JP2008180603A - 回転検出装置 - Google Patents

Abstract

【課題】放熱性を向上しつつ、コストを低減できる回転検出装置を提供する。
【解決手段】ＭＲＥを有するセンサチップと、回路チップと、センサチップの近傍に配置される磁石と、密閉された内部空間と、該内部空間に対して突出し、ベアチップ状態のセンサチップ及び回路チップが固定される突出部とを有するハウジングと、回路チップ２０が電気的に接続される接続部位を含む一方の端部が突出部に一体に鋳込まれて内部空間に配置され、他方の端部がハウジングの外部に露出される複数のターミナル５０と、を備える回転検出装置１であって、複数のターミナルの少なくとも１つに、ハウジングよりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップのＭＲＥ形成面に垂直な方向においてセンサチップ及び回路チップの少なくとも一部と重なるように、ハウジング内に配置される側の端部から、突出部に鋳込まれた状態で延設部が延設されている。
【選択図】図２

Description

本発明は、磁気抵抗素子を備えた回転検出装置に関する。

従来、磁気抵抗素子を有するセンサチップと、磁気抵抗素子にバイアス磁界を付与する磁石とを備え、バイアス磁界（磁気ベクトル）の変化を磁気抵抗素子の抵抗値の変化として感知して、回転体の回転状態を検出する回転検出装置が知られている。

このような回転検出装置として、本出願人は特許文献１を開示している。この回転検出装置は、センサチップが密閉されたハウジング内に配置されて外部雰囲気と遮断された構造となっている。詳しくは、カバー部材ともにハウジングを構成する蓋材には、カバー部材の内方に突出する態様で延設されるとともにリードフレームが一体に鋳込まれた板状の舌部が設けられ、舌部の先端部にセンサチップがベアチップ状態で実装されている。そして、センサチップは、例えばハウジングの内底面に配設された筒状の磁石の中空部内に収容されるように、ハウジング内に配置されている。
特開２００６−１１２８０１号公報

ところで、特許文献１に示される回転検出装置においては、センサチップが、例えば樹脂成形された舌部に直接ベアチップ実装されるか、又は、リードフレームとともに舌部に一体に鋳込まれた実装面（実装部材）にベアチップ実装されている。このように、チップが舌部に直接実装される場合、センサ駆動中に生じる発熱に対する放熱性が抵抗する可能性がある。また、チップが舌部に鋳込まれた実装面に実装される場合、直接舌部に実装される構造よりも放熱性が向上されるものの、実装面はセンサチップに対応して舌部の一領域に独立して鋳込まれており、ハウジング内に収容されているので、放熱性が十分であるとは言いがたい。

また、センサチップなどのチップをベアチップ実装する際に、リードフレームとの電気的な接続（例えばＡｕワイヤによるワイヤボンディング）や舌部へのマウント（例えば接着剤硬化）のために、１５０〜２００℃程度まで温度を上昇させることもある。この場合、上述したチップの実装構造では、チップ（ワイヤとの接続部）や接着剤の温度が上昇しがたく、生産時間短縮のネックとなる。また、生産時間を短縮しようとすると、プリヒートのための高温槽や炉が必要となる。すなわち、製造コストを低減することが困難である。

本発明は上記問題点に鑑み、放熱性を向上しつつ、コストを低減できる回転検出装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成する為に請求項１に発明は、磁気抵抗素子が形成されてなる検出部と、検出部と電気的に接続され、少なくとも検出部から出力される信号を処理する回路部とを有するセンサチップと、センサチップの近傍に配置され、磁気抵抗素子に対してバイアス磁界を付与する磁界生成部材と、密閉された内部空間と、該内部空間に対して突出し、ベアチップ状態のセンサチップが固定される突出部とを有するハウジングと、ベアチップ状態のセンサチップが電気的に接続される接続部位を含む一方の端部が突出部に一体に鋳込まれて内部空間にそれぞれ配置され、他方の端部がハウジングの外部にそれぞれ露出される複数のターミナルと、を備え、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知して回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、複数のターミナルの少なくとも１つに、ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向においてセンサチップの少なくとも一部と重なるように、ハウジング内に配置される側の端部から延設された延設部が、突出部に鋳込まれた状態で設けられていることを特徴とする。

このように本発明によれば、ハウジングの一部としてハウジングの内部空間に突出し、センサチップが固定（マウント）される突出部に、ターミナルの一部として、端部から延設された延設部が鋳込まれている。そして、この延設部が、ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向においてセンサチップの少なくとも一部と重なるように設けられている。したがって、センサチップの動作時において生じる熱を、延設部を含むターミナルを介してハウジング外へ逃がすことができる。また、突出部へのセンサチップ固定時（例えば接着固定時の接着剤硬化）やセンサチップとターミナルとの電気的な接続時（例えばワイヤボンディング）など、センサチップに対して加熱する製造工程を含む場合でも、センサチップ下に配置された延設部が突出部よりも熱伝導率が高いので、延設部に蓄熱させて、これにより昇温時間を短縮することができる。すなわち、従来よりも放熱性を向上しつつ、コストを低減することができる。

また、センサチップがベアチップの状態で実装されるので、センサチップが樹脂モールドされる従来の回転検出装置と異なり、センサチップに内部応力による応力変動が与えられることはなく、こうした応力変動によるセンシング特性への影響を回避することができる。

また、センサチップがハウジング内に密閉された状態で配置されるので、センサチップと外部（外部雰囲気）との遮断性を確保することができる。

請求項１に記載の発明においては、請求項２に記載のように、延設部が、センサチップにおけるターミナルとの接続部位のみと重なるように設けられた構成とすると良い。センサチップにおいて、ターミナルとの接続部位はその接続抵抗によって発熱量が大きい。したがって、このような構成とすると、延設部が小さいながらも効果的に放熱することができる。また、Ａｕワイヤによるボンディングのようにセンサチップとターミナルとの接続に昇温が必要な場合には、その昇温時間を短縮することができる。

請求項１に記載の発明においては、請求項３に記載のように、延設部がセンサチップにおける回路部形成領域のみと重なるように設けられた構成としても良い。センサチップの動作時においては、センサチップにおいて主に回路部が発熱する。したがって、このような構成とすると、請求項２よりも延設部が大きいので、放熱性をより向上しつつ、コストもより低減することが可能である。

請求項１に記載の発明においては、請求項４に記載のように、延設部がセンサチップの磁気抵抗素子形成面の裏面全面と重なるように設けられた構成としても良い。これによれば、請求項２又は請求項３よりも延設部が大きいので、放熱性をさらに向上しつつ、コストもさらに低減することが可能である
請求項１〜４いずれか１項に記載の発明においては、延設部が突出部に埋設され、延設部とセンサチップとの間に突出部が介在された構成としても良いが、好ましくは請求項５に記載のように、センサチップが延設部に固定された構成とすると良い。これによれば、センサチップと延設部との間における熱伝達の効率を向上することができる。

次に、請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、１チップ化された検出部と回路部を、別々の半導体チップに置き換えたものである。請求項６に記載の発明は、磁気抵抗素子が形成されてなる検出部を有するセンサチップと、センサチップと電気的に接続され、少なくとも検出部から出力される信号を処理する回路部を有する回路チップと、センサチップの近傍に配置され、磁気抵抗素子に対してバイアス磁界を付与する磁界生成部材と、密閉された内部空間と、該内部空間に対して突出し、ベアチップ状態のセンサチップ及び回路チップが固定される突出部とを有するハウジングと、少なくともベアチップ状態の回路チップが電気的に接続される接続部位を含む一方の端部が突出部に一体に鋳込まれて内部空間にそれぞれ配置され、他方の端部がハウジングの外部にそれぞれ露出される複数のターミナルと、を備え、回転体の回転に伴うバイアス磁界の変化を磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知してロータの回転状態を検出する回転検出装置であって、複数のターミナルの少なくとも１つに、ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向においてセンサチップ及び回路チップの少なくとも一部と重なるように、ハウジング内に配置される側の端部から延設された延設部が、突出部に鋳込まれた状態で設けられていることを特徴とする。

このように本発明においても、請求項１に記載の発明同様、ハウジングの一部としてハウジングの内部空間に突出し、センサチップが固定（マウント）される突出部に、ターミナルの一部として、端部から延設された延設部が鋳込まれている。そして、この延設部が、ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向においてセンサチップ及び回路チップの少なくとも一部と重なるように設けられている。したがって、センサチップの動作時において生じる熱を、延設部を含むターミナルを介してハウジング外へ逃がすことができる。また、突出部への各チップ固定時（例えば接着固定時の接着剤硬化）や各チップとターミナル及びチップ同士の電気的な接続時（例えばワイヤボンディング）など、センサチップ及び回路チップに対して加熱する製造工程を含む場合でも、延設部が突出部よりも熱伝導率が高いので、延設部に蓄熱させて、これにより昇温時間を短縮することができる。すなわち、従来よりも放熱性を向上しつつ、コストを低減することができる。

また、センサチップがベアチップの状態で実装されるので、センサチップが樹脂モールドされる従来の回転検出装置と異なり、センサチップに内部応力による応力変動が与えられることはなく、こうした応力変動によるセンシング特性への影響を回避することができる。

また、センサチップ及び回路チップがハウジング内に密閉された状態で配置されるので、センサチップ及び回路チップと外部（外部雰囲気）との遮断性を確保することができる。

センサチップの動作時においては、主として回路チップが発熱する。したがって、請求項６に記載の発明においては、請求項７に記載のように、延設部が回路チップのみと重なるように設けられた構成とすると、放熱性の向上と昇温時間の短縮が可能となる。なお、請求項８に記載のように、延設部が回路チップ全体と重なるように設けられた構成とすると、一部のみに設けられる構成に比べて延設部の大きさが大きいので、放熱性をより向上しつつ、コストもより低減することが可能である。

請求項７又は請求項８に記載の発明においては、請求項９に記載のように、回路チップが延設部に固定された構成とすることが好ましい。これによれば、突出部を介在しないので、センサチップと延設部との間における熱伝達の効率を向上することができる。

また、請求項６に記載の発明においては、請求項１０に記載のように、延設部が回路チップ及びセンサチップと重なるように設けられた構成としても良い。例えば請求項１１に記載のように、延設部が回路チップ、センサチップ、及びターミナルのうちの２つの間を電気的に接続する接続部位のみと重なるよう設けられた構成としても良い。チップ同士の接続部位、及び、チップとターミナルとの接続部位は、その接続抵抗によって発熱量が大きい。したがって、このような構成とすると、延設部が小さいながらも効果的に放熱することができる。また、Ａｕワイヤによるボンディングのようにセンサチップとターミナルとの接続に昇温が必要な場合には、その昇温時間を短縮することができる。また、請求項１２に記載のように、延設部が回路チップ全体及びセンサチップ全体と重なるように設けられた構成としても良い。これによれば、延設部の大きさが大きいので、放熱性をさらに向上しつつ、コストもさらに低減することが可能である。

請求項１０〜１２いずれか１項に記載の発明においては、請求項１３に記載のように、センサチップ及び回路チップが、延設部に固定された構成とすることが好ましい。これによれば、突出部を介在しないので、センサチップと延設部、及び、回路チップと延設部との間における熱伝達の効率を向上することができる。

請求項１〜１３いずれか１項に記載の発明においては、延設部がターミナルとは異なる材料からなり、端部に固定された構成としても良いが、好ましくは請求項１４に記載のように、延設部がターミナルと同一材料から構成されると良い。これによれば、簡素な構成とすることができる。なお、このような構成は、プレス加工又はエッチング加工によって実現できる。

請求項１〜１４いずれか１項に記載の発明においては、請求項１５に記載のように、磁石がハウジングの内面に固定されてハウジング内に配置された構成としても良い。また、請求項１６に記載のように、磁石が突出部に固定されてハウジング内に配置された構成としても良い。さらには、請求項１７に記載のように、磁石がハウジングの外面に固定された構成としても良い。請求項１５に記載の構成とすると、従来の回転検出装置と同様の構造を実現することが可能となる。また、請求項１６に記載の構成とすると、磁石の小型化が可能であり、ひいては回転検出装置の小型化を図ることができる。

請求項１〜１７いずれか１項に記載の発明においては、請求項１８に記載のように、ハウジングが複数の部材を組み合わせてなり、１つの部材に突出部が設けられた構成とすると良い。これによれば、突出部にセンサチップが実装された部材と他の部材とを組み合わせることで、簡便にセンサチップを外部雰囲気と遮断しつつ、ベアチップの状態でハウジング内に配置された構成とすることができる。

以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。図２は、図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。図１においては、便宜上、磁石とハウジングを構成するカバー部材とを断面で示している。また、回転検出装置としての動作については、従来の回転検出装置と同様であるため、その詳細な説明は割愛する。

本実施形態に係る回転検出装置は、たとえば車両の変速機（トランスミッション）を構成するシャフトに噛み合わされたギアといった回転体の、回転数（回転状態）を検出する回転検出装置として好適である。

図１及び図２に示すように、回転検出装置１は、要部として、検出部を有するセンサチップ１０と、検出部からの信号を処理する回路チップ２０と、検出部に対してバイアス磁界を付与する磁石３０と、センサチップ１０及び回路チップ２０をベアチップの状態で内部空間に収容するハウジング４０と、センサチップ１０（回路チップ２０）と外部とを電気的に接続する端子としてのターミナル５０を含んでいる。

センサチップ１０は、たとえばＮｉ−Ｃｏ、Ｎｉ−Ｆｅ等の材料からなり、バイアス磁界の変化（磁気ベクトルの変化）に応じて抵抗値が変化する磁気抵抗素子（以下、ＭＲＥと示す）からなる検出部を有するものである。本実施形態において、ＭＲＥは、パターニングによってハの字状に形成されている。詳しくは、図１に示すように、４つのＭＲＥ１１〜１４により、バイアス磁界の変化に応じて出力が変化するハーフブリッジ構成の２つのＭＲＥブリッジ１５，１６が形成されている。なお、ＭＲＥブリッジ１５は、２個のＭＲＥ１１，１２を直列接続してハの字状に構成され、ＭＲＥブリッジ１６は、２個のＭＲＥ１３，１４を直列接続してハの字状に構成されている。このようなセンサチップ１０の構成については、本出願人による特開平１１−２３７２５６号公報などに開示されているので、詳細な説明は割愛する。

回路チップ２０は、センサチップ１０と電気的に接続され、少なくとも検出部（ＭＲＥ１１〜１４）から出力される信号を処理する回路部を有するものである。本実施形態において、回路部は、ＭＲＥブリッジ１５，１６に対しての供給電圧を調整するとともに、ＭＲＥブリッジ１５，１６により検出される信号の差動増幅や２値化などの各種処理を行うように構成されている。

磁石３０は、センサチップ１０の近傍に配置され、センサチップ１０に形成された検出部に対して、バイアス磁界を付与するものであり、特許請求の範囲に記載のバイアス磁界生成部材に相当する。磁石３０の形状や構成材料は特に限定されるものではなく、その配置もセンサチップ１０（ＭＲＥ１１〜１４）の近傍であれば良い。本実施形態において、磁石３０は断面円形状の中空部を有する円筒状に形成され、ハウジング４０の内壁（後述するカバー部材６０の内側面６０ａ及び内底面６０ｂ）に接して固定された状態で、筒内にセンサチップ１０（及び回路チップ２０）が配置されている。

ハウジング４０は、センサチップ１０及び回路チップ２０をベアチップの状態で収容すべく密閉された内部空間を有している。また、この内部空間に対して内壁面から突出し、ベアチップ状態のセンサチップ１０及び回路チップ２０が固定される突出部を有している。このようなハウジング４０は、突出部が設けられた部材を含む複数の部材を組み付けることで簡便に構成することができる。本実施形態において、ハウジング４０は、樹脂やセラミックなどの非磁性材料を用いて有底筒状に形成されたカバー部材６０と、樹脂などの非磁性且つ絶縁性の材料からなり、カバー部材６０に組み付けられた状態でカバー部材６０の開口端を塞ぐ蓋材７０とにより構成されている。また、蓋材７０は、カバー部材６０の開口端を塞ぐように、略円板形状に形成された基部７１と、基部７１の内面７１ａからカバー部材６０の内方に突出する態様で延設された板状の突出部７２とを有している。そして、この突出部７２に、ベアチップ状態のセンサチップ１０と回路チップ２０が固定（マウント）されている。また、基部７１及び突出部７２には、各ターミナル５０の一部がそれぞれ一体に鋳込まれている。

なお、本実施形態においては、カバー部材６０と嵌合する基部７１の外周部分に沿って突条が形成されており、この突条とカバー部材６０の内側面６０ａとが、例えばエポキシ系接着剤やシリコン系接着剤により固定されている。このように、突条を有する構成とすると、突条の弾性変形によって、ハウジング４０内の密閉性を高めることができる。

また、突出部７２は、固定されるセンサチップ１０のギャップ特性を確保すべく、カバー部材６０の内底面６０ｂまで蓋材７０の基部７１から延設されている。そして、この突出部７２の先端面が、カバー部材６０の内底面６０ｂに対して例えばエポキシ系接着剤やシリコン接着剤により固定されている。このように、突出部７２の先端面が固定された構造とすると、突出部７２の振動を抑制することができる。

ターミナル５０は、黄銅などの金属材料からなり、センサチップ１０（回路チップ２０）と外部とを電気的に接続する端子であり、ハウジング４０内に配置されて少なくとも回路チップ２０と電気的に接続される側の端部が、チップとの電気的な接続が可能なように一部が露出して突出部７２に一体に鋳込まれている。また、他方の端部は、ハウジング４０の外部に露出されている。

本実施形態においては、ターミナル５０として、電源端子５１、ＧＮＤ端子５２、及び出力端子５３を有している。３つの端子５１〜５３のうち、基部７１の内面７１ａからハウジング４０内に露出されて、回路チップ２０と電気的に接続される部位を含む側の端部が、回路チップ２０の固定面に露出して突出部７２に一体にそれぞれ鋳込まれている。また、他方の端部は、外部（回転検出装置外）との接続が可能なように、基部７１の外面７１ｂ（内面７１ａの裏面）からハウジング４０の外部にそれぞれ露出されている。なお、ターミナル５０のうち、外部と接続される側の端部は、図２に示すように、剛性を確保すべく、他の部分に比べてその厚さが厚く形成されている。なお、剛性を確保すべく、幅を広く形成することも有効である。

ここで、本実施形態においては、図１及び図２に示すように、ＧＮＤ端子５２のハウジング４０内に配置される側の端部に、ハウジング４０（蓋材７０）の構成材料（本実施形態においては樹脂）よりも熱伝導率が高い材料からなり、センサチップ１０のＭＲＥ形成面に垂直な方向において回路チップ２０全体と重なるように上記端部から延設された板状の延設部５４が突出部７２に鋳込まれた状態で設けられている。なお、本実施形態において、延設部５４は、ターミナル５０（ＧＮＤ端子５２）の一部として同一材料を用いて一体的に構成されている。そして、センサチップ１０が板状の突出部７２の一面上に接着固定（マウント）され、回路チップ２０が突出部７２のセンサチップ固定面に露出する延設部５４に接着固定（マウント）されている。すなわち、センサチップ１０が突出部７２（蓋材７０）に直接固定され、回路チップ２０が延設部５４を介して突出部７２に固定されている。また、この固定状態で、センサチップ１０と回路チップ２０とがワイヤ８０（例えばＡｕワイヤ）を介して電気的に接続され、回路チップ２０とターミナル５０とがワイヤ（例えばＡｌワイヤ）を介して電気的に接続されている。

このように構成される回転検出装置１は、たとえば以下に示す製造方法によって形成することができる。まず、延設部５４を含むターミナル５０（電源端子５１、ＧＮＤ端子５２、及び出力端子５３）を準備する。本実施形態においては、１つのリードフレームとしてプレス加工によって形成する。それ以外にも、１つのリードフレームとしてエッチング加工によって形成することもできるし、各端子５１〜５３をプレス加工やエッチング加工によって別個に形成したのち、タイバーなどで互いに接続した状態としても良い。

次に、ターミナル５０をインサート部品として、蓋材７０を樹脂成形する。これにより、ターミナル５０の一部（延設部５４を含む）が一体に鋳込まれた突出部７２を有する蓋材７０が形成される。なお、成形後、各ターミナル５０を連結するリードフレームの不要部分を除去する。この樹脂成形においては、必要に応じて、ターミナル５０以外の部材（例えば外部との接続用パイプ）をインサート部品としても良い。

次に、形成された蓋材７０の突出部７２に対し、センサチップ１０と回路チップ２０を固定する。本実施形態においては、突出部７２の先端付近であって延設部５４の配置されない部位にセンサチップ１０をベアチップ状態で接着固定し、センサチップ１０よりも基部７１よりであって、延設部５４上にベアチップ状態で回路チップ２０を接着固定する。そして、接着剤の硬化処理後、センサチップ１０と回路チップ２０とをワイヤ８０によって接続し、回路チップ２０とターミナル５０とをワイヤ９０によって接続する。

次に、カバー部材６０の内底面６０ｂに磁石３０の端面が接触するように挿入した後、センサチップ１０及び回路チップ２０が磁石３０の筒内に配置されるように、蓋材７０をカバー部材６０に組み付ける。本実施形態においては、基部７１をカバー部材６０内に挿入することにより、カバー部材６０及び蓋材７０（基部７１）によって磁石３０を固定する。また、突出部７２の先端面と基部７１の突条にそれぞれ接着剤を塗布した状態で、蓋材７０をカバー部材６０に挿入し、突出部７２の先端面とカバー部材６０の内底面６０ｂとを接着固定するとともに、基部７１とカバー部材６０とを接着固定する。以上により、図１及び図２に示される回転検出装置１が形成される。

このように本実施形態に係る回転検出装置１によれば、樹脂からなるハウジング４０（蓋材７０）の一部として形成された突出部７２に、ターミナル５０（ＧＮＤ端子５２）の一部として、蓋材７０（突出部７２）の構成材料よりも熱伝導率の高い金属からなる延設部５４が鋳込まれている。また、延設部５４は、センサチップ１０のＭＲＥ形成面に垂直な方向において回路チップ２０全体と重なるように設けられ、回路チップ２０は延設部５４に固定されている。したがって、センサチップ１０の動作時において生じる熱を、延設部５４を含むターミナル５０を伝熱経路として、ハウジング４０外へ逃がすことができる。なお、センサチップ１０の動作時においては、主として回路チップ２０から熱が生じるので、効率よく放熱することができる。

また、本実施形態においては、突出部７２に対してセンサチップ１０及び回路チップ２０を接着固定する際の接着剤の硬化や、センサチップ１０と回路チップ２０とをＡｕからなるワイヤ８０で電気的に接続する際に１５０〜２００℃程度の昇温を必要とする。しかしながら、このように、製造過程において加熱が必要であっても、回路チップ２０下に配置された延設部５４は突出部７２よりも熱を蓄えやすい（早く温度が上昇しやすい）ので、昇温時間を短縮することができる。すなわち、従来よりも放熱性を向上しつつ、コストを低減することができる。

特に本実施形態においては、回路チップ２０が延設部５４に直接固定（マウント）されている。したがって、回路チップ２０と延設部５４との間における熱伝達の効率をより向上することができる。

また、センサチップ１０がベアチップの状態で実装されるので、センサチップ１０が樹脂モールドされる従来の回転検出装置と異なり、センサチップ１０に内部応力による応力変動が与えられることはなく、こうした応力変動によるセンシング特性への影響を回避することができる。

また、センサチップ１０及び回路チップ２０がハウジング４０内に密閉された状態で配置されるので、センサチップ１０及び回路チップ２０と外部（外部雰囲気）との遮断性を確保することができる。

また、ハウジング４０が２つの部材（カバー部材６０及び蓋材７０）からなり、蓋材７０がターミナル５０の一端側が一体に鋳込まれた板状の突出部７２を有し、且つ、ターミナル５０の他端側が蓋材７０の基部７１の外面７１ｂから導出されている。したがって、センサチップ１０及び回路チップ２０が実装された蓋材７０をカバー部材６０に組み付けることで、外部雰囲気と遮断されるハウジング４０内に、ベアチップ状態のセンサチップ１０を簡便に配置することができる。また、このような構造を採用することにより、従来の回転検出装置と同様の構造を実現することも可能となる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態を、図３及び図４に基づいて説明する。図３は、第２実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。図４は、図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。なお、図３は、第１実施形態に示した図１に対応しており、図４は図２に対応している。

第２実施形態に係る回転検出装置は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第１実施形態においては、回路チップ２０全体と重なるように延設部５４が設けられる例を示した。これに対し、本実施形態においては、図３及び図４に示すように、延設部５４が回路チップ２０全体だけでなくセンサチップ１０全体とも重なるように設けられる点を特徴とする。それ以外の構成については、第１実施形態に示した構成と同様である。

このような構成とすると、延設部５４の大きさが第１実施形態に示した構成よりも大きいので、放熱性をより向上することができる。また、昇温時においての蓄熱面積も大きいので、コストもより低減することが可能である。なお、本実施形態においては、図４に示すように、センサチップ１０及び回路チップ２０が延設部５４に直接固定（マウント）されている。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態を、図５に基づいて説明する。図５は、第３実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す断面図である。図５は、第１実施形態に示した図２に対応している。

第３実施形態に係る回転検出装置は、第１実施形態又は第２実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第２実施形態においては、センサチップ１０全体及び回路チップ２０全体と重なるように延設部５４が設けられる例を示した。これに対し、本実施形態においては、図５に示すように、センサチップ１０、回路チップ２０、及びターミナル５０のうちの２つの間を電気的に接続する接続部位のみと重なるよう延設部５４が設けられる点を特徴とする。具体的には、図５に示すように、センサチップ１０と回路チップ２０との接続部位（各チップ１０，２０におけるワイヤ８０との接続部位）、及び、回路チップ２０とターミナル５０との接続部位（回路チップ２０におけるワイヤ９０との接続部位）と重なるように、延設部５４が設けられている。

チップ１０，２０とワイヤ８０，９０との接続部位は、その接続抵抗によって発熱量が大きい。したがって、このような構成とすると、延設部５４が第２実施形態に示した構成よりも小さいながらも、効果的に放熱することができる。また、例えばＡｕからなるワイヤをボンディングする際には昇温が必要であるが、このように昇温を必要とする場合において、その昇温時間を短縮することができる。

なお、本実施形態においては、センサチップ１０と回路チップ２０、回路チップ２０とターミナル５０が、ともにワイヤ接続される例を示した。しかしながら、ワイヤ接続に限定されるものではなく、例えばバンプを介して接続される構成においても同様の効果を期待することができる。

また、本実施形態においては、センサチップ１０が回路チップ２０を介してターミナル５０と電気的に接続される例を示した。しかしながら、センサチップ１０がターミナル５０と直接接続された構成においては、センサチップ１０におけるターミナル５０との接続部位とも重なるように延設部５４を設けることで、同様の効果を期待することができる。

また、センサチップ１０、回路チップ２０、及びターミナル５０のうちの２つの間を電気的に接続する接続部位のうち、昇温を必要とする部位のみと重なるように延設部５４を設けても良い。例えば図６に示すように、Ａｕからなるワイヤ８０にて接続されるセンサチップ１０と回路チップ２０との接続部位（各チップ１０，２０におけるワイヤ８０との接続部位）と重なるように、延設部５４を設けても良い。この場合、図５に示す構成よりも延設部５４が小さいものの、昇温時間を短縮することができる。図６は変形例を示す断面図である。

（第４実施形態）
次に、本発明の第４実施形態を、図７及び図８に基づいて説明する。図７は、第４実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。図８は、図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。なお、図７は、第１実施形態に示した図１に対応しており、図８は図２に対応している。

第４実施形態に係る回転検出装置は、第１実施形態によるものと共通するところが多いので、以下、共通部分については詳しい説明は省略し、異なる部分を重点的に説明する。なお、第１実施形態に示した要素と同一の要素には、同一の符号を付与するものとする。

第１実施形態においては、ＭＲＥ１１〜１４からなる検出部と回路部が、センサチップ１０と回路チップ２０として別個に構成される例を示した。これに対して、本実施形態においては、検出部と回路部がセンサチップ１００として１チップ化されている点を特徴とする。それ以外の構成は、第１実施形態と同様である。

具体的には、図７に示すように、ＭＲＥ１１〜１４（ＭＲＥブリッジ１５，１６）からなる検出部１７とともに、回路部１８が基板に形成されてセンサチップ１００が構成されている。なお、図７及び図８に示す例では、延設部５４は、センサチップ１００のうち、回路部１８の形成領域と重なるように、ターミナル５０（ＧＮＤ端子５２）の一部として、突出部７２に鋳込まれている。そして、センサチップ１００の一部（回路部形成領域）が延設部５４に直接固定され、残りが突出部７２と固定された状態で、ワイヤ１１０を介してセンサチップ１００（回路部１８）とターミナル５０とが電気的に接続されている。

このように、本実施形態に係る回転検出装置１は、第１実施形態に示した回路チップ２０をセンサチップ１０の回路部１８に置き換えたものであるので、第１実施形態に示した効果と同様の効果を期待することができる。詳しくは、センサチップ１０の動作時において、主として発熱する回路部１８からの熱を、延設部５４を含むターミナル５０を介して効率よく放熱することができる。特に本実施形態においても、延設部５４にセンサチップ１０を直接固定しているので、センサチップ１０と延設部５４との間における熱伝達の効率を向上することができる。また、延設部５４の蓄熱により、昇温時間を短縮し、ひいてはコストを低減することができる。

なお、本実施形態においては、回路部１８全体と重なるように延設部５４が設けられる例を示したが、延設部５４はセンサチップ１０の少なくとも一部と重なるように設けられれば良い。したがって、第３実施形態に示したように、延設部５４が、センサチップ１０におけるターミナル５０との接続部位のみと重なるように設けられた構成としても良い。センサチップ１０において、ターミナル５０との接続部位はその接続抵抗によって発熱量が大きいので、延設部５４が小さいながらも効果的に放熱することができる。また、Ａｕワイヤによるボンディングのようにセンサチップ１０とターミナル５０との接続に昇温が必要な場合には、その昇温時間を短縮することができる。また、第２実施形態に示したように、延設部５４がセンサチップ１０のＭＲＥ形成面の裏面全面（すなわち、検出部１７全体及び回路部１８全体）と重なるように設けられた構成としても良い。これによれば、延設部５４が大きいので、放熱性をさらに向上しつつ、コストもさらに低減することが可能である。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。検出部１７と回路部１８が集積化されたセンサチップ１００を含む構成においては、少なくとも１つのターミナル５０の端部から延設された延設部５４が、センサチップ１００の少なくとも一部と重なるように突出部７２に鋳込まれていれば良い。また、センサチップ１０と回路チップ２０を含む構成においては、少なくとも１つのターミナル５０の端部から延設された延設部５４が、センサチップ１０及び回路チップの少なくとも一部と重なるように突出部７２に鋳込まれていれば良い。

本実施形態においては、延設部５４に対して、センサチップ１０や回路チップ２０が直接固定される例を示した。しかしながら、例えば図９に示すように、突出部７２（例えば樹脂）を介して、延設部５４がセンサチップ１０や回路チップ２０と重なる構成としても良い。すなわち、延設部５４が突出部７２のセンサチップ固定面側に露出せず、延設部５４上の突出部７２を介してセンサチップ１０や回路チップ２０が固定された構成としても良い。この場合、センサチップ１０の厚さ方向（ＭＲＥ形成面に対して垂直方向）において、突出部７２を介してセンサチップ１０（回路チップ２０）と延設部５４との間で熱が伝達されるので、上述した各実施形態よりも放熱効果や昇温時間短縮の効果は若干劣るものの、従来の回転検出装置よりも放熱性を向上しつつ、コストを低減することができる。図９は変形例を示す断面図であり、図２に対応している。

本実施形態においては、バイアス磁界生成部材として、中空部を有する円筒状の磁石３０を用いる例を示した。しかしながら、ＭＲＥ１１〜１４に対してバイアス磁界を付与するものとしては磁石３０に限定されるものではない。それ以外にもコイルでも良いし、コイルと磁石３０をともに含む構成としても良い。

また、磁石として中空部を有する円筒状の磁石３０を採用し、磁石３０の筒内にセンサチップ１０（検出部１７）が配置される例を示した。しかしながら、磁石３０の形状は上記例に限定されるものではない。中空部を有する四角柱形状などの他の形状からなる磁石３０を採用してもよい。また、磁石３０に形成される中空部の形状も、断面円形状に限らず、他の形状のものを採用することができる。また、中空部のない磁石３０を採用することもできる。例えば図１０に示すように、直方体状の磁石１２０が突出部７２に固定されてハウジング４０内に配置される回転検出装置１に対しても、上述した各実施形態の構成を適用することで、同等の効果を期待することができる。また、この場合、上述した各実施形態の磁石３０よりも磁石１２０が小型化されるので、ハウジング４０の小型化を図ることができ、ひいては回転検出装置１の小型化を図ることもできる。図１０は、変形例を示す断面図である。

本実施形態においては、中空部を有する円筒状の磁石３０を備え、この磁石３０がハウジング４０内に配置される例を示した。しかしながら、例えば図１１に示すように、中空部を有する筒状の磁石１３０を備え、この磁石１３０がハウジング４０の外面に固定（例えばカバー部材６０に外嵌）される回転検出装置１に対しても、上述した各実施形態の構成を適用することで、同等の効果を期待することができる。図１１は、変形例を示す断面図である。

本実施形態においては、ハウジング４０が、カバー部材６０と蓋材７０とにより構成される例を示した。しかしながら、ハウジング４０の構成は上記例に限定されるものではない。ベアチップの状態で配置されるセンサチップ１０を密閉して外部雰囲気と遮断することのできるハウジング４０であれば、他の形状のものを採用することができる。

本実施形態において、延設部５４は、ターミナル５０の一部として構成される例を示した。しかしながら、ターミナル５０とは別部材をターミナル５０の端部に固定することで、延設部５４が構成されても良い。その場合、ハウジング４０（蓋材７０）よりも熱伝導率の高い材料であれば、延設部５４の構成材料をターミナル５０とは異なる材料としても良い。

本実施形態において、延設部５４は、ＧＮＤ端子５２の端部から延設される例を示した。しかしながら、電源端子５１や出力端子５３から延設される構成としても、同等の効果を期待することができる。延設部５４は、複数のターミナル５０のうち、少なくとも１本に設けられれば良い。したがって、例えば複数の端子に延設部５４が設けられた構成としても良い。なお、ターミナル５０の本数は３本に限定されるものではない。例えば、本実施形態に示す構成に加えて、トリミング用の端子をさらに含む構成としても良い。

また、蓋部材７０がターミナル５０とともにコネクタを構成しても良い。すなわち、蓋部材７０が、コネクタハウジングを有する構成としても良い。

第１実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。 図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。 第２実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。 図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。 第３実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。 第４実施形態に係る回転検出装置の概略構成を示す平面図である。 図７のＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ線に沿う断面図である。 変形例を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。 変形例を示す断面図である。

符号の説明

１・・・回転検出装置
１０・・・センサチップ
１１〜１４・・・ＭＲＥ（磁気抵抗素子）
２０・・・回路チップ
３０・・・磁石
４０・・・ハウジング
５０・・・ターミナル
５４・・・延設部
６０・・・カバー部材
７０・・・蓋部材
７２・・・突出部

Claims (18)

1. 磁気抵抗素子が形成されてなる検出部と、前記検出部と電気的に接続され、少なくとも前記検出部から出力される信号を処理する回路部とを有するセンサチップと、
   前記センサチップの近傍に配置され、前記磁気抵抗素子に対してバイアス磁界を付与する磁界生成部材と、
   密閉された内部空間と、該内部空間に対して突出し、ベアチップ状態の前記センサチップが固定される突出部とを有するハウジングと、
   ベアチップ状態の前記センサチップが電気的に接続される接続部位を含む一方の端部が前記突出部に一体に鋳込まれて前記内部空間にそれぞれ配置され、他方の端部が前記ハウジングの外部にそれぞれ露出される複数のターミナルと、を備え、
   回転体の回転に伴う前記バイアス磁界の変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知して前記回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、
   複数の前記ターミナルの少なくとも１つに、前記ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向において前記センサチップの少なくとも一部と重なるように、前記ハウジング内に配置される側の端部から延設された延設部が、前記突出部に鋳込まれた状態で設けられていることを特徴とする回転検出装置。
2. 前記延設部は、前記センサチップにおける前記ターミナルとの接続部位のみと重なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
3. 前記延設部は、前記センサチップにおける回路部形成領域のみと重なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
4. 前記延設部は、前記センサチップの磁気抵抗素子形成面の裏面全面と重なるように設けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
5. 前記センサチップは、前記延設部に固定されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の回転検出装置。
6. 磁気抵抗素子が形成されてなる検出部を有するセンサチップと、
   前記センサチップと電気的に接続され、少なくとも前記検出部から出力される信号を処理する回路部を有する回路チップと、
   前記センサチップの近傍に配置され、前記磁気抵抗素子に対してバイアス磁界を付与する磁界生成部材と、
   密閉された内部空間と、該内部空間に対して突出し、ベアチップ状態の前記センサチップ及び前記回路チップが固定される突出部とを有するハウジングと、
   少なくともベアチップ状態の前記回路チップが電気的に接続される接続部位を含む一方の端部が前記突出部に一体に鋳込まれて前記内部空間にそれぞれ配置され、他方の端部が前記ハウジングの外部にそれぞれ露出される複数のターミナルと、を備え、
   回転体の回転に伴う前記バイアス磁界の変化を前記磁気抵抗素子の抵抗値変化として感知して前記回転体の回転状態を検出する回転検出装置であって、
   複数の前記ターミナルの少なくとも１つに、前記ハウジングの構成材料よりも熱伝導率が高い材料からなり、前記センサチップの磁気抵抗素子形成面に垂直な方向において前記センサチップ及び前記回路チップの少なくとも一部と重なるように、前記ハウジング内に配置される側の端部から延設された延設部が、前記突出部に鋳込まれた状態で設けられていることを特徴とする回転検出装置。
7. 前記延設部は、前記回路チップのみと重なるように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回転検出装置。
8. 前記延設部は、前記回路チップ全体と重なるように設けられていることを特徴とする請求項７に記載の回転検出装置。
9. 前記回路チップは、前記延設部に固定されていることを特徴とする請求項７又は請求項８に記載の回転検出装置。
10. 前記延設部は、前記回路チップ及び前記センサチップと重なるように設けられていることを特徴とする請求項６に記載の回転検出装置。
11. 前記延設部は、前記回路チップ、前記センサチップ、及び前記ターミナルのうちの２つの間を電気的に接続する接続部位のみと重なるよう設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の回転検出装置。
12. 前記延設部は、前記回路チップ全体及び前記センサチップ全体と重なるように設けられていることを特徴とする請求項１０に記載の回転検出装置。
13. 前記センサチップ及び前記回路チップは、前記延設部に固定されていることを特徴とする請求項１０〜１２いずれか１項に記載の回転検出装置。
14. 前記延設部は、前記ターミナルと同一材料からなることを特徴とする請求項６〜１３いずれか１項に記載の回転検出装置。
15. 前記磁石は、前記ハウジングの内面に固定されて前記ハウジング内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項に記載の回転検出装置。
16. 前記磁石は、前記突出部に固定されて前記ハウジング内に配置されていることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項に記載の回転検出装置。
17. 前記磁石は、前記ハウジングの外面に固定されていることを特徴とする請求項１〜１４いずれか１項に記載の回転検出装置。
18. 前記ハウジングは複数の部材を組み合わせてなるものであり、１つの前記部材に前記突出部が設けられていることを特徴とする請求項１〜１７に記載の回転検出装置。

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