(57)【要約】【課題】  ホールセンサのパッケージをホール素子に密着させず空隙を介しパッケージすることで、パッケージに用いられる樹脂からホール素子へと働く応力を低減し、ホール素子の性能劣化を防止可能にする。【解決手段】  絶縁支持基板に配置されたホール素子とプラスチック樹脂を密着させず、空隙を介してプラスチック樹脂でモールドしてパッケージを形成し、プラスチック樹脂からホール素子へと働く応力を低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。また、絶縁支持基板とホール素子との接触面積を低減することで応力の影響をさらに低減させた。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
絶縁支持基板と、前記絶縁支持基板上に配置されたホール素子と、前記ホール素子を保護するためのプラスチック樹脂からなるホールセンサＩＣにおいて、前記絶縁支持基板上に配置された前記ホール素子と前記プラスチック樹脂の間には空隙を有することを特徴とするホールセンサ。
【請求項２】
前記ホール素子が配置される前記絶縁支持基板の前記絶縁支持基板の表面部分が除去された凹部を有し、前記ホール素子と前記絶縁支持基板とは前記凹部の周囲で密着していることを特徴とする請求項１記載のホールセンサ。
【請求項３】
前記ホール素子と前記絶縁支持基板とのあいだにさらに支柱が配置され、前記ホール素子は前記支柱上に配置され、前記ホール素子と前記絶縁支持基板が直接密着していないことを特徴とする請求項１記載のホールセンサ。
【請求項４】
さらに前記プラスチック樹脂により保持される支持アーム上が配置され、前記ホール素子は前記支持アーム上に配置され、前記ホール素子と前記絶縁支持基板が直接密着していないことを特徴とする請求項１記載のホールセンサ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ホール素子をパッケージに樹脂封止したホールセンサに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のホールセンサを示す模式的断面図を図５に示す。ここでは図示しないが、ホールセンサを構成するホール素子２０１は外部接続用電極と電気的に接続されている。全体をエポキシ樹脂等のプラスチック樹脂３０１でモールドすることでホールセンサが構成される。しかしながら、ホール素子２０１はプラスチック樹脂３０１と密着した構造を持ち、プラスチック樹脂３０１からの応力を受けることでホールセンサの性能が劣化するという問題点を有していた。ホール素子の小型化、薄型化のため、応力源であるプラスチック樹脂を薄型化した構造も提案されている。（例えば、特許文献１参照）
【特許文献１】特開２０００−１６４９４９
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記構造のホール素子においてもプラスチック樹脂と密着した構造を持つので、プラスチック樹脂からの応力を受けホールセンサの性能が劣化するという問題点を有していた。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
上記問題点を解決するために、本発明はホールセンサを以下のように構成した。
【０００５】
絶縁支持基板上に配置されたホール素子とプラスチック樹脂を密着させず、空隙を介してプラスチック樹脂で全体をモールドしてパッケージを形成し、プラスチック樹脂からホール素子へと働く応力を低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【０００６】
さらに、絶縁支持基板から出た支柱上にホール素子を配置することで、ホール素子と絶縁支持基板が直接密着していない構造を有し、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【０００７】
また、プラスチック樹脂から出た支持アーム上にホール素子を配置することで、ホール素子と絶縁支持基板が直接密着していない構造を有し、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【０００８】
また、ホール素子と密着する絶縁支持基板の面は凹の形状を有し、ホール素子と絶縁支持基板との密着面積を小さくすることで、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【０００９】
これらの手段によって、プラスチック樹脂からホール素子へと働く応力を低減させることでホール素子の性能劣化を防止したホールセンサを得ることができる。
【発明の効果】
【００１０】
以上説明したように、本発明によれば絶縁支持基板に配置されたホール素子とプラスチック樹脂を密着させず、空隙を介してプラスチック樹脂で全体をモールドしてパッケージを形成し、プラスチック樹脂からホール素子へと働く応力を低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１２】
図１は、本発明のホールセンサの第１の実施例を示す模式的断面図である。
【００１３】
絶縁支持基板１０１はセラミックスや石英、あるいはガラスエポキシやエンジニアリングプラスチック等のプラスチックから成り、この絶縁支持基板１０１はその上に配置されるホール素子２０１の半導体チップサイズよりも面積が大きなサイズを有する。
【００１４】
ここでは図示していないが、この絶縁支持基板１０１は外部接続用電極を有し、ホール素子２０１と電気的に接続されている。
【００１５】
ホール素子保護のため、ホール素子２０１は絶縁支持基板１０１の上に配置され、ホール素子２０１の側面および上面は空隙６０１を介しプラスチック樹脂３０１を配置した構造を有し、パッケージを形成する。
【００１６】
上記構成のホールセンサは、本発明の実施形態の図１と従来の模式断面図の図５との比較から判るように、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１が密着しない構造を有し、プラスチック樹脂３０１からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００１７】
そのため、周囲から働く応力の影響を強く受け性能が変化するホール素子の性能劣化を防止できるという長所を有する。
【００１８】
また、図１の例においては、プラスチック樹脂３０１は絶縁支持基板１０１の上面のみに形成したが、絶縁支持基板の側面および下面を覆うように形成してもよい。
【００１９】
以上の説明したとおり、プラスチック樹脂からの応力の影響が少なくホール素子の性能劣化を防止したパッケージが得られる。
【００２０】
なお、本発明によるホール素子パッケージのホールセンサは、従来品と同様の用途、使用方法で用いることができる。
【００２１】
図２は、本発明のホールセンサの第２の実施例を示す模式的断面図である。
【００２２】
絶縁支持基板１０１はセラミックスや石英、あるいはガラスエポキシやエンジニアリングプラスチック等のプラスチックから成り、この絶縁支持基板１０１は上に配置するホール素子２０１の半導体チップサイズよりも面積が大きなサイズを有する。
【００２３】
図１と異なる点は、絶縁支持基板から出た支柱４０１上にホール素子２０１が配置されている点である。この構造とした場合、支柱４０１は絶縁支持基板１０１と同じ材料で構成しても良いし、導電性の材料で構成しても良い。ホール素子２０１に加わる応力が小さくなるように選択することが可能である。
【００２４】
ここでは図示していないが、この絶縁支持基板は外部接続用電極を有し、ホール素子と電気的に接続されている。
【００２５】
ホール素子保護のため、ホール素子２０１は絶縁支持基板より出た支柱４０１の上に配置され、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１の間に空隙６０１を有し、またホール素子２０１の側面および上面は空隙６０１を介しプラスチック樹脂３０１が配置され、パッケージを形成する。
【００２６】
上記構成のホールセンサは、本発明の実施形態の図２と従来の模式断面図の図５との比較から判るように、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１が密着しない構造を有し、プラスチック樹脂３０１からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００２７】
さらに図２の例では、図１の例に加えて、ホール素子２０１を絶縁支持基板から出た支柱４０１の上に配置し、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１と周囲との密着面積が小さくなり、図１の例に比べてさらに周囲からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００２８】
そのため図１の例よりも、周囲から働く応力の影響を強く受け性能が変化するホール素子の性能劣化を防止できるという長所を有する。
【００２９】
絶縁支持基板から出た支柱上に前記ホール素子を配置することで、ホール素子と絶縁支持基板が直接密着していない構造を有し、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【００３０】
また、図２の例においては、プラスチック樹脂３０１は絶縁支持基板１０１の上面のみに形成したが、絶縁支持基板の側面および下面を覆うように形成してもよい。
【００３１】
以上の説明のとおり、プラスチック樹脂およびホール素子の周囲からの応力の影響が少なくホール素子の性能劣化を防止したパッケージが得られる。
【００３２】
なお、本発明によるホール素子パッケージのホールセンサは、従来品と同様の用途、使用方法で用いることができる。
【００３３】
図３は、本発明のホールセンサの第３の実施例を示す模式的断面図である。
【００３４】
絶縁支持基板１０１はセラミックスや石英、あるいはガラスエポキシやエンジニアリングプラスチック等のプラスチックから成り、この絶縁支持基板１０１は上に配置するホール素子２０１の半導体チップサイズよりも面積が大きなサイズを有する。
【００３５】
図１と異なる点は、プラスチック樹脂の側面により保持される支持アーム５０１上にホール素子２０１が配置されている点である。この構造とした場合、支持アーム５０１は絶縁支持基板１０１と同じ材料で構成しても良いし、導電性の材料で構成しても良い。ホール素子２０１に加わる応力が小さくなるように選択することが可能である。
【００３６】
ここでは図示していないが、この絶縁支持基板は外部接続用電極を有しホール素子と電気的に接続されている。
【００３７】
ホール素子保護のため、ホール素子２０１はプラスチック樹脂の側面から出た支持アーム５０１の上に配置されホール素子２０１と絶縁支持基板１０１の間に空隙６０１を有し、またホール素子２０１の側面および上面は空隙６０１を介しプラスチック樹脂３０１が配置され、パッケージを形成する。
【００３８】
プラスチック樹脂から出た支持アーム上にホール素子を配置することで、ホール素子と絶縁支持基板が直接密着していない構造を有し、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【００３９】
なお、図３の例ではプラスチック樹脂の側面から出た支持アーム５０１でホール素子を支える例を示したが、プラスチック樹脂の上部から吊るすように支持アームを設け、その支持アームにホール素子を設置してもよい。
【００４０】
上記構成のホールセンサは、本発明の実施形態の図３と従来の模式断面図の図５との比較から判るように、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１が密着しない構造を有し、プラスチック樹脂３０１からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００４１】
さらに図３の例では、図１の例に加えて、ホール素子２０１をプラスチック樹脂の側面から出た支持アーム５０１の上に配置し、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１と周囲との密着面積が小さくなり、図１の例に比べてさらに周囲からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００４２】
そのため図１の例よりも、周囲から働く応力の影響を強く受け性能が変化するホール素子の性能劣化を防止できるという長所を有する。
【００４３】
また、図３の例においては、プラスチック樹脂３０１は絶縁支持基板１０１の上面のみに形成したが、絶縁支持基板の側面および下面を覆うように形成してもよい。
【００４４】
以上の説明のとおり、プラスチック樹脂およびホール素子の周囲からの応力の影響が少なくホール素子の性能劣化を防止したパッケージが得られる。
【００４５】
なお、本発明によるホール素子パッケージのホールセンサは、従来品と同様の用途、使用方法で用いることができる。
【００４６】
図４は、本発明のホールセンサの第４の実施例を示す模式的断面図である。
【００４７】
絶縁支持基板１０１はセラミックスや石英、あるいはガラスエポキシやエンジニアリングプラスチック等のプラスチックから成り、この絶縁支持基板１０１は上に配置するホール素子２０１の半導体チップサイズよりも面積が大きなサイズを有する。
【００４８】
図１と異なる点は、ホール素子２０１に覆われる絶縁支持基板の表面部分に絶縁支持基板が除去された凹部７０１を有し、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１とは凹部７０１の周辺でのみ密着するので、密着面積が小さくなっている点である。
【００４９】
ここでは図示していないが、この絶縁支持基板は外部接続用電極を有しホール素子と電気的に接続されている。
【００５０】
ホール素子保護のため、ホール素子２０１は絶縁支持基板の凹部７０１上に配置し絶縁支持基板１０１により支持され、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１との間に空隙６０１を有し、またホール素子２０１の側面および上面は空隙６０１を介しプラスチック樹脂３０１が配置され、パッケージを形成する。
【００５１】
上記構成のホールセンサは、本発明の実施形態の図４と従来の模式断面図の図５との比較から判るように、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１とプラスチック樹脂３０１が密着しない構造を有し、プラスチック樹脂３０１からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００５２】
さらに図４の例では、図１の例に加えて、ホール素子２０１を絶縁支持基板の凹部７０１上に配置し絶縁支持基板１０１により支持され、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１との間に空隙６０１を設けることで、ホール素子２０１と絶縁支持基板１０１との密着面積が小さくなり、図１の例に比べてさらに周囲からホール素子２０１へ働く応力が低減されている。
【００５３】
絶縁支持基板のホール素子と密着する面に凹部を形成し、ホール素子と絶縁支持基板との密着面積を小さくすることで、絶縁支持基板からの応力も低減させホール素子の性能劣化を防止できるようにした。
【００５４】
そのため図１の例よりも、周囲から働く応力の影響を強く受け性能が変化するホール素子の性能劣化を防止できるという長所を有する。
【００５５】
また、図４の例においては、プラスチック樹脂３０１は絶縁支持基板１０１の上面のみに形成したが、絶縁支持基板の側面および下面を覆うように形成してもよい。
【００５６】
以上の説明のとおり、プラスチック樹脂およびホール素子の周囲からの応力の影響が少なくホール素子の性能劣化を防止したパッケージが得られる。
【００５７】
なお、本発明によるホール素子パッケージのホールセンサは、従来品と同様の用途、使用方法で用いることができる。
【００５８】
以上、説明したとおり絶縁支持基板上に配置されたホール素子の側面および上面に空隙を介しプラスチック樹脂を配置することで、プラスチック樹脂からホール素子へ働く応力の影響を低減し、ホール素子の性能劣化を防止したパッケージが得られる。
【００５９】
さらに、ホール素子の下面を支柱で支持もしくは絶縁支持基板の凹部上にホール素子を配置し、ホール素子の下面に空隙を有することで、絶縁支持基板からホール素子へ働く応力の影響も低減することができ、ホール素子の性能劣化をさらに防止したパッケージが得られる。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】本発明のホールセンサの第１の実施例を示す模式的断面図である。
【図２】本発明のホールセンサの第２の実施例を示す模式的断面図である。
【図３】本発明のホールセンサの第３の実施例を示す模式的断面図である。
【図４】本発明のホールセンサの第４の実施例を示す模式的断面図である。
【図５】従来のホールセンサを示す模式的断面図である。
【符号の説明】
【００６１】
１０１  絶縁支持基板
２０１  ホール素子
３０１  プラスチック樹脂
４０１  絶縁支持基板より出た支柱
５０１  プラスチック樹脂の側面から出た支持アーム
６０１  空隙
７０１  絶縁支持基板の凹部
【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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