CN105051500B

CN105051500B - 磁传感器装置

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Publication number: CN105051500B
Application number: CN201380074915.0A
Authority: CN
Inventors: 奥村宏克; 海老根徹; 小田切秀行; 常田晴弘
Original assignee: Nidec Sankyo Corp
Current assignee: Nidec Sankyo Corp
Priority date: 2013-03-29
Filing date: 2013-12-26
Publication date: 2017-06-09
Anticipated expiration: 2033-12-26
Also published as: KR102071753B1; JP6132620B2; JP2014194385A; KR20150135269A; CN105051500A; WO2014155888A1

Abstract

提供一种磁传感器装置，其即使不在磁铁的周边确保大的空间，也能缓和在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声的影响。在传感器装置(10)中，使用在一侧面(501)侧装配有感磁传感器(4)、在另一侧面(502)侧装配有半导体装置(9)的双面基板(5)，感磁传感器(4)与半导体装置(9)通过双面基板(5)的通孔(50)电连接。感磁传感器(4)与半导体装置(9)配置在两者的至少一部分在双面基板(5)的厚度方向上重叠的位置，且通孔(50)形成于与感磁传感器(4)及半导体装置(9)这两者在双面基板(5)的厚度方向上重叠的位置。因此，从感磁传感器(4)向半导体装置(9)的传送路径较短，因此在来自感磁传感器(4)的输出的传送路径中产生的感应噪声较小。

Description

磁传感器装置

技术领域

本发明涉及一种将磁铁与感磁传感器相向配置的磁传感器装置。

背景技术

在用作旋转编码器等的磁传感器装置中，设置于旋转体侧的磁铁与设置于固定体侧的感磁传感器相向，根据随着磁铁的旋转从感磁传感器输出的信号，信号处理电路检测旋转体的旋转角度和转速等。此时，若在从感磁传感器输出至信号处理电路的配线中随着磁通变化产生感应电压，则检测精度下降。因此，提出如下的结构：将使由霍尔元件构成的感磁传感器与信号处理电路连接的柔性配线的导线配置在磁铁的旋转中心轴线附近(参照专利文献1)。并且，提出如下的结构：将使由霍尔元件构成的感磁传感器与信号处理电路连接的配线图案绕磁铁的旋转中心轴线同心状地配置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-218592号公报

专利文献2：日本特开2011-33595号公报

发明内容

发明想要解决的课题

但是，专利文献1、2中记载的结构存在如下问题：需要在规定的条件下将柔性配线配置于磁铁的周边的空间和设置绕磁铁的旋转中心轴线具有同心状的配线图案的基板的空间。

鉴于以上的问题，本发明的课题是提供一种即使不在磁铁的周边确保大的空间，也能够缓和在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声的影响的磁传感器装置。

用于解决课题的技术方案

为了解决上述的课题，本发明所涉及的磁传感器装置的特征在于，所述传感器装置具有设置在旋转体侧且绕旋转中心轴线设置有N极以及S极的磁铁、在固定侧与所述磁铁相向的感磁传感器、具有放大来自该感磁传感器的输出信号的放大器部的半导体装置以及在一侧面侧装配有所述感磁传感器、在另一侧面侧装配有所述半导体装置的双面基板，所述感磁传感器与所述半导体装置配置在两者的至少一部分在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置，所述感磁传感器与所述半导体装置通过多个通孔电连接，所述多个通孔形成于所述双面基板中与所述感磁传感器以及所述半导体装置中的至少一者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。

在本发明中，使用在一侧面侧装配有感磁传感器、在另一侧面侧装配有半导体装置的双面基板，感磁传感器与半导体装置通过双面基板的通孔电连接。因此，也可以不在磁铁的周边确保大的空间。并且，感磁传感器与半导体装置配置在两者的至少一部分在双面基板的厚度方向上重叠的位置，且通孔形成于与感磁传感器以及半导体装置中的至少一者重叠的位置。因此，由于来自感磁传感器的输出的传送路径较短，因此，在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声较小，因此能够缓和感应噪声的影响。

在本发明中，能够采用如下的结构：所述感磁传感器设置在所述磁铁的旋转中心轴线上，所述双面基板配置为使厚度方向朝向所述磁铁的旋转中心轴线方向。根据所述结构，由于形成于双面基板的配线的环与磁通交链的部分较少，因此在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声较小。

在本发明中，优选所述感磁传感器的中心以及所述半导体装置的中心位于所述旋转中心轴线上。根据所述结构，由于能够将来自感磁传感器的输出的传送路径配置在旋转中心轴线附近，因此能够减少感应噪声。

在本发明中，能够采用所述磁铁被磁化出一对NS极的结构。

在本发明中，优选所述多个通孔形成于与所述感磁传感器以及所述半导体装置这两者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。根据所述结构，由于来自感磁传感器的输出的传送路径较短，因此在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声较小，能够缓和感应噪声的影响。

在本发明中，优选在所述双面基板中，在将感磁传感器用第一焊盘与感磁传感器用第二焊盘连接的假想线延伸的方向上，在所述另一侧面侧与所述感磁传感器用第二焊盘电连接的半导体装置用第二焊盘相对于在所述另一侧面侧与所述感磁传感器用第一焊盘电连接的半导体装置用第一焊盘所位于的方向与所述感磁传感器用第二焊盘相对于所述感磁传感器用第一焊盘所位于的方向相反，其中，所述感磁传感器用第一焊盘在所述一侧面侧与所述感磁传感器的第一输出端子电连接，所述感磁传感器用第二焊盘在所述一侧面侧与所述感磁传感器的同所述第一输出端子成对的第二输出端子电连接。根据所述结构，只变更电路板的结构，就能够使从感磁传感器向半导体装置的环的方向在中途逆转。因此，由于能够在中途使感应电压的极性逆转且相互抵消，因此能够缓和感应噪声的影响。另外，在本实施方式中，“同第一输出端子成对的第二输出端子”的“成对”是指通过从第一输出端子输出的信号与从第二输出端子输出的信号生成一个信号的意思，例如意思是：输出+A相信号的第一输出端子与输出-A相信号的第二输出端子的关系，以及输出+B相信号的第一输出端子与输出-B相信号的第二输出端子的关系。

在本发明中，优选第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压以任一个感应电压与另两个感应电压抵消的方式形成，所述第一感应电压是在所述感磁传感器中通过形成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与所述第一输出端子之间的感磁传感器侧第一配线以及所述感磁传感器侧芯片与所述第二输出端子之间的感磁传感器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的，所述第二感应电压是通过在所述双面基板的截面内被所述多个通孔中与所述第一输出端子对应的第一通孔以及与所述第二输出端子对应的第二通孔包围的区域与所述磁铁的磁通交链而产生的，所述第三感应电压是在所述半导体装置中通过形成有所述放大器部的放大器侧芯片同与所述第一输出端子电连接的第一输入端子之间的放大器侧第一配线以及所述放大器侧芯片同与所述第二输出端子电连接的第二输入端子之间的放大器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的。根据所述结构，由于能够使感应电压之间相互抵消，因此能够缓和感应噪声的影响。

在本发明中，优选从所述旋转中心轴线方向观察时，具有如下的结构：将所述第一通孔与所述第二通孔连接的假想线以及将所述感磁传感器用第一焊盘与所述感磁传感器用第二焊盘连接的假想线中至少一个假想线相对于将所述半导体装置用第一焊盘与所述半导体装置用第二焊盘连接的假想线平行地延伸，或具有如下的结构：将所述第一通孔与所述第二通孔连接的假想线以及将所述半导体装置用第一焊盘与所述半导体装置用第二焊盘连接的假想线中至少一个假想线相对于将所述感磁传感器用第一焊盘与所述感磁传感器用第二焊盘连接的假想线平行地延伸。根据所述结构，由于能够对齐第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压中至少两个感应电压的相位，因此适于使感应电压之间相互抵消。

在本发明中，能够采用如下的结构：所述感磁传感器随着所述磁铁的旋转而输出具有90°的相位差的两相信号。

发明效果

在本发明中，使用在一侧面侧装配有感磁传感器、在另一侧面侧装配有半导体装置的双面基板，感磁传感器与半导体装置通过双面基板的通孔电连接。因此，也可以不在磁铁的周边确保大的空间。并且，感磁传感器和半导体装置配置在两者的至少一部分在双面基板的厚度方向上重叠的位置，且通孔形成于与感磁传感器以及半导体装置中的至少一者重叠的位置。因此，由于来自感磁传感器的输出的传送路径较短，因此在来自感磁传感器的输出的传送路径中产生的感应噪声较小，能够缓和感应噪声的影响。

附图说明

图1是示出应用了本发明的磁传感器装置(旋转编码器)的结构的说明图。

图2是示出应用了本发明的磁传感器装置的电气结构的说明图。

图3是示出应用了本发明的磁传感器装置的检测原理的说明图。

图4是应用了本发明的磁传感器装置的从感磁传感器向放大器部的信号路径的说明图。

图5是示出应用了本发明的磁传感器装置中用于有效抵消感应电压的结构的说明图。

(符号说明)

10 磁传感器装置；

2 旋转体；

4 感磁传感器(传感器IC)；

5 双面基板；

9 半导体装置(放大器IC)；

40 芯片(感磁传感器侧芯片)；

41-44 感磁膜；

45 元件基板；

47 感磁传感器的元件基板(芯片)与输出端子之间的感磁传感器侧配线；

47(+A) 感磁传感器侧配线(感磁传感器侧第一配线)；

47(-A) 感磁传感器侧配线(感磁传感器侧第二配线)；

47(+B) 感磁传感器侧配线(感磁传感器侧第一配线)；

47(-B) 感磁传感器侧配线(感磁传感器侧第二配线)；

48 感磁传感器的输出端子；

48(+A) 输出端子(感磁传感器的第一输出端子)；

48(-A) 输出端子(感磁传感器的第二输出端子)；

48(+B) 输出端子(感磁传感器的第一输出端子)；

48(-B) 输出端子(感磁传感器的第二输出端子)；

50 通孔；

50(+A) 第一通孔；

50(-A) 第二通孔；

50(+B) 第一通孔；

50(-B) 第二通孔；

51 感磁传感器侧的焊盘

50(+A) 焊盘(感磁传感器用第一焊盘)；

50(-A) 焊盘(感磁传感器用第二焊盘)；

50(+B) 焊盘(感磁传感器用第一焊盘)；

50(-B) 焊盘(感磁传感器用第二焊盘)；

52 双面基板的配线；

53 半导体装置侧的焊盘；

53(+A) 焊盘(半导体装置用第一焊盘)；

53(-A) 焊盘(半导体装置用第二焊盘)；

53(+B) 焊盘(半导体装置用第一焊盘)；

53(-B) 焊盘(半导体装置用第二焊盘)；

54 双面基板的配线；

90 放大器部；

93 半导体装置的芯片与输入端子之间的放大器侧配线；

93(+A) 放大器侧配线(放大器侧第一配线)；

93(-A) 放大器侧配线(放大器侧第二配线)；

93(+B) 放大器侧配线(放大器侧第一配线)；

93(-B) 放大器侧配线(放大器侧第二配线)；

97 半导体装置的芯片(放大器侧芯片)；

98 半岛体装置的输入端子；

98(+A) 输入端子(半导体装置的第一输入端子)；

98(-A) 输入端子(半导体装置的第二输入端子)；

98(+B) 输入端子(半导体装置的第一输入端子)；

98(-B) 输入端子(半导体装置的第二输入端子)；

501 双面基板的一侧面；

502 双面基板的另一侧面。

具体实施方式

以下参照附图对应用了本发明的传感器装置进行说明。

图1是示出应用了本发明的磁传感器装置10(旋转编码器)的结构的说明图。图2是示出应用了本发明的磁传感器装置的电气结构的说明图。图3是示出应用了本发明的磁传感器装置10的检测原理的说明图，图3(a)是示出A相用感磁膜的电连接结构的说明图，图3(b)是示出B相用感磁膜的电连接结构的说明图，图3(c)是示出从感磁传感器4输出的信号的说明图，图3(d)是示出所述信号与旋转体2的角度位置(电角度)的关系的说明图。

图1所示的传感器装置10是磁检测旋转体2绕轴线(旋转中心轴线L)相对于固定体(省略图示)旋转的装置，固定体固定于马达装置的框架等，旋转体2在与马达装置的旋转输出轴等连接的状态下使用。在旋转体2侧保持有磁铁20，所述磁铁20使在周向上逐一磁化出N极和S极的磁化面21朝向旋转中心轴线L方向的一侧，磁铁20与旋转体2绕旋转中心轴线L一体地旋转。

如图1以及图2所示，在固定体侧设置有感磁传感器4和半导体装置9(放大器部IC)，所述磁传感器4在旋转中心轴线L方向的一侧与磁铁20的磁化面21相向，所述半导体装置9(放大器IC)在芯片97(放大器侧芯片)内具有放大来自感磁传感器4的输出的放大器部90(放大器部90(+A)、放大器部90(-A)、放大器部90(+B)、放大器部90(-B))。在本实施方式中，相对于半导体装置9设置有信号处理部99，所述信号处理部99对来自放大器部90(放大器部90(+A)、放大器部90(-A)、放大器部90(+B)、放大器部90(-B))的输出进行模数转换且根据模数转换后的信号检测旋转体2的旋转角度位置和转速等。有时所述信号处理部99内置于半导体装置9。并且，磁传感器装置10在与磁铁20相向的位置具有第一霍尔元件61和位于在周向上相对于第一霍尔元件61错开90°的机械角的部位的第二霍尔元件62，在半导体装置9的内部或半导体装置9的外部设置有与第一霍尔元件61对应的放大器部95和与第二霍尔元件62对应的放大器部96。

感磁传感器4由传感器IC构成，其是磁阻元件，所述磁阻元件在芯片40(感磁传感器侧芯片)内具有元件基板45和相对于磁铁20的相位相互具有90°的相位差的两相感磁膜(A相(sin)感磁膜以及B相(cos)感磁膜)。在所述感磁传感器4中，A相感磁膜具有以180°的相位差进行旋转体2的移动检测的+A相(sin+)感磁膜43以及-A相(sin-)感磁膜41，B相感磁膜具有以180°的相位差进行旋转体2的移动检测的+B相(cos+)感磁膜44以及-B相(cos-)感磁膜42。

+A相感磁膜43以及-A相感磁膜41构成图3(a)所示的桥式电路，且一端与电源端子48(Vcc)连接，另一端与接地端子48(GND)连接。在+A相感磁膜43的中点位置设置有输出+A相的输出端子48(+A)，在-A相感磁膜41的中点位置设置有输出-A相的输出端子48(-A)。并且，+B相感磁膜44以及-B相感磁膜42也与+A相感磁膜43以及-A相感磁膜41相同，构成图3(b)所示的桥式电路，且一端与电源端子48(Vcc)连接，另一端与接地端子48(GND)连接。在+B相感磁膜44的中点位置设置有输出+B相的输出端子48(+B)，在-B相感磁膜42的中点位置设置有输出-B相的输出端子48(-B)。

所述结构的感磁传感器4如图1所示，配置在磁铁20的旋转中心轴线L上，在旋转轴线方向L上与磁铁20的磁化边界部分相向。因此，感磁传感器4的感磁膜41-44能够在各感磁膜41-44的电阻值的饱和灵敏度区域以上的磁场强度下检测在磁化面21的表面内方向上变化方向的旋转磁场。即，在磁化边界线部分产生在各感磁膜41-44的电阻值的饱和灵敏度区域以上的磁场强度下在表面内方向上变化方向的旋转磁场。在此，所谓的饱和灵敏度区域一般指能够将电阻值变化量k与磁场强度H近似地以“k∝H²”表示的区域之外的区域。并且，在饱和灵敏度区域以上的磁场强度下检测旋转磁场(磁矢量的旋转)的方向时的原理是利用如下的关系：在对感磁膜41-44通电的状态下，在施加了电阻值饱和的磁场强度时，磁场与电流方向所形成的角度θ与感磁膜41-44的电阻值R之间具有以如下算式表示的关系：

R＝R0-k×sin2θ

R0：无磁场中的电阻值

k：电阻值变化量(饱和灵敏度区域以上时是常数)。

只要根据这样的原理检测旋转磁场，由于若角度θ变化则电阻值R沿正弦波变化，因此能够得到波形品质高的A相输出以及B相输出。

在本实施方式的磁传感器装置10中，设置有对从感磁传感器4输出的正弦波信号sin、cos进行信号处理的信号处理部99，所述信号处理部99进行插补处理和各种运算处理，且根据来自感磁传感器4、第一霍尔元件61以及第二霍尔元件62的输出，求出旋转体2相对于固定体的旋转角度位置。

更具体地说，在旋转编码器中，若旋转体2旋转一圈，则图3(c)所示的正弦波信号sin、cos从感磁传感器4(磁阻元件)输出两个周期的量。因此，在通过放大器部90(放大器部90(+A)、90(-A)、90(+B)、90(-B))将正弦波信号sin、cos放大后，在信号处理部99中求出图3(d)所示的利萨茹图形，只要从正弦波sin、cos求出θ＝tan^-1(sin/cos)，就可求出旋转输出轴的角度位置θ。并且，在本实施方式中，在从磁铁20的中心错开90°的位置配置有第一霍尔元件61以及第二霍尔元件62。因此，通过第一霍尔元件61以及第二霍尔元件62的输出的组合，可得出当前位置位于正弦波信号sin、cos的哪个区间。因此，旋转编码器能够根据感磁传感器4处的输出结果、第一霍尔元件61处的检测结果以及第二霍尔元件62处的检测结果生成旋转体2的绝对角度位置信息，能够进行绝对式操作。

(从感磁传感器4向放大器部90的信号路径的结构)

图4是应用了本发明的磁传感器装置10的从感磁传感器4至放大器部90的信号路径的说明图，图4(a)是示出感磁传感器4以及半导体装置9相对于双面基板5(电路板)的装配结构的说明图，图4(b)是示出双面基板5(电路板)的配线图案等的说明图。另外，在图4(b)的配线图案中，只示出本发明所涉及的配线图案。并且，在图4(b)中，用实线表示形成于双面基板5的一侧面501的配线图案，用单点划线表示形成于双面基板5的另一侧面502的配线图案。并且，在图4(b)中，用虚线表示感磁传感器4，用双点划线表示半导体装置9。

如图2以及图4(a)所示，在本实施方式的磁传感器装置1中，感磁传感器4具有芯片40以及与芯片40电连接的多个输出端子48(+A)、48(-A)、48(+B)、48(-B)，芯片40与输出端子48(+A)、48(-A)、48(+B)、48(-B)通过感磁传感器侧配线47(+A)、47(-A)、47(+B)、47(-B)电连接。

在这样构成的感磁传感器4中，本发明的“第一输出端子”“第二输出端子”“感磁传感器侧第一配线”以及“感磁传感器侧第二配线”对应如下。

A相用

感磁传感器4的第一输出端子＝输出端子48(+A)

感磁传感器4的第二输出端子＝输出端子48(-A)

感磁传感器侧第一配线＝感磁传感器侧配线47(+A)

感磁传感器侧第二配线＝感磁传感器侧配线47(-A)

B相用

感磁传感器4的第一输出端子＝输出端子48(+B)

感磁传感器4的第二输出端子＝输出端子48(-B)

感磁传感器侧第一配线＝感磁传感器侧配线47(+B)

感磁传感器侧第二配线＝感磁传感器侧配线47(-B)

并且，半导体装置9具有芯片97和与芯片97电连接的多个输入端子98(+A)、98(-A)、98(+B)、98(-B)，所述芯片97具有放大器部90(放大器部90(+A)、90(-A)、90(+B)、90(-B))，芯片97与输入端子98(+A)、98(-A)、98(+B)、98(-B)通过放大器侧配线93(+A)、93(-A)、93(+B)、93(-B)电连接。

在这样的结构的半导体装置9中，本发明的“第一输入端子”“第二输入端子”“放大器侧第一配线”以及“放大器侧第二配线”对应如下。

A相用

半导体装置9的第一输入端子＝输入端子98(+A)

半导体装置9的第二输入端子＝输入端子98(-A)

放大器侧第一配线＝放大器侧配线93(+A)

放大器侧第二配线＝放大器侧配线93(-A)

B相用

半导体装置9的第一输入端子＝输入端子98(+B)

半导体装置9的第二输入端子＝输入端子98(-B)

放大器侧第一配线＝放大器侧配线93(+B)

放大器侧第二配线＝放大器侧配线93(-B)

在本实施方式中，在使感磁传感器4与半导体装置9电连接时，使用双面基板5。具体地说，在双面基板5的一侧面501侧装配有感磁传感器4，在另一侧面502侧装配有半导体装置9，双面基板5的厚度方向(箭头T所示的方向)朝向磁铁20的旋转中心轴线L方向。

感磁传感器4与半导体装置9配置在两者的至少一部分在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。并且，感磁传感器4以及半导体装置9以位于在双面基板5的厚度方向上对一者平行投影而得到的区域的内侧的方式配置。在本实施方式中，半导体装置9的平面尺寸比感磁传感器4的平面尺寸大，感磁传感器4以位于在双面基板5的厚度方向上对半导体装置9平行投影而得到的区域的内侧的方式配置。另外，有时感磁传感器4的平面尺寸比半导体装置9的平面尺寸大，此时，半导体装置9以位于在双面基板5的厚度方向上对感磁传感器4平行投影而得到的区域的内侧的方式配置。在此，双面基板5以感磁传感器4的中心(芯片40)以及半导体装置9的中心(芯片97)位于旋转中心轴线L上的方式配置。

在这样构成的传感器装置10中，感磁传感器4与半导体装置9通过形成于双面基板5的多个通孔50电连接。并且，多个通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体装置9中至少一者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。在本实施方式中，多个通孔50形成于与感磁传感器4在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。因此，多个通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体装置9这两者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。

(双面基板5的详细结构)

以下，参照图2以及图4(a)、图4(b)对双面基板5的焊盘和配线等进行说明。双面基板5在酚醛基板或玻璃环氧基板等的基板主体的一侧面501形成有装配感磁传感器4的多个焊盘51和从焊盘51延伸的多个配线52，在多个配线52的各个末端部形成有通孔50。

在本实施方式中，多个焊盘51包括装配有感磁传感器4的电源端子48(Vcc)的电源端子用焊盘51(Vcc)和装配有感磁传感器4的接地端子48(GND)的接地端子用焊盘51(GND)。并且，多个焊盘51包括装配有感磁传感器4的输出端子48(+A)的+A相用焊盘51(+A)、装配有感磁传感器4的输出端子48(-A)的-A相用焊盘51(-A)、装配有感磁传感器4的输出端子48(+B)的+B相用焊盘51(+B)以及装配有感磁传感器4的输出端子48(-B)的-B相用焊盘51(-B)。

多个配线52包括与感磁传感器4的电源端子48(Vcc)电连接的电源端子用配线52(Vcc)和与感磁传感器4的接地端子48(GND)电连接的接地端子用配线52(GND)。并且，多个配线52包括与感磁传感器4的输出端子48(+A)电连接的+A相用配线52(+A)、与感磁传感器4的输出端子48(-A)电连接的-A相用配线52(-A)、与感磁传感器4的输出端子48(+B)电连接的+B相用配线52(+B)以及与感磁传感器4的输出端子48(-B)电连接的-B相用配线52(-B)。

多个通孔50包括与感磁传感器4的电源端子48(Vcc)电连接的电源端子用通孔50(Vcc)和与感磁传感器4的接地端子48(GND)电连接的接地端子用通孔50(GND)。并且，多个通孔50包括与感磁传感器4的输出端子48(+A)电连接的+A相用通孔50(+A)、与感磁传感器4的输出端子48(-A)电连接的-A相用通孔50(-A)、与感磁传感器4的输出端子48(+B)电连接的+B相用通孔50(+B)以及与感磁传感器4的输出端子48(-B)电连接的-B相用通孔50(-B)。

并且，在双面基板5的另一侧面502形成有装配半导体装置9的多个焊盘53和从焊盘53延伸的多个配线54。多个配线54的末端部以一对一的关系与多个配线52的各个末端部重叠，在所述重叠部分形成有通孔50。

多个焊盘53包括与感磁传感器4的输出端子48(+A)对应的+A相用焊盘53(+A)、与感磁传感器4的输出端子48(-A)对应的-A相用焊盘53(-A)、与感磁传感器4的输出端子48(+B)对应的+B相用焊盘53(+B)以及与感磁传感器4的输出端子48(-B)对应的-B相用焊盘53(-B)。在所述焊盘53中，在焊盘53(+A)装配有与半导体装置9的放大器部90(+A)电连接的输入端子98(+A)，在焊盘53(-A)装配有与半导体装置9的放大器部90(-A)电连接的输入端子98(-A)，在焊盘53(+B)装配有与半导体装置9的放大器部90(+B)电连接的输入端子98(+B)，在焊盘53(-B)装配有与半导体装置9的放大器部90(-B)电连接的输入端子98(-B)。

多个配线54包括与感磁传感器4的输出端子48(+A)对应的A相用配线54(+A)、与感磁传感器4的输出端子48(-A)对应的-A相用配线54(-A)、与感磁传感器4的输出端子48(+B)对应的+B相用配线54(+B)以及与感磁传感器4的输出端子48(-B)对应的-B相用配线54(-B)。在所述配线54中，在配线54(+A)与配线52(+A)的重叠部分形成有通孔50(+A)，在配线54(-A)与配线52(-A)的重叠部分形成有通孔50(-A)，在配线54(+B)与配线52(+B)的重叠部分形成有通孔50(+B)，在配线54(-B)与配线52(-B)的重叠部分形成有通孔50(-B)。

另外，在双面基板5的另一侧面502中，与感磁传感器4的电源端子48(Vcc)连接的焊盘55(Vcc)以及与感磁传感器4的接地端子48(GND)连接的焊盘55(GND)从其他焊盘53分离而只形成于与通孔50(Vcc)以及通孔50(GND)重叠的位置。

在如此构成的传感器装置10中，本发明的“感磁传感器用第一焊盘”以及“感磁传感器用第二焊盘”对应如下。

A相用

感磁传感器用第一焊盘＝焊盘51(+A)

感磁传感器用第二焊盘＝焊盘51(-A)

B相用

感磁传感器用第一焊盘＝焊盘51(+B)

感磁传感器用第二焊盘＝焊盘51(-B)

并且，本发明的“第一通孔”以及“第二通孔”对应如下。

A相用

第一通孔＝通孔50(+A)

第二通孔＝通孔50(-A)

B相用

第一通孔＝通孔50(+B)

第二通孔＝通孔50(-B)

并且，本发明的“半导体装置用第一焊盘”以及“半导体装置用第二焊盘”对应如下。

A相用

半导体装置用第一焊盘＝焊盘53(+A)

半导体装置用第二焊盘＝焊盘53(-A)

B相用

半导体装置用第一焊盘＝焊盘53(+B)

半导体装置用第二焊盘＝焊盘53(-B)

(A相的感应电压对策)

图5是示出在应用了本发明的传感器装置10中用于有效抵消感应电压的结构的说明图。

在用于如此构成的传感器装置10的双面基板5中，将在一侧面501侧电连接感磁传感器4的第一输出端子(输出端子48(+A))的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与在一侧面501侧电连接感磁传感器4的同第一输出端子(输出端子48(+A))成对的第二输出端子(输出端子48(-A))的感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线延伸的方向上，在另一侧面502侧与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))电连接的半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))相对于在另一侧面502侧与感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))电连接的半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))所位于的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))相对于感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))所位于的方向相反。

更具体地说，在双面基板5的另一侧面502，+A相用配线54(+A)从通孔50(+A)向通孔50(-A)所位于的一侧延伸，-A相用配线54(-A)从通孔50(-A)向通孔50(+A)所位于的一侧延伸。因此，在A相用中，在将感磁传感器4的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器4的感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线延伸的方向上，半导体装置第二焊盘(焊盘53(-A))相对于半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))所位于的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))相对于感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))所位于的方向相反。即，从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在中途切换位置。

因此，在磁铁20旋转时，通过在感磁传感器4中芯片40与输出端子48(+A)、48(-A)之间的配线47(+A)、47(-A)与磁铁20的磁通交链而产生的第一感应电压、通过在双面基板5的截面内被通孔50(+A)和50(-A)包围的区域与磁铁20的磁通交链而产生的第二感应电压以及通过半导体装置9的芯片97与输入端子98(-A)、98(-A)之间的配线93(+A)、93(-A)与磁铁20的磁通交链而产生的第三感应电压中任一个感应电压与另两个感应电压抵消。在本实施方式中，由于从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A)向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的另一侧面502切换位置，因此能够通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。

并且，从旋转中心轴线L方向观察时，将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线、将第一通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线中至少两根假想线平行地延伸。因此，由于能够对齐第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压中至少两个感应电压的相位，因此适于使感应电压相互抵消。

在本实施方式中，通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。因此，将第一通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线中至少一个假想线相对于将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线平行地延伸。更具体地说，在A相中，将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线与将第一通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线平行地延伸。因此，由于能够对齐第二感应电压与第三感应电压的相位，因此能够通过第二感应电压降低第三感应电压。另外，将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线相对于上述假想线沿倾斜方向延伸，且在30°以下倾斜。因此，由于能够使第一感应电压与第三感应电压的相位接近，因此能够通过第一感应电压降低第三感应电压。

特别是在本实施方式中，如图5所示，由于各环的截面积与感应电压的大小成比例，因此使通孔50(+A)与通孔50(-A)的间隔最优化，且如下设定：在感磁传感器4中由芯片40与输出端子48(+A)、(-A)划分出的面积S4A与在双面基板5的截面内被通孔50(+A)、50(-A)包围而划分出的面积S50A的和与由半导体装置9的放大器部90(+A)、90(-A)的芯片97与输入端子98(-A)、98(-A)划分出的面积S9A相等。因此，通过在中途切换传送路径，能够通过第一感应电压以及第二感应电压抵消第三感应电压。因此，能够抑制感应噪声的产生。

(B相的感应电压对策)

并且，B相也是与A相相同的结构。在双面基板5中，将在一侧面501侧电连接感磁传感器4的第一输出端子(输出端子48(+B))的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与在一侧面501侧电连接感磁传感器4的同第一输出端子(输出端子48(+B))成对的第二输出端子(输出端子48(-B))的感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线延伸的方向上，在另一侧面502侧与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))电连接的半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))相对于在另一侧面502侧与感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))电连接的半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))所位于的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))相对于感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))所位于的方向相反。

更具体地说，在双面基板5的另一侧面502，+B相用配线54(+B)从通孔50(+B)向通孔50(-B)所位于的一侧延伸，-B相用配线54(-B)从通孔50(-B)向通孔50(+B)所位于的一侧延伸。因此，在B相用中，在将感磁传感器4的感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器4的感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线延伸的方向上，半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))相对于半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))所位于的方向与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))相对于感磁传感器第一焊盘(焊盘51(+B))所位于的方向相反。即，从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))的传送路径在中途切换位置。

因此，在磁铁20旋转时，通过在感磁传感器4中芯片40与输出端48(+B)、48(-B)之间的配线47(+B)、47(-B)与磁铁20的磁通交链而产生的第一感应电压、通过在双面基板5的截面内被通孔50(+B)与50(-B)包围的区域与磁铁20的磁通交链而产生的第二感应电压以及通过半导体装置9的芯片97与输入端子98(-B)、98(-B)之间的配线93(+B)、93(-B)与磁通20的磁通交链而产生的第三感应电压中任一个感应电压与另两个感应电压抵消。在本实施方式中，由于从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的另一侧面502切换位置，因此能够通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。

并且，从旋转中心轴线L方向观察时，将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))连接的假想线、将第一通孔(通孔50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线中至少两根假想线平行地延伸。因此，由于能够对齐第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压中至少两个感应电压的相位，因此适于使感应电压之间相互抵消。

在本实施方式中，通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。因此，将第一通孔(通孔50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假想线以及将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线中的至少一个假想线相对于将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+B))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-B))连接的假想线平行地延伸。

更具体地说，在B相中，将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+B))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-B))连接的假想线与将第一通孔(通孔50(+B))与第二通孔(通孔50(-B))连接的假想线平行地延伸。因此，由于能够对齐第二感应电压与第三感应电压的相位，因此能够通过第二感应电压降低第三感应电压。并且，将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线相对于上述假想线平行地延伸。因此，由于能够使第一感应电压与第三感应电压的相位接近，因此能够通过第一感应电压降低第三感应电压。

特别是在本实施方式中，如图5所示，由于各环的截面积与感应电压的大小成比例，因此使通孔50(+B)与通孔50(-B)的间隔最优化，且如下设定：在感磁传感器4中由芯片40与输出端子48(+B)、(-B)划分出的面积S4B与在双面基板5的截面内被通孔50(+B)、50(-B)包围而划分出的面积S50B的和与由半导体装置9的放大器部90(+B)、90(-B)的芯片97与输入端子98(-B)、98(-B)划分出的面积S9B相等。因此，通过在中途切换传送路径，能够通过第一感应电压以及第二感应电压抵消第三感应电压。因此，能够抑制感应噪声的产生。

(本实施方式的主要效果)

如以上所做的说明，在本实施方式的传感器装置10中，使用在一侧面501侧装配有感磁传感器4，在另一侧面502侧装配有半导体装置9的双面基板5，感磁传感器4与半导体装置9通过双面基板5的通孔50电连接。因此，也可以不在磁铁20的周边确保大的空间。并且，感磁传感器4与半导体装置9配置在两者的至少一部分在双面基板5的厚度方向上重叠的位置，且通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体装置9中的至少一者重叠的位置。特别是在本实施方式中，通孔50形成于与感磁传感器4以及半导体装置9这两者在双面基板5的厚度方向上重叠的位置。因此，由于从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径较短，因此与磁通交链的面积较窄。因此，在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应电压较低。因此，由于在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应噪声较小，因此能够缓和感应噪声对检测结果的影响。

并且，感磁传感器4设置在磁铁20的旋转中心轴线上，且双面基板5配置为使厚度方向朝向磁铁20的旋转中心轴线方向。因此，如图4(a)所示，磁通沿双面基板5而形成。因此，由于形成于双面基板5的配线52、54的环与磁通交链的部分较少，因此在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应噪声较小。

并且，感磁传感器4的中心以及半导体装置9的中心位于旋转中心轴线L上。因此，能够使从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径配置在旋转中心轴线L附近。因此，由于与传送路径交链的磁通的时间变化较小，因此在来自感磁传感器4的输出的传送路径中产生的感应电压较低。因此，能够减少感应噪声。

并且，在本实施方式中，从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径在+A相与-A相之间交换位置，从感磁传感器4向半导体装置9的传送路径在+B相与-B相之间也交换位置。因此，只变更电路板5的结构，就能够使从感磁传感器4向半导体装置9的环的方向逆转。因此，由于能够在中途使感应电压的极性逆转而相互抵消，因此能够缓和感应噪声的影响。

(其他实施方式)

在上述的实施方式中，感磁传感器4在旋转中心轴线L方向上与磁铁20相向，但也可以对感磁传感器4与环状磁铁20的外周面或外周面相向的传感器装置10应用本发明。

另外，在上述的实施方式中，从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的另一侧面502切换位置。因此，通过第一感应电压和第二感应电压抵消第三感应电压。与此相对，也可以采用如下的结构：从感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))向半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))的传送路径与从感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))向半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))的传送路径在双面基板5的一侧面501切换位置。此时，通过第二感应电压和第三感应电压抵消第一感应电压。在这样的情况下，成为如下的结构：从旋转中心轴线L方向观察时，将半导体装置用第一焊盘(焊盘53(+A))与半导体装置用第二焊盘(焊盘53(-A))连接的假想线以及将第一通孔(通孔50(+A))与第二通孔(通孔50(-A))连接的假想线中至少一组假想线相对于将感磁传感器用第一焊盘(焊盘51(+A))与感磁传感器用第二焊盘(焊盘51(-A))连接的假想线平行地延伸。虽省略说明，但B相也相同。

Claims

1.一种磁传感器装置，其特征在于，所述磁传感器装置包括：

磁铁，所述磁铁设置在旋转体侧，且绕旋转中心轴线设置有N极以及S极；

感磁传感器，所述感磁传感器在固定体侧与所述磁铁相向；

半导体装置，所述半导体装置具有放大来自所述感磁传感器的输出信号的放大器部；

双面基板，在所述双面基板的一侧面侧装配有所述感磁传感器，在所述双面基板的另一侧面侧装配有所述半导体装置，

所述感磁传感器与所述半导体装置配置在两者的至少一部分在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置，

所述感磁传感器与所述半导体装置通过多个通孔电连接，所述多个通孔形成于所述双面基板中与所述感磁传感器以及所述半导体装置中的至少一者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置所述感磁传感器设置在所述磁铁的旋转中心轴线上，

所述双面基板配置为使厚度方向朝向所述磁铁的旋转中心轴线方向，

在所述双面基板中，在将感磁传感器用第一焊盘与感磁传感器用第二焊盘连接的假想线延伸的方向上，在所述另一侧面侧与所述感磁传感器用第二焊盘电连接的半导体装置用第二焊盘相对于在所述另一侧面侧与所述感磁传感器用第一焊盘电连接的半导体装置用第一焊盘所位于的方向与所述感磁传感器用第二焊盘相对于所述感磁传感器用第一焊盘所位于的方向相反，其中，所述感磁传感器用第一焊盘在所述一侧面侧与所述感磁传感器的第一输出端子电连接，所述感磁传感器用第二焊盘在所述一侧面侧与所述感磁传感器的同所述第一输出端子成对的第二输出端子电连接。

2.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述感磁传感器的中心以及所述半导体装置的中心位于所述旋转中心轴线上。

3.根据权利要求2所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述磁铁被磁化出一对NS极。

4.根据权利要求3所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述多个通孔形成于与所述感磁传感器以及所述半导体装置这两者在所述双面基板的厚度方向上重叠的位置。

5.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

第一感应电压、第二感应电压以及第三感应电压以任一个感应电压与另两个感应电压抵消的方式形成，

所述第一感应电压是在所述感磁传感器中通过形成有感磁膜的感磁传感器侧芯片与所述第一输出端子之间的感磁传感器侧第一配线以及所述感磁传感器侧芯片与所述第二输出端子之间的感磁传感器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的，

所述第二感应电压是通过在所述双面基板的截面内被所述多个通孔中与所述第一输出端子对应的第一通孔以及与所述第二输出端子对应的第二通孔包围的区域与所述磁铁的磁通交链而产生的，

所述第三感应电压是在所述半导体装置中通过形成有所述放大器部的放大器侧芯片同与所述第一输出端子电连接的第一输入端子之间的放大器侧第一配线以及所述放大器侧芯片同与所述第二输出端子电连接的第二输入端子之间的放大器侧第二配线与所述磁铁的磁通交链而产生的。

6.根据权利要求5所述的磁传感器装置，其特征在于，

从所述旋转中心轴线方向观察时，

所述磁传感器装置具有如下的结构：将所述第一通孔与所述第二通孔连接的假想线以及将所述感磁传感器用第一焊盘与所述感磁传感器用第二焊盘连接的假想线中至少一个假想线相对于将所述半导体装置用第一焊盘与所述半导体装置用第二焊盘连接的假想线平行地延伸，

或具有如下的结构：将所述第一通孔与所述第二通孔连接的假想线以及将所述半导体装置用第一焊盘与所述半导体装置用第二焊盘连接的假想线中至少一个假想线相对于将所述感磁传感器用第一焊盘与所述感磁传感器用第二焊盘连接的假想线平行地延伸。

7.根据权利要求1所述的磁传感器装置，其特征在于，

所述感磁传感器随着所述磁铁的旋转而输出具有90°的相位差的两相信号。

8.根据权利要求1或2所述的磁传感器装置，其特征在于，