JPH06125122A - 磁気抵抗素子及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサ - Google Patents
磁気抵抗素子及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサInfo
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- JPH06125122A JPH06125122A JP4297657A JP29765792A JPH06125122A JP H06125122 A JPH06125122 A JP H06125122A JP 4297657 A JP4297657 A JP 4297657A JP 29765792 A JP29765792 A JP 29765792A JP H06125122 A JPH06125122 A JP H06125122A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】高温雰囲気下でも使用可能とする。
【構成】磁気抵抗素子として、ガラス基板2上に蒸着し
て形成されたインジウムアンチモンからなる化合物半導
体薄膜を所定のパターンに加工してなるパターン部3を
有するものを用いる。取付基板7として厚さ0.05〜
0.30mmのジルコニア系セラミック基板上の複数箇
所に、導体ペーストを印刷・焼成して形成した電極を有
するものを用いる。磁気センサ12は、磁気抵抗素子の
パターン部形成面を取付基板の電極形成面に対向させ
て、導電ペースト9を介して一体化し加熱硬化した複合
体を有する。
て形成されたインジウムアンチモンからなる化合物半導
体薄膜を所定のパターンに加工してなるパターン部3を
有するものを用いる。取付基板7として厚さ0.05〜
0.30mmのジルコニア系セラミック基板上の複数箇
所に、導体ペーストを印刷・焼成して形成した電極を有
するものを用いる。磁気センサ12は、磁気抵抗素子の
パターン部形成面を取付基板の電極形成面に対向させ
て、導電ペースト9を介して一体化し加熱硬化した複合
体を有する。
Description
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は磁性体歯車用の回転検知
センサ、特に、鉄系磁性体歯車を検出体とする車載用ア
ンチロックブレーキ用センサとして好適な磁気抵抗素子
及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用
いた磁気センサに関する。
センサ、特に、鉄系磁性体歯車を検出体とする車載用ア
ンチロックブレーキ用センサとして好適な磁気抵抗素子
及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用
いた磁気センサに関する。
【0002】
【従来の技術】半導体磁気抵抗素子は、小型、軽量、高
信頼性、超寿命等の利点を有するセンサとして、無接触
のポテンショメータ、歯車の歯数をカウントするセン
サ、傾斜計、磁気インク読み取りヘッド等に幅広く用い
られている。また、これらの用途のほかに、最近の傾向
として、工場の現場や自動車内部などのように周囲温度
が高くなるところでの使用要求が多くなってきている。
特に、車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウント
するセンサとして用いる場合には、150〜200 C
程度の高い温度に耐えることが要求される。
信頼性、超寿命等の利点を有するセンサとして、無接触
のポテンショメータ、歯車の歯数をカウントするセン
サ、傾斜計、磁気インク読み取りヘッド等に幅広く用い
られている。また、これらの用途のほかに、最近の傾向
として、工場の現場や自動車内部などのように周囲温度
が高くなるところでの使用要求が多くなってきている。
特に、車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウント
するセンサとして用いる場合には、150〜200 C
程度の高い温度に耐えることが要求される。
【0003】ところで、かかる従来の半導体磁気抵抗素
子21は、図8及び図9に示す構造を有している。すな
わち、ガラス基板22と、その一方の面を平らに研磨し
て塗布したエポキシ系接着剤層24と、該接着剤層24
上に積層されたパターン部23とからなるものである。
そして、このパターン部23は、一般に電子移動度が高
いことからインジウムアンチモンが用いられているが、
厚み数μmのパターン部23とするためには、インジウ
ムアンチモンの単結晶を0.7〜1mmの厚さの薄板状
に切って接着剤層24上に積層し、続いてこの薄板を化
学的エッチング法などにより所望の厚さとなるように研
磨して製造していた。これは、ガラス基板22にインジ
ウムアンチモンを直接蒸着しても結晶化しないために、
このようないわゆる単結晶切り出し法が用いられていた
ものである。
子21は、図8及び図9に示す構造を有している。すな
わち、ガラス基板22と、その一方の面を平らに研磨し
て塗布したエポキシ系接着剤層24と、該接着剤層24
上に積層されたパターン部23とからなるものである。
そして、このパターン部23は、一般に電子移動度が高
いことからインジウムアンチモンが用いられているが、
厚み数μmのパターン部23とするためには、インジウ
ムアンチモンの単結晶を0.7〜1mmの厚さの薄板状
に切って接着剤層24上に積層し、続いてこの薄板を化
学的エッチング法などにより所望の厚さとなるように研
磨して製造していた。これは、ガラス基板22にインジ
ウムアンチモンを直接蒸着しても結晶化しないために、
このようないわゆる単結晶切り出し法が用いられていた
ものである。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
半導体磁気抵抗素子は、上記したように、薄板状に切り
出したインジウムアンチモンの単結晶を、磁気抵抗素子
として使いやすい全抵抗数kΩとするために、数μmの
厚みになるまで研磨する必要があり、製造工程が複雑
で、コスト的にも不利であった。また、ガラス基板とパ
ターン部とを接着剤を用いて積層するため、上記したよ
うに使用環境温度が高温である場合には、接着剤の大き
な熱膨張係数の影響を受けて、伸縮による特性劣化によ
り高温使用には耐えられないという問題もあった。
半導体磁気抵抗素子は、上記したように、薄板状に切り
出したインジウムアンチモンの単結晶を、磁気抵抗素子
として使いやすい全抵抗数kΩとするために、数μmの
厚みになるまで研磨する必要があり、製造工程が複雑
で、コスト的にも不利であった。また、ガラス基板とパ
ターン部とを接着剤を用いて積層するため、上記したよ
うに使用環境温度が高温である場合には、接着剤の大き
な熱膨張係数の影響を受けて、伸縮による特性劣化によ
り高温使用には耐えられないという問題もあった。
【0005】また、インジウムアンチモンを用いた半導
体磁気抵抗素子としては、上記した単結晶を切り出して
接着積層したもの以外に、インジウムアンチモンの格子
定数に近い雲母などを基板材料(マイカ基板)として用
いたものもある。このような基板材料を用いると、蒸着
法によりインジウムアンチモンを結晶化し薄膜化するこ
とが可能である。
体磁気抵抗素子としては、上記した単結晶を切り出して
接着積層したもの以外に、インジウムアンチモンの格子
定数に近い雲母などを基板材料(マイカ基板)として用
いたものもある。このような基板材料を用いると、蒸着
法によりインジウムアンチモンを結晶化し薄膜化するこ
とが可能である。
【0006】しかしながら、かかる半導体磁気抵抗素子
は、マイカ基板が極めて薄く剥離するためそのままでは
使用することができず、エポキシ系の接着剤を用いてガ
ラスやセラミックスなどの基板に転写する必要があっ
た。したがって、この場合も、製造工程が複雑であると
共に、接着剤の大きな熱膨張係数の影響により、高温使
用には適さないという問題があった。
は、マイカ基板が極めて薄く剥離するためそのままでは
使用することができず、エポキシ系の接着剤を用いてガ
ラスやセラミックスなどの基板に転写する必要があっ
た。したがって、この場合も、製造工程が複雑であると
共に、接着剤の大きな熱膨張係数の影響により、高温使
用には適さないという問題があった。
【0007】一方、図9に示したように、上記した半導
体磁気抵抗素子21は、導体ペーストを複数箇所に印刷
焼成して形成した電極26aを有するアルミナ基板26
に、パターン部23の形成面を電極26aが形成されて
いる面に対向させて接合する、いわゆるフェースダウン
方法を用いて取り付けられ、さらにガラス基板22の反
対面にバイアス磁石25を固着して、磁気センサとして
用いられている。
体磁気抵抗素子21は、導体ペーストを複数箇所に印刷
焼成して形成した電極26aを有するアルミナ基板26
に、パターン部23の形成面を電極26aが形成されて
いる面に対向させて接合する、いわゆるフェースダウン
方法を用いて取り付けられ、さらにガラス基板22の反
対面にバイアス磁石25を固着して、磁気センサとして
用いられている。
【0008】しかしながら、アルミナ基板26は靱性が
3〜4MN/m3/2 、曲げ強度が45kg/mm2 程度
であるため、ある程度の厚みとしなければ使用の際割れ
たり欠けたりしてしまうことがあった。例えば、直径1
0mmの場合、厚み0.1mmでは使用の際に割れてし
まうことがあった。その結果、図9に示すように、検出
体たる歯車28とのクリアランスlが決まっている場合
には、アルミナ基板の厚み分、感磁部として機能するパ
ターン部23との距離Lが長くなってしまい、信号出力
が比較的小さいという問題もあった。特に、この信号出
力が比較的小さいという問題は、インジウムアンチモン
が高温下で特性が劣化する傾向を示すことと相俟って、
高温雰囲気での使用を困難にする一因でもあった。
3〜4MN/m3/2 、曲げ強度が45kg/mm2 程度
であるため、ある程度の厚みとしなければ使用の際割れ
たり欠けたりしてしまうことがあった。例えば、直径1
0mmの場合、厚み0.1mmでは使用の際に割れてし
まうことがあった。その結果、図9に示すように、検出
体たる歯車28とのクリアランスlが決まっている場合
には、アルミナ基板の厚み分、感磁部として機能するパ
ターン部23との距離Lが長くなってしまい、信号出力
が比較的小さいという問題もあった。特に、この信号出
力が比較的小さいという問題は、インジウムアンチモン
が高温下で特性が劣化する傾向を示すことと相俟って、
高温雰囲気での使用を困難にする一因でもあった。
【0009】本発明は上記課題を解消するためになされ
たものであり、簡単かつ安価に製造でき、高温雰囲気下
でも使用可能であると共に、信号出力を従来よりも大き
くすることができる磁気抵抗素子及びその取付基板並び
に該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサを提供
することを目的とする。
たものであり、簡単かつ安価に製造でき、高温雰囲気下
でも使用可能であると共に、信号出力を従来よりも大き
くすることができる磁気抵抗素子及びその取付基板並び
に該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサを提供
することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明にかかる磁気抵抗素子は、ガラス基板と、該ガラ
ス基板上に蒸着して形成されたインジウムアンチモンか
らなる化合物半導体薄膜を、所定のパターンに加工して
なるパターン部と、を有することを特徴とする。また、
本発明にかかる磁気抵抗素子用取付基板は、厚さ0.0
5〜0.30mmのジルコニア系セラミック基板上の複
数箇所に、導体ペーストを印刷・焼成して形成した電極
を有することを特徴とする。さらに、本発明にかかる磁
気センサは前記磁気抵抗素子のパターン部形成面を、前
記磁気抵抗素子取付基板の電極形成面に対向させ、両者
を銀系導電ペーストを介して一体化し加熱硬化してなる
複合体を有することを特徴とする。
本発明にかかる磁気抵抗素子は、ガラス基板と、該ガラ
ス基板上に蒸着して形成されたインジウムアンチモンか
らなる化合物半導体薄膜を、所定のパターンに加工して
なるパターン部と、を有することを特徴とする。また、
本発明にかかる磁気抵抗素子用取付基板は、厚さ0.0
5〜0.30mmのジルコニア系セラミック基板上の複
数箇所に、導体ペーストを印刷・焼成して形成した電極
を有することを特徴とする。さらに、本発明にかかる磁
気センサは前記磁気抵抗素子のパターン部形成面を、前
記磁気抵抗素子取付基板の電極形成面に対向させ、両者
を銀系導電ペーストを介して一体化し加熱硬化してなる
複合体を有することを特徴とする。
【0011】本発明の磁気抵抗素子は、ガラス基板、例
えば石英ガラス上にインジウムアンチモンからなる化合
物半導体薄膜(以下、「InSb薄膜」と略す)を蒸着
して形成される。この場合、ガラス基板として表面が粗
いものを用いる場合には、表面を研磨処理し、清浄にし
ておく。
えば石英ガラス上にインジウムアンチモンからなる化合
物半導体薄膜(以下、「InSb薄膜」と略す)を蒸着
して形成される。この場合、ガラス基板として表面が粗
いものを用いる場合には、表面を研磨処理し、清浄にし
ておく。
【0012】InSb薄膜の形成方法としては、蒸着法
が適用されるが、蒸着により結晶化するためには、次の
ような方法が採られる。すなわち、まず、公知の蒸着法
を適用してInSb薄膜を形成する。次に、このInS
b薄膜を、限定された線状の単位領域ごとに連続的に全
面にわたって、InSbの融点未満でかつその近傍の温
度で加熱する再結晶化処理を行う(以下、「マイクロゾ
ーン精製処理」という)。単位領域ごとに連続的に加熱
する装置としては、スリットを有する熱遮蔽板とその一
面側にヒータ等の熱源を組み合わせたものを用いること
ができる。そして、これをInSb薄膜に対して一定の
間隔をおいて配置し、一定方向に移動させることで、ス
リット部分を通過する熱のみがInSb薄膜上の限定さ
れた線状の単位領域を過熱し、過熱装置の移動にともな
いこの線状の単位領域も連続的に移動して、InSb薄
膜全面が過熱される。この方法によれば、Inの針状結
晶が析出しこれがラスタ電極として作用するため、大き
な磁気抵抗が得られる。なお、このマイクロゾーン精製
処理は1回以上行われるが、数回以上繰り返すとその効
果も大きくなる。
が適用されるが、蒸着により結晶化するためには、次の
ような方法が採られる。すなわち、まず、公知の蒸着法
を適用してInSb薄膜を形成する。次に、このInS
b薄膜を、限定された線状の単位領域ごとに連続的に全
面にわたって、InSbの融点未満でかつその近傍の温
度で加熱する再結晶化処理を行う(以下、「マイクロゾ
ーン精製処理」という)。単位領域ごとに連続的に加熱
する装置としては、スリットを有する熱遮蔽板とその一
面側にヒータ等の熱源を組み合わせたものを用いること
ができる。そして、これをInSb薄膜に対して一定の
間隔をおいて配置し、一定方向に移動させることで、ス
リット部分を通過する熱のみがInSb薄膜上の限定さ
れた線状の単位領域を過熱し、過熱装置の移動にともな
いこの線状の単位領域も連続的に移動して、InSb薄
膜全面が過熱される。この方法によれば、Inの針状結
晶が析出しこれがラスタ電極として作用するため、大き
な磁気抵抗が得られる。なお、このマイクロゾーン精製
処理は1回以上行われるが、数回以上繰り返すとその効
果も大きくなる。
【0013】また、InSb薄膜の形成方法としては、
特公昭62−50993号公報に開示されている方法を
用いることができる。すなわち、まず、InとSbとを
それぞれ蒸発させてガラス基板上にInSb薄膜を形成
する。その後、この時の構成元素InとSbのガラス基
板への入射分子密度の比率に対し、Sbの蒸発量を一定
に保持し、Inの蒸発量を徐々に増加させて、針状結晶
となるべきInの入射分子密度を徐々に上げ薄膜形成を
続行する方法である。この方法によっても、Inの針状
結晶が形成されるため、大きな磁気抵抗効果が得られ
る。
特公昭62−50993号公報に開示されている方法を
用いることができる。すなわち、まず、InとSbとを
それぞれ蒸発させてガラス基板上にInSb薄膜を形成
する。その後、この時の構成元素InとSbのガラス基
板への入射分子密度の比率に対し、Sbの蒸発量を一定
に保持し、Inの蒸発量を徐々に増加させて、針状結晶
となるべきInの入射分子密度を徐々に上げ薄膜形成を
続行する方法である。この方法によっても、Inの針状
結晶が形成されるため、大きな磁気抵抗効果が得られ
る。
【0014】なお、InSb薄膜を形成した後は、一般
的な磁気抵抗素子製造工程と同様の工程、例えば、フォ
トリソグラフィによるパターン加工、基板カット等の各
工程を行う。
的な磁気抵抗素子製造工程と同様の工程、例えば、フォ
トリソグラフィによるパターン加工、基板カット等の各
工程を行う。
【0015】また、本発明で用いる磁気抵抗素子の取付
基板であるジルコニア系セラミック基板(以下、「ジル
コニア基板」という)は、ジルコニア材料が靱性9MN
/m3/2 、曲げ強度100kg/mm2 であるため、従
来のアルミナ材料からなる基板よりもその厚みを薄くす
ることができる。基板の直径によっても異なるが、磁気
抵抗素子として通常用いられる取付基板の大きさの範囲
ならば、0.05〜0.3mm程度とすることができ
る。
基板であるジルコニア系セラミック基板(以下、「ジル
コニア基板」という)は、ジルコニア材料が靱性9MN
/m3/2 、曲げ強度100kg/mm2 であるため、従
来のアルミナ材料からなる基板よりもその厚みを薄くす
ることができる。基板の直径によっても異なるが、磁気
抵抗素子として通常用いられる取付基板の大きさの範囲
ならば、0.05〜0.3mm程度とすることができ
る。
【0016】
【実施例】以下、本発明にかかる磁気抵抗素子及びその
取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気
センサを図面に示した実施例に基づき説明する。まず、
60×60×0.4mm厚のガラス基板2に、InSb
を膜厚1〜5μmの範囲、本実施例では2μmで均一に
蒸着し、上記したマイクロゾーン精製処理法を適用して
結晶化した。次に、このInSb薄膜上にフォトレジス
トを塗布し、乾燥させ、さらにフォトマスクを介して紫
外線露光し、所望のパターンを焼き付けた。そして、現
像して感光したフォトレジストを除去し、その後フォト
レジストを乾燥硬化させ、さらにエッチングしてフォト
レジストを除去した。その結果、図1に示すように、幅
150μmで全長約8mmのつづら折り状のInSbか
らなるパターン部3が形成された。なお、ガラス基板2
は、4.6×1×0.4mm厚にカットした。
取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気
センサを図面に示した実施例に基づき説明する。まず、
60×60×0.4mm厚のガラス基板2に、InSb
を膜厚1〜5μmの範囲、本実施例では2μmで均一に
蒸着し、上記したマイクロゾーン精製処理法を適用して
結晶化した。次に、このInSb薄膜上にフォトレジス
トを塗布し、乾燥させ、さらにフォトマスクを介して紫
外線露光し、所望のパターンを焼き付けた。そして、現
像して感光したフォトレジストを除去し、その後フォト
レジストを乾燥硬化させ、さらにエッチングしてフォト
レジストを除去した。その結果、図1に示すように、幅
150μmで全長約8mmのつづら折り状のInSbか
らなるパターン部3が形成された。なお、ガラス基板2
は、4.6×1×0.4mm厚にカットした。
【0017】次に、このパターン部3の上面に、蒸着及
びフォトリソグラフィにより、クロム、銅等からなる短
いショートバー4(長さ20μm、幅150μm)を約
20μmピッチで、該パターン部3に沿って積層形成し
た。このショートバー4は、パターン部3の磁気感度を
上げる作用を有するため、必要に応じて形成することが
好ましい。また、図示しないが、パターン部3及びショ
ートバー4の上面には、信頼性向上のため、ポリイミド
等からなる保護膜を塗布形成することが好ましい。
びフォトリソグラフィにより、クロム、銅等からなる短
いショートバー4(長さ20μm、幅150μm)を約
20μmピッチで、該パターン部3に沿って積層形成し
た。このショートバー4は、パターン部3の磁気感度を
上げる作用を有するため、必要に応じて形成することが
好ましい。また、図示しないが、パターン部3及びショ
ートバー4の上面には、信頼性向上のため、ポリイミド
等からなる保護膜を塗布形成することが好ましい。
【0018】パターン部3の両端部に電流の出入り口と
なる電極5はショートバー形成と同時に形成される。腐
食防止のためさらに金メッキ処理を行ってもよい。これ
により、本実施例の磁気抵抗素子1が製作される。
なる電極5はショートバー形成と同時に形成される。腐
食防止のためさらに金メッキ処理を行ってもよい。これ
により、本実施例の磁気抵抗素子1が製作される。
【0019】ジルコニア基板7としては、図2に示すよ
うに、直径10mm×0.1mm厚に形成したものを用
いた。このジルコニア基板7の一面には、導体ペース
ト、例えば、セラミック基板に配線パターン用として使
用される焼成タイプの銀ペーストを印刷して焼成し、電
極7a,7b,7cを形成した。なお、本実施例におい
ては、図面上手前側に所定間隔をおいて2つの電極7
a,7bを、この2つの電極7a,7bの双方に対して
所定間隔をおいて後方側に1つの電極7cを形成した。
うに、直径10mm×0.1mm厚に形成したものを用
いた。このジルコニア基板7の一面には、導体ペース
ト、例えば、セラミック基板に配線パターン用として使
用される焼成タイプの銀ペーストを印刷して焼成し、電
極7a,7b,7cを形成した。なお、本実施例におい
ては、図面上手前側に所定間隔をおいて2つの電極7
a,7bを、この2つの電極7a,7bの双方に対して
所定間隔をおいて後方側に1つの電極7cを形成した。
【0020】そして、上記した磁気抵抗素子1を2つ用
意し、ジルコニア基板7の電極7a,7b,7c形成部
付近に銀系の導電ペースト9を塗布して、各磁気抵抗素
子1の電極5を形成した面を、ジルコニア基板7の電極
7a,7b,7cを形成した面に対向させて両者を一体
化する。具体的には、一方の磁気抵抗素子1の2つの電
極5がそれぞれジルコニア基板7の電極7aと7cに接
合するように、他方の磁気抵抗素子1の2つの電極5が
それぞれジルコニア基板の電極7bと7cに接合するよ
うにして一体化する。しかる後、導電ペースト9を所定
温度下(本実施例では約150 C)で加熱し硬化させ
る。これにより、図3に示した磁気抵抗素子1とジルコ
ニア基板7とからなる複合体8が製作される。なお、こ
の2つの磁気抵抗素子1の間隔xは、検出対象たる鉄系
磁性体歯車11の歯のピッチyの約1/2とすると、信
号出力が最大となるため好ましい(図5参照)。
意し、ジルコニア基板7の電極7a,7b,7c形成部
付近に銀系の導電ペースト9を塗布して、各磁気抵抗素
子1の電極5を形成した面を、ジルコニア基板7の電極
7a,7b,7cを形成した面に対向させて両者を一体
化する。具体的には、一方の磁気抵抗素子1の2つの電
極5がそれぞれジルコニア基板7の電極7aと7cに接
合するように、他方の磁気抵抗素子1の2つの電極5が
それぞれジルコニア基板の電極7bと7cに接合するよ
うにして一体化する。しかる後、導電ペースト9を所定
温度下(本実施例では約150 C)で加熱し硬化させ
る。これにより、図3に示した磁気抵抗素子1とジルコ
ニア基板7とからなる複合体8が製作される。なお、こ
の2つの磁気抵抗素子1の間隔xは、検出対象たる鉄系
磁性体歯車11の歯のピッチyの約1/2とすると、信
号出力が最大となるため好ましい(図5参照)。
【0021】また、図5に示したように、この複合体8
における磁気抵抗素子1のガラス基板2の他面にバイア
ス磁石10を積層固着することにより、本実施例の磁気
センサ12が製作される。ここで、本実施例において
は、バイアス磁石10として0.3テスラ程度の磁界を
付与することができる直径10mm×5mm厚のものを
用いている。なお、バイアス磁石10を構成する材料と
しては、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン等を
用いることができる。
における磁気抵抗素子1のガラス基板2の他面にバイア
ス磁石10を積層固着することにより、本実施例の磁気
センサ12が製作される。ここで、本実施例において
は、バイアス磁石10として0.3テスラ程度の磁界を
付与することができる直径10mm×5mm厚のものを
用いている。なお、バイアス磁石10を構成する材料と
しては、サマリウムコバルト、ネオジウム鉄ボロン等を
用いることができる。
【0022】以上により形成した本実施例の磁気センサ
12を、図5に示したように、鉄系磁性体歯車11に対
し、ジルコニア基板7側を対面させて配置した。なお、
磁性体歯車11の表面とジルコニンア基板7の対面する
表面との距離(クリアランスl)は1.3mmとして配
置した。図4はこのときの等価回路を示す。
12を、図5に示したように、鉄系磁性体歯車11に対
し、ジルコニア基板7側を対面させて配置した。なお、
磁性体歯車11の表面とジルコニンア基板7の対面する
表面との距離(クリアランスl)は1.3mmとして配
置した。図4はこのときの等価回路を示す。
【0023】そして、使用温度雰囲気150 Cにおい
て、ジルコニア基板7の電極7a,7bに8Vの電圧を
印加し、歯車11を回転させたところ、電極7cにおい
て290mVの出力が得られた。比較のため、同じクリ
アランスl=1.3mmでジルコニア基板7に代えて厚
み0.5mmのアルミナ基板を用いた場合には、150
mV程度の出力しか得られなかった。これは、感磁部と
して機能するパターン部3の表面までの距離Lが基板の
厚み分長くなるためと考えられる。
て、ジルコニア基板7の電極7a,7bに8Vの電圧を
印加し、歯車11を回転させたところ、電極7cにおい
て290mVの出力が得られた。比較のため、同じクリ
アランスl=1.3mmでジルコニア基板7に代えて厚
み0.5mmのアルミナ基板を用いた場合には、150
mV程度の出力しか得られなかった。これは、感磁部と
して機能するパターン部3の表面までの距離Lが基板の
厚み分長くなるためと考えられる。
【0024】なお、図6は、印加電圧を8Vとした場合
の、本実施例における磁気センサ12の室温における検
出距離と出力電圧との関係を示す図であり、図7はクリ
アランスl=1.35mm、印加電圧8Vの場合の周囲
温度と出力電圧との関係を示す図である。比較のため、
図6には、本実施例のジルコニア基板7に代えて、厚み
0.7mmのアルミナ基板を使用した場合の検出距離と
出力電圧との関係も示す。これらの図からも明らかなよ
うに、本実施例の磁気センサ12は、検出距離が長くな
っても、又は高温下でも高い出力電圧を示している。ま
た、この測定において、周囲温度を150 Cまで上げ
たが、InSbから構成されるパターン部3がガラス基
板2から剥がれ落ちることがなかった。
の、本実施例における磁気センサ12の室温における検
出距離と出力電圧との関係を示す図であり、図7はクリ
アランスl=1.35mm、印加電圧8Vの場合の周囲
温度と出力電圧との関係を示す図である。比較のため、
図6には、本実施例のジルコニア基板7に代えて、厚み
0.7mmのアルミナ基板を使用した場合の検出距離と
出力電圧との関係も示す。これらの図からも明らかなよ
うに、本実施例の磁気センサ12は、検出距離が長くな
っても、又は高温下でも高い出力電圧を示している。ま
た、この測定において、周囲温度を150 Cまで上げ
たが、InSbから構成されるパターン部3がガラス基
板2から剥がれ落ちることがなかった。
【0025】
【発明の効果】本発明によれば、インジウムアンチモン
からなる化合物半導体薄膜から形成されるパターン部を
接着剤を使用せずに、蒸着法を利用して形成しているた
め、簡易かつ安価に製造できる。また、接着剤を使用し
ていないことから、工場におけるファクトリーオートメ
ーション用のセンサや自動車の内部に配設されるセン
サ、例えば車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウ
ントするセンサのように、高温下での使用が余儀なくさ
れるセンサとして好適である。
からなる化合物半導体薄膜から形成されるパターン部を
接着剤を使用せずに、蒸着法を利用して形成しているた
め、簡易かつ安価に製造できる。また、接着剤を使用し
ていないことから、工場におけるファクトリーオートメ
ーション用のセンサや自動車の内部に配設されるセン
サ、例えば車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウ
ントするセンサのように、高温下での使用が余儀なくさ
れるセンサとして好適である。
【0026】さらに、靱性、曲げ強度の優れるジルコニ
ア基板を磁気抵抗素子の取付基板として用いているた
め、従来用いられているアルミナ基板よりその厚みを薄
くでき、大きな信号出力を得られる。また、ジルコニア
基板を用いることにより、その厚みを相当薄くできるこ
とから、電極が透けて見え、磁気抵抗素子の取り付けの
際に、取り付け方向を外側から確認でき、作業性が向上
するという利点もある。
ア基板を磁気抵抗素子の取付基板として用いているた
め、従来用いられているアルミナ基板よりその厚みを薄
くでき、大きな信号出力を得られる。また、ジルコニア
基板を用いることにより、その厚みを相当薄くできるこ
とから、電極が透けて見え、磁気抵抗素子の取り付けの
際に、取り付け方向を外側から確認でき、作業性が向上
するという利点もある。
【図1】図1は本発明にかかる磁気抵抗素子の一実施例
を示す平面図である。
を示す平面図である。
【図2】図2は本発明にかかる磁気抵抗素子用取付基板
の一実施例を示す斜視図である。
の一実施例を示す斜視図である。
【図3】図3は上記実施例における磁気抵抗素子と磁気
抵抗素子用取付基板との複合体を示す斜視図である。
抵抗素子用取付基板との複合体を示す斜視図である。
【図4】図4は鉄系磁性体歯車の歯数をカウントする場
合の等価回路を示す図である。
合の等価回路を示す図である。
【図5】図5は上記実施例における複合体にバイアス磁
石を取り付けた磁気センサと、鉄系磁性体歯車との配設
関係を示す図である。
石を取り付けた磁気センサと、鉄系磁性体歯車との配設
関係を示す図である。
【図6】図6は上記実施例における磁気センサとアルミ
ナ基板を用いた場合の磁気センサとの検出距離に対する
出力電圧特性を示す図である。
ナ基板を用いた場合の磁気センサとの検出距離に対する
出力電圧特性を示す図である。
【図7】図7は上記実施例における周囲温度に対する出
力電圧特性を示す図である。
力電圧特性を示す図である。
【図8】図8は従来の磁気抵抗素子を示す断面図であ
る。
る。
【図9】図9は従来の磁気センサを用いた場合の、鉄系
磁性体歯車との配設関係を示す図である。
磁性体歯車との配設関係を示す図である。
1 磁気抵抗素子 2 ガラス基板 3 パターン部 4 ショートバー 5 電極 7 ジルコニア基板 8 磁気抵抗素子とジルコニア基板の複合体 10 バイアス磁石 11 鉄系磁性体歯車 12 磁気センサ
【手続補正書】
【提出日】平成4年10月29日
【手続補正1】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0002
【補正方法】変更
【補正内容】
【0002】
【従来の技術】半導体磁気抵抗素子は、小型、軽量、高
信頼性、超寿命等の利点を有するセンサとして、無接触
のポテンショメータ、歯車の歯数をカウントするセン
サ、傾斜計、磁気インク読み取りヘッド等に幅広く用い
られている。また、これらの用途のほかに、最近の傾向
として、工場の現場や自動車内部などのように周囲温度
が高くなるところでの使用要求が多くなってきている。
特に、車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウント
するセンサとして用いる場合には、150〜200℃程
度の高い温度に耐えることが要求される。
信頼性、超寿命等の利点を有するセンサとして、無接触
のポテンショメータ、歯車の歯数をカウントするセン
サ、傾斜計、磁気インク読み取りヘッド等に幅広く用い
られている。また、これらの用途のほかに、最近の傾向
として、工場の現場や自動車内部などのように周囲温度
が高くなるところでの使用要求が多くなってきている。
特に、車載用アンチブロックブレーキの歯数をカウント
するセンサとして用いる場合には、150〜200℃程
度の高い温度に耐えることが要求される。
【手続補正2】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0020
【補正方法】変更
【補正内容】
【0020】そして、上記した磁気抵抗素子1を2つ用
意し、ジルコニア基板7の電極7a,7b,7c形成部
付近に銀系の導電ペースト9を塗布して、各磁気抵抗素
子1の電極5を形成した面を、ジルコニア基板7の電極
7a,7b,7cを形成した面に対向させて両者を一体
化する。具体的には、一方の磁気抵抗素子1の2つの電
極5がそれぞれジルコニア基板7の電極7aと7cに接
合するように、他方の磁気抵抗素子1の2つの電極5が
それぞれジルコニア基板の電極7bと7cに接合するよ
うにして一体化する。しかる後、導電ペースト9を所定
温度下(本実施例では約150℃)で加熱し硬化させ
る。これにより、図3に示した磁気抵抗素子1とジルコ
ニア基板7とからなる複合体8が製作される。なお、こ
の2つの磁気抵抗素子1の間隔xは、検出対象たる鉄系
磁性体歯車11の歯のピッチyの約1/2とすると、信
号出力が最大となるため好ましい(図5参照)。
意し、ジルコニア基板7の電極7a,7b,7c形成部
付近に銀系の導電ペースト9を塗布して、各磁気抵抗素
子1の電極5を形成した面を、ジルコニア基板7の電極
7a,7b,7cを形成した面に対向させて両者を一体
化する。具体的には、一方の磁気抵抗素子1の2つの電
極5がそれぞれジルコニア基板7の電極7aと7cに接
合するように、他方の磁気抵抗素子1の2つの電極5が
それぞれジルコニア基板の電極7bと7cに接合するよ
うにして一体化する。しかる後、導電ペースト9を所定
温度下(本実施例では約150℃)で加熱し硬化させ
る。これにより、図3に示した磁気抵抗素子1とジルコ
ニア基板7とからなる複合体8が製作される。なお、こ
の2つの磁気抵抗素子1の間隔xは、検出対象たる鉄系
磁性体歯車11の歯のピッチyの約1/2とすると、信
号出力が最大となるため好ましい(図5参照)。
【手続補正3】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0023
【補正方法】変更
【補正内容】
【0023】そして、使用温度雰囲気150℃におい
て、ジルコニア基板7の電極7a,7bに8Vの電圧を
印加し、歯車11を回転させたところ、電極7cにおい
て290mVの出力が得られた。比較のため、同じクリ
アランスl=1.3mmでジルコニア基板7に代えて厚
み0.5mmのアルミナ基板を用いた場合には、150
mV程度の出力しか得られなかった。これは、感磁部と
して機能するパターン部3の表面までの距離Lが基板の
厚み分長くなるためと考えられる。
て、ジルコニア基板7の電極7a,7bに8Vの電圧を
印加し、歯車11を回転させたところ、電極7cにおい
て290mVの出力が得られた。比較のため、同じクリ
アランスl=1.3mmでジルコニア基板7に代えて厚
み0.5mmのアルミナ基板を用いた場合には、150
mV程度の出力しか得られなかった。これは、感磁部と
して機能するパターン部3の表面までの距離Lが基板の
厚み分長くなるためと考えられる。
【手続補正4】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】0024
【補正方法】変更
【補正内容】
【0024】なお、図6は、印加電圧を8Vとした場合
の、本実施例における磁気センサ12の室温における検
出距離と出力電圧との関係を示す図であり、図7はクリ
アランスl=1.35mm、印加電圧8Vの場合の周囲
温度と出力電圧との関係を示す図である。比較のため、
図6には、本実施例のジルコニア基板7に代えて、厚み
0.7mmのアルミナ基板を使用した場合の検出距離と
出力電圧との関係も示す。これらの図からも明らかなよ
うに、本実施例の磁気センサ12は、検出距離が長くな
っても、又は高温下でも高い出力電圧を示している。ま
た、この測定において、周囲温度を150℃まで上げた
が、InSbから構成されるパターン部3がガラス基板
2から剥がれ落ちることがなかった。
の、本実施例における磁気センサ12の室温における検
出距離と出力電圧との関係を示す図であり、図7はクリ
アランスl=1.35mm、印加電圧8Vの場合の周囲
温度と出力電圧との関係を示す図である。比較のため、
図6には、本実施例のジルコニア基板7に代えて、厚み
0.7mmのアルミナ基板を使用した場合の検出距離と
出力電圧との関係も示す。これらの図からも明らかなよ
うに、本実施例の磁気センサ12は、検出距離が長くな
っても、又は高温下でも高い出力電圧を示している。ま
た、この測定において、周囲温度を150℃まで上げた
が、InSbから構成されるパターン部3がガラス基板
2から剥がれ落ちることがなかった。
Claims (3)
- 【請求項1】 ガラス基板と、該ガラス基板上に蒸着し
て形成されたインジウムアンチモンからなる化合物半導
体薄膜を、所定のパターンに加工してなるパターン部
と、を有することを特徴とする磁気抵抗素子。 - 【請求項2】 厚さ0.05〜0.30mmのジルコニ
ア系セラミック基板上の複数箇所に、導体ペーストを印
刷・焼成して形成した電極を有することを特徴とする磁
気抵抗素子用取付基板。 - 【請求項3】 請求項1記載の磁気抵抗素子のパターン
部形成面を、請求項2記載の磁気抵抗素子取付基板の電
極形成面に対向させ、両者を導電ペーストを介して一体
化し加熱硬化してなる複合体を有することを特徴とする
磁気センサ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4297657A JPH06125122A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁気抵抗素子及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4297657A JPH06125122A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁気抵抗素子及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06125122A true JPH06125122A (ja) | 1994-05-06 |
Family
ID=17849437
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP4297657A Pending JPH06125122A (ja) | 1992-10-09 | 1992-10-09 | 磁気抵抗素子及びその取付基板並びに該磁気抵抗素子と取付基板を用いた磁気センサ |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06125122A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1813954A1 (en) * | 1998-08-07 | 2007-08-01 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Magnetic sensor and production method thereof |
US7372119B2 (en) | 2001-10-01 | 2008-05-13 | Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. | Cross-shaped Hall device having extensions with slits |
US7388268B2 (en) | 2002-01-15 | 2008-06-17 | Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. | Compound semiconductor multilayer structure, hall device, and hall device manufacturing method |
JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
JP2010262963A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Hioki Ee Corp | ホール素子の製造方法およびホール素子 |
US7843190B2 (en) | 2005-12-16 | 2010-11-30 | Asahi Kasei Emd Corporation | Position detection apparatus |
JP2013030550A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気抵抗素子及びその製造方法 |
-
1992
- 1992-10-09 JP JP4297657A patent/JPH06125122A/ja active Pending
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
EP1813954A1 (en) * | 1998-08-07 | 2007-08-01 | Asahi Kasei Kabushiki Kaisha | Magnetic sensor and production method thereof |
US7372119B2 (en) | 2001-10-01 | 2008-05-13 | Asahi Kasei Microsystems Co., Ltd. | Cross-shaped Hall device having extensions with slits |
US7388268B2 (en) | 2002-01-15 | 2008-06-17 | Asahi Kasei Electronics Co., Ltd. | Compound semiconductor multilayer structure, hall device, and hall device manufacturing method |
US7843190B2 (en) | 2005-12-16 | 2010-11-30 | Asahi Kasei Emd Corporation | Position detection apparatus |
JP2009128301A (ja) * | 2007-11-27 | 2009-06-11 | Ckd Corp | 磁気リニア測定装置 |
JP2010262963A (ja) * | 2009-04-30 | 2010-11-18 | Hioki Ee Corp | ホール素子の製造方法およびホール素子 |
JP2013030550A (ja) * | 2011-07-27 | 2013-02-07 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気抵抗素子及びその製造方法 |
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