JPH0521864A - 磁気センサ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 磁気センサのセラミック基板の表面粗度を向
上させると共に平坦面を大きくとれるようにして小型化
を可能とする。 【構成】 マスク蒸着あるいはマスクスパッタ法によっ
てアルミナ等の絶縁基板１上にＳｉＯ₂ の薄膜３を形成
してセラミック絶縁基板１の表面粗度を従来のガラス基
板並に平滑化し、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するようにしている。

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。更
に詳述すると、本発明は、主にモータの回転速度や回転
角の検出等に利用される磁気抵抗素子、ＭＲ素子、ホー
ル素子等の磁気センサに関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の磁気センサは、ガラス製の絶縁
基板に代えて取扱いの容易なアルミナ等のセラミック基
板を採用し、その上にＮｉ−Ｃｏ等のニッケル合金磁性
薄膜から成るセンサパターン回路を形成するようにして
いる。しかし、このセラミックの絶縁基板は多孔質であ
り表面の面粗度が悪いことから、通常３００〜１０００
オングストロームの薄膜から成るセンサパターン回路の
断線を招いたり、フォトリソグラフィ技術によりパター
ンを形成する際にブリッジ回路から成るセンサ回路のイ
ンピーダンスのばらつきを起こすといった不具合を生じ
る。

【０００３】そこで、このセラミック基板の表面粗度を
グレーズドガラス処理により改質し、従来のガラス基板
並に改善していた。例えば、図２の（Ａ），（Ｂ）に示
すように、セラミック基板１０１のコーナ部分の端子１
０２，１０３，１０４間においてセラミック基板面が露
出しないようにグレーズド部１０５を設け、グレーズド
部１０５で端子１０２，１０３，１０４間を分離すると
共にグレーズド部１０５の上に磁界検出部となるセンサ
パターン回路１０６と電極１０７，１０８，１０９を形
成するようにしている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、グレー
ズ処理は図２の（Ｃ）に示すように表面張力によって丸
まってしまうため、平坦面が大きくとれない問題があ
る。しかも、グレーズド部１０５の厚みは２０μｍ以下
にできない。依って、同じ大きさのセンサパターンを形
成するにはより大きな基板を必要とし、小型化が難しい
問題がある。

【０００５】一方、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
小型化、薄型化に対応するには、センサ面の平坦化及び
小型化は重要な技術課題となっている。

【０００６】そこで、本発明は、セラミック基板の表面
粗度を向上させると共に平坦面を大きくとれるようにし
て小型化を可能とする磁気センサの構造を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
め、本発明の磁気センサは、絶縁基板と、この絶縁基板
上にマスク蒸着またはマスクスパッタ法によって形成さ
れたガラス膜と、該ガラス膜上に形成された磁気検知部
と、該磁気検知部に接続される上記絶縁基板上に形成さ
れた電極とを備えるようにしている。

【０００８】

【作用】マスク蒸着またはマスクスパッタ法によって形
成されるガラス膜は、オングストローム単位で絶縁基板
上に積層されるため表面張力の影響を受けず平坦にな
る。しかも、ガラス膜の厚さはオングストローム単位で
制御できるため、セラミック基板の表面粗度を従来のガ
ラス基板並に改質する最低限の厚みに形成できる。

【０００９】

【実施例】以下、本発明の構成を図面に示す実施例に基
づいて詳細に説明する。

【００１０】図１に本発明の一実施例を示す。該図にお
いて、１は絶縁基板、２はタングステン等の金属を充填
した充填電極、３はマスク蒸着あるいはマスクスパッタ
によって形成されたＳｉＯ₂ 膜、即ちガラス膜、４はＮ
ｉ合金磁性薄膜からなる磁気検知部（センサパターン回
路）、５は磁気検知部４と充填電極２とを電気的に接続
するための導体電極回路、６は充填電極２と導体電極回
路５との電気的接続をより確実にするための補強電極、
７は外部リード電極である。尚、図示していないが、絶
縁基板１の磁気検知部４などを形成した面及びその反対
の面には、センサの作動の信頼性を高めるため、物理的
・化学的なダメージ、湿気、水、アルカリイオン等の侵
入から保護するための保護膜が通常形成されている。

【００１１】絶縁基板１としては、充填電極２のための
貫通孔の形成が容易にできかつ物理的・化学的に安定で
あるセラミック、例えばアルミナ等の使用が好ましい。
そして、この絶縁基板１の上には表面粗度を向上させる
ためガラス膜３が形成されている。このガラス膜３は、
マスク蒸着あるいはマスクスパッタによって形成される
１〜１０μｍの厚さのＳｉＯ₂ の薄膜で構成されてい
る。これによって、セラミック基板１の表面粗度を従来
使用されているガラス基板並に改質し、センサの特性の
揃った磁気センサを得ることができる。尚、このガラス
膜３は絶縁基板１の充填電極２の周囲を除く基板表面に
形成されている。

【００１２】また、絶縁基板１にはビアホール８が形成
されると共にこのビアホール８にタングステンなどの電
極材料が充填されて、セラミック基板１の両面の配線即
ち導体電極回路６と外部リード線７とを電気的に導通す
る充填電極２が形成されている。これによって、磁気検
知部４が形成されているのとは反対の面に外部リード線
７を接合可能とし、外部リード線７をセラミック基板１
にはんだ付けなどによって接合する際に生ずるはんだ等
の突起が磁気検知部４を形成する面所謂センサ形成面に
生ぜず、センサ形成面が平坦な磁気センサも構成でき
る。更に加えて、外部リード線７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、外部リード線７を接
続する部分の面積分だけは絶縁基板１を小型化できる。
尚、絶縁基板１の裏面側及び外部リード線７のはんだ接
合部は、センサ形成面側と同様に図示していないが熱硬
化性樹脂などの保護膜で被覆されている。

【００１３】充填電極３は、ビアホール８全体が電極材
料で充電されているため、従来のガラス基板と同様に絶
縁基板１に露出する表面だけに保護膜を形成するだけで
十分な信頼性を確保できる。即ち、充填電極３は他の電
極５，７と接触する部位を除いて他の部位がセラミック
基板１によって包囲されているので、耐湿、アルカリイ
オン等の物質の侵入を防止する保護膜形成が確実・容易
に行うことができ、信頼性の高いセンサを構成できる。

【００１４】導体電極回路１５は、例えばＮｉ，Ｃｒ，
Ｆｅ，Ｃｏ，Ｍｏ若しくはそれらの合金によって形成さ
れる。補強電極１６は厚膜ペースト若しくは導体電極回
路１５と同様の電極材料を用いた蒸着等により形成され
ており、場合によっては必要とされない。

【００１５】また、磁気検知部４は、ガラス膜３の上に
Ｎｉ合金磁性薄膜を真空蒸着あるいはスパッタリングに
よって形成した後、フォトエッチング等によって所望の
パターン形状に形成されている。

【００１６】以上のように構成された磁気センサの場
合、モータの回転速度あるいは回転角の検出などのセン
サとして実装するとき、磁界発生用ロータと対向するセ
ンサ形成面側には外部リード線７とそのはんだが突出せ
ずかつセンサ面が平坦で大きいため、不必要な逃げしろ
を設定せずにロータと磁気センサのギャップ長を最適に
実装できる。したがって、モータの小型化、モータ設計
の自由度を向上することができ、かつ不要な逃げしろを
形成しないためモータユニットを安価に製造できること
が可能である。更に、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向上せしめる。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できる。

【００１７】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本発明
の磁気センサは、マスク蒸着あるいはマスクスパッタ法
によって絶縁基板上にＳｉＯ₂ の薄膜を形成してセラミ
ック絶縁基板の表面粗度を従来のガラス基板並に平滑化
するようにしたので、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。しかも、マスク蒸着
またはマスクスパッタ法によって形成されるガラス膜
は、オングストローム単位で絶縁基板上に積層されるた
め表面張力の影響を受けず平坦になり、かつオングスト
ローム単位で制御できるため、セラミック基板の表面粗
度を従来のガラス基板並に改質する最低限の厚みに形成
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の磁気センサの一実施例を示す縦断面図
である。

【図２】従来の磁気センサの一例を示す図で、（Ａ）は
平面図、（Ｂ）は側面図，（Ｃ）はグレーズド部の拡大
図である。

【符号の説明】

１ 絶縁基板 ３ ガラス膜 ４ 磁気検知部 ５ 電極

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 絶縁基板と、この絶縁基板上にマスク蒸
   着またはマスクスパッタ法によって形成されたガラス膜
   と、該ガラス膜上に形成された磁気検知部と、該磁気検
   知部に接続される上記絶縁基板上に形成された電極とを
   備えてなる磁気センサ。