磁傳感器及補償磁傳感器的溫度相關特性的方法

2023-07-27 16:35:26

專利名稱：磁傳感器及補償磁傳感器的溫度相關特性的方法
技術領域：
本發明涉及一種應用磁阻元件的磁傳感器。
背景技術：
迄今為止已知這樣一種磁傳感器，其應用諸如鐵磁磁阻元件(MR元件，ferromagnetic magnetoresistive element)、巨磁阻元件(GMR元件，giantmagnetoresistive element)或隧道磁阻元件(TMR元件，tunnel magnetoresistiveelement)之類的磁阻元件作為磁場檢測元件，並且該磁傳感器根據磁阻元件的電阻值，而產生取決於作用在磁阻元件上的外部磁場的輸出值。
磁阻元件的電阻值取決於溫度。因此，即使在固定磁場強度的磁場作用下，磁傳感器輸出值也會因磁阻元件的溫度改變而變化。所以，為了高精度地檢測磁場(的幅度)，就必定需要對這種溫度相關性(temperature dependence)進行補償。
在日本專利申請公開(kokai)第H06-77558號中披露的磁傳感器裝置是藉助於在磁阻元件鄰近處設置的溫度傳感器來實現這種補償的。預先測量作為磁傳感器輸出值的電壓和溫度之間的關係(溫度相關特性)並且存儲到存儲器中。然後，根據溫度傳感器實際測得的溫度以及存儲器中存儲的關係，確定一個基準電壓，並且將磁傳感器實際輸出電壓和所確定的基準電壓之間的差值進行放大輸出，藉此補償磁傳感器的溫度相關特性。
同時，高靈敏度磁傳感器的輸出值會在地磁作用的影響下發生改變，而地磁是隨時間變化的。因此，上述磁傳感器裝置的存儲器中存儲的溫度相關特性必須是在一個預先設定的、確信地磁沒有改變的短時間段內測得的；而且在上述測量過程中必須在短時間段內對磁阻元件進行加熱或冷卻。
但是，如果通過普通的加熱/冷卻裝置對上述磁阻元件進行加熱，則不僅磁阻元件，而且包含磁阻元件襯底在內的整個磁傳感器，都被加熱/冷卻了。因此，由於磁傳感器熱容量大，加熱/冷卻時間將很長，而且在溫度相關性測量期間地磁因此將有所改變。結果，就產生了這樣一個問題，即存儲到存儲器中的溫度相關特性的可信賴性變小，而且因此將無法實現對溫度相關特性的精確補償。儘管在不受地磁影響的環境條件下測量溫度相關特性是一種可行的方案，但是構造這樣一種環境條件的設備(磁場消除器)卻非常昂貴，因此就導致了另一個問題即增大了該磁傳感器的製造成本。
所以，本發明的一個目的是提供一種磁傳感器，其能夠測量溫度相關特性，花費不多，在一個短時間段內完成測量，並且測量精確，而且本發明還提供了一種對磁傳感器的溫度相關特性進行精確補償的方法。
本發明的另一個目的是提供一種單片磁傳感器，其可產生磁傳感器輸出信號，而且不用連接線；例如Au線，用於連接磁傳感器和外部部件(例如外部電路)。
本發明的另一個目的是提供一種磁傳感器，其中外部噪聲基本上不會影響控制電路部分，所述控制電路部分執行各種操作，例如根據磁阻元件電阻變化產生輸出信號的操作、獲得關於磁阻元件的溫度特性的數據的操作、磁阻元件的自由層的磁化的初始化操作以及為了測試磁阻元件性能而將外部磁場施加到磁阻元件上的操作。
本發明的再一個目的是提供一種磁傳感器，其具有適合於簡便可靠地將多個磁阻元件的被釘扎層的磁化固定於相同方向的結構。

發明內容
本發明提供了一種磁傳感器，其包括多個磁阻元件和多個發熱元件，多個磁阻元件形成在襯底上疊置的層的上表面上，多個發熱元件適於在通電時產生熱量，並且該磁傳感器根據所述多個磁阻元件的電阻值而產生對應於作用在所述磁阻元件上的外部磁場的輸出值，其中所述多個發熱元件以這樣一種方式安排和配置，即當所述多個發熱元件中每一個發熱元件產生的熱量近似等於其餘發熱元件中任意一個產生的熱量時，所述多個磁阻元件的溫度將變得彼此大致相等，並且其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度將變得不均勻(不一致)。所述磁阻元件例如是MR元件、GMR元件以及TMR元件。
由於採用上述安排和配置，所以包括所述襯底在內的整個磁傳感器不會被加熱到同一溫度；而所述多個磁阻元件將可加熱到大致相同的溫度(一個與襯底溫度有差異的溫度)。這樣，可以縮短加熱/冷卻磁阻元件所需要的時間，因此可以在相同地磁作用在磁阻元件上的時間段內測得磁阻元件的溫度相關特性。
在這種情形下，所述多個磁阻元件可以配置形成多個島狀元件組，每一個元件組都包含有磁場檢測方向相同並且在所述層的上表面上彼此鄰近安排的多個磁阻元件；而且如此形成所述發熱元件，即在每個元件組的上方或下方設置一個發熱元件。在這種情形下，因為加熱元件能主要地加熱磁阻元件，所以可以進一步縮短加熱/冷卻磁阻元件所需要的時間。
優選地，每個所述發熱元件採取線圈形式(加熱線圈)，該線圈能夠給在所述發熱元件的上方或下方形成的所述磁阻元件施加一個在與所述磁阻元件的磁場檢測方向近似相同或近似垂直的方向上的磁場。在這種情形下，磁場方向與所述磁阻元件的磁場檢測方向近似相同的磁場可以用作測試磁場，用於測定磁傳感器是否在正常地檢測磁場；而磁場方向與所述磁阻元件的磁場檢測方向近似垂直的磁場例如可以用作對所述磁阻元件的自由層進行初始化的磁場。
由於採用此優選結構，因為所述發熱元件(加熱線圈)還可以用作產生與所述磁阻元件的磁場檢測方向近似相同或近似垂直的磁場的線圈(測試線圈或初始化線圈)，所以縮短了製造工藝並減少了製造工藝中使用的掩模數目，從而可以最小化磁傳感器的成本。而且，當這種線圈通電時，可以同時進行對磁傳感器的溫度相關特性的測量、對磁傳感器的部分或全部的測試、對磁傳感器的部分或全部的初始化；因此，可以縮短製造(測試)周期，從而減少製造成本。
本發明還提供了一種磁傳感器，其包括多個磁阻元件和單個發熱元件，所述多個磁阻元件形成在襯底上疊置的層的上表面上，所述發熱元件用於在通電時產生熱量，並且該磁傳感器根據所述多個磁阻元件的電阻值而產生對應於作用在所述磁阻元件上的外部磁場的輸出值，其中所述發熱元件以這樣一種方式安排和配置，即所述多個磁阻元件的溫度變得彼此大致相等，而其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度變得不均勻。
也由於採用了這種可供選擇的配置，包括所述襯底在內的整個磁傳感器不會被加熱到同一溫度；而所述多個磁阻元件將可加熱到大致相同的溫度(一個與襯底溫度有差異的溫度)。這樣，可以縮短加熱/冷卻磁阻元件所需要的時間，因此可以在相同地磁作用在磁阻元件上的時間段內測得磁阻元件的溫度相關特性。
在這種情形下，所述發熱元件和所述多個磁阻元件以這樣一種方式配置，即使得由所述發熱元件擴散給所述多個磁阻元件中任意一個的熱量約等於由所述發熱元件擴散給其餘磁阻元件之一的熱量。
所述發熱元件和所述多個磁阻元件能夠以這樣一種方式配置，即使得所述發熱元件和所述多個磁阻元件中任意一個之間的相對位置關係大致等於該發熱元件和其餘磁阻元件之一的相對位置關係。
優選地，所述多個磁阻元件分離地安排在所述襯底上疊置的層的上表面上彼此間隔分開的四個島中，並且以這樣一種方式形成，即當在與所述層的上表面平行的面中繞一個四邊形形心將所述多個磁阻元件進行90°旋轉時，則任意一個島將會與90°角運動(angular movement)之前被在角運動方向上與該任意島鄰近的另一個島所佔據的位置基本上相重合，所述四邊形由相互連接鄰近島的近似中心的四條直線定義。
而且，具有任何上述特徵的磁傳感器可進一步包括溫度檢測部分，當所述多個磁阻元件的溫度變得彼此大致相等，而其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度變得不均勻時，該溫度檢測部分輸出與所述多個磁阻元件中至少一個的溫度具有恆定關係的溫度，作為檢測溫度。
如上所述，由於發熱元件產生熱輻射，磁阻元件被加熱到大致相同的溫度。因此，在溫度檢測部分與所述多個磁阻元件中至少一個關於溫度具有恆定關係情形下，溫度檢測部分可以檢測基本上所有的具有相同配置的磁阻元件的溫度。因此，根據上述配置，不需要增加溫度檢測部分的數目，因此可以降低磁傳感器的成本。
而且，在包含有上述溫度檢測部分的磁傳感器中，優選地，所述多個磁阻元件以這樣一種方式互連，即在所述磁阻元件中，磁場檢測方向相同的元件構成一個橋電路，以便生成對應於所述外部磁場的輸出值；並且所述磁傳感器還包括存儲器和溫度相關特性寫入裝置，溫度相關特性寫入裝置用於將一個值寫入到所述存儲器中，所述值是根據「基於溫度檢測部分輸出的檢測溫度而確定的表示所述磁阻元件第一溫度的數據，以及在第一溫度所述磁傳感器輸出的第一輸出值」和「與所述第一溫度不同並且是基於溫度檢測部分輸出的檢測溫度而確定的表示所述磁阻元件第二溫度的數據，以及在第二溫度下所述磁傳感器輸出的第二輸出值」而確定，上述寫入到所述存儲器中的值對應於第一和第二輸出值之間差值與第一和第二溫度之間差值的比值。
其中由多個磁阻元件構成橋電路(bridge circuit)(全橋電路，full-bridgecircuit)的磁傳感器的溫度相關特性是這樣的，即磁傳感器的輸出與磁阻元件溫度變化成比例地改變。因此，假如將相應於上述「比值」(即，相對於磁阻元件的溫度變化的磁傳感器的輸出值變化)的值提前存儲到存儲器中，則在將磁傳感器安裝到電子設備之後，電子設備可以通過從磁傳感器讀取「比值」而獲得磁傳感器的溫度相關特性數據，其中該值可以是比值本身，也可以是比值的倒數等等。因此，可以利用該數據對磁傳感器的溫度相關特性進行補償。
換言之，每個磁傳感器的關於溫度相關特性的數據都可以通過將對應於上述「比值」的值存儲到磁傳感器的存儲器中的簡單操作而保存在磁傳感器中。因此，能夠使其中存儲有磁傳感器的溫度相關特性數據的存儲器的容量最小化，從而降低磁傳感器的成本。
本發明還提供了一種對磁傳感器的溫度相關特性進行補償的方法，所述磁傳感器包括磁阻元件，磁阻元件的電阻隨著外部磁場而變化；第一存儲器；溫度檢測部分，其用於將與所述磁阻元件的溫度具有恆定關係的溫度輸出作為檢測溫度；以及發熱元件，其用於通電時發熱；並且所述磁傳感器基於所述磁阻元件的電阻值產生對應於外部磁場的輸出值；所述磁傳感器適於結合到電子設備中，所述電子設備包括永磁體元件、外殼以及第二存儲器，其中所述外殼將所述磁傳感器、所述永磁體元件以及第二存儲器容納在內；所述方法包括如下步驟在將所述磁傳感器放置到所述外殼中之前，根據由所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度得到所述磁阻元件的第一溫度，並且得到由所述磁傳感器在第一溫度輸出的第一輸出值；在將所述磁傳感器放置到所述外殼中之前，根據所述發熱元件的通電狀態改變之後由所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度來得到所述磁阻元件的第二溫度，並且得到由所述磁傳感器在第二溫度下輸出的第二輸出值；將與所述第一輸出值、第二輸出值之差和所述第一溫度、第二溫度之差的比值相對應的值存儲到所述第一存儲器中；在將所述磁傳感器連同所述永磁體元件一起放置到所述外殼中之後，將作為基準數據的所述磁傳感器的輸出值的偏移值(offset)以及由所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度存儲到所述第二存儲器中；並且此後，根據存儲在所述第一存儲器中的與比值對應的值、存儲在所述第二存儲器中的基準數據、以及由所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度，對所述磁傳感器的輸出值進行校正。
通過這種方法，在還沒有將磁傳感器安裝到電子設備中的時候，與上述「比值」相對應的值的獲得所需要的數據作為表示磁傳感器溫度相關特性的數據，被獲得並且/或者被存儲到第一存儲器中。然後，在將所述磁傳感器連同所述永磁體元件以及所述第二存儲器一起容納放置到所述外殼中之後，所述磁傳感器輸出值的偏移值以及在獲得所述偏移值時所述溫度檢測部分檢測到的溫度被存儲到所述第二存儲器中。隨後，根據溫度檢測部分實際檢測的溫度和第二存儲器中存儲的溫度之間的差值、對應於「比值」且存儲在第一存儲器中的值、以及第二存儲器中存儲的偏移值，來校正磁傳感器的輸出值。
將利用具體實施例來說明該方法。將溫度檢測部分實際檢測的溫度和第二存儲器中存儲的溫度之差乘以第一存儲器中存儲的「比值」，從而得到由磁傳感器溫度的改變而導致的偏移值的改變量。隨後，將第二存儲器中存儲的偏移值和所述偏移值改變量相加，從而得到溫度改變後的偏移值；並且將所述磁傳感器的實際輸出值與溫度改變後的偏移值的差值作為與被測外部磁場對應的值。
因此，根據本發明的溫度相關特性補償方法，在磁傳感器還沒有安裝到電子設備中的時候測量取決於上述「比值」的值，並且將該值存儲到第一存儲器中。因此，磁傳感器自身可以支配表示所述磁傳感器溫度相關特性的數據。而且，因為在將磁傳感器連同永磁體元件一起安裝到電子設備的外殼中之後，偏移值以及由溫度檢測部分輸出的檢測溫度都存儲在第二存儲器中，所以在得到偏移值時就不再需要將磁傳感器自身的偏移值以及溫度檢測部分輸出的檢測溫度存儲到第一存儲器中去。因此，可以使第一存儲器的存儲容量最小化，從而降低了磁傳感器的成本。而且，由於在將磁傳感器安裝到所述外殼中之後，可以同時獲得磁傳感器的兩種類型的偏移值即源於磁阻元件個體差異(阻值的差異)的磁傳感器自身的偏移值(reference shift基準偏移)和可歸因於永磁體元件漏磁場的偏移值(reference shift基準偏移)，所以不需要對偏移值進行兩次獲取。所以，根據本發明，可以用一種簡單方法對所述磁傳感器的溫度相關特性進行補償。
本發明還提供了一種磁傳感器，其包括單個襯底、多個磁阻元件、使所述多個磁阻元件相互連接的布線部分，以及控制電路部分，所述控制電路部分用於經由所述布線部分獲取根據所述多個磁阻元件的電阻值而確定的物理量並且對該物理量進行處理從而產生向外輸出的輸出信號，其中所述磁傳感器還包括多個疊置在所述襯底上的層；所述磁阻元件形成在所述多個層中的一個層的上表面；所述布線部分和所述控制電路部分形成在所述襯底以及所述多個層中；並且所述磁阻元件、所述布線部分以及所述控制電路部分都通過連接部分而在所述多個層中相互連接，所述連接部分由導電物質構成並且沿著與所述層的層表面相交的方向延伸。
由於此構造，所述磁阻元件、所述布線部分以及所述控制電路部分都通過連接部分在所述多個層中不相交地相互連接，所述連接部分由導電物質構成並且沿著與所述層的層表面相交的方向延伸。因此，提供了一種單片型磁傳感器，其可以不使用連接線而生成磁傳感器的輸出信號，與通常的磁傳感器不同，在通常的磁傳感器中晶片分為承載磁阻元件的晶片和承載控制電路部分等的晶片等等，且使用連接線連接這些晶片。
而且，本發明提供了一種磁傳感器，其包括襯底、設置於所述襯底上面部分的多個磁阻元件、設置於所述襯底上面部分並且使所述多個磁阻元件相互連接的布線部分，以及控制電路部分，所述控制電路部分用於經由所述布線部分獲取根據所述多個磁阻元件的電阻值而確定的物理量，並且對該物理量進行處理從而產生向外輸出的輸出信號，其中所述多個磁阻元件在平面圖中看是設置於所述襯底的周圍部分；所述布線部分如此設置，即，使得在平面圖中看基本上形成了一個封閉曲線；並且所述控制電路部分在平面圖中看基本上設置於所述封閉曲線的內側。
由於採用此配置，所述控制電路部分，其用於例如根據磁阻元件的電阻改變進行輸出信號的產生或者獲得磁阻元件的溫度特性的數據，可以被設置在如平面圖所示的襯底中心部分處的緊湊空間內。因此，縮短了所述控制電路部分的布線長度，且因此外部噪聲幾乎不會迭加在所述布線上。結果，本發明提供了一種磁傳感器，其幾乎不受外部噪聲影響並且可靠性很高。
而且，本發明提供了一種磁傳感器，其包括單個襯底和多個元件組，每一個元件組都包括被釘扎層(pinned layer)磁化方向相同的一對磁阻元件，其中所述多個元件組的每組都是以這樣一種方式設置於所述襯底的上面部分，即，使得所述每一元件組被釘扎層的磁化方向基本上都平行於距所述襯底的形心(中心)的距離增大的方向，並且使所述磁阻元件對在該方向上彼此鄰近設置。
當被釘扎層的磁化方向被固定時，必須連續施加具有穩定方向與幅度的磁場於磁阻元件。此時，在同一磁力線上的相鄰兩點處，磁場在大約相同的方向呈現出大約相同的幅度。而且，在磁傳感器中，在很多情況下，為了改善磁傳感器的溫度特性等，需要提供多個元件組，每一元件組都包括一對被釘扎層磁化方向相同(即相同的磁場檢測方向)的磁阻元件，並且橋連接這些磁阻元件。
因此，在以上述方式配置的磁傳感器的情況中，所述方式中多個元件組中的每一組都是設置於所述襯底的上部部分處，使得上述被釘扎層磁化方向基本上平行於與所述襯底的形心(中心)的距離增大的方向(在平面圖中看)，且使得磁阻元件對在該方向上彼此鄰近設置，當從所述襯底形心(中心)指向其周邊部分的磁場作用到所述磁傳感器上時，藉助於具有相同幅度和相同方向的磁場，可以固定磁阻元件的被釘扎層的磁化。結果，可以簡便且可靠地在同一方向上對磁阻元件的被釘扎層進行磁化。


圖1是根據本發明第一實施例的磁傳感器的平面示意圖；圖2是圖1磁傳感器的一部分的平面示意圖，顯示了磁傳感器的電布線情形；圖3是圖1磁傳感器的一部分的剖面示意圖，剖切是沿著與構成磁傳感器的各層層表面相垂直的一個預定平面進行的；圖4是示出相對於外部磁場的圖1的GMR元件電阻值的變化的曲線圖；圖5是根據第一實施例改型的磁傳感器的平面示意圖；圖6是圖1的磁傳感器的局部放大平面圖；圖7是圖1的磁傳感器的X軸磁傳感器的等效電路圖；圖8是示出構成圖1的磁傳感器的X軸磁傳感器的輸出電壓(輸出信號)相對於外部磁場而變化的曲線圖；圖9是其上安裝有圖1的磁傳感器的蜂窩電話的前視圖；圖10是示出構成圖1的磁傳感器的X軸磁傳感器的溫度相關特性的曲線圖；圖11是示出構成圖1的磁傳感器一部分的Y軸磁傳感器的溫度相關特性的曲線圖；圖12是圖1的磁傳感器的平面示意圖，顯示了磁傳感器的加熱線圈通電時的等溫線。
圖13是說明圖1磁傳感器的加熱線圈通電後經過的時間和GMR元件的溫度變化之間關係的曲線圖；圖14是根據本發明第二實施例的磁傳感器的平面示意圖；圖15是沿著圖14中1-1線剖切得到的磁傳感器的一部分的剖面示意圖；圖16是圖14磁傳感器的平面示意圖，顯示了磁傳感器的加熱線圈通電時的等溫線；圖17是根據本發明第二實施例改型的磁傳感器的平面示意圖，顯示了磁傳感器的加熱線圈通電時的等溫線；以及圖18是根據本發明磁傳感器的另一改型的剖面示意圖。
具體實施例方式
(第一實施例)現在將結合附圖描述根據本發明的磁傳感器的實施例。圖1是根據第一實施例的磁傳感器10的平面示意圖；圖2是磁傳感器10的一部分的平面示意圖，顯示了磁傳感器10的電布線(electrical wiring)情形；而圖3是圖1和圖2所示磁傳感器的一部分的剖面示意圖，剖切是沿著與構成磁傳感器10的各層層表面相垂直的一個預定平面進行的。
磁傳感器10包括襯底10a，其由Si3N4/Si、SiO2/Si或石英玻璃構成，並且其形狀大致為其側邊沿著相互垂直的X軸和Y軸延伸的方形(或矩形)，並且在與X軸和Y軸垂直的Z軸方向上具有很小的厚度；層INS1和S1-S3疊置在襯底10a上，並且在平面圖中看時形狀與襯底10a相同；總共八個GMR元件11-18形成在層S3(的上表面)上作為磁阻元件；以及作為最上一層表面而形成的鈍化層PL。
如圖1所示，磁傳感器10具有橋接布線部分(連接線部分)19，其分別橋互連(bridge-interconnecting)GMR元件11-14和GMR元件15-18，從而構成兩個全橋電路(full-bridge circuit)；加熱線圈21-24，用作加熱GMR元件11-18的加熱元件；控制電路部分(LSI)31；溫度檢測部分32；檢測線圈33a-33d；以及焊盤34a-34h，其用於經由焊接在焊盤上表面的Au線而連接磁傳感器10和外部設備。
GMR元件11稱為第一X軸GMR元件11，並且如圖1所示，在襯底10a上形成於襯底10a左側的大致中心位置附近，沿Y軸方向延伸。GMR元件12稱為第二X軸GMR元件12，並且設置在襯底10a左側的大致中心位置附近，設置方式是使第二X軸GMR元件12與第一X軸GMR元件11位置鄰近(相鄰)，位於在X軸正方向上與第一X軸GMR元件11間隔開一段很小的距離的位置處。
GMR元件13稱為第三X軸GMR元件13，並且在襯底10a上形成於襯底10a右側的大致中心位置附近，沿Y軸方向延伸。GMR元件14稱為第四X軸GMR元件14，並且設置在襯底10a右側的大致中心位置附近，設置方式是使第四X軸GMR元件14與第三X軸GMR元件13位置鄰近(相鄰)，位於在X軸負方向上與第三X軸GMR元件13間隔開一段很小的距離的位置處。
GMR元件15稱為第一Y軸GMR元件15，並且在襯底10a上形成於襯底10a上側的大致中心位置附近，沿X軸方向延伸。GMR元件16稱為第二Y軸GMR元件16，並且設置在襯底10a上側的大致中心位置附近，設置方式是使第二Y軸GMR元件16與第一Y軸GMR元件15位置鄰近(相鄰)，位於在Y軸負方向上與第一Y軸GMR元件15間隔開一段很小的距離的位置處。
GMR元件17稱為第三Y軸GMR元件17，並且在襯底10a上形成於襯底10a下側的大致中心位置附近，沿X軸方向延伸。GMR元件18稱為第四Y軸GMR元件18，並且設置在襯底10a下側的大致中心位置附近，設置方式是使第四Y軸GMR元件18與第三Y軸GMR元件17位置相近(鄰近)，位於在Y軸正方向上與第三Y軸GMR元件17間隔開一段很小的距離的位置處。
構成每個GMR元件11-18的自旋閥層(spin valve layer)包括自由層、電隔離層、釘住層(pin layer，又稱固定磁化層(fixed magnetization layer))、以及蓋層(capping layer)，這些層一層在另一層之上地疊置(形成)在襯底10a上的層S3的上表面上。自由層的磁化方向隨外部磁場的改變而自由地改變。釘住層(pin layer)包括釘扎層(pinning layer)和被釘扎層(pinned layer)；被釘扎層的磁化方向由釘扎層固定，且除了特例情形之外其不隨外部磁場而改變。
因此每個GMR元件11-18都具有一個電阻值，其對應於被釘扎層磁化方向和自由層磁化方向之間的角度。即，每個GMR元件11-18，如圖4曲線圖中實線所示，都具有這樣一種阻值，在-Hc至+Hc範圍內，即該阻值近似與在被釘扎層磁化方向上變化的外部磁場呈正比例地變化；並且，如虛線所示，對與在垂直於被釘扎層磁化方向的方向上變化的外部磁場，呈現為近似恆定的阻值。換言之，每個GMR元件11-18為其被釘扎層磁化方向與磁場檢測方向相同。
GMR元件11和12中每個的被釘扎層磁化方向是負X方向。即，第一與第二X軸GMR元件11與12構成了一個元件組Gr1，其中對在同一方向上(本例是X方向)的磁場幅度進行檢測的的多個磁阻元件，即具有相同磁場檢測方向，在疊置在襯底10a上的層S3上以島的形式彼此鄰近設置。
GMR元件13和14的被釘扎層磁化方向都是正X方向。即，第三與第四X軸GMR元件13與14構成了另一個元件組Gr2，其中對同一方向上(這裡指在X方向上)的磁場幅度進行檢測的多個磁阻元件，在疊置在襯底10a上的層S3上以島的形式彼此鄰近設置。
GMR元件15和16的被釘扎層磁化方向都是正Y方向。即，第一與第二Y軸GMR元件15與16構成了另一個元件組Gr3，其中對同一方向上(這裡指在Y方向上)的磁場幅度進行檢測的多個磁阻元件，在疊置在襯底10a上的層S3上以島的形式彼此鄰近設置。
GMR元件17和18的被釘扎層磁化方向都是負Y方向。即，第三與第四Y軸GMR元件17與18構成了另一個元件組Gr4，其中對同一方向上(這裡指在Y方向上)的磁場幅度進行檢測的多個磁阻元件，在疊置在襯底10a上的層S3上以島的形式彼此鄰近設置，。
因此，GMR元件11-18構成了四個元件組(島)Gr1-Gr4，其中每一元件組中兩個鄰近的磁阻元件的磁場檢測方向都是相同的。這些元件組Gr1-Gr4都布置在方形各邊(在平面圖中觀察為方形橋接布線部分19的邊)的大致中間位置的外側，所述方形在平面中觀察具有沿X和Y方向的邊，並且這些元件組Gr1-Gr4以這樣一種方式形成，即繞該方形形心(方形的中心點，即方形的對角線交點)將任意元件組進行90°角運動，則該任意元件組與在該90°角運動(angular movement)之前與已被另一個與之鄰近的元件組佔據的位置基本對準。換言之，多個GMR元件11-18被設置在襯底10a上疊置的層S3上的四個分離的島中，並且形成這樣一種布局結構，即在與層S3上表面平行的平面中繞四邊形形心GP多個磁阻元件11-18進行90°角運動，所述四邊形由相互連接成對鄰近島的近似中心的四條直線構成，則任意一個島基本上將會與90°角運動之前已被在角運動方向上的另一個鄰近的島佔據的位置對準。也就是說，不僅得到四條直線(線段)，即連接元件組Gr2和Gr3近似中心部分的直線、連接元件組Gr3和Gr1近似中心部分的直線、連接元件組Gr1和Gr4近似中心部分的直線、以及連接元件組Gr4和Gr2近似中心部分的直線，而且，當繞由這些線段構成的四邊形的形心將元件組進行90°角運動時，每一元件組都將與角運動之前就已被另一個與之鄰近的元件組所佔據的位置相重合；即，元件組Gr2將與元件組Gr3先前的位置對齊，元件組Gr3將與元件組Gr1先前的位置對齊，等等。
在圖1-3所示的實施例中，組成單個島(單個的元件組)的兩個GMR元件在從襯底10a中心處(形心，其與上述的形心GP對齊)到襯底10a一邊(周邊)的方向上彼此鄰近設置。也就是說，這些元件組Gr1-Gr4各自都包含一對磁場檢測方向相同的磁阻元件，所述元件組Gr1-Gr4中的每一組都設置在襯底10a的上部部分，設置方式是，磁阻元件的被釘扎層磁化方向基本上平行於如平面圖所示的離襯底10a形心的距離越來越大的方向，並且上述磁阻元件對在同一方向上彼此鄰近設置。另選地，如圖5所示，可以將一對磁阻元件在沿著襯底10a一個側邊的方向彼此鄰近設置。但是，因為GMR元件根據前一種設置方式與根據後一種設置方式相比更加接近於襯底10a各邊的中心，元件特性能容易地變得均勻一致。而且，前一種情形中，在相同方向上具有相同的磁場幅度的磁場與後一種情形相比可以更容易地施加於一對磁阻元件。
如圖6所例證，圖6是GMR元件11、12附近區域的平面放大圖，GMR11-14分別連接到橋接布線部分19的各條線，藉此通過橋接布線部分19的媒介構成了(全橋連接的)橋電路，如圖7的等效電路圖所示，因此構成了磁場檢測方向是X方向的X軸磁傳感器。在圖7中，在每個GMR元件11-14中標示的箭頭表示各個GMR元件11-14的被釘扎層的磁化方向。
更具體地說，X軸磁傳感器是這樣一種傳感器，即當在節點Va和節點Vb之間施加一個恆定的電位差(potential difference)時，則可以得到節點Vc和節點Vd之間的電位差(Vc-Vd)作為傳感器輸出值Vxout，其中節點Va在第一與第四X軸GMR元件11與14之間，節點Vb在第三與第二X軸GMR元件13與12之間，節點Vc在第一與第三X軸GMR元件11與13之間，節點Vd在第二與第四X軸GMR元件12與14之間。結果，X軸磁傳感器的輸出電壓(以電壓表示的物理量)與在-Hc至+Hc區段內的幅度沿X軸改變的外部磁場的幅度近似成比例地改變，如圖8中實線所示；而對於幅度沿Y軸變化的外部磁場則保持近似為「0」的恆定值。
與GMR元件11-14情形相同，GMR元件15-18連接到橋接布線部分19的各條線上而構成(全橋連接的)橋電路，因此構成了磁場檢測方向是Y軸方向的Y軸磁傳感器。也就是說，Y軸磁傳感器呈現的輸出電壓(以電壓表示的物理量)Vyout與在-Hc至+Hc區段內的幅度沿Y軸改變的外部磁場的幅度近似成比例地變化；而對於幅度沿X軸變化的外部磁場則表現出近似為「0」的輸出電壓。
如圖1所示，橋接布線部分19形成在近似方形區域的周圍並且位於GMR元件11-18的內側，如平面圖所示，由此構成了基本上閉合的曲線(包含直線部分)，所述方形具有沿X軸和Y軸的邊。後面將詳細說明，橋接布線部分19形成在GMR元件11-18之下的層S3中。
如圖1和3所示，加熱線圈21-24嵌置在作為布線層的層S3中，直接位於元件組Gr1-Gr4的下方(在負Z軸方向上)。加熱線圈21-24的外形以及相對於相應元件組Gr1-Gr4的位置關係彼此大致相同。因此，在後面說明中，只對加熱線圈21進行詳細描述。
加熱線圈21是由例如鋁薄膜構成的發熱元件。當通電時，加熱線圈21產生熱量，從而加熱第一與第二GMR元件11與12(元件組Gr1)。加熱線圈21形成在層S3中且面對著磁阻元件11與12的下表面，由此設置在元件組Gr1的正下方。也就是說，如從圖3所理解的，加熱線圈21嵌置並形成在絕緣層INS1和層S1-S3之中的層S3中，絕緣層INS1和層S1-S3一層在另一層之上地疊置在襯底10a上，GMR元件11-18都形成在層S3(用作布線層的層S1-S3中的最上面的層S3)上。在本說明書中，用作布線層的層是指線、線之間的層間絕緣層、以及在線之間構成連接的接觸孔(contact hole)(包含過孔(via-hole))。
而且，如圖6所示，加熱線圈21是所謂的雙螺旋線圈，在平面圖中看，其形狀近似為矩形，而且其包括一對線圈導體(coiled conductor)(即，具有線圈中心P1的第一導體21-1和具有線圈中心P2的第二導體21-2)；該矩形的Y方向長度約為磁阻元件11(12)縱向長度的兩倍，而該矩形的X方向長度約為磁阻元件11(12)橫向(與縱向相垂直的方向)長度的五倍。
此外，第一與第二X軸GMR元件11與12設置在這兩個線圈中心P1和P2之間，如平面圖所示。而且，如平面圖所示，第一、第二導體21-1、21-2的迭蓋第一、第二X軸GMR元件11、12的部分(即直接在第一、第二X軸GMR元件下延展的部分)彼此平行地沿著X方向直線地延伸。各個導體的這些直線部分適於傳送同一流向的電流，且因此產生一個Y軸方向的磁場。也就是說，加熱線圈21適於產生磁場，其方向與第一與第二X軸GMR元件11與12的縱向方向一致，並且在沒有施加任何外部磁場的情形下其方向在自由層磁化的設計方向(與被釘扎層ed的固定磁化方向垂直的方向)上。
如上所述，根據第一實施例的磁傳感器10包含GMR元件(每個都包含有自由層和釘住層的磁阻元件)，並且具有加熱線圈21-24，加熱線圈21-24設置在自由層之下(且與之鄰近)且適於在沒有施加任何外部磁場的情形下來穩定(初始化)自由層磁化方向，並且當在預定條件下(例如，在啟動磁檢測之前)對加熱線圈21-24通電時，在自由層產生一個具有預定方向(垂直於被釘扎層的磁化方向)的磁場(初始化磁場)。而且，以這樣一種形式配置加熱線圈24，即當在預定條件下以預定模式通電時，各個加熱線圈21-24都對直接位於其上的GMR元件(GMR元件組)進行加熱。
如圖1所示，控制電路部分31形成在一個近似方形中，該方形的各邊都沿X軸、Y軸方向，如平面圖所示位於橋接布線部分19的內側(如平面圖所示位於布線部分19輪廓形成的基本上為閉合曲線的內側或者位於襯底10a的中心部分)。如圖3所示，控制電路部分31形成在GMR元件11-18之下的層INS1、S1-S3中。控制電路部分31採用LSI(大規模集成電路)形式，其包含有模數轉換器(ADC)、能夠寫一次數據並可多次讀取數據的WORM(write once，read many寫一次，可讀多次)存儲器(為了簡便起見，在下文中也稱作「第一存儲器」)、以及模擬電路部分。控制電路部分31提供多種功能，例如通過獲得X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器的輸出值(根據電阻值以電壓形式檢測得到的物理量)並且進行諸如輸出值的模數轉換之類的數據處理，而產生輸出信號；對加熱線圈21-24通電；由溫度檢測部分32獲取檢測溫度輸出；獲取溫度補償數據；以及將數據存儲(寫)到第一存儲器中。
因為控制電路部分31設置在襯底10a的中心區域，所以控制電路部分31的線長度可以縮短。因此，減小了該電路的電阻和該電路的尺寸大小，因此該電路幾乎不會受到噪聲的幹擾影響，而且電路的電阻偏差(各個產品之間的偏差)也減小了。
可以使用熔斷型(fuse-break-type)24位存儲器作為WORM存儲器。另選地，也可以使用諸如EEPROM或閃速存儲器(flash memory)之類的存儲器(非易失性存儲器)，從而可以將數據寫入其中並且即使關斷電源也會一直將數據保持在其中。
溫度檢測部分32採用傳統的帶隙基準電路(bandgap reference circuit)，其基於內置電晶體的溫度特性而檢測溫度；並且形成在如平面圖所示的橋接布線部分19內側的控制電路部分31的一個角部。溫度檢測部分32設置在布線層S1中，與鄰近GMR元件11-16的程度相比其位置更加鄰近於GMR元件17和18(元件組Gr4)，並且其適於輸出溫度(檢測溫度)，所述溫度與GMR元件18(元件組Gr4)的溫度具有恆定相關關係。如下文將要說明的那樣，因為磁阻元件11-18被加熱至相同溫度，所以僅通過檢測磁阻元件18的溫度就可以確定其它磁阻元件11-17的溫度。
假設溫度檢測部分32如此地設置在橋接布線部分19內側鄰近元件組Gr4的位置處，則溫度檢測部分32可以精確地檢測出磁阻元件18的溫度。而且，因為溫度檢測部分32與控制電路部分31相連而沒有橫越橋接布線部分19，所以可以縮短溫度檢測部分32和控制電路部分31之間的線長度。
檢測線圈33a-33d形成在布線層S1中並且它們直接設置在各個元件組Gr1-Gr4的正下方；圖3示例性地顯示了檢測線圈33a。當通電時，每個檢測線圈33a-33d分別將各個磁阻元件的磁場檢測方向上的磁場(在被釘扎層磁化方向上的磁場)施加給直接設置於其上的一個磁阻元件。
現在將對磁傳感器10的層結構進行描述。如圖3所示，襯底10a的上部可以被分為元件隔離區10a1、和用作元件激活區(activation region)的剩餘區10a2。通過LOCOS或STI技術在襯底10a的上表面上形成作為場絕緣層(field insulating layer)ins的元件隔離區10a1。LOCOS技術是公知技術，是藉助於熱氧化層使各種各樣的元件彼此隔離並絕緣的技術。STI技術是公知技術，也稱做淺溝槽元件隔離並適於通過在淺溝槽中嵌入氧化層而使各種各樣的元件彼此隔離。
在襯底10a正上方且在絕緣層ins的上表面形成絕緣層INS1。在絕緣層INS1的元件激活區10a2中，形成各種電路元件諸如電晶體Tr。在絕緣層INS1的元件隔離區10a1中，形成各種元件諸如電阻器R、熔斷器(fuse)和電容器。而且，在絕緣層INS1中，形成有多個接觸孔C1(連接部分、垂直連接部分)，用於將諸如電晶體Tr之類的電路元件和設置在絕緣層INS1之上的層S1中形成的線等進行電連接，所述多個接觸孔C1均垂直於層S1-S3的表面(因此橫穿了層S1-S3的表面)。在接觸孔C1中填充導電物質。
在絕緣層INS1之上形成層S1，用作布線層。層S1包含以導電層形式存在的線W1、檢測線圈33a-33d、層間絕緣層IL1、以及溫度檢測部分32。在層間絕緣層IL1中，形成多個過孔V1(連接部分、垂直連接部分)，用於與在上層S2中形成的線等進行電連接，所述多個過孔V1均垂直於層S1-S3的表面(因此橫穿了層S1-S3的表面)。過孔V1用導電物質填充。
同樣，在層S1之上形成層S2，用作布線層。層S2包含以導電層形式存在的線W2、以及層間絕緣層IL2。在層間絕緣層IL2中，形成多個過孔V2(連接部分、垂直連接部分)，用於與在上層S3中形成的線等進行電連接，所述多個過孔V2均垂直於層S1-S3的表面(因此橫穿了層S1-S3的表面)。在過孔V2中填充導電物質。
仍然同樣地，在層S2之上形成層S3，用作布線層。層S3包含以導電層形式存在的線W3、橋接布線部分19、加熱線圈21(22-24)、以及層間絕緣層IL3。在層間絕緣層IL3中，形成多個過孔V3(連接部分、垂直連接部分)，用於與在層S3的上層中形成的GMR元件11-18等進行電連接，所述多個過孔V3均垂直於層S1-S3的表面(因此橫穿了層S1-S3的表面)。在過孔V3中填充導電物質。層間絕緣層IL3可以是包含氮化物膜且與後面將要說明的鈍化層PL不同的鈍化層。為了將GMR元件11-18的特性保持在一個很好的水平上，層間絕緣層IL3的上表面優選是光滑的。而且，接觸孔C1和過孔V1-V3是將GMR元件11-18、用作布線部分的橋接布線部分19、控制電路部分31等等之間實現相互連接的導電物質構成的連接部分，並且在多個層INS1、S1-S3中在橫穿各層表面的方向延伸。
焊盤區PD是GMR元件11-18形成於其中的部分、橋接布線部分19、和控制電路部分31之外的區；並且設置於平面圖所示的磁傳感器10的角部(參見圖1)。焊盤區PD的上表面構成了上述焊盤34a-34h。焊盤34a-34h可以僅僅形成在最上層S3上；但是在這樣一種情形下，當鍵合Au線時焊盤34a-34h將承受衝擊。所以，在本實施例中，如平面圖所示近似方形的焊盤部分是貫穿多個層S1-S3而形成的。
形成鈍化層PL從而覆蓋層S3的上表面以及GMR元件11-18的上表面。在形成鈍化層PL時，首先形成一個覆蓋住所有這些元件的預期鈍化層(prospective passivation layer)，而後將該層對應於焊盤34a-34h的層部分去除。因此焊盤34a-34h曝露在外，以便鍵合Au線。
將磁傳感器10容納並安裝在蜂窩電話40中，蜂窩電話40是移動電子設備的一個示例且其正面顯示在圖9正面示意圖中。蜂窩電話40包括外殼(殼體)41，外殼41具有近似矩形的外形，如正面正視圖所示，所述矩形具有沿垂直相交的x軸和y軸方向的四邊且其厚度方向為沿與x軸和y軸相垂直的z軸；天線42，其設置在外殼41的上側的表面上；揚聲器43，其設置於外殼41前側的最上部分；液晶顯示屏44，其設置於外殼41的前側在揚聲器43下方並且適於顯示字符與圖；操作部分(操作信號輸入裝置)45，其設置於外殼41前側液晶顯示屏44下方並且具有用於輸入電話號碼或其它指令信號的鍵；麥克風46，其設置於外殼41前側的最下部分；以及微型計算機47，其配置成使其能夠通過總線與磁傳感器10、顯示屏44等等進行通信，並且其包括RAM和備用存儲器(它可以採用EEPROM形式，它是即使在主電源斷電期間也保持數據的存儲器，並且為了簡便起見，稱為「第二存儲器」)。
天線42、揚聲器43、液晶顯示屏44、操作部分45、以及麥克風46的某些或全部包含有永磁體元件(漏磁場生成元件)。將磁傳感器10以這樣一種方式容納並固定到外殼41中，即，使得磁傳感器的X軸、Y軸與Z軸分別對準外殼的x軸、y軸與z軸。
現在將要描述如此配置的磁傳感器10的溫度相關特性的補償方法。通常，磁阻元件諸如GMR元件具有溫度相關特性，例如，由於元件的材料特性因此電阻隨著溫度增加而增大；這種溫度相關特性對單個元件而言是各不相同的。因此，上述磁傳感器10(每個X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器)包括由四個GMR元件構成的全橋電路，也具有溫度相關特性，因此磁傳感器的輸出隨溫度的變化而改變。構成磁傳感器10的單個GMR元件的溫度相關特性可區分為兩種類型；即，一種類型是磁傳感器10的輸出隨著GMR元件的溫度增加而增大，而另一種類型是磁傳感器10的輸出隨著GMR元件的溫度增加而減小。
圖10和11是分別描述上述示例性的磁傳感器的溫度相關特性的曲線圖。在這裡顯示的例子中，X軸磁傳感器具有負溫度相關特性；而Y軸磁傳感器具有正溫度相關特性。在這些曲線坐標圖中，實線表示當外部磁場(例如，在預定地點預定時間的地磁)的X分量和Y分量分別為HX0和HY0時各個磁傳感器的輸出值Vxout和Vyout；而單點劃線表示當沒有任何地磁影響情況下外部磁場(例如，蜂窩電話40的永磁體元件的漏磁場)分別為HX1和HY1時各個磁傳感器的輸出值Vxout和Vyout。
由圖10和11可見，在同一磁場作用下磁傳感器10的輸出值Vxout和Vyout隨GMR元件的溫度近似成比例地改變。所以，在本實施例中，基於假設各個磁傳感器的輸出值Vxout和Vyout隨GMR元件的溫度成比例地改變來補償溫度相關特性。
首先，當響應例如從外部輸入的指令信號而建立起獲得用於補償溫度相關特性的數據的預定條件時，控制電路部分31獲得由溫度檢測部分32輸出的檢測溫度作為第一溫度T1s，該溫度對應於GMR元件18的當前溫度T1。此時，由於整個磁傳感器10具有均一溫度(室溫)，溫度檢測部分32輸出的檢測溫度T1s等於GMR元件18的溫度T1。同時地，控制電路部分31獲得了X軸磁傳感器的當前輸出值X1(X軸磁傳感器的第一輸出值X1)和Y軸磁傳感器的當前輸出值Y1(Y軸磁傳感器的第一輸出值Y1)。然後，控制電路部分31為每個加熱線圈21-24依次提供持續100ms的100mA電流。從而將元件組Gr1-Gr4加熱到近似相同的溫度。
圖12是示出其上形成有元件組Gr1-Gr4的磁傳感器表面上的等溫線的圖，等溫線由曲線Lh1-Lh4和Lo1-Lo4表示。由相應曲線Lh1-Lh4表示的每條等溫線上的點處的溫度Temp都近似相等。由相應曲線Lo1-Lo4表示的每條等溫線上的點處的溫度都彼此相等但是低於上述溫度Temp。因此，由於加熱線圈21-24當其通電時主要加熱相應的元件組Gr1-Gr4(直接設置於各個加熱線圈正上方)，但卻不能對整個磁傳感器10(微晶片)實現均勻加熱，所以其上形成有元件組Gr1-Gr4的層S3的上表面溫度是不均的，並且層S3整個上表面的這種不規則的溫度要低於元件組Gr1-Gr4的溫度。
在這種情形下，控制電路部分31首先獲得由溫度檢測部分32輸出的當前檢測溫度作為溫度T2s，而後根據溫度檢測部分32輸出的溫度和GMR元件18的溫度之間的恆定關係來計算GMR元件18的第二溫度T2，該關係表達公式為T2＝T1s+k·(T2s-T1s)(k是通過實驗預先設定的常數)。另外，控制電路部分31獲得X軸磁傳感器的當前輸出值(X軸磁傳感器的第二輸出值X2)和Y軸磁傳感器的當前輸出值Y2(Y軸磁傳感器的第二輸出值Y2)。
而且，控制電路部分31計算梯度Mx和My(每單位溫度改變引起的輸出變化量)作為補償溫度相關特性的基礎數據，並且將梯度Mx和My寫入到上述第一存儲器中(這項功能對應於溫度相關特性寫入裝置的功能)，梯度Mx和My由下列公式(1)和(2)確定。梯度Mx是X軸磁傳感器的第一與第二輸出值X1與X2之間差值和第一與第二溫度T1與T2之間差值的「比值」；而梯度My是Y軸磁傳感器的第一與第二輸出值Y1與Y2之間差值和第一與第二溫度T1與T2之間差值的「比值」。
Mx＝(X2-X1)/(T2-T1)...(1)My＝(Y2-Y1)/(T2-T1)...(2)通過上述步驟，在將磁傳感器安裝到蜂窩電話中之前，完成補償溫度相關特性的基礎數據的採集。隨後，磁傳感器10保持原態，直到磁傳感器10冷卻到足夠程度，於是製造過程進行到了下一步驟。圖13是說明從加熱線圈21-24通電加熱以獲取上述補償溫度相關特性的基礎數據結束後經過的時間和GMR元件11-18溫度變化之間關係的曲線圖。
如果通過傳統的加熱/冷卻裝置使GMR元件11-18經受類似的溫度改變，則整個磁傳感器10被加熱/冷卻，而這將需要更長的加熱時間。而且，終止加熱之後，GMR元件11-18的溫度下降速率較慢，因此GMR元件所需冷卻時間有時達幾分鐘至20分鐘。相反，在本實施例中，因為主要加熱元件組Gr1-Gr4(GMR元件11-18)，所以加熱GMR元件11-18所需時間可以縮短。而且，因為GMR元件11-18的溫度在終止加熱之後以增大了的速率(更高速率)下降，所以所需的冷卻在大約幾秒鐘完成，如圖13所示。因此，可以在很短時間內獲得用於補償溫度相關特性的基礎數據，並且在獲得上述基礎數據之後的很短時間內製造工藝就可進行至下一個步驟。
隨後，在完成製造磁傳感器10所必需的步驟後，將磁傳感器10安裝(容納)入配備有諸如揚聲器43之類永磁體元件的蜂窩電話40的外殼41中，並且用作地磁傳感器。結果，來自永磁體元件的具有恆定方向的漏磁場連續施加給蜂窩電話40(不考慮蜂窩電話40的方向如何)的磁傳感器10，且因此，磁傳感器10的輸出由於該漏磁場而產生一個偏移(偏離了無地磁情形下的零點)。而且，由於X軸磁傳感器和Y軸磁傳感器都採用全橋電路，所以任一磁傳感器的輸出還都包含這樣一個偏移，即因構成磁傳感器的磁阻元件的電阻值偏差(儘管，這些值設計為彼此相同)而引起的偏移。
此時，磁傳感器10的X軸磁傳感器的輸出值相與構成X軸磁傳感器的GMR元件11-14的溫度T成比例變化，如圖10中單點劃線所示。在這個實施例中，圖10中單點劃直線的斜率(梯度)等於圖10中實直線的斜率。同樣，磁傳感器10的Y軸磁傳感器的輸出值與構成Y軸磁傳感器的GMR元件15-18的溫度T而成比例變化，如圖11中單點劃線所示。同樣在這個實施例中，單點劃線直線的斜率等於圖11的實直線的斜率。
當響應例如使用者對蜂窩電話40的操作部分45的操作而建立預定條件(偏移獲得條件)時，則蜂窩電話40的微型計算機47獲取由漏磁場和GMR元件11-18的電阻值偏差引致的磁傳感器10(X軸磁傳感器，Y軸磁傳感器)的偏移數據(偏移值)。在一個更具體的例子中，微型計算機47在液晶顯示屏44顯示一條消息，該消息提示使用者首先將蜂窩電話40前側朝上放置到桌面上(即，蜂窩電話40前側呈現近似水平的姿態並使顯示屏44垂直朝上)，而後按下操作部分45的偏移鍵直至該偏移鍵呈現為「ON」狀態為止，所述偏移鍵是一個特定鍵。
當使用者進行上述操作時，微型計算機47獲得X軸磁傳感器與Y軸磁傳感器的各自輸出值作為X軸第一基準數據Sx1和Y軸第一基準數據Sy1，並且將這些數據存儲/記憶到與微型計算機47相連的暫時存儲器(例如RAM)中。
然後，微型計算機47在顯示屏44上顯示一條消息，提示使用者將蜂窩電話40上側朝上在桌面上(即在水平平面中)轉動180°並且再次按下偏移鍵。當使用者進行這一操作時，微型計算機47獲得X軸磁傳感器與Y軸磁傳感器的各自輸出值作為X軸第二基準數據Sx2和Y軸第二基準數據Sy2，並且將這些數據存儲/記憶到暫時存儲器中。
另外，微型計算機47將X軸第一基準數據Sx1和X軸第二基準數據Sx2的平均值存儲/記憶到第二存儲器，作為X軸偏移基準數據X0；將Y軸第一基準數據Sy1和Y軸第二基準數據Sy2的平均值存儲/記憶到第二存儲器，作為Y軸偏移基準數據Y0；並且將溫度檢測部分32的當前檢測溫度T0s存儲/記憶到第二存儲器，作為GMR元件溫度T0。之所以將各個磁傳感器在將蜂窩電話40轉動180°之前和之後的輸出之間的平均值記錄作為偏移基準數據X0和Y0，是為了獲得去除地磁影響的偏移值。因為當獲取檢測溫度T0時磁傳感器10溫度均勻(室溫)，所以檢測溫度T0s等於GMR元件溫度T0。
之後，蜂窩電話40返回到正常工作模式進行使用，並且當必要時再通過磁傳感器10測量地磁。此時，微型計算機47獲得溫度檢測部分32的實際檢測溫度TCs作為GMR元件溫度TC，從而根據下面的公式(3)和(4)分別估算X軸磁傳感器的當前偏移Xoff和Y軸磁傳感器的當前偏移Yoff。因為當獲取檢測溫度TCs時磁傳感器10溫度均勻(室溫)，所以檢測溫度TCs等於GMR元件溫度TC。
Xoff＝Mx·(TC-T0)+X0...(3)Yoff＝My·(TC-T0)+Y0...(4)然後，微型計算機47獲得X軸磁傳感器的當前輸出值XC和Y軸磁傳感器的當前輸出值YC，從而通過下列公式(5)和(6)分別計算X軸方向上的磁場幅度Sx和Y軸方向上的磁場幅度Sy。在以前述方式進行的對磁傳感器10的溫度相關特性的補償完成之後，磁傳感器10可用作地磁傳感器。
Sx＝XC-Xoff...(5)Sy＝YC-Yoff...(6)如上所述，根據第一實施例的磁傳感器10，因為加熱線圈21-24主要加熱直接形成在各個加熱線圈21-24正上方的GMR元件11-18(即，包括襯底在內的磁傳感器10的一部分加熱達到的溫度與加熱達到同一溫度的磁阻元件11-18的溫度相比較低)，所以與用加熱裝置加熱整個磁傳感器10的情形相比，可以在很短時間內獲得用於補償溫度相關特性的基礎數據。因此，在獲取用於補償溫度相關特性的基礎數據的測量期間地磁非常不太可能改變；因此可以精確獲取這種數據。因此，磁傳感器10的溫度相關特性能夠精確補償。而且，與磁傳感器10用加熱裝置加熱之後再冷卻磁傳感器的情形相比，由於可以在很短時間內冷卻磁傳感器10，所以製造磁傳感器10所需的時間就可以縮短，並因此降低製造成本。
通常，在使用諸如GMR元件這些磁阻元件的磁傳感器中，當強外部磁場作用在磁傳感器上時，磁阻元件自由層的磁化方向可能就不會再回復到其初始狀態。所以，磁傳感器優選地以這樣一種方式進行配置，即，將初始化線圈直接設置於磁阻元件正下方，並且當初始化線圈由於建立預定條件(例如，對操作部分45的特定鍵的操作)而通電時，初始化線圈產生一個使自由層磁化方向回復到其初始狀態的磁場。
在這個實施例中，在磁傳感器中，上述初始化線圈可以獨立於上述加熱線圈21-24而提供。例如，可以在形成加熱線圈21-24的層(在本實施例中指層S3)之外的層(在本實施例中指層S1或層S2)中形成初始化線圈。如果初始化線圈和加熱線圈這樣彼此獨立設置，則可以將各加熱線圈設計成理想的形狀(適合於加熱的形狀)。例如，加熱線圈可以採用迴轉加熱器(turnoverhearter)(發熱元件)的形式，其一端設置在遠離線圈中心的位置。而且，取代這種加熱線圈，還可以使用片狀加熱器(發熱元件)。
另選地，加熱線圈21-24如上所述還可以用作初始化線圈。在這個實施例中，提供專用的初始化線圈是不必要的，因此降低了磁傳感器10的製造成本。而且，當加熱線圈21-24通電一次時，則可以同時執行元件11-18的加熱和初始化來獲取用於補償溫度特性的基礎數據，因此簡化了製造步驟並且降低了製造成本。
而且，如上所述，還可以將使用諸如GMR元件11-18的磁阻元件的磁傳感器還可用作地磁傳感器，其通過對磁阻元件的輸出值進行算術處理而計算方向，所述磁阻元件的輸出值隨著外部磁場的幅度的改變而變化。在這個實施例中，在發貨(shipping)等階段，必須執行測試來檢查磁阻元件在外部磁場中是否正確運行。
在這種測試中，必須將已知的外部磁場施加到磁阻元件。為了施加這種已知的外部磁場給磁阻元件，需要外部磁場生成設備。但是，這種設備非常昂貴。所以，另一種選擇是，可以這樣配置磁傳感器，即，將測試線圈鄰近(例如，直接位於其正下面)磁阻元件設置，並且當通電時，測試線圈施加用於測試的外部磁場給磁阻元件。
在這種情況下，在磁傳感器10中，上述測試線圈可以獨立於上述加熱線圈21-24提供。例如，可以在形成加熱線圈21-24的層(在本實施例中指層S3)之外的層中形成測試線圈(在本實施例中指層S1或層S2)。如果測試線圈和加熱線圈這樣彼此獨立設置，則可以將各加熱線圈設計成理想的形狀(適合於加熱的形狀)。例如，加熱線圈可以採用迴轉加熱器(發熱元件)的形式，其一端設置在遠離線圈中心的位置。而且，取代加熱線圈，還可以使用片狀加熱器(發熱元件)。
另選地，可以將加熱線圈21-24安裝於平面圖中所看到的角運動90°的位置處，從而加熱線圈21-24還可以用作上述測試線圈。在這種情況下，專用於測試的線圈變得不必要，因此降低了磁傳感器10的製造成本。
而且，在上述磁傳感器10中，每個加熱線圈21(22-24)都包含平面圖中所看到的形成螺旋的第一線21-1和平面圖中所看到的形成螺旋的第二線21-2；元件組Gr1-Gr4設置於如平面圖中所看到的第一線的螺旋中心P1和第二線的螺旋中心P2之間；並且第一與第二線以這樣一種方式相連接，即，在第一線的與平面圖中所看到的任意元件組交迭的部分和第二線的與平面圖中所看到的任意元件組交迭的部分中的電流在大致相同方向流動。
結果，可以將強磁場(例如，對於初始化足夠強的磁場)施加給磁阻元件11-18，同時，如平面圖所示，也用作初始化線圈(或測試線圈)的加熱線圈21-24的區域最小化，因此可以減小磁傳感器10的尺寸。
在第一實施例中，為了加熱GMR元件，依次給每一個加熱線圈21-24提供持續100ms的100mA電流；另選地，例如，也可以同時給所有加熱線圈21-24提供400ms的25mA電流。在這種同時通電情形中，在加熱線圈21-24之間可以達到與依次供電相比更好的溫度平衡。
(第二實施例)現在將參照附圖14和15描述根據本發明第二實施例的磁傳感器50，圖14顯示了磁傳感器50的平面示意圖，而圖15是沿著圖14中1-1線剖切得到的磁傳感器50的局部剖視圖。磁傳感器50的配置與第一實施例中的磁傳感器10相同，除了用於加熱GMR元件11-18(元件組Gr1-Gr4)的加熱線圈70是獨立於初始化線圈61-64安裝的之外。因此，下文將集中對這一修改之處進行說明。
類似於相對應的加熱線圈21-24，圖14和15中的初始化線圈61-64都嵌置在層S3中，直接分別位於元件組Gr1-Gr4正下方(在負Z方向)。當在預定條件(例如，在磁檢測之前)下通電時，初始化線圈61-64，在每個設置在各個加熱線圈之上的磁阻元件的自由層中，產生具有預定方向(垂直於相應的被釘扎層的被釘扎磁化方向的方向)的磁場(初始化磁場)。
加熱線圈70採用例如鋁的薄層的形式並且具有如平面圖中所見的螺旋形形狀(未示出)。加熱線圈70的形狀近似為方形，該方形的邊都和由橋接布線部分19限定的方形的相應邊平行，並且其形心也和由橋接布線部分19限定的方形的形心對準。如平面圖所示，加熱線圈70形成在橋接布線部分19的內側。而且，由圖15可知，在襯底50a上依次疊置的絕緣層INS1和布線層S1-S3中，加熱線圈70嵌置並形成在層S3(用作布線層的層S1-S3的最上一層)中，GMR元件11-18形成在層S3的上表面上。
而且，以這樣一種方式配置加熱線圈70，即，使得由加熱線圈70傳送給多個GMR元件11-18中任意一個的熱量約等於由加熱線圈70傳送給多個GMR元件11-18中另一個的熱量。
在此磁傳感器50中，與磁傳感器10一樣，實現了對溫度相關特性的補償。也就是說，在磁傳感器尚未安裝到蜂窩電話中的階段，對加熱線圈70通電以獲取上述作為補償溫度相關特性的基礎數據的比值(梯度)Mx和My。圖16利用曲線Lj1和Lj2表示其上形成有元件組Gr1-Gr4的表面上的等溫線。曲線Lj1代表的等溫線的溫度高於曲線Lj2代表的等溫線的溫度。
也就是說，當通電時，加熱線圈70主要是加熱元件組Gr1-Gr4。結果，元件組Gr1-Gr4溫度變得近似相等。相比之下，當為了獲取用於補償溫度相關特性的基礎數據而將元件組Gr1-Gr4加熱到足夠高溫度時，整個磁傳感器50包含襯底50a在內未均勻加熱，因此其表面上形成有元件組Gr1-Gr4的層S3的上表面將因加熱線圈70發熱而變得溫度不均勻。
換言之，在磁傳感器50中，當獲取用於補償溫度相關特性的基礎數據時，GMR元件11-18未被加熱到(不必被加熱到)使整個磁傳感器50包含襯底50a在內達到均勻溫度的這樣一種溫度。因此，與由加熱裝置加熱整個磁傳感器50的情形相比，可以縮短加熱/冷卻GMR元件11-18所需的時間。
因此，根據磁傳感器50，可以在很短時間內獲得用於補償溫度相關特性的基礎數據，在很短時間內發生地磁改變的可能性很小，由此可以精確地獲得數據。結果，可以對磁傳感器50的溫度相關特性進行精確補償。
而且，因為與使用加熱裝置加熱之後對磁傳感器50進行冷卻相比，可以在很短時間內冷卻磁傳感器50，所以可以縮短製造磁傳感器50的時間周期，並且可以降低製造成本。此外，因為加熱線圈70嵌置在層S3中，層S3是三個布線層S1-S3中最上一層並且最靠近GMR元件11-18，所以可以高效率地加熱GMR元件11-18。
另選地，替代上述初始化線圈61-64，上述測試線圈可以設置於初始化線圈原先佔據的相同位置上。另一種選擇是，可以獨立於初始化線圈61-64和加熱線圈70之外而形成測試線圈，使得其直接設置在初始化線圈61-64的正下面。再一種選擇是，可以在較低層例如層S1中形成初始化線圈，而在較高層例如層S3中形成測試線圈。
如上所述，利用根據本發明的磁傳感器以及用於對該磁傳感器的溫度相關特性進行補償的方法，可以精確地對磁傳感器的溫度相關特性進行補償。而且，考慮到如下事實，即包括X軸磁傳感器與Y軸磁傳感器的磁傳感器10、50被配置成為全橋電路的形式，而且磁傳感器的溫度相關特性隨磁阻元件溫度改變而成比例地進行變化，上述「比值」Mx、My存儲在磁傳感器的WORM存儲器中。因此，在將磁傳感器安裝到電子設備中之後，電子設備可以從存儲器中讀取該「比值」，從而獲得磁傳感器的溫度相關特性的數據，並且可以利用所獲得數據對磁傳感器的溫度相關特性進行補償。
而且，因為通過只將上述「比值」(梯度Mx、My)存儲到磁傳感器10、50的存儲器中，就可以將各個磁傳感器10、50的溫度相關特性數據保存在磁傳感器中，所以與將每個包含有元件溫度和磁傳感器輸出值的多個數據集存儲到存儲器中的情形相比，可以最小化存儲器中所要存儲的數據量。此外，因為上述「比值」(梯度Mx和My)沒有變化，所以存儲器可以選用價格便宜的WORM型存儲器。結果，可以降低磁傳感器的成本。
本發明並不局限於前述的實施例，並且可以在本發明發明範圍內對這些實施例進行各種修改。例如，對於磁傳感器10或50的磁阻元件，可以利用TMR元件替代GMR元件。而且，安裝磁傳感器10或50的電子設備並不僅限於蜂窩電話。也就是說，可以將它們放置到另外的電子設備中，例如可攜式計算機、可攜式導航系統、或PDA(稱為「Personal Digital Assistant」即個人數字助理的個人信息設備)。
而且，在每一個前述實施例中，GMR元件18的第一溫度T1、X軸磁傳感器的第一輸出值X1、和Y軸磁傳感器的第一輸出值Y1，都是在加熱線圈21-24或70通電之前獲取的；而GMR元件18的第二溫度T2、X軸磁傳感器的第二輸出值X2、和Y軸磁傳感器的第二輸出值Y2，都是在加熱線圈21-24或70通電之後獲取的；基於這些數據計算出梯度Mx、My。然而，該實施例還能以這樣一種方式修改，即GMR元件18的第一溫度T1、X軸磁傳感器的第一輸出值X1、和Y軸磁傳感器的第一輸出值Y1，都是在加熱線圈21-24或70通電之後獲取的；而GMR元件18的第二溫度T2、X軸磁傳感器的第二輸出值X2、和Y軸磁傳感器的第二輸出值Y2，都是在從加熱線圈21-24或70通電結束起經過一個預先設定的時間之後獲取的；然後計算出梯度Mx、My。
此外，如圖17所示，第二實施例的加熱線圈70可以用加熱線圈80替代，該加熱線圈80具有這樣的圖案即該圖案具有對應加熱線圈70的中心部分處的挖去(cutout)。根據這個替代的加熱線圈80，當加熱線圈80通電時可以將磁阻元件11-18加熱到近似相同的溫度；並且磁傳感器50(襯底50a)中心部分不會出現過熱。因此，可以更高效地對GMR元件11-18進行加熱。
再有，加熱線圈、初始化線圈和測試線圈可以彼此相互獨立地形成，使得一個在另一個之上地疊置於每個GMR元件組的正下方位置處。在這種情形下，如圖18中更清楚地所示，層INS1和四個布線層S1-S4都一個在另一個之上地順次疊置在襯底上；並且加熱線圈101、初始化線圈102和測試線圈103可以分別形成在層S4、層S3、和層S1中。而且，橋接線可以貫穿多個層延展。
另外，本發明不僅可以用於具有X軸和Y軸磁傳感器的雙軸方向檢測型(double-axis-direction-detecting-type)磁傳感器，而且也可以用於具有X、Y和Z軸磁傳感器的三軸方向檢測型磁傳感器，或者單軸方向檢測型磁傳感器。
權利要求
1.一種磁傳感器，其包括多個磁阻元件和多個發熱元件，所述多個磁阻元件形成在襯底上疊置的層的上表面上，所述多個發熱元件適於在通電時產生熱量，並且該磁傳感器基於所述多個磁阻元件的電阻值而產生輸出值，該輸出值相應於作用在所述磁阻元件上的外部磁場，其特徵在於所述多個發熱元件以這樣一種方式安排布置，即當所述多個發熱元件中每一個發熱元件產生的熱量近似等於其餘發熱元件中任意一個產生的熱量時，所述多個磁阻元件的溫度彼此大致相等，並且其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度不均勻。
2.根據權利要求1的磁傳感器，其中所述多個磁阻元件被布置形成多個島狀元件組，每一個元件組都包含有多個磁場檢測方向相同且在所述層的上表面上彼此鄰近布置的磁阻元件；而且所述發熱元件形成為使得在每個元件組的上方或下方設置一個發熱元件。
3.根據權利要求2的磁傳感器，其中所述發熱元件呈現為線圈形式，該線圈能夠對形成在所述發熱元件的上方或下方的所述磁阻元件施加一個磁場，其方向與所述磁阻元件的磁場檢測方向近似相同或近似垂直。
4.一種磁傳感器，其包括多個磁阻元件和單個發熱元件，所述多個磁阻元件形成在疊置於襯底上的層的上表面上，所述單個發熱元件用於在通電時產生熱量，並且該磁傳感器基於所述多個磁阻元件的電阻值而產生輸出值，該輸出值相應於作用在所述磁阻元件上的外部磁場，其特徵在於所述發熱元件以這樣一種方式安排設置，即，使得所述多個磁阻元件的溫度彼此大致相等，並且其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度不均勻。
5.根據權利要求4的磁傳感器，其中所述發熱元件和所述多個磁阻元件以這樣一種方式設置，即，使得從所述發熱元件擴散給所述多個磁阻元件中任意一個的熱量約等於由所述發熱元件擴散給其餘磁阻元件之一的熱量。
6.根據權利要求4或5的磁傳感器，其中所述發熱元件和所述多個磁阻元件以這樣一種方式設置，即，使得所述發熱元件和所述多個磁阻元件中任意一個之間的相對位置關係與所述發熱元件和其餘磁阻元件中的一個之間的相對位置關係大致相同。
7.根據權利要求1至6的任意一項的磁傳感器，其中所述多個磁阻元件分離地安排在疊置於所述襯底上的層的上表面上彼此間隔開的四個島中，並且以這樣一種方式形成，即當所述多個磁阻元件在與所述層的上表面的平行的平面中繞由其中每個連接鄰近島的近似中心的四條直線構成的四邊形的形心轉動90°時，則任意一個島與90°角運動之前角運動方向上鄰近所述任意島的另一個島所佔據的位置基本重合。
8.根據權利要求1至7的任意一項的磁傳感器，還包括溫度檢測部分，當所述多個磁阻元件的溫度彼此大致相等，並且其上形成有所述多個磁阻元件的所述層的上表面的溫度變得不均勻時，該溫度檢測部分輸出與所述多個磁阻元件中至少一個磁阻元件的溫度具有恆定關係的溫度，作為檢測溫度。
9.根據權利要求8的磁傳感器，其中所述多個磁阻元件以這樣一種方式互連，即，在所述磁阻元件中，磁場檢測方向相同的元件構成一個橋電路，以便生成對應於所述外部磁場的輸出值；並且所述磁傳感器還包括存儲器，和具有溫度相關特性的寫入裝置，其用於將一個值寫入到所述存儲器中，所述值是根據表示所述磁阻元件第一溫度的數據以及所述磁傳感器在第一溫度輸出的第一輸出值和表示所述磁阻元件第二溫度的數據以及所述磁傳感器在第二溫度下輸出的第二輸出值而確定的，上述寫入到所述存儲器中的值對應於第一和第二輸出值之間差值與第一和第二溫度之間差值的比值，所述第一溫度是根據所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度而確定的，而所述第二溫度與所述第一溫度不同並且是根據所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度而確定的。
10.一種補償磁傳感器的溫度相關特性的方法，該磁傳感器包括其電阻根據外部磁場而變化的磁阻元件、第一存儲器、用於輸出與所述磁阻元件的溫度具有恆定關係的溫度作為檢測溫度的溫度檢測部分、和用於在通電時產生熱量的發熱元件；並且該磁傳感器基於所述磁阻元件的電阻值而產生相應於所述外部磁場的輸出值；所述磁傳感器適於結合在包括永磁體元件、外殼、和第二存儲器的電子設備中，其中所述外殼容納所述磁傳感器、所述永磁體元件和所述第二存儲器；所述方法包括步驟在所述磁傳感器被容納在所述外殼中之前，基於從所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度獲得所述磁阻元件的第一溫度，在所述第一溫度獲得從所述磁傳感器輸出的第一輸出值；在所述磁傳感器被容納在所述外殼中之前，基於在所述發熱元件的通電狀態改變之後從所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度來獲得所述磁阻元件的第二溫度，並在所述第二溫度獲得從所述磁傳感器輸出的第二輸出值；將一個值存儲進所述第一存儲器，該值對應於所述第一和第二輸出值之間的差與所述第一和第二溫度之間的差的比值。在所述磁傳感器和所述永磁體元件一起被容納進所述外殼中之後，將作為基準數據的所述磁傳感器的所述輸出值的偏移值、以及從所述溫度檢測部分輸出的檢測溫度存儲進所述第二存儲器；以及隨後基於存儲在所述第一存儲器中的對應於所述比值的值、存儲在所述第二存儲器中的所述基準數據、和從所述溫度檢測部分輸出的所述檢測溫度，校正所述磁傳感器的輸出值。
11.一種磁傳感器，其包括單個襯底，多個磁阻元件，使所述多個磁阻元件相互連接的布線部分以及控制電路部分，所述控制電路部分用於經由所述布線部分獲取根據所述多個磁阻元件的電阻值而確定的物理量，並且對該物理量進行處理從而產生向外輸出的輸出信號，其中所述磁傳感器還包括多個疊置在所述襯底上的層；所述磁阻元件形成在所述多個層中的一個層的上表面上；所述布線部分和所述控制電路部分形成在所述襯底以及所述多個層中；並且所述磁阻元件、所述布線部分、以及所述控制電路部分都通過連接部分而在所述多個層中相互連接，所述連接部分由導電物質構成並且沿著與所述層的層表面相交的方向延伸。
12.一種磁傳感器，其包括襯底、設置於所述襯底上面部分的多個磁阻元件、設置於所述襯底上面部分並且使所述多個磁阻元件相互連接的布線部分、以及控制電路部分，所述控制電路部分用於經由所述布線部分獲取根據所述多個磁阻元件的電阻值而確定的物理量並且對該物理量進行處理從而產生向外輸出的輸出信號，其中所述多個磁阻元件在平面圖中看設置於所述襯底的周圍部分；所述布線部分設置為使得在平面圖中看基本上形成了一個封閉曲線；並且所述控制電路部分在平面圖中看基本上設置於所述封閉曲線的內側。
13.一種磁傳感器，其包括單個襯底和多個元件組，每一個元件組都包括被釘扎層磁化方向相同的一對磁阻元件，其中所述多個元件組的每組以這樣一種方式設置於所述襯底的上面部分，即，使得每一元件組的所述被釘扎層的磁化方向基本上都平行於距所述襯底的形心的距離增大的方向，並且使得所述磁阻元件對在該方向上彼此鄰近設置。
全文摘要
磁傳感器(10)包括GMR元件(11－18)，以及用作發熱元件的加熱線圈(21－24)。元件(11－14)和(15－18)通過橋連接構成X軸傳感器和Y軸傳感器。加熱線圈(21)設置於元件(11，12)附近，並且加熱線圈(22)設置於元件(13，14)附近，並且加熱線圈(23)設置於元件(15，16)附近，並且加熱線圈(24)設置於元件(17，18)附近。加熱線圈(21－24)通電時主要加熱其鄰近元件。因此，可以在地磁可確保不變的很短時間內對這些元件進行加熱和冷卻。基於在加熱之前和之後的這些元件的溫度以及各自磁傳感器的輸出，得到溫度相關特性補償數據(傳感器輸出值改變量對元件溫度改變量的比值)並根據該數據對這些元件的溫度特性進行補償。
文檔編號G01R33/02GK1695066SQ0282997
公開日2005年11月9日 申請日期2002年11月29日 優先權日2002年11月29日
發明者佐藤秀樹 申請人:山葉株式會社