磁性传感器制造技术

本发明专利技术的目的是提供一种与外部磁场的极性无关、可利用双极进行稳 定动作的采用了磁阻效应元件的磁性传感器。第1磁阻效应元件(10、11) 的电阻值R根据正方向上的外部磁场(H1)的磁场强度变化而发生变化， 并且第2磁阻效应元件(12、13)保持固定的电阻值。另外，上述第2磁 阻效应元件(12、13)的电阻值R根据负方向上的外部磁场(H2)的磁 场强度变化进行变化，并且上述第1磁阻效应元件(10、11)保持固定的 电阻值。由此构成与外部磁场的极性无关、可利用双极进行稳定动作的磁 性传感器。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及具有磁阻效应元件的非接触式磁性传感器，尤其涉及与外 部磁场的极性无关、可利用双极进行稳定动作的磁性传感器。
技术介绍
在可作为无接点方式的磁性传感器中采用霍尔元件和磁阻效应元件等。在霍尔元件中基于功耗变高、因没有磁滞(hysteresis)而需要特意设 置磁滞电路、元件小型化难等理由，而关注采用了磁阻效应元件的磁性传 感器。近年，这样的磁性传感器应用于翻盖式移动电话等的开闭检知。例如 一直以来，采用磁阻效应元件和固定电阻元件，串联连接这些元件，输出 上述元件之间的电位，通过基于外部磁场的磁场强度变化的输出变化，来 输出接通/关闭(on/off)的切换信号。当输出接通信号、检知为翻盖式移 动电话打开时，控制为例如显示画面下等的背景灯发光。专利文献h特开平8-17311号公报专利文献2:特开2003-60256号公报但是，在上述的开闭检知方法中存在如下的问题。即，上述磁阻效应 元件的电阻变化依存于外部磁场的极性，所以限制了与磁性传感器对置配 置的磁铁的朝向。即，若将上述磁铁配置为与正确的朝向相反的朝向，则 由于上述外部磁场的极性反向，所以上述磁阻效应元件的电阻值不根据极 性反向的上述外部磁场的磁场强度变化而变化，由此无法适当地进行开闭 检知。
技术实现思路
因此，本专利技术是为了解决上述现有课题而开发的，其目的是尤其提供 一种与外部磁场的极性无关、可利用双极进行稳定动作的采用了磁阻效应元件的磁性传感器。本专利技术的磁性传感器的特征是具有串联电路，该串联电路串联连接电 阻值根据外部磁场的磁场强度变化而变化的第l磁阻效应元件、和第2磁阻 效应元件，并输出上述第1磁阻效应元件和上述第2磁阻效应元件之间的连 接部的电位，当设上述外部磁场的一个方向为正方向、与上述一个方向相 反的方向为负方向时，上述第l磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场 的正方向上的磁场强度变化而变化，并且上述第2磁阻效应元件保持一定 的电阻值，上述第2磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的负方向上 的磁场强度变化而变化，并且上述第l磁阻效应元件保持一定的电阻值。在本专利技术中，可形成为与外部磁场的极性无关的双极对应磁性传感 器。因此与现有相比，对生成外部磁场的例如磁铁等外部磁场发生单元的 配置没有限制，使安装变得容易。另外，在本专利技术中优选，基于上述正方向磁场强度变化的上述第l磁 阻效应元件电阻变化的增减倾向、和基于上述负方向磁场强度变化的上述第2磁阻效应元件电阻变化的增减倾向表现为以上述外部磁场的无磁场状态为基准的逆倾向。这样，通过表现为逆倾向，可以使来自上述连接部的电位变化在外部 磁场处于正方向和负方向时都是相同的倾向。即，如果是来自上述连接部 的电位在外部磁场为正方向时随着磁场强度增加而降低的倾向，则在外部 磁场为负方向时磁场强度增加的情况下，也同样为降低的倾向。由此，可 以不根据外部磁场方向的不同，而特别地进行电路变更及控制部中的控制 变更。另外，在本专利技术中优选，上述外部磁场为正方向时的上述第2磁阻效 应元件的固定电阻值X1是大于根据上述正方向上的磁场强度变化而变化 的上述第1磁阻效应元件的最低电阻值X2、小于最大电阻值X3的值，上述 外部磁场为负方向时的上述第1磁阻效应元件的固定电阻值X4是大于根据 上述负方向上的磁场强度变化而变化的第2磁阻效应元件的最低电阻值 X5、小于最大电阻值X6的值，(固定电阻值X1 -最低电阻值X2 :最大电阻 值X3 -固定电阻值X1)的比率和(最大电阻值X6 -固定电阻值X4 :固定电 阻值X4-最低电阻值X5)的比率是相同的。此时优选，上述固定电阻值X1是最低电阻值X2和最大电阻值X3的中间值，上述固定电阻值X4是最低电 阻值X5和最大电阻值X6的中间值。由此，当外部磁场在正方向上作用时，上述第l磁阻效应元件的变动 电阻值有与上述第2磁阻效应元件的固定电阻值X1相同的定时(timing)， 以及当外部磁场在负方向上作用时，上述第2磁阻效应元件的变动电阻值 有与上述第1磁阻效应元件的固定电阻值X4相同的定时。并且，可将该定 时的电位设为用于切换上述切换信号的阈值电位。在本专利技术中通过如上所 述地进行调节，可使上述定时在外部磁场为正时和为负时形成相同的定 时，所以尤其作为没有偏移(offset)的双极对应磁性传感器，可使阈值电 位的调节变得简单、且能够进行稳定的动作。另外在本专利技术中优选，上述第1磁阻效应元件以及第2磁阻效应元件是 具有反铁磁性层、固定磁性层、非磁性中间层以及自由磁性层的相同的膜 结构，在设横轴为外部磁场、纵轴为磁阻效应元件的电阻值的R-H曲线上， 作用于上述第l磁阻效应元件的上述固定磁性层和上述自由磁性层之间的 第l层间耦合磁场Hinl，在上述外部磁场的正方向上移动，作用于上述第2 磁阻效应元件的上述固定磁性层和上述自由磁性层之间的第2层间耦合磁 场Hin2在上述外部磁场的负方向上移动。通过如上所述地进行调节，可将所谓的磁滞环形成在第l磁阻效应元 件的外部磁场为正的区域中、第2磁阻效应元件的外部磁场为负的区域中。 因此，能够简单且适当地形成双极对应的磁性传感器，该双极对应的磁性 传感器为上述第l磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的正方向上的 磁场强度变化而变化，并且上述第2磁阻效应元件保持固定的电阻值，上 述第2磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的负方向上的磁场强度变 化而变化，并且上述第l磁阻效应元件保持固定的电阻值。另外在本专利技术中优选，上述第l层间耦合磁场Hinl和上述第2层间耦合 磁场Hin2(绝对值)大小相同。由此，在外部磁场为正时和为负时，都能够以相同的定时来使磁阻效 应元件的电阻值进行变化，作为双极对应的磁性传感器可取得稳定的动 作。通过如上所述地调节层间耦合磁场，可成为如下的结构，在上述外部6磁场为无磁场的状态下，上述第1磁阻效应元件和上述第2磁阻效应元件中 任意一方的固定磁性层的磁化和自由磁性层的磁化为相同方向，另一方的 固定磁性层的磁化和自由磁性层的磁化为反平行，上述第l磁阻效应元件 的固定磁性层的磁化和上述第2磁阻效应元件的固定磁性层的磁化朝着相 同的方向。另外在本专利技术中更优选为如下的形态，上述第l磁阻效应元件和上述 第2磁阻效应元件分别各设置有两个，其中各一个的上述磁阻效应元件构成第l串联电路，并且剩下的第1磁阻效应元件和第2磁阻效应元件构成第2 串联电路，上述第1串联电路的上述第1磁阻效应元件和上述第2串联电路 的上述第2磁阻效应元件并联连接，上述第1串联电路的第2磁阻效应元件 和上述第2串联电路的第1磁阻效应元件并联连接，将上述第l串联电路中 的连接部的电位和上述第2串联电路中的连接部的电位之间的差作为差动 电压输出。由此，可增大基于外部磁场的磁场强度变化的电位变动，成为灵敏度 良好的磁性传感器。 (专利技术效果)在本专利技术中可形成为与外部磁场的极性无关的、双极对应的磁性传感 器。因此，与现有相比，对于生成外部磁场的磁铁的配置没有限制，从而 使安装变得容易。附图说明图1是外部磁场H1在正方向上作用时的、内置有第l实施方式的磁性传 感器的翻盖式移动电话的部分示意图(关闭的状态)，图2是外部磁场H1在正方向上作用时的、内置有第l实施方式的磁性传 感器的翻盖式移动电本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种磁性传感器，　具有串联电路，该串联电路串联连接电阻值根据外部磁场的磁场强度变化而变化的第１磁阻效应元件和第２磁阻效应元件，并输出上述第１磁阻效应元件和上述第２磁阻效应元件之间的连接部的电位，　当设上述外部磁场的一个方向为正方 向、与上述一个方向相反的方向为负方向时，上述第１磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的正方向上的磁场强度变化而变化，并且上述第２磁阻效应元件保持一定的电阻值，　上述第２磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的负方向上的磁场强度变化而变化 ，并且上述第１磁阻效应元件保持一定的电阻值。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2006.7.26 JP 203716/20061.一种磁性传感器，具有串联电路，该串联电路串联连接电阻值根据外部磁场的磁场强度变化而变化的第1磁阻效应元件和第2磁阻效应元件，并输出上述第1磁阻效应元件和上述第2磁阻效应元件之间的连接部的电位，当设上述外部磁场的一个方向为正方向、与上述一个方向相反的方向为负方向时，上述第1磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的正方向上的磁场强度变化而变化，并且上述第2磁阻效应元件保持一定的电阻值，上述第2磁阻效应元件的电阻值根据上述外部磁场的负方向上的磁场强度变化而变化，并且上述第1磁阻效应元件保持一定的电阻值。2. 根据权利要求l所述的磁性传感器，其特征在于， 基于上述正方向磁场强度变化的上述第l磁阻效应元件电阻变化的增减倾向、和基于上述负方向磁场强度变化的上述第2磁阻效应元件电阻变 化的增减倾向以上述外部磁场的无磁场状态为基准呈相反倾向。3. 根据权利要求2所述的磁性传感器，其特征在于， 上述外部磁场为正方向时的上述第2磁阻效应元件的固定电阻值X1是大于根据上述正方向上的磁场强度变化而变化的上述第l磁阻效应元件的 最低电阻值X2、小于上述第1磁阻效应元件的最大电阻值X3的值，上述外部磁场为负方向时的上述第1磁阻效应元件的固定电阻值X4是 大于根据上述负方向上的磁场强度变化而变化的第2磁阻效应元件的最低 电阻值X5、小于上述第2磁阻效应元件的最大电阻值X6的值，(固定电阻值X1 -最低电阻值X2 :最大电阻值X3 -固定电阻值X1)的 比率和(最大电阻值X6 -固定电阻值X4 :固定电阻值X4 -最低电阻值X5) 的比率是相同的。4. 根据权利要求3所述的磁性传感器，其特征在于， 上述固定电阻值X1是最低电阻值X2和最大电...

【专利技术属性】
技术研发人员：佐佐木义人，佐佐木晋一，佐藤清，长谷川直也，梅津英治，
申请(专利权)人：阿尔卑斯电气株式会社，
类型：发明
国别省市：JP