JPWO2015107949A1 - Magnetic sensor - Google Patents

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清水　康弘
康弘 清水
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崇 川浪
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    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
    • G01R33/02—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux
    • G01R33/06—Measuring direction or magnitude of magnetic fields or magnetic flux using galvano-magnetic devices
    • G01R33/09—Magnetoresistive devices
    • G01R33/096—Magnetoresistive devices anisotropic magnetoresistance sensors

Abstract

磁気センサ（１０）は、ホイートストンブリッジ回路と、１対の電源配線（Ｌｖｃｃ、Ｌｇｎｄ）と、１対の信号配線（Ｌｉｎ１、Ｌｉｎ２）と、１対の電源パッド（Ｐｐ１、Ｐｐ２）と、１対の出力パッド（Ｐｏ１、Ｐｏ２）とを備える。ホイートストンブリッジ回路は、１対の電源ノード（Ｎｐ１、Ｎｐ２）と、１対の出力ノード（Ｎｏ１、Ｎｏ２）と、磁気抵抗素子（Ｒ１〜Ｒ４）とを含む。１対の電源配線は、並列接続される。The magnetic sensor (10) includes a Wheatstone bridge circuit, a pair of power supply wires (Lvcc, Lgnd), a pair of signal wires (Lin1, Lin2), a pair of power supply pads (Pp1, Pp2), and a pair. Output pads (Po1, Po2). The Wheatstone bridge circuit includes a pair of power supply nodes (Np1, Np2), a pair of output nodes (No1, No2), and magnetoresistive elements (R1-R4). The pair of power supply wirings are connected in parallel.

Description

本発明は磁気センサに関し、たとえば、４個の磁気抵抗素子で構成されるホイートストンブリッジ回路を備える磁気センサに関する。   The present invention relates to a magnetic sensor, for example, a magnetic sensor including a Wheatstone bridge circuit formed of four magnetoresistive elements.

４個の磁気抵抗素子で構成されるホイートストンブリッジ回路を備える磁気センサは、良く知られている。たとえば、特開平８−２４２０２７号公報（特許文献１）は、４個の磁気抵抗素子で構成されるホイートストンブリッジ回路の出力端子対間の信号を差動増幅回路で増幅して出力する構成を開示する。   A magnetic sensor including a Wheatstone bridge circuit composed of four magnetoresistive elements is well known. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-242427 (Patent Document 1) discloses a configuration in which a signal between an output terminal pair of a Wheatstone bridge circuit composed of four magnetoresistive elements is amplified and output by a differential amplifier circuit. To do.

特開平８−２４２０２７号公報Japanese Patent Laid-Open No. 8-242427

４個の磁気抵抗素子で構成されるホイートストンブリッジ回路を備える磁気センサは、電源電圧が印加される１対の電源端子と、磁場の変化を電圧に変換して出力する１対の出力端子とを有する。各電源端子には、１対の電源配線を介して、直流電源から電源電圧が印加される。その結果、ホイートストンブリッジ回路の１対の電源端子と直流電源との間には、１対の電源配線により閉ループが形成されることになる。磁場の変化により閉ループに誘起された誘導起電力は、ホイートストンブリッジ回路に供給される電源電圧にノイズとして重畳し、磁気センサの測定精度低下を招く。その他の課題と新規な特徴は、本明細書の記述および添付図面から明らかになるであろう。   A magnetic sensor having a Wheatstone bridge circuit composed of four magnetoresistive elements includes a pair of power supply terminals to which a power supply voltage is applied, and a pair of output terminals for converting a magnetic field change into a voltage and outputting the voltage. Have. A power supply voltage is applied to each power supply terminal from a DC power supply via a pair of power supply wirings. As a result, a closed loop is formed by a pair of power supply wires between the pair of power supply terminals of the Wheatstone bridge circuit and the DC power supply. The induced electromotive force induced in the closed loop due to the change in the magnetic field is superimposed as noise on the power supply voltage supplied to the Wheatstone bridge circuit, resulting in a decrease in measurement accuracy of the magnetic sensor. Other problems and novel features will become apparent from the description of the specification and the accompanying drawings.

本発明のある局面に従う磁気センサは、ホイートストンブリッジ回路と、１対の電源配線と、１対の信号配線と、１対の電源パッドと、１対の出力パッドとを備える。ホイートストンブリッジ回路は、１対の電源ノードと、１対の出力ノードと、第１磁気抵抗素子〜第４磁気抵抗素子とを含む。第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子は、上記１対の電源ノード間に、上記１対の出力ノードの一方を介して、直列接続される。第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子は、上記１対の電源ノード間に、上記１対の出力ノードの他方を介して、直列接続される。上記１対の電源ノードは、上記１対の電源パッドを介して、上記１対の電源配線と接続される。上記１対の電源配線は、並列配置される。   A magnetic sensor according to an aspect of the present invention includes a Wheatstone bridge circuit, a pair of power supply wirings, a pair of signal wirings, a pair of power supply pads, and a pair of output pads. The Wheatstone bridge circuit includes a pair of power supply nodes, a pair of output nodes, and first to fourth magnetoresistance elements. The first magnetoresistive element and the second magnetoresistive element are connected in series between the pair of power supply nodes via one of the pair of output nodes. The third magnetoresistive element and the fourth magnetoresistive element are connected in series between the pair of power supply nodes via the other of the pair of output nodes. The pair of power supply nodes are connected to the pair of power supply wirings through the pair of power supply pads. The pair of power supply wirings are arranged in parallel.

本発明によれば、電源配線が形成する閉ループに誘起される誘導起電力が抑制され、高精度の測定が可能な磁気センサが実現される。   According to the present invention, an induced electromotive force induced in a closed loop formed by a power supply wiring is suppressed, and a magnetic sensor capable of highly accurate measurement is realized.

実施の形態１に係る磁気センサの構成を示す回路図である。1 is a circuit diagram illustrating a configuration of a magnetic sensor according to a first embodiment. 実施の形態１に係る磁気センサのレイアウト図である。FIG. 3 is a layout diagram of the magnetic sensor according to the first embodiment. 実施の形態１に係る磁気センサの比較例に係る磁気センサのレイアウト図である。4 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a comparative example of the magnetic sensor according to Embodiment 1. FIG. 実施の形態１の変形例１に係る磁気センサのレイアウト図である。6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a first modification of the first embodiment. FIG. 実施の形態１の変形例２に係る磁気センサのレイアウト図である。6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a second modification of the first embodiment. FIG. 実施の形態１の変形例３に係る磁気センサのレイアウト図である。6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a third modification of the first embodiment. FIG. 実施の形態２に係る磁気センサのレイアウト図である。6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to Embodiment 2. FIG. 実施の形態２の変形例に係る磁気センサのレイアウト図である。6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a modification of the second embodiment. FIG. 実施の形態３に係る磁気センサのレイアウト図である。FIG. 6 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a third embodiment. 実施の形態３の変形例に係る磁気センサのレイアウト図である。FIG. 10 is a layout diagram of a magnetic sensor according to a modification of the third embodiment. 実施の形態１に係る磁気センサを備える電流センサ回路の構成を示す回路図である。FIG. 3 is a circuit diagram illustrating a configuration of a current sensor circuit including the magnetic sensor according to the first embodiment. 図１１に示される電流センサ回路が備える磁気センサの配置を説明する斜視図である。It is a perspective view explaining arrangement | positioning of the magnetic sensor with which the current sensor circuit shown by FIG. 11 is provided.

以下、図面を参照しつつ、実施の形態について説明する。実施の形態の説明において、個数、量などに言及する場合、特に記載ある場合を除き、必ずしもその個数、量などに限定されない。実施の形態の図面において、同一の参照符号や参照番号は、同一部分または相当部分を表わすものとする。また、実施の形態の説明において、同一の参照符号等を付した部分等に対しては、重複する説明は繰り返さない場合がある。   Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings. In the description of the embodiment, reference to the number, amount, and the like is not necessarily limited to the number, amount, and the like unless otherwise specified. In the drawings of the embodiments, the same reference numerals and reference numerals represent the same or corresponding parts. Further, in the description of the embodiments, the overlapping description may not be repeated for the portions with the same reference numerals and the like.

＜実施の形態１＞
図１は、実施の形態１に係る磁気センサ１０の構成を示す回路図である。<Embodiment 1>
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of a magnetic sensor 10 according to the first embodiment.

図１を参照して、磁気センサ１０は、ホイートストンブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を有する。磁気抵抗素子Ｒ１および磁気抵抗素子Ｒ３の各々の一端は、電源ノードＮｐ１と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ１の他端は、出力ノードＮｏ１と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ３の他端は、出力ノードＮｏ２と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ２および磁気抵抗素子Ｒ４の各々の一端は、電源ノードＮｐ２と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ２の他端は、出力ノードＮｏ１と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ４の他端は、出力ノードＮｏ２と接続されている。   Referring to FIG. 1, a magnetic sensor 10 includes magnetoresistive elements R1 to R4 that constitute a Wheatstone bridge circuit. One end of each of magnetoresistive element R1 and magnetoresistive element R3 is connected to power supply node Np1. The other end of the magnetoresistive element R1 is connected to the output node No1. The other end of the magnetoresistive element R3 is connected to the output node No2. One end of each of magnetoresistive element R2 and magnetoresistive element R4 is connected to power supply node Np2. The other end of the magnetoresistive element R2 is connected to the output node No1. The other end of the magnetoresistive element R4 is connected to the output node No2.

電源ノードＮｐ１は、電源配線Ｌｖｃｃを介して電源端子ＶＣＣと接続されている。電源ノードＮｐ２は、電源配線Ｌｇｎｄを介して電源端子ＧＮＤと接続されている。電源端子ＶＣＣおよび電源端子ＧＮＤは、それぞれ直流電源３の正極および負極と接続されている。なお、直流電源３に代えて定電流駆動源を用いても良い。出力ノードＮｏ１は、信号配線Ｌｉｎ１を介して差動増幅回路２の正極入力と接続されている。出力ノードＮｏ２は、信号配線Ｌｉｎ２を介して差動増幅回路２の負極入力と接続されている。差動増幅回路２は、出力ノードＮｏ１および出力ノードＮｏ２間の電圧を増幅し、磁気センサ出力Ｖｏを生成する。   Power supply node Np1 is connected to power supply terminal VCC via power supply line Lvcc. The power supply node Np2 is connected to the power supply terminal GND through the power supply wiring Lgnd. The power supply terminal VCC and the power supply terminal GND are connected to the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply 3, respectively. Note that a constant current drive source may be used instead of the DC power supply 3. The output node No1 is connected to the positive input of the differential amplifier circuit 2 through the signal line Lin1. The output node No2 is connected to the negative input of the differential amplifier circuit 2 through the signal line Lin2. The differential amplifier circuit 2 amplifies the voltage between the output node No1 and the output node No2, and generates a magnetic sensor output Vo.

磁気センサ１０および差動増幅回路２は、磁気センサ回路１００を構成する。磁気センサ回路１００において、上述の通り、ホイートストンブリッジ回路の電源ノードＮｐ１は、電源配線Ｌｖｃｃを介して直流電源３の正極と接続されている。ホイートストンブリッジ回路の電源ノードＮｐ２は、電源配線Ｌｇｎｄを介して直流電源３の負極と接続されている。その結果、ホイートストンブリッジ回路の電源ノードＮｐ１および電源ノードＮｐ２と、直流電源３の正極および負極との間には、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄにより閉ループが形成されている。   The magnetic sensor 10 and the differential amplifier circuit 2 constitute a magnetic sensor circuit 100. In the magnetic sensor circuit 100, as described above, the power supply node Np1 of the Wheatstone bridge circuit is connected to the positive electrode of the DC power supply 3 through the power supply wiring Lvcc. The power supply node Np2 of the Wheatstone bridge circuit is connected to the negative electrode of the DC power supply 3 via the power supply line Lgnd. As a result, a closed loop is formed by the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd between the power supply nodes Np1 and Np2 of the Wheatstone bridge circuit and the positive and negative electrodes of the DC power supply 3.

この閉ループを通過する磁束密度の時間変化、すなわち磁場の時間変化に伴い発生する誘導起電力は、ホイートストンブリッジ回路に供給される電源電圧にノイズとして重畳する。ホイートストンブリッジ回路の電源電圧ノイズは、ホイートストンブリッジの出力電圧にノイズとして現れ、磁気センサ１０の測定精度を低下させる。閉ループの面積は、主に電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間の距離に依存する。したがって、誘導起電力を小さくするには、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間の距離を極力短く設定することが重要となる。   The time variation of the magnetic flux density passing through the closed loop, that is, the induced electromotive force generated with the time variation of the magnetic field is superimposed as noise on the power supply voltage supplied to the Wheatstone bridge circuit. The power supply voltage noise of the Wheatstone bridge circuit appears as noise in the output voltage of the Wheatstone bridge, and decreases the measurement accuracy of the magnetic sensor 10. The area of the closed loop mainly depends on the distance between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd. Therefore, in order to reduce the induced electromotive force, it is important to set the distance between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd as short as possible.

図２は、実施の形態１に係る磁気センサ１０のレイアウト図である。
磁気センサ１０は、半導体基板ＳＵＢに、図１に示される磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４等が形成された構成を有する。図２（ａ）は、磁気センサ１０の平面図である。図２（ｂ）は、図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う磁気センサ１０の断面図である。図２（ａ）を参照して、磁気センサ１０の平面図を説明する。FIG. 2 is a layout diagram of the magnetic sensor 10 according to the first embodiment.
The magnetic sensor 10 has a configuration in which the magnetoresistive elements R1 to R4 shown in FIG. 1 are formed on a semiconductor substrate SUB. FIG. 2A is a plan view of the magnetic sensor 10. FIG. 2B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 10 taken along line IIb-IIb in FIG. A plan view of the magnetic sensor 10 will be described with reference to FIG.

（磁気抵抗素子およびホイートストンブリッジ回路の構成）
磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４は、一例として、磁性膜Ｍｇと、磁性膜Ｍｇ上に形成されたバーバーポール形状の電極とを有する構造とする。磁性膜Ｍｇは、たとえば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ：Giant Magneto Resistance）効果を有する膜、トンネル磁気抵抗（ＴＭＲ：Tunnel Magneto Resistance）効果を有する膜、または異方性磁気抵抗（ＡＭＲ：Anisotropic Magneto Resistance）効果を有する膜が適用されている。バーバーポール形状の電極には、アルミニウム等の金属膜が適用されている。磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４において、バーバーポール形状の電極が形成されていない磁性膜Ｍｇの領域は、バーバーポール状の電極によって電気的に直列接続された構成に相当する。磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の表面は、いずれも図示されていないが、保護膜、シリコーン系ポッティング材、または樹脂系ポッティング材により覆われている。(Configuration of magnetoresistive element and Wheatstone bridge circuit)
For example, the magnetoresistive elements R1 to R4 have a structure having a magnetic film Mg and a barber pole-shaped electrode formed on the magnetic film Mg. The magnetic film Mg is, for example, a film having a giant magnetoresistance (GMR) effect, a film having a tunnel magnetoresistance (TMR) effect, or an anisotropic magnetoresistance (AMR). A film having an effect is applied. A metal film such as aluminum is applied to the barber pole-shaped electrode. In the magnetoresistive elements R <b> 1 to R <b> 4, the region of the magnetic film Mg where the barber pole-shaped electrode is not formed corresponds to a configuration electrically connected in series by the barber pole-shaped electrode. The surfaces of the magnetoresistive elements R1 to R4 are not shown, but are covered with a protective film, a silicone potting material, or a resin potting material.

図２（ａ）に示すように、紙面に平行な特定の方向をＸ方向とし、紙面に平行かつＸ方向と直交する方向をＹ方向とし、Ｘ方向およびＹ方向の各々と直交する方向をＺ方向とする。半導体基板ＳＵＢの表面と平行な面をＸＹ面とする。ここでは磁気センサ１０として、各磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の短辺方向をＸ方向に配置され、長辺方向がＹ方向に配置された例を示す。この場合、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向はＸ方向であり、磁気バイアス方向はＹ方向に設定される。   As shown in FIG. 2A, a specific direction parallel to the paper surface is defined as the X direction, a direction parallel to the paper surface and orthogonal to the X direction is defined as the Y direction, and a direction orthogonal to each of the X direction and the Y direction is defined as Z The direction. A plane parallel to the surface of the semiconductor substrate SUB is defined as an XY plane. Here, as the magnetic sensor 10, an example in which the short side direction of each of the magnetoresistive elements R1 to R4 is arranged in the X direction and the long side direction is arranged in the Y direction is shown. In this case, the magnetosensitive elements R1 to R4 are set in the X direction, and the magnetic bias direction is set in the Y direction.

磁気抵抗素子Ｒ１の一端と、磁気抵抗素子Ｒ３の一端と、電源パッドＰｐ１とは、金属配線ＭＬを介して電源ノードＮｐ１と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ２の一端と、磁気抵抗素子Ｒ４の一端と、電源パッドＰｐ２とは、金属配線ＭＬを介して電源ノードＮｐ２と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ１の他端と、磁気抵抗素子Ｒ２の他端と、出力パッドＰｏ１とは、金属配線ＭＬを介して出力ノードＮｏ１と接続されている。磁気抵抗素子Ｒ３の他端と、磁気抵抗素子Ｒ４の他端と、出力パッドＰｏ２とは、金属配線ＭＬを介して出力ノードＮｏ２と接続されている。   One end of the magnetoresistive element R1, one end of the magnetoresistive element R3, and the power supply pad Pp1 are connected to the power supply node Np1 through the metal wiring ML. One end of the magnetoresistive element R2, one end of the magnetoresistive element R4, and the power supply pad Pp2 are connected to the power supply node Np2 through the metal wiring ML. The other end of the magnetoresistive element R1, the other end of the magnetoresistive element R2, and the output pad Po1 are connected to the output node No1 via the metal wiring ML. The other end of the magnetoresistive element R3, the other end of the magnetoresistive element R4, and the output pad Po2 are connected to the output node No2 via the metal wiring ML.

（ブリッジ回路内部領域）
上述の通り、電源ノードＮｐ１と電源ノードＮｐ２との間には、出力ノードＮｏ１および金属配線ＭＬを介して、磁気抵抗素子Ｒ１と磁気抵抗素子Ｒ２とが直列接続されている。さらに、電源ノードＮｐ１と電源ノードＮｐ２との間には、出力ノードＮｏ２および金属配線ＭＬを介して、磁気抵抗素子Ｒ３と磁気抵抗素子Ｒ４とが直列接続されている。以下、本明細書において、金属配線ＭＬにより連結された磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４によって囲まれた領域を「ブリッジ回路内部領域」と定義する。(Bridge circuit internal area)
As described above, the magnetoresistive element R1 and the magnetoresistive element R2 are connected in series between the power supply node Np1 and the power supply node Np2 via the output node No1 and the metal wiring ML. Further, a magnetoresistive element R3 and a magnetoresistive element R4 are connected in series between the power supply node Np1 and the power supply node Np2 via the output node No2 and the metal wiring ML. Hereinafter, in this specification, a region surrounded by the magnetoresistive elements R1 to R4 connected by the metal wiring ML is defined as a “bridge circuit internal region”.

（パッドと配線の配置）
電源パッドＰｐ１と、電源パッドＰｐ２と、出力パッドＰｏ１とは、ブリッジ回路内部領域の外側に配置されている。一方、出力パッドＰｏ２は、ブリッジ回路内部領域の内側に配置されている。信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２は、いずれも、ホイートストンブリッジ回路に対して出力パッドＰｏ１が形成される側に、Ｙ方向に延伸するように配置されている。出力パッドＰｏ１と信号配線Ｌｉｎ１の一端とは、ボンディングワイヤＢＷにより接続されている。出力パッドＰｏ２と信号配線Ｌｉｎ２の一端とも、同様にボンディングワイヤＢＷにより接続されている。信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２の他端は、それぞれ、差動増幅回路２の正極入力および負極入力と接続されている。ボンディングワイヤＢＷは金属配線を構成する。(Pad and wiring arrangement)
The power supply pad Pp1, the power supply pad Pp2, and the output pad Po1 are disposed outside the bridge circuit internal region. On the other hand, the output pad Po2 is disposed inside the bridge circuit internal region. Both the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 are arranged so as to extend in the Y direction on the side where the output pad Po1 is formed with respect to the Wheatstone bridge circuit. The output pad Po1 and one end of the signal wiring Lin1 are connected by a bonding wire BW. Similarly, the output pad Po2 and one end of the signal wiring Lin2 are connected by the bonding wire BW. The other ends of the signal line Lin1 and the signal line Lin2 are connected to the positive input and the negative input of the differential amplifier circuit 2, respectively. The bonding wire BW constitutes a metal wiring.

後述の通り、出力パッドＰｏ１／Ｐｏ２と信号配線Ｌｉｎ１／Ｌｉｎ２とを接続するボンディングワイヤＢＷの延伸する方向は、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向であるＸ方向であることが好ましい。さらに、ボンディングワイヤＢＷのＺ方向の寸法は、小さいことが好ましい。ワイヤボンディングの方法としては、ボールボンディングまたはウェッジボンディングが適宜選択される。さらに、出力パッドＰｏ１／Ｐｏ２と信号配線Ｌｉｎ１／Ｌｉｎ２とを電気的に接続する方法は、ワイヤボンディングに限定されず、バンプボンディング、または半田もしくは導電性接着剤により金属配線を固定する方法も適用可能である。また、出力パッドＰｏ１等のボンディングパッドの形状は、矩形に限定されず、多角形または円形でも良い。   As will be described later, the extending direction of the bonding wire BW connecting the output pad Po1 / Po2 and the signal wiring Lin1 / Lin2 is preferably the X direction, which is the magnetosensitive direction of the magnetoresistive elements R1 to R4. Furthermore, it is preferable that the dimension of the bonding wire BW in the Z direction is small. As the wire bonding method, ball bonding or wedge bonding is appropriately selected. Further, the method of electrically connecting the output pads Po1 / Po2 and the signal wirings Lin1 / Lin2 is not limited to wire bonding, and a method of fixing metal wiring by bump bonding or solder or conductive adhesive is also applicable. It is. Further, the shape of the bonding pad such as the output pad Po1 is not limited to a rectangle, and may be a polygon or a circle.

電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、いずれも、ホイートストンブリッジ回路に対して磁気抵抗素子Ｒ３および磁気抵抗素子Ｒ４側に配置され、かつＹ方向に延在するように形成されている。電源配線Ｌｖｃｃの一端は、ボンディングワイヤＢＷにより電源パッドＰｐ１と接続されている。電源配線Ｌｖｃｃの他端は、電源端子ＶＣＣを介して直流電源３の正極と接続されている。電源配線Ｌｇｎｄの一端は、ボンディングワイヤＢＷにより電源パッドＰｐ２と接続されている。電源配線Ｌｇｎｄの他端は、電源端子ＧＮＤを介して直流電源３の負極と接続されている。   The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are both arranged on the side of the magnetoresistive element R3 and the magnetoresistive element R4 with respect to the Wheatstone bridge circuit, and are formed to extend in the Y direction. One end of the power supply line Lvcc is connected to the power supply pad Pp1 by a bonding wire BW. The other end of the power supply line Lvcc is connected to the positive electrode of the DC power supply 3 via the power supply terminal VCC. One end of the power supply line Lgnd is connected to the power supply pad Pp2 by a bonding wire BW. The other end of the power supply line Lgnd is connected to the negative electrode of the DC power supply 3 through the power supply terminal GND.

電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、所定の間隔Ｄ１で並行に配置されている。この間隔Ｄ１の値は極力小さくすることが好ましい。一例として、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの加工寸法の最小値が適用される。電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間に、所定の電圧が印可された状態またはフローティング状態に設定された別の配線または電極が配置される場合、それら別の配線または電極と電源配線Ｌｖｃｃまたは電源配線Ｌｇｎｄとの距離を適宜保ちつつ、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの距離を短く設定することが好ましい。   The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are arranged in parallel at a predetermined interval D1. The distance D1 is preferably as small as possible. As an example, the minimum value of the processing dimension of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd is applied. When another wiring or electrode set in a state where a predetermined voltage is applied or in a floating state is arranged between the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd, the other wiring or electrode and the power supply wiring Lvcc or the power supply It is preferable to set the distance between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd short while appropriately maintaining the distance from the line Lgnd.

図２（ｂ）を参照して、磁気センサ１０の断面図を説明する。図２（ｂ）では、半導体基板ＳＵＢに磁気抵抗素子Ｒ１と、磁気抵抗素子Ｒ３と、信号配線Ｌｉｎ１と、信号配線Ｌｉｎ２とが形成されている様子が示されている。なお、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４等は、半導体基板ＳＵＢの表面に形成される絶縁膜（図示せず）によって半導体基板ＳＵＢから絶縁されている。絶縁膜は、たとえば二酸化珪素（ＳｉＯ２）からなる。図２（ｂ）では、磁気抵抗素子Ｒ１および磁気抵抗素子Ｒ３が含む磁性膜Ｍｇ上に、バーバーポール形状の電極が形成されている様子が簡略化されて示されている。磁気抵抗素子Ｒ３の図中右側に電源配線Ｌｖｃｃが配置されている。With reference to FIG.2 (b), sectional drawing of the magnetic sensor 10 is demonstrated. FIG. 2B shows a state in which the magnetoresistive element R1, the magnetoresistive element R3, the signal wiring Lin1, and the signal wiring Lin2 are formed on the semiconductor substrate SUB. The magnetoresistive elements R1 to R4 and the like are insulated from the semiconductor substrate SUB by an insulating film (not shown) formed on the surface of the semiconductor substrate SUB. The insulating film is made of, for example, silicon dioxide (SiO 2 ). In FIG. 2B, a state in which a barber pole-shaped electrode is formed on the magnetic film Mg included in the magnetoresistive element R1 and the magnetoresistive element R3 is shown in a simplified manner. A power supply line Lvcc is arranged on the right side of the magnetoresistive element R3 in the drawing.

図２（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ線に沿う断面図である図２（ｂ）では、ボンディングワイヤＢＷは図示されないが、以下に、ボンディングワイヤＢＷの形状を説明する。ブリッジ回路内部領域の内側において、出力パッドＰｏ２は、磁気抵抗素子Ｒ１と磁気抵抗素子Ｒ３との間に配置されている。出力パッドＰｏ２と信号配線Ｌｉｎ２とは、磁気抵抗素子Ｒ１を超える高さのループ高（Ｚ方向の寸法）を有するボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。ブリッジ回路内部領域の外側に配置された出力パッドＰｏ１と信号配線Ｌｉｎ１とも同様に、ボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。   In FIG. 2B, which is a cross-sectional view taken along line IIb-IIb in FIG. 2A, the bonding wire BW is not shown, but the shape of the bonding wire BW will be described below. Inside the bridge circuit internal region, the output pad Po2 is disposed between the magnetoresistive element R1 and the magnetoresistive element R3. The output pad Po2 and the signal wiring Lin2 are connected to each other by a bonding wire BW having a loop height (dimension in the Z direction) that exceeds the magnetoresistive element R1. Similarly, the output pad Po1 and the signal line Lin1 arranged outside the bridge circuit internal region are connected to each other by the bonding wire BW.

（閉ループの誘導起電力の抑制効果）
磁気センサ１０における閉ループの誘導起電力の抑制効果について説明する。(Suppression effect of closed-loop induced electromotive force)
The effect of suppressing the closed-loop induced electromotive force in the magnetic sensor 10 will be described.

上述の通り、ホイートストンブリッジ回路の電源ノードＮｐ１および電源ノードＮｐ２と、直流電源３の正極および負極との間には、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄにより閉ループが形成される。この閉ループに発生する誘導起電力は、主に、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの間隔Ｄ１と対向長とにより決定される面積、電源配線Ｌｖｃｃと電源パッドＰｐ１とを接続するボンディングワイヤＢＷのループ面積、ならびに電源配線Ｌｇｎｄと電源パッドＰｐ２とを接続するボンディングワイヤＢＷのループ面積に依存する。   As described above, a closed loop is formed by the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd between the power supply nodes Np1 and Np2 of the Wheatstone bridge circuit and the positive and negative electrodes of the DC power supply 3. The induced electromotive force generated in this closed loop is mainly determined by the area determined by the distance D1 between the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd and the opposing length, and the loop area of the bonding wire BW connecting the power supply wiring Lvcc and the power supply pad Pp1. , And the loop area of the bonding wire BW connecting the power supply line Lgnd and the power supply pad Pp2.

実施の形態１に係る磁気センサ１０において、出力パッドＰｏ２は、ブリッジ回路内部領域の内側に配置され、出力パッドＰｏ１は、ブリッジ回路内部領域の図２（ａ）にて左外側に配置されている。信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２は、ホイートストンブリッジ回路に対し、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄが配置される側と反対側に配置されている。したがって、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２との位置関係を考慮することなく、間隔Ｄ１を保ちつつ、Ｙ軸方向に延在させることができる。その結果、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間を通過するＺ方向の磁場に起因する誘導起電力（ノイズ）は抑制され、ホイートストンブリッジ回路に供給される電源電圧に重畳するノイズが低減される。   In the magnetic sensor 10 according to the first embodiment, the output pad Po2 is disposed inside the bridge circuit internal region, and the output pad Po1 is disposed on the left outer side in FIG. 2A of the bridge circuit internal region. . The signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 are arranged on the opposite side to the side on which the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are arranged with respect to the Wheatstone bridge circuit. Therefore, the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd can be extended in the Y-axis direction while maintaining the distance D1 without considering the positional relationship with the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2. As a result, the induced electromotive force (noise) caused by the magnetic field in the Z direction passing between the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd is suppressed, and noise superimposed on the power supply voltage supplied to the Wheatstone bridge circuit is reduced. .

電源パッドＰｐ１と電源配線Ｌｖｃｃとを接続するボンディングワイヤＢＷと、電源パッドＰｐ２と電源配線Ｌｇｎｄとを接続するボンディングワイヤＢＷとは、いずれも、半導体基板ＳＵＢの同一面に配置された配線を接続するものであり、それらボンディングワイヤＢＷのループ面積は必要最小限に抑えられる。したがって、ボンディングワイヤのループ面を通過するＹ方向の磁場に起因する誘導起電力は抑制され、ホイートストンブリッジ回路に供給される電源電圧に重畳するノイズが低減される。   The bonding wire BW connecting the power supply pad Pp1 and the power supply wiring Lvcc and the bonding wire BW connecting the power supply pad Pp2 and the power supply wiring Lgnd both connect the wirings arranged on the same surface of the semiconductor substrate SUB. Therefore, the loop area of these bonding wires BW can be minimized. Therefore, the induced electromotive force caused by the magnetic field in the Y direction passing through the loop surface of the bonding wire is suppressed, and noise superimposed on the power supply voltage supplied to the Wheatstone bridge circuit is reduced.

さらに、電源パッドＰｐ１と電源配線Ｌｖｃｃとを接続するボンディングワイヤＢＷの方向と、電源パッドＰｐ２と電源配線Ｌｇｎｄとを接続するボンディングワイヤＢＷの方向とは、いずれも、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向であるＸ方向とほぼ同一方向に設定される。したがって、Ｘ方向の磁場に起因してボンディングワイヤＢＷに発生するノイズも低減される。   Further, the direction of the bonding wire BW connecting the power supply pad Pp1 and the power supply wiring Lvcc and the direction of the bonding wire BW connecting the power supply pad Pp2 and the power supply wiring Lgnd are both sensitive to the magnetoresistive elements R1 to R4. It is set in substantially the same direction as the X direction, which is the magnetic direction. Therefore, noise generated in the bonding wire BW due to the magnetic field in the X direction is also reduced.

以上の通り、ホイートストンブリッジ回路の電極ノードＮｐ１および電極ノードＮｐ２と、直流電源３の正極および負極との間とを接続する電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄにより閉ループが形成される。この閉ループに発生する誘導起電力は、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間隔、ボンディングワイヤＢＷのループ方向、またはループ高を適切に設定することで抑制可能である。閉ループに発生する誘導起電力を抑制することで、ホイートストンブリッジ回路の電源電圧に重畳するノイズが低減され、磁気センサ１０の測定精度が向上する。   As described above, a closed loop is formed by the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd that connect the electrode node Np1 and the electrode node Np2 of the Wheatstone bridge circuit and the positive electrode and the negative electrode of the DC power supply 3. The induced electromotive force generated in the closed loop can be suppressed by appropriately setting the distance between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd, the loop direction of the bonding wire BW, or the loop height. By suppressing the induced electromotive force generated in the closed loop, noise superimposed on the power supply voltage of the Wheatstone bridge circuit is reduced, and the measurement accuracy of the magnetic sensor 10 is improved.

図３は、実施の形態１に係る磁気センサ１０の比較例に係る磁気センサ１０Ｒのレイアウト図である。   FIG. 3 is a layout diagram of a magnetic sensor 10R according to a comparative example of the magnetic sensor 10 according to the first embodiment.

図３において、図２と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図３の磁気センサ１０Ｒは、図２の磁気センサ１０において、出力パッドＰｏ２がブリッジ回路内部領域の右外側に配置されるとともに、信号配線Ｌｉｎ２も出力パッドＰｏ２側に配置されたものに相当する。   In FIG. 3, those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same configuration or function, and therefore, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 10R in FIG. 3 corresponds to the magnetic sensor 10 in FIG. 2 in which the output pad Po2 is disposed on the right outside of the bridge circuit internal region and the signal wiring Lin2 is disposed on the output pad Po2 side.

磁気センサ１０Ｒにおいて、出力パッドＰｏ２および信号配線Ｌｉｎ２は、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４を挟んで、出力パッドＰｏ１および信号配線Ｌｉｎ１と対向する位置に配置される。したがって、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間隔Ｄ１Ｒは、磁気センサ１０における対応する間隔Ｄ１と比べて、信号配線Ｌｉｎ１、出力パッドＰｏ１、および磁気抵抗素子Ｒ１を挟む距離だけ増加する。その結果、Ｚ方向の磁場に起因して発生する誘導起電力、すなわちノイズは、磁気センサ１０と比較して大幅に増加し、磁気センサ１０Ｒの検出精度を大幅に低下させる。   In the magnetic sensor 10R, the output pad Po2 and the signal wiring Lin2 are arranged at positions facing the output pad Po1 and the signal wiring Lin1 with the magnetoresistive elements R1 to R4 interposed therebetween. Therefore, the distance D1R between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd is increased by a distance sandwiching the signal line Lin1, the output pad Po1, and the magnetoresistive element R1 as compared with the corresponding distance D1 in the magnetic sensor 10. As a result, the induced electromotive force generated due to the magnetic field in the Z direction, that is, noise, is significantly increased as compared with the magnetic sensor 10, and the detection accuracy of the magnetic sensor 10R is greatly reduced.

＜実施の形態１の変形例１＞
図４は、実施の形態１の変形例１に係る磁気センサ１１のレイアウト図である。<Modification 1 of Embodiment 1>
FIG. 4 is a layout diagram of the magnetic sensor 11 according to the first modification of the first embodiment.

図４（ａ）は、磁気センサ１１の平面図である。図４（ｂ）は、図４（ａ）のＩＶｂ−ＩＶｂ線に沿う磁気センサ１１の断面図である。   FIG. 4A is a plan view of the magnetic sensor 11. FIG. 4B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 11 taken along line IVb-IVb in FIG.

図４において、図２と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図４の磁気センサ１１は、図２の磁気センサ１０において、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、電源パッドＰｐ１、電源パッドＰｐ２、出力パッドＰｏ１、および出力パッドＰｏ２が半導体基板ＳＵＢに配置され、信号配線Ｌｉｎ１、信号配線Ｌｉｎ２、電源配線Ｌｖｃｃ、および電源配線Ｌｇｎｄが配線基板ＰＣＢに配置されたものに相当する。配線基板ＰＣＢは、たとえばガラスエポキシ基板である。   4, those with the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same configuration or function, and therefore, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 11 of FIG. 4 is similar to the magnetic sensor 10 of FIG. 2 except that the magnetoresistive elements R1 to R4, the power supply pad Pp1, the power supply pad Pp2, the output pad Po1, and the output pad Po2 are arranged on the semiconductor substrate SUB, and the signal wiring Lin1. , The signal wiring Lin2, the power supply wiring Lvcc, and the power supply wiring Lgnd correspond to those arranged on the wiring board PCB. The wiring board PCB is, for example, a glass epoxy board.

図４（ａ）に示される通り、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４で構成されるホイートストンブリッジ回路が形成された半導体基板ＳＵＢは、配線基板ＰＣＢに搭載される。半導体基板ＳＵＢに配置された電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２は、それぞれ、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄと、ボンディングワイヤＢＷにより接続される。同様に、半導体基板ＳＵＢに配置された出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２も、それぞれ、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２と、ボンディングワイヤＢＷにより接続される。計４本のボンディングワイヤＢＷの延伸方向は、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向であるＸ方向に揃えることが好ましい。   As shown in FIG. 4A, the semiconductor substrate SUB on which the Wheatstone bridge circuit composed of the magnetoresistive elements R1 to R4 is formed is mounted on the wiring board PCB. The power supply pad Pp1 and the power supply pad Pp2 arranged on the semiconductor substrate SUB are connected to the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd by bonding wires BW, respectively. Similarly, the output pad Po1 and the output pad Po2 arranged on the semiconductor substrate SUB are also connected to the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 by the bonding wire BW, respectively. The extending direction of the total four bonding wires BW is preferably aligned with the X direction, which is the magnetic sensitive direction of the magnetoresistive elements R1 to R4.

図４（ｂ）から理解される通り、半導体基板ＳＵＢに配置された電源パッドＰｐ１と、配線基板ＰＣＢに配置された電源配線Ｌｖｃｃとを接続するボンディングワイヤＢＷのループ長およびループ高は、実施の形態１に係る磁気センサ１０の場合と比べて増加する。しかしながら、配線基板ＰＣＢに配置される電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの対向長および対向間隔Ｄ１の値は、加工最小寸法を適用することで、半導体基板ＳＵＢに配置される各電源配線の対向長および対向間隔の値と比較して、最小限の増加に抑えられる。したがって、配線基板ＰＣＢ上に、直接ホイートストンブリッジ回路が形成された半導体基板ＳＵＢを実装するＣＯＢ（Chip On Board)技術を適用した場合であっても、誘導起電力に起因するノイズの影響は最小限に抑えられる。   As understood from FIG. 4B, the loop length and the loop height of the bonding wire BW connecting the power supply pad Pp1 arranged on the semiconductor substrate SUB and the power supply wiring Lvcc arranged on the wiring substrate PCB are as follows. It increases compared to the case of the magnetic sensor 10 according to the first embodiment. However, the opposing length of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd arranged on the wiring board PCB and the value of the opposing distance D1 are determined by applying the processing minimum dimension, and the opposing length of each power supply wiring arranged on the semiconductor substrate SUB and Compared to the value of the facing distance, the increase is minimized. Therefore, even when COB (Chip On Board) technology for mounting a semiconductor substrate SUB in which a Wheatstone bridge circuit is directly formed on a wiring board PCB is applied, the influence of noise due to induced electromotive force is minimized. Can be suppressed.

＜実施の形態１の変形例２＞
図５は、実施の形態１の変形例２に係る磁気センサ１２のレイアウト図である。<Modification 2 of Embodiment 1>
FIG. 5 is a layout diagram of the magnetic sensor 12 according to the second modification of the first embodiment.

図５（ａ）は、磁気センサ１２の平面図である。図５（ｂ）は、図５（ａ）のＶｂ−Ｖｂ線に沿う磁気センサ１２の断面図である。   FIG. 5A is a plan view of the magnetic sensor 12. FIG. 5B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 12 taken along the line Vb-Vb in FIG.

図５において、図４と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図５の磁気センサ１２は、図４の磁気センサ１１において、信号配線Ｌｉｎ１と信号配線Ｌｉｎ２との間隔をも、電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとの間隔Ｄ１と同じくなるように設定した構成に相当する。   In FIG. 5, those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 have the same configuration or function, and therefore, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 12 of FIG. 5 corresponds to the configuration in which the distance between the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 is set to be the same as the distance D1 between the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd in the magnetic sensor 11 of FIG. To do.

図１に示される通り、ホイートストンブリッジ回路の出力ノードＮｏ１および出力ノードＮｏ２と、差動増幅回路２の正極入力および負極入力との間には、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２により閉ループが形成される。Ｚ方向の磁場に起因して閉ループに発生する誘導起電力は、差動増幅回路２の入力信号にノイズとして重畳し、磁気センサ１０の測定精度に悪影響を与える。   As shown in FIG. 1, a closed loop is formed by the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 between the output node No1 and the output node No2 of the Wheatstone bridge circuit and the positive input and the negative input of the differential amplifier circuit 2. . The induced electromotive force generated in the closed loop due to the magnetic field in the Z direction is superimposed as noise on the input signal of the differential amplifier circuit 2 and adversely affects the measurement accuracy of the magnetic sensor 10.

そこで、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２の間隔を、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの間隔Ｄ１と同程度に設定することで、磁気センサ１２のさらなる高精度化が実現される。なお、出力パッドＰｏ１および信号配線Ｌｉｎ１を接続するボンディングワイヤＢＷの方向と、出力パッドＰｏ２および信号配線Ｌｉｎ２を接続するボンディングワイヤＢＷの方向とは、ともに、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向であるＸ方向に設定することが好ましい。   Therefore, the accuracy of the magnetic sensor 12 can be further increased by setting the interval between the signal line Lin1 and the signal line Lin2 to be approximately the same as the interval D1 between the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd. The direction of the bonding wire BW connecting the output pad Po1 and the signal wiring Lin1 and the direction of the bonding wire BW connecting the output pad Po2 and the signal wiring Lin2 are both in the direction of the magnetic resistance of the magnetoresistive elements R1 to R4. It is preferable to set in a certain X direction.

図５（ａ）において、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの延伸方向（負のＹ方向）と信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２の延伸方向（正のＹ方向）とは、互いに反対方向に伸びているが、各配線は、これらの方向が同一方向となるように配置されても良い。また、信号配線Ｌｉｎ１と信号配線Ｌｉｎ２との間に他の配線または電極が配置されている場合であっても、信号配線Ｌｉｎ１または信号配線Ｌｉｎ２と他の配線または電極との距離を適宜保ちつつ、信号配線Ｌｉｎ１と信号配線Ｌｉｎ２との距離を短く設定することで、同様の効果が得られる。   In FIG. 5A, the extending direction of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd (negative Y direction) and the extending direction of the signal wiring Lin1 and signal wiring Lin2 (positive Y direction) extend in directions opposite to each other. However, each wiring may be arranged such that these directions are the same. Further, even when another wiring or electrode is disposed between the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2, while maintaining the distance between the signal wiring Lin1 or the signal wiring Lin2 and the other wiring or electrode as appropriate, The same effect can be obtained by setting the distance between the signal line Lin1 and the signal line Lin2 to be short.

＜実施の形態１の変形例３＞
図６は、実施の形態１の変形例３に係る磁気センサ１３のレイアウト図である。<Modification 3 of Embodiment 1>
FIG. 6 is a layout diagram of the magnetic sensor 13 according to the third modification of the first embodiment.

図６（ａ）は、磁気センサ１３の平面図である。図６（ｂ）は、図６（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ線に沿う磁気センサ１３の断面図である。   FIG. 6A is a plan view of the magnetic sensor 13. FIG. 6B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 13 taken along the line VIb-VIb in FIG.

図６において、図４と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図６の磁気センサ１３は、図４の磁気センサ１１において、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、電源パッドＰｐ１、電源パッドＰｐ２、出力パッドＰｏ１、および出力パッドＰｏ２が配置された半導体基板ＳＵＢが、配線基板ＰＣＢに代えてＤＩＰ(Dual Inline Package)型パッケージに搭載される構成に相当する。   In FIG. 6, those denoted by the same reference numerals as those in FIG. 4 have the same configuration or function, and therefore, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 13 of FIG. 6 is the same as the magnetic sensor 11 of FIG. 4 except that the semiconductor substrate SUB on which the magnetoresistive elements R1 to R4, the power supply pad Pp1, the power supply pad Pp2, the output pad Po1, and the output pad Po2 are arranged is a wiring board. This corresponds to a configuration mounted in a DIP (Dual Inline Package) type package instead of the PCB.

図６（ａ）に示される通り、半導体基板ＳＵＢは、リードフレームＬＦのアイランドに搭載される。各々が半導体基板ＳＵＢに配置された電源パッドＰｐ１と、電源パッドＰｐ２と、出力パッドＰｏ１と、出力パッドＰｏ２とは、ボンディングワイヤＢＷにより、リードフレームＬＦの複数のリード電極のうちの対応するリード電極と接続されている。半導体基板ＳＵＢ上の各パッド（電源パッドＰｐ１、電源パッドＰｐ２、出力パッドＰｏ１、および出力パッドＰｏ２）は、樹脂ＭＬＤにより封止されている。上記各パッドは、対応するリード電極を介して、各々が配線基板ＰＣＢに配置された電源配線Ｌｖｃｃと、電源配線Ｌｇｎｄと、信号配線Ｌｉｎ１と、信号配線Ｌｉｎ２とのうちの対応する配線に接続されている。   As shown in FIG. 6A, the semiconductor substrate SUB is mounted on the island of the lead frame LF. The power supply pad Pp1, the power supply pad Pp2, the output pad Po1, and the output pad Po2, each of which is disposed on the semiconductor substrate SUB, correspond to the corresponding lead electrodes among the plurality of lead electrodes of the lead frame LF by the bonding wires BW. Connected with. Each pad (power supply pad Pp1, power supply pad Pp2, output pad Po1, and output pad Po2) on the semiconductor substrate SUB is sealed with resin MLD. Each of the pads is connected to a corresponding one of the power supply wiring Lvcc, the power supply wiring Lgnd, the signal wiring Lin1, and the signal wiring Lin2 arranged on the wiring board PCB via the corresponding lead electrode. ing.

磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４が配置された半導体基板ＳＵＢを一般的なパッケージに搭載した場合であっても、そのパッケージが搭載される配線基板ＰＣＢの配線パターンを、極力隣接させて形成することで、誘導起電力に起因するノイズの影響が抑制される。   Even when the semiconductor substrate SUB on which the magnetoresistive elements R1 to R4 are arranged is mounted on a general package, by forming the wiring pattern of the wiring substrate PCB on which the package is mounted as close as possible, The influence of noise caused by the induced electromotive force is suppressed.

＜実施の形態２＞
図７は、実施の形態２に係る磁気センサ２０のレイアウト図である。<Embodiment 2>
FIG. 7 is a layout diagram of the magnetic sensor 20 according to the second embodiment.

図７において、図２と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図７の磁気センサ２０は、ブリッジ回路内部領域に、出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２のいずれか一方が配置されるのに代えて、電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２のいずれか一方が配置された構成に相当する。具体的には、電源パッドＰｐ２がブリッジ回路内部領域の内側に配置され、電源パッドＰｐ１、出力パッドＰｏ１、および出力パッドＰｏ２がブリッジ回路内部領域の図中左外側に配置される。   7, components having the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same configuration or function, and therefore, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 20 of FIG. 7 has a configuration in which one of the power pad Pp1 and the power pad Pp2 is disposed in the bridge circuit internal region instead of one of the output pad Po1 and the output pad Po2. It corresponds to. Specifically, the power supply pad Pp2 is arranged inside the bridge circuit internal region, and the power supply pad Pp1, the output pad Po1, and the output pad Po2 are arranged outside the left side of the bridge circuit internal region in the drawing.

電源配線Ｌｖｃｃの一端と電源パッドＰｐ１とは、ボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。電源配線Ｌｇｎｄの一端と電源パッドＰｐ２とも同様に、ボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。電源配線Ｌｖｃｃと電源配線Ｌｇｎｄとは、所定の間隔Ｄ１で対向して配置されている。信号配線Ｌｉｎ１の一端と出力パッドＰｏ１とは、ボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。信号配線Ｌｉｎ２の一端と出力パッドＰｏ２とも同様に、ボンディングワイヤＢＷにより互いに接続されている。間隔Ｄ１は、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの加工寸法の最小値に設定することが好ましい。   One end of the power supply line Lvcc and the power supply pad Pp1 are connected to each other by a bonding wire BW. Similarly, one end of the power supply line Lgnd and the power supply pad Pp2 are connected to each other by a bonding wire BW. The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are arranged to face each other with a predetermined distance D1. One end of the signal line Lin1 and the output pad Po1 are connected to each other by a bonding wire BW. Similarly, one end of the signal line Lin2 and the output pad Po2 are connected to each other by a bonding wire BW. The interval D1 is preferably set to the minimum value of the processing dimension of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd.

ブリッジ回路内部領域に、出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２のいずれか一方を配置するのに代えて、電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２のいずれか一方を配置することで、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄを間隔Ｄ１で対向配置することが可能となる。その結果、ホイートストンブリッジ回路の電源電圧に重畳するノイズが低減し、磁気センサの測定精度が確保される。   Instead of arranging either the output pad Po1 or the output pad Po2 in the bridge circuit internal region, the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd are arranged by arranging either the power supply pad Pp1 or the power supply pad Pp2. It is possible to dispose them at a distance D1. As a result, noise superimposed on the power supply voltage of the Wheatstone bridge circuit is reduced, and the measurement accuracy of the magnetic sensor is ensured.

＜実施の形態２の変形例＞
図８は、実施の形態２の変形例に係る磁気センサ２１のレイアウト図である。<Modification of Embodiment 2>
FIG. 8 is a layout diagram of a magnetic sensor 21 according to a modification of the second embodiment.

図８（ａ）は、磁気センサ２１の平面図である。図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿う磁気センサ２１の断面図である。   FIG. 8A is a plan view of the magnetic sensor 21. FIG. 8B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 21 taken along line VIIIb-VIIIb in FIG.

図８において、図７と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図８の磁気センサ２１は、図７の磁気センサ２１において、図４に示される磁気センサ１１と同様に、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４、電源パッドＰｐ１、電源パッドＰｐ２、出力パッドＰｏ１、および出力パッドＰｏ２を半導体基板ＳＵＢが配置され、信号配線Ｌｉｎ１、信号配線Ｌｉｎ２、電源配線Ｌｖｃｃ、および電源配線Ｌｇｎｄが配線基板ＰＣＢに配置された上で、互いに対向して配置される直線形状の電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄが、互いに上下に交差する配線に置き換えられた構成に相当する。   In FIG. 8, since components having the same reference numerals as those in FIG. 7 have the same configuration or function, their repeated description will not be repeated. 8 is the same as the magnetic sensor 11 shown in FIG. 4 except for the magnetoresistive elements R1 to R4, the power supply pad Pp1, the power supply pad Pp2, the output pad Po1, and the output pad. Po2 is arranged on the semiconductor substrate SUB, and the signal wiring Lin1, the signal wiring Lin2, the power supply wiring Lvcc, and the power supply wiring Lgnd are arranged on the wiring board PCB, and the linear power supply wiring Lvcc arranged opposite to each other. This corresponds to a configuration in which the power supply wiring Lgnd is replaced with wirings that cross each other vertically.

図８（ａ）を参照して、磁気センサ２１の平面図を説明する。磁気センサ２１は、配線基板ＰＣＢの一方の面に搭載された半導体基板ＳＵＢと、配線基板ＰＣＢの両面に配置された電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄと、配線基板ＰＣＢの一方の面に配置された信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２とを備える。半導体基板ＳＵＢには、ホイートストンブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と、出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２と、電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２とが配置されている。ブリッジ回路内部領域の内側には電源パッドＰｐ２が配置され、ブリッジ回路内部領域の外側には電源パッドＰｐ１が配置されている。   A plan view of the magnetic sensor 21 will be described with reference to FIG. The magnetic sensor 21 is disposed on one surface of the wiring substrate PCB, the semiconductor substrate SUB mounted on one surface of the wiring substrate PCB, the power wiring Lvcc and the power wiring Lgnd disposed on both surfaces of the wiring substrate PCB, and the wiring substrate PCB. The signal line Lin1 and the signal line Lin2 are provided. On the semiconductor substrate SUB, magnetoresistive elements R1 to R4 constituting a Wheatstone bridge circuit, an output pad Po1 and an output pad Po2, and a power supply pad Pp1 and a power supply pad Pp2 are arranged. A power supply pad Pp2 is arranged inside the bridge circuit internal region, and a power supply pad Pp1 is arranged outside the bridge circuit internal region.

電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、互いに上下に交差するように、配線基板ＰＣＢの第１の面（正のＺ方向側の面）および第２の面（負のＺ方向側の面）に形成されている。第１の面と第２の面とは対向している。電源配線Ｌｖｃｃの第１部分Ｌ１１は、配線基板ＰＣＢの第１の面に形成されるとともに、電源パッドＰｐ１とボンディングワイヤＢＷにより接続されている。同様に、電源配線Ｌｇｎｄの第１部分Ｌ２１は、配線基板ＰＣＢの第１の面に形成されるとともに、電源パッドＰｐ２とボンディングワイヤＢＷにより接続されている。両ボンディングワイヤＢＷの方向は、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向であるＸ方向に設定することが好ましい。   The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are formed on the first surface (the surface on the positive Z direction side) and the second surface (the surface on the negative Z direction side) of the wiring board PCB so as to cross each other vertically. Has been. The first surface and the second surface are opposed to each other. The first portion L11 of the power supply wiring Lvcc is formed on the first surface of the wiring board PCB and is connected to the power supply pad Pp1 by the bonding wire BW. Similarly, the first portion L21 of the power supply wiring Lgnd is formed on the first surface of the wiring board PCB and is connected to the power supply pad Pp2 by the bonding wire BW. The direction of both the bonding wires BW is preferably set in the X direction, which is the magnetosensitive direction of the magnetoresistive elements R1 to R4.

ボンディングワイヤＢＷを介して電源パッドＰｐ１と接続された電源配線Ｌｖｃｃの第１部分Ｌ１１は、配線基板ＰＣＢに形成されたビアＶＩＡを介して、配線基板ＰＣＢの第２の面に形成された電源配線Ｌｖｃｃの第２部分Ｌ１２の一端と接続されている。電源配線Ｌｖｃｃの第１部分Ｌ１１は、Ｙ軸方向に配置された矩形パターンであり、電源配線Ｌｖｃｃの第２部分Ｌ１２は、Ｙ軸方向に対して、たとえば右へ４５度傾けた矩形パターンである。   The first portion L11 of the power supply wiring Lvcc connected to the power supply pad Pp1 via the bonding wire BW is connected to the power supply wiring formed on the second surface of the wiring board PCB via the via VIA formed on the wiring board PCB. It is connected to one end of the second portion L12 of Lvcc. The first portion L11 of the power supply wiring Lvcc is a rectangular pattern arranged in the Y-axis direction, and the second portion L12 of the power supply wiring Lvcc is a rectangular pattern inclined 45 degrees to the right with respect to the Y-axis direction, for example. .

ボンディングワイヤＢＷを介して電源パッドＰｐ２と接続された電源配線Ｌｇｎｄの第１部分Ｌ２１は、ビアＶＩＡを介して、配線基板ＰＣＢの第２の面に形成された電源配線Ｌｇｎｄの第２部分Ｌ２２の一端と接続されている。電源配線Ｌｇｎｄの第２部分Ｌ２２は、Ｙ軸方向に対して右へ４５度傾けた矩形パターンであり、電源配線Ｌｇｎｄの第１部分Ｌ２１は、Ｙ軸方向に対して左へ４５度傾けた矩形パターンである。したがって、配線基板ＰＣＢの第２の面に形成された電源配線Ｌｇｎｄの第２部分Ｌ２２は、配線基板ＰＣＢの第１の面に形成された電源配線Ｌｇｎｄの第１部分Ｌ２１と、平面視で互いに垂直に交差するように配置されている。   The first portion L21 of the power supply wiring Lgnd connected to the power supply pad Pp2 via the bonding wire BW is connected to the second portion L22 of the power supply wiring Lgnd formed on the second surface of the wiring board PCB via the via VIA. Connected to one end. The second portion L22 of the power supply line Lgnd is a rectangular pattern inclined 45 degrees to the right with respect to the Y-axis direction, and the first portion L21 of the power supply line Lgnd is a rectangle inclined 45 degrees to the left with respect to the Y-axis direction. It is a pattern. Therefore, the second portion L22 of the power supply wiring Lgnd formed on the second surface of the wiring board PCB and the first portion L21 of the power supply wiring Lgnd formed on the first surface of the wiring board PCB are mutually in plan view. They are arranged to intersect vertically.

以下、同様に、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、配線基板ＰＣＢの第１の面および第２の面に交互に、平面視で互いに交差するように形成されている。電源配線Ｌｖｃｃの他端および電源配線Ｌｇｎｄの他端は、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２が形成される面（第１の面）に形成されている。   Hereinafter, similarly, the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are alternately formed on the first surface and the second surface of the wiring board PCB so as to intersect each other in plan view. The other end of the power supply line Lvcc and the other end of the power supply line Lgnd are formed on the surface (first surface) on which the signal line Lin1 and the signal line Lin2 are formed.

図８（ｂ）は、図８（ａ）のＶＩＩＩｂ−ＶＩＩＩｂ線に沿う磁気センサ２１の断面図である。図８（ｂ）を参照して、上述の通り、配線基板ＰＣＢの第１の面に、ホイートストンブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４と、出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２と、電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２とが配置された半導体基板ＳＵＢが搭載されるとともに、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの一部が形成された様子が示されている。なお、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２も、配線基板ＰＣＢの第１の面に配置される。配線基板ＰＣＢの第２の面には、ビアＶＩＡを介して、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの一部が形成されている。   FIG. 8B is a cross-sectional view of the magnetic sensor 21 taken along line VIIIb-VIIIb in FIG. Referring to FIG. 8B, as described above, the magnetoresistive elements R1 to R4 constituting the Wheatstone bridge circuit, the output pad Po1, the output pad Po2, and the power supply pad Pp1 are formed on the first surface of the wiring board PCB. In addition, the semiconductor substrate SUB on which the power supply pad Pp2 is arranged is mounted, and the power supply wiring Lvcc and a part of the power supply wiring Lgnd are formed. The signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 are also arranged on the first surface of the wiring board PCB. A part of the power supply line Lvcc and the power supply line Lgnd is formed on the second surface of the wiring board PCB via the via VIA.

（効果）
磁気センサ２１の効果を説明する。(effect)
The effect of the magnetic sensor 21 will be described.

磁気センサ２１は、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄを有する。電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、配線基板ＰＣＢの第１の面および第２の面に交互に形成されるとともに、平面視で交差するように配置されている。電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄがツイスト構造を有することで、磁場に起因して、それら信号配線に発生する誘導起電力が相殺されるので、磁気センサ２１の検出精度を向上させることが可能となる。   The magnetic sensor 21 has a power supply line Lvcc and a power supply line Lgnd. The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are alternately formed on the first surface and the second surface of the wiring board PCB, and are arranged so as to intersect in plan view. Since the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd have a twist structure, the induced electromotive force generated in the signal wiring due to the magnetic field is canceled out, so that the detection accuracy of the magnetic sensor 21 can be improved. .

なお、上述の説明では、磁気センサ２１は、対向する２つの面の両方に形成されたパターンを有する配線基板ＰＣＢ上にツイスト構造を有する信号配線対が形成されたものであるが、対向する２つの面の一方のみに形成されたパターンを有する配線基板において、同様のツイスト構造を有する配線対が形成されたものであってもよい。たとえば、対向する２つの面の両方に形成された配線がビアで接続されるのに代えて、対向する２つの面の一方のみに形成された配線がボンディングワイヤにより交互に接続されることで、ツイスト構造を実現することも可能である。さらに、ボンディングワイヤに代えて、半田を用いて配線が交差するように接続されたり、ツイストされた金属リード線が配線基板に搭載されたりしても良い。   In the above description, the magnetic sensor 21 is such that a signal wiring pair having a twist structure is formed on a wiring board PCB having a pattern formed on both of two opposing surfaces. A wiring board having a pattern formed on only one of the two surfaces may have a wiring pair having a similar twist structure. For example, instead of connecting the wirings formed on both of the two opposing surfaces with vias, the wirings formed on only one of the two opposing surfaces are alternately connected by bonding wires, It is also possible to realize a twist structure. Further, instead of the bonding wire, the wiring may be connected so as to intersect with each other using solder, or a twisted metal lead wire may be mounted on the wiring board.

＜実施の形態３＞
図９は、実施の形態３に係る磁気センサ３０のレイアウト図である。<Embodiment 3>
FIG. 9 is a layout diagram of the magnetic sensor 30 according to the third embodiment.

図９において、図２と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図９の磁気センサ３０は、図２の磁気センサ１０において、磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４が、それぞれ、３個の磁気抵抗素子Ｒがメアンダ状に接続されてなる構成に対応する。磁気抵抗素子Ｒの構成は、図２の磁気センサ１０の磁気抵抗素子Ｒ１等と同一である。ブリッジ回路内部領域は、金属配線ＭＬで連結された計１２個の磁気抵抗素子Ｒで囲まれた領域に相当する。   9, since components having the same reference numerals as those in FIG. 2 have the same configuration or function, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 30 in FIG. 9 corresponds to the configuration in which the magnetoresistive elements R1 to R4 in the magnetic sensor 10 in FIG. 2 are each connected to three magnetoresistive elements R in a meander shape. The configuration of the magnetoresistive element R is the same as that of the magnetoresistive element R1 of the magnetic sensor 10 of FIG. The bridge circuit internal region corresponds to a region surrounded by a total of twelve magnetoresistive elements R connected by the metal wiring ML.

ブリッジ回路内部領域の内側には、出力パッドＰｏ２が配置され、ブリッジ回路内部領域の外側には、出力パッドＰｏ１と、電源パッドＰｐ１と、電源パッドＰｐ２とが配置されている。最小加工寸法で並列配置された信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２は、ボンディングワイヤＢＷを介して、出力パッドＰｏ１および出力パッドＰｏ２とそれぞれ接続されている。同様に、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄも、ボンディングワイヤＢＷを介して、電源パッドＰｐ１および電源パッドＰｐ２とそれぞれ接続されている。電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄも、最小加工寸法で並列配置することで、磁気センサ３０の検出精度がより向上する。   An output pad Po2 is disposed inside the bridge circuit internal region, and an output pad Po1, a power pad Pp1, and a power pad Pp2 are disposed outside the bridge circuit internal region. The signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 arranged in parallel with the minimum processing dimension are respectively connected to the output pad Po1 and the output pad Po2 via the bonding wire BW. Similarly, the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are also connected to the power supply pad Pp1 and the power supply pad Pp2 through the bonding wires BW, respectively. The power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are also arranged in parallel with the minimum processing size, so that the detection accuracy of the magnetic sensor 30 is further improved.

磁気センサ３０によれば、メアンダ状の磁気抵抗素子からなるホイートストンブリッジ回路においても、上述の構成を適用することで、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの間隔、またはボンディングワイヤＢＷのループ形状に起因する誘導起電力が抑制されるので、磁気センサ３０の検出精度を向上させることが可能となる。   According to the magnetic sensor 30, even in a Wheatstone bridge circuit composed of meandering magnetoresistive elements, by applying the above-described configuration, it results from the interval between the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd or the loop shape of the bonding wire BW. Since the induced electromotive force is suppressed, the detection accuracy of the magnetic sensor 30 can be improved.

＜実施の形態３の変形例＞
図１０は、実施の形態３の変形例に係る磁気センサ３１のレイアウト図である。<Modification of Embodiment 3>
FIG. 10 is a layout diagram of a magnetic sensor 31 according to a modification of the third embodiment.

図１０において、図９と同一の符号が付されたものは同一の構成または機能を有するため、それらの重複説明は繰り返さない。図１０の磁気センサ３１は、図９の磁気センサ３０において、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの延伸方向を、互いに逆方向に設定した構成に相当する。   10, since components having the same reference numerals as those in FIG. 9 have the same configuration or function, repeated description thereof will not be repeated. The magnetic sensor 31 in FIG. 10 corresponds to a configuration in which the extending directions of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd are set in opposite directions to the magnetic sensor 30 in FIG.

図９の磁気センサ３０において、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２と、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄは、いずれも、同一方向（正のＹ方向）に延伸していた。それに対し、図１０に示される磁気センサ３１において、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２の延伸方向（正のＹ方向）と、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄの延伸方向（負のＹ方向）とは、互いに逆向きに設定される。磁気センサ３０および磁気センサ３１の相違は、主に、磁気抵抗素子Ｒが形成される半導体基板ＳＵＢと、信号配線Ｌｉｎ１および信号配線Ｌｉｎ２と接続される差動増幅回路２と、電源配線Ｌｖｃｃおよび電源配線Ｌｇｎｄと接続される電源回路との、実装基板における配置関係に起因する。   In the magnetic sensor 30 of FIG. 9, the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2, and the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd all extend in the same direction (positive Y direction). On the other hand, in the magnetic sensor 31 shown in FIG. 10, the extending direction of the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2 (positive Y direction) and the extending direction of the power supply wiring Lvcc and the power supply wiring Lgnd (negative Y direction) are: They are set in opposite directions. The difference between the magnetic sensor 30 and the magnetic sensor 31 is mainly that the semiconductor substrate SUB on which the magnetoresistive element R is formed, the differential amplifier circuit 2 connected to the signal wiring Lin1 and the signal wiring Lin2, the power supply wiring Lvcc and the power supply This is due to the arrangement relationship of the power supply circuit connected to the wiring Lgnd on the mounting substrate.

＜電流センサ＞
図１１は、実施の形態１に係る磁気センサ１０を備える電流センサ回路２００の構成を示す回路図である。<Current sensor>
FIG. 11 is a circuit diagram illustrating a configuration of a current sensor circuit 200 including the magnetic sensor 10 according to the first embodiment.

図１１を参照して、電流センサ回路２００は、２つの磁気センサ回路１００の出力を差動増幅回路２ｃｓで増幅し、電流センサ出力ＶｏＣを生成する。各磁気センサ回路１００の電源端子ＶＣＣと電源端子ＧＮＤとの間には、直流電源３が接続されている。図１１は、磁気センサ回路１００が、実施の形態１に係る磁気センサ１０および差動増幅回路２により構成される例を示すが、磁気センサ１０を、他の実施の形態に係る磁気センサに置き換えても良い。   Referring to FIG. 11, current sensor circuit 200 amplifies the outputs of two magnetic sensor circuits 100 by differential amplifier circuit 2cs, and generates current sensor output VoC. A DC power supply 3 is connected between the power supply terminal VCC and the power supply terminal GND of each magnetic sensor circuit 100. FIG. 11 shows an example in which the magnetic sensor circuit 100 includes the magnetic sensor 10 and the differential amplifier circuit 2 according to the first embodiment. However, the magnetic sensor 10 is replaced with a magnetic sensor according to another embodiment. May be.

図１２は、図１１に示される電流センサ回路２００が備える磁気センサ１０の配置を説明する斜視図である。   FIG. 12 is a perspective view for explaining the arrangement of the magnetic sensor 10 provided in the current sensor circuit 200 shown in FIG.

図１１および図１２を参照して、図１１の電流センサ回路２００が備える２つの磁気センサ１０は、測定対象の電流が流れる導体４を間に挟むように配置されている。導体４を流れる電流が生成する磁束は、磁気センサ１０のホイートストンブリッジ回路を構成する磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４の感磁方向に生成される。各磁気センサ１０の出力電圧の差は、電流センサ回路２００が有する差動増幅回路２ｃｓ（図１１参照）で増幅され、電流センサ出力ＶｏＣとして出力される。   Referring to FIGS. 11 and 12, the two magnetic sensors 10 included in the current sensor circuit 200 of FIG. 11 are arranged so as to sandwich the conductor 4 through which the current to be measured flows. The magnetic flux generated by the current flowing through the conductor 4 is generated in the magnetosensitive direction of the magnetoresistive elements R <b> 1 to R <b> 4 constituting the Wheatstone bridge circuit of the magnetic sensor 10. The difference between the output voltages of the magnetic sensors 10 is amplified by a differential amplifier circuit 2cs (see FIG. 11) included in the current sensor circuit 200, and is output as a current sensor output VoC.

今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は上記した説明ではなく請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。   The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.

２，２ｃｓ 差動増幅回路、３ 直流電源、４ 導体、１０，１０Ｒ，１１，１２，１３，１４，２０，２１，３０，３１ 磁気センサ、１００ 磁気センサ回路、２００ 電流センサ回路、ＢＷ ボンディングワイヤ、Ｄ１，Ｄ１Ｒ 間隔、ＧＭＲ 巨大磁気抵抗効果、ＧＮＤ 電源端子、ＬＦ リードフレーム、Ｌｇｎｄ，Ｌｖｃｃ 電源配線、Ｌｉｎ１，Ｌｉｎ２ 信号配線、Ｍｇ 磁性膜、ＭＬ 金属配線、ＭＬＤ 樹脂、Ｎｏ１，Ｎｏ２ 出力ノード、Ｎｐ１，Ｎｐ２ 電源ノード、ＰＣＢ 配線基板、Ｐｏ１，Ｐｏ２ 出力パッド、Ｐｐ１，Ｐｐ２ 電源パッド、Ｒ，Ｒ１〜Ｒ４ 磁気抵抗素子、ＳＵＢ 半導体基板、ＴＭＲ トンネル磁気抵抗効果、ＶＣＣ 電源端子、ＶＩＡ ビア、Ｖｏ 磁気センサ出力、ＶｏＣ 電流センサ出力。   2, 2 cs differential amplifier circuit, 3 DC power supply, 4 conductors, 10, 10R, 11, 12, 13, 14, 20, 21, 30, 31 Magnetic sensor, 100 Magnetic sensor circuit, 200 Current sensor circuit, BW bonding wire , D1, D1R interval, GMR giant magnetoresistance effect, GND power supply terminal, LF lead frame, Lgnd, Lvcc power supply wiring, Lin1, Lin2 signal wiring, Mg magnetic film, ML metal wiring, MLD resin, No1, No2 output node, Np1 , Np2 power supply node, PCB wiring board, Po1, Po2 output pad, Pp1, Pp2 power supply pad, R, R1-R4 magnetoresistive element, SUB semiconductor substrate, TMR tunnel magnetoresistive effect, VCC power supply terminal, VIA via, Vo magnetic sensor Output, VoC current sensor output.

Claims (7)

磁気センサであって、
ホイートストンブリッジ回路と、
１対の電源配線と、
１対の信号配線と、
１対の電源パッドと、
１対の出力パッドとを備え、
前記ホイートストンブリッジ回路は、
１対の電源ノードと、
１対の出力ノードと、
前記１対の電源ノード間に、前記１対の出力ノードの一方を介して、直列接続された第１磁気抵抗素子および第２磁気抵抗素子と、
前記１対の電源ノード間に、前記１対の出力ノードの他方を介して、直列接続された第３磁気抵抗素子および第４磁気抵抗素子とを含み、
前記１対の電源ノードは、前記１対の電源パッドを介して、前記１対の電源配線と接続され、
前記１対の電源配線は、並列配置される、磁気センサ。A magnetic sensor,
Wheatstone bridge circuit,
A pair of power wires,
A pair of signal wires;
A pair of power pads;
A pair of output pads,
The Wheatstone bridge circuit is
A pair of power supply nodes;
A pair of output nodes;
A first magnetoresistive element and a second magnetoresistive element connected in series between the pair of power supply nodes via one of the pair of output nodes;
A third magnetoresistive element and a fourth magnetoresistive element connected in series between the pair of power supply nodes via the other of the pair of output nodes;
The pair of power supply nodes are connected to the pair of power supply wirings through the pair of power supply pads,
The pair of power supply wires is a magnetic sensor arranged in parallel. 前記１対の出力パッドの一方は、前記第１磁気抵抗素子と、前記第２磁気抵抗素子と、前記第３磁気抵抗素子と、前記第４磁気抵抗素子とで囲まれるブリッジ回路内部領域に配置され、
前記１対の出力パッドの他方は、前記ブリッジ回路内部領域の外側に配置され、
前記１対の電源配線は、前記ホイートストンブリッジ回路に対し、前記１対の出力パッドの他方が配置される側と反対側に配置される、請求項１に記載の磁気センサ。One of the pair of output pads is disposed in a bridge circuit internal region surrounded by the first magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, the third magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element. And
The other of the pair of output pads is disposed outside the bridge circuit internal region,
2. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the pair of power supply wirings are disposed on a side opposite to a side on which the other of the pair of output pads is disposed with respect to the Wheatstone bridge circuit. 前記１対の電源パッドの一方および前記１対の電源配線の一方は、第１金属配線で接続され、
前記１対の電源パッドの他方および前記１対の電源配線の他方は、第２金属配線で接続される、請求項２に記載の磁気センサ。One of the pair of power supply pads and one of the pair of power supply wirings are connected by a first metal wiring,
The magnetic sensor according to claim 2, wherein the other of the pair of power supply pads and the other of the pair of power supply wirings are connected by a second metal wiring. 前記１対の電源配線は、ツイスト構造を有する、請求項２に記載の磁気センサ。   The magnetic sensor according to claim 2, wherein the pair of power supply wirings have a twist structure. 前記第１磁気抵抗素子と、前記第２磁気抵抗素子と、前記第３磁気抵抗素子と、前記第４磁気抵抗素子とは、いずれも、メアンダ状の磁気抵抗素子で構成される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。   2. The first magnetoresistive element, the second magnetoresistive element, the third magnetoresistive element, and the fourth magnetoresistive element are all composed of meandered magnetoresistive elements. The magnetic sensor according to claim 1. 前記ホイートストンブリッジ回路と、前記１対の電源配線と、前記１対の信号配線と、前記１対の電源パッドと、前記１対の出力パッドとは、半導体基板に配置される、請求項１に記載の磁気センサ。   The Wheatstone bridge circuit, the pair of power supply wirings, the pair of signal wirings, the pair of power supply pads, and the pair of output pads are disposed on a semiconductor substrate. The magnetic sensor described. 前記ホイートストンブリッジ回路と、前記１対の電源パッドと、前記１対の出力パッドとは、半導体基板に配置され、
前記１対の電源配線および前記１対の信号配線は、配線基板に配置され、
前記配線基板には、前記半導体基板が搭載される、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載の磁気センサ。The Wheatstone bridge circuit, the pair of power supply pads, and the pair of output pads are disposed on a semiconductor substrate,
The pair of power supply wirings and the pair of signal wirings are arranged on a wiring board,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the semiconductor substrate is mounted on the wiring board.
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