CN105929345A - 磁传感器及其磁检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及磁传感器及其磁检测方法。该磁传感器对2轴方向或者3轴方向的磁进行检测，其具备配置图案，该配置图案由相对于基板平面分别平行地配置的三个以上的磁检测部以及相对于基板平面分别平行地配置的第一聚磁部至第三聚磁部构成，第一聚磁部至第三聚磁部配置成在沿第二聚磁部的长边方向输入磁场时，从第二聚磁部至第一聚磁部形成磁通分量的磁路以及从第二聚磁部至第三聚磁部形成磁通分量的磁路，三个以上的磁检测部具备一方的磁检测部群和另一方的磁检测部群，一方的磁检测部群配置在第二聚磁部与第一聚磁部之间，另一方的磁检测部群配置在第二聚磁部与第三聚磁部之间。该磁传感器能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量。

Description

磁传感器及其磁检测方法

本申请是申请日为2014年3月24日、国家申请号为201480000756.4、发明名称为“磁传感器及其磁检测方法”的PCT申请(国际申请号为PCT/JP2014/001676)的分案申请。

技术领域

本发明涉及一种磁传感器及其磁检测方法，更详细地说，涉及一种至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量的磁传感器及其磁检测方法。

背景技术

通常，众所周知一种检测是否存在磁的巨磁阻(Giant Magnet Resistance；GMR)元件。将施加磁场时电阻率增加的现象称为磁阻效应，但是在通常的物质中变化率为百分之几，但是在该GMR元件中达到百分之几十，因此广泛使用于硬盘磁头。

图1是用于说明以往的GMR元件的动作原理的立体图，图2是图1的局部截面图。在图中，附图标记1表示反铁磁性层，附图标记2表示钉扎层(固定层)，附图标记3表示Cu层(分隔层)，附图标记4表示自由层(自由旋转层)。在磁性材料的磁化方向上电子的自旋散射发生变化而电阻发生变化。也就是说，用ΔR＝(R_AP-R_P)R_P(R_AP：为上下磁化方向反平行时，R_P：为上下磁化方向平行时)来表示。

通过与反铁磁性层1之间的磁耦合，固定层2的磁矩的方向被固定。当磁化自由旋转层4的磁矩的方向由于漏磁场而发生变化时，流过Cu层3的电流发生变化而能够读取漏磁场的变化。

图3是用于说明以往的GMR元件的层叠结构的结构图，在图中，附图标记11表示绝缘膜，12表示自由层(自由旋转层)，13表示导电层，14表示钉扎层(固定层)，15表示反铁磁性层，16表示绝缘膜。自由层(自由旋转层)12为磁化方向自由旋转的层，由NiFe或者CoFe/NiFe构成，导电层13为流过电流而产生自旋散射的层，由Cu构成，钉扎层(固定层)14为磁化方向被固定为固定方向的层，由CoFe或者CoFe/Ru/CoFe构成，反铁磁性层15为用于固定钉扎层14的磁化方向的层，由PtMn或者IrMn构成，绝缘膜11、16由Ta、Cr、NiFeCr或AlO构成。另外，钉扎层14也可以不使用反铁磁性层而使用自偏压结构。

图4是用于说明以往的GMR元件的图案形状的俯视图。GMR元件在钉扎层14的磁化方向上具有灵敏度轴。在无磁场时，GMR元件的自由层的磁化方向朝向GMR元件的长边方向，当从灵敏度轴的方向输入磁场时，与此相应地，自由层的磁化方向发生变化，GMR元件的电阻发生变化。

近年来，广泛使用于便携式电话机等的电子罗盘具备将地磁场分解为正交的3轴分量的磁信号而输出的磁传感器，通过对从该磁传感器得到的三个输出信号进行运算，来正确地求出地磁场的方向。

在此，对于将地磁场分解为正交的3轴分量的磁信号而输出的磁传感器，例如提出了专利文献1所记载的磁传感器。该磁传感器具备2轴磁传感器部和聚磁板，该2轴磁传感器部在设定为与基板表面平行且相互正交的2轴(X、Y轴)方向上检测地磁场分量，该聚磁板被配置于2轴磁传感器部之上，使与包含上述2轴的面垂直的方向(Z轴)的磁场汇聚，该磁传感器在磁阻元件上形成线圈，通过电流流过线圈而产生的磁场来控制磁化方向，通过聚磁板改变磁场方向，从而在同一基板上检测X、Y、Z的磁场。

另外，对于广泛使用于便携式电话机等的开闭检测、旋转检测，例如提出了专利文献2所记载的技术，使用磁传感器和磁体，通过将铰链机构设为非磁性材料来防止磁传感器的误检测。

另外，例如专利文献3的记载涉及一种使用了GMR元件的磁记录***，是具有使自由铁磁性体层的静磁耦合最小的改良的固定铁磁性体层的自旋阀磁阻(MR)传感器，记载了具有自由铁磁性体层和固定铁磁性体层的层叠结构。

另外，作为用于检测三维磁矢量的地磁传感器，提出一种使用了霍尔元件的磁传感器。这种霍尔元件能够检测与元件面垂直的方向的磁场，在以平面方式配置元件的情况下能够检测Z方向的磁场。例如在专利文献4中示出了以下内容：在圆形聚磁板的下部，配置相对于对称中心而上下、左右呈十字形状的霍尔元件，利用水平方向的磁场在聚磁板的端被变换为Z轴方向这一情况，不仅检测作为霍尔元件的磁感应方向的Z方向的磁场，还检测水平方向的磁场，由此能够检测同一基板上的X、Y、Z轴方向的磁场。

另外，例如专利文献5的记载涉及一种具有在一个基板上以三维方向交叉的方式配置的磁阻效应元件的磁传感器，是使用了构成为包含钉扎层和自由层的磁阻元件的磁传感器。而且在专利文献5中，记载了一种对与磁传感器的表面垂直的方向的磁场进行测量的高灵敏度的磁传感器，提出了以下内容：使用对水平方向的磁场进行检测的磁阻元件，通过在倾斜的斜面上形成来对本来无法检测的施加到垂直方向的Z磁场进行矢量分解，由此能够以同一基板检测X、Y、Z的磁场。

另外，例如专利文献6的记载涉及一种GMR元件，该GMR元件以相对于GMR芯片上呈一条折线状的图案形成。

专利文献1：日本特开2006-3116号公报

专利文献2：日本特开2006-10461号公报

专利文献3：日本特开平7-169026号公报

专利文献4：日本特开2002-71381号公报

专利文献5：日本特开2004-6752号公报

专利文献6：日本特开2003-282996号公报

发明内容

发明要解决的问题

然而，当不局限于目前的常识而转换想法来考虑时，发明者们发现了以下情况：不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出的磁传感器并不限定于确定磁场的方向而能够感应任意方向的磁场，因此在响应于磁的很多用途中是有用的。

在某特定方向产生磁的用途中，例如在使用仅在1个轴方向上具有灵敏度轴的磁传感器对由流过导体的电流产生的磁场进行检测的情况下，当将磁传感器配置成磁传感器的灵敏度轴与由电流产生的磁场的方向一致时，高灵敏度地得到与电流的大小成正比的输出信号。但是，导体与磁传感器的安装位置受到限制，在不能配置成磁传感器的灵敏度轴与由电流产生的磁场的方向一致的情况下，如果是感应任意方向的磁场的磁传感器，则灵敏度对磁传感器的安装方式的依赖性降低，能够得到与电流的大小成正比的输出信号。因此，这种磁传感器能够扩大设备的设计自由度。

在上述专利文献2中，磁传感器对1个轴方向的磁场进行检测，因此必须将磁传感器配置成磁传感器的灵敏度轴与磁体所产生的磁场的方向一致。也就是说，以往的磁传感器必须分别配置成磁感应方向与各磁体所产生的磁场的方向一致，因此需要多个磁传感器。相对于近年来呈现的便携式电话机等显著高密度化，从设备的小型化、壳体内的节省空间化这种观点来看，这种磁传感器不能充分满足。

另外，上述专利文献1的磁传感器能够感应3轴分量，但是使用线圈而大型，因此难以安装到便携式设备等。

总之，上述专利文献1至6所记载的技术无法在小型的同时感应正交的3轴的磁并且不分离3轴分量而保持混合状态输出。

另一方面，从设备的小型化、壳体内的节省空间化这种观点来看，还需要如下一种磁传感器，在小型的同时能够感应与基板垂直的轴和与基板平行的轴这两个轴的磁或者感应正交的3轴的磁并分离2轴分量或者3轴分量。

图5是表示以往的3芯片型的3轴磁传感器与本发明的一个实施方式所涉及的1芯片型的3轴磁传感器的区别的图。以往的3芯片型的3轴磁传感器在基板21上搭载了X轴传感器22X、Y轴传感器22Y、Z轴传感器22Z以及信号处理电路。在该3芯片型磁传感器中传感器面积增加，在实现小型化方面存在问题。因此，期望开发出一种实现小型化且同时获取3轴传感器信号的磁传感器。本发明的一个实施方式所涉及的1芯片型的3轴磁传感器能够同时获取3轴传感器信号，因此传感器面积大幅减小，能够实现小型化。

也就是说，在磁传感部中使用GMR、隧道磁阻效应(TMR效应；TunnelMagneto-Resistance Effect)元件等磁阻元件。GMR传感器为仅感应1个轴方向的磁阻。因此，在3轴检测中需要3轴量的三个裸芯片(die chip)。与此相对，本发明的一个实施方式所涉及的磁传感器能够以一个裸芯片同时检测3轴。根据这种结构，如果是相同的分辨率则能够使传感器面积成为1/3以下，在旋转角传感器、方位角传感器等中是有效的。

如上所述，发明者们近年来发现至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量的磁传感器的必要性。

本发明是鉴于这种状况而完成的，其目的在于提供一种至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量的磁传感器。

用于解决问题的方案

本发明是为了达到这种目的而完成的，特征在于以下事项。

(1)一种磁传感器，其特征在于，具备：多个聚磁部(60a、60b)，其与基板大致平行且相互大致平行，配置成邻接的两个聚磁部中的一方的聚磁部相对于另一方的聚磁部在长边方向上错开；以及多个磁检测部(50a、50b)，其与上述多个聚磁部(60a、60b)大致平行，俯视观察时配置在上述多个聚磁部的邻接的两个聚磁部(60a、60b)之间，其中，上述多个磁检测部包含第一磁检测部和第二磁检测部(50a、50b)，俯视观察时该第一磁检测部和第二磁检测部(50a、50b)配置成分别靠近上述多个聚磁部(60a、60b)中的邻接的两个聚磁部(60a、60b)。(全部实施方式)

(2)其特征在于，俯视观察时上述第一磁检测部(50a)配置成与上述多个聚磁部(60a、60b)中的邻接的两个聚磁部(60a、60b)中的一方的聚磁部(60b)相比更靠近另一方的聚磁部(60a)，俯视观察时上述第二磁检测部(50b)配置成与上述另一方的聚磁部(60a)相比更靠近上述一方的聚磁部(60b)。

(3)其特征在于，上述多个聚磁部由三个以上的聚磁部(60a～60c)构成，配置成一个聚磁部(60a)相对于两个聚磁部(60b、60c)在长边方向上错开，俯视观察时上述两个聚磁部(60b、60c)隔着上述一个聚磁部(60a)相对置。(例如实施方式3；图13)

(4)其特征在于，上述多个聚磁部的各边缘间距离分别大致相等。

(5)其特征在于，俯视观察时上述多个聚磁部配置成上述多个聚磁部各自的重心形成锯齿状。

(6)其特征在于，俯视观察时上述多个聚磁部以隔一个聚磁部的方式相对置配置。

(7)其特征在于，在上述多个聚磁部的端部设置有聚磁部件。

(8)其特征在于，上述多个聚磁部与上述聚磁部件一起构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部。

(9)其特征在于，还具备第三磁检测部(50c)，俯视观察时该第三磁检测部(50c)配置成被上述多个聚磁部中的一个聚磁部(60b)覆盖。(例如实施方式1、图8)

(10)其特征在于，上述多个聚磁部以隔一个聚磁部的方式通过上述聚磁部件进行连接。

(11)其特征在于，还具备第四磁检测部和第五磁检测部(50e、50f)，俯视观察时该第四磁检测部和第五磁检测部(50e、50f)配置在上述多个聚磁部中的配置于端的聚磁部(60a、60c)的外侧。(实施方式14；图26)

(12)其特征在于，俯视观察时上述多个聚磁部中的配置于端的聚磁部与上述聚磁部件一起构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部，上述多个聚磁部中的除了配置于上述端的聚磁部以外的聚磁部以隔一个聚磁部的方式通过上述聚磁部件进行连接。

(13)其特征在于，上述多个磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

(14)其特征在于，还具备运算部(80)，该运算部(80)根据上述多个磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。

(15)其特征在于，上述运算部(80)根据上述多个磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

(16)其特征在于，上述多个磁检测部和上述第三磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

(17)其特征在于，还具备运算部(80)，该运算部(80)根据上述多个磁检测部和上述第三磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。(实施方式5、14；图18，图29)

(18)其特征在于，上述运算部根据上述多个磁检测部和上述第三磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

(19)其特征在于，上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

(20)其特征在于，还具备运算部，该运算部根据上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。

(21)其特征在于，上述运算部根据上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

(22)其特征在于，上述运算部通过求解与上述各自的电阻值有关的联立方程式来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

(23)其特征在于，上述第一轴与上述基板平行，上述第二轴与上述基板平行且与上述第一轴正交，上述第三轴与上述基板正交。

(24)一种磁传感器，其特征在于，具备：磁检测部(50a、50b)，其具有检测第一方向(X轴)的磁场分量的磁感应构件；以及磁场方向变换部(60a、60b)，其将与上述第一方向正交的第二方向(Y轴)的磁场分量以及与上述第一方向和上述第二方向均正交的第三方向(Z轴)的磁场分量变换为上述第一方向的磁场分量。(实施方式1～4；图8、图12、图13、图14)

(25)其特征在于，上述磁场方向变换部具备在基板上配置成相互大致平行的第一聚磁部和第二聚磁部(60a、60b)，在由该第一聚磁部、第二聚磁部和上述磁检测部所具有的上述磁感应构件构成的配置图案中，在俯视观察上述基板时上述磁检测部所具有的上述磁感应构件配置在上述第一聚磁部(60a)与上述第二聚磁部(60b)之间。(实施方式1和2；图8、图12)

(26)其特征在于，在俯视观察上述基板时上述磁检测部所具有的上述磁感应构件配置成与上述第一聚磁部和上述第二聚磁部大致平行。

(27)其特征在于，上述磁检测部所具有的上述磁感应构件与上述第一聚磁部之间的距离比上述磁检测部所具有的上述磁感应构件与上述第二聚磁部之间的距离短。

(28)其特征在于，上述第一聚磁部和上述第二聚磁部配置成在沿该第二聚磁部的长边方向输入磁场时从该第二聚磁部至上述第一聚磁部形成磁通分量的磁路。

(29)其特征在于，上述第一方向和上述第二方向与基板平面平行且上述第三方向与上述基板平面垂直。

(30)其特征在于，上述第二聚磁部相对于上述第一聚磁部配置成在上述第二聚磁部的长边方向上错开。

(31)其特征在于，上述磁场方向变换部具有第三聚磁部和/或第四聚磁部，该第三聚磁部被配置于该第三聚磁部和上述第二聚磁部夹持上述第一聚磁部的位置，上述第四聚磁部被配置于上述第四聚磁部和上述第一聚磁部夹持上述第二聚磁部的位置。

(32)其特征在于，上述第一聚磁部至上述第四聚磁部的端部分别具备第一聚磁部件至第四聚磁部件，在俯视观察上述基板时上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件呈T字型、Y字型或者L字型。

(33)其特征在于，上述T字型、Y字型或者L字型的上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件相互具有空隙部。

(34)其特征在于，上述磁检测部所具有的上述磁感应构件的沿长边方向的一部分隔着基板平面被上述第一聚磁部和第二聚磁部中的某一个覆盖。

(35)其特征在于，还具备辅助磁检测部(50c)，该辅助磁检测部(50c)具有与上述磁检测部所具有的上述磁感应构件相同结构的磁感应构件，该辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件配置成对于上述第一方向至上述第三方向的磁场分量不产生感应，上述配置图案包含上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件。(例如实施方式2；图12)

(36)其特征在于，上述辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件被上述第一聚磁部和上述第二聚磁部中的某一个覆盖。

(37)其特征在于，上述辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件被上述第二聚磁部覆盖。

(38)其特征在于，在(24)～(37)中的任一项中，具有多个上述配置图案。

(39)其特征在于，在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件和/或上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件和/或上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件分别进行电连接。

(40)其特征在于，在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件进行电连接。

(41)其特征在于，在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件进行电连接。

(42)其特征在于，上述磁检测部所具有的上述磁感应构件仅检测上述第一方向的磁场分量。

(43)其特征在于，上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件为软磁性体。

(44)其特征在于，还具备控制部，该控制部控制其它功能块，该控制部被输入从上述磁检测部的输出得到的上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号，上述控制部根据该第一方向至第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号来控制上述其它功能块。

(45)其特征在于，还具备：信号生成部，其根据上述磁检测部的输出和上述辅助磁检测部的输出来生成上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号；以及控制部，其控制其它功能块，其中，上述控制部根据从上述信号生成部输出的上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号来控制上述其它功能块。

(46)一种磁传感器，对2轴方向或者3轴方向的磁进行检测，具备配置图案，该配置图案包括相对于基板平面(70)分别平行地配置的三个以上的磁检测部(50a～50d)以及相对于上述基板平面分别平行地配置的第一聚磁部至第三聚磁部(60a～60c)，上述第一聚磁部至上述第三聚磁部配置成在沿上述第二聚磁部(60b)的长边方向输入磁场时，从上述第二聚磁部至上述第一聚磁部(60a)形成磁通分量的磁路以及从上述第二聚磁部至上述第三聚磁部(60c)形成磁通分量的磁路，上述三个以上的磁检测部具备一方的磁检测部群(50a、50b)和另一方的磁检测部群(50c和/或50d)，该一方的磁检测部群(50a、50b)配置在上述第二聚磁部与上述第一聚磁部之间，该另一方的磁检测部群(50c和/或50d)配置在上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间。(例如实施方式5；图15)

(47)其特征在于，上述三个以上的磁检测部均在与上述基板平面平行的第一轴方向上具有感磁轴，上述2轴为与上述基板平面平行且与上述第一轴垂直的第二轴以及与上述基板平面垂直的第三轴，上述3轴为上述第一轴至上述第三轴。

(48)其特征在于，在上述三个以上的磁检测部的各磁检测部中，从上述第一聚磁部与上述第二聚磁部之间的第一虚拟中线至上述一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离以及从上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间的第二虚拟中线至上述另一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离相互大致相等。

(49)其特征在于，各上述中线间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

(50)其特征在于，上述第二聚磁部相对于上述第一聚磁部和第三聚磁部配置成在上述第二聚磁部的长边方向上错开。

(51)其特征在于，俯视观察时上述第二聚磁部的重心不在连结上述第一聚磁部的重心和上述第三聚磁部的重心的虚拟线上。

(52)其特征在于，上述第一聚磁部与上述第二聚磁部的边缘间距离同上述第二聚磁部与上述第三聚磁部的边缘间距离大致相等。

(53)其特征在于，各上述边缘间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

(54)其特征在于，还具备第四聚磁部和/或第五聚磁部，该第四聚磁部配置于该第四聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第一聚磁部的位置，该第五聚磁部配置于该第五聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第三聚磁部的位置。

(55)其特征在于，在上述聚磁部的端部设置有聚磁部件而该聚磁部构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部。

(56)其特征在于，上述T字型、Y字型或者L字型的聚磁部的聚磁部件相互具有空隙部。

(57)其特征在于，上述三个以上的磁检测部的沿长边方向的一部分隔着上述基板平面被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

(58)其特征在于，上述配置图案除了具备上述三个以上的磁检测部以外，还具备辅助磁检测部(50e)，该辅助磁检测部(50e)被聚磁部覆盖。(实施方式5；图15)

(59)其特征在于，上述三个以上的磁检测部为四个磁检测部。

(60)其特征在于，上述辅助磁检测部被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

(61)其特征在于，在(46)～(60)中的任一项中，具有多个上述配置图案。

(62)其特征在于，在多个上述配置图案中，各配置图案中的上述第三聚磁部兼作邻接的后级的配置图案中的上述第一聚磁部。

(63)其特征在于，在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部与邻接的后级的配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部分别进行电连接。

(64)其特征在于，还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号，对与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

(65)其特征在于，还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部和上述辅助磁检测部的输出的信号，对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量、与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

(66)其特征在于，上述运算部对被减去了基于来自上述辅助磁检测部的输出的信号量的、基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号进行加法运算，由此对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量进行运算。

(67)一种磁检测方法，其特征在于，使用了(46)～(66)中的任一项所述的磁传感器。

(68)一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部的输出(R_A～R_C)来检测2轴方向的磁分量，其特征在于，上述第一磁检测部至上述第三磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，根据基于来自上述第一磁检测部的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)的值以及基于上述第三磁检测部的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)的值来对第二轴方向(Y轴)的磁分量(2ΔRy)进行运算，根据基于来自上述第一磁检测部的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)的值以及基于上述第二磁检测部的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)的值来对第三轴方向(Z轴)的磁分量(2ΔRz)进行运算。

(69)一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部和第四磁检测部的输出(R_A～R_D)来检测2轴方向的磁分量，其特征在于，上述第一磁检测部至上述第四磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，根据从基于来自上述第三磁检测部和上述第四磁检测部的输出(R_C、R_D)的值之和(R_C+R_D)中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第二磁检测部的输出(R_A、R_B)的值之和(R_A+R_B)而得到的值(R_C+R_D-(R_A+R_B))，来对第二轴方向(Y轴)的磁分量(4ΔRy)进行运算，根据从基于来自上述第二磁检测部和上述第四磁检测部的输出(R_B、R_D)的值之和(R_B+R_D)中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第三磁检测部的输出(R_A、R_C)的值之和(R_A+R_C)而得到的值(R_B+R_D-(R_A+R_C))，来对第三轴方向(Z轴)的磁分量(4ΔRz)进行运算，或者根据来自上述第一磁检测部的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)以及来自上述第三磁检测部的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)来对第二轴方向(Y轴)的磁分量(2ΔRy)进行运算，根据来自上述第一磁检测部的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)以及来自上述第二磁检测部的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)来对第三轴方向(Z轴)的磁分量(2ΔRz)进行运算。

(70)一种磁检测方法，根据来自上述第一磁检测部至上述第三磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，其特征在于，上述第一磁检测部至上述第三磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，还根据来自上述第二磁检测部的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)、来自上述第三磁检测部的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)以及来自上述辅助磁检测部(50e)的输出(R_E＝R)来对上述第一轴方向(X轴)的磁分量(2ΔRx)进行运算。

(71)一种磁检测方法，根据来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，其特征在于，上述第一磁检测部至上述第四磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，还根据从基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部(50a～50d)的输出的值中减去了基于来自上述辅助磁检测部(50e)的输出(R_E)的值的、基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部(50a～50d)的输出(R_A、R_B、R_C、R_D)的信号的总和(R_A+R_B+R_C+R_D)，来对上述第一轴方向(X轴)的磁分量(4ΔRx)进行运算。

(72)其特征在于，上述第二轴方向为与上述磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向，上述第三轴方向为与基板平面垂直的方向。

(73)其特征在于，上述第一轴方向为上述磁检测部的感磁轴的方向。

发明的效果

根据本发明，能够实现一种至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量的磁传感器。

附图说明

图1是用于说明以往的GMR元件的动作原理的立体图。

图2是图1的局部截面图。

图3是用于说明以往的GMR元件的层叠结构的结构图。

图4是用于说明以往的GMR元件的图案形状的俯视图。

图5是表示以往的3芯片型的3轴磁传感器与本发明的一个实施方式所涉及的1芯片型的3轴磁传感器的区别的图。

图6是用于说明使用了磁阻元件的磁检测的动作原理的图。

图7是用于说明对图6示出的磁阻元件设置聚磁板的情况下的磁检测的图。

图8的(a)、图8的(b)是表示实施方式1中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。

图9是用于说明图8的(a)示出的磁传感器的动作的图。

图10是用于说明图8的(a)示出的磁传感器的输出信号的图。

图11是图10示出的磁传感器的用于进行信号检测的具体电路结构图。

图12的(a)、图12的(b)是表示实施方式2中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。

图13是表示实施方式3中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。

图14是表示实施方式4中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。

图15的(a)、图15的(b)是表示实施方式5中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图16是用于说明图15示出的磁传感器的动作的图。

图17是用于说明图15示出的磁传感器的输出信号的图。

图18是图15示出的磁传感器的输出信号的运算部的电路结构图。

图19是图17示出的磁传感器的用于进行信号检测的具体电路结构图。

图20是表示实施方式9中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图21是表示实施方式10中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图22是表示组合实施方式9和10得到的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图23是表示实施方式10的磁传感器的变形方式中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图24的(a)、图24的(b)是用于说明实施方式11的图。

图25的(a)、图25的(b)是表示实施方式12中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图26是表示实施方式14中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图27是表示用于取出图26示出的磁传感器的输出信号的布线的图。

图28是图27示出的磁传感器的用于检测信号的具体电路结构图。

图29是图26示出的磁传感器的输出信号的运算部的电路结构图。

图30是表示实施方式15中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图31是表示用于取出图30示出的磁传感器的输出信号的布线的图。

图32是表示实施方式16中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图33是表示实施方式17中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

图34是表示实施方式18中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。

具体实施方式

在说明本发明的各实施方式之前，首先说明作为本发明的各实施方式的磁传感器的前提的使用了磁阻元件的磁检测的原理。

图6是用于说明使用了磁阻元件的磁检测的动作原理的图。在图中，附图标记31表示硅基板，32a～32c表示作为磁阻元件的一种的GMR元件，33a～33d表示金属布线。此外，作为多个GMR元件32a～32c，例如使用图1示出的GMR元件。另外，在图中GMR元件上的箭头表示钉扎层的磁化方向。此外，各实施方式的磁传感器并不限定于GMR元件，也可以由TMR元件、AMR元件等磁阻元件构成。

在硅基板31上搭载了多个GMR元件32a～32c和多个金属布线33a～33d，各GMR元件32a～32c通过各金属布线33a～33d相连接。多个GMR元件32a～32c呈平板状且Y方向为长边方向的矩形。在图示中，GMR元件的(从Z方向观察)俯视观察的形状呈矩形，但是并不限定于此。当使电流i从金属布线33a经由金属布线33b、33c流过金属布线33d时，多个GMR元件32a～32c感应X方向的磁场Bx。多个GMR元件32a～32c为仅感应1个轴方向的磁阻元件，因此在钉扎层的磁化方向为X方向时，感应X方向的磁场，不感应Y、Z方向的磁场。此时的GMR元件的磁阻R_GMR表示如下。

R_GMR＝R+ΔRx

R为不依赖磁场的电阻值，ΔRx为与X方向的磁场Bx的大小相应的电阻变化量。

图7是用于说明对图6示出的磁阻元件设置聚磁板的情况下的磁检测的图。在图中，附图标记41a～41f表示聚磁板。此外，对具有与图6相同的功能的结构要素附加相同的附图标记。

多个聚磁板41a～41f形成在多个GMR元件32a～32c和多个金属布线33a～33d之上。另外，多个聚磁板41a～41f呈在Z方向上具有厚度且Y方向为长边方向的长方体，以与Y方向平行的方向排列配置。在图7中，聚磁板呈长方体，但是并不限定于此。

多个聚磁板41a～41f中的一部分聚磁板41b、41d、41f配置成与另一部分聚磁板41a、41c、41e相比向Y方向的负侧突出。另外，一部分聚磁板41b、41d、41f配置成在X方向的负侧接近多个GMR元件32a～32c中的各GMR元件。通过设置这种多个聚磁板41a～41f，能够使磁阻元件感应3轴方向的磁场分量。检测原理如下。

首先，使用聚磁板41b和GMR元件32a来记述X方向的磁场Bx的磁路。X方向的磁场Bx被聚磁板41b收敛地通过聚磁板41b，形成朝向X方向的正侧横穿GMR元件32a的磁路。同样地，X方向的磁场Bx横穿GMR元件32b、32c，因此多个GMR元件32a～32c感应X方向的磁场Bx。而且，当使电流i从金属布线33a经由金属布线33b、33c流过金属布线33d时，检测出多个GMR元件32a～32c所感应到的X方向的磁场Bx。

接着，当使用三个聚磁板41c、41d、41e和GMR元件32b记述Y方向的磁场By的磁路时，形成以下磁路：Y方向的磁场By从向Y方向的负侧突出的聚磁板41d朝向X方向的负侧通过聚磁板41c的磁路；以及Y方向的磁场By从聚磁板41d朝向X方向的正侧横穿GMR元件32b并通过聚磁板41e的磁路。即，Y方向的磁场By被变换为X方向而横穿GMR元件32b。同样地，Y方向的磁场By被变换为X方向而横穿GMR元件32a、32c，因此多个GMR元件32a～32c感应Y方向的磁场By。而且，当使电流i从金属布线33a经由金属布线33b、33c流过金属布线33d时，检测出多个GMR元件32a～32c所感应到的Y方向的磁场By。

并且，当使用聚磁板41b和GMR元件32a记述Z方向的磁场Bz的磁路时，形成Z方向的磁场Bz朝向X方向的负侧横穿GMR元件32a而被聚磁板41b收敛的磁路。即，Z方向的磁场Bz被变换为X方向而横穿GMR元件32a。同样地，由于Z方向的磁场Bz被变换为X方向而横穿GMR元件32b、32c，因此多个GMR元件32a～32c感应Z方向的磁场Bz。而且，当使电流i从金属布线33a经由金属布线33b、33c流过金属布线33d时，检测出多个GMR元件32a～32c所感应出的Z方向的磁场Bz。

也就是说，通过用这些多个聚磁板41a～41f改变磁场方向，能够感应X、Y、Z方向的磁场。此时的GMR元件的磁阻R_GMR在图7的GMR元件32a～32c中表示如下。

R_GMR＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz

R是不依赖磁场的电阻值(或者无磁场时的电阻值)，ΔRx为与X方向的磁场Bx的大小相应的电阻变化量，ΔRy为与Y方向的磁场By的大小相应的电阻变化量，ΔRz为与Z方向的磁场Bz的大小相应的电阻变化量。仅ΔRz的符号不同，这是由于在Z方向的磁场Bz的情况下，被变换为横穿多个GMR元件32a～32c的X方向的磁场朝向X方向的负侧。

以下，参照附图说明本发明的各实施方式。

[实施方式1]

图8的(a)、图8的(b)是表示本发明的磁传感器的实施方式1中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图，图8的(a)为俯视图(在第三方向上观察时的俯视图)，图8的(b)为图8的(a)的A-A线截面图。在图中，附图标记50a和50b表示具有磁感应构件的磁检测部，50c表示具有磁感应构件的辅助磁检测部，60a和60b表示第一和第二聚磁部(磁场方向变换部)，71表示第一虚拟平面，72表示第二虚拟平面，70表示基板平面，161b和162b表示端点。

实施方式1的磁传感器是以下传感器，其具备：磁检测部50a或者50b，其具有对第一方向(X轴)的磁场分量进行检测的磁感应构件；以及磁场方向变换部60a、60b，其将与第一方向正交的第二方向(Y轴)的磁场分量以及与第一和第二方向均正交的第三方向(Z轴)的磁场分量变换为第一方向的磁场分量，该磁传感器不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出。

磁场方向变换部60a、60b由在基板上配置成相互大致平行的第一和第二聚磁部60a和60b构成。而且，在由第一和第二聚磁部60a和60b以及磁检测部50a或者50b所具有的磁感应构件构成的配置图案中，在俯视观察基板时磁检测部50a或者50b所具有的磁感应构件配置在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间。

另外，实施方式1的磁传感器具备辅助磁检测部50c，该辅助磁检测部50c具有与磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件结构相同的磁感应构件，该辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件被配置成不感应第一至第三方向的磁场分量。也就是说，第二聚磁部60b为在俯视观察时包含辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的配置图案。

也就是说，多个聚磁部60a、60b配置成相对于基板大致平行且相互大致平行，邻接的两个中的一个相对于另一个在长边方向上错开。另外，多个磁检测部50a、50b与多个聚磁部60a、60b大致平行，俯视观察时配置在多个聚磁部中的邻接的两个聚磁部60a、60b之间。即，多个聚磁部60a、60b配置成俯视观察时邻接的两个中的一个相对于另一个在与磁检测部(磁阻元件)50a、50b平行的方向上错开。

另外，多个磁检测部包含第一和第二磁检测部50a、50b，俯视观察时该第一和第二磁检测部50a、50b分别靠近多个聚磁部60a、60b中的邻接的两个聚磁部60a、60b进行配置。也就是说，俯视观察时，在多个聚磁部中的至少一个邻接的两个聚磁部之间，两个磁检测部中的一个和另一个分别与两个聚磁部中的一个和另一个分别靠近地进行配置。在邻接的两个聚磁部之间也可以仅存在一个磁检测部或不存在磁检测部。

另外，也可以第一磁检测部50a配置成，俯视观察时与多个聚磁部60a、60b中的邻接的两个聚磁部60a、60b中的一个聚磁部60b相比更靠近另一个聚磁部60a，第二磁检测部50b配置成，俯视观察时与另一个聚磁部60a相比更靠近一个聚磁部60b。

以下，更详细地说明通过上述结构能够不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出这一情况。

如图8所示，第一方向和第二方向与基板平面70平行且第三方向与基板平面70垂直。

第一和第二聚磁部60a和60b配置在与基板平面70大致平行的第一虚拟平面71上，在第三方向上具有厚度，聚磁部的与第一虚拟平面71重叠(交叉或者接触)的形状呈第二方向为长边方向的大致矩形，各自以与第二方向大致平行的方向排列配置。

另外，在图8中，矩形的聚磁部的四个角呈直角，但是四个角中的至少一个角也可以呈圆形或者进行了倒角。另外，聚磁部的与第一虚拟平面71重叠的形状并不限定于矩形，也可以是与第二方向大致平行的方向为长边方向的四角形、平行四边形、梯形中的任一个。

并且，第一和第二聚磁部60a和60b分别与第二方向平行，并且与第二方向平行的各长边具有同一长度，但是各长边也可以具有不同长度。另外，第一和第二聚磁部60a和60b的与第一方向平行的各短边具有同一长度，但是各短边也可以具有不同长度。

另外，第一和第二聚磁部60a和60b配置成各底面与第一虚拟平面71接触，但是也可以配置成各自的一部分与第一虚拟平面71交叉。另外，第一和第二聚磁部60a和60b的第三方向的厚度一致，但是各自的厚度也可以不一致。

另外，第一和第二聚磁部60a和60b配置成第二聚磁部60b相对于第一聚磁部60a向第二方向的一侧突出(在第二聚磁部60a的长边方向上错开)。更详细地说，第一和第二聚磁部60a和60b配置成：对于第二聚磁部60b的与第一虚拟平面71重叠的形状的处于第二方向的正侧和负侧的两个端点161b、162b，包含一个端点161b的与第二方向正交的平面(XZ平面)不与第一聚磁部60a交叉，同时，包含另一个端点162b的与第二方向正交的平面(XZ平面)与第一聚磁部60a交叉。其中，在第二聚磁部60b的与第一虚拟平面71重叠的形状的处于第二方向的端的边与第一方向平行的情况下，将端点设为端的边上的任意一点。

这样，在对第二聚磁部60b的长边方向输入磁场时，从第二聚磁部60b至第一聚磁部60a形成磁通分量的磁路。

磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件以及辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置在与基板平面70大致平行的第二虚拟平面72上，形成为在没有聚磁部等的状态下仅感应第一方向的磁场。换言之，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件以及辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件在没有聚磁部等的状态下在第一方向上具有灵敏度轴。

另外，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件以及辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件优选为呈平板状。对于磁感应构件的与第二虚拟平面72重叠的形状，如图所示从第三方向俯视观察时为矩形是优选形状，但是可以是任意的形状，例如也可以是四角形、正方形、平行四边形、梯形、三角形、多角形、圆形、椭圆形中的任一个。并且，将磁感应构件在第二方向上分割区别为小部分并使用金属布线将它们相互连接所得到的一系列的多个磁感应构件能够视作一块磁感应构件。换言之，例如磁检测部50a所具有的磁感应构件并不限定于一个磁感应构件，也可以经由金属布线将两个以上的磁感应构件连接来形成。

另外，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件以及辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置成各底面与第二虚拟平面72接触，但是也可以配置成各自的一部分与第二虚拟平面72交叉。另外，在图示中，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件与辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的第三方向上的厚度一致，但是各自的厚度也可以不一致。

磁检测部50a所具有的磁感应构件配置在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间，配置成接近第一聚磁部60a。另外，磁检测部50b所具有的磁感应构件配置在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间，配置成接近第二聚磁部60b。即，当将成为第一聚磁部60a的与第一虚拟平面71重叠的形状同第二聚磁部60b的与第一虚拟平面71重叠的形状相互最接近的边的中间的线设为虚拟中线VM时，与第二虚拟平面72重叠的磁检测部50a所具有的磁感应构件配置成比虚拟中线VM更靠近第一聚磁部60a。

也就是说，磁检测部50a所具有的磁感应构件配置成：第一聚磁部60a的与第一虚拟平面71重叠的形状同磁检测部50a所具有的磁感应构件的与第二虚拟平面72重叠的形状相互最接近的边的距离M11比第二聚磁部60b的与第一虚拟平面71重叠的形状同磁检测部50a所具有的磁感应构件的与第二虚拟平面72重叠的形状相互最接近的边的距离M12短。同样地，磁检测部50b所具有的磁感应构件配置成磁检测部50b所具有的磁感应构件的与第二虚拟平面72重叠的形状比虚拟中线VM更靠近第二聚磁部60b。

另外，优选磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件配置成：在磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件的与第二虚拟平面72重叠的形状以及第一和第二聚磁部60a和60b的与第一虚拟平面71重叠的形状呈矩形的情况下，在从第三方向俯视观察(基板)时第一聚磁部60a与第二聚磁部60b大致平行。这样，对第二方向或者第三方向的磁场进行方向变换而得到的第一方向的磁场同样地横穿磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件，因此能够高精度地检测第二方向或者第三方向的磁场。

关于磁检测部50a所具有的磁感应构件与第一聚磁部60a的位置关系，从第三方向俯视观察时磁检测部50a所具有的磁感应构件与第一聚磁部60a的沿长边方向的端边接近地配置很重要。更优选的是，第一聚磁部60a隔着基板平面70覆盖磁检测部50a所具有的磁感应构件的沿长边方向的一部分。也就是说，优选磁检测部50a所具有的磁感应构件和第一聚磁部60a在从第三方向俯视观察时某种程度重叠。该结构在磁检测部50b所具有的磁感应构件与第二聚磁部60b的位置关系中也相同。

这样，实施方式1的磁传感器具有对于第一～第三方向的磁场的各灵敏度能够取得大这种优点。

优选磁检测部50a所具有的磁感应构件的至少一部分在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间配置在与第二方向正交的平面同第一聚磁部60a和第二聚磁部60b均交叉的沿第二方向的范围R1内，用处于沿第二方向的范围R1内的磁感应构件感应第一方向的磁场。更优选的是，磁检测部50a所具有的磁感应构件全部配置在沿第二方向的范围R1内。

同样地，优选磁检测部50b所具有的磁感应构件的至少一部分在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间配置在沿第二方向的范围R1内，用处于沿第二方向的范围R1内的磁感应构件感应第一方向的磁场。更优选的是，磁检测部50b所具有的磁感应构件全部配置在沿第二方向的范围R1内。

辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置成被第二聚磁部60b覆盖。形成第一方向的磁场被第二聚磁部60b收敛的磁路，因此输入到辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的第一方向的磁场非常小。另外，第二方向的磁场和第三方向的磁场在辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的位置处不被变换为第一方向而不被感应。

因而，具有仅感应第一方向的磁场的磁感应构件的辅助磁检测部50c得到对第一～第三方向中的任一方向的磁场均不产生感应的磁感应构件。另外，期望辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置于第二聚磁部60b的短边方向的中央。另外，辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置成被第一和第二聚磁部60a和60b中的至少一个聚磁部覆盖即可。另外，辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件配置成被第二聚磁部60b覆盖，但是也可以配置成被第一聚磁部60a覆盖。

另外，虽然并未图示，但是辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件也可以配置成被与第一和第二聚磁部60a和60b分开设置的聚磁部覆盖。另外，磁检测部50c所具有的磁感应构件也可以是多个。

期望聚磁部包括NiFe、NiFeB、NiFeCo、CoFe等软磁性材料。如果是仅感应1个轴方向的磁场而使电阻值发生变化的磁阻元件，则磁感应构件可以是任何磁阻元件，因此，例如可以是巨磁阻(GMR)元件、隧道磁阻(TMR)元件、各向异性磁阻(AMR)元件以及半导体磁阻(SMR)元件中的任一个。

基板可以是硅基板、化合物半导体基板、陶瓷基板中的任一个。另外，基板也可以是搭载了IC的硅基板。

按照沿第三方向在基板平面70上是第二虚拟平面72、在第二虚拟平面72上是第一虚拟平面71的顺序配置第一和第二虚拟平面71和72。此时，能够应用在基板平面70上形成仅感应第一方向的磁场的磁感应构件之后接着形成聚磁部这种简单的方法，从制造和性能的观点出发，简单是无比理想的，但是并不限定于此。

图9是用于说明图8的(a)示出的磁传感器的动作的图。

首先，第二方向的磁场By形成从向第二方向突出的第二聚磁部60b朝向第一方向的负方向横穿磁检测部50b所具有的磁感应构件和磁检测部50a所具有的磁感应构件并通过第一聚磁部60a的磁路。此时，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件对与从第二方向输入的磁场的大小成正比地进行方向变换所得到的第一方向的磁场进行感应。

接着，第三方向的磁场Bz形成朝向第一方向的负方向横穿磁检测部50a所具有的磁感应构件并被第一聚磁部60a收敛的磁路以及朝向第一方向的正方向横穿磁检测部50b所具有的磁感应构件并被第二聚磁部60b收敛的磁路。此时，磁检测部50a、50b对与从第三方向输入的磁场的大小成正比地进行了方向变换所得到的第一方向的磁场进行感应。

并且，第一方向的磁场Bx形成被第一聚磁部60a收敛地通过第一聚磁部60a、朝向第一方向的正方向横穿磁检测部50a所具有的磁感应构件和磁检测部50b所具有的磁感应构件、被第二聚磁部60b收敛地通过第二聚磁部60b的磁路。此时，磁检测部50a、50b对第一方向的磁场进行感应。

图10是用于说明图8的(a)示出的磁传感器的输出信号的图。在图中，附图标记62表示金属布线，S表示磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的一方的端子电结合为一个点得到的输出端子，A、B、C表示磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的另一方的端子分别所连接的输出端子。而且，当将输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间的磁阻设为R_A、R_B、R_C时，各磁阻如下。

R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz···(1)

R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz···(2)

R_C＝R···(3)

R为不依赖磁场的电阻值(或者没有磁场时的电阻值)，ΔRx为与第一方向的磁场Bx的大小相应的电阻变化量，ΔRy为与第二方向的磁场By的大小相应的电阻变化量，ΔRz为与第三方向的磁场Bz的大小相应的电阻变化量。式(1)和式(2)的磁阻均包含与3轴分量的磁场的大小相应的电阻变化量ΔRx、ΔRy、ΔRz。

ΔRx、ΔRy、ΔRz的符号与横穿磁检测部50a、50b的第一方向的磁场方向对应。如上所述，式(3)的磁阻对第一～第三方向的磁场均不产生感应，因此不包含3轴分量中的任意分量的电阻变化量。

并且，根据式(1)至式(3)的磁阻，成为如下。

根据(1)-(3)，得到S_A＝R_A-R_C＝ΔRx-ΔRy-ΔRz···(4)

根据(2)-(3)，得到S_B＝R_B-R_C＝ΔRx-ΔRy+ΔRz···(5)

这样，能够理解为能取出不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态的输出信号。也就是说，实施方式1的磁传感器至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场进行混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量。并且，如果对式(4)和式(5)进行加法运算，则能够从混合的各磁场分量中分离出与基板平行的磁场分量，如果对式(5)和式(4)进行减法运算，则能够从混合的各磁场分量中分离出与基板垂直的磁场。在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间配置至少一个磁感应构件即可，因此如果设置磁检测部50a所具有的磁感应构件，则得到式(1)的输出信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(4)的输出信号。或者，如果在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间设置磁检测部50b所具有的磁感应构件，则得到式(2)的输出信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(5)的输出信号。

在图10中，磁感应构件通过金属布线进行连接，但是也可以通过与磁感应构件相同材料的布线进行连接，还可以两种布线混合存在。另外，将磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的一方的端子电结合为一个点后与输出端子S连接能够减少输出端子数，因此是优选方式，但是即使将磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的一方的端子分别与输出端子连接，发明的本质也不改变。

图11是图10示出的磁传感器的用于进行信号检测的具体电路结构图。在图中，附图标记50a和50b表示具有磁感应构件的磁检测部，50c表示具有磁感应构件的辅助磁检测部，S表示磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的一方的端子电结合为一个点所得到的输出端子，A、B、C表示磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件以及辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的另一方的端子分别所连接的输出端子，90a～90c表示第一～第三恒流源，111表示第一电位，112表示第二电位。

输出端子S被提供第一电位111。另外，输出端子A、B、C分别与第一～第三恒流源90a～90c的一方的端子连接。另外，第一～第三恒流源90a～90c的另一方的端子电结合为一个点而被提供第二电位112。

磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件通过各自所连接的输出端子A、B、C被分别提供由第一～第三恒流源90a～90c生成的大小Is的电流。

当设为这种结构时，在输出端子A-S之间产生的电压V_AS成为V_AS＝IsR_A＝Is(R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)，得到式(1)乘以Is的信号。同样地，在输出端子B-S之间、C-S之间分别产生的电压V_BS、V_CS得到各式(2)、式(3)乘以Is的信号。

接着，根据电压V_AS与电压V_CS得到的差电压V_A成为V_A＝V_AS-V_CS＝IsS_A＝Is(ΔRx-ΔRy-ΔRz)，得到式(4)乘以Is的信号。同样地，根据电压V_BS与电压V_CS得到的差电压V_B得到式(5)乘以Is的信号。

这样，能够取出不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态的输出信号。在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间配置至少一个磁感应构件即可，因此如果设置磁检测部50a所具有的磁感应构件，则得到式(1)乘以Is的信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(4)乘以Is的信号。或者，如果在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间设置磁检测部50b所具有的磁感应构件，则得到式(2)乘以Is的信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(5)乘以Is的信号。

在此，差电压V_A、V_B换言之分别为在输出端子A-C之间、B-C之间产生的电压，因此通过直接对输出端子A-C之间、B-C之间的电压进行测量，能够不取出式(1)～式(3)乘以Is的信号而取出式(4)和式(5)乘以Is的信号。

第一电位111与第二电位112分别被提供电源装置的接地电位和电源电位，但是并不限定于此。

另外，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件分别与第一～第三恒流源90a～90c连接而被提供电流，但是，也能够通过以下方式来实现：例如通过对各输出端子A、B、C设置开关，使用至少一个恒流源来一边切换开关一边对各磁感应构件提供电流。

另外，实施方式1的磁传感器能够感应任意方向的磁场，由此提高设备的设计自由度，能够实现设备的进一步小型化、节省空间化。并且，能够实现一种小型、低耗电、高灵敏度以及高精度且不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出的磁传感器。

[实施方式2]

图12的(a)、(b)是表示本发明的磁传感器的实施方式2中的具有磁感应构件的磁检测部和聚磁部的配置图案的图，是上述实施方式1的磁传感器的变形方式，图12的(a)是俯视图(在第三方向上的俯视图)，图12的(b)是图12的(a)的A-A线截面图。在图中，对于附图标记，对具有与图8的(a)、(b)相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

图12的(a)是将图8的(a)示出的配置图案以与第一方向正交的平面(YZ平面)对称地配置所得到的图案。第一和第二聚磁部60a和60b在图8的(a)中朝向第一方向的正方向按照第一聚磁部60a、第二聚磁部60b的顺序配置，但是在图12的(a)中朝向第一方向的正方向按照第二聚磁部60b、第一聚磁部60a的顺序配置。

另外，磁检测部50a、50b所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件在图8的(a)中朝向第一方向的正方向按照磁检测部50a所具有的磁感应构件、磁检测部50b所具有的磁感应构件、辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的顺序配置，但是在图12的(a)中朝向第一方向的正方向按照辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件、磁检测部50b所具有的磁感应构件、磁检测部50a所具有的磁感应构件的顺序配置。

此时，第二方向的磁场By形成从向第二方向的负侧突出的第二聚磁部60b朝向第一方向的正方向横穿磁检测部50b所具有的磁感应构件和磁检测部50a所具有的磁感应构件并通过第一聚磁部60a的磁路。

因而，与图10同样地，如果在输出端子A-S之间连接磁检测部50a、在输出端子B-S之间连接磁检测部50b以及在输出端子C-S之间连接辅助磁检测部50c，则输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间的磁阻R_A、R_B、R_C如下。

R_A＝R+ΔRx+ΔRy+ΔRz···(6)

R_B＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz···(7)

R_C＝R···(8)

并且，根据式(6)至式(8)的磁阻，成为如下。

根据(6)-(8)，得到S_A＝R_A-R_C＝ΔRx+ΔRy+ΔRz···(9)

根据(7)-(8)，得到S_B＝R_B-R_C＝ΔRx+ΔRy-ΔRz···(10)

这样，能够理解为能取出不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态的输出信号。也就是说，实施方式2的磁传感器至少将与基板垂直的磁场和与基板平行的磁场混合并能够以可将各磁场分量分离的状态检测各磁场分量。并且，如果对式(9)和式(10)进行加法运算，则能够从混合的各磁场分量中分离出与基板平行的磁场分量，如果对式(9)和式(10)进行减法运算，则能够从混合的各磁场分量中分离出与基板垂直的磁场。在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间配置至少一个磁感应构件即可，因此如果设置磁检测部50a所具有的磁感应构件，则得到式(6)的输出信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(9)的输出信号。或者，如果在第一聚磁部60a与第二聚磁部60b之间设置磁检测部50b所具有的磁感应构件，则得到式(7)的输出信号，如果对此进一步设置辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件，则得到式(10)的输出信号。

[实施方式3]

图13是表示本发明的磁传感器的实施方式3中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。在图中，附图标记60c和60d表示第三和第四聚磁部，61a～61d表示第一～第四聚磁部件。此外，对具有与图8的(a)、(b)相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

实施方式3的磁传感器是在图8的(a)示出的实施方式1的配置图案中还具备第一～第四聚磁部件61a～61d。

磁场方向变换部具有第三聚磁部60c和/或第四聚磁部60d。该第三聚磁部60c配置在第三聚磁部60c和第二聚磁部60b夹持第一聚磁部60a的位置。第四聚磁部60d配置在第四聚磁部60d和第一聚磁部60a夹持第二聚磁部60b的位置。

也就是说，多个聚磁部由三个以上的聚磁部(60a～60d)构成，一个聚磁部60a相对于两个聚磁部60b、60c在长边方向上错开，两个聚磁部60b、60c配置成俯视观察时夹持一个聚磁部60a而相对置。

另外，多个聚磁部60a～60d配置成俯视观察时多个聚磁部60a～60d的各重心呈锯齿状。另外，多个聚磁部60a～60d配置成俯视观察时隔一个相对置。

第一～第四聚磁部60a～60d配置成第二聚磁部60b和第三聚磁部60c与第一聚磁部60a和第四聚磁部60d相比向第二方向的一侧突出。这样，除了在上述实施方式1中说明的磁路以外，第二方向的磁场By还形成以下磁路：从向第二方向的负侧突出的第三聚磁部60c朝向第一方向的正方向横穿没有图案的虚拟平面72上后通过第一聚磁部60a的磁路；以及从向第二方向的负侧突出的第二聚磁部60b朝向第一方向的正方向横穿没有图案的虚拟平面72上后通过第四聚磁部60d的磁路。

另外，第一～第四聚磁部60a～60d分别配置成第二方向为长边方向的矩形。第一聚磁部60a的与第一虚拟平面71重叠的形状同第三聚磁部60c的与第一虚拟平面71重叠的形状相互最接近的边的距离为边缘间距离M1。与第一虚拟平面71重叠的第二聚磁部60b与第四聚磁部60d相互最接近的边的距离为边缘间距离M3。与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁部60a与第二聚磁部60b相互最接近的边的距离为边缘间距离M2。

另外，第一～第四聚磁部60a～60d配置成边缘间距离M1、边缘间距离M2、边缘间距离M3大致相等。更具体地说，三个边缘间距离M1～M3优选为任一个的距离的0.7倍以上且1.3倍以下。这样，特别是在设为后述的实施方式4的多个配置图案时，通过第一和第二聚磁部60a和60b的磁通大致均等，对第二方向的磁场进行方向变换得到的第一方向的磁场能够同样地横穿磁检测部50a所具有的磁感应构件。因此，实施方式3的磁传感器能够高精度地检测第二方向的磁场。在图示中，同时配置了各第三和第四聚磁部60c和60d，但是也可以仅配置其中的任一个。

另外，第一～第四聚磁部60a～60d的各端部具备第一～第四聚磁部件61a～61d，第一～第四聚磁部60a～60d和第一～第四聚磁部件61a～61d在从第三方向俯视观察(基板)时呈T字型或者L字型的形状。

第一～第四聚磁部件61a～61d配置成在第一聚磁部件61a与第四聚磁材61d之间以及在第三聚磁部件61c与第二聚磁部件61b之间分别设置有空隙部Gad、Gbc。

这样，抑制第一方向的磁场Bx被集中地收敛到第一～第四聚磁部件61a～61d，能够形成同样地横穿磁检测部50a所具有的磁感应构件的磁路。因此，实施方式3的磁传感器能够高精度地检测第一方向的磁场。另外，关于第二方向的磁场By，设置于第二聚磁部60b的端部的第二聚磁部件61b在大范围内收敛磁后通过第二聚磁部60b的端部，从第二聚磁部60b横穿磁检测部50a所具有的磁感应构件。然后，第二方向的磁场By形成通过第一聚磁部60a后穿过第一聚磁部件61a的磁路。因而，实施方式3的磁传感器能够以高灵敏度检测第二方向的磁场。

在图13中，第一～第四聚磁部60a～60d和第一～第四聚磁部件61a～61d呈T字型或者L字型的形状，但是即使将第一～第四聚磁部件61a～61d设置成呈Y字型的形状，实施方式3的磁传感器也能够以高灵敏度检测第二方向的磁场。另外，第一～第四聚磁部件61a～61d全部进行了设置，但是也可以仅设置其中的一部分。

期望第一～第四聚磁部60a～60d和第一～第四聚磁部件61a～61d包括NiFe、NiFeB、NiFeCo、CoFe等软磁性材料。

[实施方式4]

图14是表示本发明的磁传感器的实施方式4中的具有磁感应构件的磁检测部与聚磁部的配置图案的图。在图中，对于附图标记，对具有与图8的(a)、(b)相同功能的结构要素附加相同的附图标记。实施方式4的磁传感器为具有多个图13示出的基于聚磁部60a和60b、磁检测部50a以及辅助磁检测部50c的配置图案的磁传感器。

在图14中，排列了四个上述配置图案，磁检测部50a和辅助磁检测部50c分别具有四个磁感应构件。而且，各磁检测部50a和辅助磁检测部50c的四个磁感应构件在电气上串联连接，各磁检测部50a和辅助磁检测部50c的一方的端子电结合为一个点而与输出端子S连接，各磁检测部50a和辅助磁检测部50c的另一方的端子与输出端子A、C连接。

这样，实施方式4的磁传感器与一个配置图案相比，能够以高灵敏度检测第一～第三方向的磁场。在图14中，磁检测部50a所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的各四个磁感应构件在电气上串联连接，但是也可以在电气上并联连接。磁感应构件的连接方法并不限定于此。

另外，磁检测部50a所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的各四个磁感应构件全部电连接，但是也可以不是全部而仅一部分电连接。另外，磁检测部50a所具有的磁感应构件和辅助磁检测部50c所具有的磁感应构件的各四个磁感应构件可以通过金属布线进行连接，也可以通过与磁感应构件相同材料的布线进行连接，还可以两种布线混合存在。

另外，在图14中，在多个重复的配置图案中设置有辅助磁检测部50c，但是即使不设置辅助磁检测部50c而仅设置磁检测部50a，也能够不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出。

在此，实施方式1～4的磁传感器可以构成为还具备控制部(未图示)，该控制部(未图示)控制其它功能块，该控制部被输入从磁检测部的输出得到的、第一至第三方向的磁场分量相加的状态的信号，以第一至第三方向的磁场分量相加的状态的信号来控制其它功能块。

另外，实施方式1～4的磁传感器可以构成为还具备信号生成部(未图示)和控制部，该信号生成部(未图示)根据磁检测部的输出和辅助磁检测部的输出来生成第一至第三方向的磁场分量相加的状态的信号，该控制部控制其它功能块，控制部以从信号生成部输出的、第一至第三方向的磁场分量相加的状态的信号来控制其它功能块。

控制部根据从磁检测部的输出得到的、第一至第三方向的磁场分量相加的状态的信号，不是计算正交的2轴方向、3轴方向的磁场分量而是计算磁场大小本身。而且，控制部根据计算出的磁场的大小来控制其它功能块。作为其它功能块例如考虑对便携式模块的画面的打开和关闭进行切换的功能块等。

这样，实施方式1～4的磁传感器能够感应任意方向的磁场，由此提高设备的设计自由度，能够实现设备的进一步小型化、节省空间化。并且，能够实现小型、低耗电、高灵敏度以及高精度且不将正交的3轴磁信号分离而保持混合状态输出的磁传感器。

本发明的实施方式1～4的磁传感器适用于判断是否存在磁场的用途、感应正交的2轴方向、3轴方向的各磁场分量并测量磁场的大小本身的用途。例如，实施方式1～4的磁传感器能够适用于对便携式模块的开闭进行检测的磁传感器IC、对流过导体的电流量进行测量的电流传感器等。

[实施方式5]

图15的(a)、(b)是表示本发明的磁传感器的实施方式5中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，图15的(a)为俯视图(在Z轴方向上看的俯视图)，图15的(b)为图15的(a)的A-A线截面图。在图中，附图标记50a～50e表示第一～第五磁阻元件(磁检测部)，60a～60c表示第一～第三聚磁板(聚磁部)。此外，对具有与图8相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

在实施方式5的磁传感器中，多个磁阻元件中的任一个均在与基板平面70平行的第一轴(X轴)方向上具有感磁轴，对与基板平面70平行且与第一轴垂直的第二轴(Y轴)以及与基板平面70垂直的第三轴(Z轴)的2轴方向的磁进行检测或者对第一～第三轴(X、Y、Z轴)的3轴方向的磁进行检测。在图15中，多个磁阻元件由第一～第五磁阻元件50a～50e构成。

另外，也可以是，第一磁检测部50a配置成俯视观察时与多个聚磁部60a～60c中的邻接的两个聚磁部60a、60b中的一个聚磁部60b相比靠近另一个聚磁部60a，第二磁检测部50b配置成俯视观察时与另一个聚磁部60a相比靠近一个聚磁部60b。即，配置成多个聚磁部60a～60c中的邻接的两个聚磁部60a、60b中的另一个聚磁部60a相对于一个聚磁部60b，在俯视观察时在与第一～第五磁阻元件50a～50e平行的方向上错开。另外，配置成多个聚磁部60a～60c中的邻接的两个聚磁部60b、60c中的另一个聚磁部60c相对于一个聚磁部60b，在俯视观察时在与第一～第五磁阻元件50a～50e平行的方向上错开。可以配置成俯视观察时在多个聚磁部中的至少一个邻接的两个聚磁部之间，两个磁检测部中的一个和另一个分别与两个聚磁部中的一个和另一个分别靠近。也可以在邻接的两个聚磁部之间仅存在一个磁检测部或者不存在磁检测部。另外，多个聚磁部由三个以上的聚磁部(60a～60c)构成，一个聚磁部60a相对于两个聚磁部60b、60c在长边方向上错开，两个聚磁部60b、60c被配置成俯视观察时夹持一个聚磁部60a而相对置。

另外，多个聚磁部60a～60c配置成俯视观察时多个聚磁部60a～60c的各重心呈锯齿状。另外，多个聚磁部60a～60c配置成俯视观察时每隔一个相对置。

以下，说明能够用由第一～第五磁阻元件50a～50e和第一～第三聚磁板60a～60c构成的配置图案对3轴方向的磁进行检测这一情况。

基板也可以是硅基板、化合物半导体基板、陶瓷基板中的任一个。另外，基板也可以是搭载了IC的硅基板。

第一～第三聚磁板60a～60c配置在与基板平面大致平行的第一虚拟平面71上。而且，第一～第三聚磁板60a～60c在第三轴方向(Z轴方向)上具有厚度，聚磁板的与第一虚拟平面71重叠(交叉或者接触)的形状呈第二轴方向(Y轴方向)为长边方向的大致矩形。另外，第一～第三聚磁板60a～60c以第二聚磁板60b成为中央的方式以分别与第二轴方向大致平行的朝向排列配置。也就是说，多个聚磁板(聚磁部)60a～60c配置成与基板大致平行且大致相互平行并且邻接的两个中的一个相对于另一个在长边方向上错开。更详细而言，多个聚磁板60a～60c配置成一个聚磁板60b相对于两个聚磁板60a、60c在长边方向上错开，俯视观察时两个聚磁板60a、60c夹持一个聚磁板60b而相对置。在图示中，矩形聚磁板的四个角呈直角，但是四个角中的至少一个角也可以呈圆形或者进行了倒角。另外，聚磁板的与第一虚拟平面71重叠的形状并不限定于矩形，也可以是与第二轴方向大致平行的方向为长边方向的四角形、平行四边形、梯形中的任一个。

并且，第一～第三聚磁板60a～60c分别与第二轴方向平行且与第二轴方向平行的各长边具有同一长度，但是各长边也可以具有不同长度。另外，第一～第三聚磁板60a～60c与第一轴方向(X轴方向)平行的各短边具有同一长度，但是各短边也可以具有不同长度。另外，第一～第三聚磁板60a～60c配置成各底面与第一虚拟平面71接触，但是也可以配置成各自的一部分与第一虚拟平面71交叉。另外，在图15中，第一～第三聚磁板60a～60c的在第三轴方向上的厚度一致，但是各自的厚度也可以不一致。

另外，第一～第三聚磁板60a～60c配置成第二聚磁板60b与第一聚磁板60a和第三聚磁板60c相比向第二轴方向的一侧突出。更详细地说，第一～第三聚磁板60a～60c配置成：关于第二聚磁板60b的与第一虚拟平面71重叠的形状的处于第二轴方向的正侧和负侧的两个端点161b、162b，包含一个端点161b的与第二轴方向正交的平面(XZ平面)与第一聚磁板60a和第三聚磁板60c均不交叉，同时，包含另一个端点162b的与第二轴方向正交的平面(XZ平面)与第一聚磁板60a和第三聚磁板60c均交叉。其中，在第二聚磁板60b的与第一虚拟平面71重叠的处于第二轴方向的端的边与第一轴方向平行的情况下，将端点设为端的边上的任意一点。

这样，在对第二聚磁板60b的长边方向输入磁场时，从第二聚磁板60b至第一聚磁板60a以及从第二聚磁板60b至第三聚磁板60c分别形成磁通分量。

另外，第一～第三聚磁板60a～60c分别配置成第二轴方向为长边方向的矩形。与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁板60a和第二聚磁板60b相互最接近的边的距离为第一边缘间距离Lab。而且，与第一虚拟平面71重叠的第二聚磁板60b和第三聚磁板60c相互最接近的边的距离为第二边缘间距离Lbc。

在此，更详细地说，如下那样规定第一和第二边缘间距离Lab、Lbc。在与第二轴方向正交的平面同第一聚磁板60a和第二聚磁板60b均交叉的第二轴方向的第一范围R1内，与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁板60a和第二聚磁板60b沿第一轴方向最短的距离为第一边缘间距离Lab。而且，在与第二轴方向正交的平面同第二聚磁板60b和第三聚磁板60c均交叉的第二轴方向的第二范围R2内，与第一虚拟平面71重叠的第二聚磁板60b以及第三聚磁板60c沿第一轴方向最短的距离为第二边缘间距离Lbc。

第一～第三聚磁板60a～60c配置成第一边缘间距离Lab与第二边缘间距离Lbc大致相等。更具体地说，优选第一和第二边缘间距离Lab、Lbc处于任一个距离的0.7倍以上且1.3倍以下的范围。这样，如果由于制造上的偏差等而第一和第二边缘间距离Lab、Lbc收敛于该范围内，则实施方式5的磁传感器将对于第一～第三轴方向的磁场的各灵敏度的偏差抑制得小。

第一～第五磁阻元件50a～50e配置在与基板平面70大致平行的第二虚拟平面72上，形成为在不存在聚磁板等的状态下仅感应第一轴方向的磁场。换言之，第一～第五磁阻元件50a～50e在不存在聚磁板等的状态下在第一轴方向上具有灵敏度轴。

另外，第一～第五磁阻元件50a～50e优选为平板状。磁阻元件的与第二虚拟平面72重叠的形状并不限定于图15那样的(在第三轴方向上观察即俯视观察为)矩形，可以是任意形状，例如也可以是四角形、正方形、平行四边形、梯形、三角形、多角形、圆形、椭圆形中的任一个。在GMR元件的情况下，磁阻元件的与第二虚拟平面72重叠的形状优选为图15那样的(在第三轴方向上观察即俯视观察为)大致矩形。将磁阻元件在第二轴方向上分割区别为小部分并使用金属布线将它们相互连接所得到的一系列的多个磁阻元件能够视作一块磁阻元件。换言之，例如第一磁阻元件50a并不限定于一个磁阻元件，也可以使用金属布线连接两个以上的磁阻元件来形成。

另外，第一～第五磁阻元件50a～50e配置成各底面与第二虚拟平面72接触，但是也可以配置成各自的一部分与第二虚拟平面72交叉。另外，在图15中，第一～第五磁阻元件50a～50e的在第三轴方向上的厚度一致，但是各自的厚度也可以不一致。

另外，第一～第四磁阻元件50a～50d具备配置在第一聚磁板60a与第二聚磁板60b之间的两个磁阻元件50a、50b(一个磁检测部群)以及配置在第二聚磁板60b与第三聚磁板60c之间的其它两个磁阻元件50c、50d(另一个磁检测部群)。第一～第四磁阻元件50a～50d配置成在两个磁阻元件50a、50b中第一磁阻元件50a接近第一聚磁板60a而第二磁阻元件50b接近第二聚磁板60b。并且，在其它两个磁阻元件50c、50d中第三磁阻元件50c接近第二聚磁板60b而第四磁阻元件50d接近第三聚磁板60c。也就是说，多个磁阻元件(磁检测部)50a～50d与多个聚磁板60a～60c大致平行。磁阻元件50a、50b配置成俯视观察时在多个聚磁板60a～60c的邻接的两个聚磁板60a、60b之间分别靠近聚磁板60a、60b。另外，磁阻元件50c、50d配置成俯视观察时在多个聚磁板60a～60c的邻接的两个聚磁板60b、60c之间分别靠近聚磁板60b、60c。

第一磁阻元件50a与第一聚磁板60a的位置关系为在从第三轴方向俯视观察时第一磁阻元件50a配置成接近沿第一聚磁板60a的长边方向的端边很重要。也就是说，第一磁阻元件50a配置成与邻接的两个聚磁板60a、60b中的一个聚磁板60b相比更靠近另一个聚磁板60a很重要。另外，第二磁阻元件50b配置成与邻接的两个聚磁板60a、60b中的另一个聚磁板60a相比更靠近一个聚磁板60b很重要。更优选的是，第一磁阻元件50a的沿长边方向的一部分俯视观察时被第一聚磁板60a覆盖。也就是说，优选第一磁阻元件50a和第一聚磁板60a在从第三轴方向俯视观察时某种程度重叠。该情况在第二磁阻元件50b与第二聚磁板60b的位置关系、第三磁阻元件50c与第二聚磁板60b的位置关系以及第四磁阻元件50d与第三聚磁板60c的位置关系中也相同。

这样，实施方式5的磁传感器具有以下优点：对于第一～第三轴方向的磁场的各灵敏度能够取得大。另外，具有以下优点：即使由于制造上的偏差等而磁阻元件的位置相对于聚磁板沿第一轴方向错开地形成或者磁阻元件的宽度出现偏差地形成，也抑制对于第一～第三轴方向的磁场的各灵敏度的偏差。

优选两个磁阻元件50a、50b的至少一部分在第一聚磁板60a与第二聚磁板60b之间配置在沿第二轴方向观察的第一范围R1内，在第一范围R1内分别感应第一轴方向的磁场。更优选的是，两个磁阻元件50a、50b全部配置在第一范围R1内。同样地，优选其它两个磁阻元件50c、50d的至少一部分在第二聚磁板60b与第三聚磁板60c之间配置在沿第二轴方向观察的第二范围R2内，在第二范围R2内分别感应第一轴方向的磁场。更优选的是，其它两个磁阻元件50c、50d全部配置在第二范围R2内。

另外，第一～第三聚磁板60a～60c分别配置成第二轴方向为长边方向的矩形，第一～第四磁阻元件50a～50d也分别配置成第二轴方向为长边方向的矩形。

成为与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁板60a和第二聚磁板60b相互最接近的边的中间的线为第一虚拟中线VM1。第一虚拟中线VM1同成为与第二虚拟平面72重叠的第一磁阻元件50a的垂直横穿第一轴方向的两个端边的中间的线之间的距离为第一中线间距离L1。另外，第一虚拟中线VM1同成为与第二虚拟平面72重叠的第二磁阻元件50b的垂直横穿第一轴方向的两个端边的中间的线之间的距离为第二中线间距离L2。

同样地，成为与第一虚拟平面71重叠的第二聚磁板60b和第三聚磁板60c相互最接近的边的中间的线为第二虚拟中线VM2。第二虚拟中线VM2同成为与第二虚拟平面72重叠的第三磁阻元件50c的垂直横穿第一轴方向的两个端边的中间的线之间的距离为第三中线间距离L3。另外，第二虚拟中线VM2同成为与第二虚拟平面72重叠的第四磁阻元件50d的垂直横穿第一轴方向的两个端边的中间的线之间的距离为第四中线间距离L4。

在此，更详细地说，如下那样规定第一～第四中线间距离L1～L4。将从第一边缘间距离Lab的线段的中点沿第三轴方向与第二虚拟平面72相交的点设为第一虚拟交叉点VP1，将包含第一虚拟交叉点VP1的与第二轴方向平行的直线设为第一虚拟中线VM1。

另外，将处于第一范围R1内的包含第一磁阻元件50a的第二轴方向的端点间的中点的、与第一轴方向平行的直线设为第一虚拟线I1。另外，将处于第一范围R1内的包含第二磁阻元件50b的第二轴方向的端点间的中点的、与第一轴方向平行的直线设为第二虚拟线I2。

同样地，将从第二边缘间距离Lbc的线段的中点沿第三轴方向与第二虚拟平面72相交的点设为第二虚拟交叉点VP2，将包含第二虚拟交叉点VP2的与第二轴方向平行的直线设为第二虚拟中线VM2。

另外，将处于第二范围R2内的包含第三磁阻元件50c的第二轴方向的端点间的中点的、与第一轴方向平行的直线设为第三虚拟线I3。另外，将处于第二范围R2内的包含第四磁阻元件50d的第二轴方向的端点间的中点的、与第一轴方向平行的直线设为第四虚拟线I4。

此时，将第一虚拟线I1与第一虚拟中线VM1的交叉点和与第一虚拟线I1相交的第一磁阻元件50a的两个端点的中点进行连结的线段的长度为第一中线间距离L1。另外，将第二虚拟线I2与第一虚拟中线VM1的交叉点和与第二虚拟线I2相交的第二磁阻元件50b的两个端点的中点进行连结的线段的长度为第二中线间距离L2。

同样地，将第三虚拟线I3与第二虚拟中线VM2的交叉点和与第三虚拟线I3相交的第三磁阻元件50c的两个端点的中点进行连结的线段的长度为第三中线间距离L3。另外，将第四虚拟线I4与第二虚拟中线VM2的交叉点和与第四虚拟线I4相交的第四磁阻元件50d的两个端点的中点进行连结的线段的长度为第四中线间距离L4。

第一～第四磁阻元件50a～50d以及第一～第三聚磁板60a～60c配置成第一中线间距离L1、第二中线间距离L2、第三中线间距离L3、第四中线间距离L4大致相等。更具体地说，优选第一～第四中线间距离L1～L4处于任一个距离的0.7倍以上且1.3倍以下的范围内。

这样，如果由于制造上的偏差等而第一～第四中线间距离L1～L4处于该范围内，则实施方式5的磁传感器具有将对于第一～第三轴方向的磁场的各灵敏度的偏差抑制得小这种优点。例如在施加第三轴方向的磁场的情况下，根据基于积分方程法的磁场数值分析的结果确认出对于第三轴方向的磁场的灵敏度的偏差收敛于5％左右。

第五磁阻元件50e(辅助磁检测部)配置成被第二聚磁板60b覆盖。对于第一轴方向的磁场，由于形成被第二聚磁板60b收敛的磁路，因此输入到第五磁阻元件50e的第一轴方向的磁场变得非常小。另外，第二轴方向的磁场与第三轴方向的磁场在第五磁阻元件50e的位置处不被变换为第一轴方向而不被感应。因此，第五磁阻元件50e得到对于第一～第三方向中的任一方向的磁场均不产生感应的磁阻元件。如图所示，期望第五磁阻元件50e配置于第二聚磁板60b的短边方向的中央。第五磁阻元件50e配置成被第一～第三聚磁板中的至少一个聚磁板覆盖即可。在图15中，第五磁阻元件50e配置成俯视观察时被第二聚磁板60b覆盖，但是也可以配置成被第一聚磁板60a或者第三聚磁板60c覆盖。

另外，虽然并未图示，但是第五磁阻元件50e也可以配置成被与第一～第三聚磁板60a～60c分开设置的聚磁板覆盖。另外，第五磁阻元件50e也可以是多个。

期望聚磁板包括NiFe、NiFeB、NiFeCo、CoFe等软磁性材料。磁阻元件并不限定于图1示出那样的GMR元件，只要是仅感应1个轴方向的磁场而使电阻值改变的元件则也可以是任意元件，例如也可以是隧道磁阻(TMR)元件、各向异性磁阻(AMR)元件、半导体磁阻(SMR)元件中的任一个。

对于第一和第二虚拟平面71、72，沿第三轴方向以在基板平面70上存在第二虚拟平面72、在第二虚拟平面72上存在第一虚拟平面71的顺序进行配置。此时，能够应用在基板平面70上形成仅感应第一轴方向的磁场的磁阻元件之后接着形成聚磁板这种简单的方法，从制造与性能的观点出发，简单是无比理想的，但是并不限定于此。

在此，记载实施方式5中的优选数值的例子。设计者需要与所期望的磁检测特性相应地适当地选择第一～第四磁阻元件50a～50d的第一轴方向的长度(宽度)。在不要求传感器的尺寸的情况下，磁阻元件的宽度优选处于0.5μm～20μm的范围。第二聚磁板60b的第一轴方向的长度(宽度)处于覆盖第五磁阻元件50e全部并且给第五磁阻元件50e带来充分的磁屏蔽效果的范围即可。第二聚磁板60b的宽度优选为第五磁阻元件50e的宽度的1.5倍以上，更优选为3倍以上。第一和第三聚磁板60a、60c的宽度如果与第二聚磁板60b的宽度相等则在制造上简单。但是，它们不具有辅助磁检测部的第五磁检测元件50e，因此第一和第三聚磁板60a、60c的宽度能够选择为小于第二聚磁板60b的宽度。第一～第三聚磁板60a～60c的各第二轴方向的位置关系很重要。第二聚磁板60b相对于第一和第三聚磁板60a、60c突出的长度越长则收敛效果越大，优选为聚磁板的宽度左右或者聚磁板的宽度的数倍。

图16是用于说明图15示出的磁传感器的动作的图。

首先，第二轴方向的磁场By形成以下磁路：从向第二轴的负侧方向突出的第二聚磁板60b朝向第一轴方向的负方向横穿第二磁阻元件50b和第一磁阻元件50a并通过第一聚磁板60a的磁路；以及从第二聚磁板60b朝向第一轴方向的正方向横穿第三磁阻元件50c和第四磁阻元件50d并通过第三聚磁板60c的磁路。此时，第一～第四磁阻元件50a～50d对与从第二轴方向输入的磁场的大小成正比地进行了方向变换所得到的第一轴方向的磁场进行感应。

接着，第三轴方向的磁场Bz形成以下磁路：朝向第一轴的负方向横穿第一磁阻元件50a并被第一聚磁板60a收敛的磁路；以及朝向第一轴方向的正方向横穿第二磁阻元件50b并被第二聚磁板60b收敛的磁路。另外，第三轴方向的磁场Bz形成以下磁路：朝向第一轴方向的负方向横穿第三磁阻元件50c并被第二聚磁板60b收敛的磁路；以及朝向第一轴方向的正方向横穿第四磁阻元件50d并被第三聚磁板60c收敛的磁路。此时，第一～第四磁阻元件50a～50d对与从第三轴方向输入的磁场的大小成正比地进行了方向变换得到的第一轴方向的磁场进行感应。

并且，第一轴方向的磁场Bx形成以下磁路：被第一聚磁板60a收敛而通过第一聚磁板60a，朝向第一轴方向的正方向横穿第一磁阻元件50a和第二磁阻元件50b，被第二聚磁板60b收敛而通过第二聚磁板60b，朝向第一轴方向的正方向横穿第三磁阻元件50c和第四磁阻元件50d，一边被第三聚磁板60c收敛一边通过第三聚磁板60c。此时，第一～第四磁阻元件50a～50d对第一轴方向的磁场进行感应。

图17是用于说明图15示出的磁传感器的输出信号的图。在图中，附图标记62表示金属布线，S表示第一～第五磁阻元件50a～50e的一方的端子电结合为一个点所得的输出端子，A、B、C、D、E表示第一～第五磁阻元件50a～50e的另一方的端子分别所连接的输出端子。而且，当将输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间、D-S之间以及E-S之间的磁阻设为R_A、R_B、R_C、R_D、R_E时，各磁阻如下。

R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz···(11)

R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz···(12)

R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz···(13)

R_D＝R+ΔRx+ΔRy+ΔRz···(14)

R_E＝R···(15)

R为不依赖磁场的电阻值(或者不存在磁场时的电阻值)，ΔRx为与第一轴方向的磁场Bx的大小相应的电阻变化量，ΔRy为与第二轴方向的磁场By的大小相应的电阻变化量，ΔRz为与第三轴方向的磁场Bz的大小相应的电阻变化量。式(11)～式(14)的磁阻均包含与3轴分量的磁场的大小相应的电阻变化量ΔRx、ΔRy、ΔRz。

ΔRx、ΔRy、ΔRz的符号与横穿第一～第四磁阻元件50a～50d的第一轴方向的磁场的方向对应。如上所述，由于式(15)的磁阻对于第一～第三方向中的任一方向的磁场均不产生感应，因此不包含3轴分量中的任一个分量的电阻变化量。当从式(11)至式(15)的磁阻中取出相当于与各轴的磁场的大小相应的电阻变化量的输出信号时，

根据(11)-(15)，得到S_A＝R_A-R_E＝ΔRx-ΔRy-ΔRz···(16)

根据(12)-(15)，得到S_B＝R_B-R_E＝ΔRx-ΔRy+ΔRz···(17)

根据(13)-(15)，得到S_C＝R_C-R_E＝ΔRx+ΔRy-ΔRz···(18)

根据(14)-(15)，得到S_D＝R_D-R_E＝ΔRx+ΔRy+ΔRz···(19)

进一步地，

根据(16)+(17)+(18)+(19)，得到4ΔRx＝S_A+S_B+S_C+S_D

根据-(16)-(17)+(18)+(19)，得到4ΔRy＝-S_A-S_B+S_C+S_D

根据-(16)+(17)-(18)+(19)，得到4ΔRz＝-S_A+S_B-S_C+S_D。

这样，能够理解为能取出各轴的输出信号。也就是说，通过求解与各电阻值有关的联立方程式来求出各轴的磁场分量。

在图17中，磁阻元件通过金属布线进行连接，但是可以通过与磁阻元件相同材料的布线进行连接，还可以两种布线混合存在。另外，将第一～第五磁阻元件50a～50e的一方的端子电结合为一个点而与输出端子S进行连接能够减少输出端子数，因此是优选方式，但是使第一～第五磁阻元件50a～50e的一方的端子分别与输出端子进行连接，发明的本质也不会改变。

图18是图15示出的磁传感器的输出信号的运算部的电路结构图。在图中，附图标记80表示运算部，81a～81e表示信号获取部，82a～82d表示减法运算部，83表示加减法运算部。

运算部80根据第一～第四磁阻元件50a～50d和第五磁阻元件50e的各输出来运算并求出各轴方向的磁场。也就是说，运算部80根据磁阻元件50a～50e的电阻值来运算并求出各轴方向的磁场。具体地说，运算部80通过求解与磁阻元件50a～50e的各电阻值有关的联立方程式来求出各轴方向的磁场。

在本例中，运算部80具备：信号获取部81a～81e，其被从第一～第五磁阻元件50a～50e输入基于磁阻的信号，分别输出相当于式(11)～式(15)的信号；减法运算部82a～82d，其从式(11)～式(14)各自中减去式(15)，分别输出相当于式(16)～式(19)的信号；以及加减法运算部83，其使用式(16)～式(19)进行运算，输出第一～第三轴方向的磁分量。

图19是图17示出的磁传感器用于进行信号检测的具体电路结构图。在图中，附图标记50a～50e表示第一～第五磁阻元件，S表示第一～第五磁阻元件50a～50e的一方的端子电结合为一个点所得的输出端子，A、B、C、D、E表示第一～第五磁阻元件50a～50e的另一方的端子分别所连接的输出端子，90a～90e表示第一～第五恒流源，111表示第一电位，112表示第二电位。

输出端子S被提供第一电位111。另外，输出端子A、B、C、D、E分别与第一～第五恒流源90a～90e的一方的端子进行连接。另外，第一～第五恒流源90a～90e的另一方的端子电结合为一个点而被提供第二电位112。

第一～第五磁阻元件50a～50e通过分别连接的输出端子A、B、C、D、E被分别提供由第一～第五恒流源90a～90e生成的大小Is的电流。

通过设为这种结构，在输出端子A-S之间产生的电压V_AS成为V_AS＝IsR_A＝Is(ΔR+Rx-ΔRy-ΔRz)，得到式(11)乘以Is得到的信号。同样地，在输出端子B-S之间、C-S之间、D-S之间、E-S之间分别产生的电压V_BS、V_CS、V_DS、V_ES得到各式(12)、式(13)、式(14)、式(15)乘以Is得到的信号。

接着，根据电压V_AS与电压V_ES得到的差电压V_A成为V_A＝V_AS-V_ES＝IsS_A＝Is(ΔRx-ΔRy-ΔRz)，得到式(16)乘以Is得到的信号。同样地，根据电压V_BS与电压V_ES得到的差电压V_B、根据电压V_CS与电压V_ES得到的差电压V_C、根据电压V_DS与电压V_ES得到的差电压V_D得到各式(17)、式(18)、式(19)乘以Is得到的信号。

这样，能够以4ΔRx＝(V_A+V_B+V_C+V_D)/Is得到第一轴方向的输出信号ΔRx，能够以4ΔRy＝(-V_A-V_B+V_C+V_D)/Is得到第二轴方向的输出信号ΔRy，能够以4ΔRz＝(-V_A+V_B-V_C+V_D)/Is得到第三轴方向的输出信号ΔRz。

在此，换言之，差电压V_A、V_B、V_C、V_D分别为在输出端子A-E之间、B-E之间、C-E之间、D-E之间产生的电压。也就是说，通过对输出端子A-E之间、B-E之间、C-E之间、D-E之间产生的电压直接进行测量，能够取出式(16)～式(19)乘以Is得到的信号，从而得到各轴的输出信号。

上述求解方法是一例，如果能够求出ΔRx、ΔRy、ΔRz，则与磁阻元件50a～50e的电阻值有关的联立方程式的建立方法、求解方法可以是任意的。

另外，第一电位111与第二电位112分别被提供电源装置的接地电位和电源电位，但是并不限定于此。

另外，第一～第五磁阻元件50a～50e与第一～第五恒流源90a～90e分别进行连接而被提供电流，但是，例如也能够通过以下方式实现：对输出端子A、B、C、D、E分别设置开关，至少使用一个恒流源，一边切换开关一边将电流提供给各磁阻元件。

另外，实施方式5的磁传感器能够抑制消耗电流的增大并且在同一基板上检测2轴或者3轴方向的磁场。另外，能够实现使用了在一个方向上具有感磁轴的磁阻元件的小型且高分辨率的磁传感器。

[实施方式6]

在实施方式6的磁传感器中，多个磁阻元件均在与基板平面70平行的第一轴(X轴)方向上具有感磁轴，对与基板平面70平行且与第一轴垂直的第二轴(Y轴)以及与基板平面70垂直的第三轴(Z轴)这2轴方向的磁进行检测或者对第一～第三轴(X、Y、Z轴)这3轴方向的磁进行检测。多个磁阻元件由在图15示出的实施方式5的配置图案中除去第一～第四磁阻元件50a～50d中的任一个的三个的磁阻元件以及第五磁阻元件50e构成。

以下，例如说明以在图15中不具有第四磁阻元件50d而由第一～第三磁阻元件50a～50c、第五磁阻元件50e以及第一～第三聚磁板60a～60c构成的配置图案能够对3轴方向的磁进行检测这一情况。

在图17中，不具有第四磁阻元件50d而不具有输出端子D，因此得到的磁阻成为输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间、E-S之间的各R_A、R_B、R_C、R_E。在此，当从式(11)～式(13)以及式(15)的磁阻中取出相当于与各轴的磁场的大小相应的电阻变化量的输出信号时，得到式(16)～式(18)，并且，

根据-(16)+(18)，得到2ΔRy＝-S_A+S_C

根据-(16)+(17)，得到2ΔRz＝-S_A+S_B

根据(17)+(18)，得到2ΔRx＝S_B+S_C。

这样，能够理解为能取出各轴的输出信号。在此，示出了通过除去第一～第四磁阻元件50a～50d中的第四磁阻元件50d的例子能够检测3轴方向的磁，但是在除去第一磁阻元件50a或者第二磁阻元件50b或者第三磁阻元件50c的情况下，也能够检测同样的3轴方向的磁。总之，如果以能取出ΔRx、ΔRy、ΔRz的方式建立并求解联立方程式，则可以是任意的结构。

[实施方式7]

在实施方式7的磁传感器中，多个磁阻元件均在与基板平面70平行的第一轴(X轴)方向上具有感磁轴，对与基板平面70平行且与第一轴垂直的第二轴(Y轴)以及与基板平面70垂直的第三轴(Z轴)这2轴方向的磁进行检测，或者对第一～第三轴(X、Y、Z轴)这3轴方向的磁进行检测。多个磁阻元件为在图15示出的实施方式5的配置图案中不具备第五磁阻元件50e而由第一～第四磁阻元件50a～50d这四个磁阻元件构成。

以下，说明以在图15中不具有第五磁阻元件50e而由第一～第四磁阻元件50a～50d和第一～第三聚磁板60a～60c构成的配置图案能够检测2轴方向的磁这一情况。

在图17中，不具有第五磁阻元件50e而不具有输出端子E，因此得到的磁阻成为输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间、D-S之间的各R_A、R_B、R_C、R_D。在此，当从式(11)～式(14)的磁阻中取出相当于与各轴的磁场的大小相应的电阻变化量的输出信号时，

根据-(11)+(13)，得到2ΔRy＝-R_A+R_C···(20)

根据-(12)+(14)，得到2ΔRy＝-R_B+R_D···(21)

根据-(11)+(12)，得到2ΔRz＝-R_A+R_B···(22)

根据-(13)+(14)，得到2ΔRz＝-R_C+R_D···(23)

并且，

根据(20)+(21)，得到4ΔRy

根据(22)+(23)，得到4ΔRz。

这样，能够理解为能取出各轴的输出信号。总之，如果以取出ΔRx、ΔRy、ΔRz的方式建立并求解联立方程式，则可以是任意的结构。

[实施方式8]

在实施方式8的磁传感器中，多个磁阻元件均在与基板平面70平行的第一轴(X轴)方向上具有感磁轴，对与基板平面70平行且与第一轴垂直的第二轴(Y轴)以及与基板平面70垂直的第三轴(Z轴)这2轴方向的磁进行检测，或者对第一～第三轴(X、Y、Z轴)这3轴方向的磁进行检测。多个磁阻元件为在图15示出的实施方式5的配置图案中不具备第五磁阻元件50e且由除去第一～第四磁阻元件50a～50d中的任一个后的三个磁阻元件构成。

以下，例如说明以在图15中不具有第四和第五磁阻元件50d、50e而由第一～第三磁阻元件50a～50c和第一～第三聚磁板60a～60c构成的配置图案能够检测2轴方向的磁这一情况。

在图17中，不具有第四～第五磁阻元件50d、50e而不具有输出端子D、E，因此得到的磁阻成为输出端子A-S之间、B-S之间、C-S之间的各R_A、R_B、R_C。在此，当从式(11)～式(13)的磁阻中取出相当于与各轴的磁场的大小相应的电阻变化量的输出信号时，得到式(20)和式(22)，

根据(20)，2ΔRy＝-R_A+R_C

根据(22)，2ΔRz＝-R_A+R_B。

这样，能够理解为能取出各轴的输出信号。在此，示出了通过除去第一～第四磁阻元件50a～50d中的第四磁阻元件50d的例子能够检测2轴方向(与基板垂直的轴方向以及与基板平行的轴方向)的磁，但是在除去第一磁阻元件50a或者第二磁阻元件50b或者第三磁阻元件50c的情况下，也能够检测同样地2轴方向的磁。

[实施方式9]

图20是表示本发明的磁传感器的实施方式9中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。在图中，附图标记60d、60e表示第四和第五聚磁板，61a～61e表示第一～第五聚磁板构件(聚磁部件)。此外，对具有与图15相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

实施方式9的磁传感器是在图15示出的实施方式5的配置图案中还具备第四和第五聚磁板60d、60e。

第四聚磁板60d配置在第四聚磁板60d与第二聚磁板60b夹持第一聚磁板60a的位置。另外，第五聚磁板60e配置在第五聚磁板60e与第二聚磁板60b夹持第三聚磁板60c的位置。另外，在图中，在第一～第五聚磁板60a～60e中，第二聚磁板60b以及第四和第五聚磁板60d、60e配置成与第一聚磁板60a和第三聚磁板60c相比向第二轴方向的一侧突出。这样，除了在实施方式5中说明的磁路以外，第二轴方向的磁场By还形成以下磁路：从向第二轴方向突出的第四聚磁板60d朝向第一轴方向的正方向横穿没有图案的基板平面70上并通过第一聚磁板60a的磁路；以及从向第二轴方向突出的第五聚磁板60e朝向第一轴方向的负方向横穿没有图案的基板平面70上并通过第三聚磁板60c的磁路。

另外，第一～第五聚磁板60a～60e分别配置成第二轴方向为长边方向的矩形。与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁板60a和第四聚磁板60d相互最接近的边的距离为边缘间距离M1。与第一虚拟平面71重叠的第三聚磁板60c和第五聚磁板60e的相互最接近的边的距离为边缘间距离M4。与第一虚拟平面71重叠的第一聚磁板60a和第二聚磁板60b相互最接近的边的距离为边缘间距离M2(即第一边缘间距离Lab)。与第一虚拟平面71重叠的第二聚磁板60b和第三聚磁板60c最接近的距离为边缘间距离M3(即第二边缘间距离Lbc)。

第一～第五聚磁板60a～60e配置成边缘间距离M1、边缘间距离M2、边缘间距离M3、边缘间距离M4大致相等。更具体地说，四个边缘间距离M1～M4优选为任一个距离的0.7倍以上且1.3倍以下。这样，通过第一～第三聚磁板60a～60c的磁通变得大致均等，对第二轴方向的磁场进行方向变换得到的第一轴方向的磁场同样地横穿第一～第四磁阻元件50a～50d，因此实施方式5的磁传感器能够高精度地检测第二轴方向的磁场。在图20中同时配置了各第四和第五聚磁板60d、60e，但是也可以仅配置其中的任一个。

并且，在实施方式9的磁传感器中，在第一～第五聚磁板60a～60e的各端部设置有第一～第五聚磁板构件61a～61e，从第三轴方向俯视观察时，第一～第五聚磁板60a～60e呈T字型或者L字型的形状。

另外，第一～第五聚磁板构件61a～61e配置成在第二聚磁板构件61b与第四聚磁板构件61d之间、在第二聚磁板构件61b与第五聚磁板构件61e之间以及在第一聚磁板构件61a与第三聚磁板构件61c之间分别设置有空隙部Gdb、Gbe、Gac。

这样，抑制第一轴方向的磁场Bx被集中地收敛到第一～第五聚磁板构件61a～61e，形成同样地横穿第一～第四磁阻元件50a～50d的磁路，因此实施方式9的磁传感器能够以高精度检测第一轴方向的磁场。另外，第二轴方向的磁场By形成以下磁路：设置于第二聚磁板60b的端部的第二聚磁板构件61b在大范围内收敛磁，通过第二聚磁板60b的端部从第二聚磁板60b横穿第一和第二磁阻元件50a、50b并通过第一聚磁板60a，穿过第一聚磁板构件61a；以及从第二聚磁板60b横穿第三和第四磁阻元件50c、50d并通过第三聚磁板60c，穿过第三聚磁板构件61c。因此，实施方式9的磁传感器能够以高灵敏度检测第二轴方向的磁场。另外，在实施方式9的磁传感器中，从第二轴的负侧朝向正侧输入的磁场分量以及从第二轴的正侧朝向负侧输入的磁场分量能够以彼此大致相同程度的磁放大率收敛。

第二聚磁板60b从第一和第三聚磁板60a、60c突出的长度、第一聚磁板60a与第二聚磁板构件61b之间的距离以及第三聚磁板60c与第二聚磁板构件61b之间的距离越长则聚磁效果越大。这些长度和距离优选与聚磁板的第一轴方向的长度(宽度)相同程度或者第一轴方向的长度(宽度)的数倍。其它数值例与实施方式9相同。

在图20中，第一～第五聚磁板60a～60e呈T字型或者L字型的形状，但是即使将第一～第五聚磁板构件设置成呈Y字型的形状，实施方式9的磁传感器也能够以高灵敏度检测第二轴方向的磁场。另外，第一～第五聚磁板构件61a～61e全部进行了设置，但是也可以仅设置其中的一部分。

在图20中，为基于实施方式5的结构，但是在实施方式6～实施方式8的结构中也能够应用。

[实施方式10]

图21是表示本发明的磁传感器的实施方式10中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。在图中，对于附图标记，对具有与图15和图17相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

实施方式10的磁传感器为具有多个图15示出的配置图案的磁传感器。

在多个配置图案中，各配置图案中的第三聚磁板60c兼作邻接的后级的配置图案中的第一聚磁板60a。另外，各配置图案中的第一～第五磁阻元件50a～50e与邻接的后级的配置图案中的第一～第五磁阻元件分别电连接。

在图21中，排列设置有四个配置图案，在三处邻接的配置图案的第三聚磁板60c兼作第一聚磁板60a。另外，第一～第五磁阻元件50a～50e分别具有四个磁阻元件，各四个磁阻元件在电气上串联连接，各磁阻元件中的一方的端子电结合为一个点而与输出端子S进行连接，各磁阻元件中的另一方的端子与输出端子A、B、C、D、E进行连接。

这样，实施方式10的磁传感器与一个配置图案相比，能够以高灵敏度检测第一～第三轴方向的磁场。第一～第五磁阻元件50a～50e的各四个磁阻元件在电气上串联连接，但是也可以在电气上并联连接。磁阻元件的连接方法并不限定于这些。

另外，第一～第五磁阻元件50a～50e的各四个磁阻元件全部电连接，但是也可以并非全部而仅一部分进行电连接。另外，第一～第五磁阻元件50a～50e的各四个磁阻元件可以通过金属布线进行连接，也可以通过与磁阻元件相同材料的布线进行连接，还可以两种布线混合存在。

在图21中，为基于实施方式5的结构，但是在实施方式6～实施方式9的结构中也能够应用。

图22是表示组合实施方式10与上述实施方式9得到的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。在图22中，排列设置有四个配置图案，三处邻接的配置图案的第三聚磁板60c兼作第一聚磁板60a。在第一轴方向的左端，第四聚磁板60d配置在第四聚磁板60d与第二聚磁板60b夹持第一聚磁板60a的位置。另外，在第一轴方向的右端，第五聚磁板60e配置在第五聚磁板60e与第二聚磁板60b夹持第三聚磁板60c的位置。

另外，在第一～第五聚磁板60a～60e的各端部设置有第一～第五聚磁板构件61a～61e，在从第三轴方向俯视观察时，第一～第五聚磁板60a～60e呈T字型或者L字型的形状。另外，第一～第五磁阻元件50a～50e分别具有四个磁阻元件，各四个磁阻元件在电气上串联连接，各磁阻元件的一方的端子电结合为一个点而与输出端子S进行连接，各磁阻元件的另一方的端子与输出端子A、B、C、D、E进行连接。这样，能够以高灵敏度高精度地检测2轴或者3轴的磁场。

另外，在实施方式10中，在多个配置图案不重复的部分、即在图22中所指的第四和第五聚磁板60d、60e附近没有设置磁阻元件。配置在多个配置图案的第一轴方向的左端的第四聚磁板60d以及配置在第一轴方向的右端的第五聚磁板60e附近的磁场分布与多个配置图案的内部侧的磁场分布不同。例如第一轴方向的磁场、第二轴方向的磁场比内部侧的大。因而，通过在配置在多个配置图案的第一轴方向的两端的聚磁板附近不设置磁阻元件，能够构建将大致均匀的磁场施加到各磁阻元件的结构。

(实施方式10的变形例)

图23是实施方式10的磁传感器的变形例，是表示磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。在图中，对于附图标记，对具有与图15和图17相同功能的结构要素附加相同的附图标记。

与图21类似地，实施方式10的变形方式的磁传感器为具有多个图15示出的配置图案的磁传感器。

在图23中，从第一轴方向的右端起排列具有三个以上的磁阻元件的四个配置图案，三处邻接的配置图案的第三聚磁板60c兼作第一聚磁板60a。磁传感器是对四个配置图案还在第一轴方向的左端添加第四磁阻元件50d和第二聚磁板60b而构成的。

另外，换言之，还能够视为第一和第三聚磁板60a、60c与第二聚磁板60b相比向第二轴方向突出。因此，还能够视为磁传感器是从第一轴方向的左端起排列具有三个以上的磁阻元件的四个配置图案并且在第一轴方向的右端添加第三磁阻元件50c和第三聚磁板60c而构成的。在任一看法中，第一～第五磁阻元件50a～50e均分别具有四个磁阻元件，各四个磁阻元件在电气上串联连接。

图21与图23的大的区别在于，第二聚磁板60b的个数与第一聚磁板60a或者第三聚磁板60c的个数相同还是不相同。图21不相同而图23相同。即使是这种变形方式，发明的本质也不改变，能够检测2轴或者3轴的磁场。

[实施方式11]

图24的(a)、(b)是用于说明本发明所涉及的磁传感器的实施方式11的图，是用于说明图22示出的实施方式10的具有多个配置图案的磁传感器中的空隙部的功能的图。

在使用于图24的(a)的磁传感器的结构中，七个配置图案重复，第一～第五聚磁板构件61a～61e的邻接的聚磁板构件之间不分离而没有空隙部。具体地说，第一聚磁板构件61a与第三聚磁板构件61c相连接(Gac＝0)，并且第四聚磁板构件61d与第二聚磁板构件61b相连接(Gdb＝0)，第二聚磁板构件61b与第五聚磁板构件61e相连接(Gbe＝0)。

将第一～第三聚磁板60a～60c各自在第三轴方向上的厚度设为5μm。将第一～第三聚磁板60a～60c各自在第一轴方向上的宽度设为4μm。将第一和第二边缘间距离Lab、Lbc设为6μm。忽视第一～第五磁阻元件50a～50e各自的厚度而将第一虚拟平面71与第二虚拟平面72之间的距离设为0.5μm。

在使用于图24的(b)的磁传感器的结构中，第一～第五聚磁板构件61a～61e的邻接的聚磁板构件之间分离而具有空隙部(Gac、Gdb、Gbe＝2μm)。将第一～第三聚磁板60a～60c各自在第三轴方向上的厚度、第一～第三聚磁板60a～60c各自在第三轴方向上的宽度、各第一和第二边缘间距离Lab、Lbc、第一虚拟平面71与第二虚拟平面72之间的距离设为与使用于图24的(a)的磁传感器的结构相同。

图24的(a)、(b)是描绘磁场增幅度的图，该磁场增幅度是对磁传感器输入第一轴方向(感磁轴方向)的磁场，通过基于积分方程法的磁场数值分析，将在第二虚拟平面72上且沿着以第三轴方向观察时通过磁传感器的中央点的第一轴方向的各位置处的第一轴方向分量的磁场除以输入磁场而得到的。

在图24的(a)中，沿第一轴方向的磁场增幅度的空间分布的一致性低于图24的(b)。在图24的(b)中沿第一轴方向的磁场增幅度的空间分布的一致性良好。

在图24的(a)中，在没有空隙部的第一～第五聚磁板构件61a～61e中磁通集中地通过，因此磁通没有充分进入到配置于传感器结构的内侧的第一～第三聚磁板60a～60c。其结果，第一～第四磁阻元件50a～50d处的沿第一轴方向的磁场增幅度的值变低。

在图24的(b)中，在具有空隙部的第一～第五聚磁板构件61a～61e中，带来以下效果：各空隙部中的磁阻提高，使流入磁传感器的磁通的流动不集中而分散。另外，通过该分散的效果，沿第二轴方向的磁场增幅度的空间分布的一致性也提高。

这样，通过对第一～第五聚磁板构件61a～61e设置空隙部而使磁阻充分提高，使传感器内的空间的磁场分布形成得更一致，能够提高第二虚拟平面72中第一～第五磁阻元件50a～50e处的沿第一和第二轴方向的各磁场增幅度的空间分布的一致性。

空隙部的长度(Gac、Gdb、Gbe)即使是0.5μm，也与2μm时同样地，在磁场数值分析中确认出磁场增幅度的空间分布的一致性提高。由此，能够将空隙部的长度缩短到聚磁板的加工界限。但是，实际上优选设为与第二聚磁板60b的第一轴方向的长度(宽度)相同程度或者在其以下。

[实施方式12]

图25的(a)、(b)是表示本发明的磁传感器的实施方式12中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图。表示与图8相同的结构单位。对具有与图15相同功能的结构要素附加相同的附图标记。图25的(a)是从第三轴方向观察的俯视图，图25的(b)是图25的(a)的A-A线截面图。在图中，附图标记71表示第一虚拟平面71，附图标记72表示第二虚拟平面72。

在实施方式12的磁传感器中，第一～第三聚磁板60a～60c配置在与基板平面70平行的第一虚拟平面71上，第一～第五磁阻元件50a～50e配置在与基板平面70平行的第二虚拟平面72上。

在图15中，以沿第一～第四磁阻元件50a～50d的长边方向(第二轴方向)、第一～第四磁阻元件50a～50d各自的短边方向(第一轴方向)的一部分与第一～第三聚磁板60a～60c各自的短边方向(第一轴方向)的一部分不重叠而具有间隙的配置构成。

另一方面，在图25中，以沿第一～第四磁阻元件50a～50d的长边方向(第二轴方向)、第一～第四磁阻元件50a～50d各自的短边方向(第一轴方向)的一部分与第一～第三聚磁板60a～60c各自的短边方向(第一轴方向)的一部分重叠的配置构成。

即，沿第一磁阻元件50a的长边方向(第二轴方向)，第一磁阻元件50a的短边方向(第一轴方向)的第一聚磁板60a侧的一部分被第一聚磁板60a覆盖。另外，沿第二磁阻元件50b的长边方向(第二轴方向)，第二磁阻元件50b的短边方向(第一轴方向)的第二聚磁板60b侧的一部分被第二聚磁板60b覆盖。沿第三磁阻元件50c的长边方向(第二轴方向)，第三磁阻元件50c的短边方向(第一轴方向)的第二聚磁板60b侧的一部分被第二聚磁板60b覆盖。沿第四磁阻元件50d的长边方向(第二轴方向)，第四磁阻元件50d的短边方向(第一轴方向)的第三聚磁板60c侧的一部分被第三聚磁板60c覆盖。

当将第三轴方向上俯视观察时磁阻元件同与该磁阻元件邻接的聚磁板重叠的第一轴方向的长度定义为以磁阻元件的第一轴方向的长度(宽度)归一化而得到的值OL时，用正值表示图25中的OL。第一磁阻元件50a与第一聚磁板60a在第一轴方向上不重叠且也没有间隙的事例为OL＝0。

图25那样的OL>0的事例与OL＝0的事例相比，在感磁轴处于第一轴方向上的磁阻元件的感磁面中，第一轴方向分量的磁场变大，因此能够以稍高的值检测与3轴分量的磁场的大小相应的电阻变化量ΔRx、ΔRy、ΔRz。另外，在磁阻元件的第一轴方向的长度产生变动的情况下，具有抑制在磁阻元件的感磁面第一轴方向的磁场分量变动的效果，因此具有抑制与3轴分量的磁场的大小相应的电阻变化量ΔRx、ΔRy、ΔRz的变动的效果。

说明优选的OL的值。作为结构考虑以下事例：第一～第三聚磁板60a～60c的沿第一轴方向的短边方向的长度(矩形的宽度)为6μm～12μm，相当于聚磁板的间隔的第一边缘间距离Lab和第二边缘间距离Lbc为第一～第三聚磁板60a～60c的沿第一轴方向的短边方向的长度(矩形的宽度)的1～2倍，聚磁板的厚度为5μm～15μm，磁阻元件的沿第一轴方向的形状的长度(平板状的宽度)为1μm～4μm，相当于具有厚度的聚磁板的底面的第一虚拟平面71与平板状的磁阻元件所处的第二虚拟平面72之间的在第三轴方向的距离为0.25μm～0.5μm。

在上述事例中，OL为大约1/5～1/2是期望方式的一例。通过基于积分方程法的磁场数值分析确认出在OL处于该范围时，与OL＝0时相比，对于第三轴方向的磁场的灵敏度，在磁阻元件的宽度为1μm时提高大约5％，在磁阻元件的宽度为4μm时提高大约15％。

[实施方式13]

在实施方式5～实施方式11中，第一～第三聚磁板60a～60c的沿第一轴方向的形状的长度(矩形的宽度)为大约6μm～18μm是期望方式的一例。另外，相当于聚磁板的间隔的第一和第二边缘间距离Lab、Lbc为第一～第三聚磁板60a～60c的第一轴方向的长度的大约1～4倍是期望方式的一例。另外，第一～第三聚磁板60a～60c的第三轴方向上的厚度为大约5μm～15μm是期望方式的一例。

第一虚拟平面71与第二虚拟平面72之间的距离为大约0.1μm～1μm是期望方式的一例。通过基于积分方程法的磁场数值分析确认出以下情况：在这些组合中，在第一～第四磁阻元件50a～50d的各感磁面中，以大约0.1～3倍左右的值来实现通过聚磁板将第一轴方向的磁场(B_IX)变换到第一轴方向所得到的磁场(B_OX)与磁场(B_IX)的比例即第一轴方向的磁变换率(B_OX/B_IX)。另外，通过基于积分方程法的磁场数值分析确认出以下情况：以大约0.1～3倍左右的值来实现通过聚磁板将第二轴方向的磁场(B_IY)变换到第一轴方向所得到的磁场(B_OY)与磁场(B_IY)的比例即第二轴方向的磁场变换率(B_OY/B_IY)。另外，通过基于积分方程法的磁场数值分析确认出以下情况：以大约0.1～3倍左右的值来实现通过聚磁板将第三轴方向的磁场(B_IZ)变换到第一轴方向所得到的磁场(B_OZ)与磁场(B_IZ)的比例即第三轴方向的磁场变换率(B_OZ/B_IZ)。

如上所述，在实施方式5～13中，能够抑制消耗电流的增大并且在同一基板上检测2轴或者3轴方向的磁场。也就是说，能够实现使用了抑制消耗电流的增大并且在一个方向上具有感磁轴的磁阻元件的小型磁传感器。

(磁检测方法)

接着，说明使用了实施方式5～13的磁传感器的磁检测方法的例子。

使用了实施方式5～13的磁传感器的磁检测方法是以下磁检测方法：根据来自被第一和第二聚磁板夹持的第一和第二磁阻元件以及被第二和第三聚磁板夹持的第三磁阻元件的输出(R_A～R_C)来检测2轴方向的磁分量。

第一～第三磁阻元件在同一方向上具有感磁轴，根据基于来自第一磁阻元件的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)的值以及基于第三磁阻元件的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)的值对第二轴方向(Y轴)的磁分量(2ΔRy)进行运算，根据基于来自第一磁阻元件的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)的值以及基于第二磁阻元件的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)的值对第三轴方向(Z轴)的磁分量(2ΔRz)进行运算。

另外，使用了实施方式5～13的磁传感器的其它磁检测方法是以下磁检测方法：根据来自上述第一～第三磁阻的输出以及来自被聚磁板覆盖的第五磁阻元件的输出来检测3轴方向的磁分量。

第一～第三磁阻元件和第五磁阻元件在同一方向上具有感磁轴，除了对上述第二和第三轴方向的磁场分量进行运算以外，还根据来自第二磁阻元件的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)、第三磁阻元件的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)以及来自第五磁阻元件的输出(R_E＝R)对第一轴方向(X轴)的磁分量(2ΔRx)进行运算。

另外，使用了实施方式5～13的磁传感器的其它磁检测方法是以下磁检测方法：根据来自被第一和第二聚磁板夹持的第一和第二磁阻元件以及来自被第二和第三聚磁板夹持的第三和第四磁阻元件的输出(R_A～R_D)来检测2轴方向的磁分量。

根据对基于来自第三和第四磁阻元件的输出(R_C、R_D)的值之和(R_C+R_D)和基于来自第一和第二磁阻元件的输出(R_A、R_B)的值之和(R_A+R_B)进行减法运算所得到的值(R_C+R_D-(R_A+R_B))来对第二轴方向(Y轴)的磁分量(4ΔRy)进行运算，并根据对基于来自第二和第四磁阻元件的输出(R_B、R_D)的值之和(R_B+R_D)和基于来自第一和第三磁阻元件的输出(R_A、R_C)的值之和(R_A+R_C)进行减法运算所得到的值(R_B+R_D-(R_A+R_C))来对第三轴方向(Z轴)的磁分量(4ΔRz)进行运算，或者根据来自第一磁阻元件的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)和第三磁阻元件的输出(R_C＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz)对第二轴方向(Y轴)的磁分量(2ΔRy)进行运算，并根据来自第一磁阻元件的输出(R_A＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz)和第二磁阻元件的输出(R_B＝R+ΔRx-ΔRy+ΔRz)对第三轴方向(Z轴)的磁分量(2ΔRz)进行运算。

另外，使用了实施方式5～13的磁传感器的其它磁检测方法是以下磁检测方法：根据来自上述第一～第四磁阻元件的输出以及来自被聚磁板覆盖的第五磁阻元件的输出来检测3轴方向的磁分量。

第一～第五磁阻元件在同一方向上具有感磁轴，除了对上述第二和第三轴方向的磁分量进行运算以外，还根据从基于来自第一～第四磁阻元件的输出的值减去基于来自第五磁阻元件的输出(R_E)的值所得到的、基于来自第一～第四磁阻元件的输出(R_A、R_B、R_C、R_D)的信号的总和(R_A+R_B+R_C+R_D)对第一轴方向(X轴)的磁分量(4ΔRx)进行运算。总之，在上述磁检测方法中，通过求解与各电阻值有关的联立方程式，来求出各轴方向的磁场分量。

另外，第二轴方向(Y轴)为与第一～第五磁阻元件的感磁轴垂直且与基板平面平行的方向，第三轴方向(Z轴)为与基板平面垂直的方向，第一轴方向(X轴)为第一～第五磁阻元件的感磁轴的方向。

这样，使用了实施方式5～13的磁传感器的磁检测方法能够抑制消耗电流的增大并且在同一基板上高分辨率地检测2轴或者3轴方向的磁场。另外，能够实现基于使用了在一个方向上具有感磁轴的磁阻元件的小型磁传感器的磁检测方法。

[实施方式14]

图26是表示本发明的磁传感器的实施方式14中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，是表示实施方式14的磁传感器的俯视观察的结构的图。

实施方式14的磁传感器是以下结构：在图15的磁传感器中删除第五磁阻元件50e，在第一聚磁板60a的第一轴方向的左侧设置第五磁阻元件50e，在第三聚磁板60c的第一轴方向的右侧设置第六磁阻元件50f，用聚磁板构件61a对第一和第三聚磁板60a、60c的端部进行连接。

在此，当对实施方式14的磁传感器输入第一轴方向的磁场Bx时，对第五磁阻元件50e输入第一轴方向的磁场Bx，因此电阻值仅变化ΔRx。而且，第一轴方向的磁场Bx被输入到第一聚磁板60a，通过与第三聚磁板60c相连接的聚磁板构件61a而向第二轴方向弯曲。弯曲的该磁场通过聚磁板构件61a，从第三聚磁板60c向第一轴方向输出。从第三聚磁板60c输出的磁场被输入到第六磁阻元件50f。第六磁阻元件50f的电阻值仅变化ΔRx。这样，通过对第一和第三聚磁板60a、60c进行连接的聚磁板构件61a，对第一～第四磁阻元件50a～50d屏蔽第一轴方向的磁场Bx，第一轴方向的磁场Bx仅被输入到第五和第六磁阻元件50e、50f。

在输入第二轴方向的磁场By时，根据与目前说明的实施方式相同的原理，对第一～第四磁阻元件50a～50d输入第二轴方向的磁场By，第一和第二磁阻元件50a、50b的电阻值仅变化-ΔRy，第三和第四磁阻元件50c、50d的电阻值仅变化ΔRy。

第二轴方向的磁场By由于第一聚磁板60a而弯曲，因此磁场以与第三和第四磁阻元件50c、50d相同的方向输入到第五磁阻元件50e。因此，第五磁阻元件50e的电阻值仅变化ΔRy。另一方面，由于第三聚磁板60c，第二轴方向的磁场By以与第一和第二磁阻元件50a、50b相同的方向输入到第六磁阻元件50f。因此，第六磁阻元件50f的电阻值仅变化-ΔRy。

在被输入第三轴方向的磁场Bz时，根据与目前说明的实施方式相同的原理，第一和第三磁阻元件50a、50c的电阻值仅变化-ΔRz，第二和第四磁阻元件50b、50d的电阻值仅变化ΔRz。由于第一聚磁板60a，第三轴方向的磁场以与第二和第四磁阻元件50b、50d相同的方向输入到第五磁阻元件50e。而且，第五磁阻元件50e的电阻值仅变化ΔRz。由于第三聚磁板60c，第三轴方向的磁场以与第一和第三磁阻元件50a、50c相同的方向输入到第六磁阻元件50f。而且，第六磁阻元件50f的电阻值仅变化-ΔRz。

图27是表示图26示出的磁传感器用于取出输出信号的布线的图。第一～第六磁阻元件50a～50f的一端分别与端子S进行电连接，另一端分别与端子A～F进行电连接。在此，将端子S接地连接，将端子A～F与电流源连接而使规定电流流过第一～第六磁阻元件50a～50f，由此能够从端子A～F分别取出3轴磁场分量彼此混合的信号。

接着，说明从各磁阻元件取出各轴的磁场分量的信号的方法。对实施方式14的磁传感器施加第一轴方向的磁场Bx、第二轴方向的磁场By以及第三轴方向的磁场Bz时的第一～第六磁阻元件50a～50f的电阻值R_A～R_F成为下式。

R_A＝R-ΔRy-ΔRz···(24)

R_B＝R-ΔRy+ΔRz···(25)

R_C＝R+ΔRy-ΔRz···(26)

R_D＝R+ΔRy+ΔRz···(27)

R_E＝R+ΔRx+ΔRy+ΔRz···(28)

R_F＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz···(29)

与目前的实施方式的说明同样地，通过求解与式(24)～(29)有关的联立方程式，能够运算并求出各轴的磁场分量的输出。

以下，示出ΔRx、ΔRy以及ΔRz的求出方法的一例。

根据-(24)+(26)，得到-R_A+R_C＝2ΔRy···(30)

根据-(25)+(27)，得到-R_B+R_D＝2ΔRy···(31)

根据-(24)+(25)，得到-R_A+R_B＝2ΔRz···(32)

根据-(26)+(27)，得到-R_C+R_D＝2ΔRz···(33)

根据(28)+(29)，得到R_E+R_F＝2R+2ΔRx···(34)。

接着，

根据(30)+(31)，得到4ΔRy···(35)

根据(32)+(33)，得到4ΔRz···(36)

根据(24)+(25)+(26)+(27)，得到4R···(37)。

接着，

根据2×(34)-(37)，得到4ΔRx···(38)。

这样，求出式(35)、(36)、(38)示出的各轴的磁场分量。

图28是图27示出的磁传感器用于检测信号的具体电路结构图。与图19同样地，端子S接地连接，端子A～F与电流值相同的多个电流源的一端分别进行连接，各电流源的另一端分别与电源电压端子进行连接。通过该结构，能够对第一～第六磁阻元件50a～50f提供规定电流，从端子A～F分别输出基于被施加了第一轴方向的磁场Bx、第二轴方向的磁场By以及第三轴方向的磁场Bz的状态下的电阻变化的电压。

图29是图26示出的磁传感器的输出信号的运算部的电路结构图。

运算部80具备信号获取部81a～81f(R_A～R_F)、减法运算部82a～82d(A～D)、加法运算部82e(E)以及82f(F)。信号获取部81a～81f分别获取与端子A～F中的第一～第六磁阻元件50a～50f的电阻值相应的电压。也就是说，各信号获取部81a～81f获取式(24)～(29)示出的信号。而且，减法运算部82a～82d和加法运算部82e分别计算式(30)～(34)，加法运算部82f计算式(37)。最后，后级的加减法运算部83分别计算式(35)、式(36)、式(38)，得到第一轴方向的输出、第二轴方向的输出以及第三轴方向的输出。

此外，在实施方式14中，通过上述过程得到与ΔRx、ΔRy以及ΔRz相应的输出，但是并不限定于上述过程。也就是说，运算部80具有通过求解联立方程式来得到ΔRx、ΔRy以及ΔRz的结构即可。

上述说明的实施方式14的磁传感器不需要图15的磁传感器所具有的对第一～第三方向中的任一方向的磁场均不产生感应的参考用的第五磁阻元件50e。实施方式14的磁传感器除了实施方式5～13的效果以外，不将磁阻元件用于参考而用作磁阻元件E或者F，由此灵敏度进一步提高。

[实施方式15]

图30是表示本发明的磁传感器的实施方式15中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，是表示实施方式15的磁传感器的俯视观察的结构的图。

实施方式15的磁传感器是在上述实施方式14的磁传感器中还具备第四聚磁板60f和第五聚磁板60g，俯视观察时，该第四聚磁板60f配置在多个聚磁板60a～60e中的配置于第一轴方向的左端的聚磁板60a的第一轴方向的左侧，该第五聚磁板60g配置在被配置于第一轴方向的右端的聚磁板60e的右侧。另外，实施方式15的磁传感器俯视观察时，第四和第五聚磁板60f、60g和分别连接的聚磁板构件61f、61g呈L字型。此外，与目前说明的实施方式同样地，第四和第五聚磁板60f、60g和分别连接的聚磁板构件61f、61g也可以构成为T字型或者Y字型。而且，多个聚磁板60a～60e中邻接的在长边方向上错开的夹持聚磁板而相对置的聚磁板之间通过聚磁板构件61a、61b相连接。也就是说，多个聚磁板60a～60e每隔一个在端部分别与聚磁板构件61a、61b进行连接。

图31是表示图30示出的磁传感器用于取出输出信号的布线的图。在图30示出的第一～第六磁阻元件50a～50f中，相同附图标记的磁阻元件分别串联连接，各磁阻元件的一端与端子S相连接，各磁阻元件的另一端分别与端子A～F相连接。与上述实施方式14同样地，端子S接地连接，端子A～F与用于提供规定电流的电流源相连接。对各磁阻元件提供电流并取出与各磁阻元件的电阻值相应的信号的具体电路结构与图28相同。

当根据与上述实施方式14相同的原理将信号放大率归一化时，与第一～第四磁阻元件50a～50d的电阻值相应的信号变得与式(24)～(27)相同。在第五和第六磁阻元件50e、50f中，左右的磁阻元件的第二轴方向的分量的符号相互相反，因此仅第一轴方向的分量和第三轴方向的分量表现出电阻值变化。也就是说，当将信号放大率归一化时，用以下式表示与第五和第六磁阻元件50e、50f的电阻值相应的信号。

R_E＝R+ΔRx+ΔRy+ΔRz···(39)

R_F＝R+ΔRx-ΔRy-ΔRz···(40)

之后，与上述实施方式14同样地，具备运算部80，通过求解与式(24)～(27)、式(39)以及式(40)有关的联立方程式，得到各轴的磁场分量的输出。

求解联立方程式的过程可以是与上述实施方式14相同的过程。也就是说，在通过上述过程进行运算的情况下，运算部80的电路结构与图29相同。

[实施方式16]

图32是表示本发明的磁传感器的实施方式16中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，是表示实施方式16的磁传感器的俯视观察的结构与用于检测信号的布线的图。

实施方式16的磁传感器是在上述实施方式15的磁传感器中各聚磁板60a～60g的端部每隔一个通过聚磁板构件61a、61b进行连接。也就是说，在实施方式16的磁传感器中，多个聚磁板60a、60c、60e中在长边方向上错开的聚磁板的错开方向的端部分别通过聚磁板构件61a相连接，其余的聚磁板60f、60b、60d、60g的与上述错开方向相反方向的端部分别通过聚磁板构件61b相连接。

取出与各磁阻元件的电阻值相应的信号的方法、求解联立方程式而输出各轴的磁场分量的方法与上述实施方式14和15相同，因此省略说明。

[实施方式17]

图33是表示本发明的磁传感器的实施方式17中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，是表示实施方式17的磁传感器的俯视观察的结构与用于检测信号的布线的图。

实施方式17的磁传感器是在上述实施方式15的磁传感器中删除了处于第一轴方向的左端和右端的构成L字型的第四和第五聚磁板60f、60g和聚磁板构件61f、61g、磁阻元件中处于第一轴方向的左端的第六磁阻元件50f以及磁阻元件中处于第一轴方向的右端的第五磁阻元件50e。而且，在第一～第四磁阻元件50a～50d中，相同附图标记的磁阻元件分别串联地连接，第一～第六磁阻元件50a～50f的一端与端子S相连接，另一端分别与端子A～F相连接。使规定电流流过端子A～F而取出与各磁阻元件的电阻值相应的信号的方法、求解联立方程式而输出各轴的磁场分量的方法与上述实施方式14和15相同，因此省略说明。

[实施方式18]

图34是表示本发明的磁传感器的实施方式18中的磁阻元件与聚磁板的配置图案的图，是表示实施方式18的磁传感器的俯视观察的结构与用于检测信号的布线的图。

在实施方式18的磁传感器中，多个聚磁板60a～60f和聚磁板构件61a、61b、61e、61f的结构为，上述实施方式17的多个聚磁板60a～60e中配置在第一轴方向的右端的聚磁板60e的端部与配置在中央的聚磁板60c的端部不通过聚磁板构件61a连接，并且还与上述实施方式17的多个聚磁板60a～60e中配置在第一轴方向的左端的聚磁部60a隔着空间地配置有构成倒T字型的聚磁板60f和聚磁板构件61f。而且，在实施方式18的磁传感器中，在处于上述实施方式17的磁传感器的第一轴方向的右侧的两个聚磁板60d、60e之间配置的第三和第四磁阻元件50c、50d分别被替换为实施方式15的右侧的第六和第五磁阻元件50f、50e，并且，处于上述实施方式17的第一轴方向的右端的第六磁阻元件50f在与聚磁板构件61f构成倒T字型的第四聚磁板60f和聚磁板60a之间配置成靠近倒T字型的聚磁板60f。

在第一和第二磁阻元件50a、50b和第五和第六磁阻元件50e、50f中，相同附图标记的磁阻元件分别串联地连接，各自的一端与端子S相连接，各自的另一端与端子A～F相连接。

使规定电流流过端子A～F而取出与各磁阻元件的电阻值相应的信号的方法与上述实施方式14和15相同。另外，与上述实施方式14和15同样地，关于从端子A～F获取到的与磁阻元件50a～50f的电阻值相应的信号，能够通过求解联立方程式来求出各轴的磁场分量的输出。

在实施方式18中，当设为没有接收磁场时的第三和第四磁阻元件50c、50d的电阻值与没有接收磁场时的第一和第二磁阻元件50a、50b以及第五和第六磁阻元件50e、50f的电阻值分别相等时，端子A～E的各磁阻元件的输出与上述实施方式14相同。但是，在实施方式18中，如以下式所示，在从端子F获取到的信号R_F中，ΔRy的符号与实施方式14相反。

R_F＝R+ΔRx+ΔRy-ΔRz···(41)

另外，用以下式表示R_E+R_F。

R_E+R_F＝2R+2ΔRx+2ΔRy···(42)

也就是说，在实施方式18中，上述实施方式14的运算部80中的加减法运算部83构成为从计算2×(42)-(37)得到的值中减去式(35)的4ΔRy，由此能够求出4ΔRx。此外，根据上述说明可知，如果能够求出ΔRx、ΔRy、ΔRz，则其求解方法、过程可以是任意的。也就是说，运算部80构成为通过求解联立方程式能够输出ΔRx、ΔRy、ΔRz即可。

如上所述，实施方式14～18的磁传感器的特征在于，利用在由位于第一轴方向的两端的聚磁板以及与该聚磁板邻接的聚磁板形成的空隙中第一轴方向的磁场与配置图案内部的第一轴方向的磁场不同的性质。

将上述说明的磁传感器及其磁检测方法记述为以下实施方式。

[实施方式1]

一种磁传感器，具备：

多个聚磁部，其与基板大致平行且相互大致平行，配置成邻接的两个聚磁部中的一方的聚磁部相对于另一方的聚磁部在长边方向上错开；以及

多个磁检测部，其与上述多个聚磁部大致平行，俯视观察时配置在上述多个聚磁部的邻接的两个聚磁部之间，

其中，上述多个磁检测部包含第一磁检测部和第二磁检测部，俯视观察时该第一磁检测部和第二磁检测部配置成分别靠近上述多个聚磁部中的邻接的两个聚磁部。

[实施方式2]

根据实施方式1所记载的磁传感器，

俯视观察时上述第一磁检测部配置成与上述多个聚磁部中的邻接的两个聚磁部中的一方的聚磁部相比更靠近另一方的聚磁部，

俯视观察时上述第二磁检测部配置成与上述另一方的聚磁部相比更靠近上述一方的聚磁部。

[实施方式3]

根据实施方式1或者2所记载的磁传感器，

上述多个聚磁部由三个以上的聚磁部构成，配置成一个聚磁部相对于两个聚磁部在长边方向上错开，俯视观察时上述两个聚磁部隔着上述一个聚磁部相对置。

[实施方式4]

根据实施方式3所记载的磁传感器，

上述多个聚磁部的各边缘间距离分别大致相等。

[实施方式5]

根据实施方式3或者4所记载的磁传感器，

俯视观察时上述多个聚磁部配置成上述多个聚磁部各自的重心形成锯齿状。

[实施方式6]

根据实施方式3～5中的任一项所记载的磁传感器，

俯视观察时上述多个聚磁部以隔一个聚磁部的方式相对置配置。

[实施方式7]

根据实施方式3～6中的任一项所记载的磁传感器，

在上述多个聚磁部的端部设置有聚磁部件。

[实施方式8]

根据实施方式7所记载的磁传感器，

上述多个聚磁部与上述聚磁部件一起构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部。

[实施方式9]

根据实施方式1～8中的任一项所记载的磁传感器，

还具备第三磁检测部，俯视观察时该第三磁检测部配置成被上述多个聚磁部中的一个聚磁部覆盖。

[实施方式10]

根据实施方式7所记载的磁传感器，

上述多个聚磁部以隔一个聚磁部的方式通过上述聚磁部件进行连接。

[实施方式11]

根据实施方式10所记载的磁传感器，

还具备第四磁检测部和第五磁检测部，俯视观察时该第四磁检测部和第五磁检测部配置在上述多个聚磁部中的配置于端的聚磁部的外侧。

[实施方式12]

根据实施方式7所记载的磁传感器，

俯视观察时上述多个聚磁部中的配置于端的聚磁部与上述聚磁部件一起构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部，上述多个聚磁部中的除了配置于上述端的聚磁部以外的聚磁部以隔一个聚磁部的方式通过上述聚磁部件进行连接。

[实施方式13]

根据实施方式3～8和12中的任一项所述的磁传感器，

上述多个磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

[实施方式14]

根据实施方式13所述的磁传感器，

还具备运算部，该运算部根据上述多个磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。

[实施方式15]

根据实施方式14所述的磁传感器，

上述运算部根据上述多个磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

[实施方式16]

根据实施方式9所述的磁传感器，

上述多个磁检测部和上述第三磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

[实施方式17]

根据实施方式16所述的磁传感器，

还具备运算部，该运算部根据上述多个磁检测部和上述第三磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。

[实施方式18]

根据实施方式17所述的磁传感器，

上述运算部根据上述多个磁检测部和上述第三磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

[实施方式19]

根据实施方式11所述的磁传感器，

上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部的感磁轴为同一第一轴方向。

[实施方式20]

根据实施方式19所述的磁传感器，

还具备运算部，该运算部根据上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部各自的输出来运算并求出第二轴方向的磁场和第三轴方向的磁场。

[实施方式21]

根据实施方式20所述的磁传感器，

上述运算部根据上述多个磁检测部以及上述第四磁检测部和上述第五磁检测部各自的电阻值来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

[实施方式22]

根据实施方式15、18或者21所述的磁传感器，

上述运算部通过求解与上述各自的电阻值有关的联立方程式来求出上述第二轴方向的磁场和上述第三轴方向的磁场。

[实施方式23]

根据实施方式13～22中的任一项所述的磁传感器，

上述第一轴与上述基板平行，

上述第二轴与上述基板平行且与上述第一轴正交，

上述第三轴与上述基板正交。

[实施方式24]

一种磁传感器，具备：

磁检测部，其具有检测第一方向的磁场分量的磁感应构件；以及

磁场方向变换部，其将与上述第一方向正交的第二方向的磁场分量以及与上述第一方向和上述第二方向均正交的第三方向的磁场分量变换为上述第一方向的磁场分量。

[实施方式25]

根据实施方式24所述的磁传感器，

上述磁场方向变换部具备在基板上配置成相互大致平行的第一聚磁部和第二聚磁部，在由该第一聚磁部、第二聚磁部和上述磁检测部所具有的上述磁感应构件构成的配置图案中，

在俯视观察上述基板时上述磁检测部所具有的上述磁感应构件配置在上述第一聚磁部与上述第二聚磁部之间。

[实施方式26]

根据实施方式25所述的磁传感器，

在俯视观察上述基板时上述磁检测部所具有的上述磁感应构件配置成与上述第一聚磁部和上述第二聚磁部大致平行。

[实施方式27]

根据实施方式26所述的磁传感器，

上述磁检测部所具有的上述磁感应构件与上述第一聚磁部之间的距离比上述磁检测部所具有的上述磁感应构件与上述第二聚磁部之间的距离短。

[实施方式28]

根据实施方式25～27中的任一项所述的磁传感器，

上述第一聚磁部和上述第二聚磁部配置成在沿该第二聚磁部的长边方向输入磁场时从该第二聚磁部至上述第一聚磁部形成磁通分量的磁路。

[实施方式29]

根据实施方式25～28中的任一项所述的磁传感器，

上述第一方向和上述第二方向与基板平面平行且上述第三方向与上述基板平面垂直。

[实施方式30]

根据实施方式25～29中的任一项所述的磁传感器，

上述第二聚磁部相对于上述第一聚磁部配置成在上述第二聚磁部的长边方向上错开。

[实施方式31]

根据实施方式25～30中的任一项所述的磁传感器，

上述磁场方向变换部具有第三聚磁部和/或第四聚磁部，该第三聚磁部被配置于该第三聚磁部和上述第二聚磁部夹持上述第一聚磁部的位置，上述第四聚磁部被配置于上述第四聚磁部和上述第一聚磁部夹持上述第二聚磁部的位置。

[实施方式32]

根据实施方式25～31中的任一项所述的磁传感器，

上述第一聚磁部至上述第四聚磁部的端部分别具备第一聚磁部件至第四聚磁部件，在俯视观察上述基板时上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件呈T字型、Y字型或者L字型。

[实施方式33]

根据实施方式32所述的磁传感器，

上述T字型、Y字型或者L字型的上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件相互具有空隙部。

[实施方式34]

根据实施方式25～33中的任一项所述的磁传感器，

上述磁检测部所具有的上述磁感应构件的沿长边方向的一部分隔着基板平面被上述第一聚磁部和第二聚磁部中的某一个覆盖。

[实施方式35]

根据实施方式25～34中的任一项所述的磁传感器，

还具备辅助磁检测部(50c)，该辅助磁检测部(50c)具有与上述磁检测部所具有的上述磁感应构件相同结构的磁感应构件，该辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件配置成对于上述第一方向至上述第三方向的磁场分量不产生感应，上述配置图案包含上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件。

[实施方式36]

根据实施方式35所述的磁传感器，

上述辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件被上述第一聚磁部和上述第二聚磁部中的某一个覆盖。

[实施方式37]

根据实施方式36所述的磁传感器，

上述辅助磁检测部所具有的上述磁感应构件被上述第二聚磁部覆盖。

[实施方式38]

根据实施方式24～37中的任一项所述的磁传感器，

具有多个上述配置图案。

[实施方式39]

根据实施方式38所述的磁传感器，

在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件和/或上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件和/或上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件分别进行电连接。

[实施方式40]

根据实施方式39所述的磁传感器，

在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述磁检测部所具有的磁感应构件进行电连接。

[实施方式41]

根据实施方式39所述的磁传感器，

在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件与邻接的后级的配置图案中的上述辅助磁检测部所具有的磁感应构件进行电连接。

[实施方式42]

根据实施方式24～41中的任一项所述的磁传感器，

上述磁检测部所具有的上述磁感应构件仅检测上述第一方向的磁场分量。

[实施方式43]

根据实施方式24～42中的任一项所述的磁传感器，

上述第一聚磁部至上述第四聚磁部和上述第一聚磁部件至上述第四聚磁部件为软磁性体。

[实施方式44]

根据实施方式24～43中的任一项所述的磁传感器，

还具备控制部，该控制部控制其它功能块，

该控制部被输入从上述磁检测部的输出得到的上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号，

上述控制部根据该第一方向至第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号来控制上述其它功能块。

[实施方式45]

根据实施方式24～43中的任一项所述的磁传感器，

还具备：

信号生成部，其根据上述磁检测部的输出和上述辅助磁检测部的输出来生成上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号；以及

控制部，其控制其它功能块，

其中，上述控制部根据从上述信号生成部输出的上述第一方向至上述第三方向的磁场分量相加在一起的状态的信号来控制上述其它功能块。

[实施方式46]

一种磁传感器，对2轴方向或者3轴方向的磁进行检测，

具备配置图案，该配置图案包括相对于基板平面分别平行地配置的三个以上的磁检测部以及相对于上述基板平面分别平行地配置的第一聚磁部至第三聚磁部，

上述第一聚磁部至上述第三聚磁部配置成在沿上述第二聚磁部的长边方向输入磁场时，从上述第二聚磁部至上述第一聚磁部形成磁通分量的磁路以及从上述第二聚磁部至上述第三聚磁部形成磁通分量的磁路，

上述三个以上的磁检测部具备一方的磁检测部群和另一方的磁检测部群，该一方的磁检测部群配置在上述第二聚磁部与上述第一聚磁部之间，该另一方的磁检测部群配置在上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间。

[实施方式47]

根据实施方式46所述的磁传感器，

上述三个以上的磁检测部均在与上述基板平面平行的第一轴方向上具有感磁轴，上述2轴为与上述基板平面平行且与上述第一轴垂直的第二轴以及与上述基板平面垂直的第三轴，上述3轴为上述第一轴至上述第三轴。

[实施方式48]

根据实施方式46或者47所述的磁传感器，

在上述三个以上的磁检测部的各磁检测部中，从上述第一聚磁部与上述第二聚磁部之间的第一虚拟中线至上述一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离以及从上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间的第二虚拟中线至上述另一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离相互大致相等。

[实施方式49]

根据实施方式48所述的磁传感器，

各上述中线间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

[实施方式50]

根据实施方式46～49中的任一项所述的磁传感器，

上述第二聚磁部相对于上述第一聚磁部和第三聚磁部配置成在上述第二聚磁部的长边方向上错开。

[实施方式51]

根据实施方式46～50中的任一项所述的磁传感器，

俯视观察时上述第二聚磁部的重心不在连结上述第一聚磁部的重心和上述第三聚磁部的重心的虚拟线上。

[实施方式52]

根据实施方式46～51中的任一项所述的磁传感器，

上述第一聚磁部与上述第二聚磁部的边缘间距离同上述第二聚磁部与上述第三聚磁部的边缘间距离大致相等。

[实施方式53]

根据实施方式52所述的磁传感器，

各上述边缘间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

[实施方式54]

根据实施方式46～53中的任一项所述的磁传感器，

还具备第四聚磁部和/或第五聚磁部，该第四聚磁部配置于该第四聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第一聚磁部的位置，该第五聚磁部配置于该第五聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第三聚磁部的位置。

[实施方式55]

根据实施方式46～54中的任一项所述的磁传感器，

在上述聚磁部的端部设置有聚磁部件而该聚磁部构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部。

[实施方式56]

根据实施方式55所述的磁传感器，

上述T字型、Y字型或者L字型的聚磁部的聚磁部件相互具有空隙部。

[实施方式57]

根据实施方式46～56中的任一项所述的磁传感器，

上述三个以上的磁检测部的沿长边方向的一部分隔着上述基板平面被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

[实施方式58]

根据实施方式46～57中的任一项所述的磁传感器，

上述配置图案除了具备上述三个以上的磁检测部以外，还具备辅助磁检测部，该辅助磁检测部被聚磁部覆盖。

[实施方式59]

根据实施方式58所述的磁传感器，

上述三个以上的磁检测部为四个磁检测部。

[实施方式60]

根据实施方式58或者59所述的磁传感器，

上述辅助磁检测部被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

[实施方式61]

根据实施方式46～60中的任一项所述的磁传感器，

具有多个上述配置图案。

[实施方式62]

根据实施方式61所述的磁传感器，

在多个上述配置图案中，各配置图案中的上述第三聚磁部兼作邻接的后级的配置图案中的上述第一聚磁部。

[实施方式63]

根据实施方式61或者62所述的磁传感器，

在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部与邻接的后级的配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部分别进行电连接。

[实施方式64]

根据实施方式46～63中的任一项所述的磁传感器，

还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号，对与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

[实施方式65]

根据实施方式58～60中的任一项所述的磁传感器，

还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部和上述辅助磁检测部的输出的信号，对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量、与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

[实施方式66]

根据实施方式65所述的磁传感器，

上述运算部对被减去了基于来自上述辅助磁检测部的输出的信号量的、基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号进行加法运算，由此对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量进行运算。

[实施方式67]

一种磁检测方法，使用了实施方式46～66中的任一项所述的磁传感器。

[实施方式68]

一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部的输出来检测2轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第三磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，

根据基于来自上述第一磁检测部的输出的值以及基于上述第三磁检测部的输出的值来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据基于来自上述第一磁检测部的输出的值以及基于上述第二磁检测部的输出的值来对第三轴方向的磁分量进行运算。

[实施方式69]

一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部和第四磁检测部的输出来检测2轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第四磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，

根据从基于来自上述第三磁检测部和上述第四磁检测部的输出的值之和中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第二磁检测部的输出的值之和而得到的值，来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据从基于来自上述第二磁检测部和上述第四磁检测部的输出的值之和中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第三磁检测部的输出的值之和而得到的值，来对第三轴方向的磁分量进行运算，或者

根据来自上述第一磁检测部的输出以及来自上述第三磁检测部的输出来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据来自上述第一磁检测部的输出以及来自上述第二磁检测部的输出来对第三轴方向的磁分量进行运算。

[实施方式70]

根据实施方式68所述的磁检测方法，

根据来自上述第一磁检测部至上述第三磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第三磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，

除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，

还根据来自上述第二磁检测部的输出、来自上述第三磁检测部的输出以及来自上述辅助磁检测部的输出来对上述第一轴方向的磁分量进行运算。

[实施方式71]

根据实施方式69所述的磁检测方法，

根据来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第四磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，

除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，

还根据从基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出的值中减去了基于来自上述辅助磁检测部的输出的值的、基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出的信号的总和，来对上述第一轴方向的磁分量进行运算。

[实施方式72]

根据实施方式68～71中的任一项所述的磁检测方法，

上述第二轴方向为与上述磁检测部的感磁轴垂直且与基板平面平行的方向，上述第三轴方向为与上述基板平面垂直的方向。

[实施方式73]

根据实施方式69～72中的任一项所述的磁检测方法，

上述第一轴方向为上述磁检测部的感磁轴的方向。

产业上的可利用性

本发明的磁传感器及其磁检测方法能够适用于对小型化、节省空间化、低消耗电力化的要求强的便携式设备等领域。

附图标记说明

1：反铁磁性层；2：钉扎层(固定层)；3：Cu层(分隔层)；4：自由层(自由旋转层)；11：绝缘膜；12：自由层(自由旋转层)；13：导电层；14：钉扎层(固定层)；15：反铁磁性层；16：绝缘膜；31：硅基板；32a～32c：GMR元件；33a～33d：金属布线；41a～41f：聚磁板；50a～50f：第一～第六磁阻元件(磁检测部)；60a～60g：第一～第七聚磁板(聚磁部)；61a～61g：第一～第七聚磁板构件(聚磁部件)；70：基板平面；71：第一虚拟平面；72：第二虚拟平面；80：运算部；81a～81f：信号获取部；82a～82d：减法运算部；82e、82f：加法运算部；83：加减法运算部；90a～90f：恒流源；101：第一电位；102：第二电位；161b、162b：第二聚磁部的端点。

Claims (28)

1.一种磁传感器，对2轴方向或者3轴方向的磁进行检测，

具备配置图案，该配置图案包括相对于基板平面分别平行地配置的三个以上的磁检测部以及相对于上述基板平面分别平行地配置的第一聚磁部至第三聚磁部，

上述第一聚磁部至上述第三聚磁部配置成在沿上述第二聚磁部的长边方向输入磁场时，从上述第二聚磁部至上述第一聚磁部形成磁通分量的磁路以及从上述第二聚磁部至上述第三聚磁部形成磁通分量的磁路，

上述三个以上的磁检测部具备一方的磁检测部群和另一方的磁检测部群，该一方的磁检测部群配置在上述第二聚磁部与上述第一聚磁部之间，该另一方的磁检测部群配置在上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间。

2.根据权利要求1所述的磁传感器，其特征在于，

上述三个以上的磁检测部均在与上述基板平面平行的第一轴方向上具有感磁轴，上述2轴为与上述基板平面平行且与上述第一轴垂直的第二轴以及与上述基板平面垂直的第三轴，上述3轴为上述第一轴至上述第三轴。

3.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

在上述三个以上的磁检测部的各磁检测部中，从上述第一聚磁部与上述第二聚磁部之间的第一虚拟中线至上述一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离以及从上述第二聚磁部与上述第三聚磁部之间的第二虚拟中线至上述另一方的磁检测部群的各磁检测部的长边方向的中线为止的中线间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

4.根据权利要求3所述的磁传感器，其特征在于，

各上述中线间距离相互相等。

5.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

上述第二聚磁部相对于上述第一聚磁部和第三聚磁部配置成在上述第二聚磁部的长边方向上错开。

6.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

俯视观察时上述第二聚磁部的重心不在连结上述第一聚磁部的重心和上述第三聚磁部的重心的虚拟线上。

7.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

上述第一聚磁部与上述第二聚磁部的边缘间距离同上述第二聚磁部与上述第三聚磁部的边缘间距离相互为0.7倍以上且1.3倍以下。

8.根据权利要求7所述的磁传感器，其特征在于，

各上述边缘间距离相等。

9.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

还具备第四聚磁部和/或第五聚磁部，该第四聚磁部配置于该第四聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第一聚磁部的位置，该第五聚磁部配置于该第五聚磁部与上述第二聚磁部夹持上述第三聚磁部的位置。

10.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

在上述聚磁部的端部设置有聚磁部件而该聚磁部构成T字型、Y字型或者L字型的聚磁部。

11.根据权利要求10所述的磁传感器，其特征在于，

上述T字型、Y字型或者L字型的聚磁部的聚磁部件相互具有空隙部。

12.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

上述三个以上的磁检测部的沿长边方向的一部分隔着上述基板平面被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

13.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

上述配置图案除了具备上述三个以上的磁检测部以外，还具备辅助磁检测部，该辅助磁检测部被聚磁部覆盖。

14.根据权利要求13所述的磁传感器，其特征在于，

上述三个以上的磁检测部为四个磁检测部。

15.根据权利要求13所述的磁传感器，其特征在于，

上述辅助磁检测部被上述第一聚磁部至上述第三聚磁部中的某一个覆盖。

16.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

具有多个上述配置图案。

17.根据权利要求16所述的磁传感器，其特征在于，

在多个上述配置图案中，各配置图案中的上述第三聚磁部兼作邻接的后级的配置图案中的上述第一聚磁部。

18.根据权利要求13所述的磁传感器，其特征在于，

具有多个上述配置图案，

在重复多个的上述配置图案中，各配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部与邻接的后级的配置图案中的上述三个以上的磁检测部和/或上述辅助磁检测部分别进行电连接。

19.根据权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于，

还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号，对与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

20.根据权利要求13所述的磁传感器，其特征在于，

还具备运算部，该运算部被输入基于来自上述三个以上的磁检测部和上述辅助磁检测部的输出的信号，对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量、与上述三个以上的磁检测部的感磁轴垂直且与上述基板平面平行的方向的Y轴的磁分量以及与上述基板平面垂直的方向的Z轴的磁分量进行运算。

21.根据权利要求20所述的磁传感器，其特征在于，

上述运算部对被减去了基于来自上述辅助磁检测部的输出的信号量的、基于来自上述三个以上的磁检测部的输出的信号进行加法运算，由此对上述三个以上的磁检测部的感磁轴的磁分量进行运算。

22.一种磁检测方法，使用了根据权利要求1～21中的任一项所述的磁传感器。

23.一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部的输出来检测2轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第三磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，

根据基于来自上述第一磁检测部的输出的值以及基于上述第三磁检测部的输出的值来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据基于来自上述第一磁检测部的输出的值以及基于上述第二磁检测部的输出的值来对第三轴方向的磁分量进行运算。

24.根据权利要求23所述的磁检测方法，其特征在于，

根据来自上述第一磁检测部至上述第三磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第三磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，

除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，

还根据来自上述第二磁检测部的输出、来自上述第三磁检测部的输出以及来自上述辅助磁检测部的输出来对上述第一轴方向的磁分量进行运算。

25.一种磁检测方法，根据来自被第一聚磁部和第二聚磁部夹持的第一磁检测部和第二磁检测部的输出以及来自被上述第二聚磁部和第三聚磁部夹持的第三磁检测部和第四磁检测部的输出来检测2轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第四磁检测部在同一第一轴方向上具有感磁轴，

根据从基于来自上述第三磁检测部和上述第四磁检测部的输出的值之和中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第二磁检测部的输出的值之和而得到的值，来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据从基于来自上述第二磁检测部和上述第四磁检测部的输出的值之和中减去基于来自上述第一磁检测部和上述第三磁检测部的输出的值之和而得到的值，来对第三轴方向的磁分量进行运算，或者

根据来自上述第一磁检测部的输出以及来自上述第三磁检测部的输出来对第二轴方向的磁分量进行运算，

根据来自上述第一磁检测部的输出以及来自上述第二磁检测部的输出来对第三轴方向的磁分量进行运算。

26.根据权利要求25所述的磁检测方法，其特征在于，

根据来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出以及来自被聚磁部覆盖的辅助磁检测部的输出来检测3轴方向的磁分量，

上述第一磁检测部至上述第四磁检测部和辅助磁检测部在上述第一轴方向上具有感磁轴，

除了对上述第二轴方向和上述第三轴方向的磁分量进行运算以外，

还根据从基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出的值中减去了基于来自上述辅助磁检测部的输出的值的、基于来自上述第一磁检测部至上述第四磁检测部的输出的信号的总和，来对上述第一轴方向的磁分量进行运算。

27.根据权利要求23～26中的任一项所述的磁检测方法，其特征在于，

上述第二轴方向为与上述磁检测部的感磁轴垂直且与基板平面平行的方向，上述第三轴方向为与上述基板平面垂直的方向。

28.根据权利要求23～26中的任一项所述的磁检测方法，其特征在于，

上述第一轴方向为上述磁检测部的感磁轴的方向。