JPH0216780A - 磁気抵抗素子 - Google Patents
磁気抵抗素子Info
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- JPH0216780A JPH0216780A JP63165888A JP16588888A JPH0216780A JP H0216780 A JPH0216780 A JP H0216780A JP 63165888 A JP63165888 A JP 63165888A JP 16588888 A JP16588888 A JP 16588888A JP H0216780 A JPH0216780 A JP H0216780A
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- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 17
- 239000010409 thin film Substances 0.000 claims description 5
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 abstract description 4
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 7
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000000034 method Methods 0.000 description 2
- 230000002542 deteriorative effect Effects 0.000 description 1
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
くＩ竜業上の利用分野〉
本発明は、磁界の方向を選択検出する機能を有する近接
スイッチ等に使用される…気抵抗素−ｒ−の改良に関す
る。
スイッチ等に使用される…気抵抗素−ｒ−の改良に関す
る。
〈従来例および問題点〉
般に、強磁性薄膜を用いた電気抵抗素子を近接スイッチ
として利用する方法としては、第５ａ、５ｂ、Ｓｃ図に
示す磁気抵抗素子（１００）、（１１０）、 （１２０
）の各パターン接続のものを、第６図にような磁石（１
：１０）との相対関係において使用している。
として利用する方法としては、第５ａ、５ｂ、Ｓｃ図に
示す磁気抵抗素子（１００）、（１１０）、 （１２０
）の各パターン接続のものを、第６図にような磁石（１
：１０）との相対関係において使用している。
ここで各磁気抵抗素子（１００）、（＋ １０）、（＋
２０）の素子パターンは、端子部を介して接続される略
９０゛異方向のパターン要素を複数行しており、各パタ
ーン要素は長手直線部とその間を繋ぐ短直線部とからな
り、該長手直線部における抵抗特性を電気的に取り出す
ようにしている。
２０）の素子パターンは、端子部を介して接続される略
９０゛異方向のパターン要素を複数行しており、各パタ
ーン要素は長手直線部とその間を繋ぐ短直線部とからな
り、該長手直線部における抵抗特性を電気的に取り出す
ようにしている。
これを第５ ｂ ｌ’；４１の例で示せば、基板（！
１０ａ）の対辺に沿って一対のパターン要素が配設され
、その長手直線部（１１！’ｉ） （１１５）は端子部
（ｌ １１） （１１２） （１１３） （１１４）を
介して隣接の異方向パターン要素の長手直線部（１１６
） （１１６）に対して略直角方向となるように配設さ
れている。
１０ａ）の対辺に沿って一対のパターン要素が配設され
、その長手直線部（１１！’ｉ） （１１５）は端子部
（ｌ １１） （１１２） （１１３） （１１４）を
介して隣接の異方向パターン要素の長手直線部（１１６
） （１１６）に対して略直角方向となるように配設さ
れている。
また、該長手直線部（＋１５）の線幅（Ｗｌ）と異方向
の長手直線部（１１６）の線幅（Ｗｌ）は同一に形成さ
れている。
の長手直線部（１１６）の線幅（Ｗｌ）は同一に形成さ
れている。
第７図には、第５ｂ図のパターン要素をブリッジ接続と
した磁気抵抗素子（１１０）に対して、外部磁界を第４
ａ〜４ｅ図のように変化させときの動作出力′重圧グラ
フが示されている。
した磁気抵抗素子（１１０）に対して、外部磁界を第４
ａ〜４ｅ図のように変化させときの動作出力′重圧グラ
フが示されている。
ただし、第５ｂ図のブリッジ接続のパターン要素は、一
対の対角にある端を部例えば（１１２）（１１４）を入
力端子部とし、他の一対の対角にある端子部（Ｉｌｌ）
（１１：ｌ）を出力端子部として使用し、藷入力端子
部（＋１２） （１１４）に適当な電圧が印加され、出
力端子部（Ｉｌｌ） （１１３）から出力電圧を取り出
すための外部接続がなされるものとする。
対の対角にある端を部例えば（１１２）（１１４）を入
力端子部とし、他の一対の対角にある端子部（Ｉｌｌ）
（１１：ｌ）を出力端子部として使用し、藷入力端子
部（＋１２） （１１４）に適当な電圧が印加され、出
力端子部（Ｉｌｌ） （１１３）から出力電圧を取り出
すための外部接続がなされるものとする。
ここで、第４ａ〜４ｅ図に示すように磁石（１：１０）
と磁気抵抗素子（１１０）が相対的に位置変化する際に
おける磁力線（Ｍ）の作用状況は、第７図における動作
出力電圧波形（ＩＩＯ八）の谷点ａ ”−ｅに対応する
。
と磁気抵抗素子（１１０）が相対的に位置変化する際に
おける磁力線（Ｍ）の作用状況は、第７図における動作
出力電圧波形（ＩＩＯ八）の谷点ａ ”−ｅに対応する
。
いま、第７図において「しきい値」をＡに設定し、動作
出力電圧波形（１１０八）と「しきい値」Ａとの交点ｆ
、ｇを結ぶ線で囲まれた斜線部分をスイッチＯＮ又はＯ
ＦＦの動作領域とすることにより、近接スイッチとして
利用することができる。
出力電圧波形（１１０八）と「しきい値」Ａとの交点ｆ
、ｇを結ぶ線で囲まれた斜線部分をスイッチＯＮ又はＯ
ＦＦの動作領域とすることにより、近接スイッチとして
利用することができる。
〈発明か解決しようとする課題〉
この近接スイッチの動作として、第７図に明らかなよう
に、０点をピークとするパターン要素の長手直線部（１
１６）の電圧出力の検出は必要であるか、異方向の長手
直線部（１１５）から出力されるａ点、ｅ点の出力は全
く検出不要である。すなわちａ点、ｅ点の出力を生じる
磁力線（Ｍ）を検知する必要はない。
に、０点をピークとするパターン要素の長手直線部（１
１６）の電圧出力の検出は必要であるか、異方向の長手
直線部（１１５）から出力されるａ点、ｅ点の出力は全
く検出不要である。すなわちａ点、ｅ点の出力を生じる
磁力線（Ｍ）を検知する必要はない。
ところが、この不要なａ点、ｅ点の電圧出力を排除する
ため、長手直線部（１１５）の属するパターン要素を除
去することが考えられるが、そのようにするとブリッジ
接続が成立せず出力電圧を取り出せないので、長手直線
部（１１５）のパターン要素を除去することはできない
。
ため、長手直線部（１１５）の属するパターン要素を除
去することが考えられるが、そのようにするとブリッジ
接続が成立せず出力電圧を取り出せないので、長手直線
部（１１５）のパターン要素を除去することはできない
。
また、長手直線部（１１５）のパターン要素の代わりに
、磁気抵抗効果を持たない他の抵抗体をその部分に配設
して使用することも考えられるが、その場合には磁気抵
抗性を持つ薄膜素材と他の抵抗体の素材との抵抗温度係
数を整合させなければならないという極めて困難な条件
を満たす必要がある。すなわち、抵抗温度係数が異ると
周囲温度の変化により動作電圧波形（ＩＩＯ八）が変形
して近接スイッチとして機能しなくなるからである。
、磁気抵抗効果を持たない他の抵抗体をその部分に配設
して使用することも考えられるが、その場合には磁気抵
抗性を持つ薄膜素材と他の抵抗体の素材との抵抗温度係
数を整合させなければならないという極めて困難な条件
を満たす必要がある。すなわち、抵抗温度係数が異ると
周囲温度の変化により動作電圧波形（ＩＩＯ八）が変形
して近接スイッチとして機能しなくなるからである。
史に、この長手直線部（１１５）側のパターン要素によ
る作動の影響により動作領域の幅（ｆ点とｇ点の間隔）
が狭くなっている。すなわち、動作領域が狭いことは磁
気抵抗素子を使用する近接スイッチを所定の位置に取り
付ける際に、その位置を最適に決定することが困難であ
り、取付は作業には多くの時間および熟練を要するもの
である。
る作動の影響により動作領域の幅（ｆ点とｇ点の間隔）
が狭くなっている。すなわち、動作領域が狭いことは磁
気抵抗素子を使用する近接スイッチを所定の位置に取り
付ける際に、その位置を最適に決定することが困難であ
り、取付は作業には多くの時間および熟練を要するもの
である。
く課題を解決するための手段〉
本発明は上記のような欠点を除去するために提案された
ものであり、 その目的は、取付は調整作業を簡略化し、短時間で最適
な設定位置に取付は可能な近接スイッチ用磁気抵抗素子
を提供することにある。
ものであり、 その目的は、取付は調整作業を簡略化し、短時間で最適
な設定位置に取付は可能な近接スイッチ用磁気抵抗素子
を提供することにある。
面して、本発明は［端子部を介して接続される複数のパ
ターン要素を、その長手直線部が隣接のパターン要素の
長手直線部に対して略直角方向となるように配設してな
る強磁性薄１暁を用いた磁気抵抗素子において、所定方
向の長手直線部の線幅を、隣接パターン要素の異方向長
手直線部に対して略２倍以上の線幅に形成してなる磁気
抵抗素子」によって達成される。
ターン要素を、その長手直線部が隣接のパターン要素の
長手直線部に対して略直角方向となるように配設してな
る強磁性薄１暁を用いた磁気抵抗素子において、所定方
向の長手直線部の線幅を、隣接パターン要素の異方向長
手直線部に対して略２倍以上の線幅に形成してなる磁気
抵抗素子」によって達成される。
く作用〉
長手直線部が相互に直角に異る方向に配設した隣接パタ
ーン要素の一方を、他方の略２倍以上の線幅の長手直線
部としたので、この幅の広い方の長手直線部に対して外
部電界が略９０°の横方向から作用するとき、そのパタ
ーン要素における磁気抵抗の立上りが極めて早い。
ーン要素の一方を、他方の略２倍以上の線幅の長手直線
部としたので、この幅の広い方の長手直線部に対して外
部電界が略９０°の横方向から作用するとき、そのパタ
ーン要素における磁気抵抗の立上りが極めて早い。
方、線幅の狭い方の長手直線部からなるパターン要素に
対して外部電界が略９０゛の横方向から作用するときは
、その磁気抵抗の立上りは非常に遅い。
対して外部電界が略９０゛の横方向から作用するときは
、その磁気抵抗の立上りは非常に遅い。
従って、近接スイッチ用等として「しきい値」を設定し
たとき、外部磁界の遠近に対する作動領域の幅が広くな
るので、磁気抵抗素子の設置に際して位置決め誤差に対
する正常作動の安全幅か大きく確保される。
たとき、外部磁界の遠近に対する作動領域の幅が広くな
るので、磁気抵抗素子の設置に際して位置決め誤差に対
する正常作動の安全幅か大きく確保される。
〈実施例〉
次に、本発明を図面に示された一実施例に従って、更に
詳しく説明することとする。
詳しく説明することとする。
第１図には、４つのパターン要素（＋５）（１５ａ）
（１６） （１６ａ）をブリッジ状に接続した磁気抵抗
素子（１）が示されており、正方形の基板（ｌａ）の各
辺に沿って配設されている。（１１）（１２） （１：
１） （＋４）は基板（ｌａ）のコーナ一部に設けられ
た端子部であり、上記パターン要素を（１５） （１６
） （１５ａ） （１６ａ）の順に隣接接続している。
（１６） （１６ａ）をブリッジ状に接続した磁気抵抗
素子（１）が示されており、正方形の基板（ｌａ）の各
辺に沿って配設されている。（１１）（１２） （１：
１） （＋４）は基板（ｌａ）のコーナ一部に設けられ
た端子部であり、上記パターン要素を（１５） （１６
） （１５ａ） （１６ａ）の順に隣接接続している。
従って、パターン要素（１，５）と（１５ａ）が、また
パターン要素（１６）と（１６ａ）が、それぞれ長手直
線部相互が平行となるように配設されている。すなわち
、パターン要素（１５）と（１５ａ）の長手直線部は、
それぞれ隣接するパターン要素（１６）と（１６ａ）の
長手直線部に対して略直角な異方向を向くように配設さ
れている。
パターン要素（１６）と（１６ａ）が、それぞれ長手直
線部相互が平行となるように配設されている。すなわち
、パターン要素（１５）と（１５ａ）の長手直線部は、
それぞれ隣接するパターン要素（１６）と（１６ａ）の
長手直線部に対して略直角な異方向を向くように配設さ
れている。
ここで、パターン要素（１６） （１６ａ）の長手直線
部の線幅（Ｗ２）はパターン要素（１５） （１５ａ）
の長手直線部の線幅（Ｗ３）に対して約２．５倍に形成
されている。
部の線幅（Ｗ２）はパターン要素（１５） （１５ａ）
の長手直線部の線幅（Ｗ３）に対して約２．５倍に形成
されている。
また、端子（１２） （＋４）がブリッジ接続の入力端
子とされ、端子（ＩＩ） （１３）が出方端子として使
用される。
子とされ、端子（ＩＩ） （１３）が出方端子として使
用される。
ここで、第４ａ〜４ｅ図に示される磁石（１３０）と本
発明に係る磁気抵抗素子（１）が相対的に位置変化した
ときの磁力線（Ｍ）の作用右よびそのときの磁気抵抗素
子（１）の出力電圧の変化をグラフに示すと、第３図に
おける動作出力電圧波形（Ｉ八）であり、その各点ｈ〜
ユは第４ａ〜４ｅ図に対応する。
発明に係る磁気抵抗素子（１）が相対的に位置変化した
ときの磁力線（Ｍ）の作用右よびそのときの磁気抵抗素
子（１）の出力電圧の変化をグラフに示すと、第３図に
おける動作出力電圧波形（Ｉ八）であり、その各点ｈ〜
ユは第４ａ〜４ｅ図に対応する。
いま、第３図においてｒしきい値］をＢに設定し、動作
出力電圧波形（Ｉ八）と［しきい値」Ｂとの交点ｍ、ｎ
を結ぶ線で囲まれた斜線部分をスイッチＯＮ又はＯＦＦ
の動作領域とすることにより、近接スイッチとして利用
することができる。
出力電圧波形（Ｉ八）と［しきい値」Ｂとの交点ｍ、ｎ
を結ぶ線で囲まれた斜線部分をスイッチＯＮ又はＯＦＦ
の動作領域とすることにより、近接スイッチとして利用
することができる。
このとき、磁気抵抗効果の発生が必要とされる側の２辺
のパターン要素（１６） （１６ａ）においてパターン
線幅が広く、磁気抵抗効果が不要で単に温度特性を劣化
させないために同一素材の薄膜でブリッジの対辺パター
ンを構成しているパターン要素（１５） （１５ａ）の
線幅は非常に細いので、この幅の広いパターン要素（１
６） （１６ａ）の長手直線部に対して外部磁界が略９
０”の横方向から作用するときは、その磁気抵抗曲線の
立上りが極めて早い。
のパターン要素（１６） （１６ａ）においてパターン
線幅が広く、磁気抵抗効果が不要で単に温度特性を劣化
させないために同一素材の薄膜でブリッジの対辺パター
ンを構成しているパターン要素（１５） （１５ａ）の
線幅は非常に細いので、この幅の広いパターン要素（１
６） （１６ａ）の長手直線部に対して外部磁界が略９
０”の横方向から作用するときは、その磁気抵抗曲線の
立上りが極めて早い。
一方、線幅の狭い方のパターン要素（１５）（１５ａ）
の長手直線部に対して外部磁界が略９０”の横方向から
作用するときは、その磁気抵抗の立上りは非常に遅い。
の長手直線部に対して外部磁界が略９０”の横方向から
作用するときは、その磁気抵抗の立上りは非常に遅い。
従って、近接スイッチ用等として「しきい値」Ｂを設定
したとき、外部磁界の遠近に対する作動領域の幅が広い
ので、磁気抵抗素子（１）の設置に際して位置決め誤差
に対する正常作動の安全幅が大きく確保される。
したとき、外部磁界の遠近に対する作動領域の幅が広い
ので、磁気抵抗素子（１）の設置に際して位置決め誤差
に対する正常作動の安全幅が大きく確保される。
〈効 果〉
本発明による磁気抵抗素子によれば、近接スイッチ用等
として「しきい値」を設定したとき、外部磁界の遠近に
対する作動領域の幅が広くなるので、磁気抵抗素子の設
置に際して位置決め誤差に対する正常作動の安全幅が大
きく確保される。すなわち、従来のものに比べて明らか
に動作領域が広く、磁気抵抗素子パターン幅の違いによ
る印加磁界に対する動作出力電圧の方向性が出ており、
近接スイッチとして使用する際の取付は位置決めが非常
に容易となるものである。
として「しきい値」を設定したとき、外部磁界の遠近に
対する作動領域の幅が広くなるので、磁気抵抗素子の設
置に際して位置決め誤差に対する正常作動の安全幅が大
きく確保される。すなわち、従来のものに比べて明らか
に動作領域が広く、磁気抵抗素子パターン幅の違いによ
る印加磁界に対する動作出力電圧の方向性が出ており、
近接スイッチとして使用する際の取付は位置決めが非常
に容易となるものである。
第１図は本発明に係る磁気抵抗素子のパターン要素の配
置例を示す概略図、第２図は本発明に係る磁気抵抗素子
と磁石との相対関係を示す斜視図、第３図は本発明に係
る磁気抵抗素子を使用した際の第４ａ〜４ｅ図における
動作出力電圧の変化を示すグラフ、第４ａ〜４ｅ図は近
接スイッチに使用の際の磁気抵抗素子に対する磁石の磁
力線作用の状況を示す斜視図、第５ａ〜５０図は従来の
磁気抵抗素子におけるパターン要素を示す概略図、第６
図は第５ｂ図の磁気抵抗素子を使用した近接スイッチに
おける磁石と磁気抵抗素子の相対関係を示す斜視図、第
７図は従来の磁気抵抗素子を使用した際の第４ａ〜４ｅ
図における動作出力電圧の変化を示すグラフ、である。 （１５）、 （１６）・・・・・・ 長手直線部、（１
八）・・・・・・・・・・・・・・・動作出力電圧波形
、 （八）、（Ｂ） ・・・・・・・・・しきい値。
置例を示す概略図、第２図は本発明に係る磁気抵抗素子
と磁石との相対関係を示す斜視図、第３図は本発明に係
る磁気抵抗素子を使用した際の第４ａ〜４ｅ図における
動作出力電圧の変化を示すグラフ、第４ａ〜４ｅ図は近
接スイッチに使用の際の磁気抵抗素子に対する磁石の磁
力線作用の状況を示す斜視図、第５ａ〜５０図は従来の
磁気抵抗素子におけるパターン要素を示す概略図、第６
図は第５ｂ図の磁気抵抗素子を使用した近接スイッチに
おける磁石と磁気抵抗素子の相対関係を示す斜視図、第
７図は従来の磁気抵抗素子を使用した際の第４ａ〜４ｅ
図における動作出力電圧の変化を示すグラフ、である。 （１５）、 （１６）・・・・・・ 長手直線部、（１
八）・・・・・・・・・・・・・・・動作出力電圧波形
、 （八）、（Ｂ） ・・・・・・・・・しきい値。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 端子部を介して接続される複数のパター ン要素を、その長手直線部が隣接のパター ン要素の長手直線部に対して略直角方向と なるように配設してなる強磁性薄膜を用い た磁気抵抗素子において、 所定方向の長手直線部の線幅を、隣接パ ターン要素の異方向長手直線部に対して 略２倍以上の線幅に形成してなる磁気抵抗 素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165888A JPH0216780A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 磁気抵抗素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63165888A JPH0216780A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 磁気抵抗素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0216780A true JPH0216780A (ja) | 1990-01-19 |
Family
ID=15820882
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63165888A Pending JPH0216780A (ja) | 1988-07-05 | 1988-07-05 | 磁気抵抗素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0216780A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242989A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Yamanashi Nippon Denki Kk | 磁気センサ、その製造方法および電子機器 |
-
1988
- 1988-07-05 JP JP63165888A patent/JPH0216780A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007242989A (ja) * | 2006-03-10 | 2007-09-20 | Yamanashi Nippon Denki Kk | 磁気センサ、その製造方法および電子機器 |
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