JP6132620B2 - Magnetic sensor device - Google Patents

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Description

本発明は、マグネットと感磁センサとが対向配置された磁気センサ装置に関するものである。   The present invention relates to a magnetic sensor device in which a magnet and a magnetic sensor are arranged to face each other.

ロータリエンコーダ等として用いられる磁気センサ装置は、回転体側に設けられたマグネットと、固定体側に設けられた感磁センサとが対向しており、マグネットの回転に伴って感磁センサから出力される信号に基づいて、信号処理回路が回転体の回転角度位置や回転速度等を検出する。その際、感磁センサから信号処理回路に出力される配線で磁束変化に伴う誘導電圧が発生すると、検出精度が低下する。そこで、ホール素子からなる感磁センサと信号処理回路とを接続するフレキシブル配線の導線をマグネットの回転中心軸線の近傍に配置した構成が提案されている(特許文献1参照)。また、ホール素子からなる感磁センサと信号処理回路とを接続する配線パターンをマグネットの回転中心軸線の周りに同心状に配置した構成が提案されている(特許文献2参照)。   In a magnetic sensor device used as a rotary encoder or the like, a magnet provided on the rotating body side and a magnetic sensor provided on the fixed body side face each other, and a signal output from the magnetic sensor as the magnet rotates. Based on the above, the signal processing circuit detects the rotational angle position, rotational speed, etc. of the rotating body. At that time, if an induced voltage is generated due to a magnetic flux change in the wiring output from the magnetic sensor to the signal processing circuit, the detection accuracy is lowered. In view of this, a configuration has been proposed in which a flexible wire conducting wire connecting a magnetic sensor made of a Hall element and a signal processing circuit is arranged in the vicinity of the rotation center axis of the magnet (see Patent Document 1). In addition, a configuration has been proposed in which a wiring pattern for connecting a magnetic sensor composed of a Hall element and a signal processing circuit is arranged concentrically around the rotation center axis of the magnet (see Patent Document 2).

特開2007−218592号公報JP 2007-218592 A 特開2011−33595号公報JP 2011-33595 A

しかしながら、特許文献1、2に記載の構成では、マグネットの周辺にフレキシブル配線を所定の条件で配置するスペースや、マグネットの回転中心軸線の周りに同心状の配線パターンを備えた基板を設けるスペースを必要とするという問題点がある。   However, in the configurations described in Patent Documents 1 and 2, there is a space for arranging flexible wiring around the magnet under predetermined conditions, and a space for providing a substrate having a concentric wiring pattern around the rotation center axis of the magnet. There is a problem that it is necessary.

以上の問題点に鑑みて、本発明の課題は、マグネットの周辺に大きなスペースを確保しなくても、感磁センサからの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズの影響を緩和することのできる磁気センサ装置を提供することにある。   In view of the above problems, an object of the present invention is to reduce the influence of inductive noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor without securing a large space around the magnet. It is to provide a sensor device.

上記の課題を解決するために、本発明に係る磁気センサ装置は、回転体側に設けられ、回転中心軸線周りにN極およびS極が設けられたマグネットと、固定体側で前記マグネットに対向する感磁センサと、該感磁センサからの出力信号を増幅するアンプ部を備えた半導体装置と、一方面側に前記感磁センサが実装され、他方面側に前記半導体装置が実装された両面基板と、を有し、前記感磁センサと前記半導体装置とは、少なくとも一部同士が前記両面基板の厚さ方向において重なる位置に配置され、前記感磁センサと前記半導体装置とは、前記両面基板において前記感磁センサおよび前記半導体装置の少なくとも一方に前記両面基板の厚さ方向で重なる位置に形成された複数のスルーホールを介して電気的に接続されており、前記感磁センサは、前記マグネットの回転中心軸線上に設けられ、前記両面基板は、厚さ方向を前記マグネットの回転中心軸線方向に向けて配置され、前記両面基板では、前記一方面側で前記感磁センサの第1出力端子が電気的に接続される感磁センサ用第1ランドと、前記一方面側で前記感磁センサにおいて前記第1出力端子と対を成す第2出力端子が電気的に接続される感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線が延在する方向において、前記他方面側で前記感磁センサ用第1ランドに電気的に接続する半導体装置用第1ランドに対して前記他方面側で前記感磁センサ用第2ランドに電気的に接続する半
導体装置用第2ランドが位置する方向は、前記感磁センサ用第1ランドに対して前記感磁センサ用第2ランドが位置する方向と反対であることを特徴とする。
In order to solve the above problems, a magnetic sensor device according to the present invention includes a magnet provided on the rotating body side and provided with an N pole and an S pole around the rotation center axis, and a feeling of facing the magnet on the fixed body side. A magnetic sensor; a semiconductor device including an amplifier that amplifies an output signal from the magnetic sensor; a double-sided substrate on which the magnetic sensor is mounted on one side and the semiconductor device is mounted on the other side; The magnetic sensor and the semiconductor device are arranged at positions where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided board, and the magnetic sensor and the semiconductor device are arranged on the double-sided board. are electrically connected via a plurality of through holes formed at a position overlapping in the thickness direction of the double-sided substrate to at least one of the magnetism-sensitive sensor and the semiconductor device, the magnetism-sensitive sensor Is provided on the rotation center axis of the magnet, and the double-sided board is disposed with the thickness direction directed toward the rotation center axis of the magnet. A first land for a magnetic sensor, to which the first output terminal is electrically connected, and a second output terminal paired with the first output terminal in the magnetic sensor on the one surface side are electrically connected. In the direction in which a virtual line connecting the second land for magnetic sensor extends, the other surface with respect to the first land for semiconductor device electrically connected to the first land for magnetic sensor on the other surface side. Side electrically connected to the second land for magnetic sensor
The direction in which the second land for the conductor device is located is opposite to the direction in which the second land for the magnetic sensor is located with respect to the first land for the magnetic sensor .

本発明では、一方面側に感磁センサが実装され、他方面側に半導体装置が実装された両面基板を用い、感磁センサと半導体装置とは、両面基板のスルーホールを介して電気的に接続されている。このため、マグネットの周辺に大きなスペースを確保しなくてよい。また、感磁センサと半導体装置とは、少なくとも一部同士が両面基板の厚さ方向において重なる位置に配置され、かつ、スルーホールは、感磁センサおよび半導体装置の少なくとも一方と重なる位置に形成されている。従って、感磁センサからの出力の伝送経路が短いため、感磁センサからの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さく、誘導ノイズの影響を緩和することができる。   In the present invention, a double-sided substrate having a magnetic sensor mounted on one side and a semiconductor device mounted on the other side is used. The magnetic sensor and the semiconductor device are electrically connected through a through-hole in the double-sided substrate. It is connected. For this reason, it is not necessary to secure a large space around the magnet. In addition, the magnetic sensor and the semiconductor device are arranged at a position where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided board, and the through hole is formed at a position where it overlaps at least one of the magnetic sensor and the semiconductor device. ing. Therefore, since the transmission path of the output from the magnetic sensor is short, the induction noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor is small, and the influence of the induction noise can be reduced.

また、本発明において、前記感磁センサは、前記マグネットの回転中心軸線上に設けられ、前記両面基板は、厚さ方向を前記マグネットの回転中心軸線方向に向けて配置されている。このため、両面基板に形成されている配線のループが磁束と鎖交する分が少ないので、感磁センサからの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さい。さらに、本発明において、前記感磁センサ用第1ランドと前記感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線が延在する方向において、前記半導体装置用第1ランドに対して前記半導体装置用第2ランドが位置する方向は、前記感磁センサ用第1ランドに対して前記感磁センサ用第2ランドが位置する方向と反対である。このため、回路基板の構成を変更するだけで、感磁センサから半導体装置に向かうループの向きを途中で逆転させることができる。従って、誘導電圧の極性を途中で反転させて互いに相殺させることができるので、誘導ノイズの影響を緩和することができる。なお、本発明において、「第1出力端子と対を成す第2出力端子」における「対をなす」とは、第1出力端子から出力される信号と第2出力端子から出力される信号とによって1つの信号を生成することを意味し、例えば、+A相の信号を出力する第1出力端子と−A相の信号を出力する第2出力端子との関係、および+B相の信号を出力する第1出力端子と−B相の信号を出力する第2出力端子との関係を意味する。 In the present invention, the magnetic sensor is provided on the rotation center axis of the magnet, and the double-sided board is disposed with the thickness direction directed toward the rotation center axis of the magnet . For this reason, the amount of inductive noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor is small because the loop of the wiring formed on the double-sided substrate is less linked to the magnetic flux. Furthermore, in the present invention, in the direction in which the imaginary line connecting the first land for the magnetic sensor and the second land for the magnetic sensor extends, the second for the semiconductor device with respect to the first land for the semiconductor device. The direction in which the two lands are located is opposite to the direction in which the second lands for magnetic sensor are located with respect to the first lands for magnetic sensor. For this reason, the direction of the loop from the magnetic sensor to the semiconductor device can be reversed in the middle only by changing the configuration of the circuit board. Therefore, the polarity of the induced voltage can be reversed in the middle to cancel each other, so that the influence of the induced noise can be mitigated. In the present invention, “pairing” in the “second output terminal paired with the first output terminal” refers to a signal output from the first output terminal and a signal output from the second output terminal. This means that one signal is generated. For example, a relationship between a first output terminal that outputs a + A phase signal and a second output terminal that outputs a -A phase signal, and a first output terminal that outputs a + B phase signal. It means the relationship between one output terminal and a second output terminal that outputs a -B phase signal.

本発明において、前記感磁センサの中心、および前記半導体装置の中心が前記回転中心軸線上に位置することが好ましい。かかる構成によれば、感磁センサからの出力の伝送経路を回転中心軸線近傍に配置することができるので、誘導ノイズを低減することができる。   In the present invention, it is preferable that the center of the magnetic sensor and the center of the semiconductor device are located on the rotation center axis. According to such a configuration, the transmission path of the output from the magnetic sensor can be arranged in the vicinity of the rotation center axis, so that induction noise can be reduced.

本発明において、前記マグネットは、NS一極対に着磁されている構成を採用することができる。   In the present invention, the magnet may adopt a configuration in which the magnet is magnetized to an NS single pole pair.

本発明において、前記複数のスルーホールは、前記感磁センサおよび前記半導体装置の双方に前記両面基板の厚さ方向で重なる位置に形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、感磁センサからの出力の伝送経路が短いため、感磁センサからの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さく、誘導ノイズの影響を緩和することができる。   In the present invention, it is preferable that the plurality of through holes are formed at positions overlapping with both the magnetic sensor and the semiconductor device in a thickness direction of the double-sided substrate. According to such a configuration, since the transmission path of the output from the magnetic sensor is short, the induction noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor is small, and the influence of the induction noise can be mitigated.

本発明では、前記感磁センサにおいて、感磁膜が形成された感磁センサ側チップと前記第1出力端子との間の感磁センサ側第1配線および前記感磁センサ側チップと前記第2出力端子との間の感磁センサ側第2配線が前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第1誘導電圧、
前記複数のスルーホールのうち、前記第1出力端子に対応する第1スルーホールおよび前記第2出力端子に対応する第2スルーホールが前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第2誘導電圧、
および前記半導体装置において、前記アンプ部が形成されたアンプ側チップと前記第1出力端子に電気的に接続する第1入力端子との間のアンプ側第1配線、および前記アンプ側チップと前記第2出力端子に電気的に接続する第2入力端子との間のアンプ側第2配線が前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第3誘導電圧は、
いずれか1つの誘導電圧と他の2つの誘導電圧とが打ち消すように形成されていることが好ましい。かかる構成によれば、誘導電圧同士を互いに相殺させるので、誘導ノイズの影響を緩和することができる。
In the present invention, in the magnetic sensor, a magnetic sensor side first wiring between the magnetic sensor side chip on which the magnetic film is formed and the first output terminal, the magnetic sensor side chip, and the second. A first induced voltage generated by the second wiring on the magnetic sensor side between the output terminal and the magnetic flux of the magnet,
Of the plurality of through holes, a second induced voltage generated when a first through hole corresponding to the first output terminal and a second through hole corresponding to the second output terminal are linked to the magnetic flux of the magnet. ,
In the semiconductor device, the amplifier-side first wiring between the amplifier-side chip in which the amplifier unit is formed and the first input terminal electrically connected to the first output terminal, and the amplifier-side chip and the first The third induced voltage generated when the amplifier-side second wiring between the second input terminal electrically connected to the two output terminals is linked to the magnetic flux of the magnet,
It is preferable that any one of the induced voltages and the other two induced voltages cancel each other. According to such a configuration, the induced voltages cancel each other, so that the influence of induced noise can be reduced.

本発明において、前記回転中心軸線方向からみたとき、前記半導体装置用第1ランドと前記半導体装置用第2ランドとを結ぶ仮想線に対して、前記第1スルーホールと前記第2スルーホールとを結ぶ仮想線、および前記感磁センサ用第1ランドと前記感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線が平行に延在している構造、または、前記感磁センサ用第1ランドと前記感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線に対して、前記第1スルーホールと前記第2スルーホールとを結ぶ仮想線、および前記半導体装置用第1ランドと前記半導体装置用第2ランドとを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線が、平行に延在している構造を有していることが好ましい。かかる構成によれば、第1誘導電圧、第2誘導電圧および第3誘導電圧のうちの少なくとも2つの誘導電圧の位相を合わせることができるので、誘導電圧同士を互いに相殺させるのに適している。   In the present invention, the first through hole and the second through hole with respect to a virtual line connecting the first land for a semiconductor device and the second land for a semiconductor device when viewed from the direction of the rotation center axis. A structure in which at least one virtual line of the connecting virtual line and the virtual line connecting the first land for the magnetic sensor and the second land for the magnetic sensor extends in parallel, or the magnetic sensor A virtual line connecting the first through hole and the second through hole to a virtual line connecting the first land for sensor and the second land for magnetic sensor, and the first land for semiconductor device and the It is preferable that at least one of the imaginary lines connecting the second lands for semiconductor devices has a structure extending in parallel. According to this configuration, the phases of at least two of the first induced voltage, the second induced voltage, and the third induced voltage can be matched, which is suitable for canceling the induced voltages with each other.

本発明において、前記感磁センサは、前記マグネットの回転に伴って、90°の位相差を有する2相の信号を出力する構成を採用することができる。   In the present invention, the magnetic sensor can employ a configuration that outputs a two-phase signal having a phase difference of 90 ° as the magnet rotates.

本発明では、一方面側に感磁センサが実装され、他方面側に半導体装置が実装された両面基板を用い、感磁センサと半導体装置とは、両面基板のスルーホールを介して電気的に接続されている。このため、マグネットの周辺に大きなスペースを確保しなくてよい。また、感磁センサと半導体装置とは、少なくとも一部同士が両面基板の厚さ方向において重なる位置に配置され、かつ、スルーホールは、感磁センサおよび半導体装置の少なくとも一方と重なる位置に形成されている。従って、感磁センサからの出力の伝送経路が短いため、感磁センサからの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さく、誘導ノイズの影響を緩和することができる。   In the present invention, a double-sided substrate having a magnetic sensor mounted on one side and a semiconductor device mounted on the other side is used. The magnetic sensor and the semiconductor device are electrically connected through a through-hole in the double-sided substrate. It is connected. For this reason, it is not necessary to secure a large space around the magnet. In addition, the magnetic sensor and the semiconductor device are arranged at a position where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided board, and the through hole is formed at a position where it overlaps at least one of the magnetic sensor and the semiconductor device. ing. Therefore, since the transmission path of the output from the magnetic sensor is short, the induction noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor is small, and the influence of the induction noise can be reduced.

本発明を適用した磁気センサ装置(ロータリエンコーダ)の構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure of the magnetic sensor apparatus (rotary encoder) to which this invention is applied. 本発明を適用した磁気センサ装置の電気的構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the electrical structure of the magnetic sensor apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した磁気センサ装置の検出原理を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the detection principle of the magnetic sensor apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用した磁気センサ装置における感磁センサからアンプ部への信号経路の説明図である。It is explanatory drawing of the signal path | route from the magnetic sensor to the amplifier part in the magnetic sensor apparatus to which this invention is applied. 本発明を適用したセンサ装置において誘導電圧を効果的に打ち消すための構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows the structure for negating an induced voltage effectively in the sensor apparatus to which this invention is applied.

以下に、図面を参照して、本発明を適用したセンサ装置を説明する。   A sensor device to which the present invention is applied will be described below with reference to the drawings.

図1は、本発明を適用した磁気センサ装置10(ロータリエンコーダ)の構成を示す説明図である。図2は、本発明を適用した磁気センサ装置の電気的構成を示す説明図である。図3は、本発明を適用した磁気センサ装置10の検出原理を示す説明図であり、図3(a)、(b)、(c)、(d)は、A相用の感磁膜の電気的な接続構造を示す説明図、B相用の感磁膜の電気的な接続構造を示す説明図、感磁センサ4から出力される信号の説明図、およびかかる信号と回転体2の角度位置(電気角)との関係を示す説明図である。   FIG. 1 is an explanatory diagram showing a configuration of a magnetic sensor device 10 (rotary encoder) to which the present invention is applied. FIG. 2 is an explanatory diagram showing an electrical configuration of the magnetic sensor device to which the present invention is applied. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the detection principle of the magnetic sensor device 10 to which the present invention is applied. FIGS. 3 (a), (b), (c), and (d) are diagrams of a magnetosensitive film for A phase. An explanatory diagram showing an electrical connection structure, an explanatory diagram showing an electrical connection structure of a B-phase magnetosensitive film, an explanatory diagram of a signal output from the magnetosensitive sensor 4, and an angle between the signal and the rotating body 2 It is explanatory drawing which shows the relationship with a position (electrical angle).

図1に示すセンサ装置10は、固定体(図示せず)に対する回転体2の軸線周り(回転中心軸線L周り)の回転を磁気的に検出する装置であり、固定体は、モータ装置のフレーム等に固定され、回転体2は、モータ装置の回転出力軸等に連結された状態で使用される。回転体2の側には、N極とS極とが周方向において1極ずつ着磁された着磁面21を回転中心軸線L方向の一方側に向けるマグネット20が保持されており、マグネット20は回転体2と一体に回転中心軸線L周りに回転する。   A sensor device 10 shown in FIG. 1 is a device that magnetically detects rotation around an axis of a rotating body 2 (around a rotation center axis L) relative to a fixed body (not shown), and the fixed body is a frame of a motor device. The rotating body 2 is used in a state where it is connected to a rotation output shaft or the like of the motor device. On the rotating body 2 side, a magnet 20 is held that directs the magnetized surface 21 in which the N pole and the S pole are magnetized one by one in the circumferential direction to one side in the rotation center axis L direction. Rotates about the rotation center axis L integrally with the rotating body 2.

図1および図2に示すように、固定体の側には、マグネット20の着磁面21に対して回転中心軸線L方向の一方側で対向する感磁センサ4と、感磁センサ4からの出力を増幅するアンプ部90(アンプ部90(+A)、アンプ部90(−A)、アンプ部90(+B)、アンプ部90(−B))をチップ97(アンプ側チップ)内に備えた半導体装置9(アンプIC)とが設けられている。本形態では、半導体装置9に対しては、アンプ部90(アンプ部90(+A)、90(−A)、90(+B)、90(−B))からの出力をA/D変換するとともに、A/D変換後の信号に基づいて、回転体2の回転角度位置や回転速度等を検出する信号処理部99が設けられている。かかる信号処理部99は、半導体装置9に内蔵されることもある。また、磁気センサ装置10は、マグネット20に対向する位置に、第1ホール素子61と、第1ホール素子61に対して周方向において機械角で90°ずれた箇所に位置する第2ホール素子62とを備えており、半導体装置9の内部あるいは半導体装置9の外部には、第1ホール素子61に対するアンプ部95や、第2ホール素子62に対するアンプ部96が設けられている。   As shown in FIGS. 1 and 2, on the fixed body side, a magnetic sensor 4 that faces the magnetized surface 21 of the magnet 20 on one side in the direction of the rotation center axis L, and a magnetic sensor 4 An amplifier section 90 (amplifier section 90 (+ A), amplifier section 90 (-A), amplifier section 90 (+ B), amplifier section 90 (-B)) for amplifying the output is provided in the chip 97 (amplifier side chip). A semiconductor device 9 (amplifier IC) is provided. In this embodiment, for the semiconductor device 9, the output from the amplifier unit 90 (amplifier units 90 (+ A), 90 (−A), 90 (+ B), 90 (−B)) is A / D converted. A signal processing unit 99 that detects the rotational angle position, rotational speed, and the like of the rotating body 2 based on the signal after A / D conversion is provided. The signal processing unit 99 may be built in the semiconductor device 9. In addition, the magnetic sensor device 10 includes a first hall element 61 and a second hall element 62 located at a position that is shifted by 90 ° in the circumferential direction with respect to the first hall element 61 at a position facing the magnet 20. The amplifier unit 95 for the first Hall element 61 and the amplifier unit 96 for the second Hall element 62 are provided inside the semiconductor device 9 or outside the semiconductor device 9.

感磁センサ4は、センサICとして構成されており、チップ40(感磁センサ側チップ)内に、素子基板45と、マグネット20の位相に対して互いに90°の位相差を有する2相の感磁膜(A相(SIN)の感磁膜、およびB相(COS)の感磁膜)とを備えた磁気抵抗素子である。かかる感磁センサ4において、A相の感磁膜は、180°の位相差をもって回転体2の移動検出を行う+A相(SIN+)の感磁膜43、および−A相(SIN-)の感磁膜41を備えており、B相の感磁膜は、180°の位相差をもって回転体2の移動検出を行う+B相(COS+)の感磁膜44、および−B相(COS-)の感磁膜42を備えている。   The magnetic sensor 4 is configured as a sensor IC, and a two-phase sensor having a phase difference of 90 ° with respect to the phases of the element substrate 45 and the magnet 20 in the chip 40 (magnetic sensor side chip). The magnetoresistive element includes a magnetic film (A phase (SIN) magnetic sensitive film and B phase (COS) magnetic sensitive film). In the magnetic sensor 4, the A phase magnetosensitive film includes a + A phase (SIN +) magnetosensitive film 43 that detects movement of the rotating body 2 with a phase difference of 180 °, and a −A phase (SIN−) sensitivity. The B-phase magnetosensitive film includes a + B-phase (COS +) magnetosensitive film 44 that detects movement of the rotating body 2 with a phase difference of 180 °, and a -B-phase (COS-) magnetosensitive film 41. A magnetosensitive film 42 is provided.

+A相の感磁膜43および−A相の感磁膜41は、図3(a)に示すブリッジ回路を構成しており、一方端が電源端子48(Vcc)に接続され、他方端がグランド端子48(GND)に接続されている。+A相の感磁膜43の中点位置には、+A相が出力される出力端子48(+A)が設けられ、−A相の感磁膜41の中点位置には、−A相が出力される出力端子48(−A)が設けられている。また、+B相の感磁膜44および−B相の感磁膜42も、+A相の感磁膜44および−A相の感磁膜41と同様、図3(b)に示すブリッジ回路を構成しており、一方端が電源端子48(Vcc)に接続され、他方端がグランド端子48(GND)に接続されている。+B相の感磁膜44の中点位置には、+B相が出力される出力端子48(+B)が設けられ、−B相の感磁膜42の中点位置には、−B相が出力される出力端子48(−B)が設けられている。   The + A phase magnetosensitive film 43 and the -A phase magnetosensitive film 41 constitute the bridge circuit shown in FIG. 3A, one end of which is connected to the power supply terminal 48 (Vcc) and the other end is grounded. It is connected to the terminal 48 (GND). An output terminal 48 (+ A) from which the + A phase is output is provided at the midpoint position of the + A phase magnetosensitive film 43, and the −A phase is output at the midpoint position of the −A phase magnetosensitive film 41. The output terminal 48 (-A) is provided. Similarly to the + A-phase sensitive film 44 and the -A-phase sensitive film 41, the + B-phase sensitive film 44 and the -B-phase sensitive film 42 also constitute the bridge circuit shown in FIG. One end is connected to the power supply terminal 48 (Vcc), and the other end is connected to the ground terminal 48 (GND). An output terminal 48 (+ B) from which a + B phase is output is provided at the midpoint position of the + B phase magnetosensitive film 44, and a −B phase is output at the midpoint position of the −B phase magnetosensitive film 42. The output terminal 48 (-B) is provided.

かかる構成の感磁センサ4は、図1に示すように、マグネット20の回転中心軸線L上に配置されており、マグネット20の着磁境界部分に回転軸線方向Lで対向している。このため、感磁センサ4の感磁膜41〜44は、各感磁膜41〜44の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度で、着磁面21の面内方向で向きが変化する回転磁界を検出することができる。すなわち、着磁境界線部分では、各感磁膜41〜44の抵抗値の飽和感度領域以上の磁界強度で面内方向の向きが変化する回転磁界が発生する。ここで、飽和感度領域とは、一般的に、抵抗値変化量kが、磁界強度Hと近似的に「k∝H2」の式で表すことができる領域以外の領域をいう。また、飽和感度領域以上の磁界強度で回転磁界(磁気ベクトルの回転)の方向を検出する際の原理は、感磁膜41〜44に通電した状態で、抵抗値が飽和する磁界強度を印加したとき、磁界と電流方向がなす角度θと、感磁膜41〜44の抵抗値Rとの間には、下式
R=R0−k×sin2θ
R0:無磁界中での抵抗値
k:抵抗値変化量(飽和感度領域以上のときは定数)
で示す関係があることを利用するものである。このような原理に基づいて回転磁界を検出すれば、角度θが変化すると抵抗値Rが正弦波に沿って変化するので、波形品質の高いA相出力およびB相出力を得ることができる。
As shown in FIG. 1, the magnetic sensor 4 having such a configuration is disposed on the rotation center axis L of the magnet 20 and faces the magnetization boundary portion of the magnet 20 in the rotation axis direction L. For this reason, the magnetic sensitive films 41 to 44 of the magnetic sensitive sensor 4 are rotated such that the direction of the magnetic sensitive films 41 to 44 changes in the in-plane direction of the magnetized surface 21 with a magnetic field strength equal to or higher than the saturation sensitivity region of the resistance values of the magnetic sensitive films 41 to 44. A magnetic field can be detected. That is, a rotating magnetic field whose direction in the in-plane direction changes with a magnetic field strength equal to or higher than the saturation sensitivity region of the resistance value of each of the magnetic sensitive films 41 to 44 is generated at the magnetization boundary line portion. Here, the saturation sensitivity region generally refers to a region other than the region in which the resistance value change amount k can be approximately expressed by the magnetic field strength H and the expression “k∝H 2 ”. The principle of detecting the direction of the rotating magnetic field (rotation of the magnetic vector) with a magnetic field strength equal to or higher than the saturation sensitivity region is that a magnetic field strength that saturates the resistance value is applied while the magnetic sensitive films 41 to 44 are energized. When the angle θ formed by the magnetic field and the current direction and the resistance value R of the magnetosensitive films 41 to 44 are expressed by the following formula: R = R0−k × sin2θ
R0: resistance value in a non-magnetic field k: resistance value change (a constant when the saturation sensitivity region is exceeded)
The fact that there is a relationship indicated by is used. If the rotating magnetic field is detected based on such a principle, the resistance value R changes along the sine wave when the angle θ changes, so that an A-phase output and a B-phase output with high waveform quality can be obtained.

本形態の磁気センサ装置10においては、感磁センサ4から出力される正弦波信号sin、cosに補間処理や各種演算処理を行う信号処理を行う信号処理部99が設けられており、感磁センサ4、第1ホール素子61、および第2ホール素子62からの出力に基づいて、固定体に対する回転体2の回転角度位置が求められる。   In the magnetic sensor device 10 of the present embodiment, a signal processing unit 99 that performs signal processing for performing interpolation processing and various arithmetic processing on the sine wave signals sin and cos output from the magnetic sensor 4 is provided. 4. Based on the outputs from the first Hall element 61 and the second Hall element 62, the rotational angle position of the rotating body 2 with respect to the fixed body is obtained.

より具体的には、ロータリエンコーダにおいて、回転体2が1回転すると、感磁センサ4(磁気抵抗素子)からは、図3(c)に示す正弦波信号sin、cosが2周期分、出力される。従って、正弦波信号sin、cosをアンプ部90(アンプ部90(+A)、90(−A)、90(+B)、90(−B))により増幅した後、信号処理部99において、図3(d)に示すリサージュ図を求め、正弦波信号sin、cosからθ=tan-1(sin/cos)を求めれば、回転出力軸の角度位置θが分かる。また、本形態では、マグネット20の中心からみて90°ずれた位置に第1ホール素子61および第2ホール素子62が配置されている。このため、第1ホール素子61および第2ホール素子62の出力の組合せにより、現在位置が正弦波信号sin、cosのいずれの区間に位置するかが分かる。従って、ロータリエンコーダは、感磁センサ4での検出結果、第1ホール素子61での検出結果、および第2ホール素子62での検出結果に基づいて回転体2の絶対角度位置情報を生成することができ、アブソリュート動作を行うことができる。 More specifically, in the rotary encoder, when the rotating body 2 makes one rotation, the sine wave signals sin and cos shown in FIG. 3C are output for two cycles from the magnetic sensor 4 (magnetoresistance element). The Therefore, after the sine wave signals sin and cos are amplified by the amplifier unit 90 (amplifier units 90 (+ A), 90 (−A), 90 (+ B), and 90 (−B)), the signal processing unit 99 performs FIG. If the Lissajous diagram shown in (d) is obtained and θ = tan −1 (sin / cos) is obtained from the sine wave signals sin and cos, the angular position θ of the rotation output shaft can be obtained. In the present embodiment, the first Hall element 61 and the second Hall element 62 are arranged at a position shifted by 90 ° from the center of the magnet 20. For this reason, it can be understood from the combination of the outputs of the first Hall element 61 and the second Hall element 62 which section of the sine wave signal sin or cos the current position is located. Therefore, the rotary encoder generates absolute angular position information of the rotating body 2 based on the detection result of the magnetic sensor 4, the detection result of the first Hall element 61, and the detection result of the second Hall element 62. The absolute operation can be performed.

(感磁センサ4からアンプ部90への信号経路の構成)
図4は、本発明を適用した磁気センサ装置10における感磁センサ4からアンプ部90への信号経路の説明図であり、図4(a)、(b)は、両面基板5(回路基板)に対する感磁センサ4および半導体装置9の実装構造を示す説明図、および両面基板5(回路基板)の配線パターン等を示す説明図である。なお、図4(b)には配線パターンのうち、本発明に関する配線パターンのみを示してある。また、図4(b)では、両面基板5の一方面501に形成された配線パターンを実線で示し、両面基板5の他方面502に形成された配線パターンを一点鎖線で示してある。また、図4(b)では、感磁センサ4を点線で示し、半導体装置9を二点鎖線で示してある。
(Configuration of signal path from magnetic sensor 4 to amplifier 90)
FIG. 4 is an explanatory diagram of a signal path from the magnetic sensor 4 to the amplifier unit 90 in the magnetic sensor device 10 to which the present invention is applied. FIGS. 4 (a) and 4 (b) show the double-sided board 5 (circuit board). FIG. 6 is an explanatory view showing a mounting structure of the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 and a wiring pattern of a double-sided substrate 5 (circuit board). FIG. 4B shows only the wiring pattern related to the present invention among the wiring patterns. In FIG. 4B, the wiring pattern formed on one surface 501 of the double-sided substrate 5 is indicated by a solid line, and the wiring pattern formed on the other surface 502 of the double-sided substrate 5 is indicated by a one-dot chain line. In FIG. 4B, the magnetic sensor 4 is indicated by a dotted line, and the semiconductor device 9 is indicated by a two-dot chain line.

図2および図4(a)に示すように、本形態の磁気センサ装置1において、感磁センサ4は、チップ40と、チップ40に電気的に接続された複数の出力端子48(+A)、48(−A)、48(+B)、48(−B)とを備えており、チップ40と出力端子48(+A)、48(−A)、48(+B)、48(−B)とは、感磁センサ側配線47(+A)、47(−A)、47(+B)、47(−B)によって電気的に接続されている。   2 and 4A, in the magnetic sensor device 1 of the present embodiment, the magnetic sensor 4 includes a chip 40 and a plurality of output terminals 48 (+ A) electrically connected to the chip 40. 48 (-A), 48 (+ B), 48 (-B), and the chip 40 and the output terminals 48 (+ A), 48 (-A), 48 (+ B), 48 (-B) The magnetic sensor side wiring 47 (+ A), 47 (−A), 47 (+ B), and 47 (−B) are electrically connected.

このような構成の感磁センサ4において、本発明における「第1出力端子」「第2出力端子」「感磁センサ側第1配線」および「感磁センサ側第2配線」は、以下のように対応する。
A相用
感磁センサ4の第1出力端子=出力端子48(+A)
感磁センサ4の第2出力端子=出力端子48(−A)
感磁センサ側第1配線=感磁センサ側配線47(+A)
感磁センサ側第2配線=感磁センサ側配線47(−A)
B相用
感磁センサ4の第1出力端子=出力端子48(+B)
感磁センサ4の第2出力端子=出力端子48(−B)
感磁センサ側第1配線=感磁センサ側配線47(+B)
感磁センサ側第2配線=感磁センサ側配線47(−B)
In the magnetic sensor 4 having such a configuration, the “first output terminal”, “second output terminal”, “magnetic sensor side first wiring”, and “magnetic sensor side second wiring” in the present invention are as follows. Corresponding to
First output terminal of magnetic sensor 4 for A phase = output terminal 48 (+ A)
Second output terminal of magnetic sensor 4 = output terminal 48 (−A)
Magnetic sensor side first wiring = Magnetic sensor side wiring 47 (+ A)
Magnetic sensor side second wiring = Magnetic sensor side wiring 47 (-A)
First output terminal of magnetic sensor 4 for B phase = output terminal 48 (+ B)
Second output terminal of magnetic sensor 4 = output terminal 48 (−B)
Magnetic sensor side first wiring = Magnetic sensor side wiring 47 (+ B)
Magnetic sensor side second wiring = Magnetic sensor side wiring 47 (-B)

また、半導体装置9は、アンプ部90(アンプ部90(+A)、90(−A)、90(+B)、90(−B))を備えたチップ97と、チップ97に電気的に接続された複数の入力端子98(+A)、98(−A)、98(+B)、98(−B)とを備えており、チップ97と入力端子98(+A)、98(−A)、98(+B)、98(−B)とは、アンプ側配線93(+A)、93(−A)、93(+B)、93(−B)によって電気的に接続されている。   The semiconductor device 9 is electrically connected to the chip 97 including the amplifier unit 90 (amplifier units 90 (+ A), 90 (−A), 90 (+ B), and 90 (−B)), and the chip 97. A plurality of input terminals 98 (+ A), 98 (-A), 98 (+ B), 98 (-B), and a chip 97 and input terminals 98 (+ A), 98 (-A), 98 ( + B) and 98 (−B) are electrically connected by amplifier side wirings 93 (+ A), 93 (−A), 93 (+ B), and 93 (−B).

このような構成の半導体装置9において、本発明における「第1入力端子」「第2入力端子」「アンプ側第1配線」および「アンプ側第2配線」は、以下のように対応する。
A相用
半導体装置9の第1入力端子=入力端子98(+A)
半導体装置9の第2入力端子=入力端子98(−A)
アンプ側第1配線=アンプ側配線93(+A)
アンプ側第2配線=アンプ側配線93(−A)
B相用
半導体装置9の第1入力端子=入力端子98(+B)
半導体装置9の第2入力端子=入力端子98(−B)
アンプ側第1配線=アンプ側配線93(+B)
アンプ側第2配線=アンプ側配線93(−B)
In the semiconductor device 9 having such a configuration, “first input terminal”, “second input terminal”, “amplifier side first wiring”, and “amplifier side second wiring” in the present invention correspond as follows.
First input terminal of semiconductor device 9 for phase A = input terminal 98 (+ A)
Second input terminal of semiconductor device 9 = input terminal 98 (−A)
Amplifier side first wiring = Amplifier side wiring 93 (+ A)
Amplifier side second wiring = Amplifier side wiring 93 (-A)
First input terminal of semiconductor device 9 for B phase = input terminal 98 (+ B)
Second input terminal of semiconductor device 9 = input terminal 98 (−B)
Amplifier side first wiring = Amplifier side wiring 93 (+ B)
Amplifier side second wiring = Amplifier side wiring 93 (-B)

本形態では、感磁センサ4と半導体装置9とを電気的に接続するにあたって、両面基板5が用いられている。具体的には、両面基板5の一方面501側には感磁センサ4が実装され、他方面502側には半導体装置9が実装されており、両面基板5は、厚さ方向(矢印Tで示す方向)をマグネット20の回転中心軸線L方向に向けている。   In this embodiment, the double-sided substrate 5 is used to electrically connect the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9. Specifically, the magnetic sensor 4 is mounted on one side 501 side of the double-sided substrate 5, and the semiconductor device 9 is mounted on the other side 502 side. The double-sided substrate 5 has a thickness direction (indicated by an arrow T). (Direction shown) is directed in the direction of the rotation center axis L of the magnet 20.

感磁センサ4と半導体装置9とは、少なくとも一部同士が両面基板5の厚さ方向において重なる位置に配置されている。また、感磁センサ4および半導体装置9は、一方を両面基板5の厚さ方向に平行投影した領域の内側に位置するように配置されている。本形態では、半導体装置9の平面サイズは、感磁センサ4の平面サイズより大であり、感磁センサ4は、半導体装置9を両面基板5の厚さ方向に平行投影した領域の内側に位置するように配置されている。なお、感磁センサ4の平面サイズが半導体装置9の平面サイズより大であることもあり、この場合、半導体装置9は、感磁センサ4を両面基板5の厚さ方向に平行投影した領域の内側に配置されることになる。ここで、両面基板5は、感磁センサ4の中心(チップ40)、および半導体装置9の中心(チップ97)が回転中心軸線L上に位置するように配置されている。   The magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 are arranged at positions where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided substrate 5. In addition, the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 are arranged so as to be located inside an area in which one of them is projected in parallel in the thickness direction of the double-sided substrate 5. In this embodiment, the planar size of the semiconductor device 9 is larger than the planar size of the magnetic sensor 4, and the magnetic sensor 4 is positioned inside the region obtained by projecting the semiconductor device 9 in parallel in the thickness direction of the double-sided substrate 5. Are arranged to be. Note that the plane size of the magnetic sensor 4 may be larger than the plane size of the semiconductor device 9. In this case, the semiconductor device 9 has a region projected in parallel with the thickness direction of the double-sided substrate 5. It will be placed inside. Here, the double-sided substrate 5 is disposed so that the center of the magnetic sensor 4 (chip 40) and the center of the semiconductor device 9 (chip 97) are located on the rotation center axis L.

このように構成したセンサ装置10において、感磁センサ4と半導体装置9とは、両面基板5に形成された複数のスルーホール50を介して電気的に接続されている。また、複数のスルーホール50は、感磁センサ4および半導体装置9の少なくとも一方と両面基板5の厚さ方向において重なる位置に形成されている。本形態において、複数のスルーホール50は、感磁センサ4と両面基板5の厚さ方向において重なる位置に形成されている。このため、複数のスルーホール50は、感磁センサ4および半導体装置9の双方と両面基板5の厚さ方向において重なる位置に形成されている。   In the sensor device 10 configured as described above, the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 are electrically connected via a plurality of through holes 50 formed in the double-sided substrate 5. The plurality of through holes 50 are formed at positions that overlap at least one of the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 in the thickness direction of the double-sided substrate 5. In the present embodiment, the plurality of through holes 50 are formed at positions where the magnetic sensor 4 and the double-sided substrate 5 overlap in the thickness direction. For this reason, the plurality of through holes 50 are formed at positions that overlap both the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 in the thickness direction of the double-sided substrate 5.

(両面基板5の詳細構成)
以下、図2および図4(a)、(b)を参照して、両面基板5のランドや配線等を説明する。両面基板5は、フェノール基板やガラス−エポキシ基板等の基板本体の一方面501に、感磁センサ4が実装される複数のランド51と、ランド51から延在する複数の配線52とが形成されており、複数の配線52の各々の先端部にスルーホール50が形成されている。
(Detailed configuration of double-sided substrate 5)
Hereinafter, with reference to FIG. 2 and FIGS. 4A and 4B, lands and wirings of the double-sided substrate 5 will be described. In the double-sided substrate 5, a plurality of lands 51 on which the magnetic sensor 4 is mounted and a plurality of wirings 52 extending from the lands 51 are formed on one surface 501 of a substrate body such as a phenol substrate or a glass-epoxy substrate. A through hole 50 is formed at the tip of each of the plurality of wirings 52.

本形態において、複数のランド51には、感磁センサ4の電源端子48(Vcc)が実装される電源端子用のランド51(Vcc)と、感磁センサ4のグランド端子48(GND)が実装されるグランド端子用のランド51(GND)とが含まれている。また、複数のランド51には、感磁センサ4の出力端子48(+A)が実装される+A相用のランド51(+A)と、感磁センサ4の出力端子48(−A)が実装される−A相用のランド51(−A)と、感磁センサ4の出力端子48(+B)が実装される+B相用のランド51(+B)と、感磁センサ4の出力端子48(−B)が実装される−B相用のランド51(−B)とが含まれている。   In the present embodiment, the power supply terminal land 51 (Vcc) on which the power supply terminal 48 (Vcc) of the magnetic sensor 4 is mounted and the ground terminal 48 (GND) of the magnetic sensor 4 are mounted on the plurality of lands 51. And a land 51 (GND) for the ground terminal. In addition, a land 51 (+ A) for + A phase on which the output terminal 48 (+ A) of the magnetic sensor 4 is mounted and an output terminal 48 (−A) of the magnetic sensor 4 are mounted on the plurality of lands 51. The -A phase land 51 (-A), the + B phase land 51 (+ B) on which the magnetic sensor 4 output terminal 48 (+ B) is mounted, and the magnetic sensor 4 output terminal 48 (- -B phase land 51 (-B) on which B) is mounted.

複数の配線52には、感磁センサ4の電源端子48(Vcc)が電気的に接続される電源端子用の配線52(Vcc)と、感磁センサ4のグランド端子48(GND)が電気的に接続されるグランド端子用の配線52(GND)とが含まれている。また、複数の配線52には、感磁センサ4の出力端子48(+A)が電気的に接続される+A相用の配線52(+A)と、感磁センサ4の出力端子48(−A)が電気的に接続される−A相用の配線52(−A)と、感磁センサ4の出力端子48(+B)が電気的に接続される+B相用の配線52(+B)と、感磁センサ4の出力端子48(−B)が電気的に接続される−B相用の配線52(−B)とが含まれている。   The plurality of wirings 52 are electrically connected to a power supply terminal wiring 52 (Vcc) to which a power supply terminal 48 (Vcc) of the magnetic sensor 4 is electrically connected and a ground terminal 48 (GND) of the magnetic sensor 4. And a ground terminal wiring 52 (GND) connected to the terminal. The plurality of wirings 52 are electrically connected to the output terminal 48 (+ A) of the magnetic sensor 4 for the + A phase 52 (+ A) and the output terminal 48 (−A) of the magnetic sensor 4. Are electrically connected to the -A phase wiring 52 (-A), the + B phase wiring 52 (+ B) to which the output terminal 48 (+ B) of the magnetic sensor 4 is electrically connected, A wire 52 (-B) for -B phase to which the output terminal 48 (-B) of the magnetic sensor 4 is electrically connected is included.

複数のスルーホール50には、感磁センサ4の電源端子48(Vcc)が電気的に接続される電源端子用のスルーホール50(Vcc)と、感磁センサ4のグランド端子48(GND)が電気的に接続されるグランド端子用のスルーホール50(GND)とが含まれている。また、複数のスルーホール50には、感磁センサ4の出力端子48(+A)が電気的に接続される+A相用のスルーホール50(+A)と、感磁センサ4の出力端子48(−A)が電気的に接続される−A相用のスルーホール50(−A)と、感磁センサ4の出力端子48(+B)が電気的に接続される+B相用のスルーホール50(+B)と、感磁センサ4の出力端子48(−B)が電気的に接続される−B相用のスルーホール50(−B)とが含まれている。   The plurality of through holes 50 include a through hole 50 (Vcc) for a power supply terminal to which a power supply terminal 48 (Vcc) of the magnetic sensor 4 is electrically connected, and a ground terminal 48 (GND) of the magnetic sensor 4. And a through hole 50 (GND) for a ground terminal to be electrically connected. The plurality of through holes 50 have a + A phase through hole 50 (+ A) to which an output terminal 48 (+ A) of the magnetic sensor 4 is electrically connected, and an output terminal 48 (−) of the magnetic sensor 4. -A phase through hole 50 (-A) to which A) is electrically connected, and + B phase through hole 50 (+ B) to which the output terminal 48 (+ B) of the magnetic sensor 4 is electrically connected. ) And a through hole 50 (-B) for -B phase to which the output terminal 48 (-B) of the magnetic sensor 4 is electrically connected.

また、両面基板5の他方面502には、半導体装置9が実装される複数のランド53と、ランド53から延在する複数の配線54とが形成されている。複数の配線54の先端部は、一対一の関係をもって、複数の配線52の各々の先端部に重なっており、かかる重なり部分にスルーホール50が形成されている。   A plurality of lands 53 on which the semiconductor device 9 is mounted and a plurality of wirings 54 extending from the lands 53 are formed on the other surface 502 of the double-sided substrate 5. The leading ends of the plurality of wirings 54 have a one-to-one relationship with each leading end portion of the plurality of wirings 52, and a through hole 50 is formed in the overlapping portion.

複数のランド53には、感磁センサ4の出力端子48(+A)に対応する+A相用のランド53(+A)と、感磁センサ4の出力端子48(−A)に対応する−A相用のランド53(−A)と、感磁センサ4の出力端子48(+B)に対応する+B相用のランド53(+B)と、感磁センサ4の出力端子48(−B)に対応する−B相用のランド53(−B)とが含まれている。かかるランド53のうち、ランド53(+A)には、半導体装置9のアンプ部90(+A)に電気的に接続する入力端子98(+A)が実装され、ランド53(−A)には、半導体装置9のアンプ部90(−A)に電気的に接続する入力端子98(−A)が実装され、ランド53(+B)には、半導体装置9のアンプ部90(+B)に電気的に接続する入力端子98(+B)が実装され、ランド53(−B)には、半導体装置9のアンプ部90(−B)に電気的に接続する入力端子98(−B)が実装されている。   The plurality of lands 53 include a + A phase land 53 (+ A) corresponding to the output terminal 48 (+ A) of the magnetic sensor 4 and a −A phase corresponding to the output terminal 48 (−A) of the magnetic sensor 4. Lands 53 (-A), + B phase lands 53 (+ B) corresponding to the output terminals 48 (+ B) of the magnetic sensor 4, and output terminals 48 (-B) of the magnetic sensor 4. -B phase land 53 (-B) is included. Among the lands 53, an input terminal 98 (+ A) that is electrically connected to the amplifier unit 90 (+ A) of the semiconductor device 9 is mounted on the land 53 (+ A), and a semiconductor is mounted on the land 53 (−A). An input terminal 98 (−A) that is electrically connected to the amplifier unit 90 (−A) of the device 9 is mounted, and the land 53 (+ B) is electrically connected to the amplifier unit 90 (+ B) of the semiconductor device 9. An input terminal 98 (+ B) that is electrically connected to the amplifier section 90 (−B) of the semiconductor device 9 is mounted on the land 53 (−B).

複数の配線54には、感磁センサ4の出力端子48(+A)に対応する+A相用の配線54(+A)と、感磁センサ4の出力端子48(−A)に対応する−A相用の配線54(−A)と、感磁センサ4の出力端子48(+B)に対応する+B相用の配線54(+B)と、感磁センサ4の出力端子48(−B)に対応する−B相用の配線54(−B)とが含まれている。かかる配線54のうち、配線54(+A)と配線52(+A)との重なり部分にはスルーホール50(+A)が形成され、配線54(−A)と配線52(−A)との重なり部分にはスルーホール50(−A)が形成され、配線54(+B)と配線52(+B)との重なり部分にはスルーホール50(+B)が形成され、配線54(−B)と配線52(−B)との重なり部分にはスルーホール50(−B)が形成されている。   The plurality of wirings 54 include a + A phase wiring 54 (+ A) corresponding to the output terminal 48 (+ A) of the magnetic sensor 4 and a −A phase corresponding to the output terminal 48 (−A) of the magnetic sensor 4. Wiring 54 (-A), the + B phase wiring 54 (+ B) corresponding to the output terminal 48 (+ B) of the magnetic sensor 4, and the output terminal 48 (-B) of the magnetic sensor 4. -B phase wiring 54 (-B) is included. In the wiring 54, a through hole 50 (+ A) is formed in an overlapping portion between the wiring 54 (+ A) and the wiring 52 (+ A), and an overlapping portion between the wiring 54 (−A) and the wiring 52 (−A). Is formed with a through hole 50 (-B), and a through hole 50 (+ B) is formed at an overlapping portion between the wiring 54 (+ B) and the wiring 52 (+ B), and the wiring 54 (-B) and the wiring 52 ( A through hole 50 (-B) is formed in an overlapping portion with -B).

なお、両面基板5の他方面502では、感磁センサ4の電源端子48(Vcc)が接続されるランド55(Vcc)、および感磁センサ4のグランド端子48(GND)が接続されるランド55(GND)が、他のランド53から離間してスルーホール50(Vcc)、およびスルーホール50(GND)と重なる位置のみに形成されている。   On the other surface 502 of the double-sided substrate 5, a land 55 (Vcc) to which the power supply terminal 48 (Vcc) of the magnetic sensor 4 is connected and a land 55 to which the ground terminal 48 (GND) of the magnetic sensor 4 is connected. (GND) is formed only at a position that is separated from the other land 53 and overlaps with the through hole 50 (Vcc) and the through hole 50 (GND).

このように構成したセンサ装置10において、本発明における「感磁センサ用第1ランド」および「感磁センサ用第2ランド」は以下のように対応する。
A相用
感磁センサ用第1ランド=ランド51(+A)
感磁センサ用第2ランド=ランド51(−A)
B相用
感磁センサ用第1ランド=ランド51(+B)
感磁センサ用第2ランド=ランド51(−B)
In the sensor device 10 configured as described above, the “first land for magnetic sensor” and the “second land for magnetic sensor” in the present invention correspond as follows.
For A phase Magnetic sensor first land = Land 51 (+ A)
Second land for magnetic sensor = Land 51 (-A)
First B for Magnetic Sensor for Land B = Land 51 (+ B)
Second land for magnetic sensor = Land 51 (-B)

また、本発明における「第1スルーホール」および「第2スルーホール」は以下のように対応する。
A相用
第1スルーホール=スルーホール50(+A)
第2スルーホール=スルーホール50(−A)
B相用
第1スルーホール=スルーホール50(+B)
第2スルーホール=スルーホール50(−B)
In addition, the “first through hole” and the “second through hole” in the present invention correspond as follows.
A-phase first through hole = through hole 50 (+ A)
Second through hole = through hole 50 (-A)
B phase first through hole = through hole 50 (+ B)
Second through hole = through hole 50 (-B)

また、本発明における「半導体装置用第1ランド」および「半導体装置用第2ランド」は以下のように対応する。
A相用
半導体装置用第1ランド=ランド53(+A)
半導体装置用第2ランド=ランド53(−A)
B相用
半導体装置用第1ランド=ランド53(+B)
半導体装置用第2ランド=ランド53(−B)
Further, the “first land for semiconductor device” and the “second land for semiconductor device” in the present invention correspond as follows.
Phase A semiconductor device first land = land 53 (+ A)
Second land for semiconductor device = Land 53 (-A)
B-phase semiconductor device first land = land 53 (+ B)
Second land for semiconductor device = Land 53 (-B)

(A相における誘導電圧対策)
図5は、本発明を適用したセンサ装置10において誘導電圧を効果的に打ち消すための構成を示す説明図である。
(Countermeasure against induced voltage in phase A)
FIG. 5 is an explanatory diagram showing a configuration for effectively canceling the induced voltage in the sensor device 10 to which the present invention is applied.

このように構成したセンサ装置10に用いた両面基板5において、一方面501側で感磁センサ4の第1出力端子(出力端子48(+A))が電気的に接続される感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と、一方面501側で感磁センサ4において第1出力端子(出力端子48(+A))と対を成す第2出力端子(出力端子48(−A))が電気的に接続される感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線が延在する方向において、他方面502側で感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))に電気的に接続する半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))に対して他方面502側で感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))に電気的に接続する半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))が位置する方向は、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))に対して感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))が位置する方向と反対である。   In the double-sided substrate 5 used in the sensor device 10 configured as described above, the first output terminal (the output terminal 48 (+ A)) of the magnetic sensor 4 is electrically connected on one surface 501 side. One land (land 51 (+ A)) and a second output terminal (output terminal 48 (-A)) paired with the first output terminal (output terminal 48 (+ A)) in the magnetic sensor 4 on one surface 501 side Is connected to the second land for magnetic sensor (land 51 (-A)) in the direction in which the imaginary line extends, the first land for magnetic sensor (land 51 ( + A)) electrically connected to the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)) on the other surface 502 side with respect to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)) electrically connected to + A)) Second land for semiconductor device (land 53 (-A)) Direction position, the second land for magneto-sensitive sensor with respect to the first land for magneto-sensitive sensor (land 51 (+ A)) (land 51 (-A)) is opposite to the direction in which the position.

より具体的には、両面基板5の他方面502で、+A相用の配線54(+A)は、スルーホール50(+A)からスルーホール50(−A)が位置する側に延在し、−A相用の配線54(−A)は、スルーホール50(−A)からスルーホール50(+A)が位置する側に延在している。このため、A相用において、感磁センサ4の感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と、感磁センサ4の感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線が延在する方向において、半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))に対して半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))が位置する方向は、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))に対して感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))が位置する方向と反対である。すなわち、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))への伝送経路とは、途中で位置が切り換わっている。   More specifically, on the other surface 502 of the double-sided substrate 5, the + A phase wiring 54 (+ A) extends from the through hole 50 (+ A) to the side where the through hole 50 (−A) is located, and − The A-phase wiring 54 (-A) extends from the through hole 50 (-A) to the side where the through hole 50 (+ A) is located. Therefore, for the A phase, the first land for the magnetic sensor of the magnetic sensor 4 (land 51 (+ A)) and the second land for the magnetic sensor of the magnetic sensor 4 (land 51 (−A)) The direction in which the second land for semiconductor device (land 53 (−A)) is located with respect to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)) The direction is opposite to the direction in which the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)) is located with respect to the first land for land (land 51 (+ A)). That is, a transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)). ) To the second land for semiconductor devices (land 53 (-A)), the position is switched halfway.

従って、マグネット20が回転した際、感磁センサ4においてチップ40と出力端子48(+A)、48(−A)との間の配線47(+A)、47(−A)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第1誘導電圧、スルーホール50(+A)、50(−A)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第2誘導電圧、および半導体装置9のチップ97と入力端子98(−A)、98(−A)との間の配線93(+A)、93(−A)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第3誘導電圧は、いずか1つの誘導電圧と他の2つの誘導電圧とが打ち消すことになる。本形態では、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))への伝送経路とは、両面基板5の他方面502で位置が切り換わっているため、第3誘導電圧を第1誘導電圧と第2誘導電圧とによって打ち消すことできる。   Therefore, when the magnet 20 rotates, the wiring 47 (+ A) and 47 (−A) between the chip 40 and the output terminals 48 (+ A) and 48 (−A) in the magnetic sensor 4 are the magnetic flux of the magnet 20. The first induced voltage generated by linking, the second induced voltage generated by linking the through holes 50 (+ A) and 50 (−A) with the magnetic flux of the magnet 20, and the chip 97 of the semiconductor device 9 The third induced voltage generated when the wirings 93 (+ A) and 93 (-A) between the input terminals 98 (-A) and 98 (-A) are linked to the magnetic flux of the magnet 20 is any One induced voltage and the other two induced voltages cancel each other. In this embodiment, the transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)), and the second land for magnetic sensor (land 51 (−)). Since the position of the transmission path from A)) to the second land for semiconductor devices (land 53 (-A)) is switched on the other surface 502 of the double-sided substrate 5, the third induced voltage is changed to the first induced voltage. And the second induced voltage.

また、回転中心軸線L方向からみたとき、半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))と半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))とを結ぶ仮想線、第1スルーホール(スルーホール50(+A))と第2スルーホール(スルーホール50(−A))とを結ぶ仮想線、および感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線のうちの少なくとも2本の仮想線は、平行に延在している。このため、第1誘導電圧、第2誘導電圧および第3誘導電圧のうちの少なくとも2つの誘導電圧の位相を合わせることができるので、誘導電圧同士を互いに相殺させるのに適している。   Further, when viewed from the direction of the rotation center axis L, the first through-hole (virtual line connecting the first land for a semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for a semiconductor device (land 53 (−A)) A virtual line connecting the through hole 50 (+ A)) and the second through hole (through hole 50 (-A)), the first land for the magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for the magnetic sensor. At least two of the virtual lines connecting (Land 51 (-A)) extend in parallel. For this reason, since the phases of at least two of the first induced voltage, the second induced voltage, and the third induced voltage can be matched, the induced voltages are suitable for canceling each other.

本形態では、第3誘導電圧を第1誘導電圧と第2誘導電圧とによって打ち消す。このため、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線に対して、第1スルーホール(スルーホール50(+A))と第2スルーホール(スルーホール50(−A))とを結ぶ仮想線、および感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線は、平行に延在している。より具体的には、A相では、半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))と半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))とを結ぶ仮想線と、第1スルーホール(スルーホール50(+A))と第2スルーホール(スルーホール50(−A))とを結ぶ仮想線とが平行に延在している。このため、第2誘導電圧と第3誘導電圧の位相を合わせることができるので、第3誘導電圧を第2誘導電圧によって低減することができる。なお、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線は、上記の仮想線に対して斜め方向に延在しているが、その傾きは30°以下である。それ故、第1誘導電圧と第3誘導電圧の位相を近づけることができるので、第3誘導電圧を第1誘導電圧によって低減することができる。   In this embodiment, the third induced voltage is canceled by the first induced voltage and the second induced voltage. For this reason, the first through hole (through hole 50) with respect to the virtual line connecting the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (-A)). (+ A)) and the second through-hole (through-hole 50 (-A)), the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51). At least one of the virtual lines connecting (-A)) extends in parallel. More specifically, in the A phase, a virtual line connecting the first land for a semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for a semiconductor device (land 53 (−A)), and a first through hole ( A virtual line connecting the through hole 50 (+ A)) and the second through hole (through hole 50 (−A)) extends in parallel. For this reason, since the phase of a 2nd induced voltage and a 3rd induced voltage can be match | combined, a 3rd induced voltage can be reduced with a 2nd induced voltage. The imaginary line connecting the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)) extends in an oblique direction with respect to the virtual line. The inclination is 30 ° or less. Therefore, since the phase of the first induced voltage and the third induced voltage can be brought close to each other, the third induced voltage can be reduced by the first induced voltage.

特に本形態では、図5に示すように、各ループの断面積と誘導電圧との大きさが比例することから、スルーホール50(+A)とスルーホール50(−A)との間隔を最適化し、感磁センサ4においてチップ40と出力端子48(+A)、(−A)により区画される面積S4Aと、スルーホール50(+A)、50(−A)が区画する面積S50Aとの和が、半導体装置9のアンプ部90(+A)、90(−A)のチップ97と入力端子98(−A)、98(−A)とにより区画される面積S9Aと等しく設定されている。このため、伝送経路が途中で切り換わることにより、第3誘導電圧を第1誘導電圧および第2誘導電圧によって相殺することができる。それ故、誘導ノイズの発生を抑制することができる。   In particular, in this embodiment, as shown in FIG. 5, since the cross-sectional area of each loop is proportional to the induced voltage, the interval between the through hole 50 (+ A) and the through hole 50 (−A) is optimized. In the magnetic sensor 4, the sum of the area S4A defined by the chip 40 and the output terminals 48 (+ A) and (−A) and the area S50A defined by the through holes 50 (+ A) and 50 (−A) is It is set equal to the area S9A defined by the chip 97 of the amplifier units 90 (+ A) and 90 (−A) of the semiconductor device 9 and the input terminals 98 (−A) and 98 (−A). For this reason, the third induced voltage can be canceled by the first induced voltage and the second induced voltage by switching the transmission path in the middle. Therefore, generation of induction noise can be suppressed.

(B相における誘導電圧対策)
また、B相に関しても、A相と同様な構成になっている。両面基板5において、一方面501側で感磁センサ4の第1出力端子(出力端子48(+B))が電気的に接続される感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))と、一方面501側で感磁センサ4において第1出力端子(出力端子48(+B))と対を成す第2出力端子(出力端子48(−B))が電気的に接続される感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))とを結ぶ仮想線が延在する方向において、他方面502側で感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))に電気的に接続する半導体装置用第1ランド(ランド53(+B))に対して他方面502側で感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))に電気的に接続する半導体装置用第2ランド(ランド53(−B))が位置する方向は、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))に対して感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))が位置する方向と反対である。
(Countermeasure against induced voltage in phase B)
The B phase has the same configuration as the A phase. In the double-sided substrate 5, a first land for magnetic sensor (land 51 (+ B)) to which the first output terminal (output terminal 48 (+ B)) of the magnetic sensor 4 is electrically connected on one surface 501 side; For the magnetic sensor in which the second output terminal (output terminal 48 (−B)) paired with the first output terminal (output terminal 48 (+ B)) in the magnetic sensor 4 on one side 501 side is electrically connected. A semiconductor device electrically connected to the first land for magnetic sensor (land 51 (+ B)) on the other surface 502 side in a direction in which a virtual line connecting the second land (land 51 (−B)) extends. The second land for semiconductor device (land 53 ()) that is electrically connected to the second land for magnetic sensor (land 51 (-B)) on the other surface 502 side with respect to the first land for land (land 53 (+ B)). -B)) is located in the first land for the magnetic sensor. Land 51 (+ B)) second lands for magneto-sensitive sensor with respect to (a land 51 (-B)) is opposite to the direction in which the position.

より具体的には、両面基板5の他方面502で、+B相用の配線54(+B)は、スルーホール50(+B)からスルーホール50(−B)が位置する側に延在し、−B相用の配線54(−B)は、スルーホール50(−B)からスルーホール50(+B)が位置する側に延在している。このため、B相用において、感磁センサ4の感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))と、感磁センサ4の感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))とを結ぶ仮想線が延在する方向において、半導体装置用第1ランド(ランド53(+B))に対して半導体装置用第2ランド(ランド53(−B))が位置する方向は、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))に対して感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))が位置する方向と反対である。すなわち、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+B))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−B))への伝送経路とは、途中で位置が切り換わっている。   More specifically, on the other surface 502 of the double-sided substrate 5, the + B phase wiring 54 (+ B) extends from the through hole 50 (+ B) to the side where the through hole 50 (−B) is located, and − The B-phase wiring 54 (-B) extends from the through hole 50 (-B) to the side where the through hole 50 (+ B) is located. Therefore, in the B phase, the first land (land 51 (+ B)) of the magnetic sensor 4 of the magnetic sensor 4 and the second land (land 51 (−B)) of the magnetic sensor of the magnetic sensor 4 The direction in which the second land for semiconductor device (land 53 (−B)) is located with respect to the first land for semiconductor device (land 53 (+ B)) The direction is opposite to the direction in which the second land for magnetic sensor (land 51 (−B)) is located with respect to the first land for land (land 51 (+ B)). That is, the transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ B)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ B)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (-B)). ) To the second land for semiconductor devices (land 53 (-B)), the position is switched halfway.

従って、マグネット20が回転した際、感磁センサ4においてチップ40と出力端子48(+B)、48(−B)との間の配線47(+B)、47(−B)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第1誘導電圧、スルーホール50(+B)、50(−B)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第2誘導電圧、および半導体装置9のチップ97と入力端子98(−B)、98(−B)との間の配線93(+B)、93(−B)がマグネット20の磁束と鎖交することにより発生する第3誘導電圧は、いずか1つの誘導電圧と他の2つの誘導電圧とが打ち消すことになる。本形態では、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))への伝送経路とは、両面基板5の他方面502で位置が切り換わっているため、第3誘導電圧を第1誘導電圧と第2誘導電圧とによって打ち消すことできる。   Therefore, when the magnet 20 rotates, the wiring 47 (+ B) and 47 (−B) between the chip 40 and the output terminals 48 (+ B) and 48 (−B) in the magnetic sensor 4 are the magnetic flux of the magnet 20. The first induced voltage generated by linking, the second induced voltage generated by linking the through holes 50 (+ B) and 50 (−B) with the magnetic flux of the magnet 20, and the chip 97 of the semiconductor device 9 The third induced voltage generated when the wiring 93 (+ B), 93 (-B) between the input terminals 98 (-B) and 98 (-B) is linked to the magnetic flux of the magnet 20 is any One induced voltage and the other two induced voltages cancel each other. In this embodiment, the transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)), and the second land for magnetic sensor (land 51 (−)). Since the position of the transmission path from A)) to the second land for semiconductor devices (land 53 (-A)) is switched on the other surface 502 of the double-sided substrate 5, the third induced voltage is changed to the first induced voltage. And the second induced voltage.

また、回転中心軸線L方向からみたとき、半導体装置用第1ランド(ランド53(+B))と半導体装置用第2ランド(ランド53(−B))とを結ぶ仮想線、第1スルーホール(スルーホール50(+B))と第2スルーホール(スルーホール50(−B))とを結ぶ仮想線、および感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))とを結ぶ仮想線のうちの少なくとも2本の仮想線は、平行に延在している。このため、第1誘導電圧、第2誘導電圧および第3誘導電圧のうちの少なくとも2つの誘導電圧の位相を合わせることができるので、誘導電圧同士を互いに相殺させるのに適している。   Further, when viewed from the direction of the rotation center axis L, the first through-hole (virtual line connecting the first land for a semiconductor device (land 53 (+ B)) and the second land for a semiconductor device (land 53 (−B)) An imaginary line connecting the through hole 50 (+ B)) and the second through hole (through hole 50 (−B)), the first land for the magnetic sensor (land 51 (+ B)), and the second land for the magnetic sensor. Of the virtual lines connecting (Land 51 (-B)), at least two virtual lines extend in parallel. For this reason, since the phases of at least two of the first induced voltage, the second induced voltage, and the third induced voltage can be matched, the induced voltages are suitable for canceling each other.

本形態では、第3誘導電圧を第1誘導電圧と第2誘導電圧とによって打ち消す。このため、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))とを結ぶ仮想線に対して、第1スルーホール(スルーホール50(+B))と第2スルーホール(スルーホール50(−B))とを結ぶ仮想線、および感磁センサ用第1ランド(ランド51(+B))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−B))とを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線は、平行に延在している。   In this embodiment, the third induced voltage is canceled by the first induced voltage and the second induced voltage. For this reason, the first through hole (through hole 50) with respect to an imaginary line connecting the first land for magnetic sensor (land 51 (+ B)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (-B)). (+ B)) and the second through hole (through hole 50 (-B)), a first line for the magnetic sensor (land 51 (+ B)) and a second land for the magnetic sensor (land 51). (-B)) at least one of the virtual lines connecting with each other extends in parallel.

より具体的には、B相では、半導体装置用第1ランド(ランド53(+B))と半導体装置用第2ランド(ランド53(−B))とを結ぶ仮想線と、第1スルーホール(スルーホール50(+B))と第2スルーホール(スルーホール50(−B))とを結ぶ仮想線とが平行に延在している。このため、第2誘導電圧と第3誘導電圧の位相を合わせることができるので、第3誘導電圧を第2誘導電圧によって低減することができる。また、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線は、上記の仮想線に対して平行に延在している。それ故、第1誘導電圧と第3誘導電圧の位相を近づけることができるので、第3誘導電圧を第1誘導電圧によって低減することができる。   More specifically, in the B phase, a virtual line connecting the first land for a semiconductor device (land 53 (+ B)) and the second land for a semiconductor device (land 53 (−B)), and a first through hole ( A virtual line connecting the through hole 50 (+ B)) and the second through hole (through hole 50 (−B)) extends in parallel. For this reason, since the phase of a 2nd induced voltage and a 3rd induced voltage can be match | combined, a 3rd induced voltage can be reduced with a 2nd induced voltage. Further, a virtual line connecting the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)) extends in parallel to the virtual line. doing. Therefore, since the phase of the first induced voltage and the third induced voltage can be brought close to each other, the third induced voltage can be reduced by the first induced voltage.

特に本形態では、図5に示すように、各ループの断面積と誘導電圧との大きさが比例することから、スルーホール50(+B)とスルーホール50(−B)との間隔を最適化し、感磁センサ4においてチップ40と出力端子48(+B)、(−B)により区画される面積S4Bと、スルーホール50(+B)、50(−B)が区画する面積S50Bとの和が、半導体装置9のアンプ部90(+B)、90(−B)のチップ97と入力端子98(−B)、98(−B)とにより区画される面積S9Bと等しく設定されている。このため、伝送経路が途中で切り換わることにより、第3誘導電圧を第1誘導電圧および第2誘導電圧によって相殺することができる。それ故、誘導ノイズの発生を抑制することができる。   In particular, in this embodiment, as shown in FIG. 5, since the cross-sectional area of each loop is proportional to the induced voltage, the interval between the through hole 50 (+ B) and the through hole 50 (−B) is optimized. In the magnetic sensor 4, the sum of the area S4B defined by the chip 40 and the output terminals 48 (+ B) and (−B) and the area S50B defined by the through holes 50 (+ B) and 50 (−B) is It is set equal to the area S9B defined by the chip 97 of the amplifier units 90 (+ B) and 90 (−B) of the semiconductor device 9 and the input terminals 98 (−B) and 98 (−B). For this reason, the third induced voltage can be canceled by the first induced voltage and the second induced voltage by switching the transmission path in the middle. Therefore, generation of induction noise can be suppressed.

(本形態の主な効果)
以上説明したように、本形態のセンサ装置10では、一方面501側に感磁センサ4が実装され、他方面502側に半導体装置9が実装された両面基板5を用い、感磁センサ4と半導体装置9とは、両面基板5のスルーホール50を介して電気的に接続されている。このため、マグネット20の周辺に大きなスペースを確保しなくてよい。また、感磁センサ4と半導体装置9とは、少なくとも一部同士が両面基板5の厚さ方向において重なる位置に配置され、かつ、スルーホール50は、感磁センサ4および半導体装置9の少なくとも一方と重なる位置に形成されている。特に本形態において、スルーホール50は、感磁センサ4および半導体装置9の双方に両面基板5の厚さ方向で重なる位置に形成されている。このため、感磁センサ4から半導体装置9への伝送経路が短いため、磁束と鎖交する面積が狭い。従って、感磁センサ4からの出力の伝送経路で発生する誘導電圧が低い。それ故、感磁センサ4からの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さいので、検出結果への誘導ノイズの影響を緩和することができる。
(Main effects of this form)
As described above, in the sensor device 10 of this embodiment, the magnetic sensor 4 is mounted on the one surface 501 side and the double-sided substrate 5 on which the semiconductor device 9 is mounted on the other surface 502 side. The semiconductor device 9 is electrically connected through the through hole 50 of the double-sided substrate 5. For this reason, it is not necessary to secure a large space around the magnet 20. In addition, the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 are arranged at positions where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided substrate 5, and the through hole 50 is at least one of the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9. It is formed in the position which overlaps. In particular, in this embodiment, the through hole 50 is formed at a position overlapping both the magnetic sensor 4 and the semiconductor device 9 in the thickness direction of the double-sided substrate 5. For this reason, since the transmission path from the magnetic sensor 4 to the semiconductor device 9 is short, the area linked to the magnetic flux is small. Therefore, the induced voltage generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor 4 is low. Therefore, since the induced noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor 4 is small, the influence of the induced noise on the detection result can be reduced.

また、感磁センサ4は、マグネット20の回転中心軸線上に設けられ、両面基板5は、厚さ方向をマグネット20の回転中心軸線方向に向けて配置されている。このため、図4(a)に示すように、磁束は両面基板5に沿って形成される。従って、両面基板5に形成されている配線52、54のループが磁束と鎖交する分が少ないので、感磁センサ4からの出力の伝送経路で発生する誘導ノイズが小さい。   The magnetic sensor 4 is provided on the rotation center axis of the magnet 20, and the double-sided substrate 5 is arranged with the thickness direction directed toward the rotation center axis of the magnet 20. Therefore, the magnetic flux is formed along the double-sided substrate 5 as shown in FIG. Accordingly, since the loops of the wirings 52 and 54 formed on the double-sided substrate 5 are little linked to the magnetic flux, the induction noise generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor 4 is small.

また、感磁センサ4の中心、および半導体装置9の中心が回転中心軸線L上に位置する。このため、感磁センサ4から半導体装置9への伝送経路を回転中心軸線L近傍に配置することができる。従って、伝送経路と鎖交する磁束の時間的変化が小さいので、感磁センサ4からの出力の伝送経路で発生する誘導電圧が低い。それ故、誘導ノイズを低減することができる。   The center of the magnetic sensor 4 and the center of the semiconductor device 9 are located on the rotation center axis L. For this reason, the transmission path from the magnetic sensor 4 to the semiconductor device 9 can be arranged in the vicinity of the rotation center axis L. Accordingly, since the temporal change of the magnetic flux interlinking with the transmission path is small, the induced voltage generated in the transmission path of the output from the magnetic sensor 4 is low. Therefore, induction noise can be reduced.

また、本形態では、感磁センサ4から半導体装置9への伝送経路が+A相と−A相との間で位置が入れ替わり、感磁センサ4から半導体装置9への伝送経路が+B相と−B相との間でも位置が入れ替わっている。従って、回路基板5の構成を変更するだけで、感磁センサ4から半導体装置9に向かうループの向きを逆転させることができる。従って、誘導電圧の極性を途中で反転させて互いに相殺させることができるので、誘導ノイズの影響を緩和することができる。   In this embodiment, the position of the transmission path from the magnetic sensor 4 to the semiconductor device 9 is switched between the + A phase and the −A phase, and the transmission path from the magnetic sensor 4 to the semiconductor device 9 is + B phase and −. The position has also changed with Phase B. Therefore, the direction of the loop from the magnetic sensor 4 to the semiconductor device 9 can be reversed only by changing the configuration of the circuit board 5. Therefore, the polarity of the induced voltage can be reversed in the middle to cancel each other, so that the influence of the induced noise can be mitigated.

(他の実施の形態)
上記実施の形態では、感磁センサ4がマグネット20に対して回転中心軸線L方向で対向していたが、リング状のマグネット20の外周面あるいは外周面に感磁センサ4が対向しているセンサ装置10に本発明を適用してもよい。
(Other embodiments)
In the above-described embodiment, the magnetic sensor 4 is opposed to the magnet 20 in the direction of the rotation center axis L, but the magnetic sensor 4 is opposed to the outer peripheral surface or the outer peripheral surface of the ring-shaped magnet 20. The present invention may be applied to the apparatus 10.

なお、上記実施の形態では、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))への伝送経路とは、両面基板5の他方面502で位置が切り換わっている。このため、第3誘導電圧を第1誘導電圧と第2誘導電圧とによって打ち消す。これに対して、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))から半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))への伝送経路と、感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))から半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))への伝送経路とは、両面基板5の一方面501で位置が切り換わっている構成を採用してもよい。この場合、第1誘導電圧を第2誘導電圧と第3誘導電圧とによって打ち消すことになる。このような場合、回転中心軸線L方向からみたとき、感磁センサ用第1ランド(ランド51(+A))と感磁センサ用第2ランド(ランド51(−A))とを結ぶ仮想線に対して、半導体装置用第1ランド(ランド53(+A))と半導体装置用第2ランド(ランド53(−A))とを結ぶ仮想線、および第1スルーホール(スルーホール50(+A))と第2スルーホール(スルーホール50(−A))とを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一組の仮想線が平行に延在している構成とする。説明を省略するが、B相も同様である。   In the above embodiment, the transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for magnetic sensor ( The position of the transmission path from the land 51 (-A) to the second land for semiconductor devices (land 53 (-A)) is switched on the other surface 502 of the double-sided substrate 5. For this reason, the third induced voltage is canceled by the first induced voltage and the second induced voltage. In contrast, the transmission path from the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) to the first land for semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 ( The transmission path from -A)) to the second land for semiconductor devices (land 53 (-A)) may adopt a configuration in which the position is switched on one surface 501 of the double-sided substrate 5. In this case, the first induced voltage is canceled by the second induced voltage and the third induced voltage. In such a case, when viewed from the direction of the rotation center axis L, a virtual line connecting the first land for magnetic sensor (land 51 (+ A)) and the second land for magnetic sensor (land 51 (−A)). In contrast, a virtual line connecting the first land for a semiconductor device (land 53 (+ A)) and the second land for a semiconductor device (land 53 (−A)), and the first through hole (through hole 50 (+ A)). And a second through hole (through hole 50 (-A)) of at least one set of virtual lines extending in parallel. Although the description is omitted, the same applies to the B phase.

10・・磁気センサ装置
2・・回転体
4・・感磁センサ(センサIC)
5・・両面基板
9・・半導体装置(アンプIC)
40・・チップ(感磁センサ側チップ)
41〜44・・感磁膜
45・・素子基板
47・・感磁センサの素子基板(チップ)と出力端子との間の感磁センサ側配線
47(+A)・・感磁センサ側配線(感磁センサ側第1配線)
47(−A)・・感磁センサ側配線(感磁センサ側第2配線)
47(+B)・・感磁センサ側配線(感磁センサ側第1配線)
47(−B)・・感磁センサ側配線(感磁センサ側第2配線)
48・・感磁センサの出力端子
48(+A)・・出力端子(感磁センサの第1出力端子)
48(−A)・・出力端子(感磁センサの第2出力端子)
48(+B)・・出力端子(感磁センサの第1出力端子)
48(−B)・・出力端子(感磁センサの第2出力端子)
50・・スルーホール
50(+A)・・第1スルーホール
50(−A)・・第2スルーホール
50(+B)・・第1スルーホール
50(−B)・・第2スルーホール
51・・感磁センサ側のランド
51(+A)・・ランド(感磁センサ用第1ランド)
51(−A)・・ランド(感磁センサ用第2ランド)
51(+B)・・ランド(感磁センサ用第1ランド)
51(−B)・・ランド(感磁センサ用第2ランド)
52・・両面基板の配線
53・・半導体装置側のランド
53(+A)・・ランド(半導体装置用第1ランド)
53(−A)・・ランド(半導体装置用第2ランド)
53(+B)・・ランド(半導体装置用第1ランド)
53(−B)・・ランド(半導体装置用第2ランド)
54・・両面基板の配線
90・・アンプ部
93・・半導体装置のチップと入力端子との間のアンプ側配線
93(+A)・・アンプ側配線(アンプ側第1配線)
93(−A)・・アンプ側配線(アンプ側第2配線)
93(+B)・・アンプ側配線(アンプ側第1配線)
93(−B)・・アンプ側配線(アンプ側第2配線)
97・・半導体装置のチップ(アンプ側チップ)
98・・半導体装置の入力端子
98(+A)・・入力端子(半導体装置の第1入力端子)
98(−A)・・入力端子(半導体装置の第2入力端子)
98(+B)・・入力端子(半導体装置の第1入力端子)
98(−B)・・入力端子(半導体装置の第2入力端子)
501・・両面基板の一方面
502・・両面基板の他方面
10. Magnetic sensor device 2 Rotating body 4 Magnetic sensor (sensor IC)
5. ・ Double-sided substrate 9 ・ ・ Semiconductor device (Amplifier IC)
40 ・ ・ Chip (magnetic sensor side chip)
41 to 44... Magnetic sensitive film 45... Element substrate 47.. Magnetic sensor side wiring 47 (+ A) between the magnetic sensor element substrate (chip) and output terminal. Magnetic sensor side first wiring)
47 (-A) .. Magnetic sensor side wiring (magnetic sensor side second wiring)
47 (+ B) ··· Magnetic sensor side wiring (magnetic sensor side first wiring)
47 (-B) ··· Magnetic sensor side wiring (magnetic sensor side second wiring)
48 ··· Output terminal of magnetic sensor 48 (+ A) ··· Output terminal (first output terminal of magnetic sensor)
48 (-A) .. Output terminal (second output terminal of magnetic sensor)
48 (+ B) .. Output terminal (first output terminal of magnetic sensor)
48 (-B) .. Output terminal (second output terminal of magnetic sensor)
50 ・ ・ Through hole 50 (+ A) ・ ・ First through hole 50 (-A) ・ ・ Second through hole 50 (+ B) ・ ・ First through hole 50 (-B) ・ ・ Second through hole 51 ・ ・Land 51 (+ A) on the magnetic sensor side Land (first land for magnetic sensor)
51 (-A) .. land (second land for magnetic sensor)
51 (+ B) .. land (first land for magnetic sensor)
51 (-B) .. land (second land for magnetic sensor)
52 .. Wiring on double-sided substrate 53.. Land on semiconductor device side 53 (+ A)... Land (first land for semiconductor device)
53 (-A) .. land (second land for semiconductor device)
53 (+ B) .. land (first land for semiconductor device)
53 (-B) .. land (second land for semiconductor device)
54 .. Double-sided substrate wiring 90.. Amplifier section 93.. Amplifier side wiring 93 (+ A) between semiconductor device chip and input terminal... Amplifier side wiring (amplifier side first wiring)
93 (-A) .. Amplifier side wiring (Amplifier side second wiring)
93 (+ B) .. Amplifier side wiring (Amplifier side first wiring)
93 (-B) .. Amplifier side wiring (Amplifier side second wiring)
97 .. Semiconductor device chip (amplifier chip)
98 .. Input terminal of semiconductor device 98 (+ A) .. Input terminal (first input terminal of semiconductor device)
98 (-A) .. Input terminal (second input terminal of semiconductor device)
98 (+ B) .. Input terminal (first input terminal of semiconductor device)
98 (-B) .. Input terminal (second input terminal of semiconductor device)
501 .. One side of double-sided board 502 .. The other side of double-sided board

Claims (7)

回転体側に設けられ、回転中心軸線周りにN極およびS極が設けられたマグネットと、
固定体側で前記マグネットに対向する感磁センサと、
該感磁センサからの出力信号を増幅するアンプ部を備えた半導体装置と、
一方面側に前記感磁センサが実装され、他方面側に前記半導体装置が実装された両面基板と、
を有し、
前記感磁センサと前記半導体装置とは、少なくとも一部同士が前記両面基板の厚さ方向において重なる位置に配置され、
前記感磁センサと前記半導体装置とは、前記両面基板において前記感磁センサおよび前記半導体装置の少なくとも一方に前記両面基板の厚さ方向で重なる位置に形成された複数のスルーホールを介して電気的に接続されており、
前記感磁センサは、前記マグネットの回転中心軸線上に設けられ、
前記両面基板は、厚さ方向を前記マグネットの回転中心軸線方向に向けて配置され、
前記両面基板では、
前記一方面側で前記感磁センサの第1出力端子が電気的に接続される感磁センサ用第1ランドと、前記一方面側で前記感磁センサにおいて前記第1出力端子と対を成す第2出力端子が電気的に接続される感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線が延在する方向において、前記他方面側で前記感磁センサ用第1ランドに電気的に接続する半導体装置用第1ランドに対して前記他方面側で前記感磁センサ用第2ランドに電気的に接続する半導体装置用第2ランドが位置する方向は、前記感磁センサ用第1ランドに対して前記感磁センサ用第2ランドが位置する方向と反対であることを特徴とする磁気センサ装置。
A magnet provided on the rotating body side and provided with an N pole and an S pole around the rotation center axis;
A magnetic sensor facing the magnet on the stationary body side;
A semiconductor device having an amplifier for amplifying an output signal from the magnetic sensor;
A double-sided board on which the magnetic sensor is mounted on one side and the semiconductor device is mounted on the other side;
Have
The magnetic sensor and the semiconductor device are arranged at a position where at least a part thereof overlaps in the thickness direction of the double-sided board,
The magnetic sensor and the semiconductor device are electrically connected to each other through at least one of the magnetic sensor and the semiconductor device through a plurality of through holes formed at positions overlapping with each other in the thickness direction of the double-sided substrate. It is connected to,
The magnetic sensor is provided on the rotation center axis of the magnet,
The double-sided board is arranged with the thickness direction facing the rotation center axis direction of the magnet,
In the double-sided board,
A first land for a magnetic sensor to which the first output terminal of the magnetic sensor is electrically connected on the one surface side, and a first land that forms a pair with the first output terminal in the magnetic sensor on the one surface side. A semiconductor device electrically connected to the first land for magnetic sensor on the other side in a direction in which a virtual line connecting the second land for magnetic sensor to which two output terminals are electrically connected extends. The direction in which the second land for semiconductor device that is electrically connected to the second land for magnetic sensor on the other surface side with respect to the first land for operation is located with respect to the first land for magnetic sensor. A magnetic sensor device characterized by being opposite to the direction in which the second land for magnetic sensor is located .
前記感磁センサの中心、および前記半導体装置の中心が前記回転中心軸線上に位置することを特徴とする請求項1に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 1, wherein a center of the magnetic sensor and a center of the semiconductor device are located on the rotation center axis . 前記マグネットは、NS一極対に着磁されていることを特徴とする請求項1または2に記載の磁気センサ装置。 The magnetic sensor device according to claim 1 , wherein the magnet is magnetized to an NS single pole pair . 前記複数のスルーホールは、前記感磁センサおよび前記半導体装置の双方に前記両面基板の厚さ方向で重なる位置に形成されていることを特徴とする請求項1乃至3の何れか一
に記載の磁気センサ装置。
Wherein the plurality of through holes, the magnetism-sensitive sensor and the semiconductor device to any one of claims 1 to 3, characterized in that said formed at a position overlapping in the thickness direction of the double-sided board to both
The magnetic sensor device according to item .
前記感磁センサにおいて、感磁膜が形成された感磁センサ側チップと前記第1出力端子との間の感磁センサ側第1配線および前記感磁センサ側チップと前記第2出力端子との間の感磁センサ側第2配線が前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第1誘導電圧、
前記複数のスルーホールのうち、前記第1出力端子に対応する第1スルーホールおよび前記第2出力端子に対応する第2スルーホールが前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第2誘導電圧、
および前記半導体装置において、前記アンプ部が形成されたアンプ側チップと前記第1出力端子に電気的に接続する第1入力端子との間のアンプ側第1配線、および前記アンプ側チップと前記第2出力端子に電気的に接続する第2入力端子との間のアンプ側第2配線が前記マグネットの磁束と鎖交することにより発生する第3誘導電圧は、
いずれか1つの誘導電圧と他の2つの誘導電圧とが打ち消すように形成されていることを特徴とする請求項乃至4の何れか一項に記載の磁気センサ装置。
In the magnetic sensor, the magnetic sensor side first wiring between the magnetic sensor side chip on which the magnetic film is formed and the first output terminal, and the magnetic sensor side chip and the second output terminal A first induced voltage generated by the second wiring on the magnetic sensor side between the magnet and the magnetic flux of the magnet,
Of the plurality of through holes, a second induced voltage generated when a first through hole corresponding to the first output terminal and a second through hole corresponding to the second output terminal are linked to the magnetic flux of the magnet. ,
In the semiconductor device, the amplifier-side first wiring between the amplifier-side chip in which the amplifier unit is formed and the first input terminal electrically connected to the first output terminal, and the amplifier-side chip and the first The third induced voltage generated when the amplifier-side second wiring between the second input terminal electrically connected to the two output terminals is linked to the magnetic flux of the magnet,
5. The magnetic sensor device according to claim 1 , wherein any one induced voltage and the other two induced voltages cancel each other.
前記回転中心軸線方向からみたとき、
前記半導体装置用第1ランドと前記半導体装置用第2ランドとを結ぶ仮想線に対して、前記第1スルーホールと前記第2スルーホールとを結ぶ仮想線、および前記感磁センサ用第1ランドと前記感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線が平行に延在している構造、
または、前記感磁センサ用第1ランドと前記感磁センサ用第2ランドとを結ぶ仮想線に対して、前記第1スルーホールと前記第2スルーホールとを結ぶ仮想線、および前記半導体装置用第1ランドと前記半導体装置用第2ランドとを結ぶ仮想線のうちの少なくとも一方の仮想線が平行に延在している構造を有していることを特徴とする請求項に記載の磁気センサ装置。
When viewed from the rotation center axis direction,
A virtual line connecting the first through hole and the second through hole to a virtual line connecting the first land for the semiconductor device and the second land for the semiconductor device, and the first land for the magnetic sensor And a structure in which at least one of the virtual lines connecting the second land for the magnetic sensor extends in parallel,
Alternatively, a virtual line connecting the first through hole and the second through hole with respect to a virtual line connecting the first land for the magnetic sensor and the second land for the magnetic sensor, and the semiconductor device 6. The magnetism according to claim 5 , wherein at least one of the virtual lines connecting the first land and the second land for a semiconductor device extends in parallel. Sensor device.
前記感磁センサは、前記マグネットの回転に伴って、90°の位相差を有する2相の信号を出力することを特徴とする請求項1乃至6の何れか一項に記載の磁気センサ装置。 The magnetism-sensitive sensor, with the rotation of the magnet, the magnetic sensor device according to any one of claims 1 to 6, characterized in that outputs two phase signals having a phase difference of 90 °.
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