CN108291947A - 磁场传感器以及具备其的磁场检测装置 - Google Patents

Abstract

本发明的磁场传感器具备：传感器芯片(20)，具有形成了磁检测元件(MR3)的元件形成面(20S)；第1磁性体(31)，被配置于元件形成面(20S)上并且以元件形成面(20S)为基准的高度为H1；第2磁性体(32)，从所述磁检测元件(MR3)来看，被设置于与第1磁性体(31)相反侧并且具有低于高度H1的高度H2。根据本发明，因为第2磁性体(32)的高度H2低于第1磁性体(31)，所以既能够由第2磁性体(32)来屏蔽干扰磁场，又能够减少被吸引到第2磁性体(32)的检测磁场由此，能够既确保高检测灵敏度，又减少干扰磁场的影响。

Description

磁场传感器以及具备其的磁场检测装置

技术领域

本发明涉及磁场传感器以及具备该磁场传感器的磁场检测装置，特别是涉及能够既确保高检测灵敏度又减少干扰磁场的影响的磁场传感器以及具备该磁场传感器的磁场检测装置。

背景技术

使用了磁阻效应元件等的磁传感器被广泛应用于电流计和磁编码器等。在磁传感器中，会有设置用于将磁通集中于传感器芯片的磁性体的情况(参照专利文献1)。如果将用于集中磁通的磁性体设置于传感器芯片，则提高相对于垂直方向磁场的灵敏度。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2009-276159号公报

发明内容

发明所要解决的技术问题

然而，在传感器芯片中，存在除了暴露于检测对象即检测磁场之外，还暴露于噪音即干扰磁场的问题，所以会有由干扰磁场使检测灵敏度降低的担忧。为了减少干扰磁场的影响，考虑了通过将别的磁性体配置于传感器芯片上或者其近旁从而屏蔽干扰磁场的方法。

关于该方法，本发明人做了深入研究探讨从而明确了：根据屏蔽用磁性体的尺寸或位置，本来想检测的检测磁场被吸引到该磁性体，其结果反倒使检测灵敏度降低。

因此，本发明的目的是提供一种能够既确保高检测灵敏度又减少干扰磁场的影响的磁场传感器以及具备该磁场传感器的磁场检测装置。

解决技术问题的手段

本发明所涉及的磁传感器的特征在于：具备：传感器芯片，具有形成了第1磁检测元件的元件形成面；第1磁性体，被配置于所述元件形成面上，并且以所述元件形成面为基准的高度具有第1高度；以及第2磁性体，从所述第1磁检测元件来看，被设置于与所述第1磁性体相反侧，并且具有低于所述第1高度的第2高度。

根据本发明，因为第2磁性体的高度低于第1磁性体，所以既能够由第2磁性体来屏蔽干扰磁场，又能够减少被吸引到第2磁性体的检测磁场。由此，能够既确保高检测灵敏度又减少干扰磁场的影响。

在本发明中，优选所述第2磁性体被配置于所述元件形成面上。由此，能够固定第1磁性体以及第1磁检测元件与第2磁性体的相对位置关系。

在本发明中，优选在所述传感器芯片的所述元件形成面上进一步形成有第2磁检测元件，所述第1磁性体被配置于所述第1磁检测元件与所述第2磁检测元件之间。由此，可以由来自第1磁检测元件的输出信号与来自第2磁检测元件的输出信号的差来检测检测磁场的强度。

在本发明中，优选在将所述第1磁检测元件以及第2磁检测元件的排列方向设定为宽度方向，并且将与所述元件形成面平行且与所述宽度方向垂直的方向设定为长度方向的情况下，所述第1磁性体以及第2磁性体在所述长度方向上的尺寸大于在所述宽度方向上的尺寸。由此，就能够扩大对于垂直方向磁场的检测范围。再有，也可以对磁传感器的尺寸进行小型化。

在此情况下，也可以所述第1磁性体以及第2磁性体中的至少一者在所述长度方向上的尺寸大于所述传感器芯片在所述长度方向上的尺寸。另外，也可以所述第1磁性体以及第2磁性体在所述长度方向上的尺寸互相不同。再有，也可以所述第1磁性体以及第2磁性体在所述宽度方向上的尺寸互相不同。再有，也可以所述第2磁性体在所述长度方向上被分割成多个。

在本发明中，也可以所述第1磁检测元件与所述第2磁性体在所述宽度方向上的距离大于所述第1磁检测元件与所述第1磁性体在所述宽度方向上的距离。由此，就能够减少被吸引到第2磁性体的检测磁场。或者，所述第1磁检测元件与所述第1磁性体在所述宽度方向上的距离和所述第1磁检测元件与所述第2磁性体在所述宽度方向上的距离也可以互相相等。由此，可以对传感器芯片进行小型化。

本发明所涉及的磁传感器优选检测相对于所述磁传感器芯片相对性地在所述宽度方向上进行移动的磁介质的残留磁场。由此，能够应用于例如纸币识别装置等。

本发明所涉及的磁传感器优选进一步具备第3磁性体，从所述第2磁检测元件来看，所述第3磁性体被设置于与所述第1磁性体相反侧，并且所述第3磁性体具有低于所述第1高度的第3高度。由此，因为干扰磁场被第2以及第3磁性体屏蔽，所以能够进一步减少干扰磁场的影响。

本发明所涉及的磁传感器优选进一步进一步具备保护构件，该保护构件充满所述第1磁性体与所述第2磁性体之间的空间，并且是封闭所述第1磁性体以及第2磁性体的保护构件，所述保护构件的导磁率低于所述第1以及第2磁性体的导磁率。由此，就能够不使检测灵敏度降低而保护第1以及第2磁性体。

本发明所涉及的磁场检测装置的特征在于：具备上述磁传感器、以及从所述磁传感器的输出信号提取规定的频率成分的信号处理电路。

根据本发明，可以无需使用多个磁传感器就除去地磁等干扰磁场成分。

本发明所涉及的磁场检测装置优选进一步具备磁场发生电路，该磁场发生电路根据基于所述规定的频率成分被生成的消除信号，将消除磁场提供给所述磁传感器。由此，能够以地磁等的干扰磁场被消除的状态进行检测磁场的检测。

发明效果

根据本发明，可以提供一种既确保高检测灵敏度又减少干扰磁场的影响的磁场传感器以及具备该磁场传感器的磁场检测装置。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器10A结构的大致平面图。

图2是沿着图1所表示的A-A线的大致截面图。

图3是表示磁传感器10A的外观的大致斜视图。

图4是为了说明磁检测元件MR1～MR4的连接关系的电路图。

图5是表示使用了磁传感器10A的磁场检测装置的一个例子的示意图。

图6是表示软磁性体40M通过传感器模块42前后的状态的示意图。

图7是为了说明干扰磁场49被屏蔽的情况的示意图。

图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁传感器10B结构的大致平面图。

图9是表示磁传感器10B的外观的大致斜视图。

图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁传感器10C结构的大致平面图。

图11是表示磁传感器10C的外观的大致斜视图。

图12是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁传感器10D结构的大致平面图。

图13是表示磁传感器10D的外观的大致斜视图。

图14是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁传感器10E结构的大致平面图。

图15是沿着图14所表示的E-E线的大致截面图。

图16是表示本发明的第6实施方式所涉及的磁传感器10F结构的大致平面图。

图17是沿着图16所表示的F-F线的大致截面图。

图18是表示本发明的第7实施方式所涉及的磁传感器10G结构的大致平面图。

图19是表示磁传感器10G的外观的大致斜视图。

图20是表示本发明的第8实施方式所涉及的磁传感器10H结构的大致平面图。

图21是沿着图20所表示的H-H线的大致截面图。

图22是具备除去直流噪音成分的信号处理电路61的磁场检测装置的框图。

图23是表示本发明的第9实施方式所涉及的磁传感器10I结构的大致平面图。

图24是沿着图23所表示的I-I线的大致截面图。

图25是表示磁传感器101的外观的大致斜视图。

图26是为了说明干扰磁场49被屏蔽的情况的示意图。

图27是表示本发明的第10实施方式所涉及的磁传感器10J结构的大致平面图。

图28是表示磁传感器10J的外观的大致斜视图。

图29是表示本发明的第11实施方式所涉及的磁传感器10K结构的大致平面图。

图30是表示磁传感器10K的外观的大致斜视图。

图31是表示本发明的第12实施方式所涉及的磁传感器10L结构的大致平面图。

图32是沿着图31所表示的L-L线的大致截面图。

图33是表示本发明的第13实施方式所涉及的磁传感器10M结构的大致平面图。

图34是沿着图33所表示的M-M线的大致截面图。

图35是表示本发明的第14实施方式所涉及的磁传感器10N结构的大致平面图。

图36是表示磁传感器10N的外观的大致斜视图。

图37是表示本发明的第15实施方式所涉及的磁传感器10O结构的大致平面图。

图38是沿着图37所表示的O-O线的大致截面图。

图39是表示本发明的第16实施方式所涉及的磁传感器10P结构的大致平面图。

具体实施方式

以下是参照附图并就本发明的优选的实施方式进行详细说明。

图1是表示本发明的第1实施方式所涉及的磁传感器10A结构的大致平面图，图2是沿着图1所表示的A-A线的大致截面图。另外，图3是表示磁传感器10A的外观的大致斜视图。

如图1～图3所示，本实施方式所涉及的磁传感器10A具备传感器芯片20和第1以及第2磁性体31，32。

传感器芯片20具有大致长方体形状，并且具有形成了磁检测元件MR1～MR4的基板21以及覆盖元件形成面20S的绝缘层22。元件形成面20S构成xy面。作为磁检测元件MR1～MR4，优选使用电阻根据磁场的朝向进行变化的磁阻效应元件(MR元件)。磁检测元件MR1～MR4的磁化固定方向全部朝向图1的箭头P所表示的方向排列。

在传感器芯片20的元件形成面20S上，通过绝缘层22承载放置第1以及第2磁性体31，32。第1以及第2磁性体31，32是由铁氧体等高导磁率材料构成的块。第1磁性体31被配置于磁检测元件MR1，MR2与磁检测元件MR3，MR4之间。相对于此，从磁检测元件MR3，MR4来看，第2磁性体32是被设置于与第1磁性体31相反侧。

如图2所示，第1磁性体31起到一个聚集垂直方向(z方向)的磁通φ的作用，被第1磁性体31聚集的磁通φ在x方向上基本上左右被均等地分配。因此，垂直方向的磁通φ成为相对于磁检测元件MR1～MR4基本上被均等地提供。另一方面，第2磁性体32是起到屏蔽干扰磁场的作用。在本实施方式中，第2磁性体32被配置于传感器芯片20的元件形成面20S上，但是，只要与磁检测元件MR1～MR4的相对位置关系被确保，则也可以将第2磁性体32固定于传感器芯片20以外的其他构件。

如图1以及图2所示，第1磁性体31其x方向上的宽度为W1；y方向上的长度为L1；z方向上的高度为H1。另外，第2磁性体32其x方向上的宽度为W2；y方向上的长度为L2；z方向上的高度为H2。在此，所谓x方向是指由磁检测元件MR1和磁检测元件MR3的排列方向(磁检测元件MR2和磁检测元件MR4的排列方向)来进行定义的宽度方向，所谓y方向是指与元件形成面20S相平行并且与x方向相垂直的长度方向，所谓z方向是指相对于元件形成面20S为垂直的高度方向。

于是，在本实施方式中：

W1＝W2

L1＝L2

H1＞H2。

也就是说，对于宽度(x方向)和长度(y方向)来说第1磁性体31和第2磁性体32互相相同，但是对于高度(z方向)来说第2磁性体32低于第1磁性体31。由该结构，与将第1磁性体31和第2磁性体32的高度做成相同的情况(H1＝H2的情况)相比，需要检测出的磁通φ变得难以被吸引到第2磁性体32。由此，可以既确保高检测灵敏度又由第2磁性体32来减少干扰磁场的影响。

另外，第1磁性体31其长度L1大于宽度W1，所以能够在长度方向(y方向)上放宽z方向的磁通的检测范围。而且，因为宽度W1小，所以能够缩窄磁检测元件MR1，MR2与检测元件MR3，MR4的距离，并且能够小型化。

再有，在本实施方式中，磁检测元件MR3，MR4与第2磁性体32在x方向上的距离D2大于磁检测元件MR3，MR4与第1磁性体31在x方向上的距离D1。由此，即使是在检测对象位于第1磁性体31的近旁的情况下，需要检测出的磁通φ也变得难以被吸引到第2磁性体32。

图4是为了说明磁检测元件MR1～MR4的连接关系的电路图。

如图4所示，磁检测元件MR1被连接于端子电极E11，E13之间，磁检测元件MR2被连接于端子电极E12，E14之间，磁检测元件MR3被连接于端子电极E12，E13之间，磁检测元件MR4被连接于端子电极E11，E14之间。并且，在端子电极E11，E12之间由恒定电压源51来施加规定的电压。另外，在端子电极E13，E14之间连接电压检测电路52，由此，就能够检测出在端子电极E13，E14之间显现出来的输出电压的电平。

于是，磁检测元件MR1，MR2在平面视图中从第1磁性体31来看是被配置于左侧(在x方向上的负侧)，并且磁检测元件MR3，MR4在平面视图中从第1磁性体31来看是被配置于右侧(在x方向上的正侧)，所以磁检测元件MR1～MR4构成差分电桥电路，并且能够高灵敏度地检测根据磁通密度的磁检测元件MR1～MR4的电阻变化。

具体地来说，图2所表示的z方向的磁通φ在z方向通过第1磁性体31之后，围绕x方向的两侧返回到磁通的发生源。此时，磁检测元件MRI～MR4具有全部相同的磁化固定方向，所以在平面视图中从第1磁性体31来看位于左侧的磁检测元件MR1，MR2的阻抗变化量、与在平面视图中从第1磁性体31来看位于右侧的磁检测元件MR3，MR4的阻抗变化量之间，产生差值。该差值被图4所表示的差分电桥电路放大，并且被电压检测电路52检测出。

图5是表示使用了磁传感器10A的磁场检测装置的一个例子的示意图。

图5所表示的磁场检测装置是检测包含于磁介质40中的软磁性体40M的装置，并具备对软磁性体40M进行着磁的永久磁体41、以及包含磁传感器10A的传感器模块42。磁介质40是在x方向上被没有图示的传输机构传输的磁介质，在纸币识别装置中纸币就相当于磁介质40。还有，也可以替代在x方向上传输磁介质40的形式而是在x方向上扫描永久磁体41以及传感器模块42的结构。

在具有如此结构的磁场检测装置中，首先，由永久磁体41来对软磁性体40M进行着磁，在被着磁的软磁性体40M通过传感器模块42的时候，磁成分被检测。

在图6(a)中表示了软磁性体40M即将通过传感器模块42之前的状态。在该时机，将软磁性体40M作为发生源的磁通φ相对于磁传感器10A成为垂直方向(z方向)，所以该磁通被包含于磁传感器10A的磁检测元件MR1～MR4检测出，例如产生正的输出电压。另外，如图6(b)所示，在软磁性体40M位于传感器模块42正下方的时机，将软磁性体40M作为发生源的磁通φ相对于磁传感器10A成为水平方向(x方向)。在此情况下，没有相对于磁传感器10A为垂直方向(z方向)的磁通，所以磁检测元件MR1～MR4的输出电压基本上成为零。然后，如图6(c)所示，在软磁性体40M刚通过传感器模块42之后的时机，将软磁性体40M作为发生源的磁通φ相对于磁传感器10A再次成为垂直方向(z方向)。因此，该磁通被包含于磁传感器10A的磁检测元件MR1～MR4检测出，例如产生负的输出电压。由如此机理就可检测出在x方向上进行移动的磁介质40的残留磁场。

然而，入射到磁传感器10A的磁通不仅仅是将软磁性体40M作为发声源的磁通，且由干扰磁场产生的磁通也被入射到磁传感器10A。例如，在将磁场检测装置用于纸币识别装置的情况下，用于传输纸币的马达等会成为干扰磁场的发生源。为了屏蔽如此干扰磁场，在本实施方式所涉及的磁传感器10A中设置第2磁性体32。由此，如图7所示，干扰磁场49的至少一部分被第2磁性体32屏蔽，所以比现有的更进一步减少被入射到磁检测元件MR1～MR4的干扰磁场49。特别是，在纸币识别装置中，干扰磁场容易从纸币传输方向即从x方向进入，所以本实施方式所涉及的磁传感器10A用于如此用途是特别适宜的。

而且，第2磁性体32其在z方向上的高度低于第1磁性体31，所以本来应该进行检测的磁通φ难以被第2磁性体32夺走。因此，也可以抑制由第2磁性体32引起的检测灵敏度的降低。

以下是就本发明的其他实施方式进行说明。

图8是表示本发明的第2实施方式所涉及的磁传感器10B结构的大致平面图，图9是表示磁传感器10B的外观的大致斜视图。

第2实施方式所涉及的磁传感器10B在第1以及第2磁性体31，32在y方向上的长度L1，L2大于传感器芯片20在y方向上的长度L0这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是

L0＜L1＝L2。

关于其他方面，均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10B，能够更多地对垂直方向的磁通φ进行集磁，所以能够获得更高的检测灵敏度。

图10是表示本发明的第3实施方式所涉及的磁传感器10C结构的大致平面图，图11是表示磁传感器10C的外观的大致斜视图。

第3实施方式所涉及的磁传感器10C在第2磁性体32在y方向上的长度L2短于第1磁性体31在y方向上的长度L1这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是说，

L1＞L2。

关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10C，被吸引到第2磁性体32的磁通φ变得更少，所以能够进一步抑制由第2磁性体32引起的检测灵敏度的降低。因此，本实施方式适宜于使检测灵敏度比干扰磁场的屏蔽效应更为优先的情况。还有，在本实施方式中，即使将第1磁性体31在y方向上的长度L1做成大于传感器芯片20在y方向上的长度L0也是可以的。在此情况下，能够进一步提高检测灵敏度。

图12是表示本发明的第4实施方式所涉及的磁传感器10D结构的大致平面图，图13是表示磁传感器10D的外观的大致斜视图。

第4实施方式所涉及的磁传感器10D在第2磁性体32在y方向上的长度L2长于第1磁性体31在y方向上的长度L1这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是说，

L1＜L2。

关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10D，由第2磁性体32引起的干扰磁场的屏蔽效应被进一步提高。因此，本实施方式适宜于使干扰磁场的屏蔽效应比检测灵敏度更为优先的情况。还有，根据必要的屏蔽能力，即使将第2磁性体32在y方向上的长度L2做成小于传感器芯片20在y方向上的长度L0也是可以的。

如在以上所述的第2～第4实施方式中进行例示的那样，第1磁性体31在y方向上的长度L1和第2磁性体32在y方向上的长度L2即使互相不同也是可以的，并且即使一者或者二者大于传感器芯片20在y方向上的长度L0也是可以的。

图14是表示本发明的第5实施方式所涉及的磁传感器10E结构的大致平面图，图15是沿着图14所表示的E-E线的大致截面图。

第5实施方式所涉及的磁传感器10E在第2磁芯体32在x方向上的宽度W2窄于第1磁性体31在x方向上的宽度W1这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是说，

W1＞W2。

关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10E，被吸引到第2磁性体32的磁通φ变得更少，所以能够进一步抑制由第2磁性体32引起的检测灵敏度的降低。因此，本实施方式适宜于使检测灵敏度比干扰磁场的屏蔽效应更为优先的情况。还有，也可以除了缩窄第2磁性体32在x方向上的宽度W2之外，还将第2磁性体32在y方向上的长度L2缩短成短于第1磁性体31在y方向上的长度L1。在此情况下，能够进一步提高检测灵敏度。

图16是表示本发明的第6实施方式所涉及的磁传感器10F结构的大致平面图，图17是沿着图16所表示的F-F线的大致截面图。

第6实施方式所涉及的磁传感器10F在第2磁性体32在x方向上的宽度W2宽于第1磁性体31在x方向上的宽度W1这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是说，

W1＜W2。

关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10F，由第2磁性体32引起的干扰磁场的屏蔽效应变的更大。因此，本实施方式适宜于使干扰磁场的屏蔽效应比检测灵敏度更为优先的情况。还有，也可以除了增宽第2磁性体32在x方向上的宽度W2之外，还将第2磁性体32在y方向上的长度L2增长成长于第1磁性体31在y方向上的长度L1。在此情况下，能够进一步提高屏蔽效应。

图18是表示本发明的第7实施方式所涉及的磁传感器10G结构的大致平面图，图19是表示磁传感器10G的外观的大致斜视图。

第7实施方式所涉及的磁传感器10G在第2磁性体32在y方向上被分割成2个磁性体32A，32B这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

在本实施方式中，磁性体32A，32B的分割间隔D3与磁检测元件MR3，MR4的间隔相等，但是这点并不是必须的。但是，磁性体32A与磁性体32B的间隙的中间位置的y坐标和磁检测元件MR3，MR4的中间位置的y坐标优选为互相一致。就这样，第2磁性体32并没有必要是1个，也可以被分割成2个。

图20是表示本发明的第8实施方式所涉及的磁传感器10H结构的大致平面图，图21是沿着图20所表示的H-H线的大致截面图。

第8实施方式所涉及的磁传感器10H在磁检测元件MR3，MR4与第1磁性体31在x方向上的距离D1和磁检测元件MR3，MR4与第2磁性体32在x方向上的距离D2互相相等这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。也就是说，

D1＝D2。

关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

就本实施方式而言，距离D2短，所以传感器芯片20在x方向上的尺寸被进一步小型化。但是，磁检测元件MR3，MR4与第2磁性体32的距离近，所以磁检测元件MR3，MR4会强烈受到如地磁一样均匀的磁场的影响。对于如地磁那样的直流噪音成分来说，使用信号处理电路来进行除去是可能的。

图22是具备除去直流噪音成分的信号处理电路61的磁场检测装置的框图。

图22所表示的信号处理电路61起到将来自磁传感器10H的输出信号分离成DC成分和AC成分的作用。在这当中，DC成分是起因于地磁的成分，所以如果只提取AC成分则地磁的影响被排除，并且能够正确地只检测检测磁场。另外，将被提取的DC成分作为消除信号反馈到磁场发生电路62，由此，如果将消除磁场提供给磁传感器10H则能够抵消地磁。由此，磁传感器10H不会由地磁而发生饱和，所以能够进行高灵敏度的检测。

图23是表示本发明的第9实施方式所涉及的磁传感器10I结构的大致平面图，图24是沿着图23所表示的I-I线的大致截面图。另外，图25是表示磁传感器10I的外观的大致斜视图。

如图23～图25所示，本实施方式所涉及的磁传感器10I在具备第3磁性体33这一点上，与图1～图3所表示的第1实施方式所涉及的磁传感器10A不同。关于其他方面均与第1实施方式所涉及的磁传感器10A相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

第3磁性体33从磁检测元件MR1，MR2来看是被设置于与第1磁性体31相反侧，与第2磁性体32同样起到屏蔽干扰磁场的作用。于是，在将第3磁性体33在x方向上的宽度设定为W3，将在y方向上的长度设定为L3，将在z方向上的高度设定为H3的情况下，就本实施方式而言是

W1＝W2＝W3

L1＝L2＝L3

H1＞H2＝H3。

总之，第3磁性体33具有与第2磁性体32相同的尺寸。

由该结构，如图26所示，在检测包含于磁介质40中的软磁性体40M的情况下，来自于在x方向上的两侧的干扰磁场49中的至少一部分被第2以及第3磁性体32，33屏蔽。因此，能够更进一步减少被入射到磁检测元件MR1～MR4的干扰磁场49。

图27是表示本发明的第10实施方式所涉及的磁传感器10J结构的大致平面图，图28是表示磁传感器10J的外观的大致斜视图。

第10实施方式所涉及的磁传感器10J在第2以及第3磁性体32，33在y方向上的长度L2，L3短于第1磁性体31在y方向上的长度L1这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。也就是说，

L1＞L2

L1＞L3。

关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10J，被吸引到第2以及第3磁性体32，33的磁通φ变得更少，所以能够进一步抑制由第2以及第3磁性体32，33引起的检测灵敏度的降低。因此，本实施方式适宜于使检测灵敏度比干扰磁场的屏蔽效应更为优先的情况。还有，在本实施方式中，即使第2磁性体32在y方向上的长度L2与第3磁性体33在y方向上的长度L3互相不同也是可以的。另外，第1磁性体31在y方向上的长度L1也可以大于传感器芯片20在y方向上的长度L0。

图29是表示本发明的第11实施方式所涉及的磁传感器10K结构的大致平面图，图30是表示磁传感器10K的外观的大致斜视图。

第11实施方式所涉及的磁传感器10K在第2以及第3磁性体32，33在y方向上的长度L2，L3长于第1磁性体31在y方向上的长度L1这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。也就是说，

L1＜L2

L1＜L3。

关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10K，由第2以及第3磁性体32，33引起的干扰磁场的屏蔽效应变得更大。因此，本实施方式适宜于使干扰磁场的屏蔽效应比检测灵敏度更为优先的情况。还有，在本实施方式中，即使第2磁性体32在y方向上的长度L2与第3磁性体33在y方向上的长度L3互相不同也是可以的。另外，第2以及第3磁性体32，33在y方向上的长度L2，L3也可以大于传感器芯片20在y方向上的长度L0。

图31是表示本发明的第12实施方式所涉及的磁传感器10L结构的大致平面图，图32是沿着图31所表示的L-L线的大致截面图。

第12实施方式所涉及的磁传感器10L在第2以及第3磁性体32，33在x方向上的宽度W2，W3窄于第1磁性体31在x方向上的宽度W1这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。也就是说，

W1＞W2

W1＞W3。

关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10L，被吸引到第2以及第3磁性体32，33的磁通φ变得更少，所以能够进一步抑制由第2以及第3磁性体32，33引起的检测灵敏度的降低。因此，本实施方式适宜于使检测灵敏度比干扰磁场的屏蔽效应更为优先的情况。还有，在本实施方式中，即使第2磁性体32在x方向上的宽度W2和第3磁性体33在x方向上的宽度W3互相不同也是可以的。再有，也可以除了缩窄第2以及第3磁性体32，33在x方向上的宽度W2，W3之外，还将第2以及第3磁性体32，33在y方向上的长度L2，L3减短成短于第1磁性体31在y方向上的长度L1。在此情况下，能够进一步提高检测灵敏度。

图33是表示本发明的第13实施方式所涉及的磁传感器10M结构的大致平面图，图34是沿着图33所表示的M-M线的大致截面图。

第13实施方式所涉及的磁传感器10M在第2以及第3磁性体32，33在x方向上的宽度W2，W3宽于第1磁性体31在x方向上的宽度W1这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。也就是说，

W1＜W2

W1＜W3。

关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

根据本实施方式所涉及的磁传感器10M，第2以及第3磁性体32，33的干扰磁场的屏蔽效应会变得更大。因此，本实施方式适宜于使干扰磁场的屏蔽效应比检测灵敏度更为优先的情况。还有，在本实施方式中，即使第2磁性体32在x方向上的宽度W2和第3磁性体33在x方向上的宽度W3互相不同也是可以的。再有，也可以除了扩展第2以及第3磁性体32，33在x方向上的宽度W2，W3之外，还将第2以及第3磁性体32，33在y方向上的长度L2，L3增长成长于第1磁性体31在y方向上的长度L1。在此情况下，可以进一步提高屏蔽效应。

图35是表示本发明的第14实施方式所涉及的磁传感器10N结构的大致平面图，图36是表示磁传感器10N的外观的大致斜视图。

第14实施方式所涉及的磁传感器10N在第2磁性体32在y方向上被分割成2个磁性体32A，32B并且第3磁性体33在y方向上被分割成2个磁性体33A，33B这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

在本实施方式中，磁性体32A，32B的分割间隔D3与磁检测元件MR3，MR4的间隔相等，并且磁性体33A，33B的分割间隔D4与磁检测元件MR1，MR2的间隔相等，但这一点并不是必须的。但是，优选磁性体32A与磁性体32B的间隙的中间位置的y坐标、磁性体33A与磁性体33B的间隙的中间位置的y坐标、磁检测元件MR3，MR4的中间位置的y坐标、磁检测元件MR1，MR2的中间位置的y坐标都为一致。就这样，第3磁性体33没有必要是1个，即使被分割成2个以上也是可以的。另外，也可以只将第2以及第3磁性体32，33当中的一者分割成2个以上。

图37是表示本发明的第15实施方式所涉及的磁传感器10O结构的大致平面图，图38是沿着图37所表示的O-O线的大致截面图。

第15实施方式所涉及的磁传感器10O在磁检测元件MR3，MR4与第1磁性体31在x方向上的距离D1和磁检测元件MR3，MR4与第2磁性体32在x方向上的距离D2互相相等、并且、磁检测元件MR1，MR2与第1磁性体31在x方向上的距离D5和磁检测元件MR1，MR2与第3磁性体33在x方向上的距离D6互相相等这一点上，与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。也就是说，

D1＝D2

D5＝D6。

优选为，

D1＝D2＝D5＝D6。

关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

就本实施方式而言，距离D2，D6短，所以传感器芯片20在x方向上的尺寸能够被进一步小型化。在此情况下，磁检测元件MR1～MR4会强烈地受到如地磁一样的均匀磁场的影响，关于这一点如同用图22来进行说明的那样，使用信号处理电路来进行除去是可能的。

图39是表示本发明的第16实施方式所涉及的磁传感器10P结构的大致平面图。

第16实施方式所涉及的磁传感器10P在具备覆盖元件形成面20S的保护构件70这一点上与图23～图25所表示的第9实施方式所涉及的磁传感器10I不同。关于其他方面均与第9实施方式所涉及的磁传感器10I相同，所以将相同符号标注于相同要素并且省略重复的说明。

保护构件70例如是由如树脂那样导磁率比第1～第3磁性体31～33更低的材料构成。保护构件70是以封闭第1～第3磁性体31～33的同时充满位于第1～第3磁性体31～33之间的空间的形式，覆盖元件形成面20S来进行设置。如果设置如此保护构件70，则可以不使检测灵敏度降低，而物理性地保护第1～第3磁性体31～33。

以上已就本发明的优选的实施方式作了说明，但是本发明并不限定于以上所述的实施方式，只要是在不脱离本发明宗旨的范围内各种各样的变更都是可能的，那些变更毋庸置疑也是包含于本发明范围内的。

符号说明

10A～10P 磁传感器

20 传感器芯片

20S 元件形成面

21 基板

22 绝缘层

31 第1磁性体

32 第2磁性体

33 第3磁性体

40 磁介质

40M 软磁性体

41 永久磁体

42 传感器模块

49 干扰磁场

51 恒定电压源

52 电压检测电路

61 信号处理电路

62 磁场发生电路

70 保护构件

E11～E14 端子电极

MR1～MR4 磁检测元件

φ 磁通

Claims (15)

1.一种磁传感器，其特征在于：

具备：

传感器芯片，具有形成了第1磁检测元件的元件形成面；

第1磁性体，被配置于所述元件形成面上，并且以所述元件形成面为基准的高度具有第1高度；以及

第2磁性体，从所述第1磁检测元件来看，被设置于与所述第1磁性体相反侧，并且具有低于所述第1高度的第2高度。

2.如权利要求1所述的磁传感器，其特征在于：

所述第2磁性体被配置于所述元件形成面上。

3.如权利要求1或者2所述的磁传感器，其特征在于：

在所述传感器芯片的所述元件形成面上进一步形成有第2磁检测元件，

所述第1磁性体被配置于所述第1磁检测元件与所述第2磁检测元件之间。

4.如权利要求3所述的磁传感器，其特征在于：

在将所述第1磁检测元件以及第2磁检测元件的排列方向设定为宽度方向，并且将与所述元件形成面平行且与所述宽度方向垂直的方向设定为长度方向的情况下，所述第1磁性体以及第2磁性体在所述长度方向上的尺寸大于在所述宽度方向上的尺寸。

5.如权利要求4所述的磁传感器，其特征在于：

所述第1磁性体以及第2磁性体中的至少一者在所述长度方向上的尺寸大于所述传感器芯片在所述长度方向上的尺寸。

6.如权利要求4或者5所述的磁传感器，其特征在于：

所述第1磁性体以及第2磁性体在所述长度方向上的尺寸互相不同。

7.如权利要求4～6中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

所述第1磁性体以及第2磁性体在所述宽度方向上的尺寸互相不同。

8.如权利要求4～7中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

所述第2磁性体在所述长度方向上被分割成多个。

9.如权利要求4～8中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

所述第1磁检测元件与所述第2磁性体在所述宽度方向上的距离大于所述第1磁检测元件与所述第1磁性体在所述宽度方向上的距离。

10.如权利要求4～8中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

所述第1磁检测元件与所述第1磁性体在所述宽度方向上的距离和所述第1磁检测元件与所述第2磁性体在所述宽度方向上的距离互相相等。

11.如权利要求4～10中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

检测相对于所述磁传感器芯片相对性地在所述宽度方向上进行移动的磁介质的残留磁场。

12.如权利要求3～11中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

进一步具备第3磁性体，从所述第2磁检测元件来看，所述第3磁性体被设置于与所述第1磁性体相反侧，并且所述第3磁性体具有低于所述第1高度的第3高度。

13.如权利要求1～12中任意一项所述的磁传感器，其特征在于：

进一步具备保护构件，该保护构件充满所述第1磁性体与所述第2磁性体之间的空间，并且是封闭所述第1磁性体以及第2磁性体的保护构件，所述保护构件的导磁率低于所述第1以及第2磁性体的导磁率。

14.一种磁场检测装置，其特征在于：

具备：

权利要求1～13中任意一项所述的磁传感器，以及

从所述磁传感器的输出信号提取规定的频率成分的信号处理电路。

15.如权利要求14所述的磁场检测装置，其特征在于：

进一步具备磁场发生电路，该磁场发生电路根据基于所述规定的频率成分被生成的消除信号，将消除磁场提供给所述磁传感器。