JPH0769407B2 - 磁気検出装置 - Google Patents

磁気検出装置

Info

Publication number
JPH0769407B2
JPH0769407B2 JP2049458A JP4945890A JPH0769407B2 JP H0769407 B2 JPH0769407 B2 JP H0769407B2 JP 2049458 A JP2049458 A JP 2049458A JP 4945890 A JP4945890 A JP 4945890A JP H0769407 B2 JPH0769407 B2 JP H0769407B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
hall sensor
output
hall
same
output voltage
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
JP2049458A
Other languages
English (en)
Other versions
JPH03252578A (ja
Inventor
和彦 井上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toshiba Corp
Original Assignee
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toshiba Corp filed Critical Toshiba Corp
Priority to JP2049458A priority Critical patent/JPH0769407B2/ja
Priority to KR1019910002993A priority patent/KR910017201A/ko
Publication of JPH03252578A publication Critical patent/JPH03252578A/ja
Priority to KR2019950002626U priority patent/KR960000763Y1/ko
Publication of JPH0769407B2 publication Critical patent/JPH0769407B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41DOUTERWEAR; PROTECTIVE GARMENTS; ACCESSORIES
    • A41D25/00Neckties
    • A41D25/06Neckties with knot, bow or like tied by the user
    • A41D25/10Means for holding the knot, or the like
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A41WEARING APPAREL
    • A41BSHIRTS; UNDERWEAR; BABY LINEN; HANDKERCHIEFS
    • A41B3/00Collars
    • A41B3/12Collars with supports for neckties or cravats

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Textile Engineering (AREA)
  • Hall/Mr Elements (AREA)
  • Measuring Magnetic Variables (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)
  • Magnetic Heads (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 [発明の目的] (産業上の利用分野) 本発明は半導体ホールセンサを磁気検出に使用する磁気
検出装置に関する。
(従来の技術) 従来、電子モータのロータ磁極の位置検出には半導体ホ
ールセンサ単体のホール出力電圧が使用されている。
このように半導体ホールセンサは単体で使用するのが一
般的であるが、以下のような問題点があった。
(イ)出力電圧の温度依存性が生ずる。
一般に半導体では温度によってキャリアの数及び易動度
が変化するため、ホール出力電圧も変化し、実使用上問
題となる。即ち、実装上あるいは使用温度上制限が加わ
る温度による変化量は半導体材料固有のバンドギャップ
できまる。Si1.1eV,InSb0.18eV,InAs0.36eV,GaAs1.43eV
であるのでGaAsがこの点で最も優れている(温度特性が
小さく、−500ppm/℃のオーダである)。しかし、温度
特性のために、使用用途の範囲に制限があることは事実
で、例えば広い温度幅の環境にさらされる車や、高信頼
性を要求される産業用途ではまだまだ難点がある。
(ロ)零磁界での出力、即ちオフセット電圧が存在す
る。
実際の半導体ホールセンサ素子では、形状のわずかな非
対称性や材料の不均質性があるため、電流の流れが一様
でなくなり、零磁界でも出力電圧が生ずる。オフセット
電圧が大きいと、磁束Bの正負に対する出力電圧が異な
る。即ち、例えば+Bの出力に対してホール素子の実際
の出力|VM(+)|=|VH+VHO|とすると、−Bに対し
ては|VM(−)|=|VH−VHO|となる。したがって、|V
HO|が大きいと、本来|VM(+)|=|VM(−)|=|VH
|としての回路設計がなされるので、設計マージンがと
れなくなる。最悪、モータが動作しなくなることもあ
る。
又、従来、特性の揃った一対の半導体ホールセンサ素子
を一定の間隔を設けて配設し両者の差電圧を出力に取出
すことで、2素子の線上での磁場の傾斜を検出するもの
もある。しかしながら、このような2素子の線上での磁
場の傾斜を検出するものでは同一特性の素子間の差電圧
を取り出すため磁場そのものの検出には使用できない。
あくまで磁場の変化分の検出に限られる。
(発明が解決しようとする課題) 本発明は上記の事情に鑑みてなされたもので、磁場その
ものを良好に検出し得、かつ、ホール出力電圧の温度特
性及びオフセット電圧を改善し得る磁気検出装置を提供
することを目的とする。
[発明の構成] (課題を解決するための手段と作用) 本発明は上記目的を達成するために、同一半導体チップ
あるいは同一外囲器内に形成した一対のホールセンサか
らなる磁気検出装置において、一方のホールセンサの出
力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大きくし、
両方のホールセンサの出力電圧の差を出力として取り出
すことを特徴とするものである。
(実施例) 以下図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する。
第1図は本発明の一実施例を示す回路図であり、7は半
導体チップ又は外囲器で、この同一半導体チップ上又は
同一外囲器内には第1のホールセンサ5及び第2のホー
ルセンサ6が形成される。この第1のホールセンサ5に
は入力端子IC(−)1及び入力端子IC1(+)2及び
出力端子VH1(+)3が設けられ、第2のホールセンサ
6には入力端子IC(−)1及び入力端子IC2(+)
2′及び出力端子VH2(+)4が設けられる。前記第1
のホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第2のホール
センサ6の出力電圧VH2(+)より大きくなるように第
1のホールセンサ5を構成する。しかして、第1のホー
ルセンサ5の出力電圧VH1(+)と第2のホールセンサ
6の出力電圧VH2(+)の差を磁気検出装置の出力とし
て取り出す。尚、入力端子2に加えられた制御電流IC1
(+)は第1のホールセンサ5を通って入力端子1に流
れ、入力端子2′に加えられた制御電流IC2(+)は第
2のホールセンサ6を通って入力端子1に流れる。又、
第1のホールセンサ5及び第2のホールセンサ6には磁
束密度Bが貫通している。
第2図は本発明に係る半導体チップ8上に形成した電極
構造の一例であり、第1のホールセンサ5は入力電極I
C(−)11−1,入力電極IC1(+)12,出力電極VH1
(+)13,出力電極VH(−)17−1,動作領域15より構成
され、第2のホールセンサ6は入力電極IC(−)11−
2,入力電極IC2(+)12′,出力電極VH2(+)14,出
力電極VH(−)17−2,動作領域16より構成される。前
記入力電極IC(−)11−1と入力電極IC(−)11−2
はパターンで接続され、前記出力電極VH(−)17−1
と出力電極VH(−)17−2はパターンで接続される。
次に、第1のホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第
2のホールセンサ6の出力電圧VH2(+)より大きくす
る手段について説明する。
一般に、ホールセンサの出力電圧VHは以下のように表
わされる。
VH=K・Rd・Ic・B ただし、Kは比感度,Rdは入力抵抗,Icは制御電流,Bは
ホールセンサ素子動作層を貫通する磁束密度である。
さらに、Kは以下のように表わされる。
ただし、RHはホール係数でキャリア濃度に逆比例す
る。dは動作層の厚み、fHは動作層の形状と易動度で決
まる因子である。
第1のホールセンサ5のホール係数RHを第2のホー
ルセンサ6のホール係数RHより大きくすることによ
り、第1のホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第2
のホールセンサ6の出力電圧VH2(+)より大きくす
る。
すなわち、第3図に示すように、半導体基板32に形成さ
れた第1のホールセンサ5の動作層30のイオン注入の打
込エネルギを、第2のホールセンサ6の動作層31のイオ
ン注入の打込エネルギより大きくし、同じ抵抗値を維持
して動作層30を動作層31より深く形成すると、キャリヤ
密度nが小さくなるので、RH∝1/nよりホール係数RH
は大きくなり第1のホールセンサ5のホール出力電圧V
Hを大きくすることができる。
これと同時に、動作層30の不純物散乱が動作層31の不純
物散乱より減少するので、易動度が大きくなり、因子fH
が大きくなり第1のホールセンサ5のホール出力電圧V
Hを大きくすることができる。
尚、第3図において、N+層26,27、動作層30より第1の
ホールセンサ5が形成され、N+層28,29、動作層31より
第2のホールセンサ6が形成される。前記N+層26には入
力電極IC(−)21を介してボンディングワイヤ33が接
続され、前記N+層27には入力電極IC1(+)を介してボ
ンディングワイヤ34が接続される。又、前記N+層28には
入力電極IC(−)が設けられ、前記N+層29には入力電
極IC2(+)24を介してボンディングワイヤ35が接続さ
れる。25は半導体基板32の表面に形成された絶縁膜であ
る。
尚、因子fHだけを変える手段としては動作層の形状を変
える手段もある。
第1のホールセンサ5の貫通磁束密度Bを第2のホー
ルセンサ6の貫通磁束密度Bより大きくすることによ
り、第1のホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第2
のホールセンサ6の出力電圧VH2(+)より大きくす
る。
即ち、第4図に示すように、第3図のように形成した半
導体チップにおいて、第1のホールセンサ5に対応した
上面に、磁性体例えば軟磁性材料36を形成する。この軟
磁性材料36を形成するには例えばフェライト粉等の磁性
粉を混ぜた樹脂を半導体チップの上面に滴下してエンキ
ャップ状に形成する。すなわち、磁性体の集磁効果によ
り周囲磁束が集束され磁束密度Bが大きくなり、第1の
ホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第2のホールセ
ンサ6の出力電圧VH2(+)より大きくすることができ
る。尚、磁性体としてヒステリシス特性を持たない軟磁
性材料を用いた場合には残留磁気の影響を小さくし、交
番磁界での使用に支障がないようにするこができる。
尚、半導体チップの第1のホールセンサに対応した下面
あるいは面に磁性体を形成してもよい。半導体チップの
下面に磁性体を形成するには磁性体をペレット状に切り
出して半導体チップに接着するか、あるいは磁性粉を混
ぜた樹脂を半導体チップの裏面に塗布する。
第1のホールセンサ5のの入力抵抗Rdを第2のホール
センサ6の入力抵抗Rdより大きくすることにより、第1
のホールセンサ5の出力電圧VH1(+)を第2のホール
センサ6の出力電圧VH2(+)より大きくする。この場
合は定電流使用に有効である。
即ち、第1のホールセンサ5の動作層のシート抵抗ρs
を第2のホールセンサ6の動作層のシート抵抗ρsより
高くすればいいので、第1のホールセンサ5の動作層の
ドーズ量を少なくする。例えば、第1のホールセンサ5
の動作層のドーズ量を200KeVで2×1012cm-2とし、第2
のホールセンサ6の動作層のドーズ量を200KeVで4×10
12cm-2とすることにより、第1のホールセンサ5の入力
抵抗Rdを第2のホールセンサ6の入力抵抗Rdより大きく
することができ、第1のホールセンサ5の出力電圧VH1
(+)を第2のホールセンサ6の出力電圧VH2(+)よ
り大きくすることができる。
次に本実施例の効果について説明する。
温度改善効果 第5図に示すように、同一温度特性を有する第1のホー
ルセンサ5と第2のホールセンサ6の差を出力として取
り出すので、温度特性は相殺され、小さくなる。
尚、モノリシックでも、ハイブリッドでも同様の効果を
期待できる。
オフセット電圧(VHO)縮小効果 ハイブリッドの場合に限るが、特性が同一で接近したオ
フセット電圧を有する一対のホールセンサをペアリング
することで実現できる。すなわち、第1のホールセンサ
5のオフセット電圧をVHO1とし、第2のホールセンサ
6のオフセット電圧をVHO2とした場合、ペアリングし
た一対のホールセンサのオフセット電圧VHOはVHO=V
HO1−VHO2で、VHO1VHO2ならVHO0である。
[発明の効果] 以上述べたように本発明によれば、磁場そのものを良好
に検出することができ、かつ、ホール出力電圧の温度特
性及びオフセット電圧を改善することができる磁気検出
装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の一実施例を示す回路図、第2図は本発
明に係る半導体チップ上面の一例を示す構成説明図、第
3図は本発明に係る半導体チップの一例を示す断面図、
第4図は本発明に係る半導体チップの他の例を示す断面
図、第5図は本発明に係る温度特性の一例を示す特性図
である。 1,2,2′……入力端子、3,4……出力端子、5……第1の
ホールセンサ、6……第2のホールセンサ、7……半導
体チップ又は外囲器、11−1,11−2,12,12′,21,22,23,2
4……入力電極、13,14,17−1,17−2……出力電極、15,
16……動作領域、18……半導体チップ、26……絶縁膜、
26,27,28,29……N+層、30,31……動作層、32……半導
体基板、33,34,35……ボンディングワイヤ、36……軟磁
性材料。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−122465(JP,A) 特開 昭56−110277(JP,A) 特開 昭53−57983(JP,A) 特開 昭58−2085(JP,A) 特開 昭53−17083(JP,A) 特開 昭54−47588(JP,A) 特公 昭51−439(JP,B1) 特公 昭42−2791(JP,B1) 特公 昭58−43682(JP,B2) 特公 昭56−39066(JP,B2) 実公 昭44−4377(JP,Y1)

Claims (3)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】同一半導体チップあるいは同一外囲器内に
    形成した同一の温度特性及び同一のオフセット電圧出力
    を有する一対のホールセンサからなり、一方のホールセ
    ンサの出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大
    きくし、両方のホールセンサの出力電圧の差を出力とし
    て取り出す磁気検出装置において、一方のホールセンサ
    の出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大きく
    する手段として、半導体チップにおける一方のホールセ
    ンサの上もしくは下もしくは両方に磁性体を配置したこ
    とを特徴とする磁気検出装置。
  2. 【請求項2】同一半導体チップあるいは同一外囲器内に
    形成した同一の温度性及び同一のオフセット電圧出力を
    有する一対のホールセンサからなり、一方のホールセン
    サの出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大き
    くし、両方のホールセンサの出力電圧の差を出力として
    取り出す磁気検出装置において、一方のホールセンサの
    出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大きくす
    る手段として、半導体基板に形成された一方のホールセ
    ンサの動作層のイオン注入の打込エネルギを、他方のホ
    ールセンサの動作層のイオン注入の打込エネルギより大
    きくし、同じ抵抗値を維持して一方のホールセンサの動
    作層を他方のホールセンサの動作層より深く形成したこ
    とを特徴とする磁気検出装置。
  3. 【請求項3】同一半導体チップあるいは同一外囲器内に
    形成した同一の温度特性及び同一のオフセット電圧出力
    を有する一対のホールセンサからなり、一方のホールセ
    ンサの出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大
    きくし、両方のホールセンサの出力電圧の差を出力とし
    て取り出す磁気検出装置において、一方のホールセンサ
    の出力電圧を他方のホールセンサの出力電圧より大きく
    する手段として、一方のホールセンサの動作層のドーズ
    量を他方のホールセンサの動作層のドーズ量より少なく
    し、一方のホールセンサの動作層のシート抵抗を他方の
    ホールセンサの動作層のシート抵抗より高くしたことを
    特徴とする磁気検出装置。
JP2049458A 1990-03-02 1990-03-02 磁気検出装置 Expired - Lifetime JPH0769407B2 (ja)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2049458A JPH0769407B2 (ja) 1990-03-02 1990-03-02 磁気検出装置
KR1019910002993A KR910017201A (ko) 1990-03-02 1991-02-25 자기검출장치
KR2019950002626U KR960000763Y1 (ko) 1990-03-02 1993-02-17 자기검출장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2049458A JPH0769407B2 (ja) 1990-03-02 1990-03-02 磁気検出装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH03252578A JPH03252578A (ja) 1991-11-11
JPH0769407B2 true JPH0769407B2 (ja) 1995-07-31

Family

ID=12831696

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2049458A Expired - Lifetime JPH0769407B2 (ja) 1990-03-02 1990-03-02 磁気検出装置

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH0769407B2 (ja)
KR (2) KR910017201A (ja)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4089985B2 (ja) * 1997-07-17 2008-05-28 内橋エステック株式会社 多ヘッド型磁界センサ
JP4948719B2 (ja) * 2001-08-27 2012-06-06 旭化成エレクトロニクス株式会社 磁電変換素子を用いた変位検出装置
JP2008008883A (ja) 2006-06-02 2008-01-17 Denso Corp 磁気センサ及びセンサ
JP5879025B2 (ja) * 2010-03-26 2016-03-08 旭化成エレクトロニクス株式会社 ホール素子
DE102011115566A1 (de) * 2011-10-10 2013-04-11 Austriamicrosystems Ag Hall-Sensor
JP2014011343A (ja) * 2012-06-29 2014-01-20 Asahi Kasei Electronics Co Ltd ホール素子およびホール素子を用いた半導体装置
CN108508383A (zh) * 2018-03-28 2018-09-07 中国科学院西安光学精密机械研究所 具有阈值调整功能的霍尔片、霍尔传感器及阈值调整方法
JP2021071488A (ja) * 2021-01-05 2021-05-06 エイブリック株式会社 磁気センサ

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0170178U (ja) * 1987-10-28 1989-05-10

Also Published As

Publication number Publication date
KR910017201A (ko) 1991-11-05
KR940019987U (ko) 1994-09-15
KR960000763Y1 (ko) 1996-01-25
JPH03252578A (ja) 1991-11-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6462531B1 (en) Current detector having a hall-effect device
US4607271A (en) Magnetic field sensor
TWI286383B (en) Semiconductor piezoresistive sensor and operation method thereof
RU2238571C2 (ru) Датчик магнитного поля
GB2126009A (en) Magnetic field sensors
JPH0728058B2 (ja) 集積回路に集積可能なホール素子
JPH0769407B2 (ja) 磁気検出装置
US3617975A (en) Two-layer magnetoresistors
JPWO2003032410A1 (ja) ホール素子および磁気センサ
Takamiya et al. Differential amplification magnetic sensor
KR20050113196A (ko) 반도체 센서 및 그 제조 방법
JP4200358B2 (ja) ホール素子を備えた電流検出装置
US3339129A (en) Hall effect apparatus
JPS62260376A (ja) 集積回路チツプ
EP0305978B1 (en) Magnetoelectric element and magnetoelectric apparatus
JPS6354785A (ja) ヘテロ接合磁気センサ
KR930000793B1 (ko) 개선된 위치센서
JPS6079281A (ja) 磁気センサ
RU2262777C1 (ru) Датчик магнитного поля
JP2000138403A (ja) 薄膜磁気センサ―
JP2593939B2 (ja) 温度センサ
JPS6057716B2 (ja) 半導体光位置検出器
JPH03183976A (ja) 磁気センサ
JPH0745973Y2 (ja) ホール素子装置
JPH11266042A (ja) 半導体薄膜磁気抵抗素子およびそれを用いた位置検出装置

Legal Events

Date Code Title Description
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20080731

Year of fee payment: 13

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090731

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20090731

Year of fee payment: 14

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100731

Year of fee payment: 15

EXPY Cancellation because of completion of term
FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20100731

Year of fee payment: 15