JP2010078360A - Magnetic sensor and magnetic sensor manufacturing method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、磁気センサ及び磁気センサの製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor and a method for manufacturing the magnetic sensor.
従来の技術として、外部磁界の方向の変化によって磁気抵抗値が変化する第1の巨大磁気抵抗素子、及び外部磁界に影響されない抵抗値を有する第1の固定抵抗とを直列接続した第1のハーフブリッジ回路と、外部磁界の方向の変化によって磁気抵抗値が変化する第2の巨大磁気抵抗素子、及び外部磁界に影響されない抵抗値を有する第2の固定抵抗とを直列接続した第2のハーフブリッジ回路と、によって形成されたフルブリッジ回路と、第1のハーフブリッジ回路の中点電位である第1の出力電圧、及び第2のハーフブリッジ回路の中点電位である第2の出力電圧の差分値を算出し、この差分値としきい値を比較することによって切替信号を出力する検出回路と、を備えた磁気スイッチが知られている(例えば、特許文献1参照)。 As a conventional technique, a first half magnetoresistive element whose magnetoresistance value changes according to a change in the direction of an external magnetic field and a first fixed resistor having a resistance value that is not affected by the external magnetic field are connected in series. A second half bridge in which a bridge circuit, a second giant magnetoresistive element whose magnetoresistance value changes according to a change in the direction of the external magnetic field, and a second fixed resistor having a resistance value not affected by the external magnetic field are connected in series Difference between the first output voltage that is the midpoint potential of the first half-bridge circuit and the second output voltage that is the midpoint potential of the second half-bridge circuit. A magnetic switch including a detection circuit that calculates a value and outputs a switching signal by comparing the difference value with a threshold value is known (see, for example, Patent Document 1).
この磁気スイッチによると、第1及び第2の巨大磁気抵抗素子を作製するとき、各層の磁化方向が互いに同じ状態に形成されている多数の巨大磁気抵抗素子が配列されているウェハ上から隣接する一対の巨大磁気抵抗素子を1枚の基板として切り出すことができるので、位置合わせ作業を行う必要がなく、組立て作業を容易とすることができる。
しかし、従来の磁気スイッチは、第1及び第2の巨大磁気抵抗素子と第1及び第2の抵抗素子との抵抗温度係数が異なるため、同じ磁界強度下であっても温度変化によって中点電位が変化し、精度が悪化するという問題があった。また、従来の磁気スイッチは、巨大磁気抵抗素子が異方性を有していないため、磁界の方向の判別ができないという問題があった。 However, in the conventional magnetic switch, the first and second giant magnetoresistive elements and the first and second resistive elements have different resistance temperature coefficients. There was a problem that the accuracy changed. Further, the conventional magnetic switch has a problem that the direction of the magnetic field cannot be determined because the giant magnetoresistive element does not have anisotropy.
従って本発明の目的は、温度特性に優れ、磁界の方向を判別することができる磁気センサ及び磁気センサの製造方法を提供することにある。 Accordingly, an object of the present invention is to provide a magnetic sensor that has excellent temperature characteristics and can determine the direction of a magnetic field, and a method for manufacturing the magnetic sensor.
(1)本発明は上記目的を達成するため、第1の方向、及び前記第1の方向に対して反対方向となる第2の方向に磁界を発生させる磁界発生部と、一方端に電圧が印加され、前記磁界発生部から発生した前記第1の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第1の巨大磁気抵抗素子と、一方端が接地され、他端が前記第1の巨大磁気抵抗素子に接続されて第1のハーフブリッジ回路を構成し、前記磁界発生部から発生した前記第2の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第2の巨大磁気抵抗素子と、一方端が接地され、前記磁界発生部から発生した前記第1の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第3の巨大磁気抵抗素子と、一方端に前記電圧が印加され、他端が前記第3の巨大磁気抵抗素子に接続されて第2のハーフブリッジ回路を構成し、前記磁界発生部から発生した前記第2の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第4の巨大磁気抵抗素子と、を備えた磁気センサを提供する。 (1) In order to achieve the above object, the present invention provides a magnetic field generator for generating a magnetic field in a first direction and a second direction opposite to the first direction, and a voltage at one end. A first giant magnetoresistive element provided at a position where the magnetic field in the first direction generated from the magnetic field generator is applied, one end is grounded, and the other end is the first giant magnetoresistive element A second giant magnetoresistive element connected to the element to form a first half-bridge circuit and provided at a position where the magnetic field in the second direction generated from the magnetic field generator acts; A third giant magnetoresistive element provided at a position where the magnetic field in the first direction generated from the magnetic field generator is applied, the voltage is applied to one end, and the other end is the third giant magnetoresistive element. The second half bridge is connected to the magnetoresistive element. Constitute a circuit, to provide a magnetic sensor in which the magnetic field of said generated second direction is provided with a fourth giant magnetoresistive element provided in a position acting from the magnetic field generator.
(2)本発明は上記目的を達成するため、前記第1〜第4の巨大磁気抵抗素子は、前記磁界発生部の磁化方向に対して垂直な面に設けられる前記(1)に記載の磁気センサを提供する。 (2) In order to achieve the above object, the first to fourth giant magnetoresistive elements are provided on a plane perpendicular to the magnetization direction of the magnetic field generating unit. Provide a sensor.
(3)本発明は上記目的を達成するため、前記磁界発生部は、前記第1〜第4の巨大磁気抵抗素子と共に樹脂によって封止された後に着磁される前記(1)に記載の磁気センサを提供する。 (3) In order to achieve the above object, the magnetic field generator is magnetized after being sealed with resin together with the first to fourth giant magnetoresistive elements. Provide a sensor.
(4)本発明は上記目的を達成するため、前記第1の巨大磁気抵抗素子は、前記第3の巨大磁気抵抗素子の形状と略同一の形状を有し、前記第3の巨大磁気抵抗素子に形成される隙間に重ならないように配置され、前記第2の巨大磁気抵抗素子は、前記第4の巨大磁気抵抗素子の形状と略同一の形状を有し、前記第4の巨大磁気抵抗素子に形成される隙間に重ならないように配置される前記(1)に記載の磁気センサを提供する。 (4) In order to achieve the above object, the first giant magnetoresistive element has substantially the same shape as the third giant magnetoresistive element, and the third giant magnetoresistive element. And the second giant magnetoresistive element has a shape substantially the same as the shape of the fourth giant magnetoresistive element, and the fourth giant magnetoresistive element The magnetic sensor according to (1), which is disposed so as not to overlap a gap formed in the above.
(5)本発明は上記目的を達成するため、前記磁界発生部は、前記第1〜第4の巨大磁気抵抗素子と共に成膜される前記(1)に記載の磁気センサを提供する。 (5) In order to achieve the above object, the present invention provides the magnetic sensor according to (1), wherein the magnetic field generation unit is formed with the first to fourth giant magnetoresistive elements.
(6)本発明は上記目的を達成するため、第1〜第4の巨大磁気抵抗素子で構成したフルブリッジ回路を有する半導体チップを作製する作製工程と、リードフレームに前記半導体チップを実装する第1の実装工程と、前記半導体チップが実装された前記リードフレームの実装面に対向する面に磁性部材を実装する第2の実装工程と、前記半導体チップに設けられたパッドと前記パッドに対応した前記リードフレームの所定の場所との配線を行う配線工程と、前記リードフレーム、前記半導体チップ及び前記磁性部材を樹脂で封止する封止工程と、前記磁性部材を着磁する着磁工程と、を備えた磁気センサの製造方法を提供する。 (6) In order to achieve the above object, the present invention provides a manufacturing process for manufacturing a semiconductor chip having a full bridge circuit composed of first to fourth giant magnetoresistive elements, and a first step of mounting the semiconductor chip on a lead frame. 1 mounting step, a second mounting step of mounting a magnetic member on a surface facing the mounting surface of the lead frame on which the semiconductor chip is mounted, a pad provided on the semiconductor chip, and the pad corresponding to the pad A wiring step for wiring with a predetermined place of the lead frame, a sealing step for sealing the lead frame, the semiconductor chip and the magnetic member with a resin, a magnetization step for magnetizing the magnetic member, The manufacturing method of the magnetic sensor provided with this is provided.
このような発明によれば、温度特性に優れ、磁界の方向を判別することができる。 According to such an invention, the temperature characteristic is excellent and the direction of the magnetic field can be determined.
以下に、本発明の磁気センサ及び磁気センサの製造方法の実施の形態を図面を参考にして詳細に説明する。 Embodiments of a magnetic sensor and a method for manufacturing the magnetic sensor according to the present invention will be described below in detail with reference to the drawings.
[実施の形態]
(磁気センサの構成)
図1は、本発明の実施の形態に係る磁気センサの概略図であり、図2(a)は、本発明の実施の形態に係る第1及び第2のGMR(巨大磁気抵抗;Giant Magneto Resistance)素子群の配置に関する概略図であり、(b)は、側面図である。図2(a)及び(b)は、磁気センサ1の内部を示している。
[Embodiment]
(Configuration of magnetic sensor)
FIG. 1 is a schematic view of a magnetic sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2A is a diagram illustrating first and second GMRs (Giant Magneto Resistance) according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is a schematic diagram regarding the arrangement of element groups, and FIG. 2A and 2B show the inside of the
磁気センサ1は、図1に示すように、樹脂封止型の半導体装置であり、内部を保護するために樹脂によって形成された樹脂モールド12と、搭載される基板の配線パターンと半田によって電気的に接続される複数のアウターリード11と、を備えている。
As shown in FIG. 1, the
また、磁気センサ1は、図2(a)及び(b)に示すように、リードフレーム10と、半導体チップ(チップ)3が搭載されるリードフレーム10の実装面に対向する面に設けられる磁石(磁界発生部)2と、第1及び第2のGMR素子群3A、3B、第1〜第4のパッド(パッド)300〜303、及び第1〜第4のパッド(パッド)310〜313が形成された半導体チップ3と、を備えて概略構成されている。
Further, as shown in FIGS. 2A and 2B, the
(リードフレームの構成)
リードフレーム10は、金属薄板からプレス加工、又はエッチング加工によって作製され、中央に設けられたアイランド(図示せず)と、アイランドと電気的に独立した複数のインナーリード(図示せず)と、を有し、インナーリードは、アウターリード11と電気的に接続されている。
(Lead frame configuration)
The
(磁石の構成)
磁石2は、図2(a)及び(b)に示すように、矩形状を有し、その磁化方向は、リードフレーム10側からN極、S極となり、N極からS極へと磁路を形成する磁界20を発生させている。半導体チップ3は、この磁化方向に対して垂直な面に配置される。この磁化方向は、これに限定されず、リードフレーム10側がS極でも良い。
(Composition of magnet)
As shown in FIGS. 2A and 2B, the
磁石2は、図2(a)に示すように、第1のGMR素子群3Aに対しては第1の磁気ベクトル21として示す方向(第1の方向)に磁界20を発生し、第2のGMR素子群3Bに対しては第2の磁気ベクトル22として示す方向(第2の方向)に磁界20を発生している。第1及び第2の磁気ベクトル21、22とは、第1及び第2のGMR素子群3A、3Bが形成されている面内における磁界20の強さと方向を示すものである。
As shown in FIG. 2A, the
また、磁石2は、一例として、樹脂にフライト又はネオジム等の磁性部材が混ぜられたものであり、樹脂モールド12が形成された後、着磁装置によって上記の磁化方向に着磁される。よって磁石2は、樹脂モールド12によって封止されてから着磁されるので、実装し易く、また、特性のばらつきが小さい磁気センサを提供することが容易になる。
The
なお、磁石2は、図2(b)に示すように、リードフレーム10の実装面の裏面側に実装されるが、これに限定されず、用途に基づいて、第1及び第2のGMR素子群3A、3B、第1〜第4のパッド300〜303、第1〜第4のパッド310〜313の下部、又は上部に磁石膜として成膜されても良い。磁気センサ1は、磁石2が磁石膜として成膜されることで、より小型で、センサ特性のばらつきを小さくすることができる。
As shown in FIG. 2B, the
(半導体チップの構成)
半導体チップ3は、一例として、ウェハ上にフォトリソグラフィによって第1及び第2のGMR素子群3A、3B、第1〜第4のパッド300〜303、第1〜第4のパッド310〜313が形成され、所定の大きさに切り出された半導体素子である。半導体チップ3は、ウェハから切り出されるので、磁気センサ1は、特性の揃った第1〜第4のGMR素子30〜33を使用することで、精度の高い検出を行うことができる。
(Configuration of semiconductor chip)
As an example, the
(第1のGMR素子群の構成)
図3(a)は、本発明の実施の形態に係る第1のGMR素子群の概略図であり、(b)は、第2のGMR素子群の概略図である。
(Configuration of first GMR element group)
FIG. 3A is a schematic diagram of the first GMR element group according to the embodiment of the present invention, and FIG. 3B is a schematic diagram of the second GMR element group.
第1のGMR素子群3Aは、図3(a)に示すように、第1のGMR素子(第1の巨大磁気抵抗素子)30と、第3のGMR素子(第3の巨大磁気抵抗素子)32と、第1のGMR素子30の電極パッドである第1及び第2のパッド300、301と、第3のGMR素子32の電極パッドである第3及び第4のパッド302、303と、を備えて概略構成されている。第1〜第4のパッド300〜303は、リードフレーム10の所定の場所に、ワイヤボンディングによって配線されている。
As shown in FIG. 3A, the first
第1のGMR素子30は、一例として、図3(a)に示すように、複数の折返し形状、言い換えるならじゃばら形状を有し、そのじゃばら形状に基づいた略同一な形状を第3のGMR素子32は有している。
As shown in FIG. 3A, the
具体的には、第1及び第3のGMR素子30、32は、その形状を反転させてそれぞれの隙間に嵌るように組み合わせて配置、すなわち、第1のGMR素子30が占有する領域と第3のGMR素子32の占有する領域とが互いにほぼ重なりあうように配置され、外部磁界4及び磁界20が、第1及び第3のGMR素子30、32の両方に同様に作用する、つまり外部磁界4及び磁界20の作用によって同じ磁気抵抗値を示すように構成されている。
Specifically, the first and
(第2のGMR素子群の構成)
第2のGMR素子群3Bは、図3(b)に示すように、第2のGMR素子(第2の巨大磁気抵抗素子)31と、第4のGMR素子(第4の巨大磁気抵抗素子)33と、第2のGMR素子31の電極パッドである第1及び第2のパッド310、311と、第4のGMR素子33の電極パッドである第3及び第4のパッド312、313と、を備えて概略構成されている。第1〜第4のパッド310〜313は、リードフレーム10の所定の場所に、ワイヤボンディングによって配線されている。
(Configuration of second GMR element group)
As shown in FIG. 3B, the second
第2のGMR素子31は、一例として、図3(a)に示すように、複数の折返し形状、言い換えるならじゃばら形状を有し、そのじゃばら形状に基づいた略同一な形状を第4のGMR素子33は有している。 As an example, as shown in FIG. 3A, the second GMR element 31 has a plurality of folded shapes, in other words, a loose shape, and a substantially identical shape based on the loose shape is the fourth GMR element. 33 has.
具体的には、第2及び第4のGMR素子31、33は、その形状を反転させてそれぞれの隙間に嵌るように組み合わせて配置、すなわち、第2のGMR素子31が占有する領域と第4のGMR素子33が占有する領域とが互いにほぼ重なりあうように配置され、外部磁界4及び磁界20が、第2及び第4のGMR素子31、33の両方に同様に作用する、つまり外部磁界4及び磁界20の作用によって同じ磁気抵抗値を示すように構成されている。
Specifically, the second and fourth GMR elements 31 and 33 are arranged in combination so that their shapes are inverted and fit into the respective gaps, that is, the region occupied by the second GMR element 31 and the fourth And the external
また、第1〜第4のGMR素子30〜33は、一例として、磁性層と非磁性層を交互に積層した多層膜から概略構成されている。 Moreover, the 1st-4th GMR elements 30-33 are roughly comprised from the multilayer film which laminated | stacked the magnetic layer and the nonmagnetic layer as an example.
この磁性層は、外部から作用する磁界によって磁化方向が変化するように構成されており、外部から磁界が作用していないとき、交換相互作用によって、磁性層の磁化方向は、交互となり、外部から磁界が作用するとき、磁性層の磁化方向は一方向に揃うように構成されている。 This magnetic layer is configured so that the magnetization direction is changed by a magnetic field acting from the outside. When no magnetic field is acting from the outside, the magnetization direction of the magnetic layer is alternated by the exchange interaction, and from the outside. When the magnetic field acts, the magnetization direction of the magnetic layer is configured to be aligned in one direction.
第1〜第4のGMR素子30〜33は、この磁性層における磁化方向の変化によって、磁気抵抗値が変化し、磁性層の磁化方向が揃っているとき、磁気抵抗値は、小さくなり、交互になっているとき、磁気抵抗値は、大きくなる。
In the first to
第1〜第4のGMR素子30〜33は、非磁性層の厚みによって線形な磁気抵抗変化を得ることができるのは、周知の通りである。
As is well known, the first to
第1〜第4のGMR素子30〜33は、ほぼ温度条件が同一である場所に配置され、また、半導体チップ3上に形成されることから、その温度特性は等しくなる。よって、磁気センサ1は、温度変化に対しても、精度良く磁界の変化を検出することができる。このことは、磁気センサ1が高い耐熱性を要求される車両に搭載されても、精度良く動作することができることを示している。
The first to
(第1〜第4のGMR素子の接続について)
図4は、本発明の実施の形態に係る磁気センサの等価回路図である。磁気センサ1は、図4に示すように、第1の磁気ベクトル21が作用する第1のGMR素子30と、第2の磁気ベクトル22が作用する第2のGMR素子31とによって第1のハーフブリッジ回路34が形成され、第1の磁気ベクトル21が作用する第3のGMR素子32と、第2の磁気ベクトル22が作用する第4のGMR素子33とによって第2のハーフブリッジ回路35が形成され、さらに、第1及び第2のハーフブリッジ回路34、35とによってフルブリッジ回路が形成されている。
(About connection of the first to fourth GMR elements)
FIG. 4 is an equivalent circuit diagram of the magnetic sensor according to the embodiment of the present invention. As shown in FIG. 4, the
また、一例として、搭載される基板の電源回路から供給される印加電圧Vccは、第1のGMR素子30と第4のGMR素子33の間に印加されており、また、第2のGMR素子31と第3のGMR素子32は、搭載される基板の接地回路に接続されており、第1のハーフブリッジ回路34は、第1のGMR素子30と第2のGMR素子31の中点電圧である出力電圧V1を出力し、第2のハーフブリッジ回路35は、第4のGMR素子33と第3のGMR素子32の中点電圧である出力電圧V2を出力する。
As an example, the applied voltage Vcc supplied from the power supply circuit of the substrate to be mounted is applied between the
図5は、本発明の実施の形態に係る出力電圧と外部磁界との関係を示すグラフである。このグラフは、縦軸を出力電圧V(mV)、横軸を磁界の強さB(mT)とし、印加電圧Vccを5Vとし、外部磁界4の磁界の強さを変えて測定されたものである。なお、外部磁界4が、図5に示す正の値を取るときは、一例として、図4に示す矢印の方向に外部磁界4が印加されていることを示し、負の値を取るときは、一例として、図4に示す矢印の方向とは逆向きの方向の外部磁界4が印加されていることを示すものとする。
FIG. 5 is a graph showing the relationship between the output voltage and the external magnetic field according to the embodiment of the present invention. In this graph, the output voltage V (mV) is plotted on the vertical axis, the magnetic field strength B (mT) is plotted on the horizontal axis, the applied voltage Vcc is 5 V, and the magnetic field strength of the external
出力電圧Vは、第1のハーフブリッジ回路34の出力電圧V1、及び第2のハーフブリッジ回路35の出力電圧V2の差分値であり、出力電圧V=V1−V2である。 The output voltage V is a difference value between the output voltage V1 of the first half bridge circuit 34 and the output voltage V2 of the second half bridge circuit 35, and the output voltage V = V1−V2.
(動作)
以下に、本実施の形態における磁気センサに関する動作を各図を参照して詳細に説明する。まず、磁気センサ1の製造方法について、図6のフローチャートに基づいて説明する。
(Operation)
Hereinafter, operations related to the magnetic sensor according to the present embodiment will be described in detail with reference to the drawings. First, the manufacturing method of the
まず、フォトリソグラフィによってウェハ上に第1〜第4のGMR素子30〜33、第1〜第4のパッド300〜303、第1〜第4のパッド310〜313を形成し、所定の処理を経て、半導体チップ3をウェハから切り出す(S1;作製工程)。
First, the first to
リードフレーム10のアイランドに半導体チップ3を接着剤等によって接着して、リードフレーム10に半導体チップ3を実装する(S2;第1の実装工程)。
The
半導体チップ3が実装されたリードフレーム10の実装面の裏面側にまだ着磁されていない磁石部材を接着剤等によって接着する(S3;第2の実装工程)。
A magnet member that has not yet been magnetized is bonded to the back side of the mounting surface of the
第1〜第4のパッド300〜303、第1〜第4のパッド310〜313をリードフレーム10の所定の場所にワイヤボンディングによって配線する(S4;配線工程)。
The first to
リードフレーム10の不要な部分を切り離した後、アウターリード11が外に出るように全体を樹脂によって封止し、樹脂モールド12を形成し、所定の温度によって樹脂を完全硬化させる(S5;封止工程)。
After the unnecessary portion of the
着磁装置によって磁石部材を着磁して磁石2とし、アウターリード11を折り曲げて磁気センサ1は製造される(S6;着磁工程)。
The magnet member is magnetized by the magnetizing device to form the
(磁気センサの動作)
続いて磁気センサ1の動作について各図を参照しながら詳細に説明する。図4に示すように、外部磁界4が磁気センサ1に作用するとき、外部磁界4は、第1の磁気ベクトル21と同方向であり、第2の磁気ベクトル22とは方向が反対となっている。
(Operation of magnetic sensor)
Next, the operation of the
第1の磁気ベクトル21の方向に磁界20が作用する第1及び第3のGMR素子30、32は、外部磁界4の方向が第1の磁気ベクトル21と同方向であることから、その磁気抵抗値は、外部磁界4が作用しないときの磁気抵抗値に比べて小さくなる。
Since the direction of the external
また、第2の磁気ベクトル22の方向に磁界20が作用する第2及び第4のGMR素子31、33は、外部磁界4の方向が第2の磁気ベクトル22と反対方向であることから、その磁気抵抗値は、外部磁界4が作用しないときの磁気抵抗値に比べて大きくなる。
Further, the second and fourth GMR elements 31 and 33 in which the
第1のハーフブリッジ回路34から出力される出力電圧V1は、第2のGMR素子31の磁気抵抗値と第1及び第2のGMR素子30、31の合計磁気抵抗値の比に比例し、第2のハーフブリッジ回路35から出力される出力電圧V2は、第3のGMR素子32の磁気抵抗値と第3及び第4のGMR素子32、33の合計磁気抵抗値の比に比例する。よってV2<V1となり、その差分値である出力電圧Vは、正の値となる。
The output voltage V1 output from the first half-bridge circuit 34 is proportional to the ratio between the magnetoresistance value of the second GMR element 31 and the total magnetoresistance value of the first and
外部磁界4が、磁気センサ1に作用していないとき、第1〜第4のGMR素子30〜33は、同じ磁気抵抗値を有することから、その差分値である出力電圧Vは、図5に示すように、0mvとなる。
When the external
また、外部磁界4が、図4に矢印で示す方向とは反対方向、すなわち、外部磁界4の強さが負の値であるとき、上記と同様に、外部磁界4は、第1の磁気ベクトル21とは反対の方向であり、第2の磁気ベクトル22と同じ方向から作用するので、第2のGMR素子31の磁気抵抗値は、外部磁界4が作用しないときの磁気抵抗値に比べて小さくなり、第3のGMR素子32の磁気抵抗値は、外部磁界4が作用しないときの磁気抵抗値に比べて大きくなる。
When the external
よってV1<V2となり、その差分値である出力電圧Vは、図5に示すように、負の値となる。 Therefore, V1 <V2, and the output voltage V, which is the difference value, becomes a negative value as shown in FIG.
第1〜第4のGMR素子30〜33は、線形に近い磁気抵抗変化が得られることから、磁気センサ1は、図5に示すように、外部磁界4の方向を判別する出力電圧V1及びV2を出力することができる。
Since the first to
(効果)
(1)上記した実施の形態における磁気センサ1によれば、GMR素子を用いながら、磁界の方向を判別することができる。
(effect)
(1) According to the
(2)上記した実施の形態における磁気センサ1によれば、第1〜第4のGMR素子30〜33が、近い位置に配置されるので、第1〜第4のGMR素子30〜33が同じ温度となり、また、第1及び第2のハーフブリッジ回路34、35からの出力電圧V1、V2の差分値によって外部磁界4の変化を検出するので、温度特性に優れている。
(2) According to the
(3)上記した実施の形態における磁気センサ1によれば、第1〜第4のGMR素子30〜33を用いるので、線形かつ高出力な出力電圧Vを得ることができる。
(3) According to the
(4)上記した実施の形態における磁気センサ1によれば、第1及び第3のGMR素子30、32と第2及び第4のGMR素子31、33は、占有する領域が互いに重なりあうように、言い換えるならば、互いの形状の隙間に嵌るように配置され、同じ領域に配置される第1及び第3のGMR素子30、32と第2及び第4のGMR素子31、33の磁気抵抗値が同じになるので、より正確な磁界の検出を行うことができる。
(4) According to the
(5)上記した実施の形態における磁気センサ1によれば、磁石2を第1〜第4のGMR素子30〜33と共に成膜することもできるので、より小型化することができ、さらに、センサ特性のばらつきを小さくすることができる。
(5) According to the
(6)上記した実施の形態における磁気センサ1は、樹脂封止型とすることで、センサ特性のばらつきをより小さくすることができる。
(6) The
(7)上記した実施の形態における磁気センサ1の製造方法によれば、樹脂モールド12を形成したのちに磁石2を着磁することができるので、製造が容易となる。
(7) According to the manufacturing method of the
なお、本発明は、上記した実施の形態に限定されず、本発明の技術思想を逸脱あるいは変更しない範囲内で種々の変形が可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment, and various modifications can be made without departing from or changing the technical idea of the present invention.
1…磁気センサ、2…磁石、3…半導体チップ、3A…第1のGMR素子群、3B…第2のGMR素子群、4…外部磁界、10…リードフレーム、11…アウターリード、12…樹脂モールド、20…磁界、21…第1の磁気ベクトル、22…第2の磁気ベクトル、30…第1のGMR素子、31…第2のGMR素子、32…第3のGMR素子、33…第4のGMR素子、34…第1のハーフブリッジ回路、35…第2のハーフブリッジ回路、300〜303…第1〜第4のパッド、310〜313…第1〜第4のパッド、V…出力電圧、V1…出力電圧、V2…出力電圧、Vcc…印加電圧
DESCRIPTION OF
Claims (6)
一方端に電圧が印加され、前記磁界発生部から発生した前記第1の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第1の巨大磁気抵抗素子と、
一方端が接地され、他端が前記第1の巨大磁気抵抗素子に接続されて第1のハーフブリッジ回路を構成し、前記磁界発生部から発生した前記第2の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第2の巨大磁気抵抗素子と、
一方端が接地され、前記磁界発生部から発生した前記第1の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第3の巨大磁気抵抗素子と、
一方端に前記電圧が印加され、他端が前記第3の巨大磁気抵抗素子に接続されて第2のハーフブリッジ回路を構成し、前記磁界発生部から発生した前記第2の方向の前記磁界が作用する位置に設けられる第4の巨大磁気抵抗素子と、
を備えた磁気センサ。 A magnetic field generator for generating a magnetic field in a first direction and a second direction opposite to the first direction;
A first giant magnetoresistive element provided at a position where a voltage is applied to one end and the magnetic field in the first direction generated from the magnetic field generating unit acts;
A position where one end is grounded and the other end is connected to the first giant magnetoresistive element to form a first half-bridge circuit, and the magnetic field in the second direction generated from the magnetic field generating unit acts A second giant magnetoresistive element provided in
A third giant magnetoresistive element provided at a position where one end is grounded and the magnetic field in the first direction generated from the magnetic field generating unit acts;
The voltage is applied to one end and the other end is connected to the third giant magnetoresistive element to form a second half-bridge circuit, and the magnetic field in the second direction generated from the magnetic field generator is A fourth giant magnetoresistive element provided at the position of action;
Magnetic sensor equipped with.
前記第2の巨大磁気抵抗素子は、前記第4の巨大磁気抵抗素子の形状と略同一の形状を有し、前記第4の巨大磁気抵抗素子に形成される隙間に重ならないように配置される請求項1に記載の磁気センサ。 The first giant magnetoresistive element has substantially the same shape as the third giant magnetoresistive element, and is disposed so as not to overlap a gap formed in the third giant magnetoresistive element.
The second giant magnetoresistive element has substantially the same shape as that of the fourth giant magnetoresistive element, and is disposed so as not to overlap a gap formed in the fourth giant magnetoresistive element. The magnetic sensor according to claim 1.
リードフレームに前記半導体チップを実装する第1の実装工程と、
前記半導体チップが実装された前記リードフレームの実装面に対向する面に磁性部材を実装する第2の実装工程と、
前記半導体チップに設けられたパッドと前記パッドに対応した前記リードフレームの所定の場所との配線を行う配線工程と、
前記リードフレーム、前記半導体チップ及び前記磁性部材を樹脂で封止する封止工程と、
前記磁性部材を着磁する着磁工程と、
を備えた磁気センサの製造方法。 A production process for producing a semiconductor chip having a full bridge circuit composed of first to fourth giant magnetoresistive elements;
A first mounting step of mounting the semiconductor chip on a lead frame;
A second mounting step of mounting a magnetic member on a surface facing the mounting surface of the lead frame on which the semiconductor chip is mounted;
A wiring step of performing wiring between a pad provided on the semiconductor chip and a predetermined location of the lead frame corresponding to the pad;
A sealing step of sealing the lead frame, the semiconductor chip and the magnetic member with a resin;
A magnetization step of magnetizing the magnetic member;
A method of manufacturing a magnetic sensor comprising:
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