(57)【要約】【課題】オフセット電圧を定量的に設定することを可能にする。【解決手段】基板１０Ａの上に、外部磁界が印加されつつ信号を通電すると通電領域の磁気特性が変化する磁性体１１と、磁性体１１に通電するための配線群と、磁性体１１の磁気特性変化により誘起電圧が変化する検出コイル１４とを、絶縁体１０Ｂを介して重なるように配した磁気センサであって、検出コイル１４は、それぞれスパイラル形状をもつコイル部１４Ａおよび１４Ｂからなり、磁性体１１は、コイル部１４Ａの中心近傍領域ｆＡ内に通電端１１Ａを有するとともに、コイル部１４Ｂの中心近傍領域ｆＢ内に通電端１１Ｂを有しており、前記配線群は、通電端１１Ａからコイル部１４Ａを横切って配された複数の配線を有する配線部１２Ａと、通電端１１Ｂからコイル部１４Ｂを横切って配された複数の配線を有する配線部１２Ｂからなる。【選択図】図１
2010091437.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の上に、外部磁界が印加されつつ信号を通電すると通電領域の磁気特性が変化する磁性体と、前記磁性体に通電するための配線群と、前記磁性体の磁気特性変化により誘起電圧が変化する検出コイルとを、絶縁体を介して重なるように配した磁気センサであって、
前記検出コイルは、前記基板の上方から見て、それぞれの内周端から外周端に向けて同じ回転方向のスパイラル形状をもって外周端同士を電気的に接続した第１コイル部および第２コイル部からなり、
前記磁性体は、前記第１コイル部の中心近傍領域内に第１通電端を有するとともに、前記第２コイル部の中心近傍領域内に第２通電端を有しており、
前記配線群は、前記第１通電端から前記第１コイル部を横切って配された複数の配線を有する第１配線部と、前記第２通電端から前記第２コイル部を横切って配された複数の配線を有する第２配線部からなることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記第１配線部および前記第２配線部それぞれの複数の配線は、互いに異なる配線幅で形成されていることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記第１配線部を構成する複数の配線と前記第２配線部を構成する複数の配線とが、前記磁性体に対して非対称に配置されていることを特徴とする請求項１または２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の磁気センサを駆動する方法であって、
前記第１配線部を構成する複数の配線と前記第２配線部を構成する複数の配線の内、前記検出コイルの誘起電圧が所定のオフセット値となる配線ペアを選択して、前記磁性体に通電するための配線として選択することを特徴とする磁気センサの駆動方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、直交フラックスゲート方式の磁気センサおよびその駆動方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
高感度磁気センサとして、直交フラックスゲート方式の磁気センサが知られている。直交フラックスゲート方式は、磁気ワイヤや薄膜磁性体などの磁性体と、その磁束変化を検出する検出コイルとを設け、磁性体に高周波電流もしくはパルス電流を印加したときに、検出コイルに誘起される電圧を測定し、この誘起電圧値に基づいて外部磁界を検出する方式である（例えば特許文献１，２参照）。
【０００３】
また、近年は、モバイル機器に搭載するために、磁気センサの薄型化・小型化の要求が強く、例えば磁性体と平面コイルとで構成された薄型かつ小型の磁気センサが提案されている（例えば特許文献３参照）。
【０００４】
図５は従来の磁気センサの構成例および動作を説明する平面図である。図５に示すように、従来の磁気センサ１００は、基板１００Ａと、絶縁体１００Ｂと、磁性体１１１と、磁性体の接続配線１１２Ａ，１１２Ｂと、磁性体の電極パッド１１３Ａ，１１３Ｂと、コイル部１１４Ａおよび１１４Ｂからなる検出コイル１１４と、検出コイルの接続配線１１５Ａ，１１５Ｂと、検出コイルの電極パッド１１６Ａ，１１６Ｂとを備えている。
【０００５】
この従来の磁気センサ１００において、検出コイル１１４は、基板１００Ａの上方から見て、それぞれの内周端から外周端に向けて同じ回転方向のスパイラル形状をもって外周端同士を接続（電気的に接続）した２つのコイル部１１４Ａ，１１４Ｂからなる。コイル部１１４Ａの内周端は接続配線１１５Ａによって電極パッド１１６Ａに接続されており、コイル部１１４Ｂの内周端は接続配線１１５Ｂによって電極パッド１１６Ｂに接続されている。コイル部１１４Ａと１１４Ｂの外周端同士は互いに接続されている。コイル部１１４Ａの平面形状およびコイル部１１４Ｂの平面形状は、それぞれ略矩形である。
【０００６】
また、磁性体１１１は、コイル部１１４Ａの中心近傍領域ｆＡ−コイル部１１４Ｂの中心近傍領域ｆＢ間を通って延設されている。磁性体１１１は、コイル部１１４Ａの中心近傍領域ｆＡ内の通電端１１１Ａが接続配線１１２Ａによって電極パッド１１３Ａに接続されており、コイル部１１４Ｂの中心近傍領域ｆＢ内の通電端１１１Ｂが接続配線１１２Ｂによって電極パッド１１３Ｂに接続されている。そして、この直交フラックスゲート方式の磁気センサ１００では、電極パッド１１６Ａ，１１６Ｂは誘起電圧出力端子とされる。また、例えば、電極パッド１１３Ａは信号印加端子、電極パッド１１３ＢはＧＮＤ端子とされる。
【０００７】
磁気モジュール２００は、磁気センサ１００と、電源部２２１と、検出出力部２２２とを備えており、例えば１つのＩＣチップとされている。電源部２２１は、例えばパルス信号を磁性体１１１に印加する。電源部２２１によって磁性体１１１にパルス信号を印加したときに外部磁界が存在すると、磁性体１１１の通電領域において磁束変化を生じる。この磁束変化により、検出コイル１１４に誘起電圧が発生し、この誘起電圧が磁気センサ１００の出力電圧となり、検出出力部２２２に入力される。検出出力部２２２は、例えば、入力パルス信号の立上り時の検出コイル１１４からの出力電圧をホールドして測定し、この出力電圧値をもとに外部磁界を検出する。
【０００８】
このような直交フラックスゲート方式の磁気センサにおいて得られる電圧−磁界特性（Ｖ−Ｈ特性）には、外部磁界の大きさの変化に伴って磁気センサの出力電圧値がほぼ直線的に変化する範囲がある。この範囲内では、出力電圧値（誘起電圧値）をもとに外部磁界の大きさを求めることができる。
【特許文献１】特許第３５７２４５７号公報
【特許文献２】特許第３４９４９４７号公報
【特許文献３】特開２００６−２０１１２３号公報
【特許文献４】特開２００３−２１５２２０号公報
【特許文献５】特開２００２−１８１９０８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
直交フラックスゲート方式の磁気センサをＩＣ化したものでは、タイミングホールドまたはピークホールドにより誘起電圧を検出する。理想的な状態では、正負の外部磁界に対して、検出コイルの誘起電圧もそれぞれ正負の値となるため、電圧のホールド幅を正負に設定する必要がある。しかし、この場合には、０磁界付近の出力電圧（外部磁界がないときの検出コイルからの出力電圧）がノイズ等によりばらつくという問題がある。
【００１０】
この出力電圧のばらつきは、磁性体に高周波電流もしくはパルス電流を印加するための配線位置を適切に設定し、０磁界付近においてある程度の出力電圧（オフセット電圧）をもたせることによって、抑えることが可能となる。
【００１１】
しかしながら、オフセット電圧値は、磁性体の磁気特性、配線と磁性体とのカップリング、配線幅、絶縁体膜厚等の複合的な要素によって決定されるため、従来の磁気センサでは、オフセット電圧値を定量的に設定することが難しいという問題があった。
【００１２】
上記オフセットをキャンセルする方法としては、直流電流を重畳させた交流電流により素子を駆動させ、正ピークによる測定磁界と負ピークによる測定磁界の差を取ることにより、オフセットをキャンセルするものがある（例えば特許文献４参照）。しかし、この方式では、交流電源のほかに両極性の電源が必要であり、回路構成が大きくなるという問題がある。
【００１３】
また、上記オフセットをキャンセルする他の方法としては、極性を反転させたバイアス磁界を印加し、出力の差を取ることでオフセットをキャンセルするものがある（例えば特許文献５参照）。しかし、この方式では、出力が磁界に対して線対称であるデバイスには有効であるが、原点に対して点対称である直交フラックスゲート方式に適用することはできない。
【００１４】
本発明は、このような従来の課題を解決するためになされたものであり、オフセット電圧を定量的に設定することを可能にした磁気センサおよびその駆動方法を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の磁気センサは、基板の上に、外部磁界が印加されつつ信号を通電すると通電領域の磁気特性が変化する磁性体と、前記磁性体に通電するための配線群と、前記磁性体の磁気特性変化により誘起電圧が変化する検出コイルとを、絶縁体を介して重なるように配した磁気センサであって、前記検出コイルは、前記基板の上方から見て、それぞれの内周端から外周端に向けて同じ回転方向のスパイラル形状をもって外周端同士を電気的に接続した第１コイル部および第２コイル部からなり、前記磁性体は、前記第１コイル部の中心近傍領域内に第１通電端を有するとともに、前記第２コイル部の中心近傍領域内に第２通電端を有しており、前記配線群は、前記第１通電端から前記第１コイル部を横切って配された複数の配線を有する第１配線部と、前記第２通電端から前記第２コイル部を横切って配された複数の配線を有する第２配線部からなることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の磁気センサの駆動方法は、前記第１配線部を構成する複数の配線と前記第２配線部を構成する複数の配線の内、前記検出コイルの誘起電圧が所定のオフセット値となる配線ペアを選択して、前記磁性体に通電するための配線として選択することを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、磁性体の通電端から検出コイルを横切る複数の配線を設けることにより、それぞれの配線の検出コイルとの重なり具合（重なりの面積）が異なるものとなり、この重なり具合が異なると、磁性体の磁気特性、配線と磁性体とのカップリング、配線幅、絶縁体膜厚等の複合的な要素が変化するので、磁性体に通電する配線ペアを適切に選択することにより、オフセット電圧を定量的に設定することができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明を、図面を参照して詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
【００１９】
図１は本発明の磁気センサの構成例を示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）においてのＳ１−Ｓ１間の断面図である。図１に示すように、本発明の磁気センサ１０は、基板１０Ａと、絶縁体１０Ｂと、磁性体１１と、磁性体の接続配線部１２Ａ，１２Ｂと、磁性体の電極パッド部１３Ａ，１３Ｂと、コイル部１４Ａおよび１４Ｂからなる検出コイル１４と、検出コイルの接続配線１５Ａ，１５Ｂと、検出コイルの電極パッド１６Ａ，１６Ｂとを備えている。
【００２０】
配線部１２Ａは、３本の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３を有しており、配線部１２Ｂは、３本の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３を有している。これらの配線部１２Ａおよび１２Ｂは、磁性体１１に通電するための配線群を構成している。また、電極パッド部１３Ａは、３つの電極パッド１３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３を有しており、電極パッド部１３Ｂは、３つの電極パッド１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，１３Ｂ−３を有している。
【００２１】
基板１０Ａは、非磁性材料等からなる基板である。この基板１０Ａとしては、例えば、酸化膜付きのシリコン（Ｓｉ）基板、ガラス基板、セラミック基板等を用いることができる。図１に示す磁気センサ１０は、基板１０Ａ上に形成された薄型のセンサとして構成されている。
【００２２】
絶縁体１０Ｂは、基板１０Ａ上に設けられており、近接して配置された磁性体１１と配線部１２Ａ，１２Ｂとコイル部１４Ａ，１４Ｂの間の絶縁を確保するとともに、磁気センサ１０の絶縁性を確保している。この絶縁体１０Ｂは、１種または２種以上の絶縁性材料を適宜選択して用いることが可能であるが、例えば、プラズマＣＶＤ法によるシリコン酸化膜等の酸化膜や樹脂等の有機絶縁膜などにより構成することが可能である。
【００２３】
この磁気センサ１０では、図１に示すように、基板１０Ａの上に、磁性体１１ならびに配線部１２Ａ，１２Ｂおよび配線１５Ａ，１５Ｂと、コイル１４Ａ，１４Ｂとは、絶縁体１０Ｂを介して重なるように配置されている。なお、絶縁体１０Ｂには、電極パッド部１３Ａ，１３Ｂおよび電極パッド１６Ａ，１６Ｂを露出する開口部が設けられている。また、絶縁体１０Ｂは、層間絶縁体の最上層に封止絶縁体を設けた構成とすることも可能である。
【００２４】
［磁性体１１］
磁性体１１は、外部磁界によってその磁気特性が変化する。また、磁性体１１は、外部磁界が印加されつつ信号（高周波電流あるいはパルス電流）を通電すると、その通電領域の磁気特性が変化する。この磁性体１１は、導電性を有する軟磁性体であり、磁界により磁気特性が変化する材質からなる。図１（ａ）に示すように、この磁性体１１は、検出コイル１４を構成するコイル部１４Ａ，１４Ｂの両中心近傍領域ｆＡ，ｆＢを通って長手方向に延設されている。
【００２５】
磁性体１１は、通電端１１Ａにおいて配線部１２Ａの３本の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３と接続されており、通電端１１Ｂにおいて配線部１２Ｂの３本の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３と接続されている。従って、磁性体１１においては、コイル部１４Ａの中心近傍領域ｆＡ内の通電端１１Ａと、コイル部１４Ｂの中心近傍領域ｆＢ内の通電端１１Ｂとの間が通電領域となる。
【００２６】
［検出コイル１４］
検出コイル１４は、磁性体１１の通電による磁気特性の変化を電圧の変化として誘起する。この検出コイル１４は、非磁性金属材料等からなる導電体膜である。図１に示すように、検出コイル１４は、基板１０Ａの上方から見て、それぞれの内周端から外周端に向けて同じ回転方向のスパイラル形状をもって外周端同士を接続した２つのコイル部１４Ａおよび１４Ｂからなる。コイル部１４Ａの平面形状およびコイル部１４Ｂの平面形状は、それぞれ略矩形である。
【００２７】
コイル部１４Ａと１４Ｂは、隣接して設けられており、おのおのの外周端同士が接続され、それぞれのコイル部の内周端が信号入力端をなしている。コイル部１４Ａの内周端は、配線１５Ａによって、絶縁体１０Ｂに設けられた開口部において電極パッド１６Ａと接続されており、コイル部１４Ｂの内周端は、配線１５Ｂによって、絶縁体１０Ｂに設けられた開口部において電極パッド１６Ｂと接続されている。
【００２８】
［磁性体の配線部１２Ａ，１２Ｂ、電極パッド部１３Ａ，１３Ｂ］
配線部１２Ａの配線１２Ａ−１は、磁性体１１の通電端１１Ａと電極パッド部１３Ａの電極パッド１３Ａ−１との間を接続しており、配線１２Ａ−２は、通電端１１Ａと電極パッド１３Ａ−２との間を接続しており、配線１２Ａ−３は、通電端１１Ａと電極パッド１３Ａ−３との間を接続している。配線１２Ａ−１は、磁性体１１の長手方向に対して角度θＡ−１をなしてコイル部１４Ａを横切っており、配線１２Ａ−２は、上記長手方向に対して角度θＡ−２（＞θＡ−１）をなしてコイル部１４Ａを横切っており、配線１２Ａ−３は、上記長手方向に対して角度θＡ−３（＞θＡ−２）をなしてコイル部１４Ａを横切っている。
【００２９】
同様に、配線部１２Ｂの配線１２Ｂ−１は、磁性体１１の通電端１１Ｂと電極パッド部１３Ｂの電極パッド１３Ｂ−１との間を接続しており、配線１２Ｂ−２は、通電端１１Ｂと電極パッド１３Ｂ−２との間を接続しており、配線１２Ｂ−３は、通電端１１Ｂと電極パッド１３Ｂ−３との間を接続している。配線１２Ｂ−１は、磁性体１１の長手方向に対して角度θＢ−１をなしてコイル部１４Ｂを横切っており、配線１２Ｂ−２は、上記長手方向に対して角度θＢ−２（＞θＢ−１）をなしてコイル部１４Ｂを横切っており、配線１２Ｂ−３は、上記長手方向に対して角度θＢ−３（＞θＢ−２）をなしてコイル部１４Ｂを横切っている。
【００３０】
また、配線１２Ａ−１および電極パッド１３Ａ−１，配線１２Ａ−２および電極パッド１３Ａ−２，配線１２Ａ−３および電極パッド１３Ａ−３，配線１２Ｂ−１および電極パッド１３Ｂ−１、配線１２Ｂ−２および電極パッド１３Ｂ−２，配線１２Ｂ−３および電極パッド１３Ｂ−３のそれぞれは、磁性体１１の通電端１１Ａ−１１Ｂ間の通電領域に高周波信号またはパルス信号を印加するために設けられている。
【００３１】
これらの配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３，１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３および電極パッド１３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３，１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，１３Ｂ−３は、銅（Ｃｕ）やアルミニウム（Ａｌ）等の非磁性導電体からなることが望ましい。
【００３２】
［コイルの配線１５Ａ，１５Ｂ、電極パッド１６Ａ，１６Ｂ］
配線１５Ａは、コイル部１４Ａの内周端と電極パッド１６Ａとの間を接続している。同様に、配線１５Ｂは、コイル部１４Ｂの内周端と電極パッド１６Ｂとの間を接続している。また、配線１５Ａと電極パッド１６Ａ，配線１５Ｂと電極パッド１６Ｂのそれぞれは、検出コイル１４に誘起された電圧を出力するために設けられている。これらの配線１５Ａ，１５Ｂおよび電極パッド１６Ａ，１６Ｂは、ＣｕやＡｌ等の非磁性導電体からなることが望ましい。
【００３３】
［磁気センサモジュールおよび磁気センサの駆動手順］
図２は本発明の直交フラックスゲート方式の磁気センサ１０の駆動手順を説明する図である。図２において、（ａ）は本発明の磁気センサ１０を設けた磁気センサモジュールの構成例を示す平面図であり、（ｂ）は（ａ）においての磁気センサ１０の入出力電圧特性例を示すタイムチャートである。
【００３４】
図２（ａ）において、磁気センサモジュール２０は、磁気センサ１０と、電源部２１と、検出出力部２２とを備えており、例えば１つのＩＣチップとされている。電源部２１は、パルス信号あるいは高周波信号を生成して磁気センサ１０の磁性体１１に印加する。また、検出出力部２２は、磁気センサ１０の出力電圧をピークホールドあるいはタイミングホールド等によってサンプリングし、その出力電圧値をあらかじめ設定された閾値と比較する等の手順により外部磁界の有無を判定し、あるいは上記出力電圧値をもとにあらかじめ設定された計算式を用いる等の手順により外部磁界の強度を求めて出力し、あるいはその出力電圧値をそのまま出力する（この場合、検出した外部磁界の強度に応じた電圧が出力されることになる）。
【００３５】
この磁気センサ１０では、電極パッド部１３Ｂを構成する複数の電極パッド１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，１３Ｂ−３の内のいずれか１つがパルス信号または高周波信号の入力端子（信号印加端子）として選択され、電極パッド部１３Ａを構成する複数の電極パッド１３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３の内のいずれか１つがＧＮＤ端子として選択される。また、電極パッド１６Ａおよび１６Ｂは、上記信号の印加によってコイル１４に誘起された電圧の出力端子となる。
【００３６】
この図２（ａ）では、電源部２１の信号出力端子は電極パッド１３Ｂ−２に接続されており、電源部２１のＧＮＤ端子は電極パッド１３Ａ−２に接続されている。このため、電源部２１から出力された信号は、電極パッド１３Ｂ−２および配線１２Ｂ−２と、電極パッド１３Ａ−２，配線１２Ａ−２とを介して、磁性体１１に印加される。また、検出出力部２２の２つの入力端子は、それぞれ電極パッド１６Ａ，１６Ｂに接続されている。検出コイル１４に発生した誘起電圧は、配線１５Ａおよび電極パッド１６Ａと、配線１５Ｂおよび電極パッド１６Ｂとを介して、検出出力部２２に入力される。
【００３７】
また、図２（ｂ）では、電源部２１は、パルス信号（入力パルス電圧Ｖｉｎ）を磁性体１１に印加することを示している。電源部２１によって磁性体１１にパルス信号を印加したときに外部磁界が存在すると、磁性体１１の通電領域において磁束変化を生じる。この磁束変化により、検出コイル１４は誘起電圧を発生し、この誘起電圧が磁気センサ１０の出力電圧Ｖｏｕｔとなり、検出出力部２２に入力される。
【００３８】
検出出力部２２は、例えば、ピークホールド回路、あるいは入力パルス電圧の立上りタイミングに同期したタイミングホールド回路等により、入力パルス電圧Ｖｉｎの立上り時の検出コイル１４からの出力電圧Ｖｏｕｔのピーク値ＶＰをサンプリングして測定し、この出力電圧値ＶＰをもとに外部磁界を検出して出力する。
【００３９】
直交フラックスゲート方式の磁気センサにおいて得られる電圧−磁界特性（Ｖ−Ｈ特性）には、外部磁界の大きさの変化に伴って磁気センサの出力電圧値（誘起電圧値）がほぼ直線的に変化する範囲がある。このような範囲は、例えば外部磁界の大きさが−５Ｏｅ〜５Ｏｅの範囲内である。この範囲内では、出力電圧値（誘起電圧値）をもとに外部磁界の大きさを求めることができる。例えば、感度（単位磁束変化に対する誘起電圧の変化量）をあらかじめ求めておき、誘起電圧値を感度で除算することにより、外部磁界の大きさを求めることができる。
【００４０】
上記Ｖ−Ｈ特性において磁界０に対応する電圧が０でなく、オフセットを有するときには、誘起電圧と感度とを用いて磁界の大きさを求める際、磁界０に対応する出力電圧（オフセット電圧）をあらかじめ求めておき、誘起電圧の測定値からオフセット電圧を減ずる必要がある。
【００４１】
［信号入力電極パッド・配線の選択手順および磁気センサの駆動手順］
図３は本発明の磁気センサ１０においてのオフセット電圧設定手順（信号入力電極パッド・配線の選択手順）および本発明の磁気センサ１０の駆動手順を説明する図である。
【００４２】
図３において、電源部３１の信号出力端子は、電極パッド部１３Ｂを構成する複数の電極パッド１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，１３Ｂ−３の内から任意に選択した１つの電極パッドに接続できるようになっている。同様に、電源部３１のＧＮＤ端子も、電極パッド部１３Ａを構成する複数の電極パッド１３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３の内から任意に選択した１つの電極パッドに接続できるようになっている。そして、この電源部３１は、電極パッド部１３Ｂから選択した１つの電極パッドと、電極パッド部１３Ａから選択した１つの電極パッドとによる電極パッドペア（従って、配線部１２Ｂから選択した１つの配線と、配線部１２Ａから選択した１つの配線とによる配線ペア）に、パルス信号あるいは高周波信号を印加する。
【００４３】
また、図３において、検出出力部３２の２つの入力端子は、それぞれ電極パッド１６Ａ，１６Ｂに接続されている。検出コイル１４に発生した誘起電圧は、配線１５Ａおよび電極パッド１６Ａと、配線１５Ｂおよび電極パッド１６Ｂとを介して、検出出力部３２に入力される。そして、この検出出力部３２は、例えば、ピークホールド回路等により検出コイル１４の誘起電圧を検出する。
【００４４】
選択したそれぞれの電極パッドペア（配線ペア）について、電源部３１より信号を印加したときの電圧−磁界特性（Ｖ−Ｈ特性）、あるいはオフセット電圧値（外部磁界がないときの誘起電圧）を取得する。そして、所望のオフセット電圧が得られる最適な電極パッドペア（配線ペア）を選択し、この選択したペアを、磁気センサ１０を駆動するときに信号を印加する電極パッドペア（配線ペア）とする。例えば、この選択したペアの電極パッドを、ワイヤボンド等によって信号入力端子に接続する。
【００４５】
以上のように本発明では、磁性体１１の通電端１１Ａからコイル部１４Ａを横切る複数の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３を設けるとともに、磁性体１１の通電端１１Ｂからコイル部１４Ｂを横切る複数の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３を設けている。
【００４６】
これら複数の配線は、磁性体１１の長手方向とのなす角が互いに異なっており、コイル部１４Ａ，１４Ｂはそれぞれ平面形状が略矩形であるため、それぞれの配線とコイル部との重なり具合（重なりの面積）は異なるものとなる。この重なり具合が異なると、磁性体の磁気特性、配線と磁性体とのカップリング等の複合的な要素が変化するので、これによってオフセット電圧も変化する。
【００４７】
従って、通電端１１Ａからコイル部１４Ａを横切る複数の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３の内の１本、磁性体１１の通電端１１Ｂからコイル部１４Ｂを横切る複数の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３の内の１本からなる配線ペアを適切に選択することにより、０磁界付近でのノイズによるオフセット電圧のばらつきを調整して、オフセット電圧を定量的に設定することが可能となる。
【００４８】
なお、複数の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３を互いに異なる材料で形成すること、同様に複数の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３を互いに異なる材料で形成すること、あるいは配線部１２Ａと１２Ｂとを互いに異なる材料で形成することも可能である。
【００４９】
また、複数の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３を互いに異なる幅で形成すること、同様に複数の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３を互いに異なる幅で形成することも可能である。これにより、それぞれの配線とコイル部との重なり具合（重なりの面積）を異なるものとすることができる。この重なり具合が異なると、磁性体の磁気特性、配線と磁性体とのカップリング等の複合的な要素が変化するので、これによってオフセット電圧も変化する。特に、コイル部の平面形状が図１（ａ）のような略矩形ではなく、略同心円である場合や略楕円である場合に有効である。
【００５０】
また、配線部１２Ａの複数の配線と、配線部１２Ｂの複数の配線とを、磁性体１１に対して非対称に配置することも可能である。例えば、配線部１２Ａの配線本数と配線部１２Ｂの配線本数を異なる本数とすることも可能である。また、例えば、配線１２Ａ−１が磁性体１１の長手方向となす角θＡ−１と配線１２Ｂ−１が磁性体１１の長手方向となす角θＢ−１とを異なる角度に設定すること、同様に配線１２Ａ−２が磁性体１１の長手方向となす角θＡ−２と配線１２Ｂ−２が磁性体１１の長手方向となす角θＢ−２とを異なる角度に設定すること、配線１２Ａ−３が磁性体１１の長手方向となす角θＡ−３と配線１２Ｂ−３が磁性体１１の長手方向となす角θＢ−３とを異なる角度に設定することも可能である。これにより、それぞれの配線とコイル部との重なり具合（重なりの面積）を異なるものとすることができるとともに、回路パターンに応じた自由度の高い配線形成をすることができる。この重なり具合が異なると、磁性体の磁気特性、配線と磁性体とのカップリング等の複合的な要素が変化するので、これによってオフセット電圧も変化する。
【００５１】
また、本発明の磁気センサ１０では、図１（ｂ）に示すように、絶縁体１０Ｂにおいて、基板１０Ａ側の下層に磁性体１１を形成し、その上層にコイル１４を形成したが、これとは逆に、基板１０Ａ側の下層にコイル１４を形成し、その上層に磁性体１１を形成することも可能である。
【実施例】
【００５２】
図１の本発明の磁界センサ１０として、チップサイズが長さ２．５ｍｍ、幅１．２ｍｍ、厚さ６２５μｍである酸化膜付きのシリコン（Ｓｉ）基板上に、ＣｏＺｒＮｂからなる磁性体１１を形成し、その上面に検出コイル１４を形成した。磁性体は、スパッタ法とエッチングを組み合せて作製し、ライン／スペースは４０μｍ／２０μｍ、厚さは約２μｍである。また、検出コイル１４は、メッキ法によって形成されたＣｕであり、ライン／スペースは６μｍ／６μｍ、厚さは約２μｍである。磁性体１１と検出コイル１４の間は、プラズマＣＶＤ法による酸化膜、もしくは樹脂等の層間絶縁体によって絶縁されている。
【００５３】
磁性体１１の通電端１１Ａからコイル部１４Ａを横切る３本の配線１２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３および３つの電極パッド１３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３、ならびに磁性体１１の通電端１１Ｂからコイル部１４Ｂを横切る３本の配線１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３を設置し、これらの配線が磁性体１１となす角を、θＡ−１＝θＢ−１＝４５°、θＡ−２＝θＢ−２＝７７．５°、θＡ−３＝θＢ−３＝９０°に設定した。
【００５４】
磁性体１１となす角が４５°の配線１２Ａ−１，１２Ｂ−１は、コイル部を横切る長さが最長（従って、コイル部との重なり面積が最大）であり、これらの配線に接続する電極パッド１３Ａ−１と１３Ｂ−１をパッドペア１とした。また、磁性体１１となす角が７７．５°の配線１２Ａ−２，１２Ｂ−２は、コイル部を横切る長さが中間（従って、コイル部との重なり面積が中間）であり、これらの配線に接続する電極パッド１３Ａ−２と１３Ｂ−２をパッドペア２とした。また、磁性体１１となす角が９０°の配線１２Ａ−３，１２Ｂ−３は、コイル部を横切る長さが最短（従って、コイル部との重なり面積が最小）であり、これらの配線に接続する電極パッド１３Ａ−３と１３Ｂ−３をパッドペア３とした。
【００５５】
この実施例の磁気センサに対し、パッドペア１，２，３のそれぞれについて、パルス電流（電流値１００ｍＡ、パルス幅１００ｎｓ、立上り時間３ｎｓ）を印加し、−２．５Ｏｅ〜２．５Ｏｅの外部磁界を印加しながら、検出コイルからの出力電圧を測定した。
【００５６】
図４は上記本発明の実施例の磁気センサにおいて信号を印加するパッドペアを変更したときの出力電圧特性を示す図である。この図４より、パッドペアを変更すると、感度は変化せず、オフセット量が変化することを確認した。また、コイルを横切る配線の長さ（配線のコイルとの重なり面積）が減少するにつれて、オフセット電圧が減少することを確認した。
【００５７】
パッドぺア３では、出力電圧が負方向になるため、ＩＣ化の際の障害となる。このため、パッドぺア１またはパッドぺア２の内、所望のオフセット電圧を得られるパッドぺアを選択して信号を印加し、磁気センサを駆動することが望ましい。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本発明の磁気センサの構成例を示す図である。
【図２】本発明の磁気センサの動作を説明する図である。
【図３】本発明の磁気センサにおいてのオフセット電圧設定手順および本発明の磁気センサの駆動手順を説明する図である。
【図４】本発明の実施例の磁気センサにおいて信号を印加するパッドペアを変更したときの出力電圧特性を示す図である。
【図５】従来の磁気センサの構成例および動作を説明する平面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１０  磁気センサ、  １０Ａ  基板、  １０Ｂ  絶縁体、  １１  磁性体、  １１Ａ，１１Ｂ  通電端、  １２Ａ  接続配線部、  １２Ａ−１，１２Ａ−２，１２Ａ−３，１２Ｂ−１，１２Ｂ−２，１２Ｂ−３  接続配線、  １３Ａ，１３Ｂ  電極パッド部、  １３Ａ−１，１３Ａ−２，１３Ａ−３，１３Ｂ−１，１３Ｂ−２，１３Ｂ−３  電極パッド、  １４  検出コイル、  １４Ａ，１４Ｂ  コイル部、  １５Ａ，１５Ｂ  接続配線、  １６Ａ，１６Ｂ  電極パッド、  ２０  磁気センサモジュール、  ２１，３１  電源部、  ２２，３２  検出出力部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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