(57)【要約】【課題】検出精度の低下が抑制された磁気センサを提供する。【解決手段】磁電変換素子（１１）及び該磁電変換素子が形成された半導体基板（１２）を有するセンサチップ（１０）と、該センサチップを搭載する搭載部（２０）と、該搭載部に磁気センサを固定する固定部（３０）と、を有する磁気センサであって、固定部は、接着剤（３１）及び該接着剤に混入された磁粉（３２）を有し、搭載部には、固定部を充填するための凹部（２１）が形成されており、凹部によって、固定部の形状が形作られている。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁電変換素子（１１）及び該磁電変換素子が形成された半導体基板（１２）を有するセンサチップ（１０）と、
該センサチップを搭載する搭載部（２０）と、
該搭載部に前記磁気センサを固定する固定部（３０）と、を有する磁気センサであって、
前記固定部は、接着剤（３１）及び該接着剤に混入された磁粉（３２）を有し、
前記搭載部には、前記固定部を充填するための凹部（２１）が形成されており、
前記凹部によって、前記固定部の形状が形作られていることを特徴とする磁気センサ。
【請求項２】
前記凹部は、環状の壁部（２２）と、該壁部が形成する２つの開口部の内の一方を閉塞する底部（２３）と、から成り、
前記壁部によって囲まれた領域の中心を通る中心線（ＣＬ）は、直線であることを特徴とする請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項３】
前記半導体基板の厚さ方向に対して、前記中心線は交差することを特徴とする請求項２に記載の磁気センサ。
【請求項４】
前記固定部は、前記凹部内だけではなく、該凹部の開口部の上方にもあり、
前記センサチップは、前記凹部の開口部よりも上方にある固定部と接触していることを特徴とする請求項１〜３いずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項５】
前記搭載部と前記磁粉それぞれは、導電性を有し、
前記センサチップは、前記磁粉を介して、前記搭載部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項６】
前記搭載部は、導電性を有し、
前記固定部は、前記接着剤と前記磁粉の他に、前記接着剤に混入された導電粉（３３）を有し、
前記センサチップは、前記導電粉を介して、前記搭載部と電気的に接続されていることを特徴とする請求項１〜４いずれか１項に記載の磁気センサ。
【請求項７】
前記搭載部は、リードフレームのアイランドであり、
前記リードフレームのリード（４０）の一部、前記搭載部の一部、前記センサチップ、及び、前記固定部それぞれを一体的に被覆保護するモールド樹脂（５０）を有することを特徴とする請求項５又は請求項６に記載の磁気センサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、磁電変換素子及び該磁電変換素子が形成された半導体基板を有するセンサチップと、該センサチップを搭載する搭載部と、該搭載部にセンサチップを固定する固定部と、を有する磁気センサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、例えば特許文献１に示されるように、磁気センサチップと、磁気センサチップが搭載されるチップ搭載部材と、磁気センサチップとチップ搭載部材とを接続する接着材と、接着材が磁化されることで形成される磁界発生部と、を備える磁気センサが提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００４−２６４２０５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に示される磁気センサでは、接着剤をチップ搭載部材に塗布し、その上に磁気センサチップを載せることで、磁気センサチップがチップ搭載部に固定される。この場合、接着剤の形状が一意的に決定され難いため、接着剤が磁化されることで形成される磁界発生部の形状も一意的に決定され難い。そのため、磁界発生部から発生される磁界が期待通りに設定されず、磁気センサチップを透過する磁束も期待通りとはならない虞がある。このため、磁気センサの検出精度が低下する虞がある。
【０００５】
そこで、本発明は上記問題点に鑑み、検出精度の低下が抑制された磁気センサ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】
【０００６】
上記した目的を達成するために、本発明は、磁電変換素子（１１）及び該磁電変換素子が形成された半導体基板（１２）を有するセンサチップ（１０）と、該センサチップを搭載する搭載部（２０）と、該搭載部に磁気センサを固定する固定部（３０）と、を有する磁気センサであって、固定部は、接着剤（３１）及び該接着剤に混入された磁粉（３２）を有し、搭載部には、固定部を充填するための凹部（２１）が形成されており、凹部によって、固定部の形状が形作られていることを特徴とする。
【０００７】
このように本発明によれば、凹部（２１）によって、固定部（３０）の形状が形作られている。そのため、接着剤の形状が一意に定まり難い構成とは異なり、固定部（３０）によって形成される磁界を期待通りに設定することができる。これにより、センサチップ（１０）を透過する磁束が期待から外れることが抑制され、磁気センサ（１００）の検出精度の低下が抑制される。
【０００８】
更に、本発明は、凹部は、環状の壁部（２２）と、該壁部が形成する２つの開口部の内の一方を閉塞する底部（２３）と、から成り、壁部によって囲まれた領域の中心を通る中心線（ＣＬ）は、直線である構成が好適である。これによれば、固定部（３０）の中心を通る磁束（以下、中心磁束と示す）の方向が、中心線（ＣＬ）に沿うこととなる。したがって、被検出対象（磁束を曲げる物）が磁気センサ（１００）の周囲にない場合の中心磁束（以下、ゼロ点磁束と示す）とセンサチップ（１０）との相対位置を、凹部（２１）（固定部（３０））の形状に則って決定することができる。これにより、ゼロ点磁束とセンサチップ（１０）との相対位置がずれることが抑制され、磁気センサ（１００）の検出精度の低下が抑制される。
【０００９】
なお、半導体基板の厚さ方向に対して、中心線は交差するように凹部（２１）の形状を決定すれば、ゼロ点磁束を、厚さ方向に対して斜めにすることもできる。この場合においても、凹部（２１）によって、固定部（３０）の形状が形作られている。そのため、例えば、接着剤の厚さが徐々に薄くなるように、搭載部に対してセンサチップが斜めに搭載された構成と比べて、ゼロ点磁束が期待から外れることが抑制される。これにより、磁気センサ（１００）の検出精度の低下が抑制される。
【００１０】
ちなみに、固定部は、凹部内だけではなく、該凹部の開口部の上方にもあり、センサチップは、凹部の開口部よりも上方にある固定部と接触した構成とすれば、固定部が、凹部内だけにある構成と比べて、凹部（２１）の開口部よりも上方にある固定部（３０）の分、センサチップ（１０）を透過する磁束が強まる。これにより、センサチップ（１０）から出力される信号の強度が強まり、誤差による、磁気センサ（１００）の検出精度の低下が抑制される。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】第１実施形態に係る磁気センサの概略構成を示す上面図である。
【図２】図１のＩＩ−ＩＩ線に沿う断面図である。
【図３】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図４】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図５】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図６】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図７】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図８】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【図９】磁気センサの変形例を示す断面図である。
【００１２】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
（第１実施形態）
図１及び図２に基づいて、本実施形態に係る磁気センサを説明する。なお、図１では、後述するモールド樹脂５０によって被覆された部位を破線で示している。また、以下においては、互いに直行の関係にある３方向を、ｘ方向、ｙ方向、ｚ方向と示す。
【００１３】
図１に示すように、磁気センサ１００は、要部として、センサチップ１０と、搭載部２０と、固定部３０と、リード４０と、モールド樹脂５０と、を有する。センサチップ１０は、固定部３０を介して搭載部２０に搭載されており、センサチップ１０、搭載部２０、固定部３０、及び、リード４０がモールド樹脂５０によって被覆保護されている。
【００１４】
センサチップ１０は、磁電変換素子１１及び磁電変換素子１１が形成された半導体基板１２を有する。磁電変換素子１１としては、自身を透過する磁束の変動を電気信号に変換するものであればなんでもよく、例えば、ホール素子や、磁気抵抗効果素子が採用される。
【００１５】
搭載部２０は、リードフレームのアイランドであり、導電性を有する。図２に示すように、搭載部２０には、固定部３０を充填するための、局所的にへこんだ凹部２１が形成されている。この凹部２１は、環状の壁部２２と、該壁部２２が形成する２つの開口部の内の一方を閉塞する底部２３と、から成る。壁部２２によって囲まれた領域の中心を通る中心線ＣＬ（図２に示す破線）は、直線であり、本実施形態では、半導体基板１２の厚さ方向（ｚ方向）に沿っている。また、凹部２１の開口部と底部２３は、ｚ方向で対向しており、ｘ方向とｙ方向とによって規定される規定平面に沿う面積が同一となっている。
【００１６】
固定部３０は、接着剤３１及び接着剤３１に混入された磁粉３２を有する。固定部３０を介して、センサチップ１０を搭載部２０に固定し、且つ、磁粉３２を着磁するには、先ず、液状の固定部３０を搭載部２０の凹部２１に充填する。この際、図２に示すように、凹部２１の開口部よりも上方に、固定部３０の一部が位置するように、固定部３０を凹部２１に充填する。この後、凹部２１の開口部よりも上方にある固定部３０にセンサチップ１０を載せ、接着剤３１を固化する。こうすることで、センサチップ１０を搭載部２０に固定する。また、磁粉３２に適切な磁束を印加することで、磁粉３２を着磁し、固定部３０から磁束を発生させる。この着磁は、接着剤３１の固化前、若しくは、固化後に行われる。
【００１７】
上記したように、凹部２１内に固定部３０が充填されるので、固定部３０の形状は、凹部２１によって形作られる。したがって、固定部３０によって構成される磁界は、凹部２１の形状に依存することとなる。上記したように、凹部２１は、環状の壁部２２と、壁部２２が形成する２つの開口部の内の一方を閉塞する底部２３と、から成り、中心線ＣＬは、直線となっている。このため、固定部３０の中心を通る磁束（以下、中心磁束と示す）の方向は、中心線ＣＬに沿っている。したがって、被検出対象（磁束を曲げる物）が磁気センサ１００の周囲にない場合、センサチップ１０を透過する中心磁束（以下、ゼロ点磁束と示す）は、中心線ＣＬに沿っている。
【００１８】
なお、本実施形態に係る磁粉３２は、直径１０〜３０μｍ程度のビーズであり、導電性を有している。具体的に言えば、磁粉３２は、ネオジムである。センサチップ１０と搭載部２０とは、磁粉３２を介して電気的に接続され、搭載部２０は、グランドに接続される。
【００１９】
リード４０は、リードフレームの一部であり、図１に示すように、ワイヤ４１を介して、センサチップ１０と電気的に接続されている。
【００２０】
モールド樹脂５０は、センサチップ１０、搭載部２０、固定部３０、及び、リード４０それぞれを一体的に被覆保護するものである。図１に示すように、センサチップ１０と固定部３０の全てはモールド樹脂５０によって被覆されているが、搭載部２０とリード４０の一部がモールド樹脂５０から露出されている。この露出された部位が、外部素子と電気的に接続される。
【００２１】
次に、本実施形態に係る磁気センサ１００の作用効果を説明する。上記したように、凹部２１によって、固定部３０の形状が形作られている。そのため、接着剤の形状が一意に定まり難い構成とは異なり、固定部３０によって形成される磁界を期待通りに設定することができる。これにより、センサチップ１０を透過する磁束が期待から外れることが抑制され、磁気センサ１００の検出精度の低下が抑制される。
【００２２】
中心磁束の方向が、中心線ＣＬに沿っている。したがって、ゼロ点磁束とセンサチップ１０との相対位置を、凹部２１（固定部３０）の形状に則って決定することができる。これにより、ゼロ点磁束とセンサチップ１０との相対位置がずれることが抑制され、磁気センサ１００の検出精度の低下が抑制される。
【００２３】
固定部３０は、凹部２１内だけではなく、凹部２１の開口部よりも上方にもあり、センサチップ１０は、凹部２１の開口部よりも上方にある固定部３０に載せられている。これによれば、固定部が、凹部内だけにある構成と比べて、凹部２１の開口部よりも上方にある固定部３０の分、センサチップ１０を透過する磁束が強まる。これにより、センサチップ１０から出力される信号の強度が強まり、誤差による、磁気センサ１００の検出精度の低下が抑制される。
【００２４】
磁粉３２は、導電性を有し、センサチップ１０と搭載部２０とは、磁粉３２を介して電気的に接続されている。これによれば、本実施形態で示したように、搭載部２０をグランドに接続することで、センサチップ１０をグランド電位にすることができる。
【００２５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上記した実施形態になんら制限されることなく、本発明の主旨を逸脱しない範囲において、種々変形して実施することが可能である。
【００２６】
本実施形態では、固定部３０が、接着剤３１と磁粉３２を有し、磁粉３２が導電性を有する例を示した。しかしながら、図３に示すように、固定部３０が、接着剤３１と磁粉３２の他に、接着剤３１に混入された導電粉３３を有する構成を採用することもできる。これによれば、センサチップ１０は、導電粉３３を介して、搭載部２０と電気的に接続される。ちなみに、導電粉３３としては、ＡｇやＣｕが採用される。
【００２７】
本実施形態では、凹部２１の開口部（以下、単に開口部と示す）と底部２３それぞれの規定平面に沿う面積が同一である例を示した。しかしながら、図４及び図５に示すように、開口部が底部２３よりも規定平面に沿う面積が小さい構成、及び、開口部が底部２３よりも規定平面に沿う面積が大きい構成を採用することもできる。
【００２８】
本実施形態では、図２に示すように、環状の壁部２２の内環面が、ｚ方向に沿う例を示した。しかしながら、図６に示すように、壁部２２の内環面が、ｚ方向に対して段差状とされた構成を採用することもできる。
【００２９】
本実施形態では、中心線ＣＬ（ゼロ点磁束）が、半導体基板１２の厚さ方向（ｚ方向）に沿う例を示した。しかしながら、図７〜図９に示すように、中心線ＣＬが、半導体基板の厚さ方向に対して、交差する構成を採用することもできる。この場合、環状の壁部２２の内環面が、ｚ方向に対して傾斜した構成となる。
【００３０】
このように、半導体基板１２の厚さ方向に対して、中心線が交差するように凹部２１の形状を決定すれば、ゼロ点磁束を、厚さ方向に対して斜めにすることもできる。この場合においても、凹部２１によって、固定部３０の形状が形作られている。そのため、例えば、接着剤の厚さが徐々に薄くなるように、搭載部に対してセンサチップが斜めに搭載された構成と比べて、ゼロ点磁束が期待から外れることが抑制される。これにより、磁気センサ１００の検出精度の低下が抑制される。
【００３１】
上記したように、ゼロ点磁束を、凹部２１の形状によって決定することができる。そのため、被検出対象と磁気センサ１００との相対位置を、任意に決定することができる。
【００３２】
本実施形態では、固定部３０は、凹部２１内だけではなく、凹部２１の開口部より上方にもある例を示した。しかしながら、図示しないが、固定部３０は、凹部２１内だけにある構成を採用することもできる。この場合、凹部２１内が、固定部３０によって完全に満たされた構成を採用することもできるし、一部満たされた構成を採用することもできる。しかしながら、ゼロ点磁束が期待から最も外れ難くするためには、固定部３０が、凹部２１内だけにあり、凹部２１内が、固定部３０によって完全に満たされた構成とするのがよい。
【符号の説明】
【００３３】
１０・・・センサチップ
１１・・・磁電変換素子
１２・・・半導体基板
２０・・・搭載部
２１・・・凹部
３０・・・固定部
３１・・・接着剤
３２・・・磁粉
１００・・・磁気センサ
【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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