JP2003101096A

JP2003101096A - ホール素子

Info

Publication number: JP2003101096A
Application number: JP2001287433A
Authority: JP
Inventors: Takayori Matsuda; 孝順松田
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 2001-09-20
Filing date: 2001-09-20
Publication date: 2003-04-04

Abstract

(57)【要約】【課題】外部からの入力に対する感度が高く、温度変
化による感度の変化の少ないホール素子を提供する。【解決手段】ホール素子チップ１５の表裏両面に感磁
部６、１４が形成されているので、感磁部６、１４を通
る磁束の数が２倍となり、一つのホール素子チップ１５
からの出力が従来のものに比べて２倍になり、外部から
の入力に対する感度が高くなる。また、ホール素子チッ
プの半導体チップ１の材料にＧａＡｓを用いることによ
り、温度変化による感度の変化が少なくなる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ホール素子に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】モータの回転検出用素子としてホール素
子が用いられている。

【０００３】図４（ａ）は従来のホール素子の断面図で
あり、図４（ｂ）は図４（ａ）に示したホール素子に用
いられるホール素子チップの平面図である。

【０００４】１は半導体チップであり、半導体チップ１
の一方の面（図４（ａ）では上面）上に略十字形状の導
電層２が形成され、導電層２上の四隅に入力端子３ａ、
３ｂ、出力端子４ａ、４ｂが形成され、残りの導電層が
絶縁層５で覆われた感磁部（図４（ｂ））６が形成され
ている。これら半導体チップ１、導電層２、入出力端子
３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ及び絶縁層５でホール素子チッ
プ７が形成されている。

【０００５】ホール素子チップ７はリードフレーム８の
各内部リード８ａに金属ワイヤ９でボンディングされて
おり、外部リード８ｂが露出するように樹脂１０で封止
されホール素子１１が形成される。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】ところで、ホール素子
の最も重要な特性として外部からの入力に対する感度、
すなわち、無負荷ホール電圧は、ホール素子の材料の種
類によりある範囲内の値に決定する。現在使用されてい
るホール素子の代表的な材料としてはＩｎＳｂが挙げら
れる。ＩｎＳｂを用いたホール素子は、感度が高いが温
度変化に対する感度の変化が比較的大きい。これに対し
てＧａＡｓを用いたホール素子は、温度変化に対する感
度の変化は小さいがＩｎＳｂよりも感度が低いという問
題があった。

【０００７】そこで、本発明の目的は、上記課題を解決
し、外部からの入力に対する感度が高く、温度変化によ
る感度の変化の少ないホール素子を提供することにあ
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に本発明のホール素子は、半導体チップ上に、略十字形
状の導電層、導電層上の四隅に形成された入出力端子及
び残りの導電層を覆う絶縁層からなる感磁部が形成さ
れ、入出端子に接続された電極が露出するように樹脂封
止されたホール素子において、半導体チップの表裏両面
に感磁部が形成されているものである。

【０００９】本発明のホール素子は、半導体チップ上
に、略十字形状の導電層、導電層上の四隅に形成された
入出力端子及び残りの導電層を覆う絶縁層からなる感磁
部が形成されたホール素子チップが、表裏の四隅に電極
が形成されそれぞれスルーホールメッキで電気的に接続
された基板上に搭載され、各入出力端子が表面の電極に
それぞれ接続され裏面の電極が露出するように樹脂封止
されたホール素子において、ホール素子チップは、裏面
の入出力端子は金属バンプで、表面の入出力端子は金属
ワイヤで各電極とそれぞれ電気的に接続されているもの
である。

【００１０】本発明のホール素子は、半導体チップ上
に、略十字形状の導電層、導電層上の四隅に形成された
入出力端子及び残りの導電層を覆う絶縁層からなる感磁
部が形成されたホール素子チップが、リードフレームの
内部リードに入出力端子がそれぞれ接続されリードピン
が露出するように樹脂封止されたホール素子において、
ホール素子チップは、裏面の入出力端子は金属バンプ
で、表面の入出端子は金属ワイヤでリードフレームの内
部リードとそれぞれ電気的に接続されているものであ
る。

【００１１】上記構成に加え本発明のホール素子は、ホ
ール素子チップの半導体の材料がＧａＡｓであるのが好
ましい。

【００１２】本発明によれば、ホール素子チップの表裏
両面に感磁部が形成されているので、感磁部を通る磁束
の数が２倍となり、一つのホール素子チップからの出力
が従来のものに比べて２倍になり、外部からの入力に対
する感度が高くなる。また、ホール素子チップの材料に
ＧａＡｓを用いることにより、温度変化による感度の変
化が少なくなる。

【００１３】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて詳述する。

【００１４】図１（ａ）は本発明のホール素子の一実施
の形態を示す平面透視図であり、図１（ｂ）は図１
（ａ）の側面透視図であり、図１（ｃ）は図１（ａ）の
１ｃ−１ｃ線断面図である。図２（ａ）は図１（ｃ）に
示したホール素子チップの矢印Ａ方向の矢視図であり、
図２（ｂ）は図１（ｃ）に示したホール素子チップの矢
印Ｂ方向の矢視図である。図３は図１（ａ）〜（ｃ）に
示したホール素子に用いられる基板の平面図である。
尚、図４（ａ）、（ｂ）に示した従来例と同様の部材に
は共通の符号を用いた。

【００１５】半導体チップ１の一方の面（図１（ｂ）、
（ｃ）では上面）上に、略十字形状の導電層２、導電層
２上の四隅に形成された入力端子３ａ、３ｂ、出力端子
４ａ、４ｂ及び残りの導電層２を覆う絶縁層５からなる
感磁部６が形成され、半導体チップ１の他方の面（図１
（ｂ）、（ｃ）では下面）上に、略十字形状の導電層１
２、導電層１２の四隅に形成された入力端子３ｃ、３
ｄ、出力端子４ｃ、４ｄ及び残りの導電層を覆う絶縁層
１３からなる感磁部１４が形成されている。すなわち、
本ホール素子チップ１５は、一つの半導体チップ１の表
裏両面に感磁部６、１４が形成されたものである。本ホ
ール素子１６はこのようなホール素子チップ１５が基板
１７上に搭載され、樹脂１０で封止されたものである。

【００１６】基板１７は絶縁体（例えばガラスエポキシ
樹脂）からなる短冊状部材であり、一方の面（図３に示
す面、図１（ｂ）では上面）の四隅には入出力端子１８
ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂがそれぞれ独立して形成さ
れている。基板１７の一方の面（図１（ｂ）では上面）
の四隅の入出力端子１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂの
位置には金属バンプ（例えば金バンプ）２０を接触させ
るための破線で示す入力用のパッド２１ａ、２１ｂ及び
出力用のパッド２２ａ、２２ｂが形成されており、各入
出力端子１８ａ、１８ｂ、１９ａ、１９ｂと各パッド２
１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとはスルーホールメッキ
２３でそれぞれ電気的に接続されている。

【００１７】ホール素子チップ１５は、裏面の入力用端
子３ｃ、３ｄ及び出力用端子４ｃ、４ｄは金属バンプ２
４で基板１７の表面のパッド２１ａ、２１ｂ、２２ａ、
２２ｂに接続され、入出力端子３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂ
は金属ワイヤ（例えば金ワイヤ）２５で基板１７の表面
のパッド２１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂに接続されて
いる。

【００１８】基板１７上に搭載されたホール素子チップ
１５は樹脂（例えばエポキシ樹脂）１０で封止されてい
る。

【００１９】次にホール素子の製造方法について説明す
る。

【００２０】位置決め用の切り欠きが形成されたＧａＡ
ｓウェハの表裏両面にホール素子のパターン（導電膜
２、１２、絶縁膜５、１３及び入出力端子３ａ〜３ｄ、
４ａ〜４ｄのパターン）を表裏一致するように形成す
る。

【００２１】次にＧａＡｓウェハをダイシングで個々の
ホール素子チップ１５に分割する。

【００２２】各ホール素子チップ１５の裏側の入出力端
子３ｃ、３ｄ、４ｃ、４ｄと基板１７の入出力パッド２
１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとを金属バンプ２４を用
いて接続する。

【００２３】各ホール素子チップ１５の表側の入出力端
子３ａ、３ｂ、４ａ、４ｂと基板１７の入出力パッド２
１ａ、２１ｂ、２２ａ、２２ｂとを金属ワイヤ２５でボ
ンディング接続する。各入出力パッド２１ａ、２１ｂ、
２２ａ、２２ｂにより、ホール素子チップ１５の表裏の
入出力端子３ａ〜３ｄ、４ａ〜４ｄは外部から見て並列
に接続される。ホール素子チップ１５をポッティング法
により樹脂１０で封止する。基板１７と外部回路との接
続は金属バンプ２０を用いる。

【００２４】このようにホール素子チップ１５の表裏両
面に感磁部６、１４を形成することにより、感磁部６、
１４を貫通する磁束の数が２倍となるので感度が従来の
ホール素子の２倍になる。また、ホール素子用の半導体
チップ１の材料にＧａＡｓを用いることで温度による感
度の変化の少なさと高い感度とを両立させたホール素子
が得られる。

【００２５】尚、本実施の形態では配線パターンの形成
された基板上にホール素子チップを搭載した場合で説明
したが、本発明はこれに限定されずリードフレームにホ
ール素子チップを接続して樹脂封止するようにしてもよ
い。

【００２６】

【発明の効果】以上要するに本発明によれば、次のよう
な優れた効果を発揮する。

【００２７】外部からの入力に対する感度が高く、温度
変化による感度の変化の少ないホール素子の提供を実現
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明のホール素子の一実施の形態を
示す平面透視図であり、（ｂ）は（ａ）の側面透視図で
あり、（ｃ）は（ａ）の１ｃ−１ｃ線断面図である。

【図２】（ａ）は図１（ｃ）に示したホール素子チップ
の矢印Ａ方向の矢視図であり、（ｂ）は図１（ｃ）に示
したホール素子チップの矢印Ｂ方向の矢視図である。

【図３】図１（ａ）〜（ｃ）に示したホール素子に用い
られる基板の平面図である。

【図４】（ａ）は従来のホール素子の断面図であり、
（ｂ）は（ａ）に示したホール素子に用いられるホール
素子チップの平面図である。

【符号の説明】

１半導体チップ２、１２導電膜５、１３絶縁膜３ａ〜３ｄ入力端子４ａ〜４ｄ出力端子６、１４感磁部１０樹脂１７基板１８ａ、１８ｂ、２１ａ、２１ｂ入力用パッド１９ａ、１９ｂ、２２ａ、２２ｂ出力用パッド２５金属ワイヤ２０、２４金属バンプ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】半導体チップ上に、略十字形状の導電
層、該導電層上の四隅に形成された入出力端子及び残り
の導電層を覆う絶縁層からなる感磁部が形成され、上記
入出端子に接続された電極が露出するように樹脂封止さ
れたホール素子において、上記半導体チップの表裏両面
に上記感磁部が形成されていることを特徴とするホール
素子。
【請求項２】半導体チップ上に、略十字形状の導電
層、該導電層上の四隅に形成された入出力端子及び残り
の導電層を覆う絶縁層からなる感磁部が形成されたホー
ル素子チップが、表裏の四隅に電極が形成されそれぞれ
スルーホールメッキで電気的に接続された基板上に搭載
され、各入出力端子が表面の電極にそれぞれ接続され裏
面の電極が露出するように樹脂封止されたホール素子に
おいて、上記ホール素子チップは、裏面の入出力端子は
金属バンプで、表面の入出力端子は金属ワイヤで各電極
とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするホ
ール素子。
【請求項３】半導体チップ上に、略十字形状の導電
層、該導電層上の四隅に形成された入出力端子及び残り
の導電層を覆う絶縁層からなる感磁部が形成されたホー
ル素子チップが、リードフレームの内部リードに上記入
出力端子がそれぞれ接続されリードピンが露出するよう
に樹脂封止されたホール素子において、上記ホール素子
チップは、裏面の入出力端子は金属バンプで、表面の入
出端子は金属ワイヤで上記リードフレームの内部リード
とそれぞれ電気的に接続されていることを特徴とするホ
ール素子。
【請求項４】上記ホール素子チップの半導体の材料が
ＧａＡｓである請求項１から３のいずれかに記載のホー
ル素子。