(57)【要約】【課題】低コストで実現することができ、かつ生産性を向上させることができる、方向検出ホールＩＣの検査工程を含む方向検出ホールＩＣの製造方法を提供する。【解決手段】ヘルムホルツ・コイル３０が生成する磁界のうち、磁束密度勾配を有する周辺領域（検査位置Ｐ１、Ｐ２）に、方向検出特性検査対象のホールＩＣ５ａ、５ｂが配置され、均一な磁束密度を有する中心領域（検査位置Ｐ３）に磁界検出特性検査対象のホールＩＣ５ｃが配置される。当該状態でヘルムホルツ・コイル３０に通電して磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させて、ホールＩＣ５ａ、５ｂの方向検出特性とホールＩＣ５ｃの磁界検出特性が同時に測定される。測定完了後に搬送ライン６２を一方向に移動させ、各ホールＩＣを検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれで測定が行われる。【選択図】図６
2010216860.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
同一形状の２個の環状コイルを、各環状コイルが含まれる面を対向させて構成されたヘルムホルツ・コイルが発生する磁界内に、一方向に並べられた少なくとも２個のホール素子を有するホールＩＣを設置し、前記ホールＩＣの特性を検査する検査工程を含むホールＩＣの製造方法であって、
前記ヘルムホルツ・コイルが、前記環状コイル間に挟まれた空間内の周辺領域において、前記空間の中央領域から離れるにしたがって磁束密度が減少する磁束密度勾配を有する磁界を通電により発生させるとともに、前記ホールＩＣが、磁束密度の大きい磁力線集中領域が前記２個のホール素子のうちの一方側から他方側へ移動する際に、前記一方側のホール素子における磁束密度が先に増加したことを検知して、前記磁力線集中領域の移動方向を検出する方向検出機能を有し、
前記検査工程が、
少なくとも２個の前記ホールＩＣを前記空間内の周辺領域に設置する第１工程と、
前記ヘルムホルツ・コイルに通電して前記空間内に磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させて、前記少なくとも２個の前記ホールＩＣの方向検出特性を測定する第２工程と
を含むことを特徴とするホールＩＣの製造方法。
【請求項２】
前記２個のホールＩＣは、前記少なくとも２個のホール素子が並べられた方向に前記磁束密度勾配が生じ、かつ前記環状コイル間の空間の中央領域に含まれる所定の点に対して対称な位置に設置されることを特徴とする請求項１記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項３】
前記検査工程が、
前記第２工程の後、前記２個のホールＩＣのうちの一方を、他方のホールＩＣが設置されていた位置に設置するとともに、前記一方のホールＩＣが設置されていた位置に新たなホールＩＣを設置する第３工程と、
前記第３工程の後、前記ヘルムホルツ・コイルに通電して前記空間内に磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させて、前記一方のホールＩＣと前記新たなホールＩＣの方向検出特性を測定する第４工程と、
をさらに含み、
前記第３工程と第４工程とを繰り返し実施することによって、複数のホールＩＣを順次検査することを特徴とする請求項１または２記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項４】
前記ホールＩＣが、当該ホールＩＣが有するホール素子を貫通する所定の大きさの磁束密度を検知する磁界検出機能をさらに有し、
前記第１工程において、少なくとも２個のホールＩＣの間の、前記空間の中央領域に少なくとも１個のホールＩＣがさらに設置され、前記第２工程において、前記空間の中央領域に設置されたホールＩＣの磁界検出特性が前記方向検出特性と同時に測定されることを特徴とする請求項１、２記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項５】
前記検査工程が、
前記第２工程の後、前記周辺領域の２個のホールＩＣのうちの一方を、前記中央領域のホールＩＣが設置されていた位置に設置し、かつ前記中央領域に設置されていたホールＩＣを周辺領域の他方のホールＩＣが設置されていた位置に設置し、前記一方のホールＩＣが設置されていた位置に新たなホールＩＣを設置する第３工程と、
前記第３工程の後、前記ヘルムホルツ・コイルに通電して前記空間内に磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させて、前記中央領域に設置されていたホールＩＣと前記新たなホールＩＣの方向検出特性を測定するとともに、前記一方のホールＩＣの磁界検出特性を測定する第４工程と、
をさらに含み、
前記第３工程と第４工程とを繰り返し実施することによって、複数のホールＩＣを順次検査することを特徴とする請求項４記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項６】
前記ホールＩＣが、検出した前記磁力線集中領域の移動方向に応じて互いに異なる２種の信号のいずれかを出力する構成であり、
前記第２工程において方向検出特性が測定されるホールＩＣに対して、当該第２工程の直前に、当該第２工程において当該ホールＩＣに対して期待される出力信号とは異なる信号を出力する状態に当該ホールＩＣを設定する工程をさらに含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項７】
前記ホールＩＣの各設置位置に、複数のホールＩＣからなるホールＩＣ群が設置され、当該ホールＩＣ群に属する各ホールＩＣに、それぞれの設置位置に対応する検査が実施されることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項８】
前記ヘルムホルツ・コイルを構成する環状コイルの外形が正方形であることを特徴とする請求項７記載のホールＩＣの製造方法。
【請求項９】
同一のホールＩＣに対する異なる位置での測定結果に基づいて、当該ホールＩＣの良否判定を行うことを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のホールＩＣの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール素子を搭載した半導体装置に関し、特に、ホール素子と、増幅器やシュミット・トリガ回路等の周辺回路とを、同一チップに形成したホールＩＣの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ホールＩＣの用途として、電機分野ではノートＰＣや携帯電話等の開閉検出、自動車分野ではドアの開閉やシフトレバー位置の検出等が知られている。また、近年、自動車のパワーウィンドウ、サンルーフあるいは車輪等を駆動する回転軸の速度や回転方向検出にもホールＩＣが用いられるようになっている。
【０００３】
一般に、ホールＩＣは半導体基板上にエピタキシャル層等の拡散層を成長させ、当該拡散層にホール素子が形成された構造を有し、当該ホール素子を貫通する磁束密度に比例した微小な差電圧がホール素子の２つの出力端子から取り出される。この微小な差電圧は、同一チップに設けられた増幅器によって増幅され、さらにシュミット・トリガ回路に入力される。シュミット・トリガ回路は入力されたアナログ信号を論理信号（ハイ信号／ロー信号）に変換する。当該シュミット・トリガ回路からの論理出力はスイッチ回路に入力される。したがって、このホールＩＣでは、磁束密度の極性あるいは磁束密度の大きさの変化に応じて、スイッチ回路の状態（オン／オフ）が切り替わるスイッチ動作をすることになる。
【０００４】
このようなホールＩＣの製造工程は、通常の半導体集積回路と同様に、拡散工程（ウェーハ工程）とその後の検査工程とで構成されている。図１２は、ホールＩＣの製造工程に含まれる検査工程を実施するために使用される、従来のホールＩＣ検査装置を模式的に示す要部断面図である。
【０００５】
従来のホールＩＣの検査工程では、図１２に示すように、まず、鉄心１２２と巻線１２３から成るコイルのエアギャップ１２５内にホールＩＣ１２１が挿入される。次いで、巻線１２３に接続された電流源１２４の直流電流を増加させ、エアギャップ１２５に発生する磁場の磁束密度を時間的に階段状に増加させる。この直流電流増大の過程で、磁束密度の強度に応じてホールＩＣ１２１上のホール素子からの出力（差電圧）が変化し、ホールＩＣ１２１がスイッチ動作する。このスイッチ動作するときの磁束密度を測定することでホールＩＣ１２１の検査が行われる（例えば、特許文献１の図６等参照）。
【０００６】
ところで、近年、上記のような磁束密度を検知する機能に加えて磁力線集中領域（磁束密度の大きい領域）の移動方向も検出する機能を備える１チップホールＩＣ（以下、方向検出ホールＩＣという。）が安全対策等の観点で注目されている。例えば、自動車のパワーウィンドウやサンルーフ等では、異物の挟み込みが発生すると、それに続いて跳ね返りが発生する。このとき、パワーウィンドウやサンルーフ等を駆動する回転軸が反動で瞬間的に逆回転する。この駆動回転軸に永久磁石を取付け、その磁束密度の移動方向を上記方向検出ホールＩＣでモニタする構成を採用すると、瞬間的な逆回転を検知して駆動を安全に停止させることができる。
【０００７】
この方向検出ホールＩＣは同一基板上に少なくとも２つのホール素子を備える。当該ホール素子は、一方向に並べて配置されており、各ホール素子に、増幅器、シュミット・トリガ回路などの周辺回路がそれぞれ設けられている。例えば、２つのホール素子が一方向に並べられたホールＩＣでは、磁力線集中領域がホール素子が配列された方向に片側から移動してきたとき、一方のホール素子から順に磁力線集中領域の磁束密度に対応する電圧が出力される。当該出力された電圧によりシュミット・トリガ回路が動作するか否かを検出して磁力線集中領域の移動方向を判定する。
【０００８】
このような方向検出ホールＩＣもまた、その製造工程に含まれる検査工程では図１２に示すホールＩＣ検査装置を用いた検査が行われる。このホールＩＣ検査装置により方向検出ホールＩＣを検査する場合、まず、コイルのエアギャップ１２５内に方向検出ホールＩＣが動作する所定の磁束密度の磁場が形成される。当該状態で、エアギャップ１２５内に方向検出ホールＩＣが挿入される。このとき、方向検出ホールＩＣは、チップ上に並べられた２つのホール素子１１（図１２では２個まとめて表示している）の配列方向に沿った移動により挿入される。この場合、最初にエアギャップ１２５内に挿入されたホール素子に接続されたシュミット・トリガ回路が磁束検知に応じた論理信号を出力し、続いてエアギャップ１２５内に挿入された他方のホール素子に接続されたシュミット・トリガ回路が磁束検知に応じた論理信号を出力する。
【０００９】
これにより各シュミット・トリガ回路の信号出力順序から、相対的にエアギャップ１２５内の磁力線集中領域の移動する方向を検出させ、方向検出ホールＩＣの方向検出の検査を実施するのである。また、当該検査工程では、このような方向検出特性検査と共に上述の磁界検出特性に関する通常のホールＩＣとしての検査も実施される。
【特許文献１】特開平７−２０１５５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
以上で説明した方向検出ホールＩＣの検査工程は以下のようにまとめられる。まず、方向検出ホールＩＣは、そのチップ上に並べられた２つのホール素子の配列方向に沿った移動により、磁場が生成された検査装置のエアギャップ１２５内に外部から挿入され、方向検出機能の検査が行われる（移動１回／検査１回）。次いで、方向検出ホールＩＣは、検査装置のエアギャップ１２５内に固定された状態で、エアギャップ１２５に発生する磁束密度の大きさを変化させることにより、磁界検出機能の検査が行われる（検査１回）。続いて、方向検出ホールＩＣは、最初の移動方向と同一方向への移動により、一旦エアギャップ１２５の外部に引き出される。そして、方向検出ホールＩＣは、当該移動方向と逆方向の移動によりのエアギャップ１２５内に再度挿入され、逆方向の方向検出機能の検査が行われる（移動２回／検査１回）。さらに、検査が完了した方向検出ホールＩＣは、エアギャップ１２５から引き出される（移動１回）。
【００１１】
以上のように、従来の検査装置を使用する検査工程では、１個の方向検出ホールＩＣの検査に直接関係する部分のみで、方向検出ホールＩＣの４回の移動と、個別の３回の測定が必要である。このような検査を自動実施する検査装置は、搬送機構の構成が複雑になり、また、エアギャップに異なる磁界を発生させ異なった内容の検査（測定）を実施する検査プログラムおよび各検査項目実施のタイミングを、検査中に移動する方向検出ホールＩＣの搬送タイミングと同期させる検査プログラムシーケンスが複雑になる。その結果、検査装置が高価になるという問題点がある。また、従来の検査方法では、上述のように、方向検出ホールＩＣを１個ずつしか検査することができず、検査時間が長くなり生産性が低下するという問題点もある。
【００１２】
本発明は上記従来の課題を解決するものであり、低コストで実現することができ、かつ生産性を向上させることができる、方向検出ホールＩＣの検査工程を含む方向検出ホールＩＣの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の課題を解決し目的を達成するために、本発明は以下の技術的手段を採用している。まず、本発明は、同一形状の２個の環状コイルを、各環状コイルが含まれる面を対向させて構成されたヘルムホルツ・コイルが発生する磁界内に、一方向に並べられた少なくとも２個のホール素子を有するホールＩＣを設置し、当該ホールＩＣの特性を検査する検査工程を含むホールＩＣの製造方法を前提としている。このヘルムホルツ・コイルは、環状コイル間に挟まれた空間内の周辺領域において、前記空間の中央領域から離れるにしたがって磁束密度が減少する磁束密度勾配を有する磁界を通電により発生させる。また、このホールＩＣは、磁束密度の大きい磁力線集中領域が上記２個のホール素子のうちの一方側から他方側へ移動する際に、前記一方側のホール素子における磁束密度が先に増加したことを検知して、磁力線集中領域の移動方向を検出する方向検出機能を有する。そして、本発明に係るホールＩＣの製造方法では、検査工程が以下のようにして実施される。まず、少なくとも２個の前記ホールＩＣが上記空間内の周辺領域に設置される（第１工程）。次いで、上記ヘルムホルツ・コイルに通電して上記空間内に磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させ、上記少なくとも２個のホールＩＣの方向検出特性が測定される（第２工程）。
【００１４】
このホールＩＣの製造方法によれば、ヘルムホルツ・コイルにより形成される磁束密度勾配を有する磁場を利用して方向検出特性検査を実施するため、従来に比べて、方向検出ホールＩＣの検査工程における搬送回数を削減でき、搬送機構とシーケンスを簡素化することができる。
【００１５】
また、上記ホールＩＣの製造方法において、上記２個のホールＩＣは、少なくとも２個のホール素子が並べられた方向に磁束密度勾配が生じ、かつ上記環状コイル間の空間の中央領域に含まれる所定の点に対して対称な位置に設置されることが好ましい。これにより、ホールＩＣの方向を変更することなく、磁力線集中領域の移動方向が正反対になる状態の方向検出特性を測定することができる。
【００１６】
また、上記検査工程は、複数のホールＩＣを順次検査する構成であることが好ましい。例えば、上記第２工程の後、２個のホールＩＣのうちの一方を、他方のホールＩＣが設置されていた位置に設置するとともに、一方のホールＩＣが設置されていた位置に新たなホールＩＣを設置する移動が実施される。そして、当該移動の後、上記ヘルムホルツ・コイルに通電して上記空間内に磁界を発生させるとともに当該磁界による磁束密度を変動させて、上記一方のホールＩＣと新たなホールＩＣの方向検出特性が測定される。この移動と測定とを繰り返し実施することによって、複数のホールＩＣを順次検査することが可能になる。
【００１７】
さらに、上記ホールＩＣは、当該ホールＩＣが有するホール素子を貫通する所定の大きさの磁束密度を検知する磁界検出機能をさらに有していてもよい。この場合、上記第１工程において、少なくとも２個のホールＩＣの間の、上記空間の中央領域に少なくとも１個のホールＩＣがさらに設置されることが好ましい。この場合、上記第２工程において、上記空間の中央領域に設置されたホールＩＣの磁界検出特性を、方向検出特性と同時に測定することができる。その結果、従来に比べて、方向検出ホールＩＣの検査工程における搬送回数を削減した状態で、ホールＩＣの磁界検出特性と方向検出特性とを検査することができる。この構成においても、複数のホールＩＣを順次検査する構成であることが好ましい。
【００１８】
加えて、上記ホールＩＣが、検出した磁力線集中領域の移動方向に応じて互いに異なる２種の信号のいずれかを出力する構成である場合、上記第２工程において方向検出特性が測定されるホールＩＣに対して、当該第２工程の直前に、当該第２工程において当該ホールＩＣに対して期待される出力信号とは異なる信号を出力する状態に当該ホールＩＣを設定する構成にすれば、磁力線集中領域の移動を互いに逆方向とした検査を連続して行う場合でも、検出動作の異常の有無を確実に判定することができる。
【００１９】
また、上述の各ホールＩＣの製造方法において、上記ホールＩＣの各設置位置に、複数のホールＩＣからなるホールＩＣ群が設置され、当該ホールＩＣ群に属する各ホールＩＣに、それぞれの設置位置に対応する検査が実施されてもよい。この場合、ホールＩＣ群を効率よく配置するために、上記ヘルムホルツ・コイルを構成する環状コイルの外形を正方形にすることができる。
【００２０】
なお、上述の各ホールＩＣの製造方法では、同一のホールＩＣに対する異なる位置での測定結果に基づいて、当該ホールＩＣの良否判定を行うことができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明は、ヘルムホルツ・コイルにより形成される磁束密度勾配を有する磁場を利用して方向検出特性検査を実施することで、従来に比べて、方向検出ホールＩＣの検査工程における搬送回数を削減でき、搬送機構とシーケンスを簡素化することができる。その結果、設備費用を低減できるとともに、検査時間を短く抑えることで生産性を向上させることができ、ホールＩＣの生産コストを低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
本発明の実施形態の説明に先立ち、まず、本発明が検査対象とする方向検出ホールＩＣの構成とその動作について説明する。
【００２３】
図１は方向検出ホールＩＣの構成を示すブロック図である。図１において、方向検出ホールＩＣ１は、２個のホール素子１１、１５を備える。各ホール素子１１、１５には、増幅器およびシュミット・トリガ回路を含む周辺回路がそれぞれ接続されている。すなわち、ホール素子１１には、ホール素子１１の電圧出力を増幅する増幅器１２と、増幅器１２からの出力信号が入力され、入力されたアナログ信号を論理信号（Ｈ信号／Ｌ信号）に変換するシュミット・トリガ回路１３とが接続されている。また、ホール素子１５には、ホール素子１５の電圧出力を増幅する増幅器１６と、増幅器１６からの出力信号が入力され、入力されたアナログ信号を論理信号（Ｈ信号／Ｌ信号）に変換するシュミット・トリガ回路１７とが接続されている。また、シュミット・トリガ回路１３、１７の出力信号は方向検出回路１８に入力されている。方向検出回路１８は、２つのシュミット・トリガ回路１３、１７の動作順序を比較して磁力線集中領域が移動する方向を検出し、検出結果を論理信号として出力する。
【００２４】
なお、公知のように、シュミット・トリガ回路は、入力信号に対する出力信号がヒステリシスを有する。すなわち、入力信号に対する２つの閾値を有し、入力信号が高い閾値を超えたときに一方の論理信号（例えば、Ｈ信号）を出力し、入力信号が低い閾値を下回ったときに他方の論理信号（例えば、Ｌ信号）を出力する。また、入力信号が低い閾値と高い閾値との間に属するときは直前の出力を維持する。
【００２５】
また、シュミット・トリガ回路１３の出力信号はスイッチ回路１４に入力され、方向検出回路１８の出力信号はスイッチ回路１９の制御端子に入力されている。スイッチ回路１４、１９は、制御端子に入力された論理信号レベルに応じて、入出力端子間のオン状態とオフ状態とが切り替わる。スイッチ回路１４、１９は、例えば、トランジスタスイッチからなり、入出力端子の一方が接地されている。このため、スイッチ回路１４の他方の入出力端子４はホール素子１１を貫通する磁束密度の極性あるいは大きさに応じてスイッチ動作する出力を取り出す磁界検出出力端子として機能する。また、スイッチ回路１９の他方の入出力端子９は方向検出回路１８の出力を取り出す方向検出出力端子として機能する。なお、図１では図示を省略しているが、検査工程では、入出力端子４および入出力端子９には適宜プルアップ抵抗が接続され、それぞれの出力が電圧レベル変化として検出される。なお、以下では、入出力端子４を磁界検出端子４と称し、入出力端子９を方向検出端子９と称する。
【００２６】
続いて、上述の方向検出ホールＩＣ１の動作について説明する。図２は、方向検出ホールＩＣ１による回転方向検出のメカニズムを説明するための概略図である。なお、図２では、図１に示した方向検出ホールＩＣ１の同一の構成要素には、図１と同一の符号を付している。
【００２７】
図２（ａ）に示すように、回転方向を検出する対象である円柱状の回転体２０は、その軸心に一致する回転軸２５を中心として回転する。回転体２０には、その円周に沿って４個の永久磁石が等間隔に取り付けられており、回転体２０の外面がＳ極Ｓ1、Ｓ極Ｓ2、Ｎ極Ｎ1、Ｎ極Ｎ2になっている。なお、Ｎ極とＳ極とは交互に配置されている。
【００２８】
方向検出ホールＩＣ１は、回転体２０の外周に近接するとともにホール素子１１、ホール素子１５が回転体２０の外周に対向する状態で設置される。このとき、ホール素子１１とホール素子１５とを結ぶ直線に垂直な面２６が回転軸２５を含む状態になっており、回転体２０の回転方向に沿って、ホール素子１５、ホール素子１１の順で下流側から配置されている。
【００２９】
さて、図２において永久磁石Ｎ極Ｎ1が発生する磁力線２４は、永久磁石Ｎ極Ｎ1の中心直下で最も密であり、向きは回転体２０の直径方向（方向検出ホールＩＣ１に対して垂直）に近く、磁束密度が大きく磁界が強い。磁力線２４は、中心から周辺に離れるにしたがって疎になり、磁束密度が小さく磁界が弱くなる。永久磁石Ｎ極Ｎ2も同様で、永久磁石Ｓ極Ｓ1ならびに永久磁石Ｓ極Ｓ2は磁束の向きが反転する。
【００３０】
図２（ｂ）は、ホール素子１１を貫通する磁束密度と、図１に示す磁界検出端子４からの出力電位との関係を表すグラフである。図２（ｂ）において、横軸が磁束密度に対応し、縦軸が出力電位に対応する。なお、ここでは、ホール素子の裏面から表面に向かう磁束をプラス極性と定義している。特性２１から理解できるように、ホール素子１１を貫通する磁束密度がプラス極性の所定の閾値Ｌ１を超えると、スイッチ回路１４はオン状態になり、磁界検出端子４からの出力電位は低下する（Ｌ信号を出力）。また、当該状態から磁束密度が減少しマイナス極性の所定の閾値Ｌ２を下回ると、スイッチ回路１４はオフ状態になり、磁界検出端子４からの出力電位は上昇する（Ｈ信号を出力）。
【００３１】
図２（ｃ）は、回転体２０を図２（ａ）において反時計周り（各磁極がＮ極Ｎ1、Ｓ極Ｓ1、Ｎ極Ｎ2、Ｓ極Ｓ2の順で、方向検出ホールＩＣ１に対向する位置を繰り返し通過する方向）に回転させた場合の磁界検出出力および方向検出出力の変動を示す図である。特性２２が磁界検出出力であり、特性２３が方向検出出力である。図２（ｃ）において、横軸は時間に対応し、縦軸がそれぞれの出力電位に対応する。
【００３２】
特性２２から理解できるように、ホール素子１１に回転体２０の永久磁石Ｓ極Ｓ1ならびに永久磁石Ｓ極Ｓ2の中心が接近すると、ホール素子１１を貫通するプラス極性の磁束密度が大きくなる。その結果、図１に示すシュミット・トリガ回路１３が動作してスイッチ回路１４はオン状態になり（図２（ｂ）参照）、磁界検出端子４の磁界検出出力はオン状態（Ｌ信号）になる。また、ホール素子１１に回転体２０の永久磁石Ｎ極Ｎ1ならびに永久磁石Ｎ極Ｎ2が接近すると、ホール素子１１を貫通するマイナス極性の磁束密度が大きくなり、シュミット・トリガ回路１３が反転動作してスイッチ回路１４はオフ状態になり（図２（ｂ）参照）、磁界検出端子４の磁界検出出力はオフ状態（Ｈ信号）になる。
【００３３】
また、回転体２０の永久磁石Ｓ極Ｓ1が方向検出ホールＩＣ１に接近する場合、永久磁石Ｓ極Ｓ1はホール素子１５よりも先にホール素子１１に接近する。そのため、永久磁石Ｓ極Ｓ1の中心（磁力線集中領域）とホール素子１１との距離が先に短くなり、磁束密度が大きくなる。この場合、図１に示すシュミット・トリガ回路１３が先に動作して所定の状態（ここではスイッチ回路１４をオン状態にする状態）になり、遅れてホール素子１５に対応するシュミット・トリガ回路１７が動作して所定の状態になる。このように、シュミット・トリガ回路１３、シュミット・トリガ回路１７の順で動作した場合に、方向検出回路１８がスイッチ回路１９をオン状態にする信号（例えば、Ｈ信号）を出力するように構成されていると、図２（ｃ）に示すように、図１に示す方向検出端子９から特性２３に示す方向検出出力が出力される。これにより、磁束密度が大きい磁力線集中領域が移動する方向（図２では、方向検出ホールＩＣ１に対する永久磁石の移動方向である左→右）を検出することができる。
【００３４】
以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。
【００３５】
（第１の実施形態）
図３は、本発明の第１の実施形態よる方向検出ホールＩＣの検査工程で使用される検査装置の要部を模式的に示す平面図であり、図４は当該検査装置の要部を模式的に示す断面図と、当該断面図に対応する磁束密度強度分布を示す図である。なお、図４（ａ）、図４（ｂ）は、図３に示すＡ−Ａ線における断面に対応している。
【００３６】
本実施形態では、方向検出ホールＩＣの検査に使用する検査装置が、ヘルムホルツ・コイル３０によって磁束を発生する。本実施形態のヘルムホルツ・コイル３０は、全てが同一サイズを有する２つの円形コイル３０ａ、３０ｂを同軸上に、かつ円形コイル３０ａ、３０ｂの半径に相当する距離をおいて対向して平行に配置した構成を有している。当該２つの円形コイル３０ａ、３０ｂは同一方向の磁場を形成する状態で直列に接続されており、電流を印加すると両コイル３０ａ、３０ｂ間の中心部の広い範囲にわたって均一な磁束密度を有する磁場を発生できるという特徴を有している。
【００３７】
図３および図４に示すように、検査対象の方向検出ホールＩＣ１は、搬送ライン３３によって当該ヘルムホルツ・コイル３０に搬入される。搬送ライン３３は、対向する２つの円形コイル３０ａ、３０ｂの間で、両者に平行に、かつ両円形コイル３０ａ、３０ｂの中心を通過する軸（以下中心軸３２という。）と交差する状態で配置されている。搬送ライン３３は、例えば、セラミック等の透磁率が１に近く、ヘルムホルツ・コイル３０が発生する磁力線の分布に影響を与えない材質により構成されている。また、搬送ライン３３は、検査対象の方向検出ホールＩＣをその外形で位置を規制する、等間隔で設けられた複数の窪みを有し、当該各窪みに検査対象の方向検出ホールＩＣ１が所定の方向に向けて収容される。各方向検出ホールＩＣ１は、チップ上のホール素子１１の中心とホール素子１５の中心とを結ぶ線を延長した線と上記中心軸３２とが交差する向きで搬送ライン３３に搭載される。このため、所定の等間隔で容易にかつ正確に複数の被検査ホールＩＣを配列することができる。さらに、図３、図４に矢印で示すように搬送ライン３３は、方向検出ホールＩＣ１のホール素子１５を前方として、円形コイル３０ａ、３０ｂと平行に移動可能に構成されている。なお、図３、図４では、複数の方向検出ホールＩＣ１として、方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂのみを示している。各方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂ上に設けられたホール素子１１ａ、１１ｂ、１５ａ、１５ｂは、それぞれ図１のホール素子１１、１５と同様の特性を有している。また、以下では、各方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂについて図１に示す構成部位を特定する場合には、図１で示した符号に添字ａ、ｂを付して表現する。
【００３８】
搬送ライン３３上に搭載された、隣接する方向検出ホールＩＣ１（例えば１ａと１ｂ）は、両者の中間点を上記中心軸３２と搬送ライン３３とが交差する位置（点３２ａ）に配置したときに、円形コイル３０ａ、３０ｂの中心軸３２（あるいは、点３２ａ）に対して対称に位置する検査位置Ｐ１、Ｐ２に配置される。このとき、方向検出ホールＩＣ１ａ上のホール素子１１ａ、１５ａと、方向検出ホールＩＣ１ｂ上のホール素子１１ｂ、１５ｂとが、両コイル３０ａ、３０ｂの対向する内側面から等距離にある面３２ｂ内に位置する。例えば、各ホール素子の表面や厚さ方向の中間面が面３２ｂに位置する。
【００３９】
図４（ｂ）は、図４（ａ）に示す面３２ｂにおける磁束密度強度分布を示す図である。図４（ｂ）において、横軸は上記中心軸３２からの距離に対応し、縦軸は磁束密度に対応する。なお、図４（ｂ）に示す磁束密度強度分布４１は、円形コイル３０ａ、３０ｂが、コイル３０ａからコイル３０ｂに向かう方向に磁界を発生させた場合について示している。
【００４０】
図４（ｂ）から理解できるように、面３２ｂの中心領域（中心軸３２から所定の距離以内である領域）では磁束密度の大きさは一定になる。また、当該中心領域の周囲に位置する周辺領域では磁束密度の大きさが中心軸３２から遠ざかるにつれてほぼ一定の割合で減少する磁束密度勾配を有する。この磁束密度勾配は中心軸３２に対して点対称である。
【００４１】
また、上記検査装置は、検査対象の方向検出ホールＩＣ１の特性を測定するための検査プローブ３４、３５を備える。検査プローブ３４、３５は、透磁率が１に近い銅等からなり、２つの円形コイル３０ａ、３０ｂの間で、搬送ライン３３により搬送される方向検出ホールＩＣ１の各端子（磁界検出端子４、方向検出端子９、電源端子、接地端子等）に接離可能に配置されている。すなわち、検査プローブ３４、３５は、搬送ライン３３が移動する際には、方向検出ホールＩＣ１の各端子から離脱しており、搬送ライン３３により各方向検出ホールＩＣ１が上記検査位置Ｐ１、Ｐ２に配置された後、方向検出ホールＩＣ１の各端子に接触する。図４の例では、先行する方向検出ホールＩＣ１ｂ（検査位置Ｐ２）に検査プローブ３５が接触し、後続の方向検出ホールＩＣ１ａ（検査位置Ｐ１）に検査プローブ３４が接触する。当該状態で、検査装置が備える図示しない電源装置が、各方向検出ホールＩＣ１の電源端子と接地端子間に検査プローブ３４、３５を介して所定の直流電圧を印加する。続いて、検査装置はヘルムホルツ・コイル３０が発生する磁束密度を徐々に増大させる。このとき、検査装置が備える図示しない測定装置が、各方向検出ホールＩＣ１の磁界検出端子４、方向検出端子９の電位を計測する。特に限定されないが、本実施形態では、検査プローブ３４、３５は上下方向に移動することにより、方向検出ホールＩＣ１の各端子との接離を実現している。
【００４２】
続いて、上述した構造を有する検査装置を使用した方向検出ホールＩＣの検査手順を説明する。まず、搬送ライン３３上に検査対象の複数の方向検出ホールＩＣ１が搭載され、搬送ライン３３の上記所定方向への移動により、上記検査位置に配置される。ここでは、図３、図４（ａ）に示すように、方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂが検査位置Ｐ１、Ｐ２に配置されたとする。上述のように、当該２つの方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂは中心軸３２に互いに対称に位置する。
【００４３】
方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂの検査位置Ｐ１、Ｐ２への配置が完了すると、ヘルムホルツ・コイル３０が通電され、図４（ｂ）に示した、円形コイル３０ａ、３０ｂの半径方向の磁束密度勾配を有する磁場が生成される。図４（ｂ）の例では、このとき、検査位置Ｐ１の方向検出ホールＩＣ１ａのチップ上に並べられたホール素子１１ａとホール素子１５ａとに加わる磁束密度にΔＢの差異が発生している。同時に、検査位置Ｐ２の方向検出ホールＩＣ１ｂのチップ上に並べられたホール素子１１ｂとホール素子１５ｂとに加わる磁束密度に−ΔＢ（方向検出ホールＩＣ１ａと逆極性）の差異が発生している。この状態から円形コイル３０ａ、３０ｂに印加する電流を除々に増大させると、ヘルムホルツ・コイル３０が生成する磁場の面３２ｂにおける磁束密度は、図４（ｂ）に示す磁束密度強度分布４１の形状を保ちながら、磁束密度の大きさの絶対値が印加電流に比例して上昇する。
【００４４】
この過程で、方向検出ホールＩＣ１ａにおいては、まず、ホール素子１５ａに加わる磁束密度がホール素子１５ａに対応するシュミット・トリガ回路１７ａを動作させる所定の磁束密度に到達する。続いてホール素子１１ａに加わる磁束密度が大きさΔＢに対応する分だけ遅れてホール素子１１ａに対応するシュミット・トリガ回路１３ａを動作させる所定の磁束密度に到達する。したがって、本手法により、例えば、図２に示したような永久磁石から生じた磁力線集中領域がホール素子１５ａからホール素子１１ａへ移動する状態を生み出すことができる。また、これと同時に方向検出ホールＩＣ１ｂにおいては、方向検出ホールＩＣ１ａの場合と同様にして永久磁石から生じた磁力線集中領域がホール素子１１ｂからホール素子１５ｂへ移動する状態を生み出すことができる。
【００４５】
以上説明したように、本実施形態の検査装置を使用した検査工程では、ヘルムホルツ・コイル３０が生成する磁場の、磁束密度に勾配が存在する領域に被検査ホールＩＣを固定した状態で磁束密度の大きさを変化させ、その過程で、プルアップ抵抗を介して電源電圧を印加することで、方向検出端子９の出力変化（電位変化）を測定する。したがって、２個の方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂの方向検出特性の検査を一度に実施することができる。
【００４６】
なお、上記では、上記実施形態が、検査中の移動を伴うことなく、２個の方向検出ホールＩＣの方向検出特性を同時に検査できることのみを説明した。そのため、上記手法では、方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂに対して実施された方向検出特性の検査は、磁力線集中領域が特定の一方向に移動した場合のみである。このため、磁力線集中領域が逆方向に移動する場合の方向検出特性の検査を別途実施する必要がある。しかし、この点については、図３、図４（ａ）に示す搬送ライン３３に、２個以上の被検査ホールＩＣが所定の等間隔で搭載されているので、当該搬送ライン３３を一方向（ここでは、図３、図４（ａ）に矢印で示す方向）に搬送して、検査を繰り返すことで極めて容易に解決できる。
【００４７】
すなわち、図３、図４（ａ）に示す例では、方向検出ホールＩＣ１ａ、１ｂに対する上述の検査を実施した後、搬送ライン３３を１ステップ分だけ移動させる。ここで、１ステップ分の移動とは、方向検出ホールＩＣ１ｂがある検査位置Ｐ２まで方向検出ホールＩＣ１ａを移動させて配置すると同時に、方向検出ホールＩＣ１ａがある検査位置Ｐ１に後続の新たな方向検出ホールＩＣ１を移動させて配置する、搬送ライン３３の移動である。
【００４８】
そして、当該状態で、上述した方向検出特性の検査を再度実施する。この場合、方向検出ホールＩＣ１ａについては、磁力線集中領域がホール素子１１ａからホール素子１５ａへ移動する状態についての方向検出特性の検査が実施され、上記新たな方向検出ホールＩＣについては、磁力線集中領域がホール素子１５からホール素子１１へ移動する状態についての方向検出特性の検査が実施される。このように、移動と測定とが繰り返し実施されることで、両方向への磁力線集中領域の移動に対する検査を実行でき、先の検査結果と合わせることで良否の判定を行うことができる。このように被検査ホールＩＣを順次所定の位置に移動させて検査を行う場合、最初の被検査ホールＩＣの検査では図３における方向検出ホールＩＣ１ａの位置でしか検査が実施されないが、それ以降の検査では常に２個の被検査ホールＩＣに対して検査が実施されることになる。
【００４９】
ところで、上述の検査装置を使用する検査工程では、検査対象の方向検出ホールＩＣにわずかな改良を加えることで、さらに容易に、方向検出特性の検査を実施することが可能になる。図５は、当該改良を加えた方向検出ホールＩＣの構造を示すブロック図である。なお、図５において、図１に示した方向検出ホールＩＣと同一の作用効果を奏する部位には同一の符号を付し、以下での説明を省略する。
【００５０】
図５に示すように、この方向検出ホールＩＣ５は、図１の方向検出ホールＩＣ１において方向検出回路１８の動作を制御するシリアル制御端子５１を設けたことが特徴である。シリアル制御端子５１は、方向検出回路１８の状態をリセットするとともに、方向検出回路１８から出力される出力信号レベルを所望の値（Ｌ信号またはＨ信号）に設定する機能を有している。
【００５１】
この方向検出ホールＩＣ５に対して上述の方向検出特性検査を実施する場合、当該検査に先だってシリアル制御端子５１への制御信号入力により、方向検出特性検査において方向検出ホールＩＣ５が磁力線集中領域の移動を正常に検知することによって方向検出回路１８から出力されるべき出力電圧レベル（Ｌ信号またはＨ信号）と逆極性に設定する。すなわち、スイッチ回路１９を、正常な検知時に期待される方向検出端子９の出力と逆の状態に設定し、方向検出特性検査を実施する。これにより、磁力線集中領域の移動を互いに逆方向とした検査を連続して行う場合でも、方向検出機能が動作すると方向検出出力の電圧レベル（極性）が必ず反転することになり、検出動作の異常の有無を確実に判定することが可能になる。
【００５２】
（第２の実施形態）
続いて、本発明の第２の実施形態について説明する。第１の実施形態では、方向検出ホールＩＣの方向検出特性検査を、従来に比べて極めて容易に実施できる検査装置を使用した検査工程について説明した。本実施形態では、方向検出特性検査に加えて、磁界検出特性検査を実施することができる検査装置を使用したホールＩＣの検査工程について説明する。
【００５３】
図６は、本実施形態による方向検出ホールＩＣの検査工程で使用される検査装置の要部を模式的に示す断面図と、当該断面図に対応する磁束密度強度分布を示す図である。この検査装置の大部分は第１の実施形態において図３および図４を用いて説明した検査装置と同一であるが、上述のように、磁界検出特性の検査も実施できる点が第１の実施形態の検査装置と相違する。なお、図６において、第１の実施形態の検査装置と同一の作用効果を奏する部位には、同一の符号を付している。
【００５４】
図６（ａ）に示すように、この検査装置は、第１の実施形態の検査装置と、搬送ライン６２の構造が相違する。すなわち、この検査装置の搬送ライン６２は、対向する２つの円形コイル３０ａ、３０ｂの間で、検査対象の方向検出ホールＩＣをその外形で位置を規制する等間隔で設けられた３個の窪みを有している。当該各窪みに検査対象の方向検出ホールＩＣが所定の方向に向けて収容される。ここでは、図５に示した方向検出ホールＩＣ５が検査対象であり、図６（ａ）では、複数の方向検出ホールＩＣ５として、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃのみを示している。各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃ上に設けられたホール素子１１ａ、１１ｂ、１１ｃ、１５ａ、１５ｂ、１５ｃは、それぞれ図５のホール素子１１、１５と同様の特性を有している。また、以下では、各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃについて図５に示す構成部位を特定する場合には、図５で示した符号に添字ａ、ｂ、ｃを付して表現する。
【００５５】
なお、ヘルムホルツ・コイル３０に対する搬送ライン６２の配置は、第１の実施形態と同様である。すなわち、対向する２つの円形コイル３０ａ、３０ｂの間で、両者に平行に、かつ中心軸３２と交差する状態で配置されている。また、搬送ライン６２は、第１の実施形態と同様、透磁率が１に近いセラミック等からなり、図６（ａ）に示す矢印の方向に１ステップずつ移動して、複数の方向検出ホールＩＣ５を各検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３へ連続して搬送する。ここで、１ステップの移動とは、図６（ａ）において、方向検出ホールＩＣ５ｂがある検査位置Ｐ２への方向検出ホールＩＣ５ｃの移動、方向検出ホールＩＣ５ｃがある検査位置Ｐ３への方向検出ホールＩＣ５ａの移動および方向検出ホールＩＣ５ａがある検査位置Ｐ１への後続の新たな方向検出ホールＩＣ５の移動を、同時に実現する搬送ライン６２の移動である。
【００５６】
この検査装置の構成では、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂは、第１実施形態と同様に、面３２ｂ上の周辺領域、かつ円形コイル３０ａ、３０ｂの中心軸に対して対称となる位置に配置される。また、方向検出ホールＩＣ５ｃは面３２ｂ上の中心領域に配置される。
【００５７】
さらに、上記検査装置は、検査対象の方向検出ホールＩＣ５の特性を測定するための検査プローブ３４、３５、６１を備える。検査プローブ３４、３５、６１は、透磁率が１に近い銅等からなり、２つの円形コイル３０ａ、３０ｂの間で、搬送ライン６２により搬送される方向検出ホールＩＣ５の各端子に接離可能に配置されている。第１の実施形態と同様に、検査プローブ３４、３５は、磁界検出端子４、方向検出端子９、電源端子、接地端子にそれぞれ接離するプローブ針を備えていてもよいが、ここでは、検査プローブ３４、３５は方向検出端子９、電源端子、接地端子にそれぞれ接離するプローブ針を備えている。また、検査プローブ６１は、磁界検出端子４、電源端子、接地端子にそれぞれ接離するプローブ針を備えている。
【００５８】
検査プローブ３４、３５、６１は、搬送ライン６２が移動する際には、方向検出ホールＩＣ５の各端子から離脱しており、搬送ライン６２により各方向検出ホールＩＣ５が上記各検査位置に配置された後、各方向検出ホールＩＣ５の各端子に接触する。図６の例では、先行する方向検出ホールＩＣ５ｂ（検査位置Ｐ２）に検査プローブ３５が接触し、その後続の中央部の方向検出ホールＩＣ５ｃ（検査位置Ｐ３）に検査プローブ６２が接触し、その後続の方向検出ホールＩＣ５ａ（検査位置Ｐ１）に検査プローブ３４が接触する。特に限定されないが、本実施形態では、検査プローブ３４、３５、６１は上下方向に移動することにより、方向検出ホールＩＣ５の各端子との接離を実現している。
【００５９】
続いて、上述した構造を有する検査装置を使用した方向検出ホールＩＣの検査手順を説明する。図７は、方向検出ホールＩＣの検査手順を示すフロー図である。
【００６０】
まず、搬送ライン６２上に検査対象の複数の方向検出ホールＩＣ５が搭載され、搬送ライン６２の上記所定方向への移動により、上記検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に方向検出ホールＩＣ５が配置される。ここでは、図６（ａ）に示すように、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃが検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にそれぞれ配置されたとする。
【００６１】
当該状態で、各検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれにおいて、対応する検査が同時に実施される。すなわち、検査位置Ｐ１では、方向検出ホールＩＣ５ａに対し、ホール素子１５ａ側からホール素子１１ａ側への磁力線集中領域の移動を検出する方向検出特性検査が実施される。また、検査位置Ｐ２では、方向検出ホールＩＣ５ｂに対し、ホール素子１１ｂ側からホール素子１５ｂ側への磁力線集中領域の移動を検出する方向検出特性検査が実施される。さらに、検査位置Ｐ３では、方向検出ホールＩＣ５ｃに対して磁界検出特性検査が実施される。
【００６２】
すなわち、検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３のそれぞれに方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃが配置されると、各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃに検査プローブ３４、３５、６１が接触する。このとき、ヘルムホルツ・コイル３０の発生磁束密度は０（駆動電流０）である。当該状態で、検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３では、各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃと検査プローブ３４、３５、６１との電気的接触が確認される（コンタクト・チェック工程Ｓ１１、Ｓ２１、Ｓ３１）。当該コンタクト・チェックは、例えば、電源端子と接地端子との間に微小な電位差を印加したときに両端子間に電流が流れるか否かや、端子間のダイオード特性等を測定することで、判定することができる。また、検査位置Ｐ３では、コンタクト・チェックＳ３１に引き続き、方向検出ホールＩＣ５ｃのＤＣ検査が行われる（ＤＣ検査測定工程Ｓ３２）。このＤＣ検査では、磁界検出端子リーク測定、出力トランジスタリーク測定、出力トランジスタ飽和電圧測定、消費電流測定等が実施される。ここで、磁界検出端子リーク測定とは、磁界検出出力がオフ状態となる固定の磁束密度が発生された状況下において、ホールＩＣ５ｃへの電源電圧を印加した状態で、磁界検出端子４ｃに電圧を印加してリーク電流を確認する検査である。出力トランジスタリーク測定とは、上記リーク測定と同様の条件下で、トランジスタ（スイッチ回路１４ｃ）の電源電圧端子と磁界検出端子４ｃとの間に最大定格電圧を印加し、リーク電流を測定する検査である。出力トランジスタ飽和電圧測定とは、磁界検出出力がオン状態となる固定の磁束密度が発生された状況下において、ホールＩＣ５への電源電圧を印加した状態で、磁界検出端子４ｃに電流を印加して飽和電圧を確認する検査である。消費電流測定とは、上記出力トランジスタ飽和電圧測定と同様の条件下で、電源電流を確認する検査である。なお、図７に示すように検査位置Ｐ３においてＤＣ検査測定工程Ｓ３２が実施されている間は、検査位置Ｐ１、Ｐ２では、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂの検査は休止している。
【００６３】
検査位置Ｐ３におけるＤＣ検査測定工程Ｓ３２が完了すると、検査位置Ｐ１、Ｐ２では方向検出特性検査が開始され、検査位置Ｐ３では磁界検出特性検査が開始される。まず、検査位置Ｐ１、Ｐ２では、方向検出特性検査の実施準備のため、ヘルムホルツ・コイル３０の発生磁束密度が０の状態で、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂに対し、検査装置が備える図示しない電源装置により電源電圧が印加される。また、このとき、方向検出回路１８ａ、１８ｂのシリアル制御端子５１ａ、５１ｂには、各検査位置Ｐ１、Ｐ２に対応する方向検出出力の期待値と逆極性になる状態に方向検出回路１８ａ、１８ｂをそれぞれ移行するための制御信号が入力される（方向検出リセット工程Ｓ１２、Ｓ２２）。また、同時に、検査位置Ｐ３では、磁界検出特性検査の実施準備のため、方向検出ホールＩＣ５ｃに対する電源電圧の再設定、および磁界検出特性検査工程における設定磁束密度の確認等が行われる（条件設定工程Ｓ３３）。
【００６４】
方向検出リセット工程Ｓ１２、Ｓ２２および条件設定工程Ｓ３３が完了すると、ヘルムホルツ・コイル３０が通電され、磁場が生成される。そして、検査位置Ｐ１、Ｐ２において方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂに対する方向検出特性検査が実施され（方向検出特性検査工程Ｓ１３、Ｓ２３）、同時に、検査位置Ｐ３において方向検出ホールＩＣ５ｃに対する磁界検出特性検査が実施される（磁界検出特性工程Ｓ３４）。なお、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂの方向検出端子９ａ、９ｂに対するリーク測定、出力トランジスタ１９ａ、１９ｂのリーク測定、出力トランジスタ１９ａ、１９ｂの飽和電圧等のＤＣ検査測定が必要な場合は、上記コンタクト・チェック工程Ｓ１１、Ｓ２１において、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂのシリアル制御端子５１ａ、５１ｂを介して方向検出端子９ａ、９ｂの極性を切替え、検査位置Ｐ１、Ｐ２において実施することも可能である。
【００６５】
また、このとき、ヘルムホルツ・コイル３０の駆動回路では、ヘルムホルツ・コイル３０が発生する磁場の磁束密度の大きさを変化させる制御（スイープ）が実施される。図８は、当該ヘルムホルツ・コイル３０の磁束密度のスイープ制御方法を説明する図である。図８（ａ）は、中心領域と周辺領域とにおける磁束密度の時間変化を示す図である。また、図８（ｂ）は、検査位置Ｐ３での検査における磁界検出出力、および検査位置Ｐ１、Ｐ２での検査における方向検出出力を示す図である。なお、図８において、横軸は時間に対応する。
【００６６】
図８（ａ）の特性８１、８２に示すように、本実施形態では、ヘルムホルツ・コイル３０の磁束密度のスイープ制御は、基本的にはヘルムホルツ・コイル３０を正弦波状の電流で駆動することで実現される。この場合、図８に示すように、ヘルムホルツ・コイル３０の中心領域（例えば検査位置Ｐ３；特性８１）と周辺領域（例えば検査位置Ｐ１、Ｐ２；特性８２）とにおいて、磁束密度の大きさに差異はあるが、各位置における磁束密度の時間的変化率は等しくなる。
【００６７】
このとき、検査位置Ｐ３における、方向検出ホールＩＣ５ｃに対する磁界検出特性検査では、検査が開始され、ヘルムホルツ・コイル３０内部の磁束密度が０から次第にプラス極性に増加すると、方向検出ホールＩＣ５ｃのチップ上に設けられたホール素子１１ｃを貫通する磁束密度の大きさがシュミット・トリガ回路１３ｃのプラス極性側の閾値に対応する大きさＬ１に到達し、図８（ｂ）の特性８３に示すように磁界検出出力がオン状態になる。時間がさらに経過し、磁束密度が０を通過してマイナス極性方向に増加すると、今度はホール素子１１ｃを貫通する磁束密度の大きさがシュミット・トリガ回路１３ｃのマイナス極性側の閾値Ｌ２に対応する大きさに到達し、図８（ｂ）の特性８３に示すように磁界検出出力はオフ状態になる。また、本発明において採用したヘルムホルツ・コイル３０は、中心領域に発生する磁束密度の再現性に優れており、このような磁界検出特性検査には好適である。なお、上記説明ではシュミット・トリガ回路の閾値がプラス極性側とマイナス極性側とに設定されたホールＩＣに適用した場合を述べたが、シュミット・トリガ回路の２つの閾値が同一極性の範囲内に設定されたホールＩＣに対する検査にも同様に適用可能である。
【００６８】
一方、検査位置Ｐ１、Ｐ２における、方向検出ホールＩＣ５ａ、ＩＣ５ｂに対する方向検出特性検査では、検査が開始され、ヘルムホルツ・コイル３０内部の磁束密度が０から次第にプラス極性に増加すると、ヘルムホルツ・コイル３０の中心軸３２に近い一方のホール素子（方向検出ホールＩＣ５ａのホール素子１５ａと方向検出ホールＩＣ５ｂのホール素子１１ｂ）を貫通する磁束密度の大きさがシュミット・トリガ回路１７ａ、１３ｂのプラス極性側の閾値に対応する大きさＬ１に到達する。続いて、他方のホール素子（方向検出ホールＩＣ５ａのホール素子１１ａと方向検出ホールＩＣ５ｂのホール素子１５ｂ）を貫通する磁束密度が図６に示す大きさΔＢに対応する分だけ遅れてシュミット・トリガ回路１３ａ、１７ｂのプラス極性側の閾値に対応する大きさＬ１に到達する。このとき、各ホール素子に接続されるシュミット・トリガ回路１３ａ、１７ａ（あるいは、１３ｂ、１７ｂ）の動作の順序が確定して、各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂの方向検出回路１８により方向検出が行われ、検出結果が方向検出端子９ａ、９ｂから出力される。上述のように、方向検出リセット工程Ｓ１２、Ｓ２２において、各方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂの方向検出端子９ａ、９ｂの出力は、当該方向検出特性検査において出力が期待される電位レベルと逆の電位レベルに設定されている。このため、検出動作の異常の有無を確実に判定することができる。
【００６９】
以上、本実施形態の検査装置を用いた検査工程では、方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂに対する、互いに異なる方向の方向検出特性検査と、方向検出ホールＩＣ５ｃに対する磁界検出特性検査を同時に実施可能できることを説明したが、各検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３における上述の各検査が完了した後の、搬送ライン６２の上述の１ステップの移動と、移動後に各検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にある各方向検出ホールＩＣに対する上述の各検査とを繰り返し実施することで、１個の方向検出ホールＩＣに対して２種の方向検出特性検査および磁界検出特性検査の全てを実施することができる。
【００７０】
図９は、検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に設置される検査対象の各方向検出ホールＩＣと、検査サイクルとの関係を示す模式図である。第１の検査サイクルＣ１では、３つの方向検出ホールＩＣ（ａ、ｂ、ｃ）が搬送ライン６２によりそれぞれ検査位置Ｐ１、Ｐ３、Ｐ２に設置され、それぞれの位置に対応する検査が実施される。第１の検査サイクルＣ１が完了すると、第２の検査サイクルＣ２では、搬送ライン６２の移動により、新たな方向検出ホールＩＣ（ｄ）が検査位置Ｐ１に設置され、方向検出ホールＩＣ（ａ）が検査位置Ｐ３に設置され、ホールＩＣ（ｂ）が検査位置Ｐ２に設置されて、それぞれの検査位置に対応する検査が実施される。さらに、第２の検査サイクルＣ２が完了すると、第３の検査サイクルＣ３では、搬送ライン６２の移動により、新たな方向検出ホールＩＣ（ｅ）が検査位置Ｐ１に設置され、方向検出ホールＩＣ（ｄ）が検査位置Ｐ３に設置され、ホールＩＣ（ａ）が検査位置Ｐ２に設置されて、それぞれの検査位置に対応する検査が実施される。このように、各方向検査ホールＩＣ（例えば、ａ）に対し、３回の検査サイクルＣ１、Ｃ２、Ｃ３を経ることで全ての検査が行われることが理解できる。したがって、検査位置Ｐ１における第１の方向検出特性検査、検査位置Ｐ２における磁界検出特性検査、検査位置Ｐ３における第２の方向検出特性検査の各検査結果を合成して良否判定を実施することで、各方向検査ホールＩＣの良否判定を行うことができる。
【００７１】
以上説明したように、本実施形態の検査装置を使用した検査工程は、単一の環状ヘルムホルツ・コイル３０の内部に３個の方向検出ホールＩＣを設置することで、単一の磁束密度スイープ期間に、各方向検出ホールＩＣに対し種類の異なる検査（磁界検出特性検査、互いに方向が異なる方向検出特性検査）を同時に実施することができる。そのため、従来と比較して方向検出ホールＩＣの検査工程の生産性を向上させることができる。方向検出ホールＩＣの生産コストを低減することができる。なお、上述の検査装置では、方向検出の機能を有しないホールＩＣであっても、検査位置Ｐ３において磁界検出特性検査を実施することができ、検査設備を共用することができる。
【００７２】
（第３の実施形態）
第３の実施形態では、第１および第２の実施形態に比べて、検査工程のスループットをより向上させることができる検査装置の構成について説明する。
【００７３】
図１０は、本発明の第３の実施形態による方向検出ホールＩＣの検査工程で使用される検査装置の要部を模式的に示す平面図であり、図１１は当該検査装置の要部を模式的に示す断面図と、当該断面図に対応する磁束密度強度分布を示す図である。なお、図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、図１０に示すＢ−Ｂ線における断面に対応している。なお、本実施形態の検査装置は、ヘルムホルツ・コイルの形状と搬送ラインの形状が第２の実施形態と大きく相違するが測定原理は第２の実施形態と同様である。
【００７４】
図１０および図１１（ａ）に示すように、本実施形態の検査装置が備えるヘルムホルツ・コイル１００は、全てが同一サイズを有する２つの正方形の環状コイル１００ａ、１００ｂにより構成されている。各環状コイル１００ａ、１００ｂは、正方形（矩形）の対角線の交点で定義される正方形の中心点１０２ａを通る、正方形を含む面に垂直な中心軸１０２が同軸に配置されるとともに正方形の各頂点が重なる状態で配置される。各環状コイル１００ａ、１００ｂは、正方形の１辺の１／２に相当する距離をおいて対向して平行に配置されている。当該２つの環状コイル１００ａ、１００ｂは同一方向の磁場を形成する状態で直列に接続されており、電流を印加すると両コイル１００ａ、１００ｂ間の中心部の広い範囲にわたって均一な磁束密度を有する磁場を発生できるという特徴を有している。ここで、中心部とは、図１０に示すように中心軸１０２を中心点とするほぼ正方形で近似される領域１０３である。
【００７５】
ヘルムホルツ・コイル１００に駆動電流を印加すると、環状コイル１００ａ、１００ｂ間においてその間隔の１／２距離にある平面１０２ｂにおける磁束密度の強度分布は図１１（ｂ）に示す磁束密度強度分布１０４のようになる。なお、図１１（ｂ）に示す磁束密度強度分布１０４は、環状コイル１００ａ、１００ｂが、環状コイル１００ａからコイル１００ｂに向かう方向に磁界を発生させた場合について示している。また、このような磁束密度の分布はＢ−Ｂ線方向だけでなく環状コイル１００ａ、１００ｂの一辺を平行な任意の直線方向に沿っても同様な分布になっている。
【００７６】
図１０、図１１（ａ）に示すように、この検査装置の搬送ライン１０５は、第１および第２の実施形態と同様である。すなわち、対向する２つの環状コイル１００ａ、１００ｂの間で、両者に平行に、かつ中心軸１０２と交差する状態で配置されている。また、搬送ライン１０５は、第１および第２の実施形態と同様、透磁率が１に近いセラミック等からなり、図１０（ａ）に示す矢印の方向に１ステップずつ移動して、複数の方向検出ホールＩＣの各検査位置へ連続して搬送する。
【００７７】
また、搬送ライン１０５は、第２の実施形態と同様に、検査位置Ｐ３（中心領域）および検査位置Ｐ１、Ｐ２（周辺領域）に検査対象の方向検出ホールＩＣをその外形で位置を規制する等間隔で設けられた窪みを有している。そして上記第２の実施形態の搬送ライン６２と大きく相違する点は、検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３にそれぞれにおいて、所定数の方向検出ホールＩＣ群を収容する窪みを有している点である。図１０、図１１（ａ）の例では、６個の方向検出ホールＩＣからなる群を収容する６個の窪みが、検査位置Ｐ１、Ｐ２、Ｐ３に対応して搬送ライン１０５上に等間隔で設けられている。なお、各方向検出ホールＩＣは、各窪みに対して所定の方向を向いて格納される点は、第１および第２の実施形態と同様である。図１０（ａ）では、複数の方向検出ホールＩＣ群として、方向検出ホールＩＣ群１０ａ、１０ｂ、１０ｃのみを示している。各方向検出ホールＩＣ群に属する方向検出ホールＩＣ上に設けられたホール素子は、それぞれ図１や図５のホール素子１１、１５と同様の特性を有している。
【００７８】
また、図１１（ａ）に示すように、上記検査装置は、検査対象の方向検出ホールＩＣ群１０ａ、１０ｂ、１０ｃの特性を測定するための検査プローブ１３４、１３５、１６１を備える。検査プローブ１３４、１３５、１６１は、透磁率が１に近い銅等からなる。各検査プローブ１３４、１３５、１６１は、第２の実施形態で説明した検査プローブ３４、３５、６１が、方向検出ホールＩＣ群に属する方向検出ホールＩＣ数および配置に応じて複数配列された構成を有している。特に限定されないが、本実施形態でも、検査プローブ１３４、１３５、１６１は上下方向に移動することにより、方向検出ホールＩＣの各端子との接離を実現している。
【００７９】
さて、本実施形態の検査装置は、ヘルムホルツ・コイル１００が環状の正方形の形状を有するため、ヘルムホルツ・コイル１００内の中心領域（検査位置Ｐ３）に形成される磁束密度が均一な領域１０３の面積を円形コイルの場合よりも拡大することができる。また、方向検出特性検査を実施するための周辺領域（検査位置Ｐ１、Ｐ２）において、磁束密度が搬送ライン１０５の移動方向Ｂ−Ｂ線に対して一定の勾配を有する領域を、搬送ライン１０５の移動方向と垂直な方向の正方形の一辺に沿って拡大することができる。したがって、搬送ライン１０５上に被検査ホールＩＣを複数個からなる群として搭載し、各検査位置において、複数個の方向検出ホールＩＣの検査を同時に行うことができる。
【００８０】
この検査装置を用いる検査方法は上記第２の実施形態において、図６に示す方向検出ホールＩＣ５ａ、５ｂ、５ｃを複数個の方向検出ホールＩＣからなる方向検出ホールＩＣ群１０ａ、１０ｂ、１０ｃに置き換えたものと実質的に同一であるので、ここでの説明を省略する。
【００８１】
以上説明したように、本実施形態の検査装置を使用した検査工程は、複数個の方向検出ホールＩＣからなる複数の方向検出ホールＩＣ群に対し、単一の磁束密度スイープ期間に、種類の異なる検査（磁界検出特性検査、互いに方向が異なる方向検出特性検査）を同時に実施することができる。そのため、第２の実施形態と比較して方向検出ホールＩＣの検査工程の生産性をさらに向上させることができる。したがって、方向検出ホールＩＣを生産コストをより低減することができる。なお、上述の検査装置では、方向検出の機能を有しないホールＩＣであっても、検査位置Ｐ３において磁界検出特性検査を実施することができ、検査設備を共用することができる。
【００８２】
本発明は、ヘルムホルツ・コイルにより形成される磁束密度勾配を有する磁場を利用して方向検出特性検査を実施することで、従来に比べて、方向検出ホールＩＣの検査工程における搬送回数を削減でき、搬送機構とシーケンスを簡素化することができる。その結果、設備費用を低減できるとともに、検査時間を短く抑えることで生産性を向上させることができ、ホールＩＣの生産コストを低減することができる。
【００８３】
なお、以上で説明した実施形態は、本発明の技術的範囲を制限するものではなく、既に記載した以外でも、本発明の技術的思想の範囲内で種々の変形や応用が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、磁界の方向検出機能を有するホールＩＣの生産性向上と設備費用削減という効果を奏し、ホールＩＣの製造方法として有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】方向検出ホールＩＣの構成を示すブロック図
【図２】方向検出ホールＩＣの動作を説明するための概念図
【図３】本発明の第１の実施形態における検査工程で使用される検査装置の要部構成を模式的に示す平面図
【図４】本発明の第１の実施形態における検査工程で使用される検査装置の要部構成を模式的に示す断面図
【図５】改良した方向検出ホールＩＣの構成を示すブロック図
【図６】本発明の第２の実施形態における検査工程で使用される検査装置の要部構成を模式的に示す断面図
【図７】本発明の第２の実施形態における検査フローを示すフロー図
【図８】ヘルムホルツ・コイルの発生磁束密度スイープを説明する模式図
【図９】各検査位置に設置される方向検出ホールＩＣと検査サイクルとの関係を示す模式図
【図１０】本発明の第３の実施形態における検査工程で使用される検査装置の要部構成を模式的に示す平面図
【図１１】本発明の第３の実施形態における検査工程で使用される検査装置の要部構成を模式的に示す断面図
【図１２】従来のホールＩＣ検査装置を模式的に示す要部断面図
【符号の説明】
【００８６】
１、１ａ、１ｂ  方向検出ホールＩＣ
４  磁界検出端子
５、５ａ、５ｂ、５ｃ  方向検出ホールＩＣ
９  方向検出端子
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ  方向検出ホールＩＣ群
１１、１５  ホール素子
１２、１６  増幅器
１３、１７  シュミット・トリガ回路
１４、１９  スイッチ回路
１８  方向検出回路
２０  回転体
２４  磁力線
２５  回転軸
３０  ヘルムホルツ・コイル
３０ａ、３０ｂ  ヘルムホルツ・コイルを構成するコイル
３２、１０２  コイルの中心軸
３３、６２、１０５  搬送ライン
３４、３５、６１、１３４、１３５、１６１  検査プローブ
５１  シリアル制御端子
１００  正方形のヘルムホルツ・コイル
１０１ａ、１０１ｂ  正方形のヘルムホルツ・コイルを構成するコイル
１０３  均一磁束密度領域
１２１  ホールＩＣ
１２２  鉄心
１２３  巻線
１２４  電流源
１２５  エアギャップ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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