JP7141904B2

JP7141904B2 - Magnetic sensor system

Info

Publication number: JP7141904B2
Application number: JP2018193550A
Authority: JP
Inventors: 大三遠藤; 竜徳篠; 栄久大橋; 重博木下
Original assignee: Showa Denko KK
Current assignee: Resonac Holdings Corp
Priority date: 2018-10-12
Filing date: 2018-10-12
Publication date: 2022-09-26
Anticipated expiration: 2038-10-12
Also published as: JP2020060523A; WO2020075426A1

Description

本発明は、磁気センサおよび磁気センサシステムに関する。 The present invention relates to magnetic sensors and magnetic sensor systems.

公報記載の従来技術として、非磁性基板上に形成された硬磁性体膜からなる薄膜磁石と、前記薄膜磁石の上を覆う絶縁層と、前記絶縁層上に形成された一軸異方性を付与された一個または複数個の長方形状の軟磁性体膜からなる感磁部とを備えた磁気インピーダンス効果素子が存在する（特許文献１参照）。 As a prior art described in the publication, a thin film magnet consisting of a hard magnetic film formed on a nonmagnetic substrate, an insulating layer covering the thin film magnet, and a uniaxial anisotropy provided on the insulating layer There is a magneto-impedance effect element provided with a magneto-sensitive portion composed of one or more rectangular soft magnetic films (see Patent Document 1).

特開２００８－２４９４０６号公報JP 2008-249406 A

ところで、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子と、感受素子にバイアス磁界を付与するための薄膜磁石とによって、誘電体層が挟まれた構造を有する磁気センサは、感受素子に高周波電流を供給すると、誘電体層が分極し、静電容量を有するコンデンサとしてはたらく場合がある。
本発明は、コンデンサとしての性質を用いて磁界を検出可能な磁気センサおよび磁気センサシステムを提供することを目的とする。 By the way, a magnetic sensor having a structure in which a dielectric layer is sandwiched between a sensing element that senses a magnetic field by the magneto-impedance effect and a thin film magnet that applies a bias magnetic field to the sensing element supplies a high-frequency current to the sensing element. The dielectric layer may then become polarized and act as a capacitor with capacitance.
SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a magnetic sensor and a magnetic sensor system that can detect a magnetic field using capacitor properties.

また、他の観点から捉えると、本発明が適用される磁気センサシステムは、導電体で構成される導電体層と、誘電体で構成され、導電体層に積層される誘電体層と、軟磁性体で構成され、誘電体層を介して導電体層と対向するように誘電体層上に積層され、長手方向と短手方向とを有し、長手方向と交差する方向に一軸磁気異方性を有し、磁気インピーダンス効果により磁界を感受する感受素子とを備える磁気センサと、磁気センサが有する静電容量の変化量に基づいて、感受素子が感受する磁界の変化量を算出する磁界算出部とを備える。
このような磁気センサシステムにおいて、磁気センサに電気的に接続し、磁気センサとともにＬＣ共振回路を構成するインダクタと、ＬＣ共振回路に高周波電流を印加する高周波供給部とをさらに備え、高周波供給部により高周波電流が供給されることでＬＣ共振回路から発振される共振周波数が、前記感受素子が感受する磁界の変化により変化し、磁界算出部は、共振周波数の変化量から、感受素子が感受する磁界の変化量を算出することを特徴とすることができる。
また、このような磁気センサシステムにおいて、磁界算出部は、予め求めた感受素子が感受する磁界の変化量と共振周波数の変化量との関係に基づき、感受素子が感受する磁界の変化量を算出することを特徴とすることができる。 From another point of view, the magnetic sensor system to which the present invention is applied includes a conductor layer made of a conductor, a dielectric layer made of a dielectric and stacked on the conductor layer, a soft Composed of a magnetic material, laminated on the dielectric layer so as to face the conductor layer via the dielectric layer, has a longitudinal direction and a lateral direction, and has uniaxial magnetic anisotropy in a direction crossing the longitudinal direction and a magnetic field calculator that calculates the amount of change in the magnetic field sensed by the sensor based on the amount of change in the capacitance of the magnetic sensor. and a part.
Such a magnetic sensor system further includes an inductor that is electrically connected to the magnetic sensor and forms an LC resonance circuit together with the magnetic sensor, and a high frequency supply section that applies a high frequency current to the LC resonance circuit. The resonance frequency oscillated from the LC resonance circuit by the supply of the high-frequency current changes according to the change in the magnetic field sensed by the sensing element, and the magnetic field calculator calculates the magnetic field sensed by the sensing element from the amount of change in the resonance frequency. can be characterized by calculating the amount of change in
In such a magnetic sensor system, the magnetic field calculator calculates the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element based on the relationship between the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element and the amount of change in the resonance frequency obtained in advance. It can be characterized by

本発明によれば、コンデンサとしての性質を用いて磁界を検出可能な磁気センサおよび磁気センサシステムを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the magnetic sensor and magnetic sensor system which can detect a magnetic field using the property as a capacitor can be provided.

実施の形態１が適用される磁気センサシステムを説明する図である。1 is a diagram illustrating a magnetic sensor system to which Embodiment 1 is applied; FIG. （ａ）～（ｂ）は、実施の形態１が適用される磁気センサの一例を説明する図である。1(a) and 1(b) are diagrams for explaining an example of a magnetic sensor to which Embodiment 1 is applied; FIG. 磁気センサの感受部における感受素子の長手方向に印加された磁界と磁気センサの静電容量との関係を説明する図である。It is a figure explaining the relationship between the magnetic field applied to the longitudinal direction of the sensing element in the sensing part of a magnetic sensor, and the electrostatic capacitance of a magnetic sensor. （ａ）～（ｅ）は、磁気センサの製造方法の一例を説明する図である。(a) to (e) are diagrams for explaining an example of a method of manufacturing a magnetic sensor. 実施の形態２が適用される磁気センサの一例を説明する図であって、磁気センサの平面図である。FIG. 10 is a diagram for explaining an example of a magnetic sensor to which Embodiment 2 is applied, and is a plan view of the magnetic sensor;

以下、添付図面を参照して、本発明の実施の形態について説明する。
［実施の形態１］
（磁気センサシステム５００の構成）
図１は、実施の形態１が適用される磁気センサシステム５００を説明する図である。磁気センサシステム５００は、発振回路部５１０と、発振回路部５１０から発振される交流電流の周波数を測定する周波数測定部５３０と、周波数測定部５３０により測定された発振周波数に基づいて、後述する磁気センサ１で感受される磁界または磁界の変化を算出する磁界算出部５５０とを備えている。 BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
[Embodiment 1]
(Configuration of magnetic sensor system 500)
FIG. 1 is a diagram illustrating a magnetic sensor system 500 to which Embodiment 1 is applied. The magnetic sensor system 500 includes an oscillation circuit section 510, a frequency measurement section 530 that measures the frequency of an alternating current oscillated from the oscillation circuit section 510, and a magnetic sensor system 500 based on the oscillation frequency measured by the frequency measurement section 530. and a magnetic field calculator 550 for calculating the magnetic field sensed by the sensor 1 or a change in the magnetic field.

図１に示すように、発振回路部５１０は、所謂磁気インピーダンス効果を用いた磁気センサ１と、磁気センサ１に直列接続され磁気センサ１とともにＬＣ共振回路を構成するコイル５１３と、磁気センサ１およびコイル５１３に高周波電流を供給する高周波供給部５１５とを備えている。
詳細については後述するが、本実施の形態の発振回路部５１０では、磁気センサ１が静電容量Ｃを有するコンデンサとして機能する。また、コイル５１３がインダクタンスＬを有するインダクタとして機能する。そして、発振回路部５１０は、高周波供給部５１５により高周波電流が供給されることで、磁気センサ１で感受される磁界に対応する周波数の交流電流を発振する。 As shown in FIG. 1, the oscillation circuit unit 510 includes a magnetic sensor 1 using a so-called magneto-impedance effect, a coil 513 connected in series with the magnetic sensor 1 and forming an LC resonance circuit together with the magnetic sensor 1, the magnetic sensor 1 and and a high-frequency supply unit 515 that supplies a high-frequency current to the coil 513 .
Although the details will be described later, in the oscillation circuit section 510 of the present embodiment, the magnetic sensor 1 functions as a capacitor having a capacitance C. As shown in FIG. Also, the coil 513 functions as an inductor having an inductance L. Then, the oscillation circuit section 510 oscillates an alternating current having a frequency corresponding to the magnetic field sensed by the magnetic sensor 1 by being supplied with a high frequency current from the high frequency supply section 515 .

周波数測定部５３０は、例えば水晶振動子等を用いた既存の周波数カウンタにより構成される。そして、周波数測定部５３０は、発振回路部５１０から発振された交流電流の周波数を測定し、磁界算出部５５０に出力する。 The frequency measurement unit 530 is configured by an existing frequency counter using a crystal oscillator or the like, for example. Then, frequency measurement section 530 measures the frequency of the alternating current oscillated from oscillation circuit section 510 and outputs it to magnetic field calculation section 550 .

磁界算出部５５０は、周波数測定部５３０から取得した周波数に基づいて、磁気センサ１で感受される外部磁界または外部磁界の変化を算出する。詳細については後述するが、磁界算出部５５０は、磁気センサ１の静電容量Ｃと磁気センサ１で感受される磁界の強さとの関係を記憶している。そして、磁界算出部５５０は、周波数測定部５３０にて測定された周波数から磁気センサ１の静電容量Ｃを算出し、静電容量Ｃに基づいて磁気センサ１で感受される磁界または磁界の変化を算出する。 The magnetic field calculator 550 calculates the external magnetic field sensed by the magnetic sensor 1 or a change in the external magnetic field based on the frequency acquired from the frequency measurement unit 530 . Although the details will be described later, the magnetic field calculator 550 stores the relationship between the capacitance C of the magnetic sensor 1 and the strength of the magnetic field sensed by the magnetic sensor 1 . Then, the magnetic field calculator 550 calculates the electrostatic capacitance C of the magnetic sensor 1 from the frequency measured by the frequency measuring unit 530, and based on the electrostatic capacitance C, the magnetic field sensed by the magnetic sensor 1 or the change in the magnetic field. Calculate

（磁気センサ１の構成）
図２（ａ）～（ｂ）は、実施の形態１が適用される磁気センサ１の一例を説明する図である。図２（ａ）は、平面図、図２（ｂ）は、図２（ａ）におけるＩＩＢ－ＩＩＢ線での断面図である。
図２（ｂ）に示すように、実施の形態１が適用される磁気センサ１は、非磁性の基板１０上に設けられた硬磁性体（硬磁性体層１０３）で構成された薄膜磁石２０と、薄膜磁石２０に対向して積層され、軟磁性体（軟磁性体層１０５）で構成され磁場を感受する感受部３０とを備える。なお、磁気センサ１の断面構造については、後に詳述する。 (Configuration of magnetic sensor 1)
FIGS. 2(a) and 2(b) are diagrams for explaining an example of the magnetic sensor 1 to which the first embodiment is applied. FIG. 2(a) is a plan view, and FIG. 2(b) is a sectional view taken along line IIB-IIB in FIG. 2(a).
As shown in FIG. 2B, the magnetic sensor 1 to which the first embodiment is applied includes a thin film magnet 20 made of a hard magnetic material (hard magnetic material layer 103) provided on a non-magnetic substrate 10. and a sensing part 30 which is laminated facing the thin film magnet 20 and which is composed of a soft magnetic material (soft magnetic material layer 105) and senses a magnetic field. The cross-sectional structure of the magnetic sensor 1 will be detailed later.

ここで硬磁性体とは、外部磁界によって磁化されると、外部磁界を取り除いても磁化された状態が保持される、いわゆる保磁力の大きい材料である。一方、軟磁性体とは、外部磁界によって容易に磁化されるが、外部磁界を取り除くと速やかに磁化がないか又は磁化が小さい状態に戻る、いわゆる保磁力の小さい材料である。 Here, the hard magnetic material is a material having a so-called large coercive force that, when magnetized by an external magnetic field, retains the magnetized state even if the external magnetic field is removed. On the other hand, a soft magnetic material is a material with a so-called small coercive force, which is easily magnetized by an external magnetic field, but quickly returns to a state of no magnetization or low magnetization when the external magnetic field is removed.

なお、本明細書においては、磁気センサ１を構成する要素（薄膜磁石２０など）を二桁の数字で表し、要素に加工される層（硬磁性体層１０３など）を１００番台の数字で表す。そして、要素の数字に対して、要素に加工される層の番号を（）内に表記する。例えば薄膜磁石２０の場合、薄膜磁石２０（硬磁性体層１０３）と表記する。図においては、２０（１０３）と表記する。他の場合も同様である。 In this specification, the elements (thin film magnet 20, etc.) constituting the magnetic sensor 1 are represented by two-digit numbers, and the layers processed into the elements (hard magnetic layer 103, etc.) are represented by numbers in the 100s. . Then, the number of the layer to be processed into the element is written in parentheses for the number of the element. For example, the thin film magnet 20 is referred to as the thin film magnet 20 (hard magnetic layer 103). In the figure, it is written as 20 (103). The same is true for other cases.

図２（ａ）により、磁気センサ１の平面構造を説明する。磁気センサ１は、一例として四角形の平面形状を有する。ここでは、磁気センサ１の最上部に形成された感受部３０及びヨーク４０を説明する。感受部３０は、平面形状が長手方向と短手方向とを有する短冊状である複数の感受素子３１と、隣接する感受素子３１をつづら折りに直列接続する接続部３２と、電流供給のための電線が接続される端子部３３とを備える。ここでは、４個の感受素子３１が、長手方向が並列するように配置されている。感受素子３１が、磁気インピーダンス効果素子である。
感受素子３１は、例えば長手方向の長さが約１ｍｍ、短手方向の幅が数１００μｍ、厚さ（軟磁性体層１０５の厚さ）が０．５μｍ～５μｍである。感受素子３１間の間隔は、５０μｍ～１５０μｍである。
なお、それぞれの感受素子３１の大きさ（長さ、面積、厚さ等）、感受素子３１の数、感受素子３１同士の間隔等は、感受（計測）したい磁界の大きさや後述する静電容量Ｃの大きさなどによって設定される。 The planar structure of the magnetic sensor 1 will be described with reference to FIG. The magnetic sensor 1 has, for example, a rectangular planar shape. Here, the sensing part 30 and the yoke 40 formed on the uppermost part of the magnetic sensor 1 will be described. The sensing portion 30 includes a plurality of strip-shaped sensing elements 31 having a longitudinal direction and a lateral direction in plan view, a connecting portion 32 for serially connecting the adjacent sensing elements 31 in a zigzag manner, and an electric wire for supplying current. and a terminal portion 33 to which is connected. Here, four sensing elements 31 are arranged so as to be parallel in the longitudinal direction. The sensing element 31 is a magneto-impedance effect element.
The sensing element 31 has, for example, a length of about 1 mm in the longitudinal direction, a width of several hundred μm in the lateral direction, and a thickness (thickness of the soft magnetic layer 105) of 0.5 μm to 5 μm. The spacing between the sensing elements 31 is between 50 μm and 150 μm.
The size (length, area, thickness, etc.) of each sensing element 31, the number of sensing elements 31, the distance between the sensing elements 31, and the like are determined by the magnitude of the magnetic field to be sensed (measured) and the electrostatic capacity described later. It is set according to the size of C and the like.

接続部３２は、隣接する感受素子３１の端部間に設けられ、隣接する感受素子３１をつづら折りに直列接続する。図２（ａ）に示す磁気センサ１では、４個の感受素子３１が並列に配置されているため、接続部３２は３個ある。接続部３２の数は、感受素子３１の数によって異なる。例えば、感受素子３１が２個であれば、接続部３２は１個である。また、感受素子３１が１個であれば、接続部３２を備えない。なお、接続部３２の幅は、感受部３０に流す電流によって設定すればよい。例えば、接続部３２の幅は、感受素子３１と同じであってもよい。 The connecting portion 32 is provided between the ends of the adjacent sensing elements 31 and connects the adjacent sensing elements 31 in series in a meandering manner. In the magnetic sensor 1 shown in FIG. 2(a), there are three connecting portions 32 because four sensing elements 31 are arranged in parallel. The number of connections 32 depends on the number of sensitive elements 31 . For example, if the number of sensing elements 31 is two, the number of connecting portions 32 is one. Also, if the number of sensing elements 31 is one, the connecting portion 32 is not provided. The width of the connecting portion 32 may be set according to the current flowing through the sensing portion 30 . For example, the width of the connecting portion 32 may be the same as that of the sensing element 31 .

端子部３３は、接続部３２で接続されていない感受素子３１の端部（２個）にそれぞれ設けられている。端子部３３は、感受素子３１から引き出す引き出し部と、電流を供給する電線を接続するパッド部とを備える。引き出し部は、２個のパッド部を感受素子３１の短手方向に設けるために設けられている。引き出し部を設けずパッド部を感受素子３１に連続するように設けてもよい。パッド部は、電線を接続しうる大きさであればよい。なお、感受素子３１が４個であるため、２個の端子部３３は図２（ａ）において左側に設けられている。感受素子３１の数が奇数の場合には、２個の端子部３３を左右に分けて設ければよい。
本実施の形態では、２個の端子部３３のうち一方が、上述したコイル５１３（図１参照）に電線を介して接続され、他方が、上述した高周波供給部５１５に電線を介して接続されている。 The terminal portions 33 are provided at the ends (two pieces) of the sensing elements 31 that are not connected by the connection portions 32 . The terminal portion 33 includes a drawer portion drawn out from the sensing element 31 and a pad portion to which an electric wire for supplying current is connected. The lead-out portion is provided to provide two pad portions in the lateral direction of the sensing element 31 . The pad portion may be provided so as to be continuous with the sensing element 31 without providing the lead portion. The pad portion may have any size as long as it can be connected to an electric wire. Since there are four sensing elements 31, two terminal portions 33 are provided on the left side in FIG. 2(a). If the number of sensing elements 31 is an odd number, two terminals 33 may be provided separately on the left and right sides.
In the present embodiment, one of the two terminal portions 33 is connected to the above-described coil 513 (see FIG. 1) via an electric wire, and the other is connected to the above-described high-frequency supply portion 515 via an electric wire. ing.

そして、感受部３０の感受素子３１、接続部３２及び端子部３３は、１層の軟磁性体層１０５で一体に構成されている。軟磁性体層１０５は、導電性であるので、一方の端子部３３から他方の端子部３３に、電流を流すことができる。
なお、感受素子３１の長さ及び幅、並列させる個数など上記した数値は一例であって、感受（計測）する磁界の値や用いる軟磁性体材料などによって変更してもよい。 The sensing elements 31 , the connection portions 32 and the terminal portions 33 of the sensing portion 30 are integrally formed of one soft magnetic layer 105 . Since the soft magnetic layer 105 is conductive, current can flow from one terminal portion 33 to the other terminal portion 33 .
Note that the above numerical values such as the length and width of the sensing element 31 and the number of parallel elements are examples, and may be changed according to the value of the magnetic field to be sensed (measured) and the soft magnetic material used.

さらに、磁気センサ１は、感受素子３１の長手方向の端部に対向して設けられたヨーク４０を備える。ここでは、感受素子３１の長手方向の両端部に対向してそれぞれが設けられた２個のヨーク４０ａ、４０ｂを備える。なお、ヨーク４０ａ、４０ｂをそれぞれ区別しない場合は、ヨーク４０と表記する。ヨーク４０は、感受素子３１の長手方向の端部に磁力線を誘導する。このため、ヨーク４０は、磁力線が透過しやすい軟磁性体（軟磁性体層１０５）で構成されている。つまり、感受部３０及びヨーク４０は、一層の軟磁性体層１０５により形成されている。なお、感受素子３１の長手方向に磁力線が十分透過する場合には、ヨーク４０を備えなくてもよい。 Further, the magnetic sensor 1 includes a yoke 40 provided facing the longitudinal end of the sensing element 31 . Here, two yokes 40a and 40b are provided, each provided facing each end in the longitudinal direction of the sensing element 31 . The yokes 40a and 40b are referred to as yokes 40 when they are not distinguished from each other. The yoke 40 guides the magnetic lines of force to the longitudinal ends of the sensing element 31 . Therefore, the yoke 40 is made of a soft magnetic material (soft magnetic layer 105) through which magnetic lines of force can easily pass. That is, the sensing portion 30 and the yoke 40 are formed of one soft magnetic layer 105 . Note that the yoke 40 may not be provided if the lines of magnetic force are sufficiently transmitted in the longitudinal direction of the sensing element 31 .

以上のことから、磁気センサ１の大きさは、平面形状において数ｍｍ角である。なお、磁気センサ１の大きさは、他の値であってもよい。 From the above, the size of the magnetic sensor 1 is several millimeters square in plan view. Note that the size of the magnetic sensor 1 may be other values.

次に、図２（ｂ）により、磁気センサ１の断面構造を詳述する。磁気センサ１は、非磁性の基板１０上に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３（薄膜磁石２０）、誘電体層１０４及び軟磁性体層１０５（感受部３０、ヨーク４０）がこの順に配置（積層）されて構成されている。 Next, the cross-sectional structure of the magnetic sensor 1 will be described in detail with reference to FIG. 2(b). The magnetic sensor 1 includes an adhesion layer 101, a control layer 102, a hard magnetic layer 103 (thin film magnet 20), a dielectric layer 104, and a soft magnetic layer 105 (sensitive portion 30, yoke 40) on a nonmagnetic substrate 10. are arranged (laminated) in this order.

基板１０は、非磁性体からなる基板であって、例えばガラス、サファイアといった酸化物基板やシリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキを施した金属等の金属基板等が挙げられる。
密着層１０１は、基板１０に対する制御層１０２の密着性を向上させるための層である。密着層１０１としては、Ｃｒ又はＮｉを含む合金を用いるのがよい。Ｃｒ又はＮｉを含む合金としては、ＣｒＴｉ、ＣｒＴａ、ＮｉＴａ等が挙げられる。密着層１０１の厚さは、例えば５ｎｍ～５０ｎｍである。なお、基板１０に対する制御層１０２の密着性に問題がなければ、密着層１０１を設けることを要しない。なお、本明細書においては、Ｃｒ又はＮｉを含む合金の組成比を示さない。以下同様である。 The substrate 10 is a substrate made of a non-magnetic material such as an oxide substrate such as glass or sapphire, a semiconductor substrate such as silicon, or a metal substrate such as aluminum, stainless steel, nickel-phosphorus-plated metal, or the like. be done.
The adhesion layer 101 is a layer for improving adhesion of the control layer 102 to the substrate 10 . As the adhesion layer 101, an alloy containing Cr or Ni is preferably used. Alloys containing Cr or Ni include CrTi, CrTa, NiTa, and the like. The thickness of the adhesion layer 101 is, for example, 5 nm to 50 nm. If there is no problem in the adhesion of the control layer 102 to the substrate 10, the adhesion layer 101 need not be provided. In this specification, the composition ratio of alloys containing Cr or Ni is not shown. The same applies hereinafter.

制御層１０２は、硬磁性体層１０３で構成される薄膜磁石２０の磁気異方性が膜の面内方向に発現しやすいように制御する層である。制御層１０２としては、Ｃｒ、Ｍｏ若しくはＷ又はそれらを含む合金（以下では、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金と表記する。）を用いるのがよい。制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金としては、ＣｒＴｉ、ＣｒＭｏ、ＣｒＶ、ＣｒＷ等が挙げられる。制御層１０２の厚さは、例えば１０ｎｍ～３００ｎｍである。 The control layer 102 is a layer that controls the magnetic anisotropy of the thin film magnet 20 composed of the hard magnetic layer 103 so that it is likely to develop in the in-plane direction of the film. As the control layer 102, it is preferable to use Cr, Mo, W, or an alloy containing them (hereinafter referred to as an alloy containing Cr or the like constituting the control layer 102). CrTi, CrMo, CrV, CrW and the like are examples of alloys containing Cr or the like that constitute the control layer 102 . The thickness of the control layer 102 is, for example, 10 nm to 300 nm.

薄膜磁石２０を構成する硬磁性体層１０３は、Ｃｏを主成分とし、Ｃｒ又はＰｔのいずれか一方又は両方を含む合金（以下では、薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金と表記する。）を用いることがよい。薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金としては、ＣｏＣｒＰｔ、ＣｏＣｒＴａ、ＣｏＮｉＣｒ、ＣｏＣｒＰｔＢ等が挙げられる。なお、Ｆｅが含まれていてもよい。硬磁性体層１０３の厚さは、例えば５００ｎｍ～１５００ｎｍである。 The hard magnetic layer 103 constituting the thin film magnet 20 uses an alloy containing Co as a main component and either or both of Cr and Pt (hereinafter referred to as a Co alloy constituting the thin film magnet 20). It's good. Co alloys forming the thin film magnet 20 include CoCrPt, CoCrTa, CoNiCr, CoCrPtB, and the like. In addition, Fe may be contained. The thickness of the hard magnetic layer 103 is, for example, 500 nm to 1500 nm.

制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金は、ｂｃｃ（body-centered cubic（体心立方格子））構造を有する。よって、薄膜磁石２０を構成する硬磁性体（硬磁性体層１０３）は、ｂｃｃ構造のＣｒ等を含む合金で構成された制御層１０２上において結晶成長しやすいｈｃｐ（hexagonal close-packed（六方最密充填））構造であるとよい。ｂｃｃ構造上にｈｃｐ構造の硬磁性体層１０３を結晶成長させると、ｈｃｐ構造のｃ軸が面内に向くように配向しやすい。よって、硬磁性体層１０３によって構成される薄膜磁石２０が面内方向に磁気異方性を有するようになりやすい。なお、硬磁性体層１０３は結晶方位の異なる集合からなる多結晶であり、各結晶が面内方向に磁気異方性を有する。この磁気異方性は結晶磁気異方性に由来するものである。 The alloy containing Cr or the like forming the control layer 102 has a bcc (body-centered cubic) structure. Therefore, the hard magnetic material (hard magnetic material layer 103) that constitutes the thin film magnet 20 is hcp (hexagonal close-packed) in which crystal growth is facilitated on the control layer 102 made of an alloy containing Cr or the like with a bcc structure. It is preferable to have a close-packed)) structure. When the hcp hard magnetic layer 103 is crystal-grown on the bcc structure, the c-axis of the hcp structure is easily oriented in-plane. Therefore, the thin film magnet 20 composed of the hard magnetic layer 103 tends to have magnetic anisotropy in the in-plane direction. The hard magnetic layer 103 is a polycrystal composed of a set of different crystal orientations, and each crystal has magnetic anisotropy in the in-plane direction. This magnetic anisotropy is derived from magnetocrystalline anisotropy.

なお、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金及び薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金の結晶成長を促進するために、基板１０を１００℃～６００℃に加熱するとよい。この加熱により、制御層１０２を構成するＣｒ等を含む合金が結晶成長しやすくなり、ｈｃｐ構造を持つ硬磁性体層１０３が面内に磁化容易軸を持つように結晶配向されやすくなる。つまり、硬磁性体層１０３の面内に磁気異方性が付与されやすくなる。 In order to promote crystal growth of the alloy containing Cr or the like forming the control layer 102 and the Co alloy forming the thin film magnet 20, the substrate 10 may be heated to 100.degree. C. to 600.degree. This heating facilitates crystal growth of the alloy containing Cr or the like forming the control layer 102, and facilitates the crystal orientation of the hard magnetic layer 103 having the hcp structure so as to have an in-plane easy magnetization axis. In other words, the in-plane magnetic anisotropy of the hard magnetic layer 103 is likely to be imparted.

誘電体層１０４は、非磁性の誘電体で構成され、薄膜磁石２０と感受部３０との間を電気的に絶縁する。また、誘電体層１０４は、高周波供給部５１５（図１参照）により感受部３０に高周波電流が供給された場合に、薄膜磁石２０と感受部３０との間で分極する。これにより、磁気センサ１が静電容量Ｃを有するコンデンサとして機能することになる。
誘電体層１０４を構成する誘電体としては、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の酸化物、又は、Ｓｉ₂Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物等が挙げられる。また、誘電体層１０４の厚さは、例えば１０ｎｍ～５００ｎｍである。 The dielectric layer 104 is made of a non-magnetic dielectric and electrically insulates between the thin film magnet 20 and the sensing section 30 . Further, the dielectric layer 104 is polarized between the thin film magnet 20 and the sensing portion 30 when a high frequency current is supplied to the sensing portion 30 by the high frequency supply portion 515 (see FIG. 1). As a result, the magnetic sensor 1 functions as a capacitor having the capacitance C. As shown in FIG.
Dielectrics constituting the dielectric layer 104 include oxides such as SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and TiO ₂ and nitrides such as Si ₂ N ₄ and AlN. Also, the thickness of the dielectric layer 104 is, for example, 10 nm to 500 nm.

なお、詳細については後述するが、誘電体層１０４が分極することにより磁気センサ１が有する静電容量Ｃは、感受部３０（感受素子３１）が感受する磁界の大きさによって変化する。また、感受部３０が感受する磁界の大きさによる静電容量Ｃの変化量は、誘電体層１０４を構成する誘電体の種類や誘電体層１０４の厚さ等によって調整することができる。したがって、誘電体層１０４を構成する誘電体の種類や誘電体層１０４の厚さは、磁気センサ１に求める磁界の大きさによる静電容量Ｃの変化量などに応じて選択することが好ましい。また、磁気センサ１の温度特性を向上させる観点からは、誘電体層１０４を構成する誘電体として、磁気センサ１の使用温度帯において温度変化に対する誘電率の変化が小さい誘電体を選択することが好ましい。 Although the details will be described later, the capacitance C of the magnetic sensor 1 changes according to the magnitude of the magnetic field sensed by the sensing portion 30 (sensor element 31) due to the polarization of the dielectric layer 104. FIG. Also, the amount of change in the capacitance C due to the magnitude of the magnetic field sensed by the sensing portion 30 can be adjusted by the type of dielectric material forming the dielectric layer 104, the thickness of the dielectric layer 104, and the like. Therefore, it is preferable to select the type of dielectric material constituting the dielectric layer 104 and the thickness of the dielectric layer 104 according to the amount of change in the capacitance C due to the magnitude of the magnetic field required for the magnetic sensor 1 . Also, from the viewpoint of improving the temperature characteristics of the magnetic sensor 1, it is possible to select a dielectric that has a small change in dielectric constant with respect to temperature changes in the operating temperature range of the magnetic sensor 1 as the dielectric constituting the dielectric layer 104. preferable.

感受部３０における感受素子３１は、長手方向に交差する方向、例えば直交する短手方向（幅方向）に一軸磁気異方性が付与されている。感受素子３１を構成する軟磁性体（軟磁性体層１０５）としては、Ｃｏを主成分とした合金に高融点金属Ｎｂ、Ｔａ、Ｗ等を添加したアモルファス合金（以下では、感受素子３１を構成するＣｏ合金と表記する。）を用いるのがよい。感受素子３１を構成するＣｏ合金としては、ＣｏＮｂＺｒ、ＣｏＦｅＴａ、ＣｏＷＺｒ等が挙げられる。感受素子３１を構成する軟磁性体（軟磁性体層１０５）の厚さは、例えば０．５μｍ～５μｍである。
なお、長手方向に交差する方向とは、長手方向に対して４５°を超えた角度を有すればよい。 The sensing element 31 in the sensing section 30 is imparted with uniaxial magnetic anisotropy in a direction crossing the longitudinal direction, for example, in a transverse direction (width direction) perpendicular to the longitudinal direction. As the soft magnetic material (soft magnetic layer 105) constituting the sensing element 31, an amorphous alloy (hereinafter referred to as the It is better to use a Co alloy that Co alloys forming the sensing element 31 include CoNbZr, CoFeTa, CoWZr, and the like. The thickness of the soft magnetic material (soft magnetic layer 105) forming the sensing element 31 is, for example, 0.5 μm to 5 μm.
Note that the direction crossing the longitudinal direction may have an angle exceeding 45° with respect to the longitudinal direction.

密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３（薄膜磁石２０）及び誘電体層１０４は、平面形状が四角形（図２（ａ）参照）になるように加工されている。そして、薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ線が、感受部３０の感受素子３１の長手方向に向くようになっている。なお、長手方向に向くとは、Ｎ極とＳ極とを結ぶ線と長手方向とのなす角度が０°以上且つ４５°未満であることをいう。なお、Ｎ極とＳ極とを結ぶ線と長手方向とのなす角度は、小さいほどよい。 The adhesion layer 101, the control layer 102, the hard magnetic layer 103 (thin film magnet 20) and the dielectric layer 104 are processed so as to have a square planar shape (see FIG. 2(a)). A line connecting the N pole and the S pole of the thin film magnet 20 is directed in the longitudinal direction of the sensing element 31 of the sensing portion 30 . In addition, facing the longitudinal direction means that the angle formed by the line connecting the N pole and the S pole and the longitudinal direction is 0° or more and less than 45°. The smaller the angle formed by the line connecting the north pole and the south pole and the longitudinal direction, the better.

磁気センサ１において、薄膜磁石２０のＮ極から出た磁力線は、ヨーク４０ａを介して感受素子３１を透過し、ヨーク４０ｂを介して薄膜磁石２０のＳ極に戻る。つまり、薄膜磁石２０は、感受素子３１の長手方向に磁界を印加する。この磁界をバイアス磁界と呼ぶ。
なお、薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とをまとめて両磁極と表記し、Ｎ極とＳ極とを区別しない場合には磁極と表記する。ここでは、図２（ａ）、（ｂ）において、左側をＮ極、右側をＳ極として説明するが、Ｎ極とＳ極とを入れ替えてもよい。 In the magnetic sensor 1, the lines of magnetic force emitted from the N pole of the thin film magnet 20 pass through the sensing element 31 via the yoke 40a and return to the S pole of the thin film magnet 20 via the yoke 40b. That is, the thin film magnet 20 applies a magnetic field in the longitudinal direction of the sensing element 31 . This magnetic field is called a bias magnetic field.
The N pole and S pole of the thin film magnet 20 are collectively referred to as both magnetic poles, and when the N pole and S pole are not distinguished, they are referred to as magnetic poles. Here, in FIGS. 2(a) and 2(b), description will be made with the N pole on the left side and the S pole on the right side, but the N pole and the S pole may be interchanged.

なお、図２（ａ）に示すように、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）は、基板１０の表面側から見た形状が、感受部３０に近づくにつれて狭くなっていくように構成されている。これは、感受部３０に磁力線を集めるためである。つまり、感受部３０における磁界を強くして、感度の向上を図っている。なお、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）の感受部３０に対向する部分の幅を狭くしなくてもよい。 As shown in FIG. 2(a), the yoke 40 (yokes 40a and 40b) is configured such that the shape of the yoke 40 (yokes 40a and 40b) when viewed from the surface side of the substrate 10 becomes narrower as the sensing portion 30 is approached. This is for concentrating the lines of magnetic force on the sensing part 30 . In other words, the sensitivity is improved by increasing the magnetic field in the sensing portion 30 . The width of the portion of the yoke 40 (yokes 40a and 40b) facing the sensing portion 30 may not be narrowed.

ここで、ヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）と感受部３０との間隔は、例えば１μｍ～１００μｍであればよい。 Here, the distance between the yoke 40 (yokes 40a and 40b) and the sensing portion 30 may be, for example, 1 μm to 100 μm.

（磁気センサ１の作用）
上述したように、磁気センサ１は、例えば感受素子３１の長手方向と交差する短手方向（幅方向）に磁化容易軸が向いた、一軸磁気異方性が付与されている。そして、感受素子３１の長手方向には、薄膜磁石２０により、磁界（バイアス磁界）が印加されている。
また、磁気センサ１は、２個の端子部３３から感受素子３１に高周波の電流を流すと、感受部３０と薄膜磁石２０とに挟まれた誘電体層１０４において分極が生じる。これにより、磁気センサ１は、静電容量Ｃを有するコンデンサとして機能する。 (Action of magnetic sensor 1)
As described above, the magnetic sensor 1 is imparted with uniaxial magnetic anisotropy in which the axis of easy magnetization is oriented in the transverse direction (width direction) intersecting the longitudinal direction of the sensing element 31, for example. A magnetic field (bias magnetic field) is applied in the longitudinal direction of the sensing element 31 by the thin film magnet 20 .
In the magnetic sensor 1 , when a high-frequency current is passed through the sensing element 31 from the two terminals 33 , polarization occurs in the dielectric layer 104 sandwiched between the sensing section 30 and the thin film magnet 20 . Thereby, the magnetic sensor 1 functions as a capacitor having the capacitance C. As shown in FIG.

ここで、バイアス磁界が印加された状態で２個の端子部３３から感受素子３１に高周波の電流を流すと、端子部３３の間のインピーダンスは、感受部３０の感受素子３１に作用する磁界Ｈ（外部磁界）の長手方向に沿った方向の成分によって変化する。そして、これに伴って、コンデンサとして機能する磁気センサ１の静電容量Ｃが変化する。すなわち、磁気センサ１の静電容量Ｃは、感受部３０の感受素子３１に作用する磁界Ｈ（外部磁界）の長手方向に沿った方向の成分によって変化する。 Here, when a high-frequency current is passed through the sensing element 31 from the two terminal portions 33 while a bias magnetic field is applied, the impedance between the terminal portions 33 is the magnetic field H acting on the sensing element 31 of the sensing portion 30 It changes depending on the component in the direction along the longitudinal direction of the (external magnetic field). Along with this, the capacitance C of the magnetic sensor 1 functioning as a capacitor changes. That is, the electrostatic capacitance C of the magnetic sensor 1 changes depending on the longitudinal component of the magnetic field H (external magnetic field) acting on the sensing element 31 of the sensing section 30 .

図３は、磁気センサ１の感受部３０における感受素子３１の長手方向に印加された磁界Ｈと磁気センサ１の静電容量Ｃとの関係を説明する図である。図３において、横軸が磁界Ｈであり、縦軸が静電容量Ｃである。
図３に示すように、磁気センサ１の静電容量Ｃは、感受素子３１の長手方向に印加された磁界Ｈに応じて変化する。この例では、静電容量Ｃは、磁界Ｈが０の場合（Ｈ＝０）を境界としてプラス方向またはマイナス方向に磁界Ｈの絶対値が大きくなるに伴い減少、増加と変化している。また、図３に示すように、磁界Ｈの変化に対する静電容量Ｃの変化量（グラフの傾き）は、磁界Ｈの大きさによって異なっている。したがって、印加する磁界Ｈの変化量（ΔＨ）に対して静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）が急峻な部分（グラフの傾きであるΔＣ／ΔＨが大きい部分）を用いることで、磁界Ｈの微弱な変化量を静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）として取り出すことができる。図３では、ΔＣ／ΔＨが大きい磁界Ｈの中心を磁界Ｈｂとして示している。つまり、磁界Ｈｂの近傍（図３で矢印で示す範囲）における磁界Ｈの変化量（ΔＨ）が高精度に測定できる。この磁界Ｈｂが、上述したバイアス磁界に対応する。 FIG. 3 is a diagram for explaining the relationship between the magnetic field H applied in the longitudinal direction of the sensing element 31 in the sensing portion 30 of the magnetic sensor 1 and the electrostatic capacitance C of the magnetic sensor 1. As shown in FIG. In FIG. 3, the horizontal axis is the magnetic field H, and the vertical axis is the capacitance C. As shown in FIG.
As shown in FIG. 3, the capacitance C of the magnetic sensor 1 changes according to the magnetic field H applied in the longitudinal direction of the sensing element 31 . In this example, the capacitance C decreases and increases as the absolute value of the magnetic field H increases in the plus or minus direction with the magnetic field H being 0 (H=0) as the boundary. Moreover, as shown in FIG. 3, the amount of change in the capacitance C (slope of the graph) with respect to the change in the magnetic field H varies depending on the magnitude of the magnetic field H. FIG. Therefore, by using a portion where the amount of change (ΔC) in the capacitance C is steep with respect to the amount of change (ΔH) in the applied magnetic field H (the portion where ΔC/ΔH, which is the slope of the graph, is large), A weak change amount can be taken out as a change amount (ΔC) of the capacitance C. In FIG. 3, the center of the magnetic field H where ΔC/ΔH is large is shown as the magnetic field Hb. That is, the amount of change (ΔH) in the magnetic field H in the vicinity of the magnetic field Hb (the range indicated by the arrow in FIG. 3) can be measured with high accuracy. This magnetic field Hb corresponds to the bias magnetic field described above.

なお、本実施の形態の磁気センサ１は、硬磁性体層１０３から構成される薄膜磁石２０上に、誘電体層１０４および感受部３０が積層された構造を有しているが、磁気センサ１の構造は、これに限定されるものではない。すなわち、感受素子３１に高周波電流を流した場合に誘電体層１０４が分極し磁気センサ１が静電容量Ｃを有するという観点からは、磁気センサ１は、誘電体層１０４を介して感受素子３１に対向する層が導電性を有していればよい。言い換えると、磁気センサ１では、薄膜磁石２０に代えて、非磁性の導電体から構成される導電体層を設けてもよい。
また、磁気センサ１において薄膜磁石２０に代えて導電体層を設けた場合には、この導電体層とは別に、感受素子３１の長手方向にバイアス磁界を印加する要素を設けることで、磁界Ｈの変化量（ΔＨ）に対して静電容量Ｃの変化量（ΔＣ）が大きくなるように調整することができる。また、このバイアス磁界を印加する要素は、磁気センサ１と一体であってもよいし、磁気センサ１とは別体であってもよい。 The magnetic sensor 1 of the present embodiment has a structure in which the dielectric layer 104 and the sensing section 30 are laminated on the thin film magnet 20 composed of the hard magnetic layer 103. The structure of is not limited to this. That is, from the viewpoint that the dielectric layer 104 is polarized and the magnetic sensor 1 has an electrostatic capacitance C when a high-frequency current is passed through the sensing element 31, the magnetic sensor 1 is connected to the sensing element 31 via the dielectric layer 104. It is sufficient that the layer facing to has conductivity. In other words, in the magnetic sensor 1, instead of the thin film magnet 20, a conductor layer made of a non-magnetic conductor may be provided.
Further, when a conductor layer is provided in place of the thin film magnet 20 in the magnetic sensor 1, an element for applying a bias magnetic field in the longitudinal direction of the sensing element 31 is provided separately from the conductor layer, so that the magnetic field H can be adjusted so that the amount of change (ΔC) in the capacitance C is greater than the amount of change (ΔH) in . Also, the element that applies this bias magnetic field may be integrated with the magnetic sensor 1 or may be separate from the magnetic sensor 1 .

（磁気センサシステム５００による磁界の変化量の測定方法）
続いて、上述した図１等も参照して、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を磁気センサシステム５００により測定する測定方法の一例について説明する。
磁気センサシステム５００により磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を測定する場合、まず、発振回路部５１０が、高周波供給部５１５によってＬＣ共振回路（磁気センサ１、コイル５１３）に高周波電流を供給する。これにより、発振回路部５１０は、磁気センサ１とコイル５１３とにより形成されるＬＣ共振回路によって、所定の共振周波数ｆ₀を有する交流電流を発振する。 (Measuring method of amount of change in magnetic field by magnetic sensor system 500)
Next, an example of a measurement method for measuring the amount of change (ΔH) in the magnetic field H sensed by the sensing portion 30 of the magnetic sensor 1 using the magnetic sensor system 500 will be described with reference to FIG. 1 and the like described above.
When the magnetic sensor system 500 measures the amount of change (ΔH) in the magnetic field H, first, the oscillation circuit section 510 supplies high-frequency current to the LC resonance circuit (magnetic sensor 1, coil 513) by the high-frequency supply section 515. FIG. Thereby, the oscillation circuit section 510 oscillates an alternating current having a predetermined resonance frequency f ₀ by an LC resonance circuit formed by the magnetic sensor 1 and the coil 513 .

続いて、周波数測定部５３０が、発振回路部５１０から発振された交流電流の周波数（共振周波数ｆ₀）を測定し、磁界算出部５５０に出力する。 Subsequently, the frequency measurement section 530 measures the frequency (resonance frequency f ₀ ) of the alternating current oscillated from the oscillation circuit section 510 and outputs it to the magnetic field calculation section 550 .

続いて、磁界算出部５５０が、周波数測定部５３０から取得した周波数（共振周波数ｆ₀）に変化が生じた場合、その変化量に基づいて、磁気センサ１の感受部３０で感受された磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を算出する。 Subsequently, when the frequency (resonance frequency f ₀ ) acquired from the frequency measurement unit 530 changes, the magnetic field calculation unit 550 calculates the magnetic field H sensed by the sensing unit 30 of the magnetic sensor 1 based on the amount of change. The amount of change (ΔH) of is calculated.

ここで、ＬＣ共振回路から発振される交流電流の周波数である共振周波数ｆ₀、磁気センサ１（コンデンサ）の静電容量Ｃ、コイル５１３（インダクタ）のインダクタンスＬとの関係は、以下の式（１）により表される。
ｆ₀＝１／（２π√（ＬＣ）） …（１）
したがって、図３に示した磁界Ｈと静電容量Ｃとの関係のように、磁界Ｈが変化すると静電容量Ｃが変化し、式（１）により、静電容量Ｃが変化すると共振周波数ｆ₀が変化する。 Here, the relationship between the resonance frequency f ₀ which is the frequency of the alternating current oscillated from the LC resonance circuit, the capacitance C of the magnetic sensor 1 (capacitor), and the inductance L of the coil 513 (inductor) is expressed by the following equation ( 1).
f ₀ =1/(2π√(LC)) (1)
Therefore, as in the relationship between the magnetic field H and the capacitance C shown in FIG. 3, when the magnetic field H changes, the capacitance C changes. ₀ changes.

磁界算出部５５０は、予め共振周波数ｆ₀の変化量と磁界Ｈの変化量（ΔＨ）との相関関係を求めておくことで、周波数測定部５３０にて測定される共振周波数ｆ₀の変化量から、感受部３０で感受された磁界Ｈの変化量（ΔＨ）を求めることができる。また、共振周波数ｆ₀の変化量（Δｆ₀）と磁界Ｈの変化量（ΔＨ）との相関関係は、例えば、磁気センサシステム５００の磁気センサ１を磁界発生装置内にセットし、磁界Ｈの変化量（ΔＨ）と共振周波数ｆ₀の変化量（Δｆ₀）との関係を測定することで求められる。 Magnetic field calculator 550 obtains in advance the correlation between the amount of change in resonance frequency f ₀ and the amount of change in magnetic field H (ΔH), so that the amount of change in resonance frequency f ₀ measured by frequency measurement unit 530 , the amount of change (ΔH) in the magnetic field H sensed by the sensing portion 30 can be obtained. Further, the correlation between the amount of change (Δf ₀ ) in the resonance frequency f ₀ and the amount of change (ΔH) in the magnetic field H can be obtained by setting the magnetic sensor 1 of the magnetic sensor system 500 in the magnetic field generator, It is obtained by measuring the relationship between the amount of change (ΔH) and the amount of change (Δf ₀ ) of the resonance frequency f ₀ .

以上の工程により、本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１の静電容量Ｃの変化量に基づいて、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界の変化量を得ることができる。 Through the above steps, in the magnetic sensor system 500 of the present embodiment, the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing portion 30 of the magnetic sensor 1 can be obtained based on the amount of change in the capacitance C of the magnetic sensor 1. can.

本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１の感受部３０で感受される磁界Ｈの変動を、発振回路部５１０のＬＣ共振回路（磁気センサ１、コイル５１３）から発振される共振周波数ｆ₀の変化に変換している。これにより、例えば磁界Ｈの変動を信号強度の変化に変換するような場合と比べて、電気的なノイズを低減でき、磁界Ｈの変動を感度良く検出することができる。 In the magnetic sensor system 500 of the present embodiment, the fluctuation of the magnetic field H sensed by the sensing section 30 of the magnetic sensor 1 is detected by the resonance frequency oscillated from the LC resonance circuit (magnetic sensor 1, coil 513) of the oscillation circuit section 510. Transformed into changes in f ₀ . As a result, electrical noise can be reduced and variations in the magnetic field H can be detected with high sensitivity, compared to the case where variations in the magnetic field H are converted into variations in signal strength.

なお、本実施の形態の磁気センサシステム５００では、磁気センサ１とコイル５１３とが直列接続されたＬＣ共振回路から発振される共振周波数ｆ₀を用いて、磁気センサ１の静電容量Ｃを算出している。しかしながら、磁気センサ１の静電容量Ｃを得ることができれば、発振回路部５１０の構成はこれに限定されるものではない。 In the magnetic sensor system 500 of the present embodiment, the capacitance C of the magnetic sensor 1 is calculated using the resonance frequency f ₀ oscillated from the LC resonance circuit in which the magnetic sensor 1 and the coil 513 are connected in series. is doing. However, as long as the capacitance C of the magnetic sensor 1 can be obtained, the configuration of the oscillation circuit section 510 is not limited to this.

（磁気センサ１の製造方法）
次に磁気センサ１の製造方法の一例を説明する。
図４（ａ）～（ｅ）は、磁気センサ１の製造方法の一例を説明する図である。図４（ａ）～（ｅ）は、磁気センサ１の製造方法における工程を示す。なお、図４（ａ）～（ｅ）は、代表的な工程であって、他の工程を含んでもよい。そして、工程は、図４（ａ）～（ｅ）の順に進む。図４（ａ）～（ｅ）は、図２（ｂ）に示した図２（ａ）のＩＩＢ－ＩＩＢ線での断面図に対応する。 (Manufacturing method of magnetic sensor 1)
Next, an example of a method for manufacturing the magnetic sensor 1 will be described.
4A to 4E are diagrams illustrating an example of a method for manufacturing the magnetic sensor 1. FIG. 4A to 4E show steps in the method of manufacturing the magnetic sensor 1. FIG. Note that FIGS. 4A to 4E are representative steps, and other steps may be included. Then, the process proceeds in the order of FIGS. 4(a) to 4(e). 4(a) to (e) correspond to cross-sectional views taken along the line IIB-IIB in FIG. 2(a) shown in FIG. 2(b).

基板１０は、前述したように、非磁性材料からなる基板であって、例えばガラス、サファイアといった酸化物基板やシリコン等の半導体基板、あるいは、アルミニウム、ステンレススティール、ニッケルリンメッキ等を施した金属等の金属基板である。基板１０には、研磨機などを用いて、例えば曲率半径Ｒａが０．１ｎｍ～１００ｎｍの筋状の溝又は筋状の凹凸が設けられていてもよい。なお、この筋状の溝又は筋状の凹凸の筋の方向は、硬磁性体層１０３によって構成される薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ方向に設けられているとよい。このようにすることで、硬磁性体層１０３における結晶成長が、溝の方向へ促進される。よって、硬磁性体層１０３により構成される薄膜磁石２０の磁化容易軸がより溝方向（薄膜磁石２０のＮ極とＳ極とを結ぶ方向）に向きやすい。つまり、薄膜磁石２０の着磁をより容易にする。 As described above, the substrate 10 is a substrate made of a nonmagnetic material such as an oxide substrate such as glass or sapphire, a semiconductor substrate such as silicon, or a metal plated with aluminum, stainless steel, nickel phosphorous, or the like. is a metal substrate. The substrate 10 may be provided with streak-like grooves or streak-like unevenness having a radius of curvature Ra of 0.1 nm to 100 nm, for example, using a grinder or the like. The direction of the streak-like grooves or streak-like uneven streaks is preferably set in the direction connecting the N pole and the S pole of the thin film magnet 20 constituted by the hard magnetic layer 103 . By doing so, the crystal growth in the hard magnetic layer 103 is promoted in the groove direction. Therefore, the axis of easy magnetization of the thin film magnet 20 formed by the hard magnetic layer 103 is more likely to face the groove direction (the direction connecting the N pole and the S pole of the thin film magnet 20). In other words, magnetization of the thin film magnet 20 is facilitated.

ここでは、基板１０は、一例として直径約９５ｍｍ、厚さ約０．５ｍｍのガラスとして説明する。磁気センサ１の平面形状が数ｍｍ角である場合、基板１０上には、複数の磁気センサ１が一括して製造され、後に個々の磁気センサ１に分割（切断）される。図４（ａ）～（ｅ）では、中央に表記する一個の磁気センサ１に着目するが、左右に隣接する磁気センサ１の一部を合わせて示す。なお、隣接する磁気センサ１間の境界を一点鎖線で示す。 Here, as an example, the substrate 10 is explained as glass having a diameter of about 95 mm and a thickness of about 0.5 mm. When the planar shape of the magnetic sensor 1 is several millimeters square, a plurality of magnetic sensors 1 are collectively manufactured on the substrate 10 and then divided (cut) into individual magnetic sensors 1 later. In FIGS. 4(a) to 4(e), attention is focused on one magnetic sensor 1 shown in the center, and part of the magnetic sensors 1 adjacent to the left and right are shown together. A boundary between adjacent magnetic sensors 1 is indicated by a dashed line.

図４（ａ）に示すように、基板１０を洗浄した後、基板１０の一方の面（以下、表面と表記する。）上に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３及び誘電体層１０４を順に成膜（堆積）して、積層体を形成する。 As shown in FIG. 4A, after cleaning the substrate 10, an adhesion layer 101, a control layer 102, a hard magnetic layer 103 and a dielectric layer are formed on one surface of the substrate 10 (hereinafter referred to as the surface). The body layers 104 are deposited (deposited) in sequence to form a laminate.

まず、Ｃｒ又はＮｉを含む合金である密着層１０１、Ｃｒ等を含む合金である制御層１０２、及び、薄膜磁石２０を構成するＣｏ合金である硬磁性体層１０３を順に連続して成膜（堆積）する。この成膜は、スパッタリング法などにより行える。それぞれの材料で形成された複数のターゲットに順に対面するように、基板１０を移動させることで密着層１０１、制御層１０２及び硬磁性体層１０３が基板１０上に順に積層される。前述したように、制御層１０２及び硬磁性体層１０３の形成では、結晶成長を促進するために、基板１０を例えば１００℃～６００℃に加熱するとよい。 First, the adhesion layer 101 made of an alloy containing Cr or Ni, the control layer 102 made of an alloy containing Cr or the like, and the hard magnetic layer 103 made of a Co alloy that constitutes the thin film magnet 20 are successively formed ( accumulate. This film formation can be performed by a sputtering method or the like. Adhesion layer 101 , control layer 102 , and hard magnetic layer 103 are sequentially laminated on substrate 10 by moving substrate 10 so as to sequentially face a plurality of targets made of respective materials. As described above, in forming the control layer 102 and the hard magnetic layer 103, the substrate 10 may be heated to, for example, 100.degree. C. to 600.degree. C. in order to promote crystal growth.

なお、密着層１０１の成膜では、基板１０の加熱を行ってもよく、行わなくてもよい。基板１０の表面に吸着している水分などを除去するために、密着層１０１を成膜する前に、基板１０を加熱してもよい。 Note that the substrate 10 may or may not be heated when the adhesion layer 101 is formed. The substrate 10 may be heated before forming the adhesion layer 101 in order to remove moisture and the like adsorbed on the surface of the substrate 10 .

次に、ＳｉＯ₂、Ａｌ₂Ｏ₃、ＴｉＯ₂等の酸化物、又は、Ｓｉ₂Ｎ₄、ＡｌＮ等の窒化物等である誘電体層１０４を成膜（堆積）する。誘電体層１０４の成膜は、プラズマＣＶＤ法、反応性スパッタリング法などにより行える。 Next, a dielectric layer 104 made of oxides such as SiO ₂ , Al ₂ O ₃ and TiO ₂ or nitrides such as Si ₂ N ₄ and AlN is formed (deposited). The film formation of the dielectric layer 104 can be performed by a plasma CVD method, a reactive sputtering method, or the like.

そして、図４（ｂ）に示すように、感受部３０が形成される部分及びヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）が形成される部分を開口とするフォトレジストによるパターン（レジストパターン）１１１を、公知のフォトリソグラフィ技術により形成する。 Then, as shown in FIG. 4(b), a photoresist pattern (resist pattern) 111 having openings corresponding to the portions where the sensing portion 30 is formed and the portions where the yokes 40 (yokes 40a and 40b) are formed is known. is formed by the photolithographic technique of

そして、図４（ｃ）に示すように、感受素子３１を構成するＣｏ合金である軟磁性体層１０５を成膜（堆積）する。軟磁性体層１０５の成膜は、例えばスパッタリング法を用いて行える。 Then, as shown in FIG. 4C, a soft magnetic layer 105 made of a Co alloy forming the sensing element 31 is formed (deposited). The film formation of the soft magnetic layer 105 can be performed using, for example, a sputtering method.

図４（ｄ）に示すように、レジストパターン１１１を除去するとともに、レジストパターン１１１上の軟磁性体層１０５を除去（リフトオフ）する。これにより、軟磁性体層１０５による感受部３０及びヨーク４０（ヨーク４０ａ、４０ｂ）が形成される。つまり、感受部３０とヨーク４０とが、１回の軟磁性体層１０５の成膜で形成される。 As shown in FIG. 4D, the resist pattern 111 is removed and the soft magnetic layer 105 on the resist pattern 111 is removed (lifted off). As a result, the sensing portion 30 and the yokes 40 (yokes 40a and 40b) of the soft magnetic layer 105 are formed. That is, the sensing portion 30 and the yoke 40 are formed by forming the soft magnetic layer 105 once.

この後、軟磁性体層１０５には、感受部３０における感受素子３１の幅方向に一軸磁気異方性を付与する。この軟磁性体層１０５への一軸磁気異方性の付与は、例えば３ｋＧ（０．３Ｔ）の回転磁場中における４００℃での熱処理（回転磁場中熱処理）と、それに引き続く３ｋＧ（０．３Ｔ）の静磁場中における４００℃での熱処理（静磁場中熱処理）とで行える。この時、ヨーク４０を構成する軟磁性体層１０５にも同様の一軸磁気異方性が付与される。しかし、ヨーク４０は、磁気回路としての役割を果たせばよく、一軸磁気異方性が付与されてもよい。 After that, the soft magnetic layer 105 is given uniaxial magnetic anisotropy in the width direction of the sensing element 31 in the sensing section 30 . The imparting of uniaxial magnetic anisotropy to the soft magnetic layer 105 is performed, for example, by heat treatment at 400° C. in a rotating magnetic field of 3 kG (0.3 T) (heat treatment in a rotating magnetic field), followed by 3 kG (0.3 T). heat treatment at 400° C. in a static magnetic field (heat treatment in a static magnetic field). At this time, the same uniaxial magnetic anisotropy is imparted to the soft magnetic layer 105 forming the yoke 40 as well. However, the yoke 40 may serve as a magnetic circuit and may be given uniaxial magnetic anisotropy.

次に、薄膜磁石２０を構成する硬磁性体層１０３を着磁する。硬磁性体層１０３に対する着磁は、静磁場中又はパルス状の磁場中において、硬磁性体層１０３の保磁力より大きい磁界を、硬磁性体層１０３の磁化が飽和するまで印加することで行える。 Next, the hard magnetic layer 103 constituting the thin film magnet 20 is magnetized. The hard magnetic layer 103 can be magnetized by applying a magnetic field larger than the coercive force of the hard magnetic layer 103 in a static magnetic field or pulsed magnetic field until the magnetization of the hard magnetic layer 103 is saturated. .

この後、図４（ｅ）に示すように、基板１０上に形成された複数の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割（切断）する。つまり、図２（ａ）の平面図に示したように、平面形状が四角形になるように、基板１０、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４及び軟磁性体層１０５を切断する。すると、分割（切断）された硬磁性体層１０３の側面に薄膜磁石２０の磁極（Ｎ極及びＳ極）が露出する。こうして、着磁された硬磁性体層１０３は、薄膜磁石２０になる。この分割（切断）は、ダイシング法やレーザカッティング法などにより行える。 After that, as shown in FIG. 4E, the plurality of magnetic sensors 1 formed on the substrate 10 are divided (cut) into individual magnetic sensors 1 . That is, as shown in the plan view of FIG. 2A, the substrate 10, the adhesion layer 101, the control layer 102, the hard magnetic layer 103, the dielectric layer 104, and the soft magnetic material are arranged so that the planar shape is square. Cut layer 105 . Then, the magnetic poles (N pole and S pole) of the thin film magnet 20 are exposed on the side surfaces of the divided (cut) hard magnetic layer 103 . Thus, the magnetized hard magnetic layer 103 becomes the thin film magnet 20 . This division (cutting) can be performed by a dicing method, a laser cutting method, or the like.

なお、図４（ｅ）の複数の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割する工程の前に、基板１０上において隣接する磁気センサ１の間の密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４及び軟磁性体層１０５を、平面形状が四角形（図２（ａ）に示した磁気センサ１の平面形状）になるようにエッチング除去してもよい。そして、露出した基板１０を分割（切断）してもよい。
また、図４（ａ）の積層体を形成する工程の後に、密着層１０１、制御層１０２、硬磁性体層１０３、誘電体層１０４を、平面形状が四角形（図２（ａ）に示した磁気センサ１の平面形状）になるように加工してもよい。
なお、図４（ａ）～（ｅ）に示した製造方法は、これらの製造方法に比べ、工程が簡略化される。 Before the step of dividing the plurality of magnetic sensors 1 into individual magnetic sensors 1 in FIG. The layer 103, the dielectric layer 104 and the soft magnetic layer 105 may be removed by etching so that the planar shape becomes a square (the planar shape of the magnetic sensor 1 shown in FIG. 2(a)). Then, the exposed substrate 10 may be divided (cut).
Further, after the step of forming the laminate shown in FIG. 4A, the adhesion layer 101, the control layer 102, the hard magnetic layer 103, and the dielectric layer 104 are formed to have a rectangular planar shape (as shown in FIG. 2A). It may be processed so as to have a planar shape of the magnetic sensor 1).
The manufacturing method shown in FIGS. 4A to 4E is simpler than these manufacturing methods.

このようにして、磁気センサ１が製造される。なお、軟磁性体層１０５への一軸異方性の付与及び／又は薄膜磁石２０の着磁は、図４（ｅ）の磁気センサ１を個々の磁気センサ１に分割する工程の後に、磁気センサ１毎又は複数の磁気センサ１に対して行ってもよい。 Thus, the magnetic sensor 1 is manufactured. The uniaxial anisotropy imparting to the soft magnetic layer 105 and/or the magnetization of the thin film magnet 20 are performed after the step of dividing the magnetic sensor 1 into individual magnetic sensors 1 in FIG. It may be performed for each magnetic sensor 1 or for a plurality of magnetic sensors 1 .

なお、制御層１０２を備えない場合には、硬磁性体層１０３を成膜後、８００℃以上に加熱して結晶成長させることで、面内に磁気異方性を付与することが必要となる。しかし、第１の実施の形態が適用される磁気センサ１のように、制御層１０２を備える場合には、制御層１０２により結晶成長が促進されるため、８００℃以上のような高温による結晶成長を要しない。 If the control layer 102 is not provided, it is necessary to impart in-plane magnetic anisotropy by heating the hard magnetic layer 103 to 800° C. or higher for crystal growth after forming the hard magnetic layer 103 . . However, when the control layer 102 is provided as in the magnetic sensor 1 to which the first embodiment is applied, the crystal growth is promoted by the control layer 102. Therefore, the crystal growth at a high temperature of 800° C. or more is required. does not require

また、感受部３０の感受素子３１への一軸異方性の付与は、上記の回転磁場中熱処理及び静磁場中熱処理で行う代わりに、感受素子３１を構成するＣｏ合金である軟磁性体層１０５の堆積時にマグネトロンスパッタリング法を用いて行ってもよい。マグネトロンスパッタリング法では、磁石（マグネット）を用いて磁界を形成し、放電によって発生した電子をターゲットの表面に閉じ込める（集中させる）。これにより、電子とガスとの衝突確率を増加させてガスの電離を促進し、膜の堆積速度（成膜速度）を向上させる。このマグネトロンスパッタリング法に用いられる磁石（マグネット）が形成する磁界により、軟磁性体層１０５の堆積と同時に、軟磁性体層１０５に一軸異方性が付与される。このようにすることで、回転磁場中熱処理及び静磁場中熱処理で行う一軸異方性を付与する工程が省略できる。 In addition, the uniaxial anisotropy is imparted to the sensing element 31 of the sensing part 30 by the soft magnetic layer 105 which is a Co alloy constituting the sensing element 31 instead of the heat treatment in the rotating magnetic field and the heat treatment in the static magnetic field. may be carried out using a magnetron sputtering method during the deposition of . In the magnetron sputtering method, a magnetic field is formed using a magnet, and electrons generated by discharge are confined (concentrated) on the surface of the target. This increases the probability of collision between electrons and gas, promotes ionization of the gas, and improves the film deposition rate (film formation rate). Uniaxial anisotropy is imparted to the soft magnetic layer 105 at the same time as the soft magnetic layer 105 is deposited by a magnetic field formed by a magnet used in the magnetron sputtering method. By doing so, it is possible to omit the step of imparting uniaxial anisotropy performed by heat treatment in a rotating magnetic field and heat treatment in a static magnetic field.

［実施の形態２］
続いて、本発明の実施の形態２について説明する。以下では、実施の形態１とは異なる部分を主に説明し、同様の部分については同じ符号を付して説明を省略する。
図５（ａ）～（ｂ）は、実施の形態２が適用される磁気センサ１の一例を説明する図であって、磁気センサ１の平面図である。図５（ａ）は、平面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）におけるＶＢ－ＶＢ線での断面図である。
実施の形態２の磁気センサ１は、実施の形態１の磁気センサ１と同様に、非磁性の基板１０上に設けられた硬磁性体（硬磁性体層１０３）で構成された薄膜磁石２０と、誘電体層１０４を介して薄膜磁石２０に対向して積層され、軟磁性体（軟磁性体層１０５）で構成され磁場を感受する感受部３０とを備える。実施の形態２の磁気センサ１は、感受部３０の構成が、実施の形態１とは異なっている。 [Embodiment 2]
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. In the following, the parts that are different from the first embodiment will be mainly described, and the same parts will be given the same reference numerals and their description will be omitted.
FIGS. 5A and 5B are diagrams for explaining an example of the magnetic sensor 1 to which the second embodiment is applied, and are plan views of the magnetic sensor 1. FIG. FIG. 5(a) is a plan view, and FIG. 5(b) is a sectional view taken along line VB-VB in FIG. 5(a).
The magnetic sensor 1 of the second embodiment, like the magnetic sensor 1 of the first embodiment, includes a thin film magnet 20 made of a hard magnetic material (hard magnetic material layer 103) provided on a non-magnetic substrate 10. , and a sensing portion 30 which is laminated facing the thin film magnet 20 via the dielectric layer 104 and which is composed of a soft magnetic material (soft magnetic layer 105) and senses a magnetic field. The magnetic sensor 1 of the second embodiment differs from that of the first embodiment in the configuration of the sensing section 30 .

図５（ａ）～（ｂ）に示すように、実施の形態２の感受部３０は、平面形状が長手方向と短手方向とを有する短冊状である複数の感受素子３１と、隣接する感受素子３１をつづら折りに直列接続する接続部３２と、電流供給のための電線が接続される端子部３３とを備える。ここでは、４個の感受素子３１が、長手方向が並列するように配置されている。
実施の形態２の感受部３０では、接続部３２の数が２個となっている。そして、並列に配置される４個の感受素子３１のうち、図５（ａ）の上側に位置する２個の感受素子３１同士、および図５（ａ）の下側に位置する２個の感受素子３１同士が接続部３２により接続されている。その一方で、並列に配置される４個の感受素子３１のうち、図５（ａ）において中央に位置する２個の感受素子３１同士は接続部３２によって接続されていない。 As shown in FIGS. 5(a) and 5(b), the sensing section 30 of the second embodiment includes a plurality of strip-shaped sensing elements 31 having a longitudinal direction and a lateral direction in plan view, and adjacent sensing elements 31. It has a connecting portion 32 for serially connecting the elements 31 in a meandering manner, and a terminal portion 33 to which an electric wire for supplying current is connected. Here, four sensing elements 31 are arranged so as to be parallel in the longitudinal direction.
In the sensing part 30 of Embodiment 2, the number of connection parts 32 is two. Among the four sensing elements 31 arranged in parallel, the two sensing elements 31 located on the upper side in FIG. 5(a) and the two sensing elements 31 located on the lower side in FIG. Elements 31 are connected to each other by a connecting portion 32 . On the other hand, among the four sensor elements 31 arranged in parallel, the two sensor elements 31 located in the center in FIG.

これにより、実施の形態２の感受部３０では、一方の端子部３３から他方の端子部３３に至る回路において、直流電流が流れない絶縁部３５が形成されている。言い換えると、実施の形態２の感受部３０は、絶縁部３５において直流抵抗が無限大となっている。
ここで、上述した実施の形態１と同様に、感受部３０は、誘電体層１０４上に積層されている。そして、端子部３３を介して感受部３０に高周波電流を供給した場合には、誘電体層１０４が分極する。これにより、絶縁部３５では、絶縁部３５を挟んで対向する一方の感受素子３１から他方の感受素子３１へ、誘電体層１０４を介して高周波電流が流れるようになっている。 As a result, in the sensing portion 30 of the second embodiment, the insulating portion 35 through which direct current does not flow is formed in the circuit from one terminal portion 33 to the other terminal portion 33 . In other words, the sensing portion 30 of the second embodiment has an infinite DC resistance in the insulating portion 35 .
Here, the sensing part 30 is laminated on the dielectric layer 104 as in the first embodiment described above. When a high-frequency current is supplied to the sensing portion 30 through the terminal portion 33, the dielectric layer 104 is polarized. As a result, in the insulating portion 35 , high-frequency current flows through the dielectric layer 104 from one of the sensing elements 31 facing each other across the insulating portion 35 to the other sensing element 31 .

なお、実施の形態２の感受部３０は、一方の端子部３３から他方の端子部３３に至る回路の一部に絶縁部３５が形成されていればよく、絶縁部３５の位置は、図５に示した位置に限定されるものではない。
例えば、感受部３０は、複数の感受素子３１を櫛歯状に接続した第１の感受素子群と、複数の他の感受素子３１を櫛歯状に接続した第２の感受素子群とが、間隔（絶縁部３５に対応する）を介してかみ合った状態で配置されていてもよい。この場合、第１の感受素子群は一方の端子部３３に電気的に接続され、第２の感受素子群は他方の端子部３３に電気的に接続される。感受部３０が、複数の感受素子３１が櫛歯状に接続された感受素子群がかみ合った形状を有することで、複数の感受素子３１がつづら折り形状を有する場合と比べて、感受素子３１の面積を大きく設計しやすい。また、感受部３０が、複数の感受素子３１が櫛歯状に接続された感受素子群がかみ合った形状を有することで、絶縁部３５を介して対向する感受素子３１同士が沿う長さが長くなり、感受部３０に高周波電流を供給した場合の抵抗が低くなる。 In the sensing portion 30 of the second embodiment, it is sufficient that the insulating portion 35 is formed in a part of the circuit from one terminal portion 33 to the other terminal portion 33, and the position of the insulating portion 35 is shown in FIG. is not limited to the positions shown in .
For example, the sensing part 30 includes a first sensing element group in which a plurality of sensing elements 31 are connected in a comb shape, and a second sensing element group in which a plurality of other sensing elements 31 are connected in a comb shape. They may be arranged in an engaged state with a gap (corresponding to the insulating portion 35) interposed therebetween. In this case, the first sensor element group is electrically connected to one terminal portion 33 and the second sensor element group is electrically connected to the other terminal portion 33 . Since the sensing part 30 has a shape in which a plurality of sensing elements 31 are connected to each other in a comb shape, the area of the sensing elements 31 can be reduced compared to the case where the plurality of sensing elements 31 have a zigzag shape. large and easy to design. In addition, since the sensing portion 30 has a shape in which a plurality of sensing elements 31 are connected to each other in a comb shape, the length along which the sensing elements 31 facing each other with the insulating portion 35 interposed therebetween is long. As a result, the resistance when a high-frequency current is supplied to the sensing portion 30 becomes low.

実施の形態２では、感受部３０が、直流電流は流れず高周波電流は流れる絶縁部３５を有することで、磁気センサ１を含む発振回路部５１０（図１参照）の回路設計の自由度が向上する。
また、実施の形態２では、感受部３０が、直流電流は流れず高周波電流は流れる絶縁部３５を有することで、発振回路部５１０において、高周波供給部５１５から供給される高周波電流を有効に用いることができる。 In the second embodiment, the sensing section 30 has the insulating section 35 through which the high-frequency current does not flow, so that the freedom of circuit design of the oscillator circuit section 510 (see FIG. 1) including the magnetic sensor 1 is improved. do.
In addition, in the second embodiment, the sensing section 30 has the insulating section 35 through which a high-frequency current does not flow, so that the high-frequency current supplied from the high-frequency supply section 515 is effectively used in the oscillation circuit section 510. be able to.

以上、本発明の第１の実施の形態および第２の実施の形態を説明したが、本発明の趣旨に反しない限りにおいて様々な変形を行っても構わない。 Although the first embodiment and the second embodiment of the present invention have been described above, various modifications may be made as long as they do not violate the gist of the present invention.

１…磁気センサ、１０…基板、２０…薄膜磁石、３０…感受部、３１…感受素子、３２…接続部、３３…端子部、３５…絶縁部、４０、４０ａ、４０ｂ…ヨーク、１０１…密着層、１０２…制御層、１０３…硬磁性体層、１０４…誘電体層、１０５…軟磁性体層、５００…磁気センサシステム、５１０…発振回路部、５１３…コイル、５１５…高周波供給部、５３０…周波数測定部、５５０…磁界算出部、Ｃ…静電容量、Ｈ…磁界 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Magnetic sensor 10... Substrate 20... Thin film magnet 30... Sensing part 31... Sensing element 32... Connection part 33... Terminal part 35... Insulating part 40, 40a, 40b... Yoke 101... Adhesion Layer 102... Control layer 103... Hard magnetic layer 104... Dielectric layer 105... Soft magnetic layer 500... Magnetic sensor system 510... Oscillation circuit section 513... Coil 515... High frequency supply section 530 ... frequency measurement unit, 550 ... magnetic field calculation unit, C ... capacitance, H ... magnetic field

Claims

A conductor layer composed of a conductor, a dielectric layer composed of a dielectric and stacked on the conductor layer, and a soft magnetic material opposed to the conductor layer via the dielectric layer A sensing element laminated on the dielectric layer so as to have a longitudinal direction and a lateral direction, having uniaxial magnetic anisotropy in a direction crossing the longitudinal direction, and sensing a magnetic field by the magnetoimpedance effect a magnetic sensor comprising
A magnetic sensor system comprising a magnetic field calculator that calculates the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element based on the amount of change in capacitance of the magnetic sensor.

an inductor electrically connected to the magnetic sensor and forming an LC resonance circuit together with the magnetic sensor;
a high-frequency supply unit that applies a high-frequency current to the LC resonance circuit,
The resonance frequency oscillated from the LC resonance circuit by the high-frequency current supplied by the high-frequency supply unit changes according to the change in the magnetic field sensed by the sensing element,
2. The magnetic sensor system according to claim 1 , wherein the magnetic field calculator calculates the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element from the amount of change in the resonance frequency.

The magnetic field calculating unit calculates the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element based on a previously obtained relationship between the amount of change in the magnetic field sensed by the sensing element and the amount of change in the resonance frequency. 3. The magnetic sensor system according to claim 2 .