(57)【要約】【課題】センサを接続しブリッジ回路を構築するブリッジ配線の配線長を短くして感度の向上や特性の安定化が図れる物理量センサを提供すること。【解決手段】磁気センサ１０は、ＧＭＲ素子１１〜１８の各々を有する素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４が、基板１０Ａ上において互いに離間した位置に設けられている。ＧＭＲ素子１１〜１８は、ブリッジ配線部１９により接続され２つのフルブリッジ回路を構成している。ブリッジ配線部１９は、基板１０Ａの平面視において十字形状に交差して配設されている。【選択図】図１
2016075620.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、
前記基板上に互いに離間した位置に設けられ、物理量を検出する複数のセンサと、
前記複数のセンサの各々を互いに接続しブリッジ回路を構成するブリッジ配線と、
を備え、
前記ブリッジ配線は、前記基板の平面視において、前記ブリッジ回路を構成するセンサ同士を、センサ間の中心に向かい接続することを特徴とする物理量センサ。
【請求項２】
前記基板は、平面視矩形状に形成され、
前記複数のセンサの各々は、前記基板の各辺の中央部に設けられ、
前記ブリッジ配線は、前記基板の平面視における中心部を通り、前記複数のセンサの各々を接続することを特徴とする請求項１に記載の物理量センサ。
【請求項３】
前記ブリッジ配線は、前記基板の平面視において、十字形状に交差した配線であり、交差する部分が前記基板の中心部となることを特徴とする請求項２に記載の物理量センサ。
【請求項４】
前記複数のセンサの各々の出力信号を処理する処理回路を備え、
前記基板は、前記処理回路の処理結果を出力するためのパッド、前記処理回路へ外部電力を供給するためのパッド、及び前記処理回路を接地するためのパッドのうち、少なくとも一つのパッドが、前記基板の平面視において中心部に近接する位置に設けられることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれかに記載の物理量センサ。
【請求項５】
前記複数のセンサは、外部磁界に応じた出力値を出力する磁気抵抗効果素子であり、複数の前記磁気抵抗効果素子のうち、磁界検出方向が互いに逆向きである素子同士を前記ブリッジ配線により接続しブリッジ回路を構成することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の物理量センサ。
【請求項６】
複数の前記磁気抵抗効果素子は、前記磁界検出方向が同一である素子同士が、前記基板の上面において近接して配置されることを特徴とする請求項５に記載の物理量センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願に開示の技術は、複数のセンサを接続する配線に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のセンサを備える物理量センサとして、例えば、複数の磁気抵抗効果素子を備える磁気センサがある（例えば、特許文献１など）。特許文献１に開示される磁気センサは、磁気抵抗効果素子、例えば、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）を備え、磁気抵抗効果素子の抵抗値に基づいて同磁気抵抗効果素子に加わる外部磁界に応じた出力値を生成するように構成されている。例えば、図３は、この種の磁気センサの一例を示している。図３に示す磁気センサ４０は、複数の磁気抵抗効果素子４１〜４８が、基板４０Ａの上面において互いに離間した４箇所に島状に設けられている。磁気センサ４０は、４箇所の島に設けられた磁気抵抗効果素子４１〜４８の各々が、基板４０Ａの平面視における形状が四角形の環状となるブリッジ配線部５１によって互いに接続されている。ブリッジ配線部５１は、複数の磁気抵抗効果素子４１〜４８がブリッジ回路を構築するように接続され、磁気抵抗効果素子４１〜４８のうち、２つの磁気抵抗効果素子の結合点の電位差がセンサ出力として出力される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第４３３３５８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記した磁気センサ４０では、四角形の環状のブリッジ配線部５１の配線長が長くなり、寄生抵抗が増大することによって、感度が低下する虞がある。さらに、この磁気センサ４０では、寄生抵抗の抵抗値が温度変化に依存して変動することで、温度特性が発生し、このことによって特性が劣化する虞がある。
【０００５】
本願に開示される技術は、上記の課題に鑑み提案されたものである。センサを接続しブリッジ回路を構築するブリッジ配線の配線長を短くして感度の向上や特性の安定化が図れる物理量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】
【０００６】
本願に開示される技術に係る物理量センサは、基板と、基板上に互いに離間した位置に設けられ、物理量を検出する複数のセンサと、複数のセンサの各々を互いに接続しブリッジ回路を構成するブリッジ配線と、を備え、ブリッジ配線は、基板の平面視において、ブリッジ回路を構成するセンサ同士を、センサ間の中心に向かい接続することを特徴とする。なお、ここでいう「センサ間の中心」とは、例えば、ブリッジ回路を構成する２つのセンサから等距離の位置にある任意の１点である。あるいは、例えば、４つのセンサを、１点を中心として四方の各々に等距離となる４点に配置した場合の、中心点である。
【０００７】
この物理量センサは、ブリッジ回路を構成するために複数のセンサを接続するブリッジ配線を、基板の平面視において、ブリッジ回路を構成するセンサ同士を、センサ間の中心に向かって接続することによって、配線長を短くすることが可能となる。これにより、当該物理量センサでは、配線長の短縮を図ることで、ブリッジ配線による寄生抵抗を低減しセンサの感度の向上や特性の安定化を図ることが可能となる。
【０００８】
また、本願に開示される技術に係る物理量センサにおいて、基板は、平面視矩形状に形成され、複数のセンサの各々は、基板の各辺の中央部に設けられ、ブリッジ配線は、基板の平面視における中心部を通り、複数のセンサの各々を接続する構成としてもよい。
【０００９】
この物理量センサは、基板が、平面視において、矩形状（正方形状や長方形状）に形成される。基板の中心部は、矩形状の頂点を結ぶ対角線が交差する部分となる。当該物理量センサでは、基板の各辺の中央部に設けられる複数のセンサを、この中心部を通るブリッジ配線によって接続することで、配線長の短縮を図ることが可能となる。
【００１０】
また、本願に開示される技術に係る物理量センサにおいて、ブリッジ配線は、基板の平面視において、十字形状に交差した配線であり、交差する部分が基板の中心部となる構成としてもよい。
【００１１】
このような構成では、基板の各辺の中央部に設けられる複数のセンサを、十字形状のブリッジ配線によって最短の距離で接続することが可能となり、寄生抵抗を低減して、センサの感度の向上や特性の安定化を図ることが可能となる。
【００１２】
また、本願に開示される技術に係る物理量センサにおいて、複数のセンサの各々の出力信号を処理する処理回路を備え、基板は、処理回路の処理結果を出力するためのパッド、処理回路へ外部電力を供給するためのパッド、及び処理回路を接地するためのパッドのうち、少なくとも一つのパッドが、基板の平面視において中心部に近接する位置に設けられる構成としてもよい。
【００１３】
この物理量センサでは、センサの出力信号を処理する処理回路が設けられる。基板には、処理回路の出力用、電力供給用、及び接地用のパッドのうち、少なくとも一つのパッドが、中心部に近接する位置に設けられる。このような構成では、基板の中心部にパッドを設けることで、パッドと処理回路、及びパッドと複数のセンサを接続する配線の配線長をより均等にすることができ、配線において生じる信号の伝達の遅延等の均一化を図り検出精度を向上させることが可能となる。
【００１４】
また、本願に開示される技術に係る物理量センサにおいて、複数のセンサは、外部磁界に応じた出力値を出力する磁気抵抗効果素子であり、複数の磁気抵抗効果素子のうち、磁界検出方向が互いに逆向きである素子同士をブリッジ配線により接続しブリッジ回路を構成する構成としてもよい。
【００１５】
このような構成では、一般的に、磁気抵抗効果素子を互いに接続してブリッジ回路を構築する磁気センサにおいて、感度の向上や特性の安定化を図ることが可能となる。また、当該物理量センサでは、例えば、ブリッジ配線により接続された磁界検出方向が互いに逆向きである磁気抵抗効果素子にバイアス電圧を印加した場合にフリー層（自由層）に生じるオフセット成分の正負が、互いの素子で逆に変化するため、オフセット成分が相殺されて感度の向上を図ることが可能となる。
【００１６】
また、本願に開示される技術に係る物理量センサにおいて、複数の磁気抵抗効果素子は、磁界検出方向が同一である素子同士が、基板の上面において近接して配置される構成としてもよい。
【００１７】
磁界検出方向が同一となる磁気抵抗効果素子は、初期化処理等において同一方向の外部磁界が付与されるため、近接して配置することが可能となる。従って、このような物理量センサでは、磁界検出方向が同一となる磁気抵抗効果素子を近接して配置することでセンサの小型化を図ることが可能となる。
【発明の効果】
【００１８】
本願に開示される技術によれば、センサを接続しブリッジ回路を構築するブリッジ配線の配線長を短くして感度の向上や特性の安定化が図れる物理量センサを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】実施形態の磁気センサの概略構成を示す平面図である。
【図２】磁気センサを構成するＸ軸磁気センサの等価回路図である。
【図３】比較例の磁気センサの概略構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、本発明を具体化した一実施形態について添付図面を参照しながら説明する。なお、添付図面は、説明の便宜上、実際の寸法・縮尺とは異なって図示されている部分がある。
図１は、本実施形態に係る物理量センサとしての磁気センサ１０の概略平面図である。図１に示すように、磁気センサ１０は、平面視における形状が略正方形状の基板１０Ａを有する。以下の説明では、基板１０Ａの互いに直交する辺に沿った方向を、Ｘ軸方向及びＹ軸方向と称し、Ｘ軸方向及びＹ軸方向に直交する方向をＺ方向と称して説明する。また、図１における右側をＸ正方向、左側をＸ負方向と称して説明する。同様に、図１における上側をＹ正方向、下側をＹ負方向と称して説明する。なお、磁気センサ１０の外観は、平面視における形状が略正方形状をなし、全体として略長方体をなしている。
【００２１】
基板１０Ａは、Ｚ方向に複数の層が積層された積層基板である。基板１０Ａの上面には、合計で８個の磁気抵抗効果素子であるＧＭＲ素子１１〜１８が形成され、当該ＧＭＲ素子１１〜１８を含む上面全体がパッシベーション膜（図示略）に覆われている。磁気センサ１０は、ブリッジ配線部１９と、ＧＭＲ素子１１〜１８を初期化するための初期化用コイル２１〜２４と、複数の処理回路３１〜３４と、パッド３５〜３７とを備えている。
【００２２】
ブリッジ配線部１９は、ＧＭＲ素子１１〜１４及びＧＭＲ素子１５〜１８をそれぞれブリッジ結線して二つのフルブリッジ回路を構成する。ＧＭＲ素子１１は、基板１０ＡのＹ軸方向に沿う辺の略中央部であってＸ負方向の端部近傍に形成されている。ＧＭＲ素子１２は、基板１０ＡのＹ軸方向に沿う辺の略中央部であってＸ負方向の端部近傍においてＧＭＲ素子１１よりも僅かにＸ正方向の位置に同ＧＭＲ素子１１に近接して配置されている。同様に、ＧＭＲ素子１３は、基板１０ＡのＹ軸方向に沿う辺の略中央部であってＸ正方向端部近傍に形成されている。ＧＭＲ素子１４は、ＧＭＲ素子１３よりも僅かにＸ負方向の位置に同ＧＭＲ素子１３に近接して配置されている。
【００２３】
ＧＭＲ素子１５は、基板１０ＡのＸ軸方向に沿う辺の略中央部であってＹ正方向の端部近傍に形成されている。ＧＭＲ素子１６は、基板１０ＡのＸ軸方向に沿う辺の略中央部であってＹ正方向の端部近傍においてＧＭＲ素子１５よりも僅かにＹ負方向の位置に同ＧＭＲ素子１５に近接して配置されている。同様に、ＧＭＲ素子１７は、基板１０ＡのＸ軸方向に沿う辺の略中央部であってＹ負方向の端部近傍に形成されている。ＧＭＲ素子１８は、ＧＭＲ素子１７よりも僅かにＹ正方向の位置に同ＧＭＲ素子１７に近接して配置されている。
【００２４】
ＧＭＲ素子１１〜１８の各々を構成するスピンバルブ膜は、基板１０Ａの上面のさらに上に順に積層されたフリー層（自由層）、導電性のスペーサ層、ピン層（固定磁化層）、及びキャッピング層を含んで構成されている。フリー層は、その磁化の向きが外部磁界の変化に応じて容易に変化するようになっている。ピン層は、ピニング層とピンド層とを含み、ピンド層の磁化の向きはピニング層により固定され、同磁化の向きは特殊な場合を除き外部磁界に対して変化しないようになっている。
【００２５】
これにより、ＧＭＲ素子１１〜１８の各々は、ピンド層の磁化の向きとフリー層の磁化の向きとがなす角度に応じた抵抗値を呈するようになっている。即ち、ＧＭＲ素子１１〜１８の各々は、ピンド層の磁化の向きに沿って変化する外部磁界に対し、外部磁界に略比例して変化する抵抗値を呈するとともに、ピンド層の磁化の向きと直交する向きに沿って変化する外部磁界に対しては略一定の抵抗値を呈する。換言すると、ＧＭＲ素子１１〜１８の各々は、ピンド層の磁化の向きをその磁界検出方向とするようになっている。
【００２６】
また、ＧＭＲ素子１１及びＧＭＲ素子１２の各ピンド層のピンされた磁化の向きは、Ｘ負方向となっている。このため、ＧＭＲ素子１１，１２は、同一方向（この場合、Ｘ軸方向）の磁界の大きさを検出するための複数の磁気抵抗効果素子同士が基板１０Ａの上面において島状に近接配置されてなる一つの素子群Ｇｒ１を形成している。同様に、ＧＭＲ素子１３及びＧＭＲ素子１４の各ピンド層のピンされた磁化の向きは、Ｘ正方向となっている。このため、ＧＭＲ素子１３，１４は、同一方向の磁界の大きさを検出するための複数の磁気抵抗効果素子同士が基板１０Ａの上面において島状に近接配置されてなる一つの素子群Ｇｒ２を形成している。
【００２７】
また、ＧＭＲ素子１５及びＧＭＲ素子１６のピンド層のピンされた磁化の向きは、Ｙ正方向となっている。このため、ＧＭＲ素子１５，１６は、同一方向（この場合、Ｙ軸方向）の磁界の大きさを検出するための複数の磁気抵抗効果素子同士が基板１０Ａの上面において島状に近接配置されてなる一つの素子群Ｇｒ３を形成している。同様に、ＧＭＲ素子１７及びＧＭＲ素子１８のピンド層のピンされた磁化の向きは、Ｙ負方向となっている。このため、ＧＭＲ素子１７，１８は、同一方向の磁界の大きさを検出するための複数の磁気抵抗効果素子同士が基板１０Ａの上面において島状に近接配置されてなる一つの素子群Ｇｒ４を形成している。
【００２８】
このように、ＧＭＲ素子１１〜１８は、互いに磁界検出方向が同じ磁気抵抗効果素子同士が二つずつまとめられて互いに近接配置されてなる４個の素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４を形成している。これらの素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４は、基板１０Ａの平面視においてＸ軸方向又はＹ軸方向に沿った各辺の略中央部において、端部に近い外側部分に配置されている。素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の位置は、平面視における基板１０Ａの中心部Ｐ１（略正方形状の基板１０Ａの対角線の交点）を中心として９０°回転すると、回転前に隣接していた他の素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の位置に一致する。例えば、中心部Ｐ１を中心に素子群Ｇｒ１を９０°だけ時計回りに回転させると、素子群Ｇｒ３の位置に一致する。
【００２９】
なお、図１に示した例では、素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の各々を構成する一対のＧＭＲ素子１１〜１８は、基板１０Ａの中心部Ｐ１から基板１０Ａの一辺に向う方向に隣接するように配設されている。換言すれば、素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の各々を構成する一対のＧＭＲ素子１１〜１８は、ピンド層の磁化の向き（磁界検出方向）が平面視で基板１０Ａの中心部Ｐ１からの距離が離れる方向となるように設定され、且つ、同方向において隣接するように配設されている。なお、素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の各々を構成する一対のＧＭＲ素子１１〜１８を、磁界検出方向に直交する方向（基板１０Ａの一辺に沿う方向）に隣接して配設してもよい。例えば、ＧＭＲ素子１１，１２をＹ軸方向に沿って配設してもよい。また、上記した磁界検出方向の向きは、一例である。例えば、ＧＭＲ素子１１〜１８の磁界検出方向を、上記方向とは逆に、基板１０Ａの一辺の中央部から中心部Ｐ１に向かう方向に設定してもよい。あるいは、素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の各々を構成する一対のＧＭＲ素子１１〜１８、例えば、ＧＭＲ素子１１とＧＭＲ素子１２とは、磁界検出方向が互いに異なる方向でもよい。
【００３０】
次に、ＧＭＲ素子１１〜１８の回路構成について説明する。ＧＭＲ素子１１〜１４とＧＭＲ素子１５〜１８との回路構成は同様であるため、以下の説明では、ＧＭＲ素子１１〜１４の回路構成について説明し、ＧＭＲ素子１５〜１８についての説明を適宜省略する。ＧＭＲ素子１１〜１４は、ブリッジ配線部１９の各配線と接続され、ブリッジ配線部１９を介して等価回路図である図２に示したブリッジ回路を構成し、Ｘ軸方向を磁界検出方向とするＸ軸磁気センサ３９を構成している。なお、図２において、各ＧＭＲ素子１１〜１４の中に付した矢印は各ＧＭＲ素子１１〜１４のピンド層の磁化の向きを示している。
【００３１】
図２に示すＸ軸磁気センサ３９は、ＧＭＲ素子１１，１４の結合点Ｖａと、ＧＭＲ素子１３，１２の結合点Ｖｂとの間にバイアス電圧が印加され、ＧＭＲ素子１１，１３の結合点Ｖｃと、ＧＭＲ素子１２，１４の結合点Ｖｄとの間の電位差（Ｖｃ−Ｖｄ）がセンサ出力値として取り出されるようになっている。Ｘ軸磁気センサ３９の出力値は、例えば、Ｘ軸方向に沿って大きさが変化する外部磁界に応じて変化し、Ｙ軸方向に沿って大きさが変化する外部磁界に対しては一定値となる。
【００３２】
また、ＧＭＲ素子１５〜１８は、ＧＭＲ素子１１〜１４と同様にブリッジ配線部１９の各配線と接続されてブリッジ回路を構成し、Ｙ軸方向を磁界検出方向とするＹ軸磁気センサを構成している。このＹ軸磁気センサは、Ｙ軸方向に沿って大きさが変化する外部磁界に応じて出力値が変化するとともに、Ｘ軸方向に沿って大きさが変化する外部磁界に対しては一定値となる。
【００３３】
また、図１に示すように、ブリッジ配線部１９は、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２を互いに接続するＸ軸方向に沿った配線と、素子群Ｇｒ３，Ｇｒ４互いに接続するＹ軸方向に沿った配線とを有し、基板１０Ａの平面視において十字形状に配設されている。このブリッジ配線部１９は、例えば、積層された基板１０Ａの任意の配線層に形成されている。ブリッジ配線部１９は、Ｘ軸方向に沿った配線と、Ｙ軸方向に沿った配線の交差する部分が、基板１０Ａの中心部Ｐ１に一致している。従って、ブリッジ配線部１９は、同一のブリッジ回路を構成する２つの素子群、例えば、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２のＧＭＲ素子１１〜１４を図２に示したブリッジ接続するように基板１０Ａに対して最短距離で配設されている。
【００３４】
初期化用コイル２１〜２４は、素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４の直下の基板１０Ａの配線層に形成されている。初期化用コイル２１〜２４は、互いに略同一の形状を有する。初期化用コイル２１〜２４は、例えば、薄膜のアルミニウムからなる所謂ダブルスパイラルコイルである。初期化用コイル２１〜２４は、基板１０Ａの平面視において、一対の渦巻を形成する導線からなっている。初期化用コイル２１〜２４は、外部磁界が加わっていない場合のフリー層の設計上の磁化の向き（ピンド層の固定された磁化の向きに直交する向き）の磁界を発生するようになっている。そして、磁気センサ１０は、所定の条件（例えば、磁気検出開始前等）において、初期化用コイル２１〜２４に対して通電を行いフリー層に所定の向き（ピンド層のピンされた磁化の向きと直交する向き）の磁界（初期化用磁界）を発生させる。
【００３５】
また、処理回路３１〜３４は、平面視において十字形状のブリッジ配線部１９によって区画された４つの領域の各々に形成されている。処理回路３１〜３４は、例えば、ＧＭＲ素子１１〜１８よりも下方の基板１０Ａ内の各層に形成されている。処理回路３１〜３４は、例えば、ＡＤ変換回路、アナログ回路、及び電源回路などを含む。処理回路３１〜３４は、ＧＭＲ素子１１〜１８の出力値の取得及びＡＤ変換などの処理による出力信号の生成、初期化用コイル２１〜２４への通電等の処理を実行する。
【００３６】
パッド３５〜３７の各々は、平面視における基板１０Ａの中心部Ｐ１に近接する位置に形成されている。パッド３５〜３７は、基板１０Ａ上面を覆うパッシベーション膜から露出しており、例えば、上面にＡｕ線をボンディングして、又は磁気センサ１０がＣＳＰ（Chip Size Package）に実装された場合はＣＳＰのはんだボールを経て磁気センサ１０を外部機器と接続される。一例として、例えば、パッド３５は、処理回路３１〜３４及びＧＭＲ素子１１〜１８に外部電源からの電力を供給するためのパッドである。また、例えば、パッド３６は、処理回路３１〜３４及びＧＭＲ素子１１〜１８を、磁気センサ１０を搭載する実装基板のグランドに接続するためのパッドである。また、例えば、パッドで３７は、処理回路３１〜３４によるセンサ出力の処理結果を外部回路に出力するためのパッドであり、２つのブリッジ回路の各々に対応して設けられている。
【００３７】
以上、上記した実施形態によれば、以下の効果を奏する。
（１）磁気センサ１０は、ＧＭＲ素子１１〜１８の各々を有する素子群Ｇｒ１〜Ｇｒ４が、基板１０Ａ上において互いに離間した位置に設けられている。ＧＭＲ素子１１〜１８は、ブリッジ配線部１９により接続され２つのフルブリッジ回路を構成している。ブリッジ配線部１９は、基板１０Ａの平面視において、同一のブリッジ回路を構成するＧＭＲ素子１１〜１８同士を、中心部Ｐ１（センサ間の中心の一例）に向かい接続するようにして配設されている。これにより、当該磁気センサ１０では、ブリッジ回路を構成するためのブリッジ配線部１９の配線長を短くすることが可能となる。従って、当該磁気センサ１０によれば、配線長の短縮を図ることで、ブリッジ配線部１９による寄生抵抗を低減し、センサの感度の向上や特性の安定化を図ることが可能となる。
【００３８】
また、磁気センサ１０は、寄生抵抗をより低減するべくブリッジ配線部１９の配線を太くする場合にも、配線長が短いため、基板１０Ａにおけるブリッジ配線部１９を太くすることで占領される領域の拡大を抑えることができ、寄生抵抗を効率よく低減することが可能となる。また、磁気センサ１０は、ブリッジ配線部１９の配線長が短いため、ノイズの影響を受けにくくなる。
【００３９】
（２）ＧＭＲ素子１１〜１８の各々は、略正方形状の基板１０Ａの各辺の中央部に設けられている。また、ブリッジ配線部１９は、基板１０Ａの中心部Ｐ１を通って配設されている。このような構成では、ＧＭＲ素子１１〜１８を、中心部Ｐ１を通るブリッジ配線部１９によって接続することで、配線長の短縮を図ることが可能となる。
【００４０】
（３）ブリッジ配線部１９は、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２を互いに接続するＸ軸方向に沿った配線と、素子群Ｇｒ３，Ｇｒ４互いに接続するＹ軸方向に沿った配線とを有し、基板１０Ａの平面視において十字形状に配設されている。ブリッジ配線部１９は、配線が交差する部分が、基板１０Ａの中心部Ｐ１と一致している。このような構成では、ＧＭＲ素子１１〜１８を、十字形状のブリッジ配線部１９によって最短の距離で接続することが可能となり、寄生抵抗を低減して、感度の向上や特性の安定化を図ることが可能となる。
【００４１】
（４）基板１０Ａには、処理回路３１〜３４の出力用、電力供給用、及び接地用のパッド３５〜３７が、中心部Ｐ１に近接する位置に設けられている。このような構成では、基板１０Ａの中心部Ｐ１にパッド３５〜３７を設けることで、パッド３５〜３７と処理回路３１〜３４、及びパッド３５〜３７と複数のＧＭＲ素子１１〜１８を接続する配線（ブリッジ配線部１９を含む）の配線長をより均等にすることができ、配線において生じる信号の伝達の遅延等の均一化を図り検出精度を向上させることが可能となる。
【００４２】
（５）ＧＭＲ素子１１〜１８は、磁界検出方向が互いに逆向きである素子同士をブリッジ配線部１９により接続し、ブリッジ回路を構成している（図２参照）。当該磁気センサ１０は、例えば、磁界検出方向が互いに逆向きであるＧＭＲ素子１１，１３に対し結合点Ｖａ，Ｖｂからバイアス電圧を印加した場合にフリー層（自由層）に生じるオフセット成分の正負が、互いのＧＭＲ素子１１，１３で逆に変化するため、オフセット成分が相殺されて感度の向上を図ることが可能となる。
【００４３】
（６）磁気センサ１０は、磁界検出方向が同一であるＧＭＲ素子１１〜１８同士が、基板１０Ａの上面において近接して配置されており、センサの小型化を図ることが可能となる。
【００４４】
（７）磁気センサ１０は、ブリッジ配線部１９によって区画された４つの領域の各々に処理回路３１〜３４が設けられている。ここで、図３に示す比較例の磁気センサ４０では、四角形の環状のブリッジ配線部５１の外側の領域には、このような処理回路３１〜３４の実装が難しく、結果として環状のブリッジ配線部５１の内側に処理回路５３を集約する制限が生じセンサの大型化を招いていた。これに対し、本実施形態の磁気センサ１０は、ブリッジ配線部１９に近接する位置から基板１０ＡのＸ軸方向及びＹ軸方向の端部までを含む領域に処理回路（本実施例では、処理回路３１，３４）を実装することができ、センサの小型化を図ることが可能となる。また、当該磁気センサ１０では、基板１０Ａのレイアウトの自由度が向上することで、等長配線やフロアプランの作成が容易となる。また、当該磁気センサ１０では、例えば、処理回路３１〜３４のうち、アナログ回路と、デジタル回路とをブリッジ配線部１９を隔てて実装することにより、シールド効果を得ることも可能となる。
【００４５】
尚、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲内での種々の改良、変更が可能であることは言うまでもない。
例えば、本願における磁気抵抗効果素子は、巨大磁気抵抗効果素子（ＧＭＲ素子）に限らず、強磁性体磁気素子（ＭＲ素子）や磁気トンネル効果素子（ＴＭＲ素子）などを採用することもできる。また、本願におけるセンサは、磁気抵抗効果素子に限らず、他の物理量を検出する素子（コンデンサ）など、ブリッジ回路による接続が有効な他のセンサが採用できる。
【００４６】
また、上記した磁気センサ１０は、Ｘ軸方向及びＹ軸方向の２軸方向の磁界が検出可能な磁気センサとして構成してもよく、ＧＭＲ素子１１〜１８の出力信号に基づいてＸ，Ｙ，Ｚの３軸方向の磁界が検出可能な磁気センサとして構成してもよい。例えば、素子群Ｇｒ３，Ｇｒ４のＧＭＲ素子１５〜１８を、基板１０Ａの平面に対して傾斜して設け、Ｙ軸方向に加えてＺ軸方向の磁界に応じて磁気抵抗が変化するように構成する。そして、磁気センサ１０を、ＧＭＲ素子１５〜１８の出力信号からＺ軸方向の磁界の成分を算出するように構成してもよい。あるいは、磁気センサ１０は、１軸方向の磁界が検出可能な磁気センサとして構成してもよい。
【００４７】
また、磁気センサ１０各部材の形状・構成等は一例であり、適宜変更してもよい。例えば、磁気センサ１０は、基板１０Ａの中心部Ｐ１を中心に素子群Ｇｒ１を９０°だけ時計回りに回転させ位置に、素子群Ｇｒ２を設けてもよい。即ち、Ｘ軸方向の磁界を検出する素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２を９０°隣り合う位置に配置してもよい。この場合にも、中心部Ｐ１は、ブリッジ回路を構成する２つの素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２から等距離の位置にあるセンサ間の中心となる。
【００４８】
また、ＧＭＲ素子１１〜１８を、基板１０Ａの各辺の中央部ではなく、端部に設けてもよい。また、基板１０Ａは、平面視略長方形状でもよい。また、パッド３５〜３７を、基板１０Ａの中心部Ｐ１に近接する位置ではなく、例えば、平面視における基板１０Ａの４つの角部の各々に近接する位置に設けてもよい。例えば、上記実施例のパッド３５〜３７を、図３に示すパッド５５の位置に設けてもよい。また、基板１０Ａは、処理回路３１〜３４の出力用、電力供給用、及び接地用のパッド３５〜３７のうち、いずれか一つが、中心部Ｐ１に近接する位置に設けられた構成でもよい。
【００４９】
また、上記実施形態のブリッジ配線部１９の形状、位置等は、一例であり、適宜変更可能である。例えば、ブリッジ配線部１９は、中心部Ｐ１と素子群Ｇｒ１とを接続する部分をＹ軸方向の一方（例えば、図１における上方）にずらし、中心部Ｐ１と素子群Ｇｒ２とを接続する部分を他方（図１における下方）にずらし、２つのずらした配線の中心部Ｐ１側の端部を、中心部Ｐ１を通るＹ軸方向に沿った配線で互いに接続した構成でもよい。あるいは、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２が基板１０Ａの各辺の中央部からずれた位置にある場合に、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２を互いに接続するブリッジ配線部１９を、Ｘ軸方向に対して所定の角度を以て配設してもよい。あるいは、素子群Ｇｒ１，Ｇｒ２を互いに接続するブリッジ配線部１９は、その一部が、Ｙ軸方向に屈曲した形状や湾曲した形状でもよい。このように、ブリッジ配線部１９は、中心部Ｐ１に向かって配設されている他の形状等に変更可能である。
【００５０】
ちなみに、ＧＭＲ素子１１〜１８は、センサ及び磁気抵抗効果素子の一例である。ブリッジ配線部１９は、ブリッジ配線の一例である。中心部Ｐ１は、センサ間の中心の一例である。
【符号の説明】
【００５１】
１０Ａ  基板、１１〜１８  ＧＭＲ素子、１９  ブリッジ配線部、Ｐ１  中心部、３１〜３４  処理回路。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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