JP2001036161A - ホール素子 - Google Patents
ホール素子Info
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- JP2001036161A JP2001036161A JP11206901A JP20690199A JP2001036161A JP 2001036161 A JP2001036161 A JP 2001036161A JP 11206901 A JP11206901 A JP 11206901A JP 20690199 A JP20690199 A JP 20690199A JP 2001036161 A JP2001036161 A JP 2001036161A
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- hall element
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 入出力抵抗および積感度特性において安定性
を有したホール素子を提供する。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓの基板１の上にＧａＡ
ｓの感磁層２と絶縁層３を形成したホール素子におい
て、絶縁層３の上に導体層５を設ける。
を有したホール素子を提供する。 【解決手段】 半絶縁性ＧａＡｓの基板１の上にＧａＡ
ｓの感磁層２と絶縁層３を形成したホール素子におい
て、絶縁層３の上に導体層５を設ける。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子に関
し、特に、入出力抵抗と積感度特性の安定したホール素
子に関する。
し、特に、入出力抵抗と積感度特性の安定したホール素
子に関する。
【０００２】
【従来の技術】図２は、ホール素子を組み込んだパッケ
ージの構成例を示す。６は導電性のリードフレーム、７
はリードフレーム６に搭載されたホール素子を示し、Ｇ
ａＡｓあるいはＩｎＳｂ等の半導体の感磁層を有する。
８は端子、９はホール素子７の電極（図示せず）と端子
８の間、および電極とリードフレーム６の間を接続した
ボンディングワイヤ、１０は全体を覆う樹脂モールドを
示す。
ージの構成例を示す。６は導電性のリードフレーム、７
はリードフレーム６に搭載されたホール素子を示し、Ｇ
ａＡｓあるいはＩｎＳｂ等の半導体の感磁層を有する。
８は端子、９はホール素子７の電極（図示せず）と端子
８の間、および電極とリードフレーム６の間を接続した
ボンディングワイヤ、１０は全体を覆う樹脂モールドを
示す。
【０００３】図３は、ホール素子７の構成を示したもの
で、基板１の上に半導体の感磁層２を十字状に設け、こ
の感磁層２の十字の先端に電極４をそれぞれ形成し、電
極４の部分を除いた感磁層２をシリコン酸化物あるいは
シリコン窒化物等の絶縁層３で被覆することにより構成
されている。
で、基板１の上に半導体の感磁層２を十字状に設け、こ
の感磁層２の十字の先端に電極４をそれぞれ形成し、電
極４の部分を除いた感磁層２をシリコン酸化物あるいは
シリコン窒化物等の絶縁層３で被覆することにより構成
されている。
【０００４】基板面に対して垂直に入射する磁気成分を
感知し、これを電圧に変換できるホール素子は、たとえ
ば、ブラシレスモータの回転制御センサあるいは位置検
出センサなどとして広く活用されており、最近では、電
流計測器あるいは電力計測器等への適用も検討されてい
る。
感知し、これを電圧に変換できるホール素子は、たとえ
ば、ブラシレスモータの回転制御センサあるいは位置検
出センサなどとして広く活用されており、最近では、電
流計測器あるいは電力計測器等への適用も検討されてい
る。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来のホール
素子によると、使用時間が長くなるに伴って入出力抵抗
および積感度特性が変動する性質を有しており、このた
め、回転制御センサ、位置センサのように要求が比較的
厳しくない用途には適用できるものの、計測器のような
精度の厳しい用途に適用するときには、信頼性の問題が
生ずるようになる。
素子によると、使用時間が長くなるに伴って入出力抵抗
および積感度特性が変動する性質を有しており、このた
め、回転制御センサ、位置センサのように要求が比較的
厳しくない用途には適用できるものの、計測器のような
精度の厳しい用途に適用するときには、信頼性の問題が
生ずるようになる。
【０００６】従って、本発明の目的は、入出力抵抗およ
び積感度特性において安定性を有したホール素子を提供
することにある。
び積感度特性において安定性を有したホール素子を提供
することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明は、上記の目的を
達成するため、基板の上に感磁層を形成し、前記感磁層
を絶縁層で被覆したホール素子において、前記絶縁層の
上に導体層を有することを特徴とするホール素子を提供
するものである。
達成するため、基板の上に感磁層を形成し、前記感磁層
を絶縁層で被覆したホール素子において、前記絶縁層の
上に導体層を有することを特徴とするホール素子を提供
するものである。
【０００８】従来のホール素子が入出力抵抗および積感
度特性に安定性を有していない理由は、絶縁層の表面電
位の不均等性を原因とした感磁層への不純物イオンの侵
入のためであり、このため、本発明においては、絶縁層
の上に導体層を形成し、これによって絶縁層の表面を等
電位化させ、不純物イオンの侵入を防ぐものである。
度特性に安定性を有していない理由は、絶縁層の表面電
位の不均等性を原因とした感磁層への不純物イオンの侵
入のためであり、このため、本発明においては、絶縁層
の上に導体層を形成し、これによって絶縁層の表面を等
電位化させ、不純物イオンの侵入を防ぐものである。
【０００９】この効果を高めるためには、感磁層に形成
された複数の電極のうちの１つに導体層を接続すること
が好ましく、さらには、ホール素子が搭載されるべきリ
ードフレームに導体層を接続することが好ましい。
された複数の電極のうちの１つに導体層を接続すること
が好ましく、さらには、ホール素子が搭載されるべきリ
ードフレームに導体層を接続することが好ましい。
【００１０】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるホール素子の
実施の形態を説明する。図１において、１は半絶縁性Ｇ
ａＡｓの基板、２は基板１の上に設けられたＧａＡｓの
感磁層を示す。この感磁層２は、基板１の表面にイオン
を注入した後、この注入層に十字状のエッチング加工を
施すことによって形成されており、約０．３μｍの厚さ
と約８００Ωのシート抵抗値を有する。
実施の形態を説明する。図１において、１は半絶縁性Ｇ
ａＡｓの基板、２は基板１の上に設けられたＧａＡｓの
感磁層を示す。この感磁層２は、基板１の表面にイオン
を注入した後、この注入層に十字状のエッチング加工を
施すことによって形成されており、約０．３μｍの厚さ
と約８００Ωのシート抵抗値を有する。
【００１１】３は導体層２の上にプラズマＣＶＤ法によ
り形成されたシリコン酸化膜による絶縁層を示し、感磁
層２を完全に覆うように約０．５μｍの厚さに形成され
ている。４ａ〜４ｄは、感磁層２の十字状の各先端のシ
リコン酸化膜を除去して、その部分にオーミック接触さ
せた電極、５は絶縁層３の上に形成された導体層を示
す。
り形成されたシリコン酸化膜による絶縁層を示し、感磁
層２を完全に覆うように約０．５μｍの厚さに形成され
ている。４ａ〜４ｄは、感磁層２の十字状の各先端のシ
リコン酸化膜を除去して、その部分にオーミック接触さ
せた電極、５は絶縁層３の上に形成された導体層を示
す。
【００１２】導体層５は、膜厚０．１μｍのＴｉと膜厚
０．９μｍのＡｕを順に真空蒸着することによって形成
されている。また、この導体層５は、４個の電極のうち
の４ａ〜４ｃとは僅かに離れて形成されている一方、残
りの電極４ｄに対して積層一体化されている。
０．９μｍのＡｕを順に真空蒸着することによって形成
されている。また、この導体層５は、４個の電極のうち
の４ａ〜４ｃとは僅かに離れて形成されている一方、残
りの電極４ｄに対して積層一体化されている。
【００１３】図３のホール素子７として以上の構成のホ
ール素子を組み込み、４個の電極のうちの４ａ〜４ｃを
ボンディングワイヤ９によって端子８に接続し、さら
に、導体層５とリードフレーム６の間をボンディングワ
イヤ９により接続した後、これらを樹脂モールド１０で
覆い、所定のパッケージを製作した。
ール素子を組み込み、４個の電極のうちの４ａ〜４ｃを
ボンディングワイヤ９によって端子８に接続し、さら
に、導体層５とリードフレーム６の間をボンディングワ
イヤ９により接続した後、これらを樹脂モールド１０で
覆い、所定のパッケージを製作した。
【００１４】表１に、このパッケージを対象として行っ
た信頼性試験の実施結果を示す。比較のため、図２のホ
ール素子を使用して同様に構成したパッケージの試験結
果も示す（従来例として表示）。試験項目としては、１
５０℃×１０００時間の高温放置試験と、８５℃、相対
湿度８５％×１０００時間の耐湿性試験を実施した。表
示された数値は、試験実施前に対する試験実施後の特性
の変動率である。
た信頼性試験の実施結果を示す。比較のため、図２のホ
ール素子を使用して同様に構成したパッケージの試験結
果も示す（従来例として表示）。試験項目としては、１
５０℃×１０００時間の高温放置試験と、８５℃、相対
湿度８５％×１０００時間の耐湿性試験を実施した。表
示された数値は、試験実施前に対する試験実施後の特性
の変動率である。
【００１５】
【表１】
【００１６】表１によれば、本発明によるホール素子に
基づくものが、入出力抵抗および積感度の両特性におい
て変動を示していないのに比べ、従来例の場合には、入
出力抵抗および積感度のいずれにおいてもマイナス方向
への変動を示しており、両者の間には明確な差が認めら
れる。この表１には、絶縁層の上に導体層を形成する本
発明による効果が明瞭に現れている。
基づくものが、入出力抵抗および積感度の両特性におい
て変動を示していないのに比べ、従来例の場合には、入
出力抵抗および積感度のいずれにおいてもマイナス方向
への変動を示しており、両者の間には明確な差が認めら
れる。この表１には、絶縁層の上に導体層を形成する本
発明による効果が明瞭に現れている。
【００１７】なお、以上の実施の形態においては、導体
層５を絶縁層３のほぼ全面を覆うように形成したが、十
字状の交差部付近の絶縁層３の２０％程度を覆うだけで
も特性安定化の効果は得られる。従って、本発明におけ
る導体層は、必ずしも絶縁層の殆どに形成されるものと
は限らない。
層５を絶縁層３のほぼ全面を覆うように形成したが、十
字状の交差部付近の絶縁層３の２０％程度を覆うだけで
も特性安定化の効果は得られる。従って、本発明におけ
る導体層は、必ずしも絶縁層の殆どに形成されるものと
は限らない。
【００１８】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によるホー
ル素子によれば、感磁層を覆う絶縁層の上に導体層を形
成しているため、絶縁層の表面電位は、この導体層によ
って均等化されることになり、従って、表面電位の不均
等を原因とした感磁層への不純物イオンの侵入は防がれ
ることになる。
ル素子によれば、感磁層を覆う絶縁層の上に導体層を形
成しているため、絶縁層の表面電位は、この導体層によ
って均等化されることになり、従って、表面電位の不均
等を原因とした感磁層への不純物イオンの侵入は防がれ
ることになる。
【００１９】この結果、入出力抵抗および積感度特性の
経時変動は抑制されることになり、従来困難であった電
流計測器、あるいは電力計測器等へのホール素子の適用
が可能となる。
経時変動は抑制されることになり、従来困難であった電
流計測器、あるいは電力計測器等へのホール素子の適用
が可能となる。
【図１】本発明によるホール素子の実施の形態を示す説
明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
断面図を示す。
明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ
断面図を示す。
【図２】ホール素子を組み込んだパッケージの構成を示
す説明図。
す説明図。
【図３】従来のホール素子の構成を示す説明図であり、
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示
す。
（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示
す。
１ 基板（半絶縁性ＧａＡｓ） ２ 感磁層（ＧｓＡｓ） ３ 絶縁層 ４、４ａ〜４ｄ 電極 ５ 導体層
Claims (4)
- 【請求項１】基板の上に半導体の感磁層を形成し、前記
感磁層を絶縁層で被覆したホール素子において、 前記絶縁層の上に導体層を有することを特徴とするホー
ル素子。 - 【請求項２】前記導体層は、前記感磁層に形成された複
数の電極の所定の１個と接続されていることを特徴とす
る請求項１項記載のホール素子。 - 【請求項３】前記導体層は、前記電極が接続されるリー
ドフレームに接続されることを特徴とする請求項２項記
載のホール素子。 - 【請求項４】前記基板は、半絶縁性のＧａＡｓより構成
され、前記感磁層は、前記基板の表面へのイオン注入に
よって構成されていることを特徴とする請求項１項記載
のホール素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11206901A JP2001036161A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ホール素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11206901A JP2001036161A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ホール素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001036161A true JP2001036161A (ja) | 2001-02-09 |
Family
ID=16530951
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11206901A Pending JP2001036161A (ja) | 1999-07-21 | 1999-07-21 | ホール素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001036161A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7287130B2 (en) | 2002-01-31 | 2007-10-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Storage medium on which data can be further written after finalization and apparatus and method for recording and reproducing data using the storage medium |
-
1999
- 1999-07-21 JP JP11206901A patent/JP2001036161A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7287130B2 (en) | 2002-01-31 | 2007-10-23 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Storage medium on which data can be further written after finalization and apparatus and method for recording and reproducing data using the storage medium |
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