CN108780131A - 平衡式磁场检测装置 - Google Patents

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Abstract

在使用反馈线圈的平衡式磁场检测装置中，能够提高检测输出的线性并减少磁滞，而且能够提高检测灵敏度。设置有检测被测定磁场(H0)的磁检测部(11)，根据该磁检测部(11)的检测输出而将抵消电流(Id1)赋予反馈线圈(30)，并将抵消磁场(Hd)赋予磁检测部(11)。被测定磁场(H0)与抵消磁场(Hd)成为平衡状态时的线圈电流为检测输出。通过使多条磁阻效应元件(11a)与一条线圈导体(35)对置，能够提高检测输出的线性并减少磁滞，能够提高检测灵敏度。

Description

平衡式磁场检测装置
技术领域
本发明涉及使用反馈线圈的平衡式磁场检测装置。
背景技术
专利文献1中记载了涉及检测被测定电流的大小的平衡式磁场检测装置的发明。
在该磁场检测装置中，磁阻效应元件和反馈线圈与供被测定电流通过的导体对置。由在导体中流动的被测定电流激励出的电流磁场通过磁阻效应元件检测，并被控制为将与其检测输出的大小对应的线圈电流赋予所述反馈线圈。从反馈线圈向磁阻效应元件赋予与所述电流磁场相反朝向的抵消磁场，在由磁阻效应元件检测的电流磁场与抵消磁场成为平衡状态时，检测在反馈线圈中流动的电流，电流的检测输出成为被测定电流的测定值。
专利文献1中记载的磁场检测装置如其图3所示，磁阻效应元件通过彼此平行的多个长条图案呈所谓的曲折(meander)形状地连接而构成。另外，如图5所示，为磁阻效应元件的一根长条图案与一根构成反馈线圈的配线图案对置的构造。
在先技术文献
专利文献1：WO2013/018665A1
发明内容
发明要解决的课题
在专利文献1记载的磁场检测装置中，由于是反馈线圈的配线图案与磁阻效应元件的长条图案以一根对一根的关系对置的构造，因此有以下的课题。
(1)在为反馈线圈的配线图案与磁阻效应元件的长条图案以一根对一根的方式对置的构造时，必须使配线图案的排列间距与长条图案的排列间距相匹配，因此，配线图案的宽度尺寸当然会变小。在感应出环绕宽度尺寸较小的配线图案的抵消磁场时，抵消磁场在长条图案的宽度方向的中央部会沿着灵敏度轴方向即水平方向较强地作用，与此相对，抵消磁场在长条图案的宽度方向的两侧部容易沿着与灵敏度轴交叉的朝向作用。其结果是，磁阻效应元件的检测输出的线性降低，并且相对于交变磁场，所述检测输出的磁滞也会变大。
(2)在为反馈线圈的配线图案与磁阻效应元件的长条图案以一根对一根的方式对置的构造时，由于在一根配线图案中流动的电流，从而会将较大的抵消磁场赋予一根长条图案。因此，相对于电流磁场的增减而无法使抵消该电流磁场所需的线圈电流的增减幅度增大，从而提高对电流磁场的灵敏度存在限界。
(3)另外，反馈线圈必须以卷绕多个宽度尺寸较小的配线图案的方式形成，因此阻抗上升，消耗电力变大。
本发明解决上述以往的课题，其目的在于提供一种能够通过使多根磁阻效应元件与反馈线圈的一根线圈导体对置来解决前述各课题的平衡式磁场检测装置。
用于解决课题的方案
本发明是一种平衡式磁场检测装置，其设置有：反馈线圈，其通过线圈导体呈平面地卷绕而形成；磁检测部，其具有沿着所述线圈导体而形成为长条形状的多个磁阻效应元件；线圈通电部，其根据所述磁检测部检测被测定磁场时的检测输出而将用于感应出抵消所述被测定磁场的朝向的磁场的电流赋予所述线圈导体；以及电流检测部，其检测在所述线圈导体中流动的电流量，所述平衡式磁场检测装置的特征在于，在一个所述磁检测部中，多根所述磁阻效应元件平行地配置且被串联连接，各个所述磁阻效应元件的检测轴沿着相同的朝向设定，多根构成相同的所述磁检测部的所述磁阻效应元件与一根所述线圈导体对置。
本发明的平衡式磁场检测装置的所述磁阻效应元件与所述线圈导体的呈直线状地延伸的部分对置。
在本发明的平衡式磁场检测装置中，所述线圈导体的截面形状是高度方向上的尺寸比宽度方向上的尺寸短的长方形状，所述磁阻效应元件与所述截面的沿着所述宽度方向延伸的长边对置。
优选的是，本发明的平衡式磁场检测装置的所述磁阻效应元件不从所述线圈导体向所述宽度方向突出。
本发明的平衡式磁场检测装置可以构成为设置有磁屏蔽层，该磁屏蔽层使通往所述磁阻效应元件的被测定磁场衰减。
本发明的平衡式磁场检测装置能够用于设置有电流路径且将由所述电流路径感应出的所述被测定磁场赋予所述磁阻效应元件的所谓的电流检测装置。
发明效果
在本发明的平衡式磁场检测装置中，相对于反馈线圈的一根线圈导体，对置有多根构成磁检测部的磁阻效应元件。因此，能够扩宽各个线圈导体的宽度尺寸，其结果是，容易对各磁阻效应元件在沿着灵敏度轴的方向上赋予反馈磁性，能够提高磁检测部的检测输出的线性，且降低赋予交变电流时的磁滞。
另外，为了生成相对于磁阻效应元件而抵偿被测定磁场所需的反馈磁场，使在反馈线圈中流动的电流量变多。其结果是，能够增多检测被测定磁场时的线圈电流，能够提高灵敏度。
线圈导体能够增大宽度尺寸，并且也能够减少反馈线圈的匝数，因此能够使阻抗降低，也能够使消耗电力减少。
附图说明
图1是示出使用本发明的实施方式的平衡式磁场检测装置的电流检测装置的俯视图。
图2是示出装备于图1所示的平衡式磁场检测装置的磁检测部及其配线构造的俯视图。
图3是示出一个磁检测部的俯视图。
图4的(A)是示出本发明的实施方式的平衡式磁场检测装置中的反馈线圈、磁检测部及屏蔽层的剖视图，是与图3所示的IV-IV截面相当的剖视图，(B)是局部放大图。
图5的(A)是示出比较例的平衡式磁场检测装置的与图4相同的剖视图，(B)是局部放大图。
图6的(A)是示出在图4所示的实施方式的平衡式磁场检测装置中配置有磁检测部的位置处的反馈磁场的强度的线图，(B)是示出在图5所示的比较例的平衡式磁场检测装置中配置有磁检测部的位置处的反馈磁场的强度的线图。
图7是使用平衡式磁场检测装置的电流检测装置的电路图。
图8的(A)、(B)、(C)是示出使与三个磁阻效应元件对置的线圈导体的宽度尺寸变化时的、线圈导体的宽度尺寸与反馈磁场的强度的关系的线图。
图9的(A)、(B)、(C)是示出使与三个磁阻效应元件对置的线圈导体的宽度尺寸变化时的、线圈导体的宽度尺寸与反馈磁场的强度的关系的线图。
图10的(A)、(B)、(C)是示出使与三个磁阻效应元件对置的线圈导体的宽度尺寸变化时的构造图。
图11是示出本发明的实施方式的平衡式磁场检测装置的灵敏度的说明图。
具体实施方式
本发明的实施方式的平衡式磁场检测装置1作为对在图1、图2及图4所示的电流路径40中流动的被测定电流I0的电流量进行检测的电流检测装置的一部分而被使用。平衡式磁场检测装置1具有磁检测部11、12、13、14、反馈线圈30、及屏蔽层3。
在图1、图2及图4所示的本发明的实施方式中，电流路径40配置于反馈线圈30及磁检测部11、12、13、14的Z方向的正上方。对于电流路径40的位置而言，只要由在该电流路径40中流动的被测定电流I0产生的磁场能够对磁检测部11、12、13、14赋予灵敏度轴方向(Y方向)的分量，则也可以是所述实施方式以外的部位。
如图4的(A)的剖视图所示，平衡式磁场检测装置1具有基板2。基板2是硅(Si)基板。基板2的表面2a是平坦面，在该表面2a形成有磁检测部11、12、13、14。在图1和图2中用俯视图示出了磁检测部11、12、13、14，在图4的(A)中用剖视图示出了一个磁检测部11。
如图1和图2所示，磁检测部11、12、13、14沿着X方向等间隔地配置。所述电流路径40沿着X方向延伸。被测定电流I0是交流电流(或直流电流)，并沿着X方向流动。
在图1和图2中示出了磁检测部11、12、13、14的配置构造和配线构造，在图7中示出了其电路图。为了方便说明，在图7中记载为将电流路径40排布在磁检测部11、12、13、14的Y方向的左侧。但是，在实际的平衡式磁场检测装置1中，如图1、图4等所示，电流路径40配置于磁检测部11、12、13、14的Z方向的正上方。
在位于图1和图3的图示左侧的端部的磁检测部11和位于图示右侧的端部的磁检测部13连接有配线路径5，在配线路径5的终端部形成有连接焊盘部5a。磁检测部11与磁检测部12串联连接，磁检测部13与磁检测部14串联连接。在位于中央的磁检测部12和磁检测部14分别连接有配线路径6，在各个配线路径6的终端部形成有连接焊盘部6a。
在串联连接的磁检测部11与磁检测部12的中间连接有配线路径7，在串联连接的磁检测部13与磁检测部14的中间连接有配线路径8。在配线路径7的终端部形成有连接焊盘部7a，在配线路径8的终端部形成有连接焊盘部8a。
所述配线路径5、6、7、8由在基板2的表面2a上形成的金、铜等导电层形成。所述连接焊盘部5a、6a、7a、8a也由金等导电层形成。
图3放大地示出了磁检测部11的俯视形状。磁检测部11由X方向上的长边尺寸比Y方向上的宽度尺寸大的条纹形状(长条形状)的多根磁阻效应元件11a构成。多根条纹形状的磁阻效应元件11a彼此平行地配置。相邻的磁阻效应元件11a的图示左侧的端部由连接电极12a连接，图示右侧的端部由连接电极12b连接，将磁阻效应元件11a连接成所谓的曲折图案。在一个磁检测部11内，全部的磁阻效应元件11a都串联连接。在磁检测部11中，位于图3的图示上方的磁阻效应元件11a与配线路径7连接，位于图示下方的磁阻效应元件11a与配线路径5连接。
其他磁检测部12、13、14的俯视形状也与磁检测部11相同，分别利用连接电极12a、12b将条纹形状的磁阻效应元件11a连接成所谓的曲折图案。
设置于各个磁检测部11、12、13、14的磁阻效应元件11a是发挥巨磁阻效应的巨磁阻效应元件层(GMR层)，在基板2的表面形成的绝缘基底层的上方依次层叠有固定磁性层、非磁性层和自由磁性层，自由磁性层的表面由保护层覆盖。这些层通过CVD、溅射工序而形成，之后，通过蚀刻而形成为条纹形状。而且，形成将条纹形状的磁阻效应元件连接成曲折图案的连接电极12a、12b及配线路径5、6、7、8。
固定磁性层和自由磁性层是长边方向朝向X方向的条纹形状，固定磁性层的磁化被固定为朝向Y方向。固定磁性层是层叠第一磁性层、非磁性中间层及第二磁性层而成的自钉扎构造。或者，也可以是在反强磁性层的上方层叠固定磁性层并利用该固定磁性层与反强磁性层之间的反强磁性结合而将固定磁性层的磁化固定的构造。
在图2和图3中用箭头示出了固定磁性层的磁化的固定方向P。磁化的固定方向P是各个磁阻效应元件11a的灵敏度轴方向，是磁检测部11、12、13、14的灵敏度轴方向。在磁检测部11和14设置的磁阻效应元件11a的磁化的固定方向P相同，均为磁化的固定方向P朝向图示下方。在磁检测部12和13设置的磁阻效应元件11a的磁化的固定方向P相同，均为磁化的固定方向P朝向图示上方。
在所述磁阻效应元件11a中，自由层的磁化F通过形状各向异性、使用反强磁性层的偏置磁场等而沿着X方向被单磁畴化并对齐。在各个磁检测部11、12、13、14中，在赋予沿着灵敏度轴(P方向)方向的朝向的外部磁场时，在自由磁性层沿着X方向对齐的磁化F的朝向向Y方向倾斜。如果自由磁性层的磁化的矢量与磁化的固定方向P之间的角度较小，则磁阻效应元件11a的电阻降低，如果自由磁性层的磁化的矢量与磁化的固定方向P之间的角度较大，则磁阻效应元件11b的电阻值变大。
如图7的电路图所示，在配线路径5连接有电源Vdd，配线路径6、6被设定为接地电位，对由磁检测部11、12、13、14构成的全桥电路施加恒定电压。从配线路径8能够得到中点电压V1，从配线路径7能够得到中点电位V2。
在磁检测部11(12、13、14)的表面形成有下部绝缘层，如图4的(A)所示，在下部绝缘层的表面形成有反馈线圈30。图1示出了反馈线圈30的平面图案。反馈线圈30从一方的焊盘部31朝向另一方的焊盘部32呈顺时针的螺旋状地卷绕而形成。在磁检测部11、12、13、14的上方重叠有反馈线圈30的对置检测部30a。
在对置检测部30a中，反馈线圈30中的呈螺旋状地卷绕的线圈导体35彼此平行，且沿着X方向呈直线状地延伸。在图4中示出了对置检测部30a的反馈线圈30的截面形状。在对置检测部30a中，线圈导体35沿着Y方向隔开一定的间隔地排列有多条。
线圈导体35是镀层，由作为低电阻的非磁性金属层的金形成。但是，线圈导体35也可以由铜等其他金属形成。如图4的(B)所示，线圈导体35的截面形状为Y方向上的宽度尺寸W1比Z方向上的高度尺寸H1长的长方形状。宽度尺寸W1为20～60μm左右，高度尺寸H1为宽度尺寸W1的1/3以下。
如图4的(A)、(B)所示，构成磁检测部11的磁阻效应元件11a沿着Y方向以一定的间距排列。线圈导体35的下表面即对置面35a是在截面形状中作为长边而呈现的部分。在Z方向上，多条(多根)磁阻效应元件11a与一条(一根)线圈导体的对置面35a对置。在附图的实施方式中，三条(三根)磁阻效应元件11a与对置面35a对置。
在其他磁检测部12、13、14中也是同样地，三条磁阻效应元件11a与一条线圈导体35的对置面35a对置。
反馈线圈30的对置检测部30a的上方由上部绝缘层覆盖，在上部绝缘层的上方形成有屏蔽层3。屏蔽层3是由Ni-Fe合金(镍-铁合金)等磁性金属材料形成的镀层。
如图7的电路部所示，利用磁检测部11、12、13、14来构成电桥电路，将在配线路径8中得到的中点电压V1与在配线路径7中得到的中点电位V2赋予线圈通电部15。线圈通电部15具有差动放大部15a和补偿电路15b。差动放大部15a构成为以运算放大器为主体，将输入的中点电压V1与V2之差(V1-V2)求解为检测电压Vd。将该检测电压Vd赋予补偿电路15b，并生成作为补偿电流的线圈电流Id，将线圈电流Id赋予反馈线圈30。
需要说明的是，差动放大部15a与补偿电路15b形成为一体的构件有时也称为补偿型的差动放大部。
如图7所示，反馈线圈30的焊盘部31与补偿电路15b连接，焊盘部32与电流检测部17连接。电流检测部17具有与反馈线圈30连接的电阻17a、和检测作用于电阻17a的电压的电压检测部17b。
接着，对平衡式磁场检测装置1的动作进行说明。
如图7所示，在电流路径40，利用沿着X方向流动的被测定电流I0而感应出被测定磁场H0。被测定电流I0为交流电流或直流电流，但在此，设想被测定电流I0在图7中朝向图示上方流动、且在图4的(A)中向纸面内侧方向流动的瞬间。此时的被测定磁场H0的朝向在图4的(A)和图7中用箭头示出，磁场的Y方向上的分量施加于磁检测部11、12、13、14。
如图2和图7所示，在磁检测部11、14与磁检测部12、13，作为灵敏度轴的固定磁性层的磁化的固定方向P为彼此相反的朝向。在将在图4的(A)和图7中由箭头示出的朝向的被测定磁场H0赋予磁检测部11、12、13、14时，磁阻效应元件11a的电阻值在磁检测部11和磁检测部14增加，磁阻效应元件11a的电阻值在磁检测部12和磁检测部13降低。此时，差动放大部15a的输出值即检测电压Vd随着被测定电流I0变大而增大。
从补偿电路15b对反馈线圈30赋予线圈电流Id，使抵消电流Id1在反馈线圈30中流动。在对置检测部30a，被测定电流I0与抵消电流Id1的流动方向为相反的朝向，利用抵消电流Id1对磁检测部11、12、13、14赋予抵偿被测定磁场H0的朝向的抵消磁场Hd。
在由被测定电流I0感应出的被测定磁场H0比抵消磁场Hd大时，在配线路径8中得到的中点电压V1变高，在配线路径7中得到的中点电位V2变低，差动放大部15a的输出即检测电压Vd变高。此时，在补偿电路15b中，使抵消磁场Hd增加，从而生成用于使所述检测电压Vd接近零的线圈电流Id，并将该线圈电流Id赋予反馈线圈30。在作用于磁检测部11、12、13、14的抵消磁场Hd与被测定磁场H0成为平衡状态而所述检测电压Vd成为规定值以下时，利用图7所示的电流检测部17对在反馈线圈30中流动的线圈电流Id(抵消电流Id1)进行检测，该线圈电流Id为被测定电流I0的电流测定值。
在所述平衡式磁场检测装置1中，在磁检测部11、12、13、14和反馈线圈30的上方形成有屏蔽层3，由被测定电流I0感应出的被测定磁场H0的一部分被屏蔽层3吸收，因此赋予磁检测部11、12、13、14的被测定磁场H0衰减。其结果是，能够扩宽到磁检测部11、12、13、14的磁阻效应元件11a发生磁饱和为止的被测定电流I0的变化的范围，能够扩宽动态范围。
接着，如图4所示，在反馈线圈30的对置检测部30a，三条磁阻效应元件11a与一条线圈导体35的对置面35a对置。
因此，能够增大与灵敏度轴(固定磁化的方向P)平行地作用于各个磁阻效应元件11a的磁场分量，能够较高地维持磁检测部11、12、13、14处的检测输出的线性和直线性。另外，使磁检测部11、12、13、14的电阻值变化所需的线圈电流Id、即抵消电流Id1变大，因此能够提高在磁检测部的检测灵敏度。
在图5的(A)中记载了比较例的平衡式磁场检测装置101的剖视图。图5的(A)示出了与图4的(A)相同的部位的截面。
在图4的(A)所示的实施方式的磁检测装置1与图5的(A)所示的比较例的平衡式磁场检测装置101中，磁检测部11、12、13、14的磁阻效应元件11a的Y方向上的宽度尺寸SW和Y方向上的排列间距相同。
但是，在图5的(A)所示的比较例中，反馈线圈130的对置检测部130a的各个线圈导体135的Y方向上的宽度尺寸变小，线圈导体135与磁阻效应元件11a以一根对一根的方式上下对置。在图4的(A)与图5的(A)中，反馈线圈30、130的对置检测部30a、130a的Y方向上的宽度尺寸大致相同。因此，图5的(A)所示的比较例中的反馈线圈130的线圈导体135的匝数比图4的(A)所示的实施方式的反馈线圈30的匝数多。
图6的(A)示出了在图4的(A)所示的实施方式中，在从构成反馈线圈30的线圈导体35的下表面即对置面35a向图示下侧远离0.5μm的位置处测定从各个线圈导体35感应出的抵消磁场Hd中的Y方向上的分量而得到的结果。图6的(B)示出了在图5的(A)所示的比较例中，在从反馈线圈30的下表面向图示下侧远离0.5μm的位置处测定从各个线圈导体135感应出的抵消磁场Hd中的Y方向上的分量而得到的结果。
在图6的(A)、(B)中，横轴示出了以图4的(A)和图5的(A)所示的0点为起点的右方向(+)和左方向(-)的Y坐标位置。纵轴示出了抵消磁场Hd的Y方向分量的强度(mT)。
对于图4所示的实施方式中的线圈导体35的截面形状而言，Y方向上的宽度尺寸W1为22μm，Z方向上的高度尺寸H1为5μm。对于图5所示的比较例中的线圈导体135的截面形状而言，Y方向上的宽度尺寸为2μm，Z方向上的高度尺寸为5μm。在图4和图5中，将各个磁阻效应元件11a的Y方向上的宽度尺寸SW设为4μm。
为了感应出图6所示的抵消磁场Hd，作为线圈电流Id，分别将10mA的直流电流赋予实施方式的反馈线圈30与比较例的反馈线圈130。
在图5的(A)所示的比较例中，Y方向上的宽度尺寸较小的线圈导体135以较短的间距排布。因此，如图6的(B)所示，排列有磁阻效应元件11a的高度位置处的抵消磁场Hd的Y方向分量与线圈导体135的排列间距匹配而精细地变动。与此相对，在图4的(A)所示的实施方式中，各个线圈导体35的Y方向上的宽度尺寸较大，因此如图6的(A)所示，抵消磁场Hd的Y方向分量容易作用于排列有磁阻效应元件11a的高度位置。
而且，对于Y方向上的每单位宽度的抵消电流Id1的电流量、即Y方向上的电流密度而言，与图5的(A)的比较例相比，图4的(A)的实施方式较低。
根据以上内容，与比较例的平衡式磁场检测装置101相比，本发明的实施方式的平衡式磁场检测装置1能够发挥以下的效果。
(1)如图5的(B)所示，在比较例中，由各个线圈导体135感应出的抵消磁场Hd的环绕分量作用于磁阻效应元件11a。因此，在宽度尺寸SW的磁阻效应元件11a的宽度方向的中心部，抵消磁场Hd中的Y方向分量变强，但在宽度尺寸SW的两侧部，抵消磁场Hd中的Y方向分量变弱。因此，抵消电流Id1变化时的磁阻效应元件11a的电阻值的变化的线性降低。另外，线圈电流Id为交流电流且抵消磁场Hd为交变磁场时的磁阻效应元件11a的电阻值的变化的磁滞也会变大。
与此相对，如图4的(B)所示，在实施方式中，由Y方向上的宽度尺寸较大的一条线圈导体35感应出的抵消磁场Hd的Y方向上的分量容易作用于各个磁阻效应元件11a，尤其是，相对于与线圈导体35对置的三条磁阻效应元件11a中的位于中央部的磁阻效应元件11a，抵消磁场Hd的Y方向分量支配性地作用。因此，在实施方式的平衡式磁场检测装置1中，容易维持磁检测部11、12、13、14的检测输出的线性，也能够减少抵消磁场Hd为交变电流时的磁滞。
(2)在使图4的实施方式的线圈电流Id与图5的比较例的线圈电流Id为相同的值时，如图6的(A)所示那样在实施方式中作用于各个磁阻效应元件11a的抵消磁场Hd比如图6的(B)所示那样在比较例中作用于各个磁阻效应元件11a的抵消磁场Hd弱。
因此，在将抵消由磁检测部11、12、13、14检测的被测定磁场H0的大小的抵消磁场Hd赋予磁阻效应元件11a时，图4所示的实施方式中的为此所需的线圈电流Id比图5所示的比较例中的为此所需的线圈电流Id大。
在图11中，横轴示出了被测定磁场H0的大小，纵轴示出了抵消被测定磁场H0所需的线圈电流Id。在图5所示的比较例中，如在图11中由直线(ii)所示的那样，抵消以规定宽度变化的被测定磁场H0所需的线圈电流Id的增减幅度较窄，与此相对，在图4所示的实施方式中，如由直线(i)所示的那样，抵消以规定宽度变化的被测定磁场H0所需的线圈电流Id的增减幅度较宽。这意味着，实施方式的平衡式磁场检测装置1的检测灵敏度比比较例的平衡式磁场检测装置101的检测灵敏度高。
因此，即使是较弱的被测定磁场H0，也能够以较高的S/N比而得到检测输出。
(3)在图4所示的实施方式中，能够增大各个线圈导体35的截面面积，因此能够降低反馈线圈30的电阻值。并且能够减少反馈线圈30的匝数，因此能够使电感降低并使阻抗降低。因而，对高频的非检测电流I0的检测也变得优良，还能够减少消耗电力。
接着，参照图8至图10，对线圈导体35的宽度尺寸W1和作用于磁阻效应元件11a的抵消磁场Hd的Y方向分量的变化进行说明。
在图8的(A)、(B)、(C)和图9的(A)、(B)、(C)中，横轴示出了图4的(A)所示的Y方向上的坐标位置，纵轴示出了从线圈导体35的对置面35a向Z方向的下侧远离0.5μm的位置处的抵消磁场Hd的Y方向分量的大小。需要说明的是，抵消磁场Hd的朝向是与图6的(A)的测定时相反的朝向，对于抵消磁场Hd的Y方向分量的大小而言，图8及图9中的符号与图4中的符号相反。
磁阻效应元件11a的宽度尺寸SW为4μm。线圈导体35的高度尺寸H1为2μm。
在图8和图9中，用虚线示出了Y方向的各位置处的抵消磁场Hd的Y方向分量的大小的变化曲线。另外，用三重线示出了由该虚线示出的变化曲线中的与各个磁阻效应元件11a对置的范围(宽度尺寸SW的范围)。
成为图8的(A)的测定结果的条件为：图10的(A)所示的线圈导体35的宽度尺寸W1为16μm，位于Y方向上的两侧的磁阻效应元件11a从线圈导体35突出的尺寸-δ为-2.0μm。
成为图8的(B)的测定结果的条件为：线圈导体35的宽度尺寸W1为19μm，位于Y方向上的两侧的磁阻效应元件11a从线圈导体35突出的尺寸-δ为-0.5μm。
成为图8的(C)的测定结果的条件为：线圈导体35的宽度尺寸W1为20μm，如图10的(B)所示，位于Y方向的两侧的磁阻效应元件11a的Y方向上的端部与线圈导体35的Y方向上的端部一致。
成为图9的(A)的测定结果的条件为：图10的(C)所示的线圈导体35的宽度尺寸W1为21μm，线圈导体35比位于Y方向的两侧的磁阻效应元件11a突出+δ＝0.5μm。
成为图9的(B)的测定结果的条件为：线圈导体35的宽度尺寸W1为22μm，线圈导体35比位于Y方向上的两侧的磁阻效应元件11a突出+δ＝1.0μm。
成为图9的(C)的测定结果的条件为：线圈导体35的宽度尺寸W1为23μm，线圈导体35比位于Y方向上的两侧的磁阻效应元件11a突出+δ＝1.5μm。
根据图8和图9的结果，在任一情况下，作用于与线圈导体35对置的三条磁阻效应元件11a中的位于中央的磁阻效应元件11a的抵消磁场Hd的Y方向分量均变强。另外，为了使抵消磁场Hd的Y方向分量较强地作用于位于Y方向上的两侧的磁阻效应元件11a，优选的是，如图8的(C)及图10的(B)所示，磁阻效应元件11a不从线圈导体35向灵敏度轴方向突出。另外，进一步优选的是，如图8的(B)、(C)及图10的(C)所示，线圈导体35的Y方向上的两端部比磁阻效应元件11a突出。
需要说明的是，只要与一条线圈导体35对置的磁阻效应元件11a的数量为两个以上即可，可以是任意的数量，但优选其数量为三根等那样的奇数。在使奇数数量的磁阻效应元件11a与线圈导体35对置时，中央的一根磁阻效应元件11a与线圈导体35的中央部对置，Y方向上的磁场分量支配性地作用于中央的磁阻效应元件11a，容易确保检测输出的线性，也能够抑制磁滞。
附图标记说明
1 平衡式磁场检测装置
3 屏蔽层
5、6、7、8 配线层
11、12、13、14 磁检测部
11a 磁阻效应元件
17 电流检测部
30 反馈线圈
30a 对置检测部
35 线圈导体
40 电流路径
H0 被测定磁场
Hd 抵消磁场
I0 被测定电流
Id 线圈电流
P 固定磁性层的磁化的固定方向(灵敏度轴的方向)。

Claims (6)

1.一种平衡式磁场检测装置，设置有：反馈线圈，其通过线圈导体呈平面地卷绕而形成；磁检测部，其具有沿着所述线圈导体而形成为长条形状的多个磁阻效应元件；线圈通电部，其根据所述磁检测部检测被测定磁场时的检测输出而将用于感应出抵消所述被测定磁场的朝向的磁场的电流赋予所述线圈导体；以及电流检测部，其检测在所述线圈导体中流动的电流量，
所述平衡式磁场检测装置的特征在于，
在一个所述磁检测部中，多根所述磁阻效应元件平行地配置且被串联连接，各个所述磁阻效应元件的检测轴沿着相同的朝向设定，
多根构成相同的所述磁检测部的所述磁阻效应元件与一根所述线圈导体对置。
2.根据权利要求1所述的平衡式磁场检测装置，其中，
所述磁阻效应元件与所述线圈导体的呈直线状地延伸的部分对置。
3.根据权利要求1或2所述的平衡式磁场检测装置，其中，
所述线圈导体的截面形状是高度方向上的尺寸比宽度方向上的尺寸短的长方形状，所述磁阻效应元件与所述截面的沿着所述宽度方向延伸的长边对置。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的平衡式磁场检测装置，其中，
所述磁阻效应元件不从所述线圈导体向所述宽度方向突出。
5.根据权利要求1至4中任一项所述的平衡式磁场检测装置，其中，
所述平衡式磁场检测装置设置有磁屏蔽层，该磁屏蔽层使通往所述磁阻效应元件的被测定磁场衰减。
6.根据权利要求1至5中任一项所述的平衡式磁场检测装置，其中，
所述平衡式磁场检测装置设置有电流路径，由所述电流路径感应出的所述被测定磁场被赋予所述磁阻效应元件。
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