JPH0521860A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】センサ特性を悪化することなくセンサ面の平坦
化及びセンサの小型化を容易に図ることができる磁気セ
ンサを提供する。 【構成】本発明の磁気センサは、絶縁基板１１と、この
絶縁基板１１上に形成された磁気検知部１４と、該磁気
検知部１４に接続される上記絶縁基板上に形成された電
極１５と、上記絶縁基板１１の裏面に形成された外部接
続用リード部１７と、上記絶縁基板１１に上記電極１５
と上記外部接続用リード部１７とを接続するように貫通
して設けられた充填電極１２とを備えてなることを特徴
とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は磁気センサに関するもの
である。

【０００２】

【従来の技術】従来、磁気抵抗効果やホール効果等を応
用した磁気センサが種々開発されており、モータの回転
速度や回転角の検出等に広く利用されている。この種の
磁気センサでは、モータのローターマグネット等の磁界
発生部とセンサの磁気検知部との間のギャップを極力小
さくした方が磁電変換出力を大きくとれ検出感度を大き
くすることができるが、従来の磁気センサでは、通常、
センサ形成面で外部取り出し電極との接続を行なう方法
が取られており、このため外部電極との接続部分が突起
してしまい、センサをモータ等に実装する際に、磁界発
生用ローター等と接続部分の突起とが接触しないように
逃げしろの形成を必要とする。また、逃げしろを形成す
るため、モータ等の小型化、及び設計の自由度を阻害す
る原因となっている。そこで、この問題を解消するた
め、磁気センサの磁気検知部側の面を平坦化した磁気セ
ンサが提案されている（例えば特開昭６３−２１５０８
６号公報等）。ここで、特開昭６３−２１５０８６号公
報記載の磁気センサは、図３に示すように、スルーホー
ル電極２０等を有する絶縁基板２９と、この絶縁基板２
９上に形成されたＮｉ−Ｃｏ薄膜等からなる磁電変換部
２１と、この磁電変換部２１上に形成された保護膜２２
と、前記スルホール電極２０等を介して絶縁基板裏面に
て導通をもたせたリード部２３とを備えたことを特徴と
している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報記載の磁気セ
ンサでは、センサ面を平坦化する方式としてスルーホー
ル電極方式を使用している。しかしながら、スルーホー
ル電極方式には以下の欠点がある。スルーホール電極
に保護膜形成が困難であり、センサの信頼性低下の原因
となる。スルーホール電極は基板に多数の穴を形成す
るため、センサ形成プロセスにおける洗浄、レジストパ
ターニング等が、従来のスルーホールの無い基板に対し
てよりも困難性が高い。本発明は上記事情に鑑みてなさ
れたものであって、センサ特性を悪化することなくセン
サ面の平坦化及び小型化を図ることができる磁気センサ
を提供することを目的とする。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明の磁気センサは、絶縁基板と、この絶縁基板
上に形成された磁気検知部と、上記磁気検知部に接続さ
れる上記絶縁基板上に形成された電極と、上記絶縁基板
の裏面に形成された外部接続用リード部と、上記絶縁基
板に上記電極と上記外部接続用リード部とを接続するよ
うに貫通して設けられた充填電極とを備えてなることを
特徴とする。

【０００５】

【作用】本発明による磁気センサにおいては、絶縁基板
上の電極と絶縁基板の裏面に形成された外部接続用リー
ド部とを接続する電極として充填電極を使用している
が、この充填電極は、スルーホール電極と比べて電極保
護の信頼性が高いため、センサの信頼性の向上をより図
ることができる。すなわち、充填電極とスルーホール電
極との根本的な相違は、電極の形状にある。充填電極は
基板に形成された貫通孔が電極材質を含んだ物質により
充填されて形成されているが、スルーホール電極は貫通
孔側面に電極が形成されており、貫通孔は穴のままの状
態である。センサは、通常、湿気、イオン性不純物の浸
入等の物理的・化学的なダメージからセンサを保護し、
センサの信頼性を高めるため、保護膜形成は必須の条件
である。このため、スルーホール電極の場合は、スルー
ホール内部にも保護膜を形成する必要があるが、スルー
ホール内に保護膜を形成することは困難であり、形成し
た保護膜の信頼性も低く、センサ特性劣化の原因となる
という本質的な要因を内在する。これに対して、充填電
極は、貫通孔が電極材料で充填されているために、保護
膜形成は従来のガラス基板同様の表面の保護だけで十分
な信頼性を確保できる。

【０００６】尚、本発明の磁気センサに使用される絶縁
基板としては、充填電極形成用の貫通孔形成が容易にで
きること、及び物理的・化学的に安定であることからセ
ラミック基板が使用される。しかし、セラミック基板は
表面粗度が悪く、表面粗度改質の必要がある。そこで絶
縁基板としてセラミック基板を使用する場合には、セラ
ミック基板の表面に、グレーズドガラス、若しくはポリ
イミド膜を形成することにより、表面粗度を改質する。
これによりセンサの特性のそろった磁気センサを形成で
きる。

【０００７】本発明では、上述した理由により、基板に
貫通孔を形成し、且つ貫通孔内に基板の両面の配線と電
気的に導通する機能を有した充填電極を形成することに
より、絶縁膜上にＮｉ合金磁性薄膜等からなるセンサパ
ターンを形成した基板面と、基板の他方の面に形成した
外部取り出し電極とを充填電極を介して電気的に導通で
きるので、センサ面の平坦化；外部取り出し電極との
接続による突起がセンサ形成面にない、センサ面が平坦
な磁気センサを構成することができる、小型化；外部
取り出し電極を、センサ形成面と反対側の基板面に形成
することにより、外部電極との接続部分の面積分は小型
化できる、という作用効果を得ることができる。

【０００８】ここで、センサ面の平坦化、小型化
は、モータ等の制御用センサとして多用されている磁気
センサにとって、昨今のＶＴＲ装置等の小型、薄型化に
対応するため必須の技術課題となっている。従来のセン
サのように、センサ形成面で外部取り出し電極と接続を
行う方法は、外部電極との接続部分が突起するためにセ
ンサをモータに実装する際、磁界発生用ローターと接続
部分の突起が接触しないように逃げしろの形成を必要と
する。また、逃げしろを形成するため、モータの小型
化、及びモータ設計の自由度を阻害する原因となってい
る。

【０００９】これに対し本発明では、センサ面を平坦化
したことにより、不用な逃げしろの形成の必要がなく、
且つローターと磁気センサのギャップ長を最適に実装す
ることができるので、モータの小型化、モータ設計の自
由度の向上を図ることができ、しかも、不用な逃げしろ
を形成しないため、モータユニットを安価に製造するこ
とが可能である。また、センサを小型化することによ
り、モータユニットの更なる小型化への対応が可能であ
り、モータユニット設計の自由度をより向上することが
できる。また、フォトリソグラフィ等の半導体技術を使
用して製造する磁気センサでは、小型化により、原価、
工数の低減を達成できるので、安価なセンサを大量に供
給することができる。

【００１０】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の一実施例を示す磁気センサ
の断面図である。図１において、符号１１はアルミナ絶
縁基板、１２は充填電極、１３はグレーズドガラス若し
くはポリイミド膜、１４はＮｉ合金磁性薄膜からなる磁
気検知部、１５は磁気検知部１４と充填電極１２とを電
気的に接続するためのＮｉ，Ｃｒ，Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ若
しくはそれらの合金の単層あるいは積層構造単独、ある
いは前記電極で形成した層を介してＡｌ，Ｃｕ，Ａｕ，
Ｐｔ，Ａｇ若しくはそれらの合金を形成した構造からな
る導体電極回路、１６は充填電極１２と導体電極回路１
５との電気的接続をより確実にするための補強電極で厚
膜ペースト若しくは導体電極回路１５と同様の材料によ
る蒸着等により形成する。但し補強電極１６は必ずしも
必要としない。１７は基板１１の磁気検知部１４形成面
の裏面に配置され、充填電極１２と接続されてセンサ信
号のセンサ外部への伝達経路となる外部リード電極であ
る。

【００１１】尚、充填電極１２の形成方法としては、図
２(ａ)に示すように、アルミナ等の絶縁基板１１に貫通
孔１８を形成し、貫通孔１８内にタングステン，Ａｇ，
Ｃｕ等の金属を充填して充填電極１２とする。また、充
填電極１２を埋め込んだ基板は、多数同時に形成するこ
とができる。すなわち、図２（ｂ）に示すように、大面
積の基板用ウェハー１９に所定の間隔で多数の充填電極
１２を形成した後、必要数の充填電極を包込んだ状態で
基板を方形状に所定の寸法で切断すれば、多数のセンサ
用基板１１を得ることができる。尚、図１では明示して
いないが、基板１１のセンサ形成面、及び基板１１のセ
ンサ形成面の裏面には、物理的、化学的なダメージ、
水、アルカリイオン等の浸入を防止するための保護膜を
形成する。

【００１２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明の磁気セン
サでは、絶縁基板に基板両面を電気的に導通する充填電
極を形成したことを特徴とするが、この充填電極の場合
は、耐湿とアルカリイオン等の物質の浸入防止を図るた
めの保護膜形成が、電極が剥き出しのスルーホール電極
等に比べて確実・容易に行うことができる。これにより
スルーホール電極方式の磁気センサに比べて信頼性の高
いセンサを構成できる。また、絶縁基板としてセラミッ
ク基板を用いる場合に、セラミック基板上にグレーズド
ガラス、若しくはポリイミド膜を形成することにより、
セラミック基板の表面粗度を従来のガラス基板並に平滑
化できるので、センサ特性が従来のガラス基板と同程度
の磁気センサを構成できる。また、基板に充填電極を形
成することにより、Ｎｉ合金磁性薄膜等からなる磁気検
知部を形成した基板面と、基板の他方の面に形成した外
部取り出し電極を充填電極を介して電気的に導通できる
ので、センサ面の平坦化；外部取り出し電極との接続
による突起がセンサ形成面にないため、センサ面側が平
坦な磁気センサを構成することができる、小型化；外
部取り出し電極を、センサ形成面と反対側の基板面に形
成することにより、外部電極との接続部分の面積分は小
型化できる、という作用効果を有する磁気センサを容易
に構成できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例を示す磁気センサの断面図で
ある。

【図２】同上磁気センサの充填電極及びセンサ基板の作
製方法の説明図である。

【図３】従来技術の一例を示す磁気センサの断面図であ
る。

【符号の説明】

１１ 絶縁基板 １２ 充填電極 １３ グレーズドガラス又はポリイミド膜 １４ 磁気検知部 １５ 導体電極回路 １６ 補強電極 １７ 外部リード電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】絶縁基板と、この絶縁基板上に形成された
   磁気検知部と、上記磁気検知部に接続される上記絶縁基
   板上に形成された電極と、上記絶縁基板の裏面に形成さ
   れた外部接続用リード部と、上記絶縁基板に上記電極と
   上記外部接続用リード部とを接続するように貫通して設
   けられた充填電極とを備えてなることを特徴とする磁気
   センサ。