(57)【要約】  本発明は、リーク電流の発生を防止し、薄型で、かつ磁気を正確に検出できるホールセンサ及びレンズモジュールに関する。ホール素子（１０）は、基板（１１）と、基板（１１）上に設けられた感磁部（１２）と、感磁部（１２）と接続する複数の電極部（１３ａ乃至１３ｄ）とを有している。複数のリード端子（２１ａ乃至２１ｄ）は、ホール素子の周囲に配置されている。複数の導線（３１ａ乃至３１ｄ）は、複数の電極部の各電極部のそれぞれと複数のリード端子の各リード端子のそれぞれとを電気的に接続されている。封止部材（５０）は、ホール素子と複数のリード端子と複数の導線とを覆う。封止部材の底面（Ｅ）から電極部と導線との第１の接触点（ａ）までの高さ（ｈ１）は、封止部材の底面（Ｅ）からリード端子と導線との第２の接触点（ｂ）までの高さ（ｈ２）よりも低い構成である。
2016047130.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部と、前記感磁部と接続する複数の電極部とを有するホール素子と、
前記ホール素子の周囲に配置された複数の外部端子と、
前記複数の電極部の各電極部と前記複数の外部端子の各外部端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、
前記ホール素子の前記感磁部、前記複数の導線、及び、前記各外部端子の少なくとも一部を覆う封止部材とを備え、
前記各外部端子は、前記複数の導線の各導線と接続している第２面と、前記第２面とは反対側の第１面とを有し、
前記第１面は、前記封止部材の底面から露出しており、
前記封止部材の底面から前記各電極部と前記各導線との第１の接続点までの高さは、前記封止部材の底面から前記各外部端子と前記各導線との第２の接続点までの高さよりも低いホールセンサ。
【請求項２】
前記各外部端子は、前記封止部材の側面から露出している請求項１に記載のホールセンサ。
【請求項３】
前記複数の外部端子のうちの少なくとも１つの外部端子は、前記第２面において段差を有しており、
前記複数の外部端子は、前記段差を境に、前記段差を有する前記各外部端子の前記ホール素子に近い側に第１の部位を有し、前記ホール素子に遠い側に第２の部位を有し、
前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の部位における前記第２面までの高さよりも低く、
前記各導線は、前記段差を有する前記各外部端子の前記第２の部位における前記第２面で接続している請求項１又は２に記載のホールセンサ。
【請求項４】
前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記各電極部までの高さよりも低い請求項３に記載のホールセンサ。
【請求項５】
前記段差は、前記ホール素子を囲む周上に設けられている請求項３又は４に記載のホールセンサ。
【請求項６】
前記基板の前記複数の電極部が設けられた面とは反対側の面に設けられた絶縁層を更に備え、前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している請求項１〜５のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項７】
前記複数の外部端子は、第１から第４の外部端子を含み、
前記第１から第４の外部端子は、
前記第１の外部端子と前記第３の外部端子とを結ぶ仮想直線と前記第２の外部端子と前記第４の外部端子とを結ぶ仮想直線が平面視で交差するように配置されており、
前記ホール素子の前記基板は平面視で長方形であり、かつ、平面視で、前記ホール素子の前記基板の４つの頂点は、前記第１の外部端子と前記第２の外部端子の間の領域、前記第２の外部端子と前記第３の外部端子の間の領域、前記第３の外部端子と前記第４の外部端子の間の領域及び前記第４の外部端子と前記第１の外部端子の間の領域に配置されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項８】
基板、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部、及び、電極部を有するホール素子と、
前記ホール素子の周囲に配置された外部端子と、
前記電極部と前記外部端子とを接続する導線と、
前記ホール素子の感磁部、前記導線、及び、前記外部端子の前記導線が接続される第２面を覆う封止部材と、を備え、
前記外部端子は、前記第２面とは反対側の第１面が前記封止部材の底面から露出しており、
前記封止部材の底面から前記電極部と前記導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記外部端子と前記導線との第２の接触点までの高さよりも低いホールセンサ。
【請求項９】
前記電極部は、第１から第４の電極部を有し、
前記外部端子は、第１から第４の外部端子を有し、
前記導線は、前記第１から第４の電極部と前記第１から第４の外部端子とをそれぞれ接続する第１から第４の導線を有し、
前記封止部材の底面から前記第１の電極部と前記第１の導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第１の外部端子と前記第１の導線との第２の接触点までの高さよりも低い請求項８に記載のホールセンサ。
【請求項１０】
前記封止部材の底面から前記第２の電極部と前記第２の導線との第３の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の外部端子と前記第２の導線との第４の接触点までの高さよりも低く、
前記封止部材の底面から前記第３の電極部と前記第３の導線との第５の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第３の外部端子と前記第３の導線との第６の接触点までの高さよりも低く、
前記封止部材の底面から前記第４の電極部と前記第４の導線との第７の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第４の外部端子と前記第４の導線との第８の接触点までの高さよりも低い請求項９に記載のホールセンサ。
【請求項１１】
前記ホール素子は、前記基板がＧａＡｓ基板であり、前記基板の前記電極部が設けられた面とは反対側の面に絶縁層をさらに有し、前記電極部は前記感磁部と接続され、
前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している請求項８〜１０のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項１２】
直方体形状であり、底面に外部端子が形成されたホールセンサであり、
半導体基板、前記半導体基板上又は前記半導体基板内に設けられた感磁部、及び、前記感磁部と接続する電極部を有するホール素子と、
上面視で、前記ホール素子の周囲に配置された外部端子と、
前記電極部と前記外部端子とを接続する導線と、
前記ホール素子の感磁部、前記導線、及び、前記外部端子の少なくとも一部を封止する封止部材と、を備え、
前記直方形状の長辺を含む側面からの断面視で、隣接する外部端子間のスペースに、前記ホール素子が含まれるホールセンサ。
【請求項１３】
請求項８〜１２のいずれか１項に記載のホールセンサと、
磁石が取り付けられたレンズホルダと、
前記ホールセンサの前記外部端子からの出力信号に基づいて、前記磁石を移動させる駆動コイルと、
を備えるレンズモジュール。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホールセンサ及びレンズモジュールに関する。
【背景技術】
【０００２】
磁界を検出するセンサとして、ホール素子を用いた磁気センサが知られている。特許文献１に記載の磁気センサは、ペレット（ホール素子等の磁気センサチップ）を用いたアイランドレス構造の磁気センサであって、ペレットを小型薄型化した場合でも、リーク電流の増大を防止できるようにした磁気センサに関するものである。この磁気センサは、ペレットと、このペレットの周囲に配置された複数のリード端子と、ペレットが有する複数の電極部と複数のリード端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、ペレットの複数の電極部を有する面の反対側の面を覆う絶縁層と、ペレットと複数の導線とを覆う樹脂部材とを備え、絶縁層の少なくとも一部と、複数のリード端子の各々の導線と接続する面の反対側の面の少なくとも一部は、樹脂部材からそれぞれ露出している磁気センサである。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】国際公開第２０１４／０９１７１４号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年の電子機器の薄型化、高機能化に伴い、より薄型で、かつ磁界を正確に検出することが可能なホールセンサが求められている。上述した特許文献１の磁気センサにおいて、磁気センサを薄型化すると、磁界検出の正確さが低下するという問題が生じうる。以下その理由について説明する。
図１は、本発明に係るホールセンサの課題を説明するための図である。ホールセンサ４００は、ホール素子３１０と、その周囲に配置された電源端子となるリード端子３２５及び接地電位に接続されたリード端子３２７を備えている。ホール素子３１０上に設けられた各電極部と各リード端子は導線３４３で接続されており、各リード端子及びホール素子３１０はモールド樹脂３５０で固定されている。リード端子３２５、３２７は、ハンダ（半田）３７０を介して配線基板４５０の配線パターン４５１に接続されている。なお、符号４４０は絶縁層を示している。【０００５】
磁気センサを薄型化するためには、ワイヤーボンディングのトップの高さをできるだけ低くする必要がある。しかし、上述した特許文献１の磁気センサは、ホール素子の方がリード端子よりも高い位置にあるので、ワイヤーが撓んだり、トップの高さが低くなるようなワイヤーボンディングをしたときに導線がホール素子の基板のエッジに接触しやすいという問題があった。導線が基板のエッジに接触すると、導線と基板の接触点と電極部を通るリーク電流が発生する。リーク電流が発生すると、それがホール素子の駆動電流に見えてしまう。リーク電流は、ホール素子の駆動電流のオフセット電流にみえてしまう。駆動電流のオフセット電流は、ホール素子のオフセット電圧として見えるため、磁気を正確に検出することができなくなるという問題があった。【０００６】
本発明は、このような問題に鑑みてなされたもので、その目的とするところは、薄型で、かつ磁気を正確に検出できるホールセンサ及びレンズモジュールを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一態様によれば、以下の事項を特徴とする。
（１）；基板と、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部と、前記感磁部と接続する複数の電極部とを有するホール素子と、前記ホール素子の周囲に配置された複数の外部端子と、前記複数の電極部の各電極部と前記複数の外部端子の各外部端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、前記ホール素子の前記感磁部、前記複数の導線、及び、前記各外部端子の少なくとも一部を覆う封止部材とを備え、前記各外部端子は、前記複数の導線の各導線と接続している第２面と、前記第２面とは反対側の第１面とを有し、前記第１面は、前記封止部材の底面から露出しており、前記封止部材の底面から前記各電極部と前記各導線との第１の接続点までの高さは、前記封止部材の底面から前記各外部端子と前記各導線との第２の接続点までの高さよりも低いホールセンサである。【０００８】
（２）；（１）において、前記各外部端子は、前記封止部材の側面から露出している。
（３）；（１）又は（２）において、前記複数の外部端子のうちの少なくとも１つの外部端子は、前記第２面において段差を有しており、前記複数の外部端子は、前記段差を境に、前記段差を有する前記各外部端子の前記ホール素子に近い側に第１の部位を有し、前記ホール素子に遠い側に第２の部位を有し、前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の部位における前記第２面までの高さよりも低く、前記各導線は、前記段差を有する前記各外部端子の前記第２の部位における前記第２面で接続している。【０００９】
（４）；（３）において、前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記各電極部までの高さよりも低い。
（５）；（３）又は（４）において、前記段差は、前記ホール素子を囲む周上に設けられている。
（６）；（１）〜（５）のいずれかにおいて、前記基板の前記複数の電極部が設けられた面とは反対側の面に設けられた絶縁層を更に備え、前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している。【００１０】
（７）；（１）〜（６）のいずれかにおいて、前記複数の外部端子は、第１から第４の外部端子を含み、前記第１から第４の外部端子は、前記第１の外部端子と前記第３の外部端子とを結ぶ仮想直線と前記第２の外部端子と前記第４の外部端子とを結ぶ仮想直線が平面視で交差するように配置されており、前記ホール素子の前記基板は平面視で長方形であり、かつ、平面視で、前記ホール素子の前記基板の４つの頂点は、前記第１の外部端子と前記第２の外部端子の間の領域、前記第２の外部端子と前記第３の外部端子の間の領域、前記第３の外部端子と前記第４の外部端子の間の領域及び前記第４の外部端子と前記第１の外部端子の間の領域に配置されている。【００１１】
（８）；基板、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部、及び、電極部を有するホール素子と、前記ホール素子の周囲に配置された外部端子と、前記電極部と前記外部端子とを接続する導線と、前記ホール素子の感磁部、前記導線、及び、前記外部端子の前記導線が接続される第２面を覆う封止部材と、を備え、前記外部端子は、前記第２面とは反対側の第１面が前記封止部材の底面から露出しており、前記封止部材の底面から前記電極部と前記導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記外部端子と前記導線との第２の接触点までの高さよりも低いホールセンサである。【００１２】
（９）；（８）において、前記電極部は、第１から第４の電極部を有し、前記外部端子は、第１から第４の外部端子を有し、前記導線は、前記第１から第４の電極部と前記第１から第４の外部端子とをそれぞれ接続する第１から第４の導線を有し、前記封止部材の底面から前記第１の電極部と前記第１の導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第１の外部端子と前記第１の導線との第２の接触点までの高さよりも低い。
（１０）；（９）において、前記封止部材の底面から前記第２の電極部と前記第２の導線との第３の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の外部端子と前記第２の導線との第４の接触点までの高さよりも低く、前記封止部材の底面から前記第３の電極部と前記第３の導線との第５の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第３の外部端子と前記第３の導線との第６の接触点までの高さよりも低く、前記封止部材の底面から前記第４の電極部と前記第４の導線との第７の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第４の外部端子と前記第４の導線との第８の接触点までの高さよりも低い。【００１３】
（１１）；（８）〜（１０）のいずれかにおいて、前記ホール素子は、前記基板がＧａＡｓ基板であり、前記基板の前記電極部が設けられた面とは反対側の面に絶縁層をさらに有し、前記電極部は前記感磁部と接続され、前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している。
（１２）；直方体形状であり、底面に外部端子が形成されたホールセンサであり、半導体基板、前記半導体基板上又は前記半導体基板内に設けられた感磁部、及び、前記感磁部と接続する電極部を有するホール素子と、上面視で、前記ホール素子の周囲に配置された外部端子と、前記電極部と前記外部端子とを接続する導線と、前記ホール素子の感磁部、前記導線、及び、前記外部端子の少なくとも一部を封止する封止部材と、を備え、前記直方形状の長辺を含む側面からの断面視で、隣接する外部端子間のスペースに、前記ホール素子が含まれるホールセンサである。【００１４】
（１３）；（８）〜（１２）のいずれかに記載のホールセンサと、磁石が取り付けられたレンズホルダと、前記ホールセンサの前記外部端子からの出力信号に基づいて、前記磁石を移動させる駆動コイルと、を備えるレンズモジュールである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の一態様によれば、薄型で、かつ磁気を正確に検出できるホールセンサ及びレンズモジュールを提供することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】図１は、本発明に係るホールセンサの課題を説明するための図である。
【図２】図２（ａ）乃至（ｃ）は、本発明に係るホールセンサの実施形態１を説明するための構成図である。
【図３】図３は、図１（ａ）乃至（ｃ）に示したホールセンサの全体斜視図である。
【図４】図４（ａ），（ｂ）は、具体的なホールセンサの構成図である。
【図５】図５（ａ），（ｂ）は、実施形態１に係るホールセンサのリードフレームを示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下の詳細な説明では、本発明の実施形態の完全な理解を提供するように多くの特定の細部について記載される。しかしながら、かかる特定の細部がなくても１つ以上の実施態様が実施できることは明らかであろう。他にも、図面を簡潔にするために、周知の構造及び装置が略図で示されている。
以下、図面を参照して本発明の各実施形態について説明する。  
【００１８】
＜実施形態１＞
図２（ａ）乃至（ｃ）は、本発明に係るホールセンサの実施形態１を説明するための構成図で、図２（ａ）は図２（ｂ）におけるＡ−Ａ線断面図、図２（ｂ）は図２（ａ）の平面図、図２（ｃ）は図２（ａ）の底面図、図３は図２（ａ）乃至（ｃ）に示したホールセンサの全体斜視図を示している。なお、Ｇａは表面のハーフエッチング、Ｇｂは裏面のハーフエッチングの施された部分を示している。
本実施形態１のホールセンサ１００は、ホール素子１０と複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄ（第１〜第４の外部端子）と複数の導線３１ａ乃至３１ｄ（第１〜第４の導線）と封止部材５０とを備えている。
【００１９】
ホール素子１０は、基板１１と、この基板１１上（又は基板１１内）に設けられた感磁部１２と、この感磁部１２と接続する複数の電極部１３ａ乃至１３ｄ（第１〜第４の電極部）とを有している。なお、図２（ａ）においては、感磁部１２が基板１１上に設けられている場合について拡大図で示している。
また、複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄは、ホール素子１０の周囲、つまり、封止部材５０の底面に沿ってホール素子１０の四隅を取り囲むようにして配置されている。また、上面視で、ホールセンサ１００の四隅領域に配置されてもよい。
【００２０】
また、複数の導線３１ａ乃至３１ｄは、複数の電極部１３ａ乃至１３ｄの各電極部１３ａ乃至１３ｄのそれぞれと複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄの各リード端子２１ａ乃至２１ｄのそれぞれとを電気的に接続する。
また、封止部材５０は、ホール素子１０と複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄと複数の導線３１ａ乃至３１ｄとを覆う。
また、各リード端子２１ａ乃至２１ｄは、前記各導線３１ａ乃至３１ｄと接続している第２面Ｍ２と、この第２面Ｍ２とは反対側の第１面Ｍ１とを有し、この第１面Ｍ１は、封止部材５０の底面Ｅから露出している。
【００２１】
また、封止部材５０の底面Ｅから各電極部１３ａ乃至１３ｄと各導線３１ａ乃至３１ｄとの第１の接触点ａまでの高さｈ１は、封止部材５０の底面Ｅから各リード端子２１ａ乃至２１ｄと各導線３１ａ乃至３１ｄとの第２の接触点ｂまでの高さｈ２よりも低くなるように構成されている。また、ホールセンサは直方形状であり、直方形上の長辺を含む側面Ｓからの断面視で、隣接する外部端子間のスペースに、ホール素子が含まれるように配置されている。なお、小型化の観点から、ホール素子は、上面視で、直方形状のホールセンサの辺に対して、４５度傾けて配置してもよい。その場合、直方形上の長辺を含む側面Ｓからの断面視で、隣接する外部端子間のスペースに、高さ方向においてホール素子が含まれるように配置される。
【００２２】
つまり、封止部材５０の底面Ｅから第１の接触点ａまでの高さｈ１と、封止部材５０の底面Ｅから第２の接触点ｂまでの高さｈ２との関係は、ｈ１＜ｈ２の関係を有している。
本実施形態１のホールセンサは、ｈ１＜ｈ２の関係を有しているので、ホール素子の基板１１のエッジに導線３１ａ乃至３１ｄが接触しにくく、リーク電流が発生しにくい。これにより、薄型で、かつ磁気を正確に検出できるホールセンサを実現することができる。
なお、本実施形態１のホールセンサは、リード端子のエッジと導線の接触が発生しやすい構造となるが、リード端子のエッジタッチに関しては、同電位のリード端子に導線が２カ所接続された状態となるだけであるので、特に問題は無い。本実施形態１において、高さｈ１と高さｈ２の関係としては、ｈ１は、０．２×ｈ２以上ｈ２未満であることが好ましい。より好ましくは、０．４×ｈ２以上ｈ２未満であり、さらに好ましくは、０．４×ｈ２以上０．９９×ｈ２以下である。さらに、ｈ１は、０．４×ｈ２以上０．９５×ｈ２以下でもよい。
【００２３】
また、各リード端子２１ａ乃至２１ｄは、封止部材５０の側面Ｓから露出している。つまり、封止部材５０の側面Ｓからリード端子２１ａ乃至２１ｄが露出しているので、リード端子２１ａ乃至２１ｄの底面に露出している部分（底面電極）の他、側面に露出している部分（側面電極）を使って実装可能である。特に、全体の厚さの中での側面電極の割合を高くすることが可能であるので、実装が容易となる。また、リード端子と半田の接触が悪く導通が取れなくなるということが少なくなり、実装信頼性が高い。さらに、半田実装後の外観検査における視認性が向上し、半田付けが問題なくできているか容易に確認できる。
【００２４】
また、複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄのうちの少なくとも１つのリード端子２１ａ乃至２１ｄのいずれかには、第２面Ｍ２で段差Ｄを有している。つまり、リード端子に段差がついている。リード端子２１ａ乃至２１ｄの全てのリード端子で第２面Ｍ２に段差Ｄを有することが好ましい。
また、複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄは、段差Ｄを境に、段差Ｄを有する各リード端子２１ａ乃至２１ｄのホール素子１０に近い側に第１の部位Ｎ１を有し、ホール素子１０に遠い側に第２の部位Ｎ２を有し、封止部材５０の底面Ｅから第１の部位Ｎ１における第２面Ｍ２までの高さｐ１は、封止部材５０の底面Ｅから第２の部位Ｎ２における第２面Ｍ２までの高さｐ２よりも低く構成されている。
【００２５】
つまり、封止部材５０の底面Ｅから第１の部位Ｎ１における第２面Ｍ２までの高さｐ１と、封止部材５０の底面Ｅから第２の部位Ｎ２における第２面Ｍ２までの高さｐ２との関係は、ｐ１＜ｐ２の関係を有している。また、各導線３１ａ乃至３１ｄは、段差（Ｄ）を有する各リード端子２１ａ乃至２１ｄの第２の部位Ｎ２における第２面Ｍ２で接続されている。
このような構成により、導線がリード端子のエッジに接触して断線してしまうことを抑制することが可能である。
【００２６】
リード端子２１ａの第２面Ｍ２に複数の段差がある場合は、ホール素子１０に最も近い段差を段差Ｄとし、段差Ｄを境に、ホール素子１０に近い側を第１の部位Ｎ１、ホール素子１０に遠い側を第２の部位Ｎ２とする。リード端子２１ｂ乃至２１ｄについても同様である。リード端子２１ａ乃至２１ｄの第２面Ｍ２に形成されている段差Ｄは、封止部材５０で封止されている。
また、封止部材５０の底面Ｅから第１の部位Ｎ１における第２面Ｍ２までの高さｐ１は、封止部材５０の底面Ｅから各電極部１３ａ乃至１３ｄまでの高さｈ１よりも低く構成されている。
【００２７】
つまり、封止部材５０の底面Ｅから第１の部位Ｎ１における第２面Ｍ２までの高さｐ１と、封止部材５０の底面Ｅから第２の部位Ｎ２における第２面Ｍ２までの高さｐ２と、封止部材５０の底面Ｅから各電極部１３ａ乃至１３ｄまでの高さｈ１との関係は、ｐ１＜ｈ１＜ｐ２の関係を有している。
このような構成により、導線がリード端子のエッジに接触して断線しまうことをより抑制することが可能である。
ところで、一般に、ホール素子１０を所定の位置に載置する際にはコレットが使用され、また、ホール素子の電極部とリード端子をワイヤーボンディングする際にはキャピラリが使用される。このような構成により、ホール素子の載置時にコレットがリード端子に接触してしまうことを防ぐことが可能となる。また、ワイヤーボンディング時にキャピラリがリード端子に接触してしまうことを防ぐことが可能である。
【００２８】
また、ホール素子１０を中心とした楕円形又は多角形の周上に段差Ｄが設けられている。つまり、段差は、ホール素子を囲む周上に設けられている。コレットやキャピラリの先端は、楕円形状や多角形状であることが多いので、段差Ｄも楕円形状や多角形状にした方が良いため、楕円形状又は多角形状に段差Ｄを設けるような構成になっている。
コレットやキャピラリの先端は、特に円形状であることが多いので、コレットやキャピラリの接触を防ぐために、ホール素子１０を中心とした円周上に段差Ｄを設けることが好ましい。
【００２９】
また、複数の導線３１ａ乃至３１ｄは、複数の電極部１３ａ乃至１３ｄが第１回目のボンディングであり、複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄが第２回目のボンディングとなるようにワイヤーボンディングされている。
このように、低い方から高い方にワイヤーボンディングするので、エッジ接触が起きにくくなる。これにより、ホール素子とリード端子の間の距離を短くしてもエッジ接触が起きにくくなる。これにより、ホール素子とリード端子の間の距離を短くすることが可能となり、小型化が可能となる。
【００３０】
あるいは、複数の導線３１ａ乃至３１ｄは、複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄが第１回目のボンディングであり、複数の電極部１３ａ乃至１３ｄが第２回目のボンディングとなるようにワイヤーボンディングされている。
このように、高い方から低い方にワイヤーボンディングするので、ワイヤーボンディングの頂点を低くすることができ、薄型化が可能となる。
また、基板１１の複数の電極部１３ａ乃至１３ｄが設けられた面とは反対側の面に設けられた絶縁層４０を更に備えている。この絶縁層４０は、封止部材５０の底面Ｅから露出している。絶縁層４０を設けることの効果は、実施形態２で説明する。
【００３１】
本実施形態１において、絶縁層４０としては、絶縁樹脂層、絶縁シートなどが挙げられる。絶縁層４０としては、ホール素子の抵抗よりも高い抵抗であればよい。例えば、絶縁層４０の体積抵抗率が１０８〜１０２０（Ω・ｃｍ）であることが好ましい。より好ましくは、絶縁層４０の体積抵抗率が１０１０〜１０１８（Ω・ｃｍ）である。絶縁層４０が数ｍｍ四方で、厚み数μｍの場合、絶縁層４０の抵抗は、１０１０〜１０１８（Ω）となり、ホール素子の抵抗は、通常、約１０９Ω以下であるため、十分な絶縁性がある。
絶縁層４０は、その成分として、例えば、エポキシ系の熱硬化型樹脂と、フィラーとしてシリカ（ＳｉＯ２）とを含むことがより好ましい。絶縁層４０は、ホール素子１０の裏面、つまり、感磁部１２を有する面の反対側の面に接しており、この絶縁層４０によってホール素子１０の裏面が覆われている。ホール素子１０の裏面全体が絶縁層４０により覆われていることが、リーク電流の発生の抑制の観点から好ましい。絶縁層４０のうち、ホール素子１０の裏面を覆っている部分の厚さは、フィラーサイズで決まり、例えば、５μｍ以上である。
【００３２】
ホール素子１０は、例えば、ホール素子などの磁電変換素子である。ホール素子１０は、例えば、半絶縁性のガリウムヒ素（ＧａＡｓ）基板１１と、このＧａＡｓ基板１１上に形成された半導体薄膜からなる感磁部（活性層）１２と、感磁部１２に電気的に接続する電極部１３ａ乃至１３ｄとを有している。感磁部１２は、例えば、平面視で十字（クロス）型であり、クロスの４つの先端部上にそれぞれ電極１３ａ乃至１３ｄが設けられている。平面視で向かい合う一対の電極１３ａ、１３ｃが感磁部１２に電流を流すための入力端子であり、電極１３ａ、１３ｃを結ぶ線と平面視で直交する方向で向かい合う他の一対の電極１３ｂ、１３ｄが感磁部１２から電圧を出力するための出力端子である。ホール素子１０の厚さを薄くするためには、基板１１の感磁部（活性層）１２が設けられている面とは反対側の面を研磨すればよい。
【００３３】
ホールセンサ１００は、アイランドレス構造であり、外部との電気的接続を得るための複数のリード端子２１ａ乃至２１ｄを有している。図２（ｂ）に示すように、リード端子２１ａ乃至２１ｄは、ホール素子１０の周囲、例えば、ホールセンサ１００の四隅近傍に配置されている。例えば、リード端子２１ａとリード端子２１ｃとがホール素子１０を挟んで対向するように配置されている。また、リード端子２１ｂとリード端子２１ｄとがホール素子１０を挟んで対向するように配置されている。さらに、リード端子２１ａとリード端子２１ｃとを結ぶ直線（仮想線）と、リード端子２１ｂとリード端子２１ｄとを結ぶ直線（仮想線）とが平面視で交差するように、リード端子２１乃至２１ｄはそれぞれ配置されている。
【００３４】
つまり、複数のリード端子は、第１から第４のリード端子を含み、第１から第４のリード端子は、第１のリード端子と第３のリード端子とを結ぶ仮想直線と第２のリード端子と第４のリード端子とを結ぶ仮想直線が平面視で交差するように配置されている。
リード端子２１ａ乃至２１ｄは、例えば、銅（Ｃｕ）などの金属からなる。また、リード端子２１ａ乃至２１ｄは、その面側又は裏面の一部がエッチング（すなわち、ハーフエッチング）されていてもよい。
なお、図示しないが、リード端子２１ａ乃至２１ｄの表面で（図２（ａ）における上面側）、導線３１ａ乃至３１ｄで接続されるリード端子２１ａ乃至２１ｄの表面には、Ａｇめっきが施されていることが電気的接続の観点から好ましい。
【００３５】
また、リード端子２１ａ乃至２１ｄの表面及び裏面には、外装めっき層６０に代えて、ニッケル（Ｎｉ）−パラジウム（Ｐｄ）−金（Ａｕ）などのめっきが施されていてもよい。ホールセンサであるが、アイランドレスのため、磁性体であるＮｉめっき膜の影響を受けにくいため実施が可能となる。
導線３１ａ乃至３１ｄは、ホール素子１０が有する電極部１３ａ乃至１３ｄと、リード端子２１ａ乃至２１ｄをそれぞれ電気的に接続する導線であり、例えば、金（Ａｕ）からなる。図２（ｂ）に示すように、導線３１ａは、リード端子２１ａと電極部１３ａとを接続し、導線３１ｂはリード端子２１ｂと電極部１３ｂとを接続している。また、導線３１ｃはリード端子２１ｃと電極部１３ｃとを接続し、導線３１ｄは、リード端子２１ｄと電極１３ｄとを接続している。
【００３６】
封止部材５０は、ホール素子１０と、リード端子２１ａ乃至２１ｄの少なくとも表面側、つまり、導線と接続する側の面と、導線３１ａ乃至３１ｄとを樹脂封止で覆って保護している。封止部材５０は、例えば、エポキシ系の熱硬化型樹脂からなり、リフロー時の高熱に耐えられるようになっている。なお、封止部材５０と絶縁層４０は、例えば、同じエポキシ系の熱硬化型樹脂の場合でも、その材料は互いに異なる。例えば、含有する成分が異なる、又は、含有する成分が同一であっても含有比が異なる。
また、図２（ｃ）に示すように、ホールセンサ１００の底面側、つまり、配線基板に実装する側では、各リード端子２１ａ乃至２１ｄの裏面の少なくとも一部と、絶縁層４０の少なくとも一部とが、封止部材５０からそれぞれ露出している。
【００３７】
また、外装めっき層６０は、封止部材５０から露出しているリード端子２１ａ乃至２１ｄの裏面に形成されている。外装めっき層６０は、例えば、スズ（Ｓｎ）などからなる。
このような構成により、ホールセンサ１００を用いて磁気（磁界）を検出する場合は、例えば、リード端子２１ａを電源電位（＋）に接続するとともに、リード端子２１ｃを接地電位（ＧＮＤ）に接続して、リード端子２１ａからリード端子２１ｃに電流を流す。そして、リード端子２１ｂ，２１ｄ間の電位差Ｖ１−Ｖ２（ホール出力電圧ＶＨ）を測定する。ホール出力電圧ＶＨの大きさから磁界の大きさを検出し、ホール出力電圧ＶＨの正負から磁界の向きを検出する。
すなわち、リード端子２１ａは、ホール素子１０に所定電圧を供給する電源用リード端子である。リード端子２１ｃは、ホール素子１０に接地電位を供給する接地用リード端子である。リード端子２１ｂ，２１ｄは、ホール素子１０のホール起電力信号を取り出す信号取出用リード端子である。
【００３８】
図４（ａ），（ｂ）は、具体的なホール素子の構成図で、図４（ａ）は断面図、図４（ｂ）は上面図を示している。ただし、導線は図示されていない。図中符号Ｇａは表面のハーフエッチング、Ｇｂは裏面のハーフエッチングの施された部分を示している。なお、図２（ａ）における断面図は図２（ｂ）のＡ−Ａ線断面図を示しているが、図４（ａ）の断面図は図４（ｂ）のＢ−Ｂ線断面図を示している。
図４（ａ），（ｂ）に示したホールセンサは、コレットとの接触がなるべく少なくなるように設計されたリード端子が用いられており、リード端子の表面がハーフエッチングされている。つまり、コレットが干渉するエリアがハーフエッチングされている。
【００３９】
図４（ｂ）に示したホールセンサのホール素子は、図２（ｂ）に示したホールセンサのホール素子に対し４５度回転して配置されている。すなわち、図４（ｂ）に示したホールセンサのホール素子は平面視で長方形であり、かつ、その長方形の４つの頂点がそれぞれリード端子２１ａとリード端子２１ｂの間の領域、リード端子２１ｂとリード端子２１ｃの間の領域、リード端子２１ｃとリード端子２１ｄの間の領域、リード端子２１ｄとリード端子２１ａの間の領域に配置されるように、ホール素子が配置されている。
このような向きにホール素子を配置することで、ホールセンサ全体を小型化することが可能になる。ただし、このようにホール素子を配置すると、ホール素子の載置時にコレットがリード端子に接触しやすくなるので、リード端子２１ａ乃至２１ｄの第２面Ｍ２に段差Ｄを設けることが好ましい。なお、上記の長方形には正方形が含まれる。
【００４０】
本実施形態１では、ホール素子１０と封止部材５０の底面Ｅとの間にホール素子１０を載置するための金属製のアイランドが無いアイランドレス構造を中心に説明したが、ホール素子１０と封止部材５０の底面Ｅとの間にアイランドを設けてもよい。また、そのアイランドは、接地用リード端子２１ｃと電気的に接続していてもよい。ただし、薄型化の観点から、ホール素子１０と封止部材５０の底面Ｅとの間にアイランドを設けないことが好ましい。
また、本実施形態１では、封止部材５０の底面Ｅから第１の接続点ａまでの高さｈ１が各電極部１３ａ乃至１３ｄで全て等しい場合を例に説明したが、封止部材５０の底面Ｅから第１の接続点ａまでの高さｈ１は電極部１３ａ乃至１３ｄで異なっていてもよい。また、同様に、封止部材５０の底面Ｅから第２の接続点ｂまでの高さｈ２が各リード端子２１ａ乃至２１ｄで異なっていても良い。１本の共通の導線に接続する電極部とリード端子を一つのユニットとした場合に、少なくとも一つのユニットで高さｈ１＜高さｈ２を満たしていればよい。ただし、全てのユニットで高さｈ１＜高さｈ２を満たしていることが好ましい。
【００４１】
図５（ａ），（ｂ）は、本実施形態１のホールセンサのリードフレームを示す図である。図５（ａ）は表面図、図５（ｂ）は裏面図である。リードフレームは各ホールセンサのリード端子となる部分が金属板で連なった構造となっている。図中符号Ｈは穴部を示しており、ハッチング部分はハーフエッチング領域を示している。点線で囲まれた領域は、１つのホールセンサで使用される領域であり、また、点線と点線の間の領域はダイシング時にダイシングの歯が通過する領域である。
本実施形態１のホールセンサの製造方法は、基材の一方の面に複数のリード端子が形成されたリードフレームを準備する工程と、基材の一方の面の複数のリード端子で囲まれる領域に、絶縁層を介してリード端子の厚みよりも薄いホール素子を載置する工程と、ホール素子が有する複数の電極部と複数のリード端子とを複数の導線でそれぞれ電気的に接続する工程と、ホール素子が載置された面側を封止部材で封止する工程と、封止部材及び絶縁層から基材を分離する工程とを有し、基材を分離する工程では、ホール素子の複数の電極部を有する面の反対側の面に絶縁層を残している。なお、具体的な製造方法は、ホール素子の厚み以外は上述した特許文献１と同様である。
リードフレームを準備する工程では、図５（ａ），（ｂ）で示すリードフレームが使用されても良い。つまり、複数のリード端子が有する面のうち、基材と接触する面とは反対側の面に段差Ｄを設けられたリードフレームを使用してもよい。
【００４２】
＜実施形態２＞
以下に、実施形態２について説明する。本実施形態２においては、ホールセンサ１００が完成した後に、例えば、図示しないが配線基板を用意し、この配線基板の一方の面にホールセンサ１００を実装する。この実装工程では、例えば、各リード端子２１ａ乃至２１ｄのうち、封止部材５０から露出し、かつ外装めっき層６０で覆われている裏面を、ハンダ（図示せず）を介して配線基板の配線パターン（図示せず）に接続する。このハンダ付けは、例えば、リフロー方式で行うことができる。リフロー方式は、配線パターン上にハンダペーストを塗布（すなわち、印刷）し、その上に外装めっき層６０が重なるように配線基板上にホールセンサ１００を配置し、この状態でハンダペーストに熱を加えてハンダを溶かす方法である。実装工程を経て、ホールセンサ１００と、ホールセンサ１００が取り付けられる配線基板と、ホールセンサ１００の各リード端子２１ａ乃至２１ｄを配線基板の配線パターンに電気的に接続するハンダとを備えたホールセンサ装置が完成する。
【００４３】
このような構成により、以下のような効果を奏する。つまり、アイランドレス構造のホールセンサ１００において、ホール素子１０の裏面は絶縁層４０で覆われている。これにより、ホールセンサ１００を配線基板に取り付ける際に、例えば、電源電位に接続されるリード端子（すなわち、電源端子）２１ａ下からホール素子１０の下方までハンダがはみ出した場合でも、ホール素子１０（半導体）とハンダ（金属）との間でショットキー接合が形成されることを防ぐことができ、このショットキー接合の順方向（すなわち、金属から半導体に向かう方向）に電流が流れることを防ぐことができる。
例えば、電源端子２１ａ→導線３１ａ→電極部１３ａ→感磁部１２→電極部１３ｃ→導線３１ｃ→リード端子２１ｃの方向に電流を流した場合でも、ハンダからホール素子１０へリーク電流が流れることを防ぐことができる。これにより、オフセット電圧の発生を抑え、磁界を正確に検出することが可能となる。
【００４４】
＜実施形態３＞
以下に、実施形態３について説明する。上述した本実施形態１及び２においては、ホール素子１０の裏面を覆う絶縁層４０として、絶縁ペーストを用いる場合について説明した。しかしながら、本実施形態３において、絶縁層４０は、絶縁ペーストに限定されるものではない。絶縁層４０として、例えば、ダイアタッチフィルム、つまり、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルムの粘着層を用いてもよい。
このような構成により、以下のような効果を奏する。つまり、ホール素子１０の裏面を覆う絶縁層として、ダイアタッチフィルムの粘着層を用いる。これにより、絶縁ペーストの塗布工程を省くことができるので、工程数の削減に寄与することができる。
【００４５】
＜実施形態４＞
本実施形態のレンズモジュールは、ホールセンサと、磁石が取り付けられたレンズホルダと、ホールセンサの外部端子からの出力信号であるホール起電力信号に基づいて、磁石を移動させる駆動コイルと、を備える。本実施形態のホールセンサは、薄型で、かつ、磁気を正確に検出することができるため、レンズモジュールを小型化することができ、また、正確な位置検出を行うことが可能となる。レンズホルダに取り付けられた磁石の磁場を、本実施形態のホールセンサで検知し、検知した出力信号に基づいて、駆動コイルに駆動電流を流すことにより、オートフォーカス制御や手振れ補正制御を精度良く行うことができる。また、本実施形態のホールセンサは、薄型化しているため、ホールセンサ内部のホール素子と、磁石との位置を近づけることが可能となり、より精度のよい磁気検知が可能である。
【００４６】
以上のように、特定の実施形態を参照して本発明を説明したが、これらの説明によって発明を限定することを意図するものではない。本発明の説明を参照することにより、当業者には、開示された実施形態の種々の変形例とともに本発明の他の実施形態も明らかである。従って、特許請求の範囲は、本発明の技術的範囲及び要旨に含まれるこれらの変形例又は実施形態も網羅すると解すべきである。
【符号の説明】
【００４７】
１０  ホール素子
１１  基板
１２  感磁部
１３ａ乃至１３ｄ  電極部（第１〜第４の電極部）
２１ａ乃至２１ｄ  リード端子（第１〜第４の外部端子）
３１ａ乃至３１ｄ  導線（第１〜第４の導線）
４０  絶縁層
５０  封止部材
６０ａ乃至６０ｄ  外装めっき層
１００  ホールセンサ
３１０  ホール素子
３２０  リードフレーム
３２５  リード端子（電源端子）
３２７  リード端子（接地端子）
３４３  金属細線
３５０  封止部材
３７０  ハンダ（半田）
４５１  配線パターン
４００  磁気センサ
４４０  絶縁層
４５０  配線基板
【図１】
2016047130.tif 000003
【図２】
2016047130.tif 000004
【図３】
2016047130.tif 000005
【図４】
2016047130.tif 000006
【図５】
2016047130.tif 000007
【手続補正書】
【提出日】平成29年2月1日(2017.2.1)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部と、前記感磁部と接続する複数の電極部とを有するホール素子と、
前記ホール素子の周囲に配置された複数の外部端子と、
前記複数の電極部の各電極部と前記複数の外部端子の各外部端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、
前記ホール素子の前記感磁部、前記複数の導線、及び、前記各外部端子の少なくとも一部を覆う封止部材とを備え、
前記各外部端子は、前記複数の導線の各導線と接続している第２面と、前記第２面とは反対側の第１面とを有し、
前記第１面は、前記封止部材の底面から露出しており、
前記封止部材の底面から前記各電極部と前記各導線との第１の接続点までの高さは、前記封止部材の底面から前記各外部端子と前記各導線との第２の接続点までの高さよりも低いホールセンサ。
【請求項２】
前記各外部端子は、前記封止部材の側面から露出している請求項１に記載のホールセンサ。
【請求項３】
前記複数の外部端子のうちの少なくとも１つの外部端子は、前記第２面において段差を有しており、
前記複数の外部端子は、前記段差を境に、前記段差を有する前記各外部端子の前記ホール素子に近い側に第１の部位を有し、前記ホール素子に遠い側に第２の部位を有し、
前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の部位における前記第２面までの高さよりも低く、
前記各導線は、前記段差を有する前記各外部端子の前記第２の部位における前記第２面で接続している請求項１又は２に記載のホールセンサ。
【請求項４】
前記封止部材の底面から前記第１の部位における前記第２面までの高さは、前記封止部材の底面から前記各電極部までの高さよりも低い請求項３に記載のホールセンサ。
【請求項５】
前記段差は、前記ホール素子を囲む周上に設けられている請求項３又は４に記載のホールセンサ。
【請求項６】
前記基板の前記複数の電極部が設けられた面とは反対側の面に設けられた絶縁層を更に備え、前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している請求項１〜５のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項７】
前記複数の外部端子は、第１から第４の外部端子を含み、
前記第１から第４の外部端子は、
前記第１の外部端子と前記第３の外部端子とを結ぶ仮想直線と前記第２の外部端子と前記第４の外部端子とを結ぶ仮想直線が平面視で交差するように配置されており、
前記ホール素子の前記基板は平面視で長方形であり、かつ、平面視で、前記ホール素子の前記基板の４つの頂点は、前記第１の外部端子と前記第２の外部端子の間の領域、前記第２の外部端子と前記第３の外部端子の間の領域、前記第３の外部端子と前記第４の外部端子の間の領域及び前記第４の外部端子と前記第１の外部端子の間の領域に配置されている請求項１〜６のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項８】
基板、前記基板上又は前記基板内に設けられた感磁部、及び、電極部を有するホール素子と、
前記ホール素子の周囲に配置された外部端子と、
前記電極部と前記外部端子とを接続する導線と、
前記ホール素子の感磁部、前記導線、及び、前記外部端子の前記導線が接続される第２面を覆う封止部材と、を備え、
前記外部端子は、前記第２面とは反対側の第１面が前記封止部材の底面から露出しており、
前記封止部材の底面から前記電極部と前記導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記外部端子と前記導線との第２の接触点までの高さよりも低いホールセンサ。
【請求項９】
前記電極部は、第１から第４の電極部を有し、
前記外部端子は、第１から第４の外部端子を有し、
前記導線は、前記第１から第４の電極部と前記第１から第４の外部端子とをそれぞれ接続する第１から第４の導線を有し、
前記封止部材の底面から前記第１の電極部と前記第１の導線との第１の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第１の外部端子と前記第１の導線との第２の接触点までの高さよりも低い請求項８に記載のホールセンサ。
【請求項１０】
前記封止部材の底面から前記第２の電極部と前記第２の導線との第３の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第２の外部端子と前記第２の導線との第４の接触点までの高さよりも低く、
前記封止部材の底面から前記第３の電極部と前記第３の導線との第５の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第３の外部端子と前記第３の導線との第６の接触点までの高さよりも低く、
前記封止部材の底面から前記第４の電極部と前記第４の導線との第７の接触点までの高さは、前記封止部材の底面から前記第４の外部端子と前記第４の導線との第８の接触点までの高さよりも低い請求項９に記載のホールセンサ。
【請求項１１】
前記ホール素子は、前記基板がＧａＡｓ基板であり、前記基板の前記電極部が設けられた面とは反対側の面に絶縁層をさらに有し、前記電極部は前記感磁部と接続され、
前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している請求項８〜１０のいずれか１項に記載のホールセンサ。
【請求項１２】
請求項８〜１１のいずれか１項に記載のホールセンサと、
磁石が取り付けられたレンズホルダと、
前記ホールセンサの前記外部端子からの出力信号に基づいて、前記磁石を移動させる駆動コイルと、
を備えるレンズモジュール。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（１１）；（８）〜（１０）のいずれかにおいて、前記ホール素子は、前記基板がＧａＡｓ基板であり、前記基板の前記電極部が設けられた面とは反対側の面に絶縁層をさらに有し、前記電極部は前記感磁部と接続され、前記絶縁層は、前記封止部材の底面から露出している。  
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１４】
（１２）；（８）〜（１１）のいずれかに記載のホールセンサと、磁石が取り付けられたレンズホルダと、前記ホールセンサの前記外部端子からの出力信号に基づいて、前記磁石を移動させる駆動コイルと、を備えるレンズモジュールである。
【国際調査報告】
2016047130.tif 000008
2016047130.tif 000009
2016047130.tif 000010
2016047130.tif 000011