包含配置于在基板上形成的倾斜面上的磁阻效应元件。在中国专利申请公开第104764470A号说明书中公开的磁传感器中，由于由软磁性体引起而产生的不需要的磁场或软磁性体的磁滞特性，存在有时检测精度低下等的问题。接下来，对日本专利申请公开平9-219546号公报、中国专利申请公开第101142494A号说明书和中国专利申请公开第108291948A号说明书中公开的装置中的问题进行说明。在下文中，将在中国专利申请公开第101142494A号说明书、中国专利申请公开第108291948A号说明书中用于检测Z方向分量的传感器称为Z方向传感器。另外，分别将在日本专利申请公开平9-219546号公报中施加于磁阻元件的磁场和在中国专利申请公开第101142494A号说明书、中国专利申请公开第108291948A号说明书中施加于Z方向传感器的磁场称为施加磁场。另外，将施加磁场的分量即日本专利申请公开平9-219546号公报中的磁阻元件具有灵敏度的分量和施加磁场的分量即中国专利申请公开第101142494A号说明书、中国专利申请公开第108291948A号说明书中的Z方向传感器具有灵敏度的分量称为灵敏度分量。在施加磁场的强度中，由于装置的构成要素的配置的偏差等，可能产生偏差。在日本专利申请公开平9-219546号公报、中国专利申请公开第101142494A号说明书以及中国专利申请公开第108291948A号说明书中公开的装置中，存在相对于施加磁场的强度的偏差的检测精度的低下的程度大等的问题。在下文中，对此进行详细地说明。首先，灵敏度分量的强度变得越小，相对于施加磁场的强度的偏差的检测精度的低下的程度变得越大。在日本专利申请公开平9-219546号公报中公开的装置中，施加磁场的方向在垂直于倾斜面的磁场的振动面内变化。因此，在该装置中，施加磁场的方向可以是垂直于倾斜面的方向、即磁阻元件不具有灵敏度的方向。因此，在该装置中，灵敏度分量的强度可以为0°。另外，在中国专利申请公开第101142494A号说明书、中国专利申请公开第108291948A号说明书中公开的装置中，施加磁场的方向可以是垂直于倾斜面的方向、即Z方向传感器不具有灵敏度的方向。因此，在该装置中，灵敏度分量的强度可以为0°。在日本专利申请公开平9-219546号公报、中国专利申请公开第101142494A号说明书以及中国专利申请公开第108291948A号说明书中公开的装置中，特别地，当施加磁场的方向成为灵敏度分量的强度为0或者接近于0的值的方向时，相对于施加磁场的强度的偏差的检测精度的低下的程度变大。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种位置检测装置，其是一种具备检测检测对象磁场并生成检测值的磁传感器的位置检测装置，磁传感器包含适用于检测方向在规定的平面内变化的磁场的磁阻效应元件，即使检测对象磁场的方向在包含规定的平面外的方向的可变范围内变化，也能够抑制检测精度的低下并且生成检测值。本专利技术的第一观点的位置检测装置具备产生检测对象磁场的磁场产生器和磁传感器。磁传感器检测检测对象磁场，并且生成对应于相对于磁传感器的磁场产生器的相对的位置的检测值。检测对象磁场在第一平面内的基准位置具有第一方向。磁场产生器和磁传感器以当相对于磁传感器的磁场产生器的相对的位置发生变化时，第一方向在第一平面内在规定的可变范围内变化的方式构成。磁传感器包含至少一个磁阻效应元件。至少一个磁阻效应元件的各个包含具有在对应于其的第二平面内能够变化的方向的第一磁化的第一磁性层。第一平面和第二平面形成为90°以外的二面角而交叉。至少一个磁阻效应元件的各个所受到的检测对象磁场能够分为平行于第二平面的面内分量和垂直于第二平面的垂直分量。面内分量具有对应于第一方向的变化而变化的第二方向。第一磁化的方向对应于第二方向的变化而变化。检测值依赖于第一磁化的方向。在本专利技术的第一观点的位置检测装置中，第一磁性层也可以具有如下特性：当第一方向在可变范围内的至少一部分的范围内时，通过检测对象磁场第一磁化成为饱和状态。另外，在本专利技术的第一观点的位置检测装置中，至少一个磁阻效应元件的各个也可以还包含具有平行于第二平面的方向的第二磁化的第二磁性层和配置于第一磁性层与第二磁性层之间的间隙层。另外，在本专利技术的第一观点的位置检测装置中，二面角可以在30°～84°的范围内。另外，在本专利技术的第一观点的位置检测装置中，磁传感器也可以还包含支撑至少一个磁阻效应元件的基板。基板也可以包含垂直于第一平面的主面以及相对于主面倾斜的至少一个倾斜面。至少一个磁阻效应元件也可以配置于至少一个倾斜面。对应于至少一个磁阻效应元件的各个的第二平面也可以平行于配置有至少一个磁阻效应元件的各个的倾斜面。...

【技术保护点】
1.一种位置检测装置，其特征在于，/n是具备产生检测对象磁场的磁场产生器和磁传感器的位置检测装置，/n所述磁传感器检测所述检测对象磁场，并且生成对应于相对于所述磁传感器的所述磁场产生器的相对的位置的检测值，/n所述检测对象磁场在第一平面内的基准位置上具有第一方向，/n所述磁场产生器和所述磁传感器以当相对于所述磁传感器的所述磁场产生器的相对的位置发生变化时，所述第一方向在所述第一平面内在规定的可变范围内变化的方式构成，/n所述磁传感器包含至少一个磁阻效应元件，/n所述至少一个磁阻效应元件的各个包含具有在对应于其的第二平面内能够变化的方向的第一磁化的第一磁性层，/n所述第一平面和所述第二平面形成为90°以外的二面角而交叉，/n所述至少一个磁阻效应元件的各个所受到的所述检测对象磁场能够分为平行于所述第二平面的面内分量和垂直于所述第二平面的垂直分量，/n所述面内分量具有对应于所述第一方向的变化而变化的第二方向，/n所述第一磁化的方向对应于所述第二方向的变化而变化，/n所述检测值依赖于所述第一磁化的方向。/n

【技术特征摘要】
20190605 JP 2019-1050751.一种位置检测装置，其特征在于，
是具备产生检测对象磁场的磁场产生器和磁传感器的位置检测装置，
所述磁传感器检测所述检测对象磁场，并且生成对应于相对于所述磁传感器的所述磁场产生器的相对的位置的检测值，
所述检测对象磁场在第一平面内的基准位置上具有第一方向，
所述磁场产生器和所述磁传感器以当相对于所述磁传感器的所述磁场产生器的相对的位置发生变化时，所述第一方向在所述第一平面内在规定的可变范围内变化的方式构成，
所述磁传感器包含至少一个磁阻效应元件，
所述至少一个磁阻效应元件的各个包含具有在对应于其的第二平面内能够变化的方向的第一磁化的第一磁性层，
所述第一平面和所述第二平面形成为90°以外的二面角而交叉，
所述至少一个磁阻效应元件的各个所受到的所述检测对象磁场能够分为平行于所述第二平面的面内分量和垂直于所述第二平面的垂直分量，
所述面内分量具有对应于所述第一方向的变化而变化的第二方向，
所述第一磁化的方向对应于所述第二方向的变化而变化，
所述检测值依赖于所述第一磁化的方向。


2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述第一磁性层具有如下特性：当所述第一方向在所述可变范围内的至少一部分的范围内时，通过所述检测对象磁场，所述第一磁化成为饱和状态。


3.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述至少一个磁阻效应元件的各个还包含具有平行于所述第二平面的方向的第二磁化的第二磁性层和配置于所述第一磁性层与所述第二磁性层之间的间隙层。


4.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述二面角在30°～84°的范围内。


5.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于，
所述磁传感器还包含支撑所述至少一个磁阻效应元件的基板，
所述基板包含垂直于所述第一平面的主面以及相对于所述主面倾斜的至少一个倾斜面，
所述至少一个磁阻效应元件配置于所述至少一个倾斜面，
对应于所述至少一个磁阻效应元件的各个的所述第二平面平行于配置有所述至少一个磁阻效应元件的各个的倾斜面。


6.根据权利要求5所述的...

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