(57)【要約】【課題】  素子基板からの可撓性基板の剥がれを確実に防止でき、さらには、Ｚ相磁気抵抗パターンによる可動被検出体の移動原点位置の検出を精度よく測定可能な磁気抵抗素子を提供すること。【解決手段】  磁気抵抗素子１０において、素子基板１１、１２には素子基板側ダミー端子１１３ｃ、１２３ｃが形成され、可撓性基板１６、１７には可撓性基板側ダミー端子１６６ｃ、１７６ｃが形成されているため、素子基板１１、１２と可撓性基板１６、１７の接続が行われていない領域が狭い。従って、可撓性基板１６、１７の素子基板１１、１２からの剥がれを確実に防止することができる。また、移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターン１２３ａ〜１２３ｄに対して発熱パターン１１３ａ〜１１３ｆを付加したので、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ〜１２３ｄの間での温度ばらつきを小さく抑えることができるので、移動原点位置を精度よく検出することができる。【選択図】    図４
2006126087.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動被検出体の移動検出を行うための磁気抵抗パターンが形成された素子基板と、該素子基板と端子同士が接続された可撓性基板とを有する磁気抵抗素子において、
前記素子基板には、電圧印加あるいは信号出力に使用される素子基板側実使用端子と、電圧印加および信号出力のいずれにも使用されない素子基板側ダミー端子とが形成され、
前記可撓性基板には、前記素子基板側実使用端子に接続される可撓性基板側実使用端子と、前記素子基板側ダミー端子に接続される可撓性基板側ダミー端子とが形成されていることを特徴とする磁気抵抗素子。
【請求項２】
請求項１において、前記素子基板では、前記磁気抵抗パターンに接続する素子基板側実使用端子と、前記素子基板側ダミー端子とが略ピッチ間隔に配列されていることを特徴とする磁気抵抗素子。
【請求項３】
請求項１または２において、前記可撓性基板では、当該基板の幅方向の略全体にわたって前記可撓性基板側実使用端子および前記可撓性基板側ダミー端子が配列されていることを特徴とする磁気抵抗素子。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記素子基板として、端子形成領域が露出するように対向配置された第１の素子基板と第２の素子基板とが用いられているとともに、
前記可撓性基板として、前記第１の素子基板に接続された第１の可撓性基板と、前記第２の素子基板に接続された第２の可撓性基板とが用いられ、
前記第１の素子基板には、前記磁気抵抗パターンとして、可動被検出体の移動検出を行うためのＡ相磁気抵抗パターン、および該Ａ相磁気抵抗パターンと９０°の位相差をもって前記可動被検出体の移動検出を行うためのＢ相磁気抵抗パターンのうちの一方側の磁気抵抗パターンが形成され、
前記第２の素子基板には、前記Ａ相磁気抵抗パターンおよび前記Ｂ相磁気抵抗パターンのうちの他方側の磁気抵抗パターンが形成され、
前記第１の素子基板および前記第２の素子基板のうちの少なくとも一方の素子基板に前記素子基板側実使用端子および前記素子基板側ダミー端子の双方が形成され、
前記第１の可撓性基板および／または前記第２の可撓性基板には、前記可撓性基板側実使用端子および前記可撓性基板側ダミー端子の双方が形成されていることを特徴とする磁気抵抗素子。
【請求項５】
請求項４において、前記第２の素子基板には、前記可動被検出体の移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターンが形成され、
前記第１の素子基板には、前記第１の素子基板と前記第２の素子基板とを対向させたときに前記Ｚ相磁気抵抗パターンを両側で挟むように発熱パターンが形成されていることを特徴とする磁気抵抗素子。
【請求項６】
請求項４または５において、前記第１の素子基板はセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板またはガラス基板であり、前記第２の素子基板はガラス基板であることを特徴とする磁気抵抗素子。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動被検出体の移動量、位置、移動速度などの検出を行うための磁気抵抗素子に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
可動被検出体の変位量を検出する磁気センサ装置としては、例えば、可動被検出体に一定のピッチで着磁された多極着磁層（磁気スケール）を形成しておく一方、この多極着磁層に対向するように磁気抵抗素子が配置されたものがある。ここに用いられる磁気抵抗素子は、可動被検出体の移動検出を行うための磁気抵抗パターンが形成された素子基板と、この素子基板と端子同士が接続された可撓性基板とから構成されている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特許第２５２９９６０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
素子基板に可撓性基板を接続する構造において、従来は、可撓性基板の端部などでは、圧着などによる素子基板と端子同士の接続が行われていないため、可撓性基板の端部などで素子基板からの剥がれが発生しやすいという問題点がある。
【０００４】
また、複数の磁気抵抗パターンを１枚の基板上に配置した場合には、各磁気抵抗体薄膜間の間隔が非常に狭くなり、所望の位置に配置することが難しくなることから、本願出願人は、２枚の素子基板の一方にＡ相磁気抵抗パターンを形成する一方、他方の素子基板にＢ相磁気抵抗パターンを形成した後、これらの２枚の素子基板を対向配置して磁気抵抗素子を構成することを提案している。このように構成すると、Ａ相磁気抵抗パターンとＢ相磁気抵抗パターンとをそれぞれ別基板上に形成するので、一枚の基板上に形成される磁気抵抗薄膜同士の間隔を極端に狭める必要がなく、磁気抵抗体薄膜のレイアウトの自由度が高いという利点がある。
【０００５】
しかしながら、このように構成した場合には、一枚の素子基板に形成される端子の数が減るため、可撓性基板と素子基板とにおいて端子同士の接続が行われていない領域が広いので、可撓性基板が素子基板から剥がれやすくなるという問題点がある。
【０００６】
さらに、磁気抵抗素子に対して、可動被検出体の移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターンを形成すれば、可動被検出体の回転数などを容易に計測できるが、この種のパターンでは、温度分布によって測定誤差が発生しやすいという問題点がある。
【０００７】
以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、素子基板からの可撓性基板の剥がれを確実に防止可能な磁気抵抗素子を提供することにある。
【０００８】
また、本発明の課題は、Ｚ相磁気抵抗パターンによる可動被検出体の移動原点位置の検出を精度よく測定可能な磁気抵抗素子を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
以上のような課題を解決するために、本発明では、可動被検出体の移動検出を行うための磁気抵抗パターンが形成された素子基板と、該素子基板と端子同士が接続された可撓性基板とを有する磁気抵抗素子において、前記素子基板には、電圧印加あるいは信号出力に使用される素子基板側実使用端子と、電圧印加および信号出力のいずれにも使用されない素子基板側ダミー端子とが形成され、前記可撓性基板には、前記素子基板側実使用端子に接続される可撓性基板側実使用端子と、前記素子基板側ダミー端子に接続される可撓性基板側ダミー端子とが形成されていることを特徴とする。
【００１０】
本発明では、前記素子基板には素子基板側ダミー端子が形成され、可撓性基板には、素子基板側ダミー端子に接続される可撓性基板側ダミー端子が形成されているため、圧着などによる素子基板と可撓性基板の接続が行われていない領域が狭い。従って、可撓性基板の素子基板からの剥がれを確実に防止することができる。
【００１１】
本発明において、前記素子基板では、前記磁気抵抗パターンに接続する素子基板側実使用端子と、前記素子基板側ダミー端子とが略ピッチ間隔に配列されていることが好ましい。
【００１２】
本発明において、前記可撓性基板では、当該基板の幅方向の略全体にわたって前記可撓性基板側実使用端子および前記可撓性基板側ダミー端子が配列されていることが好ましい。
【００１３】
本発明において、前記素子基板として、端子形成領域が露出するように対向配置された第１の素子基板と第２の素子基板とが用いられているとともに、前記可撓性基板として、前記第１の素子基板に接続された第１の可撓性基板と、前記第２の素子基板に接続された第２の可撓性基板とが用いられ、前記第１の素子基板には、前記磁気抵抗パターンとして、可動被検出体の移動検出を行うためのＡ相磁気抵抗パターン、および該Ａ相磁気抵抗パターンと９０°の位相差をもって前記可動被検出体の移動検出を行うためのＢ相磁気抵抗パターンのうちの一方側の磁気抵抗パターンが形成され、前記第２の素子基板には、前記Ａ相磁気抵抗パターンおよび前記Ｂ相磁気抵抗パターンのうちの他方側の磁気抵抗パターンが形成されていることが好ましい。このように構成すると、Ａ相磁気抵抗パターンとＢ相磁気抵抗パターンとをそれぞれ別の基板（第１の素子基板および第２の素子基板）上に形成し、これら２枚の基板を対向配置して磁気抵抗パターンを形成するため、高調波成分を打ち消して検出精度を向上するという観点から複数個の磁気抵抗体薄膜を使用した場合であっても、一枚の基板上に形成される磁気抵抗体薄膜同士の間では間隔を極端に狭める必要がない。従って、複数個の磁気抵抗体薄膜を使用する場合でも、製造工程に極端に高い精度を必要とせず、磁気抵抗体薄膜のレイアウトの自由度が高い。
【００１４】
この場合、前記第１の素子基板および前記第２の素子基板のうちの少なくとも一方の素子基板に前記素子基板側実使用端子および前記素子基板側ダミー端子の双方が形成され、前記第１の可撓性基板および／または前記第２の可撓性基板には、前記可撓性基板側実使用端子および前記可撓性基板側ダミー端子の双方が形成されていることが好ましい。２枚の素子基板を用いると、その分、１枚の素子基板に形成される端子の数が減るが、本発明のように、ダミー端子を追加すると、可撓性基板と素子基板とにおいて端子同士の接続が行われていない領域が狭いので、可撓性基板が素子基板から剥がれることがない。
【００１５】
本発明において、前記第２の素子基板には、前記可動被検出体の移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターンが形成され、前記第１の素子基板には、前記第１の素子基板と前記第２の素子基板とを対向させたときに前記Ｚ相磁気抵抗パターンを両側で挟むように発熱パターンが形成されていることが好ましい。このように構成すると、複数のＺ相磁気抵抗パターンの間での温度ばらつきを小さく抑えることができるので、可動被検出体の移動原点位置を精度よく検出することができる。
【００１６】
本発明において、前記第１の素子基板は、例えば、セラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板またはガラス基板であり、前記第２の素子基板は、ガラス基板であることが好ましい。このように構成すると、第１の素子基板と第２の素子基板を光硬化接着剤によって貼り合せることができる。すなわち、第２の素子基板が透明基板であれば、ＵＶ硬化接着剤などの光硬化接着剤を挟んで第１の素子基板と第２の素子基板とを対向させた状態で透明な第２の素子基板の側からＵＶ光などを照射すれば、接着剤を硬化させることができる。また、第１の素子基板としてセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板を用いれば、双方の素子基板をガラス基板とした場合と比較して強度の向上を図ることができる。また、ガラス基板はセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板に比較して表面状態が安定しているので、Ｚ相磁気抵抗パターンをガラス基板の側に形成した場合には、Ｚ相磁気抵抗パターンをセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板の側に形成した場合と比較して、測定精度が高いという利点がある。また、セラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板はガラス基板に比較して耐熱性が高いので、発熱パターンをセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板に形成した方が熱による基板の反りなどが発生しないという利点がある。
【発明の効果】
【００１７】
本発明では、前記素子基板には素子基板側ダミー端子が形成され、前記可撓性基板には、前記素子基板側ダミー端子に接続される可撓性基板側ダミー端子が形成されているため、圧着などによる素子基板と可撓性基板の接続が行われていない領域が狭い。従って、可撓性基板の素子基板からの剥がれを確実に防止することができる。
【００１８】
また、可動被検出体の移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターンに対して発熱パターンを付加した場合には、複数のＺ相磁気抵抗パターンの間での温度ばらつきを小さく抑えることができるので、可動被検出体の移動原点位置を精度よく検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図面を参照して、本発明を実施するための最良の形態を説明する。
【００２０】
（磁気センサ装置の全体構成）
図１（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明を適用した磁気抵抗素子を備えたヘッドと磁気スケールとの位置関係を示す説明図、本発明を適用した磁気抵抗素子を用いた磁気式リニアエンコーダの説明図、および本発明を適用した磁気抵抗素子を用いたロータリエンコーダの説明図である。
【００２１】
図１（ａ）において、本発明を適用した磁気抵抗素子１０は、工作機械や実装装置のテーブル移動距離、ロボットなどでの回転位置検出、モータ装置における回転速度などを計測するための磁気センサ装置１において、ヘッド５の感磁面５０を構成するものであり、ヘッド５のセンサホルダ６内に搭載されている。ヘッド５の感磁面５０は、磁気スケール３に対向配置されており、磁気スケール３は、可動被検出体２の側に搭載されている。磁気抵抗素子１０は、詳しくは後述するように、可動被検出体２の移動検出を行うためのＡ相磁気抵抗パターンと、この相磁気抵抗パターンと９０°の位相差をもって可動被検出体２の移動検出を行うためのＢ相磁気抵抗パターンと、可動被検出体２の移動原点位置を検出するためのＺ相磁気抵抗パターンとを備えている。
【００２２】
本形態において、磁気抵抗素子１０は、Ａ相磁気抵抗パターンが形成された第１の素子基板１１と、Ｂ相磁気抵抗パターンが形成された第２の素子基板１２とを備えており、これらの素子基板１１、１２は、磁気抵抗パターンが形成されている側の面同士が対向するように貼り合わされている。
【００２３】
第１の素子基板１１および第２の素子基板１２はいずれも、他方の基板の縁から一部が張り出しており、それにより形成された第１の素子基板１１の張り出し領域１１５（端子形成領域）、および第２の素子基板１２の張り出し領域１２５（端子形成領域）には第１の可撓性基板１６および第２の可撓性基板１７が各々、圧着などの方法により接続されている。また、可撓性基板１６、１７の接続箇所は、樹脂（図示せず）によって被覆されている。
【００２４】
このように構成したヘッド５は、例えば、図１（ｂ）に示す磁気センサ装置１（磁気式リニアエンコーダ）において、移動テーブル（可動被検出体２）の側において直線的に延びた磁気スケール３に対向するように配置されて、移動テーブルの位置などを検出する。また、ヘッド５は、図１（ｃ）に示す磁気センサ装置１（磁気式ロータリエンコーダ）において、回転ドラム（可動被検出体２）の外周面に配置された磁気スケール３に対向するように配置され、回転ドラムの回転位置や回転速度などを検出する。いずれの場合も、磁気スケール３には、Ｎ極とＳ極が所定のピッチで交互に配列されている。
【００２５】
（磁気抵抗素子１０の製造方法および概略構成）
図２および図３を参照して、本形態の磁気抵抗素子１０の製造方法を説明しながら、磁気抵抗素子１０の概略構成、およびその特性を詳述する。図２（ａ）〜（ｄ）は、本発明の磁気抵抗素子１０の製造方法を示す説明図である。図３は、本発明を適用した磁気抵抗素子１０の時系列なセンサ出力を示すグラフである。
【００２６】
本形態では、まず、図２（ａ）、（ｂ）に示すように、下側の第１の素子基板１１を構成するための第１の基板１１１と、上側の第２の素子基板１２を構成するため第２の基板１２１とを準備する。
【００２７】
本形態では、第１の基板１１１としてセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板またはガラス基板を準備し、第２の基板１２１としてガラス基板（透明基板）を準備する。セラミックグレーズ基板は、酸化物もしくは窒化物等からなるアルミナ基板などのセラミック基板の表面にガラス層を形成したものである。本形態では、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２のうち、第１の素子基板１１が磁気スケール３の側に配置されるので、第１の基板１１１としては、第２の基板１２１よりも薄いものが用いられている。例えば、第１の基板１１１は厚さが０．３ｍｍであり、第２の基板１２１は厚さが０．７ｍｍである。
【００２８】
次に、図２（ａ）に示すように、第１の基板１１１の表面に、スパッタ法などにより強磁性体ＮｉＦｅ等からなる磁性体膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて磁性体膜をパターニングし、Ａ相磁気抵抗パターン１１２、および後述する発熱パターン（図示せず）を同時形成する。その際、第１の基板１１１には、磁性体膜によってアライメントマーク（図示せず）、および後述する端子（図示せず）を同時形成する。次に、Ａ相磁気抵抗パターン１１２の表面側に保護層を形成すれば、第１の素子基板１１が完成する。
【００２９】
同様に、図２（ｂ）に示すように、第２の基板１２１の表面に、スパッタ法などにより強磁性体ＮｉＦｅ等からなる磁性体膜を形成した後、フォトリソグラフィ技術を用いて磁性体膜をパターニングし、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２、および後述するＺ相磁気抵抗パターン（図示せず）を同時形成する。その際、第２の基板１２１にも、磁性体膜によってアライメントマーク（図示せず）、および後述する端子（図示せず）を同時形成する。次に、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２の表面側に保護層を形成すれば、第２の素子基板１２が完成する。
【００３０】
ここで、Ａ相磁気抵抗パターン１１２が有する磁気抵抗体薄膜も、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２が有する磁気抵抗体薄膜も、温度特性を向上させるために差動構成となっている。また、出力信号の基本波成分に重畳した高調波成分を取り除くため、Ａ相磁気抵抗パターン１１２およびＢ相磁気抵抗パターン１２２は、いずれも複数個の磁気抵抗体薄膜を備えている。
【００３１】
次に、第１の素子基板１１あるいは第２の素子基板１２に光硬化接着剤としてのＵＶ硬化接着剤を塗布した後、図２（ｃ）、（ｄ）に示すように、ＵＶ硬化接着剤を挟んで第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを貼り合せる。あるいは、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２と対向配置させた後、その縁部分からＵＶ硬化接着剤を塗布する。その際、第２の基板１２１は、透明なガラス基板であるため、第２の基板１２１を通して、第１の素子基板１１のアライメントマークと、第２の素子基板１２のアライメントマークとを観察しながら、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２の位置合わせを行う。なお、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２にアライメントマークが形成されていない場合には、Ａ相磁気抵抗パターン１１２とＢ相磁気抵抗パターン１２２とを観察しながら、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２の位置合わせを行ってもよい。
【００３２】
次に、透明な第２の基板１２１の側からＵＶ光を照射してＵＶ硬化接着剤を硬化させ、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２を貼り合せる。
【００３３】
ここで、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを貼り合せると、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２は、他方の基板の縁から一部が張り出している。このため、２枚の素子基板１１、１２を貼り合せて磁気抵抗素子１０を構成した場合でも、各素子基板１１、１２の張り出し部分１１５、１２５に対して、図１（ａ）に示すように、可撓性基板１６、１７を圧着などの方法で接続することができる。このようにして、磁気抵抗素子１０を製造する。
【００３４】
このように構成した磁気抵抗素子１０では、Ａ相磁気抵抗パターン１１２とＢ相磁気抵抗パターン１２２とをそれぞれ別の素子基板（第１の素子基板１１および第２の素子基板１２）上に形成し、これら２枚の素子基板１１、１２を対向配置して磁気抵抗パターンを形成するため、高調波成分を打ち消して検出精度を向上するという観点から複数個の磁気抵抗体薄膜を使用した場合であっても、一枚の基板上に形成される磁気抵抗体薄膜同士の間では間隔を極端に狭める必要がない。従って、複数個の磁気抵抗体薄膜を使用する場合でも、製造工程に極端に高い精度を必要とせず、磁気抵抗体薄膜のレイアウトの自由度が高い。
【００３５】
また、本形態では、第１の基板１１１および第２の基板１２１のうち、第２の基板１２１は透明基板からなるため、第２の基板１２１（透明基板）を介して第１の基板１１１の位置を確認できるので、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを高い位置精度で対向させることができる。
【００３６】
しかも、第２の基板１２１は透明基板からなるため、第２の基板１２１（透明基板）を介してＵＶ光を基板間に照射できるので、ＵＶ硬化接着剤で第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを貼り合せることができる。従って、熱硬化性樹脂で第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを貼り合せる場合と違って、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２に熱応力が発生せず、かつ、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２を加熱装置に搬送する必要もない。それ故、本形態によれば、磁気抵抗素子１０を効率よく製造でき、かつ、信頼性の高い磁気抵抗素子１０を製造できる。
【００３７】
また、本形態では、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２のうち、第１の素子基板１１が磁気スケール３の側に配置されるので、第１の基板１１１としては、第２の基板１２１よりも薄いものが用いられている。従って、磁気抵抗パターンと磁気スケール２とのギャップを狭くできるので、感度が高い。しかも、第１の基板１１１は薄いが、セラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板を用いた場合には、十分な強度を備えている。
【００３８】
さらに、本形態において、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２は、他方の基板の縁から一部が張り出しているため、２枚の磁気抵抗素基板１１、１２を貼り合せて磁気抵抗素子１０を構成した場合でも、各磁気抵抗基板１１、１２の張り出し部分１１５、１２５に可撓性基板１６、１７を接続することができ、各素子基板１１、１２からの信号の入力などが可能である。
【００３９】
また、Ａ相磁気抵抗パターン１１２およびＢ相磁気抵抗パターン１２２が第１の基板１１１と第２の基板１２１とに挟まれているので、外部からの衝撃等に強い。また、Ａ相磁気抵抗パターン１１２およびＢ相磁気抵抗パターン１２２が第１の基板１１１と第２の基板１２１とに挟まれているので、外部温度の急激な変化に対して敏感に反応せず、図３に示すように、安定的な温度特性を得ることができる。
【００４０】
図３において、１枚の基板上に磁気抵抗パターンを形成した従来の磁気抵抗素子１０では、恒温層中であっても、例えば温度が−２０℃から７０℃に変化すると、図３中のＡ部分のようにオーバーシュートが発生する。これは、通常、磁気抵抗体薄膜の温度特性改善のため差動出力を得ることとしているが、温度が急激に変化したとき均一な温度分布にならないことに起因して発生するものである。しかるに本発明を適用した磁気抵抗素子１０では、Ａ相磁気抵抗パターン１１２およびＢ相磁気抵抗パターン１２２が第１の基板１１１と第２の基板１２１とに挟まれているので、図３中のＢ部分に示すように、オーバーシュートが発生しないなど、温度特性が安定している。
【００４１】
なお、図２（ｄ）では、Ａ相磁気抵抗パターン１１２とＢ相磁気抵抗パターン１２２とは隙間なく密着しているが、両者の間に隙間が存在してもよいことを排除する趣旨ではない。
【００４２】
（磁気抵抗素子１０の詳細な構成）
図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子の素子基板に形成した磁気抵抗パターンおよび端子の説明図、第１の可撓性基板に形成した端子の説明図、および第２の可撓性基板に形成した端子の説明図である。図５（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子の第２の素子基板に対して磁気抵抗薄膜（斜線を付した領域）によってＺ相磁気抵抗パターンを形成した様子を拡大して示す説明図、および第１の素子基板に対して磁気抵抗薄膜（斜線を付した領域）によって発熱パターンを形成した様子を拡大して示す説明図である。図６（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子においてＡ相磁気抵抗パターンとＢ相磁気抵抗パターンによって構成されるブリッジ回路の説明図、およびＺ相磁気抵抗パターンによって構成されるブリッジ回路の説明図である。
【００４３】
本形態の磁気抵抗素子１０を構成するにあたって、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２は各々、以下のように構成されている。
【００４４】
まず、図４（ａ）に示すように、第１の素子基板１１には、Ａ相磁気抵抗パターン１１２が形成されているとともに、その張り出し領域１１５には、Ａ相磁気抵抗パターン１１２に接続する５つの素子基板側実使用端子１１６ａが形成されている。
【００４５】
これに対して、第２の素子基板１２には、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２が形成されているとともに、その張り出し領域１２５には、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２に接続する６つの素子基板側実使用端子１２６ａが形成されている。なお、６つの素子基板側実使用端子１２６ａのうちの２つは一体に形成されている。
【００４６】
また、図４（ａ）、および図５（ａ）に示すように、第２の素子基板１２には、２つの磁気抵抗薄膜（図５（ａ）に右上がりの斜線を付した領域と、右下がりの斜線を付した領域）によって、計４つのＺ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが形成されているとともに、その張り出し領域１２５には、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄに接続する計６つの素子基板側実使用端子１２６ｂが形成されている。
【００４７】
これに対して、図４（ａ）、および図５（ｂ）に示すように、第１の素子基板１１には、第１の素子基板１１と第２の素子基板１２とを対向させたときにＺ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを両側で挟むように、２つの磁気抵抗薄膜（図５（ｂ）に右上がりの斜線を付した領域と、右下がりの斜線を付した領域）によって計６つの発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆが形成されているとともに、その張り出し領域１１５には、発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆに接続する４つの素子基板側実使用端子１１６ｂが形成されている。
【００４８】
従って、素子基板１１、１２の構成に対応して、図４（ａ）、（ｂ）に示すように、第１の可撓性基板１６には、Ａ相磁気抵抗パターン１１２に接続する素子基板側実使用端子１１６ａに圧着などにより接続される計５つの可撓性基板側実使用端子１６６ａと、発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆに接続する素子基板側実使用端子１１６ｂに圧着などにより接続される計４つの可撓性基板側実使用端子１６６ｂとが形成されている。
【００４９】
また、図４（ａ）、（ｃ）に示すように、第２の可撓性基板１７には、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２に接続する素子基板側実使用端子１２６ａに圧着などにより接続される計６つの可撓性基板側実使用端子１７６ａと、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄに接続する素子基板側実使用端子１２６ｂに圧着などにより接続される計５つの可撓性基板側実使用端子１７６ｂとが形成されている。
【００５０】
それ故、図１（ａ）に示すように、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２の各張り出し領域１１５、１２５に第１の可撓性基板１６および第２の可撓性基板１７を接続すると、可撓性基板１６、１７上で所定の端子同士が接続される結果、Ａ相磁気抵抗パターン１１２およびＢ相磁気抵抗パターン１２２によって、図６（ａ）に示すように、可動被検出体２の移動検出を行うためのブリッジ回路が構成される。ここで、Ａ相磁気抵抗パターン１１２からの出力信号と、Ｂ相磁気抵抗パターン１２２から出力される信号とは、９０°の位相差をもつことになる。
【００５１】
また、図１（ａ）に示すように、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２の各張り出し領域１１５、１２５に第１の可撓性基板１６および第２の可撓性基板１７を接続すると、可撓性基板１６、１７上で所定の端子同士が接続される結果、図６（ｂ）に示すように、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄによって、可動被検出体２の移動原点を検出するためのブリッジ回路が構成される。
【００５２】
しかも、第１の素子基板１１には、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄを両側で挟むように発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆが形成されているため、複数のＺ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄの間での温度ばらつきを小さく抑えることができるので、可動被検出体２の移動原点位置を精度よく検出することができる。
【００５３】
さらに本形態では、発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆが形成された第１の素子基板１１はセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板であるのに対して、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄが形成された第２の素子基板１２はガラス基板であり、ガラス基板はセラミックグレーズ基板に比較して表面状態が安定している。従って、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄをガラス基板からなる第２の素子基板１２の側に形成した場合には、Ｚ相磁気抵抗パターン１２３ａ、１２３ｂ、１２３ｃ、１２３ｄをセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板からなる第１の素子基板１１の側に形成した場合と比較して、測定精度が高いという利点がある。また、セラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板はガラス基板に比較して耐熱性が高いので、発熱パターン１１３ａ、１１３ｂ、１１３ｃ、１１３ｄ、１１３ｅ、１１３ｆをセラミックグレーズ基板、ジルコニア基板、シリコン基板からなる第１の基板に形成した方が熱による基板の反りなどが発生しないという利点がある。
【００５４】
（磁気抵抗素子１０のダミー端子の構成）
本形態では、図４（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に示すように、第１の素子基板１１には、電圧印加あるいは信号出力に使用される素子基板側実使用端子１１６ａ、１１６ｂが形成されているとともに、これらの端子の間には、電圧印加および信号出力のいずれにも使用されない素子基板側ダミー端子１１６ｃが２つ形成されている。このような構成に対応して、第１の可撓性基板１６には、素子基板側実使用端子１１６ａ、１１６ｂに圧着などにより接続される可撓性基板側実使用端子１６６ａ、１６６ｂが形成されているとともに、素子基板側ダミー端子１１６ｃに圧着などにより接続される可撓性基板側ダミー端子１６６ｃが２つ形成されている。
【００５５】
同様に、第２の素子基板１２には、電圧印加あるいは信号出力に使用される素子基板側実使用端子１２６ａ、１２６ｂが形成されているとともに、これらの端子の形成領域の端部には、電圧印加および信号出力のいずれにも使用されない素子基板側ダミー端子１２６ｃが１つ形成されている。このような構成に対応して、第２の可撓性基板１７には、素子基板側実使用端子１２６ａ、１２６ｂに圧着などにより接続される可撓性基板側実使用端子１７６ａ、１７６ｂが形成されているとともに、素子基板側ダミー端子１２６ｃに圧着などにより接続される可撓性基板側ダミー端子１７６ｃが１つ形成されている。
【００５６】
それ故、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２のいずれにおいても、素子基板側実使用端子１１６ａ、１１６ｂ、１２６ａ、１２６ｂと素子基板側ダミー端子１１６ｃ、１１６ｃとが略ピッチ間隔に配列されている。従って、第１の可撓性基板１６および第２の可撓性基板１７のいずれにおいても、可撓性基板側実使用端子１６６ａ、１６６ｂ、１７６ａ、１７６ｂと可撓性側ダミー端子１６６ｃ、１７６ｃとが略ピッチ間隔に配列されている。
【００５７】
また、第１の素子基板１１および第２の素子基板１２のいずれにおいても、これらの基板の幅方向（矢印Ｗで示す方向）の略全体にわたって素子基板側実使用端子１１６ａ、１１６ｂ、１２６ａ、１２６ｂと素子基板側ダミー端子１１６ｃ、１１６ｃとが配列され、第１の可撓性基板１６および第２の可撓性基板１７のいずれにおいても、これらの基板の幅方向（矢印Ｗで示す方向）の略全体にわたって可撓性基板側実使用端子１６６ａ、１６６ｂ、１７６ａ、１７６ｂと可撓性側ダミー端子１６６ｃ、１７６ｃとが配列されている。
【００５８】
よって、第１の可撓性基板１６を第１の素子基板１１に接続した状態で、第１の素子基板１１と第１の可撓性基板１６が圧着などにより接続が行われていない領域が狭いので、第１の可撓性基板１６の端部などの第１の素子基板１１からの剥がれを確実に防止することができる。また、第２の可撓性基板１７を第２の素子基板１２に接続した状態で、第２の素子基板１２と第２の可撓性基板１７が圧着などにより接続が行われていない領域が狭いので、第２の可撓性基板１７の端部などの第２の素子基板１２からの剥がれを確実に防止することができる。
【００５９】
なお、ダミー端子によって可撓性基板の剥がれを防止する構造は、２枚の素子基板のうちの一方側のみに適用してもよい。また、ダミー端子によって可撓性基板の剥がれを防止する構造は、１枚の素子基板を用いたタイプの磁気抵抗素子にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ、本発明を適用した磁気抵抗素子を備えたヘッドと磁気スケールとの位置関係を示す説明図、本発明を適用した磁気抵抗素子を用いた磁気式リニアエンコーダの説明図、および本発明を適用した磁気抵抗素子を用いたロータリエンコーダの説明図である。
【図２】（ａ）〜（ｄ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子の製造方法を示す説明図である。
【図３】本発明を適用した磁気抵抗素子の時系列なセンサ出力を示すグラフである。
【図４】（ａ）、（ｂ）、（ｃ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子の素子基板に形成した磁気抵抗パターンおよび端子の説明図、第１の可撓性基板に形成した端子の説明図、および第２の可撓性基板に形成した端子の説明図である。
【図５】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子の第２の素子基板に対して磁気抵抗薄膜によってＺ相磁気抵抗パターンを形成した様子を拡大して示す説明図、および第１の素子基板に対して磁気抵抗薄膜によって発熱パターンを形成した様子を拡大して示す説明図である。
【図６】（ａ）、（ｂ）は、本発明を適用した磁気抵抗素子においてＡ相磁気抵抗パターンとＢ相磁気抵抗パターンによって構成されるブリッジ回路の説明図、およびＺ相磁気抵抗パターンによって構成されるブリッジ回路の説明図である。
【符号の説明】
【００６１】
１  磁気センサ装置
２  可動体
３  磁気スケール
５  ヘッド
１０  磁気抵抗素子
１１  第１の素子基板
１２  第２の素子基板
１６  第１の可撓性基板
１７  第２の可撓性基板
１１２  Ａ相磁気抵抗パターン
１１３ａ〜１１３ｆ  発熱パターン
１１６ａ、１１６ｂ、１２６ａ、１２６ｂ  素子基板側実使用端子
１１６ｃ、１２６ｃ  素子基板側ダミー端子
１１５、１２５  素子基板の張り出し領域（端子形成領域）
１２２  Ｂ相磁気抵抗パターン
１２３ａ〜１２３ｄ  Ｚ相磁気抵抗パターン
１６６ａ、１６６ｂ、１７６ａ、１７６ｂ  可撓性基板側実使用端子
１６６ｃ、１７６ｃ  可撓性基板側ダミー端子
【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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【図６】
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