磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種利用了形成于基板的感磁膜的磁傳感器裝置以及具有該磁傳感器裝置的旋轉(zhuǎn)編碼器。
【背景技術(shù)】
[0002]在檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于固定體的旋轉(zhuǎn)的旋轉(zhuǎn)編碼器中，例如設(shè)置有一種在旋轉(zhuǎn)體側(cè)設(shè)置磁鐵，在固定體側(cè)具有磁阻元件或者霍爾元件的磁傳感器。在這種磁傳感器裝置中的例如具有磁阻元件的磁傳感器裝置中，在基板的一面形成有由磁阻膜構(gòu)成的感磁膜，基于從由感磁膜構(gòu)成的兩相(A相以及B相)的橋接電路輸出的輸出檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體的角度速度或者角度位置等。(例如，參照專(zhuān)利文獻(xiàn)I)。
[0003]在先技術(shù)文獻(xiàn)
[0004]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0005]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特開(kāi)2012 - 118000號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題
[0007]用于在磁傳感器裝置中使用的磁阻元件或者霍爾元件的感磁膜的電阻值隨溫度的變化而變化。另外，在用于磁阻元件的磁阻膜使用坡莫合金的情況下，與使用銻化銦(InSb)和砷化銦(InAs)等半導(dǎo)體材料的情況相比，雖然因溫度導(dǎo)致的電阻變化較小，但是若溫度變化，電阻值也會(huì)變動(dòng)。但是，在通過(guò)感磁膜構(gòu)成橋接電路的情況下，即使在各感磁膜中因溫度變化導(dǎo)致電阻值發(fā)生變化，若這些變化相等，則輸出也應(yīng)該不發(fā)生變化。
[0008]然而，獲得了如下見(jiàn)解:在利用了形成于基板的感磁膜的磁傳感器裝置中，例如，即使在通過(guò)感磁膜構(gòu)成橋接電路的情況下，若溫度變化，則檢測(cè)誤差也會(huì)變大。該原因尚不明確，但是推測(cè)是伴隨溫度變化產(chǎn)生的膨脹收縮在基板等與感磁膜之間不同而導(dǎo)致的應(yīng)力因各感磁膜不同的影響、以及在基板形成感磁膜時(shí)的各感磁膜的膜質(zhì)的差異導(dǎo)致的影響。
[0009]鑒于以上問(wèn)題，本發(fā)明的技術(shù)問(wèn)題是提供一種即使環(huán)境溫度發(fā)生變化也能夠獲得穩(wěn)定的檢測(cè)精度的磁傳感器裝置以及具有該磁傳感器裝置的旋轉(zhuǎn)編碼器。
[0010]用于解決技術(shù)問(wèn)題的方法
[0011]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明所涉及的磁傳感器裝置的特征在于，具有:基板；感磁區(qū)域，所述感磁區(qū)域形成于所述基板，且所述感磁區(qū)域具有構(gòu)成橋接電路的感磁膜；溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜，所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜形成于所述基板；以及加熱用電阻膜，其形成于所述基板。
[0012]在本發(fā)明中，在形成有感磁膜的基板形成溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜以及加熱用電阻膜。因此，若通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜的電阻值來(lái)監(jiān)測(cè)與設(shè)定溫度的溫度差和溫度變化，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果向加熱用電阻膜供電，則能夠?qū)⒏写拍ぜ訜嶂猎O(shè)定溫度。因此，若以通過(guò)設(shè)定溫度獲得較高的精度的方式設(shè)定感磁膜的電阻平衡，則即使發(fā)生溫度變化，也能夠獲得穩(wěn)定的檢測(cè)精度。
[0013]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述感磁膜、所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜以及所述加熱用電阻膜形成于所述基板的一面?zhèn)取Ｍㄟ^(guò)該結(jié)構(gòu)，與利用基板的兩面的情況相比，由于將成膜等在基板的一面?zhèn)冗M(jìn)行即可，因此具有容易制造的這一優(yōu)點(diǎn)。
[0014]在本發(fā)明中，優(yōu)選在俯視觀察時(shí)，所述加熱用電阻膜形成為包圍所述感磁區(qū)域的閉環(huán)狀。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠適當(dāng)?shù)丶訜岣写艆^(qū)域整體。
[0015]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜是不表現(xiàn)磁阻效應(yīng)的導(dǎo)電膜。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，即使磁通密度相對(duì)于溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜變化，也能夠準(zhǔn)確地監(jiān)測(cè)溫度。
[0016]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述加熱用電阻膜與所述感磁膜形成于所述基板的面內(nèi)方向中偏離的區(qū)域，在俯視觀察時(shí)不重疊，所述加熱用電阻膜與所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜形成于所述基板的面內(nèi)方向中偏離的區(qū)域，在俯視觀察時(shí)不重疊。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠防止加熱用電阻膜與感磁膜的短路、加熱用電阻膜與溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜的短路等。并且，由于加熱用電阻膜與感磁膜在俯視觀察時(shí)不重疊，因此防止了局部加熱感磁膜。并且，由于加熱用電阻膜與溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜不重疊，因此不會(huì)局部加熱溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜，所以能夠恰當(dāng)?shù)叵蚣訜嵊秒娮枘す╇姟?br>[0017]在本發(fā)明中，優(yōu)選在俯視觀察時(shí)，所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜形成于所述加熱用電阻膜與所述感磁區(qū)域之間。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜恰當(dāng)?shù)乇O(jiān)測(cè)感磁區(qū)域的溫度。
[0018]在本發(fā)明中，能夠采用所述感磁膜與所述加熱用電阻膜隔著絕緣膜形成于不同的層的結(jié)構(gòu)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，便于通過(guò)不同種類(lèi)的膜形成感磁膜和加熱用電阻膜。
[0019]在本發(fā)明中，能夠采用所述感磁膜與所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜隔著絕緣膜形成于不同的層的結(jié)構(gòu)。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，便于通過(guò)不同種類(lèi)的膜形成感磁膜和溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜。
[0020]在本發(fā)明中，優(yōu)選所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜與所述加熱用電阻膜形成于同一層。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，便于通過(guò)相同種類(lèi)的膜構(gòu)成溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜和加熱用電阻膜。
[0021]在本發(fā)明中，優(yōu)選在所述感磁膜、所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜以及所述加熱用電阻膜中，所述感磁膜形成于最靠所述基板一側(cè)的層。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，能夠?qū)⒏写拍ば纬捎诟叩筒町愋〉钠教姑妗Ｒ虼?，能夠防止?duì)感磁膜施加不需要的應(yīng)力。
[0022]在本發(fā)明中，優(yōu)選具有溫度控制部，所述溫度控制部根據(jù)所述溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜的電阻變化來(lái)控制向所述加熱用電阻膜的供電。即，優(yōu)選溫度控制部設(shè)置于磁傳感器裝置。通過(guò)該結(jié)構(gòu)，具有不必另外設(shè)置溫度控制部的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]本發(fā)明所涉及的磁傳感器裝置例如用于旋轉(zhuǎn)編碼器。在這種情況下，旋轉(zhuǎn)編碼器具有磁鐵，所述磁鐵的與所述基板對(duì)置的磁化面被磁化了一個(gè)N極和一個(gè)S極，基于通過(guò)所述橋接電路獲得的A相和B相這兩相輸出，檢測(cè)所述基板與所述磁鐵的相對(duì)角度位置。
[0024]在這種情況下，優(yōu)選所述橋接電路基于通過(guò)所述感磁膜檢測(cè)出的所述磁化面的面內(nèi)方向的磁場(chǎng)變化的結(jié)果，生成所述兩相輸出。
[0025]發(fā)明效果
[0026]在本發(fā)明中，在形成有感磁膜的基板形成溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜以及加熱用電阻膜。因此，若通過(guò)溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜的電阻值監(jiān)測(cè)與設(shè)定溫度的溫度差和溫度變化，并根據(jù)監(jiān)測(cè)結(jié)果向加熱用電阻膜供電，則能夠?qū)⒏写拍ぜ訜嶂猎O(shè)定溫度。因此，若以通過(guò)設(shè)定溫度獲得較高的精度的方式進(jìn)行設(shè)定，則即使發(fā)生溫度變化，也能夠獲得穩(wěn)定的檢測(cè)精度。
【附圖說(shuō)明】
[0027]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的原理的說(shuō)明圖。
[0028]圖2是用于本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的感磁元件的感磁膜(磁阻膜)的電連接結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0029]圖3是用于本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的感磁元件的說(shuō)明圖。
[0030]圖4是表示構(gòu)成于本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置的控制部的溫度控制部的概略結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0031]圖5是用于本發(fā)明的實(shí)施方式二所涉及的磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的感磁元件的說(shuō)明圖。
[0032]符號(hào)說(shuō)明
[0033]1...旋轉(zhuǎn)編碼器
[0034]2...旋轉(zhuǎn)體
[0035]4...感磁元件
[0036]40...基板
[0037]41 至 44...感磁膜
[0038]47...溫度監(jiān)測(cè)用電阻膜
[0039]48...加熱用電阻膜
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下參照【附圖說(shuō)明】適用本發(fā)明的磁傳感器裝置以及旋轉(zhuǎn)編碼器的實(shí)施方式。另夕卜，在旋轉(zhuǎn)編碼器中，為了檢測(cè)旋轉(zhuǎn)體相對(duì)于固定體的旋轉(zhuǎn)，可以采用在固定體設(shè)置磁鐵，在旋轉(zhuǎn)體設(shè)置感磁元件的結(jié)構(gòu)或者在固定體設(shè)置感磁元件，在旋轉(zhuǎn)體設(shè)置磁鐵的結(jié)構(gòu)中的任意一種結(jié)構(gòu)，但在以下的說(shuō)明中，以在固定體設(shè)置磁傳感器裝置，在旋轉(zhuǎn)體設(shè)置磁鐵的結(jié)構(gòu)為中心進(jìn)行說(shuō)明。
[0041]【實(shí)施方式一】
[0042]圖1是表示本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置10以及旋轉(zhuǎn)編碼器I的原理的說(shuō)明圖，圖1(a)是相對(duì)于感磁元件4等的信號(hào)處理系統(tǒng)的說(shuō)明圖，圖1(b)是從感磁元件4輸出的信號(hào)的說(shuō)明圖，圖1 (c)是表示該信號(hào)與旋轉(zhuǎn)體2的角度位置(電角)的關(guān)系的說(shuō)明圖。圖2是用于本發(fā)明的實(shí)施方式一所涉及的磁傳感器裝置10以及旋轉(zhuǎn)編碼器I的感磁元件4的感磁膜41至44 (磁阻膜)的電連接結(jié)構(gòu)的說(shuō)明圖。
[0043]圖1所示的旋轉(zhuǎn)編碼器I為通過(guò)磁傳感