JP7219028B2

JP7219028B2 - ホール素子及び磁気センサ

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Publication number: JP7219028B2
Application number: JP2018135225A
Authority: JP
Inventors: 剛赤木; 智也小路
Original assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Current assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Priority date: 2018-07-18
Filing date: 2018-07-18
Publication date: 2023-02-07
Anticipated expiration: 2038-07-18
Also published as: JP2020013891A

Description

本発明は、ホール素子及び磁気センサに関する。

従来、基板の一方の面側に感磁部と絶縁膜と電極とをこの順に積層し、絶縁膜に形成した開口部を介して感磁部と電極とをコンタクト部により電気的に接続することで、Ｓ／Ｎ比を向上させるようにしたホール素子が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。

国際公開第２０１７／０５１８２９号公報

ところで、上記特許文献１に記載のホール素子は、感度向上の改善余地を有している。
そこで、本発明は、上記従来の未解決の課題に着目してなされたものであり、高感度なホール素子及び磁気センサを提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明の一態様に係るホール素子は、基板と、当該基板上に形成された感磁部と、当該感磁部上に形成された絶縁膜と、当該絶縁膜上に形成された四つの電極部と、前記電極部それぞれに対応して設けられ、前記絶縁膜を貫通して前記電極部と前記感磁部とを電気的に接続する四つのコンタクト部と、を備え、平面視で、前記四つの電極部全てを囲む四角形は線対称な四角形であり、当該四角形と前記感磁部とは相似形であり、当該四角形で囲まれる領域が全て前記感磁部に含まれ、前記四つのコンタクト部は前記四角形の頂点となる位置に配置され、前記四角形の対角線上に存在する二つの前記コンタクト部で形成される二つの組のうち、一方の組に含まれる二つのコンタクト部に接続する二つの前記電極部は入力信号を印加するための入力用電極部であり、他方の組に含まれる二つのコンタクト部に接続する二つの前記電極部は前記感磁部からの出力信号を検出するための出力用電極部であって、前記一方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積は、前記他方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積よりも大きく形成され、さらに平面視で、前記四つの電極部それぞれは、前記感磁部の外周のうちの角をなす２辺に沿って略平行に配置される２辺を有し、前記出力用電極部は平面視で略正方形状であり、前記入力用電極部の少なくとも一方は、前記出力用電極部と形状が異なり且つ、前記入力用電極部のそれぞれは前記対角線上で互いに対向する側の形状が互いに異なることを特徴としている。

また、本発明の他の態様に係る磁気センサは、上記態様のホール素子と、封止部材と、前記ホール素子に含まれる電極部に接続されたリード端子と、を有することを特徴としている。

本発明の一態様によれば、出力電圧の変動が小さく、且つ入力用電極及び出力用電極を容易に識別することの可能なホール素子を実現することができる。

本発明の一実施形態に係るホール素子の一例を示す平面図である。図１ＡのＡ－Ａ′断面図である。図１ＡのＢ－Ｂ′断面図である。磁気センサの一例を示す平面図である。磁気センサの断面の一例を示す概略図である。本発明に係るホール素子の変形例を示す平面図である。

以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の具体的な構成について記載されている。しかしながら、このような特定の具体的な構成に限定されることなく他の実施態様が実施できることは明らかである。また、以下の実施形態は、特許請求の範囲に係る発明を限定するものではなく、実施形態で説明されている特徴的な構成の組み合わせの全てを含むものである。
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態を説明する。以下の図面の記載において、同一部分には同一符号を付与している。ただし、図面は模式的なものであり、厚みと平面寸法との関係、各層の厚みの比率等は現実のものとは異なる。

本発明の一実施形態に係るホール素子は、基板と、当該基板上に形成された感磁部と、当該感磁部上に形成された絶縁膜と、当該絶縁膜上に形成された四つの電極部と、前記電極部それぞれに対応して設けられ、平面視で線対称な四角形の頂点となる位置に配置され、前記絶縁膜を貫通して前記電極部と前記感磁部とを電気的に接続する四つのコンタクト部と、を備え、平面視で前記四角形で囲まれた領域が全て前記感磁部に含まれており、前記四角形の対角線上に存在する二つの前記コンタクト部で形成される二つの組のうち、一方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積は、他方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積よりも大きく形成され、前記四角形の同一辺上に存在する二つのコンタクト部に接続する二つの前記電極部で形成される四つの組のうち少なくとも一つの組に含まれる二つの隣接する電極部同士は、互いに異なる形状を有する。
なお、ここでいう「互いに異なる形状」とは、二つの隣接する電極部の形状が相似であり、且つ面積が異なる場合も含む。

［実施形態］
図１Ａは、本発明の一実施形態に係るホール素子１００の一例を示す平面図である。図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ′断面の断面図を示す。図１Ｃは、図１ＡのＢ－Ｂ′断面の断面図を示す。
本発明の一実施形態に係るホール素子１００は、基板１０、感磁部２０、電極部３１～電極部３４、絶縁膜４０、及びコンタクト部５１～コンタクト部５４を備える。感磁部２０は、導電層２１及び表面層２２を備える。

基板１０は、Ｓｉや化合物半導体等の半導体基板である。本発明の一実施形態に係る基板１０は、例えばＧａＡｓ基板である。基板（ＧａＡｓ基板）１０の抵抗率は１．０×１０^５Ω・ｃｍ以上である。基板１０の抵抗率の上限は１．０×１０^９Ω・ｃｍ以下であってよい。基板１０は、例えば略正方形の平面形状を有する。なお、基板１０の平面形状は略正方形に限るものではなく任意に設定可能であり、例えば、感磁部２０の平面形状と相似した、感磁部２０よりも大きい平面形状を有していてもよい。
感磁部２０は、基板１０上に形成される。感磁部２０は、基板１０上であり一部が基板１０に埋まって形成されていてもよい。感磁部２０は、略正方形の平面形状を有する。感磁部２０は、基板１０よりも低抵抗の層である。感磁部２０は、例えばＧａＡｓ、ＩｎＳｂ及びＩｎＡｓ等の化合物半導体で形成される。本発明の一実施形態に係る感磁部２０は、ＧａＡｓで形成される。また、感磁部２０は、基板１０にＳｉ、Ｓｎ、Ｓ、Ｓｅ、Ｔｅ、Ｇｅ及びＣ等の不純物を注入し、加熱することにより活性化されてもよい。

また、感磁部２０は、少なくとも１つの角が丸みを帯びた平面形状を有していてもよい。感磁部２０の端部では、ホール素子１００に流れる電流が集中する場合がある。感磁部２０の平面形状が丸みを有することにより、感磁部２０の端部における電流集中が緩和される。なお、感磁部２０を基板１０上に段差状（メサ状）に形成する際にこの効果は顕著となる。特に感磁部２０の角部が感磁部２０の厚みに対して１０％以上の曲率半径を有することにより、感磁部２０の端部での電流集中を緩和することができる点で好ましい。また、感磁部２０の厚みに対して１００００％以下の曲率半径を有することにより、ホール素子１００の出力電圧の揺らぎを抑制できる点で好ましい。これは、感磁部２０の側面ではダングリングボンドの一番小さな面（例えば、（１００）面）以外の面の露出を減らすことができ、キャリアの表面再結合が生じにくくなることによると推測される。

感磁部２０は、略正方形に限るものではない。四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４が平面視で線対称な四角形の頂点となる位置に配置され且つ、コンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域全てが平面視で感磁部２０に含まれていればよい。感磁部２０を略正方形、あるいは四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域全てが平面視で感磁部２０に含まれる形状とすることにより、電流集中を生じにくい形状とすることができる。また、基板１０に対する感磁部２０の面積を最大限大きくすることができる。これにより１／ｆノイズを抑制することができ、また、ホール素子１００の出力特性の変動を抑制することができる点で好ましい。

四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４が平面視で線対称な四角形の頂点となる位置に配置され、且つ四つのコンタクト部に囲まれた領域全てが平面視で感磁部２０に含まれていれば、感磁部２０はこの四つのコンタクト部に囲まれた領域の外側に広がっていてもよい。例えば、感磁部２０の縁部は直線でなくともよく、また、感磁部２０の縁部に切欠き等が形成されていてもよい。これに対して、感磁部２０の縁部に形成された切欠きが比較的大きく、四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域全てが感磁部２０に含まれない形状（いわゆる十字型の形状）となる場合、切欠きの近傍（即ち、十字の交点部分）で電流集中が生じやすくなる。そのため、１／ｆノイズが大きくなる場合がある。

四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域は、次のように決めることができる。まず、感磁部２０の平面視における重心を、感磁部２０の中心とする。次に、感磁部２０の中心と各コンタクト部５１～コンタクト部５４との間の距離が最小となる点を各コンタクト部５１～コンタクト部５４に描く。そして、これらの点間を結んで形成される領域を四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域とする。なお、感磁部２０の中心との間の距離が最小となる点が各コンタクト部に複数ある場合には、これら全ての点を結んだ領域を四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域とする。また、入出力いずれにも用いられないコンタクト部が存在する場合、当該コンタクト部は考慮せずには上述の領域を決めるものとしてよい。

導電層２１は、基板１０上に形成される。本発明の一実施形態に係る導電層２１は、ｎ型ＧａＡｓである。導電層２１の膜厚は特に限定されない。本発明の一実施形態に係る導電層２１の膜厚は、５０ｎｍ以上２０００ｎｍ以下である。導電層２１の膜厚は、１００ｎｍ以上１０００ｎｍ以下であってもよい。
表面層２２は、導電層２１上に導電性の材料で形成される。表面層２２は、導電層２１よりも導電性の低いＧａＡｓ層、ＡｌＧａＡｓ又はＡｌＡｓ等の高抵抗な結晶からなる。本発明の一実施形態に係る表面層２２の膜厚は、１５０ｎｍ以上である。表面層２２の膜厚は、２００ｎｍ以上であってもよい。表面層２２の膜厚の上限は、８００ｎｍ以下であっても、６００ｎｍ以下であってもよい。なお、感磁部２０には、表面層２２が形成されなくてもよい。

絶縁膜４０は、感磁部２０の上面及び感磁部２０の側面を覆うように形成される。本発明の一実施形態に係る絶縁膜４０は、表面層２２全体と、導電層２１及び表面層２２の積層体の側面全体とを覆うように形成される。
絶縁膜４０には、コンタクト用の開口部４０ａが設けられている。絶縁膜４０の厚みは、例えば１００ｎｍ以上であるがこれに限るものではない。絶縁膜４０は、例えば、シリコン窒化膜（Ｓｉ_３Ｎ_４膜）、シリコン酸化膜（ＳｉＯ_２膜）、アルミナ膜（Ａｌ_２Ｏ_３）、ポリイミド膜及びこれらの膜の少なくとも１つを積層した多層膜である。なお、図１Ａに示す平面図では、簡略化のため絶縁膜４０を省略している。

電極部３１～電極部３４は、絶縁膜４０上に形成される。電極部３１及び電極部３２は、感磁部２０に電流を流すための入力用の電極部（入力用電極部）であり、電極部３３及び電極部３４は、感磁部２０のホール電圧を検出するための出力用の電極部（出力用電極部）である。
電極部３１～電極部３４は、絶縁膜４０に設けられた開口部４０ａを通じてコンタクト部５１～コンタクト部５４を介して感磁部２０と電気的に接続される。電極部３１～電極部３４は、金属、ポリシリコン等の導電性材料により形成される。本発明の一実施形態における電極部３１～電極部３４は、金を主成分として含有する。

電極部３１～電極部３４は、それぞれ対応するコンタクト部５１～コンタクト部５４上に形成される。後述のようにコンタクト部５１～コンタクト部５４は平面視で線対称な四角形（図１では、略正方形）の頂点となる位置に形成されるため、コンタクト部５１～コンタクト部５４上に配置される電極部３１～電極部３４も、線対称な四角形（図１では、略正方形）の頂点となる位置に形成されることになる。
また、電極部３１～電極部３４は、それぞれ対応するコンタクト部５１～コンタクト部５４を基点として見た場合に対角線上の対向する電極部に近づく方向及び両隣の電極部のそれぞれに近づく方向に延出して形成される。また、電極部３１～３４のうち、同一辺上に存在する二つの電極部で形成される四つの組のうち少なくとも一つの組に含まれる隣接する電極部同士（以後、隣接電極部ともいう。）は、互いに異なる形状を有する。図１では、電極部３１、３３及び３４は同一形状であり、電極部３２の形状は他の電極部と異なっており、同一辺上に存在する隣接電極部としての電極部３２と３４、また、隣接電極部としての電極部３２と３３が、互いに異なる形状を有している。

本発明の一実施形態に係る電極部３１、電極部３３、電極部３４は、例えば略正方形の平面形状を有し、このとき、略正方形の四つの角部のうち、平面視で、感磁部２０の角部と重なる角部を除く三つの角部は角を斜めに切り欠いた形状を有する。また、電極部３２は、線対称の略ホームベース形状を有し、線対称の軸を通る角部が、感磁部２０の角部と重なっている。つまり、同一辺上に存在する一方の隣接電極部である電極部３２は、他方の隣接電極部である電極部３３、３４のそれぞれと頂点数が異なる。また、入力側の電極部である電極部３１及び３２は、ホール素子１００のオフセット電圧を低減する観点から、コンタクト部５１～コンタクト部５４により形成される四角形の対角線のうち、電極部３１及び３２に対応する対角線に対して線対称な形状を有することが好ましい。

また、電極部３１～電極部３４は、電極部３１～電極部３４の各辺と感磁部２０の各辺とが平行となるように配置される。また、電極部３１～電極部３４それぞれの外周は、平面視で、感磁部２０の外周で囲まれる領域の内側に位置する。電極部３１～電極部３４の大きさについては後述する。
ここで、感磁部２０の上部に電極部３１～電極部３４が形成される場合、感磁部２０は、少なくとも１つの角が丸みを帯びていることで、チッピングの影響を抑制することができる。

すなわち、基板１０を個片化する際にダイシングを行うが、基板１０の外周部と感磁部２０の外周部との間に電極部３１～電極部３４が配置されていない場合、チッピングにより感磁部２０が欠け、当該欠けを原因とした電流集中を生じる場合がある。特に、感磁部２０の角が丸みを帯びていない場合、絶縁膜４０からの応力やダイシング時の応力が感磁部の角へ集中し、亀裂の起点となる場合がある。感磁部２０の少なくとも１つの角が丸みを帯びている場合、上記応力等を緩和し、チッピングによる感磁部２０の端の欠けを抑制することで、電流集中を緩和することができる。

また、本発明の一実施形態に係る電極部３１～電極部３４は平面視で感磁部２０の領域内に形成されているが、これらの電極部の少なくとも一部が平面視で感磁部２０の領域の外側まで延出していてもよい。なお、平面視で感磁部２０の領域内に電極部３１～電極部３４が形成されていると、ホール素子１００の出力電圧の揺らぎを小さくできる点で好ましい。これは、感磁部２０と電極部３１～電極部３４との熱膨張係数の差による応力が感磁部２０にかかりにくくなるためである。

コンタクト部５１～コンタクト部５４は、感磁部２０上に形成される。本発明の一実施形態に係るコンタクト部５１～コンタクト部５４は、絶縁膜４０を貫通して、電極部３１～電極部３４と感磁部２０とを電気的に接続する。本発明の一実施形態では、コンタクト部５１～コンタクト部５４は略正方形の頂点となる位置に形成される。なお、コンタクト部５１～コンタクト部５４の配置位置は略正方形の頂点となる位置に限るものではなく、平面視で線対称な四角形の頂点となる位置であればよい。
本発明の一実施形態に係るコンタクト部５１～コンタクト部５４は、例えば、電極部３１～電極部３４と同一の材料で形成される。電極部３１～電極部３４及びコンタクト部５１～コンタクト部５４は、一体に形成されていてもよい。コンタクト部５１～コンタクト部５４は、電極部３１～電極部３４とは異なる材料で形成されてもよい。

コンタクト部５１～コンタクト部５４は、感磁部２０の平面形状に応じた平面形状を有し、感磁部２０と電極部３１～電極部３４のそれぞれとを電気的に接続可能な大きさに形成される。コンタクト部５１～コンタクト部５４の平面形状は、平面視で入力用の電極部３１及び３２と重なる入力用のコンタクト部５１及び５２同士は同一であり、平面視で出力用の電極部３３及び３４と重なる出力用のコンタクト部５３及び５４同士は同一であるが、入力用のコンタクト部５１及び５２と、出力用のコンタクト部５３及び５４とは、面積が異なる。コンタクト部５１～コンタクト部５４は、例えば、感磁部２０の角部部分と相似な略三角形状を有し、三つの頂点が感磁部２０の頂点の外側の領域と上下方向で対向し、三辺のうちの二辺が感磁部２０の二辺と平行となるように形成されるが、入力用のコンタクト部５１及び５２それぞれの面積の方が、出力用のコンタクト部５３及び５４それぞれの面積よりも大きい。なお、入力用のコンタクト部５１及び５２同士は必ずしも同一面積でなくともよく、同様に、出力用のコンタクト部５３及び５４同士は必ずしも同一面積でなくともよく、入力用のコンタクト部５１及び５２のそれぞれの面積が、出力用のコンタクト部５３及び５４のそれぞれの面積よりも大きければよい。

また、コンタクト部５１～コンタクト部５４の平面形状は、感磁部２０の外周側に対応する外側領域の少なくとも一部に丸みを有していてもよい。また、コンタクト部５１～コンタクト部５４の平面形状は、感磁部２０の中心側の内側領域に丸みを有していてもよく、例えば全体として扇形を有していてもよい。これにより、コンタクト部５１～コンタクト部５４の端部における電流集中が緩和される。コンタクト部５１～コンタクト部５４の平面形状は、コンタクト部５１～コンタクト部５４の端部における電流集中を緩和できるものであれば、扇形に限らず他の形状であってもよい。なお、ここでいう外側領域とは、コンタクト部５１～コンタクト部５４の外周であって、感磁部２０の外周と対向する領域を指す。一方、内側領域とは、外側領域以外の感磁部２０の中心側の領域を指す。また、四つのコンタクト部５１～コンタクト部５４に囲まれた領域全てが感磁部２０に含まれている場合、特にコンタクト部５１～コンタクト部５４の端部に流れる電流量が多くなるので、顕著に電流集中緩和効果が得られる。

図２Ａは、本発明の一実施形態に係るホール素子１００を用いた磁気センサ２００の一例を示す平面図である。図２Ｂは、磁気センサ２００の断面図の一例を示す概略図である。
磁気センサ２００は、平面視で長方形状に形成される。磁気センサ２００は、ホール素子１００、リード端子２１１～リード端子２１４、保護層２２０、封止部材２３０、外装めっき層２４０及びボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４を備える。なお、磁気センサ２００の構成は一例であり、これに限るものではない。

ホール素子１００は、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４によりリード端子２１１～リード端子２１４に接続される。電極部３１は、ボンディングワイヤ２５１により、リード端子２１１と電気的に接続される。電極部３２は、ボンディングワイヤ２５２により、リード端子２１２と電気的に接続される。電極部３３は、ボンディングワイヤ２５３により、リード端子２１３と電気的に接続される。電極部３４は、ボンディングワイヤ２５４により、リード端子２１４と電気的に接続される。
ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４は、導電性の材料で形成される。ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４は、例えば金ワイヤを適用することができるが、これに限るものではない。ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４は、封止部材２３０により覆われている。これにより、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４が固定される。

なお、電極部３１～電極部３４と、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４とのそれぞれの間にボール部が設けられていてもよい。ボール部は、導電性の材料で形成される。ボール部は、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４と同一の材料で形成されてよい。ボール部は、例えば金ボール、又ははんだボールである。一例において、ボール部は、平面視で１０μｍ以上、１００μｍ以下の直径を有し、例えば、６０μｍの直径を有する。なお、ボール部が平面視で真円でない場合には、平面視したボール部と同じ面積を有する楕円に近似し、楕円の長径を直径としてもよい。また、ボール部の厚みは応力緩和の観点から５μｍ以上であることが好ましい。また、製造容易性の観点からボール部の厚みは１００μｍ以下であることが好ましい。なお、ボール部の厚みとは、ボール部の一番高い部分とボール部が配置された電極部３１～電極部３４との距離である。

ここで、磁気センサ２００のＸ線撮影にて得られた断面透過図を観察した際に、ボンディングワイヤ２５２をリード端子２１２側からホール素子１００側にたどった場合にボンディングワイヤの太さよりも幅が大きくなった部分をボール部と定義してもよい。

リード端子２１１～リード端子２１４は、互いに線対称となる形状を有する。具体的には、平面視で略長方形状に形成され、各リード端子２１１～リード端子２１４は、長手方向が、磁気センサ２００の長手方向と略平行となるように配置される。また、略長方形状のリード端子２１１～リード端子２１４の一部が、封止部材２３０の隣り合う二つの面で露出するように、略長方形状のリード端子２１１～リード端子２１４の各辺のうちの、隣り合う二つの面と対向する辺が、隣り合う二つの面側に延伸した形状を有する。
リード端子２１１～リード端子２１４は、外装めっき層２４０を介して外部と電気的に接続される。リード端子２１１～リード端子２１４は、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４と接続された面と反対側の面とに外装めっき層２４０が形成される。これにより、ホール素子１００は、磁気センサ２００の外部と電気的に接続される。なお、外装めっき層２４０は、例えばスズ（Ｓｎ）で形成されているが、これに限るものではない。

図２Ｂに示すように、保護層２２０は、ホール素子１００のボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４と接続された面とは反対側の面を覆う。保護層２２０は、例えば基板１０を保護可能な材料であれば限定されない。保護層２２０は、導体、絶縁体、又は半導体の何れか１つからなる膜であってもよく、これらのうち２つ以上を含む膜であってもよい。導体の場合、保護層２２０は、銀ペースト等の導電性樹脂であってよい。絶縁体の場合、保護層２２０は、エポキシ系の熱硬化型樹脂とシリカ（ＳｉＯ_２）とを含む絶縁ペースト、窒化ケイ素及び二酸化ケイ素等であってよい。半導体の場合、保護層２２０は、Ｓｉ基板やＧｅ基板等の貼り合わせであってよい。

封止部材２３０は、ホール素子１００と、ボンディングワイヤ２５１～ボンディングワイヤ２５４と、リード端子２１１～リード端子２１４とを封止する。封止部材２３０は、リフロー時の高熱に耐えられる材料で形成される。例えば、封止部材２３０は、エポキシ系の熱硬化型樹脂で形成される。封止部材２３０の外形が、磁気センサ２００の外形を形作っている。
ここで、ホール素子１００は、図１Ａに示すように、入力用のコンタクト部５１及び５２それぞれの面積の方が、出力用のコンタクト部５３及び５４それぞれの面積よりも大きくなるようにしている。そのため、ホール効果による電荷蓄積を効率的に行うことができ、その結果、より大きな出力電圧を得ることができる。

また、電極部３１～３４のうち、同一辺上に存在する二つの電極部で形成される四組のうち少なくとも一組に含まれる電極部同士が、互いに異なる形状を有することによって、電極部３１～３４のうちいずれが入力用の電極部であり、いずれが出力用の電極部であるのかを、電極部３１～３４の形状から容易に判別することができる。特に、電極部３１～３４の頂点数を異ならせることで電極部３１～３４の形状を異ならせることにより、頂点数を把握することによって、入力用の電極部であるのか出力用の電極部であるのかをより容易に判別することができる。

また、このように、ホール素子１００の外観から、入力用の電極部及び出力用の電極部を容易に認識することができるため、例えば、ホール素子１００を実装する際に、実装先の基板等と、ホール素子１００の向き、具体的には、入力用の電極部と出力用の電極部との相対位置関係を考慮すべき場合等には、ホール素子１００の向きの判別に要する時間を短縮することができるため、製造工程の短縮等を図ることができる。
なお、上記実施形態においては、電極部３１～３４のうち、同一辺上に存在する二つの電極部で形成される四組のうち少なくとも一組に含まれる電極部同士の平面視における形状を、頂点数の異なる多角形とした場合について説明したが、必ずしも多角形でなくともよい。例えば平面視が、曲線と直線とを含む閉じた図形となる形状であってもよい。

また、上記実施形態においては、電極部３１～３４のうち、電極部３２のみ、平面視における形状を、他の電極部３１、３３、３４と異ならせた場合について説明したが、これに限るものではない。四つの電極部全てが互いに異なる形状であってもよい。また、図３に示すように、電極部３１～３４を頂点の位置とする四角形の一方の対角線上に位置する電極部３３及び３４のみを同一形状とし、他の二つの電極部３１及び３２は互いに異なる形状であり、且つ電極部３３及び３４とも異なる形状としてもよい。このときも、入力側の電極部である電極部３１及び３２については、電極部３１及び３２に対応する対角線に対して線対称な形状とすることによって、ホール素子１００のオフセット電圧を低減することができる。

以上、本発明の実施形態を説明したが、上記実施形態は、本発明の技術的思想を具体化するための装置や方法を例示するものであって、本発明の技術的思想は、構成部品の材質、形状、構造、配置等を特定するものでない。本発明の技術的思想は、特許請求の範囲に記載された請求項が規定する技術的範囲内において、種々の変更を加えることができる。

１０基板
２０感磁部
２１導電層
２２表面層
３１～３４電極部
４０絶縁膜
５１～５４コンタクト部
７０電極層
１００ホール素子
２００磁気センサ
２１１～２１４リード端子
２５１～２５４ボンディングワイヤ
２３０封止部材

Claims

基板と、
当該基板上に形成された感磁部と、
当該感磁部上に形成された絶縁膜と、
当該絶縁膜上に形成された四つの電極部と、
前記電極部それぞれに対応して設けられ、前記絶縁膜を貫通して前記電極部と前記感磁部とを電気的に接続する四つのコンタクト部と、を備え、
平面視で、前記四つの電極部全てを囲む四角形は線対称な四角形であり、当該四角形と前記感磁部とは相似形であり、当該四角形で囲まれる領域が全て前記感磁部に含まれ、前記四つのコンタクト部は前記四角形の頂点となる位置に配置され、
前記四角形の対角線上に存在する二つの前記コンタクト部で形成される二つの組のうち、一方の組に含まれる二つのコンタクト部に接続する二つの前記電極部は入力信号を印加するための入力用電極部であり、他方の組に含まれる二つのコンタクト部に接続する二つの前記電極部は前記感磁部からの出力信号を検出するための出力用電極部であって、
前記一方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積は、前記他方の組に含まれる二つのコンタクト部の平面視における各面積よりも大きく形成され、
さらに平面視で、前記四つの電極部それぞれは、前記感磁部の外周のうちの角をなす２辺に沿って略平行に配置され且つ角をなす２辺を有し、前記出力用電極部は平面視で略正方形状であり、前記入力用電極部の少なくとも一方は前記出力用電極部と形状が異なり、且つ前記入力用電極部のそれぞれは前記対角線上で互いに対向する側の形状が互いに異なるホール素子。
前記入力用電極部の少なくとも一方と前記出力用電極部とは、平面視で頂点数が互いに異なる形状である請求項１に記載のホール素子。
前記入力用電極部の少なくとも一方と前記出力用電極部とは、平面視で頂点数が互いに異なる多角形である請求項１または請求項２に記載のホール素子。
前記他方の組に含まれる二つのコンタクト部は平面視で互いに同一形状である請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のホール素子。
前記感磁部は平面視で正方形である請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のホール素子。
前記入力用電極部のそれぞれは、前記一方の組に対応する前記対角線に対して線対称な形状を有する請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のホール素子。
請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のホール素子と、封止部材と、前記ホール素子に含まれる電極部に接続されたリード端子と、を有する磁気センサ。