(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部と、該基部上に位置するセンサチップと、該センサチップの端子と接続リードとを電気的に接続する配線部と、少なくとも前記センサチップを被覆する低弾性率樹脂と、少なくとも該低弾性率樹脂および前記配線部とを被覆する高弾性率樹脂と、を有し、前記センサチップはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）型の磁気抵抗効果素子を備え、前記低弾性率樹脂の弾性率は１０〜２５０ｋＰａの範囲であり、前記高弾性率樹脂の弾性率は１ＧＰａ以上であり、前記センサチップを被覆する前記低弾性率樹脂の最小厚みは５μｍ以上であることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記センサチップを被覆する前記低弾性率樹脂の最小厚みは１０μｍ以上であ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】
外力が作用したときの角度変動量が０．１０［ｄｅｇ］以下であることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁気センサに係り、特に磁気抵抗効果素子を備えたセンサチップを樹脂封止した磁気センサに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）型、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）型、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）型等の磁気抵抗効果素子（ＭＲ素子）が磁気センサの分野に応用されている。例えば、ＧＭＲ型、ＴＭＲ型の磁気抵抗効果素子は、外部磁界に対して磁化の方向が固定されている磁化固定層（ピンド磁性層）と、外部磁界に応じて磁化の方向が変化する磁化自由層（フリー磁性層）とを備えている。このような磁気抵抗効果素子に外部磁界が作用すると、磁化自由層の磁化方向が変化し、磁化固定層における磁化方向との相対的な角度に変化が発生する。この磁化方向の変化は、磁気抵抗効果素子の磁気抵抗の変化として現れ、外部磁界の強度を検出することができる。
このような磁気抵抗効果素子を利用した磁気センサは、例えば、磁気抵抗効果素子を備えたセンサチップをベース部材上に載置し、このセンサチップの端子に接続された所望の配線等を備え、これらを保護するために樹脂部材によって封止された構造の状態で、角度センサ等に使用されている（特許文献１，２，３）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−２６３９５１号公報
【特許文献２】特開２０１０−７８３６０号公報
【特許文献２】特開２０１０−１４５２８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、上記のような樹脂封止構造を有する磁気センサに外力が作用したときに、樹脂部材を介してセンサチップに応力が作用し、センサチップの特性に変化が生じるという問題があった。このため、例えば、磁気抵抗効果素子を利用した磁気センサを組み込んだ角度センサでは、センサチップに応力が印加された状態で検出される角度は誤差を含むものとなり、このような角度センサは回転軸の回転角度等を高い精度で安定して検出することが要求される用途に使用できないという問題があった。また、ＴＭＲ型の磁気抵抗効果素子は、ＡＭＲ型、ＧＭＲ型の磁気抵抗効果素子に比べてＭＲ比が高く、出力特性が格段に優れているが、逆に、センサチップに作用する応力に敏感である。このため、特にＴＭＲ型の磁気抵抗効果素子を利用した磁気センサは、その用途によっては、応力の影響を受け難い構造であることが求められている。
本発明は、上述のような実情に鑑みてなされたものであり、磁気抵抗効果素子を備えたセンサチップが樹脂部材で封止された構造であり、かつ、センサチップの特性が良好な状態で発現可能な磁気センサを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
このような目的を解決するために、本発明の磁気センサは、基部と、該基部上に位置するセンサチップと、該センサチップの端子と接続リードとを電気的に接続する配線部と、少なくとも前記センサチップを被覆する低弾性率樹脂と、少なくとも該低弾性率樹脂および前記配線部とを被覆する高弾性率樹脂と、を有し、前記センサチップはトンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）型の磁気抵抗効果素子を備え、前記低弾性率樹脂の弾性率は１０〜２５０ｋＰａの範囲であり、前記高弾性率樹脂の弾性率は１ＧＰａ以上であり、前記センサチップを被覆する前記低弾性率樹脂の最小厚みは５μｍ以上であるような構成とした。 
本発明の他の態様として、前記センサチップを被覆する前記低弾性率樹脂の最小厚みは１０μｍ以上であるような構成とした。
本発明の他の態様として、外力が作用したときの角度変動量が０．１０［ｄｅｇ］以下であるような構成とした。
【発明の効果】
【０００６】
本発明の磁気センサは、磁気抵抗効果素子を備えたセンサチップを樹脂部材で封止した構造でありながら、センサチップの特性が良好な状態で発現可能である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の磁気センサの一実施形態を説明するための断面図である。
【図２】図２は、本発明の磁気センサの他の実施形態を説明するための断面図である。
【図３】図３は、磁気抵抗効果素子の一例を示す断面図である。
【図４】図４は、ＴＭＲ素子を用いたセンサチップの使用例を説明するための斜視図である。
【図５】図５は、センサチップが有するホイートストンブリッジの例を示す図である。
【図６】図６は、センサチップにて測定される出力電圧と回転角度との関係を示す図である。
【図７】図７は、センサチップが第２のホイートストンブリッジを有する例を示す図である。
【図８】図８は、図１に示される磁気センサおける低弾性率樹脂の最小厚みを説明するための図である。
【図９】図９は、本発明の磁気センサおける低弾性率樹脂の他の態様を説明するための図である。
【図１０】実施例で使用するセンサチップの全体構成を示す平面図である。
【図１１】実施例で使用するセンサチップの等価回路図である。
【図１２】実施例で使用するセンサチップの抵抗部を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら説明する。
尚、図面は模式的または概念的なものであり、各部材の寸法、部材間の大きさの比等は、必ずしも現実のものと同一とは限らず、また、同じ部材等を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比が異なって表される場合もある。
図１は、本発明の磁気センサの一実施形態を説明するための断面図である。図１において、磁気センサ１は、基部２と、この基部２上に接着層３を介して載置されたセンサチップ４と、センサチップ４の端子４ａと接続リード６とを電気的に接続する配線部５と、センサチップ４を被覆する低弾性率樹脂７と、基部２、配線部５および低弾性率樹脂７を被覆して封止する高弾性率樹脂８と、を有している。
また、図２は、本発明の磁気センサの他の実施形態を説明するための断面図である。図２において、磁気センサ１１は、基部１２と、この基部１２上に接着層１３を介して載置されたセンサチップ１４と、センサチップ１４の端子１４ａと接続リード１６とを電気的に接続する配線部１５と、センサチップ１４を被覆する低弾性率樹脂１７と、配線部１５および低弾性率樹脂１７を被覆して封止する高弾性率樹脂１８と、を有している。この磁気センサ１１は、基部１２の裏面（センサチップ１４が位置する面と反対側の面）が露出するように高弾性率樹脂１８を備えている点で、上記の磁気センサ１と相違している。
尚、図１および図２では、センサチップ４，１４の断面を、便宜的に１種の斜線を付して示している。
【０００９】
次に、本発明の磁気センサの構成部材について説明する。
磁気センサ１，１１を構成する基部２，１２は、後述する接続リード６，１６と同様に、リードフレーム材料として公知の導電材料を使用することができる。このような基部２，１２上にセンサチップ４，１４を載置するための接着層３，１３としては、例えば、導電性ペースト、絶縁性ペースト、ＤＡＦ(ダイアタッチフィルム)等を使用することができる。
磁気センサ１，１１を構成するセンサチップ４，１４は、磁気抵抗効果素子を備えるとともに、端子４ａ，１４ａが設けられている。磁気抵抗効果素子としては、例えば、トンネル磁気抵抗効果（ＴＭＲ）型の磁気抵抗効果素子（ＴＭＲ素子）を用いることができる。
【００１０】
ここで、ＴＭＲ素子について説明する。ＴＭＲ素子は、磁化方向が特定の方向に設定されており外部磁界の変化に対して磁化方向が固定された磁化固定層（ピンド磁性層）と、外部磁界の変化に応じて磁化方向が変化する磁化自由層（フリー磁性層）とを備えている。図３は、ＴＭＲ素子の一例を示す断面図であり、ＴＭＲ素子２１は、基板上に、下地層２２、反強磁性層２３、磁化固定層２４、非磁性層２５、磁化自由層２６、保護層２７がこの順で積層された積層構造を有している。
【００１１】
下地層２２は、基板の影響、例えば、基板の結晶軸の影響を排除し、下地層２２の上に形成される各層の結晶性や配向性を向上させるために用いられる。下地層２２の材料としては、例えばＴａやＲｕが用いられる。反強磁性層２３は、磁化固定層２４との交換結合により、磁化固定層２４における磁化の方向を固定する層であり、ＩｒＭｎ、ＰｔＭｎ等の反強磁性材料によって形成されている。
【００１２】
磁化固定層２４では、反強磁性層２３との界面における交換結合により、磁化の方向が固定されている。図３に示した例では、磁化固定層２４は、反強磁性層２３の上に順に積層されたアウター層２４ａ、非磁性中間層２４ｂおよびインナー層２４ｃを有し、いわゆるシンセティック固定層になっている。アウター層２４ａとインナー層２４ｃは、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＣｏＮｉＦｅ等の軟磁性材料によって形成されている。アウター層２４ａは、反強磁性層２３との交換結合により、磁化の方向が固定されている。また、アウター層２４ａとインナー層２４ｃは、反強磁性的に結合し、磁化の方向が互いに逆方向に固定されている。非磁性中間層２４ｂは、アウター層２４ａとインナー層２４ｃの間に反強磁性交換結合を生じさせ、アウター層２４ａの磁化の方向とインナー層２４ｃの磁化の方向を互いに逆方向に固定する。このような非磁性中間層２４ｂは、Ｒｕ等の非磁性材料によって形成されている。そして、磁化固定層２４がアウター層２４ａ、非磁性中間層２４ｂおよびインナー層２４ｃを有する場合には、磁化固定層２４の磁化の方向とは、インナー層２４ｃの磁化Ｍの方向を指す。
非磁性層２５は、トンネルバリア層であり、例えば、マグネシウム層の一部または全体を酸化させて形成したものである。磁化自由層２６は、例えば、ＣｏＦｅ、ＣｏＦｅＢ、ＮｉＦｅ、ＣｏＮｉＦｅ等の軟磁性材料によって形成されている。保護層２７は、その下の各層を保護するための層であり、例えば、Ｔａ、Ｒｕ、Ｗ、Ｔｉ等の材料によって形成されている。
【００１３】
このようなＴＭＲ素子２１では、磁化自由層２６に印加される磁界に応じて、磁化自由層２６の磁化Ｈの方向が変化する。より詳しく説明すると、磁化自由層２６に印加される磁界の方向および大きさに応じて、磁化自由層２６の磁化Ｈの方向および大きさが変化する。ＴＭＲ素子２１の抵抗値は、磁化自由層２６の磁化Ｈの方向および大きさによって変化する。例えば、磁化自由層２６の磁化Ｈの大きさが一定の場合には、磁化自由層２６の磁化Ｈの方向が磁化固定層２４の磁化Ｍの方向と同じであるときに、ＴＭＲ素子２１の抵抗値は最小値となり、磁化自由層２６の磁化Ｈの方向が磁化固定層２４の磁化Ｍの方向とは反対方向であるときに、ＴＭＲ素子２１の抵抗値は最大値となる。
【００１４】
ＴＭＲ素子２１は、ＴＭＲ素子２１を構成する各層の面と交差する方向、例えば、ＴＭＲ素子２１を構成する各層の面に対して垂直な方向に電流を流すＣＰＰ（Current Perpendicular to Plane）タイプであり、例えば、下地層２２と保護層２７に、それぞれ図示しない電極が接続され、これらの電極によって、磁気センサ１，１１がＴＭＲ素子２１の抵抗値に対応した信号を生成するための電流が、ＴＭＲ素子２１に供給される。この電流は、ＴＭＲ素子２１を構成する各層の面と交差する方向、例えば、ＴＭＲ素子２１を構成する各層の面に対して垂直な方向に流れる。そして、ＴＭＲ素子２１に一定値の電流を供給することにより、ＴＭＲ素子２１の両端間の電位差によって、ＴＭＲ素子２１の抵抗値に対応した信号を生成することができる。
【００１５】
上記のようなＴＭＲ素子を用いたセンサチップ４，１４を使用する例として、例えば、図４に示すような回転角度検出装置を挙げることができる。この回転角度検出装置３１は、軸芯Ｐを中心に回転自在に支持されたシャフト３２と、このシャフト３２の一方の端面３２ａに固着された永久磁石３３と、この永久磁石３３と一定の間隙Ｇを設けて対向するように配置したセンサチップ４，１４を有している。このような回転角度検出装置３１におけるセンサチップ４，１４は、シャフト３２の回転角度を検出するものであり、図５に示されるようなホイートストンブリッジ４１を有する。このホイートストンブリッジ４１は、４つの抵抗部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄが略矩形状に接続されて構成されており、各抵抗部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄは、それぞれ、１または２以上のＴＭＲ素子を用いて構成されている。４つの抵抗部の結合端子ａおよび結合端子ｃが電源に接続され、結合端子ｂおよび結合端子ｄにおける出力電圧が測定されるようになっている。各抵抗部４２ａ，４２ｂ，４２ｃ，４２ｄに組み込まれるＴＭＲ素子は、それぞれ、図３に示されるような構成である。
【００１６】
このようなホイートストンブリッジ４１において、４つの抵抗部にそれぞれ組み込まれているＴＭＲ素子の磁化固定層２４（図３参照）の磁化Ｍの方向が矢印４５ａ，４５ｂ，４５ｃ，４５ｄとして図５に示されている。図示のように、ホイートストンブリッジ４１において、接続され隣接するＴＭＲ素子の磁化固定層２４の磁化Ｍの方向は、図面の上下方向に１８０°反転した状態となっている。そのため、対向位置に配設されたＴＭＲ素子の磁化固定層２４の磁化Ｍの方向４５ａと４５ｃ、および、磁化Ｍの方向４５ｂと４５ｄとは、同じ固定方向である。この場合において、検出すべき磁界（永久磁石３２の磁界）が、最初に図５の図面の水平方向に位置しており、この状態から点線に沿って回転した場合、回転角度θと結合端子ｂおよび結合端子ｄにおける出力電圧との関係は、図６に示すようなｓｉｎ波形（正弦波形）となる。したがって、測定された出力電圧から、ｓｉｎ波形を基に、角度θの検出が可能となる。
【００１７】
また、センサチップ４，１４は、上記のホイートストンブリッジ４１を第１のホイートストンブリッジとして有し、さらに、図７に示されるような第２のホイートストンブリッジ５１を有するものであってもよい。これについて、以下に説明する。
第２のホイートストンブリッジ５１は、図７に示されるように、４つの抵抗部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄが略矩形状に接続されて構成されており、各抵抗部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄは、それぞれ、１または２以上のＴＭＲ素子を用いて構成されている。４つの抵抗部の結合端子ａおよび結合端子ｃが電源に接続され、結合端子ｂおよび結合端子ｄにおける出力電圧が測定されるようになっている。各抵抗部５２ａ，５２ｂ，５２ｃ，５２ｄに組み込まれるＴＭＲ素子は、それぞれ、図３に示されるような構成である。
【００１８】
このような第２のホイートストンブリッジ５１において、４つの抵抗部にそれぞれ組み込まれているＴＭＲ素子の磁化固定層２４（図３参照）の磁化Ｍの方向が矢印５５ａ，５５ｂ，５５ｃ，５５ｄとして図７に示されている。図示のように、第２のホイートストンブリッジ５１において、接続され隣接するＴＭＲ素子の磁化固定層２４の磁化Ｍの方向は、図面の左右方向に１８０°反転した状態となっている。そのため、対向位置に配設されたＴＭＲ素子の磁化固定層２４の磁化Ｍの方向５５ａと５５ｃ、および、磁化Ｍの方向５５ｂと５５ｄとは、同じ固定方向である。この場合において、検出すべき磁界（永久磁石３２の磁界）が、最初に図７の図面の水平方向に位置しており、この状態から点線に沿って回転した場合、回転角度θと結合端子ｂおよび結合端子ｄにおける出力電圧との関係は、図６に示すようなｃｏｓ波形（余弦波形）となる。
【００１９】
上記のような第１のホイートストンブリッジ４１と第２のホイートストンブリッジ５１とを有することにより、図６におけるｓｉｎ波形とｃｏｓ波形とを併用して、同じ電圧であっても角度の正確な検出が可能となる。
本発明の磁気センサ１，１１を構成する配線部５，１５は、センサチップ４，１４の端子４ａ，１４ａと接続リード６，１６とを電気的に接続するものであり、図示例では、ボンディングワイヤが用いられている。また、接続リード６，１６は、センサチップ４，１４で発生される電気信号の取り出し用の電極であり、また、磁気センサ１，１１の実装用部材を兼ねている。このような接続リード６，１６は、リードフレーム材料として公知の導電材料を使用することができる。
【００２０】
磁気センサ１，１１を構成する低弾性率樹脂７，１７および高弾性率樹脂８，１８は、センサチップ４，１４および配線部５，１５を封止して保護するための樹脂部材である。
低弾性率樹脂７，１７は、少なくともセンサチップ４，１４を被覆して封止するものであり、例えば、磁気センサ１，１１に外力による応力が加わっても、当該応力に対する緩衝作用をなして、センサチップ４，１４への応力の作用を遮断、抑制するものである。このような低弾性率樹脂７，１７の弾性率は１０ｋＰａ〜８０ＭＰａ、好ましくは１０〜２５０ｋＰａの範囲である。低弾性率樹脂７，１７の弾性率が１０ｋＰａ未満であると、センサチップ４，１４に作用する応力に対する更なる緩衝効果は得られず、逆に低弾性率樹脂７，１７の粘度が低く成形性が悪くなり、センサチップ４，１４を低弾性率樹脂７，１７で被覆することが困難になる場合がある。また、低弾性率樹脂７，１７の弾性率が８０ＭＰａを超えると、センサチップ４，１４に作用する応力に対する緩衝効果が不十分となり好ましくない。この低弾性率樹脂７，１７としては、例えば、Ｓｉ系樹脂、耐熱コーティング剤等の樹脂材料を使用することができる。
【００２１】
このような低弾性率樹脂７，１７の最小厚みは５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であることが望ましい。ここで、低弾性率樹脂の最小厚みとは、センサチップを被覆するように存在する低弾性率樹脂の中で最も薄い部位の厚みを意味し、センサチップが低弾性率樹脂で被覆されない箇所が存在する場合、低弾性率樹脂の最小厚みはゼロとなる。図８は、図１に示される磁気センサ１における低弾性率樹脂７の最小厚みを説明するための図である。図示例では、センサチップ４を被覆するように存在する低弾性率樹脂７（斜線を付して示している）の中で矢印で示す部位の厚みが最小厚みとなる。図８に示されるように、低弾性率樹脂７の外形面７ａの形状がドーム形状（円屋根形状）であり、センサチップ４の外形が直方体形状である場合、センサチップ４の上面（端子４ａが位置する面）の四隅の少なくとも１箇所において、外形面７ａからセンサチップ４までの低弾性率樹脂７の厚みが最小となる。また、図９に示されるように、外形が直方体形状であるセンサチップ４の外壁面に沿って低弾性率樹脂７（斜線を付して示している）が形成されたものであってもよい。この例では、低弾性率樹脂７の外形面７ａはセンサチップ４の外形面に対応した形状であり、低弾性率樹脂７の最小厚みは５μｍ以上、好ましくは１０μｍ以上であることが望ましい。この場合、低弾性率樹脂７の厚みはセンサチップ４の周りで均一であることが好ましく、図示例では、矢印で示すように、センサチップ４の上面および側面に位置する低弾性率樹脂７の厚みが最小厚みとなっている。
【００２２】
このような低弾性率樹脂７の最小厚みが５μｍ未満であると、この最小厚み部位において、センサチップ４に作用する応力に対する低弾性率樹脂７の緩衝効果が不十分なものとなるおそれがある。低弾性率樹脂７の外形面７ａの形状は、センサチップ４を被覆する低弾性率樹脂７の最小厚みが５μｍ以上となるような形状であれば特に制限はなく、図８に示すようなドーム形状、図９に示すような直方体形状であってよく、また、錐体形状、截頭錐体形状等であってもよい。
【００２３】
高弾性率樹脂８，１８は、少なくとも低弾性率樹脂７，１７および配線部５，１５とを被覆して封止するものであり、外力によってセンサチップ４，１４、配線部５，１５が破損を受けることを防止して保護するものである。このような高弾性率樹脂８，１８の弾性率は１ＧＰａ以上であり、また、高弾性率樹脂８，１８の弾性率と、低弾性率樹脂７，１７の弾性率との差が１０6Ｐａ以上であることが好適である。高弾性率樹脂８，１８の弾性率が１ＧＰａ未満であると、外力に対するセンサチップ４，１４および配線部５，１５の保護が不十分となるおそれがある。この高弾性率樹脂８，１８としては、例えば、エポキシ系樹脂等の樹脂材料を使用することができる。
尚、本発明において、低弾性率樹脂７，１７、および、高弾性率樹脂８，１８の弾性率の測定は、JIS K7113に規定されたプラスチックの引張試験方法を用いて行うものとする。
【００２４】
このような本発明の磁気センサは、センサチップが樹脂部材で封止されて保護されており、この樹脂部材が、センサチップを被覆して封止する低弾性率樹脂と、この低弾性率樹脂を被覆して封止する高弾性率樹脂からなるので、磁気センサに外力による応力が作用しても、低弾性率樹脂が応力に対する緩衝作用をなし、センサチップへの応力が遮断、抑制され、センサチップの特性が影響を受けることを阻止することができる。したがって、例えば、本発明の磁気センサを角度センサに使用した場合、検出する角度の誤差が極めて少ないものとなる。
【００２５】
上述の磁気センサの実施形態は例示であり、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、上述の実施形態では、磁気抵抗効果素子がＴＭＲ素子である例で説明したが、巨大磁気抵抗効果（ＧＭＲ）型の磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）、異方性磁気抵抗効果（ＡＭＲ）型の磁気抵抗効果素子（ＡＭＲ素子）を用いることができる。磁気抵抗効果素子がＧＭＲ素子である場合には、図３における非磁性層２５をＣｕ、Ａｇ等の高導電性の非磁性層とする必要がある。ＧＭＲ素子は、上記のようなＣＰＰタイプでもよいし、磁気抵抗効果素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に電流を流すＣＩＰ（Current In Plane）タイプでもよい。ＧＭＲ素子がＣＩＰタイプである場合には、例えば、図３の保護層２７における互いに離れた２つの位置に図示しない２つの電極が接続され、これらの電極によって電流がＧＭＲ素子に供給される。この電流は、ＧＭＲ素子を構成する各層の面に対してほぼ平行な方向に流れる。この場合も、２つの電極間の電位差によって、ＧＭＲ素子の抵抗値に対応した信号を生成することができる。
【実施例】
【００２６】
次に、実施例を挙げて本発明を更に詳細に説明する。
［実施例１］
まず、図１０に示すような構造のセンサチップ（８００μｍ×６００μｍ、厚み４００μｍの直方体形状）を準備した。このセンサチップは、Ｓｉ基板１００上に、４つの抵抗部１１０，１２０，１３０，１４０、端子１５１，１５２，１５３，１５４、配線Ｌ１〜Ｌ６が設けられたものであり、図示のＸＹ平面において変化する磁界の向きや大きさを検出するものである。図１１は、このセンサチップの等価回路図であり、４つの抵抗部１１０，１２０，１３０，１４０が配線Ｌ１〜Ｌ４で接続されてホイートストンブリッジが構成されている。また、端子１５１は外部にて電源Ｖｃｃと接続され、端子１５２は外部にて接地され、端子１５３，１５４は外部にて差分検出器ＡＭＰの入力端子と接続されるものである。
【００２７】
各抵抗部１１０，１２０，１３０，１４０は、図３に示されるようなＴＭＲ素子１１１，１２１，１３１，１４１を５０個有するものであり、図１２に、抵抗部１１０の構成を示す。抵抗部１２０，１３０，１４０の構成は、抵抗部１１０の構成と実質的に同様であるため、以下において、抵抗部１１０について説明する。抵抗部１１０は、５０個のＴＭＲ素子１１１が、上部電極１１２、下部電極１１３、および、柱状の接続部１１４によって互いに直列接続されている。尚、図１０、図１２では、便宜的に各抵抗部が８個のＴＭＲ素子を有するものとして示している。上部電極１１２および下部電極１１３は、隣り合うＴＭＲ素子１１１同士の並び方向（Ｙ軸方向）に沿って延在する主部１１２ａ，１１３ａと、ＴＭＲ素子１１１の構成層の積層面に沿って主部１１２ａ，１１３ａの延在方向と直交する方向（Ｘ軸方向）に延在する枝部１１２ｂ，１１３ｂとをそれぞれ有している。枝部１１２ｂおよび枝部１１３ｂは、厚み方向（構成層の積層方向）においてＴＭＲ素子１１１を挟むように互いに対向して配置されており、それぞれ、ＴＭＲ素子１１１の上面および下面と接している。また、１つのＴＭＲ素子１１１と接続された枝部１１２ｂを有する上部電極１１２の主部１１２ａは、接続部１１４を介し、隣り合う他のＴＭＲ素子１１１と接続された枝部１１３ｂを有する下部電極１１３の主部１１３ａと接続されている。このような抵抗部１１０の一端に位置する上部電極１１２は、ＴＭＲ素子１１１と接続されると共に配線Ｌ１（図１０参照）とも接続されている。また、抵抗部１１０の他端に位置する下部電極１１３は、ＴＭＲ素子１１１と接続されると共に配線Ｌ２（図１０参照）とも接続されている。このような構成により、配線Ｌ１から読出電流が供給されると、その読出電流は８つのＴＭＲ素子１１１を順次経由して配線Ｌ２に流れることとなる。
【００２８】
次に、導電材料の薄板を加工して、基部と、基部を囲むように接続リードが位置するリードフレームを作製した。
このリードフレームの基部上に導電性ペーストを介して上記のセンサチップを搭載し、センサチップの各端子と、各接続リードとをワイヤボンディングによって電気的に接続した。
次に、センサチップ上から樹脂Ｉを滴下供給してセンサチップを被覆した。このセンサチップの被覆に使用した樹脂Ｉは、成形後の弾性率が下記の表１に示すような８種の樹脂とした。このようにセンサチップを被覆した樹脂Ｉの表面形状はドーム形状であった（図１参照）。そして、センサチップを被覆する樹脂Ｉの表面からセンサチップまでの最も薄い箇所は、直方体形状のセンサチップの角部であり、この箇所における樹脂の最小厚み（図４の矢印参照）は１０μｍであった。尚、弾性率の測定は、JIS K7113に規定されたプラスチックの引張試験方法を用いて行った。以下の実施例においても同様とした。
【００２９】
次いで、リードフレームを成形用金型内に配置し、インジェクション成形法によりエポキシ系樹脂（日立化成（株）製  CELシリーズ）を射出して、センサチップを被覆した上記の樹脂Ｉ、基部、および、ボンディングワイヤを封止するように樹脂IIを形成した。この樹脂IIの弾性率を上記と同様に測定した結果、２２ＧＰａであった。
その後、リードフレームから接続リードを切断して、図１に示されるような磁気センサ（試料１〜８）を作製した。
次に、上記のように作製した磁気センサ（試料１〜８）を、２．０ｍｍ×２．０ｍｍ、厚み１．２ｍｍの配線基板に実装した。この配線基板は、正方形の頂点をなすように形成された４点の固定用孔部を備え、これら４点の固定用孔部の中心に位置するように磁気センサを実装した。
【００３０】
上記のように磁気センサが実装された配線基板を、基板取り付けジグに取り付けた。使用した基板取り付けジグは、平板形状の基部に４本の柱状支持部が設けられたものであった。この基板取り付けジグへの配線基板の取り付けは、配線基板の４点の固定用孔部が基板取り付けジグの４本の柱状支持部の頂部に位置するように載置し、ネジで固定することにより行った。また、基板取り付けジグの４本の柱状支持部の１本において、厚み０．３８ｍｍのスペーサを介して配線基板を固定することにより、配線基板に対して垂直方向に変位を与え、ねじれ方向に応力を付加できるようにした。
上記のような基板取り付けジグに取り付けた配線基板に垂直方向の変位を与える前後における磁気センサ（試料１〜８）が検出した角度の変化を測定し、角度変動量として算出して、下記の表１に示した。
【００３１】
【表１】
0005867465.tif 000002
表１に示されるように、樹脂Ｉが弾性率８０ＭＰａ以下の低弾性率樹脂である場合、角度変動量は０．１５［ｄｅｇ］以下が達成されており、さらに、樹脂Ｉが弾性率２５０ｋＰａ以下の低弾性率樹脂であると、角度変動量がより低減され、０．１０［ｄｅｇ］以下となることが確認された。
【００３２】
［実施例２］
実施例１と同様に、センサチップ、リードフレームを準備し、このリードフレームの基部上に導電性ペーストを介して上記のセンサチップを搭載し、センサチップの各端子と、各接続リードとをワイヤボンディングによって電気的に接続した。
次に、センサチップ上からＳｉ系樹脂（信越化学工業（株）製  ＫＥＲシリーズ）を滴下供給してセンサチップを被覆する低弾性率樹脂を形成した。この低弾性率樹脂の弾性率は、１０ｋＰａであり、また、低弾性率樹脂の表面形状はドーム形状であった（図１参照）。センサチップを被覆する低弾性率樹脂の表面からセンサチップまでの最も薄い箇所は、直方体形状のセンサチップの角部であり、この箇所における低弾性率樹脂の最小厚み（図８の矢印参照）は１０μｍであった。
【００３３】
次いで、リードフレームを成形用金型内に配置し、インジェクション成形法によりエポキシ系樹脂（日立化成（株）製  ＣＥＬシリーズ）を射出して、基部、センサチップ、低弾性率樹脂、ボンディングワイヤを封止するように高弾性率樹脂を形成した。この高弾性率樹脂の弾性率を上記と同様に測定した結果、２２ＧＰａであり、上記の低弾性率樹脂の弾性率との差は、１０6Ｐａ以上であった。
【００３４】
その後、リードフレームから接続リードを切断して、図１に示されるような磁気センサ（試料Ａ）を作製した。
また、直方体形状のセンサチップの角部における低弾性率樹脂の最小厚みを５μｍとした他は、試料Ａと同様にして、磁気センサ（試料Ｂ）を作製した。
また、直方体形状のセンサチップの角部における低弾性率樹脂の最小厚みを２μｍとした他は、試料１と同様にして、磁気センサ（試料Ｃ）を作製した。
また、低弾性率樹脂によるセンサチップの被覆を行わず、高弾性率樹脂のみを用いて基部、センサチップ、ボンディングワイヤを封止した他は、試料Ａと同様にして、磁気センサ（試料Ｄ）を作製した。
また、低弾性率樹脂によるセンサチップの被覆を、直方体形状のセンサチップの上面のみとした他は、試料Ａと同様にして、磁気センサ（試料Ｅ）を作製した。
【００３５】
さらに、低弾性率樹脂によるセンサチップの被覆を、直方体形状のセンサチップの側面のみとした他は、試料Ａと同様にして、磁気センサ（試料Ｆ）を作製した。
また、直方体形状のセンサチップの角部における低弾性率樹脂の最小厚みを８０μｍ、９０μｍとした他は、試料１と同様にして、磁気センサ（試料Ｇ、試料Ｈ）を作製した。
上記の磁気センサ（試料Ａ〜Ｈ）を用いて、実施例１と同様に、配線基板への実装を行い、基板取り付けジグに取り付けた配線基板に垂直方向の変位を与える前後における磁気センサ（試料Ａ〜Ｈ）が検出した角度の変化を測定し、角度変動量として算出して、下記の表２に示した。
【００３６】
【表２】
0005867465.tif 000003
表２に示されるように、低弾性率樹脂の最小厚みが５μｍ以上である場合、角度変動量は０．１０［ｄｅｇ］以下となることが確認された。また、低弾性率樹脂の最小厚みが１０μｍ以上である場合、角度変動量が更に低減される傾向にあることが確認された。
【００３７】
［実施例３］
弾性率が２５０ｋＰａの樹脂を低弾性率樹脂として使用した他は、実施例２と同様にして、実施例２の磁気センサ（試料Ａ〜Ｈ）に対応する磁気センサ（試料Ａ′〜Ｈ′）を作製した。
上記の磁気センサ（試料Ａ′〜Ｈ′）を用いて、実施例１と同様に、配線基板への実装を行い、基板取り付けジグに取り付けた配線基板に垂直方向の変位を与える前後における磁気センサ（試料Ａ′〜Ｈ′）が検出した角度の変化を測定し、角度変動量として算出して、下記の表３に示した。
【００３８】
【表３】
0005867465.tif 000004
表３に示されるように、低弾性率樹脂の最小厚みが５μｍ以上である場合、角度変動量は０．１０［ｄｅｇ］以下となることが確認された。また、低弾性率樹脂の最小厚みが１０μｍ以上である場合、角度変動量が更に低減される傾向にあることが確認された。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
磁気抵抗効果素子を使用した種々の磁気センサ、およびその製造方法、磁気センサを利用した電子装置等に適用可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１，１１…磁気センサ
２，１２…基部
４，１４…センサチップ
５，１５…配線部
６，１６…接続リード
７，１７…低弾性率樹脂
８，１８…高弾性率樹脂
２１…ＴＭＲ素子
【図１】
0005867465.tif 000005
【図２】
0005867465.tif 000006
【図３】
0005867465.tif 000007
【図４】
0005867465.tif 000008
【図５】
0005867465.tif 000009
【図６】
0005867465.tif 000010
【図７】
0005867465.tif 000011
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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