JPWO2017099156A1 - 磁気センサ - Google Patents
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Abstract
Description
特許文献1 特開2012−47708公報
特許文献2 特開2013−228222公報
特許文献3 米国特許第5942895号公報
磁気センサは、磁気収束板を備えてよい。
磁気センサは、磁気収束板の一面側に配される磁電変換素子を備えてよい。
磁電変換素子に接続する少なくとも2つの配線を備えてよい。
磁気センサは、少なくとも2つの配線に接続して、磁電変換素子からの信号を受信する回路を備えてよい。
少なくとも2つの配線は、磁電変換素子と回路との間において、磁気収束板の一面と垂直な方向に互いに離間して交差し、少なくとも2つの配線の交差と回路との間で補償ループを形成してよい。
補償ループが占める領域の少なくとも一部は、磁気収束板の一面と垂直な方向の平面視で、磁気収束板に覆われてよい。
(項目2)
補償ループが占める領域の少なくとも一部は、磁気収束板の角部の一面側に配されてよい。
(項目3)
補償ループは、磁電変換素子と少なくとも2つの配線の交差との間で少なくとも2つの配線に生じる誘導起電力を相殺してよい。
(項目4)
磁電変換素子の少なくとも一部は、磁気収束板の一面と垂直な方向の平面視で、磁気収束板に覆われてよい。
(項目5)
磁気センサは、磁気収束板から離間して配される別の磁気収束板をさらに備えてよい。
磁気センサは、別の磁気収束板の一面側に配される別の磁電変換素子をさらに備えてよい。
磁気センサは、別の磁電変換素子に接続する少なくとも2つの別の配線をさらに備えてよい。
回路は、さらに、2つの別の配線に接続して、別の磁電変換素子からの信号を受信してよい。
2つの別の配線は、別の磁電変換素子と回路との間で別の磁気収束板の一面に交差する方向に離間して別の磁気収束板の一面に平行な方向に交差し、2つの別の配線の交差と回路との間で別の補償ループを形成してよい。
磁気収束板、磁電変換素子、及び補償ループと別の磁気収束部、別の磁電変換素子、及び別の補償ループとは磁気収束板の一面に平行な方向に関して対称に配置されてよい。
(項目6)
回路は、磁電変換素子及び別の磁電変換素子のそれぞれの出力信号の差分を算出してよい。
磁気センサは、基板上に形成される磁気収束板を備えてよい。
磁気センサは、基板に形成される不純物拡散層を備えてよい。
磁気センサは、不純物拡散層に接続する第1〜第4の端子を備えてよい。
磁気センサは、第1の端子に接続する第1配線を備えてよい。
磁気センサは、第1の端子と対向して配置される第3の端子に接続する第3配線を備えてよい。
磁気センサは、第2の端子に接続する第2配線を備えてよい。
磁気センサは、第2の端子と対向して配置される第4の端子に接続する第4配線を備えてよい。
第1及び第3配線は、基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第1配線ループを形成し、第1配線ループが占める領域の少なくとも一部は、基板と垂直な方向の平面視で、磁気収束板に覆われてよい。
(項目8)
第2及び第4配線は、基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第2配線ループを形成し、第2配線ループが占める領域の少なくとも一部は、基板と垂直な方向の平面視で、磁気収束板に覆われてよい。
(項目9)
第1及び第2配線ループがそれぞれ占める領域は、基板と垂直な方向について少なくとも部分的に重なってよい。
(項目10)
磁気センサは、第1から第4配線に接続するスイッチをさらに備えてよい。
第1配線ループは、第1及び第3配線の交差とスイッチとの間で形成されてよい。
第2配線ループは、第2及び第4配線の交差とスイッチとの間で形成されてよい。
(項目11)
不純物拡散層は、磁電変換素子であってよい。
(項目12)
第の1端子及び第2の端子は互いに対向し、第3の端子及び第4の端子は互いに対向してよい。
(項目13)
第1〜第4の端子と第1〜第4配線とは、基板に集積化されていてよい。
(項目14)
第1及び第3の端子が電源端子であり第2及び第4の端子が出力端子である第1状態と、第1及び第3の端子が出力端子であり第2及び第4の端子が電源端子である第2状態とが交互に切り替わってよい。
磁気センサは、磁電変換素子を備えてよい。
磁気センサは、磁電変換素子に接続される回路を備えてよい。
磁気センサは、磁電変換素子及び回路を接続する配線ペアを備えてよい。
配線ペアは、磁電変換素子及び磁電変換素子に接続される一部分の配線を含むループ配線部に磁場が印加されることによって発生する誘導起電力と逆方向の誘導起電力を発生する配線部分である補償配線部を有してよい。
(項目16)
配線ペアは、経路において2つの配線が立体交差してよい。
ループ配線部は、立体交差よりも磁電変換素子側に位置してよい。
補償配線部は、立体交差よりも回路側に位置してよい。
VO = V1-V2 = (Vh1+Vh2)-(Vind1+Vind2) …(1)
式(1)から分かるように、磁気センサ出力VOにおいて、ホール起電力(Vh1+Vh2)を打ち消すように誘導起電力(Vind1+Vind2)が発生することで、磁気センサの応答が遅延することとなる。
VO = V1-V2 = (Vh1+Vh2)-(Vind1+Vind2)+(Vh1v-Vh2v)-(Vind1v-Vind2v) …(2)
VO = 2Vh-2Vind …(3)
VO = V1-V2 = (Vh1+Vh2)-(Vind1-Vind1c)-(Vind2-Vind2c) …(4)
式(4)から分かるように、磁気センサ出力VOにおいて、補償ループ領域S501及びS502に生じる誘導起電力により閉ループ領域S401及びS402に生じる誘導起電力を相殺し、磁気センサ10の応答特性を補償することができる。
VO = (Vh1+Vh2) - (Vind1-Vind1c) - (Vind2-Vind2c) + (Vh1v-Vh2v) - (Vind1v-Vind1vc) - (Vind2v-Vind2vc) …(5)
VO = 2Vh …(6)
本変形例は、インダクタンス成分を相殺することができるため、電源端子A及びCと出力端子B及びDとを切り替える際の電源電圧を早く安定させることができ、ひいては出力電圧を早く安定させることができる。さらに、本変形例は、電源端子A及びCの配線によって形成されるインダクタンス成分を相殺することが可能となり、センサ出力の同相ノイズの低減ができる。
本明細書によれば、以下の各項目に記載の構成もまた開示される。
[項目1]
磁気収束板と、
前記磁気収束板の一面側に配される磁電変換素子と、
前記磁電変換素子に接続する少なくとも2つの配線と、
前記少なくとも2つの配線に接続して、前記磁電変換素子からの信号を受信する回路と、を備え、
前記少なくとも2つの配線は、前記磁電変換素子と前記回路との間において、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向に互いに離間して交差し、前記少なくとも2つの配線の交差と前記回路との間で補償ループを形成し、
前記補償ループが占める領域の少なくとも一部は、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、磁気センサ。
[項目2]
前記補償ループが占める領域の少なくとも一部は、前記磁気収束板の角部の前記一面側に配される、項目1に記載の磁気センサ。
[項目3]
前記補償ループは、前記磁電変換素子と前記少なくとも2つの配線の交差との間で前記少なくとも2つの配線に生じる誘導起電力を相殺する、項目1又は2に記載の磁気センサ。
[項目4]
前記磁電変換素子の少なくとも一部は、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、項目1から3のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目5]
前記磁気収束板から離間して配される別の磁気収束板と、
前記別の磁気収束板の一面側に配される別の磁電変換素子と、
前記別の磁電変換素子に接続する少なくとも2つの別の配線と、をさらに備え、
前記回路は、さらに、前記2つの別の配線に接続して、前記別の磁電変換素子からの信号を受信し、
前記2つの別の配線は、前記別の磁電変換素子と前記回路との間で前記別の磁気収束板の一面に交差する方向に離間して前記別の磁気収束板の一面に平行な方向に交差し、前記2つの別の配線の交差と前記回路との間で別の補償ループを形成し、
前記磁気収束板、前記磁電変換素子、及び前記補償ループと前記別の磁気収束部、前記別の磁電変換素子、及び前記別の補償ループとは前記磁気収束板の一面に平行な方向に関して対称に配置される、項目1から4のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目6]
前記回路は、前記磁電変換素子及び前記別の磁電変換素子のそれぞれの出力信号の差分を算出する、項目5に記載の磁気センサ。
[項目7]
基板上に形成される磁気収束板と、
前記基板に形成される不純物拡散層と、
前記不純物拡散層に接続する第1〜第4の端子と、
前記第1の端子に接続する第1配線と、
前記第1の端子と対向して配置される第3の端子に接続する第3配線と、
前記第2の端子に接続する第2配線と、
前記第2の端子と対向して配置される第4の端子に接続する第4配線と、を備え、
前記第1及び第3配線は、前記基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第1配線ループを形成し、前記第1配線ループが占める領域の少なくとも一部は、前記基板と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、磁気センサ。
[項目8]
前記第2及び第4配線は、前記基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第2配線ループを形成し、前記第2配線ループが占める領域の少なくとも一部は、前記基板と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、項目7に記載の磁気センサ。
[項目9]
前記第1及び第2配線ループがそれぞれ占める領域は、前記基板と垂直な方向について少なくとも部分的に重なる、項目8に記載の磁気センサ。
[項目10]
前記第1から第4配線に接続するスイッチをさらに備え、
前記第1配線ループは、前記第1及び第3配線の交差と前記スイッチとの間で形成され、
前記第2配線ループは、前記第2及び第4配線の交差と前記スイッチとの間で形成される、項目8又は9に記載の磁気センサ。
[項目11]
前記不純物拡散層は、磁電変換素子である、項目8から10のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目12]
前記第の1端子及び前記第2の端子は互いに対向し、前記第3の端子及び前記第4の端子は互いに対向する、項目7から11のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目13]
前記第1〜第4の端子と前記第1〜第4配線とは、前記基板に集積化されている、項目7から12のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目14]
前記第1及び第3の端子が電源端子であり前記第2及び第4の端子が出力端子である第1状態と、前記第1及び第3の端子が出力端子であり前記第2及び第4の端子が電源端子である第2状態とが交互に切り替わる、項目7から13のいずれか一項に記載の磁気センサ。
[項目15]
磁電変換素子と、
前記磁電変換素子に接続される回路と、
前記磁電変換素子及び前記回路を接続する配線ペアと、を備え、
前記配線ペアは、前記磁電変換素子及び前記磁電変換素子に接続される一部分の配線を含むループ配線部に磁場が印加されることによって発生する誘導起電力と逆方向の誘導起電力を発生する配線部分である補償配線部を有する、磁気センサ。
[項目16]
前記配線ペアは、経路において2つの配線が立体交差し、
前記ループ配線部は、前記立体交差よりも前記磁電変換素子側に位置し、
前記補償配線部は、前記立体交差よりも前記回路側に位置する、項目15に記載の磁気センサ。
Claims (16)
- 磁気収束板と、
前記磁気収束板の一面側に配される磁電変換素子と、
前記磁電変換素子に接続する少なくとも2つの配線と、
前記少なくとも2つの配線に接続して、前記磁電変換素子からの信号を受信する回路と、を備え、
前記少なくとも2つの配線は、前記磁電変換素子と前記回路との間において、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向に互いに離間して交差し、前記少なくとも2つの配線の交差と前記回路との間で補償ループを形成し、
前記補償ループが占める領域の少なくとも一部は、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、磁気センサ。 - 前記補償ループが占める領域の少なくとも一部は、前記磁気収束板の角部の前記一面側に配される、請求項1に記載の磁気センサ。
- 前記補償ループは、前記磁電変換素子と前記少なくとも2つの配線の交差との間で前記少なくとも2つの配線に生じる誘導起電力を相殺する、請求項1又は2に記載の磁気センサ。
- 前記磁電変換素子の少なくとも一部は、前記磁気収束板の前記一面と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、請求項1から3のいずれか一項に記載の磁気センサ。
- 前記磁気収束板から離間して配される別の磁気収束板と、
前記別の磁気収束板の一面側に配される別の磁電変換素子と、
前記別の磁電変換素子に接続する少なくとも2つの別の配線と、をさらに備え、
前記回路は、さらに、前記2つの別の配線に接続して、前記別の磁電変換素子からの信号を受信し、
前記2つの別の配線は、前記別の磁電変換素子と前記回路との間で前記別の磁気収束板の一面に交差する方向に離間して前記別の磁気収束板の一面に平行な方向に交差し、前記2つの別の配線の交差と前記回路との間で別の補償ループを形成し、
前記磁気収束板、前記磁電変換素子、及び前記補償ループと前記別の磁気収束部、前記別の磁電変換素子、及び前記別の補償ループとは前記磁気収束板の一面に平行な方向に関して対称に配置される、請求項1から4のいずれか一項に記載の磁気センサ。 - 前記回路は、前記磁電変換素子及び前記別の磁電変換素子のそれぞれの出力信号の差分を算出する、請求項5に記載の磁気センサ。
- 基板上に形成される磁気収束板と、
前記基板に形成される不純物拡散層と、
前記不純物拡散層に接続する第1〜第4の端子と、
前記第1の端子に接続する第1配線と、
前記第1の端子と対向して配置される第3の端子に接続する第3配線と、
前記第2の端子に接続する第2配線と、
前記第2の端子と対向して配置される第4の端子に接続する第4配線と、を備え、
前記第1及び第3配線は、前記基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第1配線ループを形成し、前記第1配線ループが占める領域の少なくとも一部は、前記基板と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、磁気センサ。 - 前記第2及び第4配線は、前記基板と垂直な方向に互いに離間して交差し、該交差してから第2配線ループを形成し、前記第2配線ループが占める領域の少なくとも一部は、前記基板と垂直な方向の平面視で、前記磁気収束板に覆われる、請求項7に記載の磁気センサ。
- 前記第1及び第2配線ループがそれぞれ占める領域は、前記基板と垂直な方向について少なくとも部分的に重なる、請求項8に記載の磁気センサ。
- 前記第1から第4配線に接続するスイッチをさらに備え、
前記第1配線ループは、前記第1及び第3配線の交差と前記スイッチとの間で形成され、
前記第2配線ループは、前記第2及び第4配線の交差と前記スイッチとの間で形成される、請求項8又は9に記載の磁気センサ。 - 前記不純物拡散層は、磁電変換素子である、請求項8から10のいずれか一項に記載の磁気センサ。
- 前記第の1端子及び前記第2の端子は互いに対向し、前記第3の端子及び前記第4の端子は互いに対向する、請求項7から11のいずれか一項に記載の磁気センサ。
- 前記第1〜第4の端子と前記第1〜第4配線とは、前記基板に集積化されている、請求項7から12のいずれか一項に記載の磁気センサ。
- 前記第1及び第3の端子が電源端子であり前記第2及び第4の端子が出力端子である第1状態と、前記第1及び第3の端子が出力端子であり前記第2及び第4の端子が電源端子である第2状態とが交互に切り替わる、請求項7から13のいずれか一項に記載の磁気センサ。
- 磁電変換素子と、
前記磁電変換素子に接続される回路と、
前記磁電変換素子及び前記回路を接続する配線ペアと、を備え、
前記配線ペアは、前記磁電変換素子及び前記磁電変換素子に接続される一部分の配線を含むループ配線部に磁場が印加されることによって発生する誘導起電力と逆方向の誘導起電力を発生する配線部分である補償配線部を有する、磁気センサ。 - 前記配線ペアは、経路において2つの配線が立体交差し、
前記ループ配線部は、前記立体交差よりも前記磁電変換素子側に位置し、
前記補償配線部は、前記立体交差よりも前記回路側に位置する、請求項15に記載の磁気センサ。
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