(57)【要約】【課題】　低コスト、量産性、小型化、低消費電力を実現できる２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板及びその製造方法を提供する。【解決手段】　本発明の印刷回路基板は、長手方向が第１の軸方向に形成された二つのバー状の第１の軟磁性コアと、第１の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第１の励磁コイルと、同一平面上に第１の励磁コイルと共に順番に第１の軟磁性コアを巻線した形態の金属膜で形成された第１の磁界変化検出コイルと、長手方向が第１の軟磁性コアに直交される第２の軸方向に形成された二つのバー状の第２の軟磁性コアと、第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の励磁コイルと、同一平面上に第２の励磁コイルと共に交番に第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の磁界変化検出コイル、及び各励磁コイル及び各磁界変化検出コイルと外部回路との通電のためのパッドが形成される。【選択図】　　　図３
2004064095.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
　長手方向が第１の軸方向に形成された第１の軟磁性コアと、
　該第１の軟磁性コアを巻線した形態の金属膜で形成された第１の励磁コイルと、
　該第１の励磁コイルと共に前記第１の軟磁性コアを巻線した形態の金属膜で形成された第１の磁界変化検出コイルと、
　前記第１の軟磁性コアに直交される第２の軸方向に長手方向が形成された第２の軟磁性コアと、
　該第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の励磁コイルと、
前記第２の励磁コイルと共に前記第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の磁界変化検出コイル、及び
　該各励磁コイル及び各磁界変化検出コイルと外部回路との通電のためのパッドと、
を備えることを特徴とする２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項２】
　前記各軟磁性コアは、同一平面上に並んだ二つのバー状に形成することを特徴とする請求項１に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項３】
　前記各励磁コイルは、前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項４】
　前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーを共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項５】
　前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項６】
　前記各励磁コイルは、前記二つのバーを順番に巻線した'８'字形を有するよう形成されることを特徴とする請求項２に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項７】
　前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーを共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項６に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項８】
　前記第１及び第２の磁界変化検出コイルは、それぞれ前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項６に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項９】
　前記各軟磁性コアは、それぞれ同一平面上に四角リング(Rectangular-ring)状に形成されることを特徴とする請求項１に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１０】
　前記各励磁コイルは、前記四角リングの軸方向の両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項９に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１１】
　前記各磁界変化検出コイルは、前記四角リングの前記軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項１０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１２】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線する構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項１０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１３】
　前記各励磁コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺を順番に巻線した'８'字形を有するよう形成されることを特徴とする請求項９に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１４】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線する構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項１３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１５】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項１３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１６】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは、互いに順番に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項４、５、７、８、１１、１２、１４、１５に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１７】
　前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは、互いに一回ずつ巻線状を有させる場合、前記軟磁性コアを挟んで上下に相対向しつつ巻線したジグザグ状を有するよう形成されることを特徴とする請求項１６に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板。
【請求項１８】
　（ａ）誘電体両面に金属膜が積層され形成された第１の基板の前記各面金属膜に励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターンを形成する段階と、
　（ｂ）前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイル下部パターン上面にプリプレグ及び軟磁性体膜を順次積層する段階と、
　（ｃ）前記各面の軟磁性体膜に設定された軸方向に沿って互いに直交するようそれぞれ軟磁性コアを形成する段階と、
　（ｄ）前記各軟磁性コア上面にプリプレグ及び金属膜を順次積層して第２の基板を形成する段階と、
　（ｅ）前記第２の基板両面にそれぞれ積層された前記各金属膜に前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルそれぞれの下部パターンに対応する上部パターンを形成する段階と、
　（ｆ）前記第２の基板両面の前記各金属膜に形成された前記上部パターンから前記下部パターンまでの貫通孔を形成する段階と、
　（ｇ）前記貫通孔が形成された上面にメッキする段階と、
　（ｈ）前記メッキ面について前記励磁コイルと前記磁界変化検出コイルが互いに分離され、それぞれ巻線状を有するようパターンを形成する段階と、
　（ｉ）前記各励磁コイル及び各磁界検出コイルと外部回路との通電のためのパッドを形成する段階と、を備えることを特徴とする２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項１９】
　前記第２の基板両面に形成された各軟磁性コアは、同一平面上に互いに並んだ二つのバー状に形成されることを特徴とする請求項１８に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２０】
　前記各軟磁性コアを巻線状の前記各励磁コイルは、前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成することを特徴とする請求項１９に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２１】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーを共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２２】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２３】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各励磁コイルは、前記二つのバーを互いに順番し'８'字形に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項１８に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２４】
　前記各軟磁性コアを巻線状の前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーを共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２５】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーをそれぞれソレノイド状に巻線した構造で形成されることを特徴とする請求項２３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２６】
　前記各軟磁性コアは、それぞれ同一平面上に四角リング(Rectangular-ring)状に形成することを特徴とする請求項１８に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２７】
　前記各励磁コイルは、前記四角リングの軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする２６に記載の２軸 磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２８】
　前記各磁界変化検出コイルは、前記四角リングの前記軸方向の両辺を共にソレノイド形態に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２７に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項２９】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向の両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２７に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３０】
　前記各励磁コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺を順番に巻線した'８'字形を有するよう形成されることを特徴とする請求項１８に記載の２軸 磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３１】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項３０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３２】
　前記各磁界変化検出コイルは、それぞれ前記四角リングの前記軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項３０に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３３】
　前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは、互いに交番に巻線した構造を有するよう形成されることを特徴とする請求項２１、２２、２４、２５、２８、２９、３１、３２に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３４】
　前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは、互いに一回ずつ巻線した形態を有するようにした場合、前記軟磁性コアを挟んで互いに上下に相対向しつつ巻線したジグザグ状を有するよう形成されることを特徴とする請求項３３に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３５】
　前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルそれぞれの下部パターンに対応する上部パターンを形成する段階は、（ｊ）前記上部パターン形成前に前記第２の基板の両面にそれぞれ積層された前記各金属膜を、設定された厚さでエッチングする段階をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【請求項３６】
　前記印刷回路基板の各部品を形成する段階は、
　（ｋ）前記各部品を形成する表面に感光性塗布剤を塗布する段階と、
　（ｌ）前記各部品の設定された形状に応じて露光する段階と、
　（ｍ）前記露光による領域別エッチングを通して前記各部品を形成する段階と、をさらに備えることを特徴とする請求項１８に記載の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は印刷回路基板に係り、さらに詳しくは２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板及びその製造方法に関する。 
【背景技術】
【０００２】
　磁界検出素子は、目や耳のような人の感覚器官で直接に感じられないが、多様な物理的現像を通してその存在が立証された磁気エネルギーを人が間接的に感じられるよう具現した装置である。そのような磁界検出素子として、軟磁性体とコイルを用いた磁気センサが昔から用いられてきた。従来の磁気センサは比較的に大きい棒状のコア(core)または軟磁性リボンで形成された環状のコアにコイルを巻いて具現する。そして、磁気センサは測定磁界に比例する磁界を得るために電子回路をさらに具備している。
【０００３】
　しかし、従来の磁界検出素子は、大きい棒状のコアまたは軟磁性リボンによるリング状のコアにコイルが巻線されて用いられるので、高価な作製費を必要とし、それを採用したシステムの体積が増加する問題点があった。
　また、励磁コイルにより発生する磁束変化及び検出磁界は、コアによる磁束漏れを避けることができないので、高感度の磁界検出に困難が伴う問題点があった。
【０００４】
　そして、２軸を同時に測定するための従来の磁界検出素子は、二つの１軸磁界検出素子が互いに直交するよう配置することによって可能であったが、それによるサイズが増加する問題点があった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
　本発明は前述したような問題点を解決するために案出されたもので、その目的は超小型であり高感度で２軸の磁界を検出できる２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板及びその製造方法を提供することにある。
本発明の他の目的は、２軸それぞれの外部測定磁界がゼロ(zero)の時、磁束変化検出コイルに誘導電圧が現われないようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
　前述した目的を達成するための本発明の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板は、長手方向が第１の軸方向に形成された第１の軟磁性コアと、該第１の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第１の励磁コイルと、該第１の励磁コイルと共に前記第１の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第１の磁界変化検出コイルと、前記第１の軟磁性コアと相異なる層に長手方向が前記第１の軟磁性コアに直交される第２の軸方向に形成された第２の軟磁性コアと、該第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の励磁コイルと、該第２の励磁コイルと共に前記第２の軟磁性コアを巻線状の金属膜で形成された第２の磁界変化検出コイル、及び前記各励磁コイル及び前記各磁界変化検出コイルと外部回路との通電のためのパッドを含む。
【０００７】
　前記各軟磁性コアは、同一平面上に並んだ二つのバー状または四角リング(Rectangular-ring)状に形成する。前記各励磁コイルは、前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造または前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺を順番に巻線した'８'字形の構造を有するよう形成する。そして前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線した構造または前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成する。
【０００８】
　ここで、前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは互いに順番に巻線した構造を有するよう形成する。この際、所定回数ずつ順番に巻線した構造を有するよう形成でき、望ましくは一回ずつ巻線した構造を有させる。この際、一回ずつ巻線させた場合、励磁コイルと磁界変化検出コイルは前記軟磁性コアを挟んで上下に相対向しつつ巻線したジグザグ状を有するよう形成する。
【０００９】
　前述した目的を達成するための本発明に係る２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法は、（ａ）誘電体両面に金属膜が積層され形成された第１の基板の前記各面金属膜に励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターンを形成する段階と、（ｂ）前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルの下部パターン上面にプリプレグ及び軟磁性体膜を順次積層する段階と、（ｃ）前記各面の軟磁性体膜に設定された軸方向に沿って互いに直交されるようそれぞれ軟磁性コアを形成する段階と、（ｄ）前記各軟磁性コア上面にプリプレグ及び金属膜を順次積層して第２の基板を形成する段階と、（ｅ）前記第２の基板両面にそれぞれ積層された前記各金属膜に前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルそれぞれの下部パターンに対応する上部パターンを形成する段階と、（ｆ）前記第２の基板両面の前記各金属膜に形成された前記上部パターンから前記下部パターンまでの貫通孔を形成する段階と、（ｇ）前記貫通孔形成面上面にメッキする段階と、（ｈ）前記メッキ面について前記励磁コイルと前記磁界変化検出コイルが互いに分離されそれぞれ巻線状を有するようパターンを形成する段階、及び（ｉ）前記各励磁コイル及び前記各磁界変化検出コイルと外部回路との通電のためのパッドを形成する段階と、を備える。
【００１０】
　前記第２の基板両面に形成された各軟磁性コアは、同一平面上に互いに並んだ二つのバー状または四角リング状に形成する。前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各励磁コイルは、前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造または前記二つのバーまたは前記四角リングの軸方向両辺を順番に巻線した'８'字形を有するよう形成する。前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記各磁界変化検出コイルは、前記二つのバーまたは前記四角リング状の軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線した構造または前記二つのバーまたは前記四角リング状の軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有するよう形成する。
【００１１】
　ここで、前記各軟磁性コアを巻線している形態の前記励磁コイル及び前記磁界変化検出コイルは互いに順番に巻線した構造を有するよう形成する。この際、所定回数ずつ順番に巻線した構造を有するよう形成でき、望ましくは一回ずつ巻線した構造を有させる。そして、一回ずつ巻線させた場合、励磁コイルと磁界変化検出コイルは前記軟磁性コアを挟んで相対向しつつ巻線したジグザグ状を有させる。
【００１２】
　本発明に係る２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造方法は、（ｊ）前記上部パターン形成前に前記第２の基板の両面にそれぞれ積層された前記各金属膜を設定された厚さでエッチングする段階をさらに含む。 
　また、前記２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の各部品を形成する段階は、（ｋ）前記各部品を形成する表面に感光性塗布剤を塗布する段階と、（ｌ）前記各部品によるパターンによって露光する段階、及び（ｍ）前記露光による領域別エッチングを通して前記各部品を形成する段階をさらに備える。 
【００１３】
　　以上のような本発明の２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板及び印刷回路基板の製造方法によれば、印刷回路基板内に２軸磁界検出素子が内蔵されるので、超小型でありさらに正確に２軸の磁界を検出できるのみならず、外部測定磁界がゼロ(zero)の時、磁界変化検出コイルに誘導電圧が現われなくなり、別のセンサ及び外部回路との集積を通して多様な応用を可能にする。
【発明の効果】
【００１４】
　以上述べた通り、印刷回路基板に集積された２軸磁界検出素子は、２軸を同時に検出でき、他のセンサまたは回路との集積が可能であり、システムの体積を大幅に減少できると共に消費電力を最小化できる。
　また、超小型にも関わらず四角リングまたは二つのバー状の軟磁性コアと励磁コイル及び磁界変化検出コイルが互いに順番に巻線された構造を通して微弱な外部磁界を高感度で検出することができる。 
【００１５】
　そして、高価な棒状コアや環状コアを用いる磁界検出素子に比べて低価格で製造でき、大量生産が容易である。 
　さらに、外部磁界がゼロ(zero)の時、励磁コイルにより発生する各コア内部の磁束変化から生成される各誘起電圧が相殺され検出されるため、高感度の磁界検出を可能にする。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
＜実施例＞
　以下、添付した図面に基づき本発明の望ましい実施の形態を詳述する。
　図１は本発明の実施の形態によるＰＣＢに集積された磁界検出素子を模式的に示す図である。磁界検出素子は、励磁コイル３が並んだ二つのバー状の第１及び第２の軟磁性コア１、２をそれぞれ巻線しており、磁界変化検出コイル４が第１及び第２の軟磁性コア１、２を共にソレノイド状に巻線している。ここで、軟磁性コア１の励磁コイル３の巻き方向と軟磁性コア２の励磁コイル３の巻き方向とは、逆方向である。以上のように二つのバー１、２をそれぞれ巻線した構造を便宜上'分離型構造'と命名する。また、磁界検出素子の巻線構造は、平行な二つのバー状の第１及び第２の軟磁性コア１、２をそれぞれ励磁コイル３が順番に巻線して'８'字形を有するよう巻線することも可能である。このような８字形の巻線構造を'結合型構造'と命名する。そして、磁界変化検出コイル４は第１及び第２の軟磁性コア１、２を共にソレノイド状に巻線したり、あるいは各軟磁性コア１、２をそれぞれ巻線した分離型構造で巻線することができる。また、軟磁性コア１，２は、長手方向が軸方向に形成された四角いリング状の二つのバーに代替できる。このとき、各励磁コイル３は、四角リングの軸方向の両辺をそれぞれソレノイド状に巻線した構造を有する。また、磁界変化検出コイル４は、四角リングの軸方向両辺を共にソレノイド状に巻線した構造を有したり、四角リングの軸方向両辺をそれぞれソレノイド状に巻線する構造を有するように形成される。
【００１７】
　図２Ａないし図２Ｆは図１に示した磁界検出素子の動作を説明するためのタイミング図である。図２Ａは第１の軟磁性コア１で発生された磁界Ｈの波形図、図２Ｂは第２の軟磁性コア２で発生された磁界Ｈの波形図、図２Ｃは第１の軟磁性コア１で発生された磁束密度Ｂの波形図、図２Ｄは第２の軟磁性コア２で発生した磁束密度Ｂの波形図、そして図２Ｅ及び図２Ｆはそれぞれ磁界変化検出コイル４に誘起される第１及び第２の誘起電圧（Vind１、Vind２）と第１及び第２の誘起電圧の和（Vind１＋Vind２）を示す波形図である。　　　
【００１８】
　前述したように励磁コイル３及び磁界変化検出コイル４がそれぞれ二つのバー１、２に巻線されれば、交流の励磁電流によって第１の軟磁性コア１の内部磁界Ｈは'Hext(外部磁界)+ Hexc(励磁コイルによる磁界)'で現れ、第２の軟磁性コア２の内部磁界Ｈは'Hext-Hexc'で現れる。また、第１の軟磁性コア１の磁束密度Bは'Bext(外部磁界による磁束密度)+Bexc(励磁コイルによる磁束密度)'で現れ、第２の軟磁性コア２の磁束密度Ｂは'Bext -Bexc'で現れる。すなわち、第１の軟磁性コア１及び第２の軟磁性コア２それぞれで現れる磁界及び磁束密度は互いに逆方向に発生される(図２Ａ、図２Ｂ、図２Ｃ、図２Ｄ参照)。この際、各コア１、２から磁界変化検出コイル４に検出される誘起電圧 'Vind１'、'Vind２'は、それぞれ図２eに示した通りである。そして、磁界変化検出コイル４では二つの軟磁性コア１、２それぞれから発生する磁束変化の和を取るよう巻線されているため、磁界変化検出コイル４で実際的に測定される電圧は、それぞれ発生された二つの誘起電圧が互いに相殺され、図２Ｆのように検出される(図２Ｆ)。すなわち、各コア１、２の軸方向から外部磁界'Hext'は二つのコア１、２について同一方向に加わる。そのため、励磁磁界'Hexc'により二つのコア１、２それぞれの内部磁界は、'Hext + Hexc'と'Hext - Hexc'になる。そして、各コア１、２の内部磁界により磁界変化検出コイル４には図２Ｅに示したようにそれぞれ電圧Vind１、Vind２が誘起され、この測定された各誘起電圧Vind１、Vind２から外部磁界'Hext'の強さが分かるようになる。
【００１９】
　前述したような磁界検出素子においては、励磁コイル３及び磁界変化検出コイル４の巻線構造が極めて重要である。それは、同一層に励磁コイル３と磁界変化検出コイル４を互いに順番に巻線することにより、各軟磁性コア１、２から発生された磁束変化の和が得られるからである。前述したような磁界検出素子の巻線構造では、外部磁界'Hext'がない場合、各軟磁性コア１、２から発生した磁界による誘起電圧が相殺されて測定される。そして、励磁コイル３により発生した磁束は、軟磁性コア１、２で閉磁路を形成する。また、励磁コイル３と磁界変化検出コイル４を順番に巻線した構造においては、互いに１回ずつ順番に巻線することが望ましいが、所定回数ずつ順番に巻線することも可能である。
【００２０】
　一方、一つの軟磁性コアに励磁コイル３と磁界変化検出コイル４を配置することだけでも磁界検出は可能である。しかし、この場合は外部磁界(Hext)が無くても磁界変化検出コイル４には励磁コイル３による誘起電圧が発生する。そのため、増幅、フィルタリングなどの磁界変化検出コイル出力信号に対する信号処理が煩わしくなる。従って、一つのコアを使用することよりも二つのコアまたは四角リング状のコアを構成することが信号処理上、有利である。
【００２１】
　図３は本発明に係る２軸磁界検出素子が集積されたＰＣＢの概略的な分解斜視図である。２軸磁界検出素子は、図１に示したように１軸磁界検出素子を互いに直交する形態に積層した構造であることを示している。すなわち、最下層から上方に１層目及び３層目にはそれぞれ励磁コイル及び磁界変化検出コイルの上部パターン及び下部パターンがエポキシ樹脂３０上に形成されている(４０)。２層目には磁性物質２０で形成された二つのバー状の軟磁性コアが'Ｘ'軸方向に長く形成されている。このとき、励磁コイル及び磁界変化検出コイルの上部パターン及び下部パターン４０は、磁性物質２０に対応して形成されている。そして、４層目及び６層目にはそれぞれ励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターン及び上部パターンがエポキシ樹脂上に形成されている(５０)。５層目には磁性物質１０で形成された二つのバー状の軟磁性コアが'Ｙ'軸方向に長く形成している。このとき、励磁コイル及び磁界変化検出コイルの上部パターン及び下部パターン５０は、磁性物質１０に対応して形成されており、励磁コイル及び磁界変化検出コイルの上部パターン及び下部パターン４０と直行する方向に形成されている。  
【００２２】
　図４Ａないし図４Ｌは本発明に係るＰＣＢに集積された２軸磁界検出素子の製造工程図であって、それぞれ図２に示したＹ-Ｙ'線に沿って切断された断面図である。２軸磁界検出素子は、まず誘電体１０１の両面に金属膜１０２、１０３をそれぞれ積層する(図４Ａ)。そして、金属膜１０２、１０３が形成されたＣＣＬ(Copper Clad Laminate)基板１１０の両面の金属膜１０２、１０３それぞれに感光性塗布膜であるフォトレジストを塗布し、励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターンを形成するために、露光及び現像を行う。(図４Ｂ)。そして、エッチング及び表面処理を通して励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターン１０２、１０３を形成する(図４Ｃ)。すなわち、図２に示した３層目と４層目を形成する。引き続き、励磁コイル及び磁界変化検出コイルの下部パターン１０２、１０３が形成された両面にそれぞれプリプレグ１０５及び軟磁性体膜１０６を順次に積層する(図４Ｄ)。そして、両面の軟磁性体膜１０６それぞれにフォトレジスト１０７を塗布し、露光及び現像を行う(図４Ｅ)。そして、エッチング及び表面処理を通して互いに層を設けて直交する形態の軟磁性コア１０６を形成する(図４Ｆ)。すなわち、図２に示した２層目と５層目を形成する。次いで、各軟磁性コア１０６の上面にプリプレグ１０５−１及び金属膜１０８を再び順次積層して第２の基板１２０を形成する(図４Ｇ)。次いで、第２の基板１２０の両面にそれぞれ積層された各金属膜１０８を、ハーフ(half)エッチングし、各金属膜１０８にフォトレジストを塗布、露光及び現像した後、励磁コイル及び磁界変化検出コイルそれぞれの下部パターンに対応する上部パターンを形成する(図４Ｈ)。その後、第２の基板１２０の両面の各金属膜に形成された励磁コイル及び磁界変化検出コイルの上部パターンと下部パターンを連通させる貫通孔１０９を形成し(図４Ｉ)、貫通孔１０９が形成された第２の基板の両面にそれぞれメッキ１０８−１を施す(図４Ｊ)。ここで、図４は、１軸磁界検出素子を互いに直交する形態で積層した構造の製造工程をＹ軸方向に基づいて図示されている。但し、一面の貫通孔１０９及びメッキ状態は図示されていないが、第２基板の両側面で同時に形成される。
【００２３】
　そして、メッキされた両面の金属膜１０８にそれぞれ励磁コイルと磁界変化検出コイル上部パターンについて、互いに分離されそれぞれ巻線された形態を有するようフォトレジストを塗布し、露光及び現像した後、エッチング及び表面処理を行う(図４Ｋ)。すなわち、図２に示した１層と６層を形成する。次いで、外部回路との通電のためのパッド（１１１）を通常の過程を経て形成し、その外形を加工する(図４Ｌ)。
【００２４】
　図５Ａないし図５Ｆは図３に示した２軸磁界検出素子の各層に対する平面図である。図５Ａは１層目に対する平面図であって、Ｘ軸方向磁界を検出するために同一平面上に形成された励磁コイル及び磁界検出コイルの上部パターンを示す。隣接した二本の線のうち短く示されている線(１Ｆ-３)は、分離型構造で軟磁性コアを巻線する励磁コイルの上部パターンであり、長く示されている線(１Ｆ-４)は、軟磁性コアを巻線する磁界変化検出コイルの上部パターンを示す。図５Ｂは２層目に対する平面図であって、Ｘ軸に対する磁界の検出が可能なように長手方向がＸ軸に形成された軟磁性コア(２Ｆ-１)を示す。但し、図３では各軟磁性コア１０、２０を二つのバー状に示したが、ここでは四角リング状に示す。図５Ｃは３層目に対する平面図であって、図５Ａに対応するよう形成された励磁コイル(３Ｆ-３)及び磁界変化検出コイル(３Ｆ-４)の下部パターンを示す。図５Ｄは４層目に対する平面図であって、Ｙ軸方向磁界を検出するために同一平面上に形成された励磁コイル(４Ｆ-３)及び磁界変化検出コイル(４Ｆ-４)の下部パターンを示す。図５Ｅは５層目に対する平面図であって、Ｙ軸に対する磁界の検出が可能なように長手方向がＹ軸に形成された四角リング状の軟磁性コア(５Ｆ-１)を示す。図５Ｆは６層目に対する平面図であって、図５Ｄに示した励磁コイル(４Ｆ-３)及び磁界変化検出コイル(４Ｆ-４)の下部に対応するよう形成された励磁コイル(６Ｆ-３)及び磁界変化検出コイル(６Ｆ-４)の上部パターンを示す。
【００２５】
　前述したように図５Ａないし図５Ｆに示した各平面図の構成は互いに積層されＸ軸及びＹ軸それぞれの磁界を検出する２軸磁界検出素子を形成し、各軸の磁界を高感度で検出することができる。 
　一方、図６は図３に示した２軸磁界検出素子の各軸励磁コイルと磁界変化検出コイルの巻線状を示す断面図であって、一回ずつ巻線状を有させた場合、励磁コイルと磁界変化検出コイルは軟磁性コアを挟んで互いに上下に相対向して巻線されたジグザグ(Zigzag)状を有していることを示す。 
【００２６】
　印刷回路基板に集積された２軸磁界検出素子は、地球磁気検出によるナビゲーションシステム、地磁気変動モニター(地震予測)、生体磁気計測、金属材料の欠陥検出などに用いられ、磁気エンコード、無接点ポテンションメータ、電流センサ、トルクセンサ、変位センサなどに間接的に応用できる。
　以上では本発明の望ましい実施例について示しかつ説明したが、本発明は前述した特定の実施例に限られず、請求の範囲で請求する本発明の要旨を逸脱せず当該発明の属する技術分野において通常の知識を持つものならば誰でも多様な変形実施が可能なことは勿論、そのような変更は請求の範囲の記載内にある。
【産業上の利用可能性】
【００２７】
　　本発明よれば製造された印刷回路は磁界検出素子として用いられ、人が直接に感じられない磁気エネルギーを検出し、その大きさを測定する用途に使われ得る。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明の実施の形態による１軸磁界検出素子を模式的に示す図である。
【図２Ａ】第１の軟磁性コア１で発生された磁界Ｈの波形図。
【図２Ｂ】第２の軟磁性コア２で発生された磁界Ｈの波形図。
【図２Ｃ】第１の軟磁性コア１で発生された磁束密度Ｂの波形図。
【図２Ｄ】第２の軟磁性コア２で発生した磁束密度Ｂの波形図。
【図２Ｅ】磁界変化検出コイル４に誘起される第１及び第２の誘起電圧（Vind１、Vind２）を示す波形図。
【図２Ｆ】第１及び第２の誘起電圧の和（Vind１＋Vind２）を示す波形図。
【図３】本発明の実施の形態による２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の概略的な層別分離斜視図である。
【図４Ａ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（１）。
【図４Ｂ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（２）。
【図４Ｃ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（３）。
【図４Ｄ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（４）。
【図４Ｅ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（５）。
【図４Ｆ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（６）。
【図４Ｇ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（７）。
【図４Ｈ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（８）。
【図４Ｉ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（９）。
【図４Ｊ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（１０）。
【図４Ｋ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（１１）。
【図４Ｌ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の製造工程断面図（１２）。
【図５Ａ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（１）。
【図５Ｂ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（２）。
【図５Ｃ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（３）。
【図５Ｄ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（４）。
【図５Ｅ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（５）。
【図５Ｆ】図３に示した２軸磁界検出素子が集積された印刷回路基板の層別平面図（６）。
【図６】図３に示した２軸磁界検出素子の各軸励磁コイルと磁界変化検出コイルのジグザグ形態を示す断面図である。
【符号の説明】
【００２９】
１、２、２Ｆ-１、５Ｆ-１:　軟磁性コア
３、１Ｆ-３、３Ｆ-３、４Ｆ-３、６Ｆ-３:　励磁コイル
４、１Ｆ-４、３Ｆ-４、４Ｆ-４、６Ｆ-４:　磁界変化検出コイル
１０、２０:　磁性物質
３０:　エポキシ樹脂
４０:　Ｘ軸励磁コイル及び磁界変化検出コイルパターン
５０:　Ｙ軸励磁コイル及び磁界変化検出コイルパターン
１０１:　誘電体
１０２、１０３、１０８: 　金属膜
１０４、１０７: 　フォトレジスト
１０５:　プリプレグ
１０６:　軟磁性体膜
１０９:　貫通孔
【図１】
2004064095.tif 000003
【図２Ａ】
2004064095.tif 000004
【図２Ｂ】
2004064095.tif 000005
【図２Ｃ】
2004064095.tif 000006
【図２Ｄ】
2004064095.tif 000007
【図２Ｅ】
2004064095.tif 000008
【図２Ｆ】
2004064095.tif 000009
【図３】
2004064095.tif 000010
【図４Ａ】
2004064095.tif 000011
【図４Ｂ】
2004064095.tif 000012
【図４Ｃ】
2004064095.tif 000013
【図４Ｄ】
2004064095.tif 000014
【図４Ｅ】
2004064095.tif 000015
【図４Ｆ】
2004064095.tif 000016
【図４Ｇ】
2004064095.tif 000017
【図４Ｈ】
2004064095.tif 000018
【図４Ｉ】
2004064095.tif 000019
【図４Ｊ】
2004064095.tif 000020
【図４Ｋ】
2004064095.tif 000021
【図４Ｌ】
2004064095.tif 000022
【図５Ａ】
2004064095.tif 000023
【図５Ｂ】
2004064095.tif 000024
【図５Ｃ】
2004064095.tif 000025
【図５Ｄ】
2004064095.tif 000026
【図５Ｅ】
2004064095.tif 000027
【図５Ｆ】
2004064095.tif 000028
【図６】
2004064095.tif 000029