特許 6017429 磁場センサにおいて過渡信号を低減させるための装置および方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6017429

(24)【登録日】2016年10月7日

(45)【発行日】2016年11月2日

(54)【発明の名称】磁場センサにおいて過渡信号を低減させるための装置および方法

(51)【国際特許分類】

   G01R 33/07 20060101AFI20161020BHJP

   G01R 15/20 20060101ALI20161020BHJP

【ＦＩ】

   G01R33/06 H

   G01R15/20 C

【請求項の数】26

【全頁数】36

(21)【出願番号】特願2013-532815(P2013-532815)

(86)(22)【出願日】2011年9月14日

(65)【公表番号】特表2013-539051(P2013-539051A)

(43)【公表日】2013年10月17日

(86)【国際出願番号】US2011051492

(87)【国際公開番号】WO2012047463

(87)【国際公開日】20120412

【審査請求日】2014年6月5日

(31)【優先権主張番号】12/900,969

(32)【優先日】2010年10月8日

(33)【優先権主張国】US

(73)【特許権者】

【識別番号】501105602

【氏名又は名称】アレグロ・マイクロシステムズ・エルエルシー

(74)【代理人】

【識別番号】100140109

【弁理士】

【氏名又は名称】小野 新次郎

(74)【代理人】

【識別番号】100075270

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 泰

(74)【代理人】

【識別番号】100096013

【弁理士】

【氏名又は名称】富田 博行

(74)【代理人】

【識別番号】100092967

【弁理士】

【氏名又は名称】星野 修

(74)【代理人】

【識別番号】100091063

【弁理士】

【氏名又は名称】田中 英夫

(74)【代理人】

【識別番号】100173565

【弁理士】

【氏名又は名称】末松 亮太

(72)【発明者】

【氏名】チェン，ウェイフア

(72)【発明者】

【氏名】ワード，マイケル・ジー

【審査官】 續山 浩二

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１０−１９７１５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１０３５５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 実開平０１−００８６６８（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 実開昭６２−１９９６７７（ＪＰ，Ｕ）

【文献】 特表２００６−５００５６１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−３２６５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０２−０９８６８０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０３−１０２２７７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−２１０５８９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭５７−０６２５１０（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０１Ｒ ３３／０７

Ｇ０１Ｒ １５／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

磁場センサであって、
ベース平面、該ベース平面に結合されるグランド・ピン、および信号出力ピンを備えるリード・フレームと、
前記ベース平面上に配置された集積回路ダイであって、
基板と、
前記基板上に配置され、磁場に応じて磁場信号を発生するように構成される磁場検知エレメントと、
前記基板上に配置される出力回路であって、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを備えており、当該出力回路が前記磁場信号に応じて前記回路出力ノードで出力信号を発生するように構成される、出力回路と、
第１および第２の端を有するグランド回路トレースであって、当該グランド回路トレースの第１端が前記回路グランド・ノードに結合される、グランド回路トレースと、
前記グランド回路トレースの第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッドと、
第１および第２の端を有する出力信号回路トレースであって、当該出力信号回路トレースの第１端が前記回路出力ノードに結合される、出力信号回路トレースと、
前記出力信号回路トレースの第２端に結合される出力信号ボンディング・パッドと、
を備える、集積回路ダイと、
前記グランド・ピンおよび前記信号出力ピンの間の導電パスを備え、回路ループ内部領域を有する回路ループと、
前記回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードと、
導電構造と、
を備えており、
前記導電構造が、前記回路ループと直列配置で結合される補償ループであって、補償ループ内部領域を有しており、該補償ループ内部領域が、前記回路ループの前記内部領域に関連するように選択され、前記直列配置の第１端から前記直列配置の第２端方向に前記回路ループにわたるパスが、同一のパスに沿った前記補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有しており、前記補償ループ内部領域および前記補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する前記回路ループからもたらされる前記補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバシュートまたはアンダシュートを低減させ、前記補償ループが、前記集積回路ダイの１つ以上の金属層に形成される導電トレースを備え、前記補償ループ全体が前記集積回路ダイ上に配置され、前記補償済み信号出力ノードが前記信号出力ピンに対応する、補償ループを備えている、
磁場センサ。

【請求項2】

請求項１記載の磁場センサにおいて、前記補償ループが前記回路出力ノードおよび前記補償済み信号出力ノードの間に結合されるか、または、前記補償ループがループ終端ノードおよび前記グランド・ノードの間に結合される、磁場センサ。

【請求項3】

請求項１記載の磁場センサにおいて、前記補償ループ内部領域が前記回路ループの内部領域と概ね同一になるように選択される、磁場センサ。

【請求項4】

請求項１記載の磁場センサにおいて、前記導電構造が、さらに、前記出力信号ボンディング・パッドおよび前記信号出力ピンの間に結合されるワイヤ・ボンドを備える、磁場センサ。

【請求項5】

請求項１記載の磁場センサにおいて、前記導電構造が、さらに、半田ボール、銅ピラー、金バンプ、共晶高鉛半田バンプ、無鉛半田バンプ、金スタッド・バンプ、高分子導電バンプ、異方性導電ペースト、または、導電フィルムの内から選択された１つ以上を備え、前記出力信号ボンディング・パッドおよび前記信号出力ピンの間に結合される、磁場センサ。

【請求項6】

請求項１記載の磁場センサにおいて、前記回路ループが、
前記グランド・ピンおよび前記回路グランド・ノードの間の第１の導電パスと、
前記回路グランド・ノードおよび前記回路出力ノードの間の第２の導電パスと、
前記回路出力ノードおよび前記信号出力ピンの間の第３の導電パスと、
を備える、磁場センサ。

【請求項7】

請求項１記載の磁場センサであって、さらに、前記集積回路ダイに近接して配置される磁束集中器を備える、磁場センサ。

【請求項8】

請求項７記載の磁場センサにおいて、前記磁束集中器が、切欠きを有するドーナツ形状を有しており、その中に前記集積回路ダイが配置される、磁場センサ。

【請求項9】

請求項８記載の磁場センサにおいて、前記ドーナツ形状が、電流を搬送するように構成された電流搬送導体に順応するように選択された内径を有し、前記磁場が前記電流に応じて発生される、磁場センサ。

【請求項10】

請求項１記載の磁場センサであって、さらに、電流を搬送するように構成される電流搬送導体を備えており、前記磁場が前記電流に応じて発生される、磁場センサ。

【請求項11】

請求項１０記載の磁場センサであって、さらに、前記回路ダイに近接し、且つ、前記電流搬送導体に近接して配置される磁束集中器を備える、磁場センサ。

【請求項12】

請求項１０記載の磁場センサであって、さらに、２つの脚と該２つの脚を接合する端部領域とを備えるＵ字型の磁束集中器を備えており、前記集積回路ダイおよび前記電流搬送導体が、前記Ｕ字型磁束集中器の２つの脚の間に配置される、磁場センサ。

【請求項13】

請求項１２記載の磁場センサであって、さらに、前記集積回路ダイの周囲のモールド・パッケージを備えており、
前記電流搬送導体が第１および第２の主要表面と該第１および第２の主要表面の間の縁において対向する第１および第２の接合表面とを備え、
前記電流搬送導体が、前記第１接合表面の第１の切欠き、および前記第２接合表面の第２の切欠きを備え、
前記モールド・パッケージが、前記第１切欠き内に締りばめ配列に配置されて、前記集積回路ダイについて前記電流搬送導体に対する相対的な整合を提供し、
前記Ｕ字型磁束集中器の端部領域が、前記第２切欠き内に絞りばめ配列に配置されて、前記Ｕ字型磁束集中器について前記電流搬送導体および前記集積回路ダイに対する相対的な整合を提供する、
磁場センサ。

【請求項14】

磁場に応じて磁場センサ内で出力信号を補償する方法であって、
前記磁場センサが、グランド・ピンおよび信号出力ピンを有するリード・フレームを備え、
前記磁場センサが、また、前記リード・フレームに配置される集積回路ダイを備え、且つ、磁場検知エレメントおよび該磁場検知エレメントに結合される出力回路を備え、
前記出力回路が、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを備え、
当該方法が、
前記グランド・ピンおよび前記信号出力ピンの間の導電パスで構成される前記磁場センサ内の回路ループを特定するステップであって、前記回路ループが回路ループ内部領域を備える、ステップと、
前記回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードを設けるステップと、
導電構造を設けるステップであって、
前記回路ループと直列配置で結合される補償ループを設けることを含み、
前記補償ループが補償ループ内部領域を有し、
前記補償ループ内部領域が、前記回路ループの前記内部領域に関連するように選択され、
前記直列配置の第１端から前記直列配置の第２端方向に前記回路ループにわたるパスが、同一のパスに沿った前記補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有しており、
前記補償ループ内部領域および前記補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する前記回路ループからもたらされる前記補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバシュートまたはアンダシュートを低減させる、
ステップと、
を含み、前記補償ループが、前記集積回路ダイの１つ以上の金属層に形成される導電トレースを備え、前記補償ループ全体が前記集積回路ダイ上に配置され、前記補償済み信号出力ノードが前記信号出力ピンに対応する、方法。

【請求項15】

請求項１４記載の方法において、前記補償ループを設ける前記ステップが、前記回路出力ノードおよび前記補償済み信号出力ノードの間に結合される前記補償ループを設けること、または、ループ終端ノードおよび前記グランド・ノードの間に結合される前記補償ループを設けることを含む、方法。

【請求項16】

請求項１４記載の方法において、前記補償ループ内部領域が前記回路ループの内部領域と概ね同一になるように選択される、方法。

【請求項17】

請求項１４記載の方法において、前記回路ループが、
前記グランド・ピンおよび前記回路グランド・ノードの間の第１の導電パスと、
前記回路グランド・ノードおよび前記回路出力ノードの間の第２の導電パスと、
前記回路出力ノードおよび前記信号出力ピンの間の第３の導電パスと、
を備える、方法。

【請求項18】

請求項１４記載の方法において、さらに、前記集積回路ダイに近接する磁束集中器を配置するステップを含む、方法。

【請求項19】

請求項１８記載の方法において、前記磁束集中器が、切欠きを有するドーナツ形状を有しており、その中に前記集積回路ダイが配置される、方法。

【請求項20】

請求項１９記載の方法において、前記ドーナツ形状が、電流を搬送するように構成された電流搬送導体に順応するように選択された内径を有し、前記磁場が前記電流に応じて発生される、方法。

【請求項21】

請求項１４記載の方法であって、さらに、電流を前記集積回路ダイに近接して搬送するように構成される電流搬送導体を配置するステップを含み、前記磁場が前記電流に応じて発生される、方法。

【請求項22】

請求項２１記載の方法であって、さらに、前記回路ダイに近接し、且つ、前記電流搬送導体に近接する磁束集中器を配置するステップを含む、方法。

【請求項23】

請求項２１記載の方法であって、さらに、前記回路ダイに近接するＵ字型の磁束集中器を配置するステップを含み、前記Ｕ字型磁束集中器が、２つの脚と該２つの脚を接合する端部領域とを備え、前記集積回路ダイおよび前記電流搬送導体が、前記Ｕ字型磁束集中器の２つの脚の間に配置される、方法。

【請求項24】

請求項２３記載の方法であって、さらに、前記集積回路ダイの周囲にモールド・パッケージをモールドするステップを含み、
前記電流搬送導体が第１および第２の主要表面と該第１および第２の主要表面の間の縁において対向する第１および第２の接合表面とを備え、
前記電流搬送導体が、前記第１接合表面の第１の切欠き、および前記第２接合表面の第２の切欠きを備え、
前記モールド・パッケージが、前記第１切欠き内に締りばめ配列に配置されて、前記集積回路ダイについて前記電流搬送導体に対する相対的な整合を提供し、
前記Ｕ字型磁束集中器の端部領域が、前記第２切欠き内に絞りばめ配列に配置されて、前記Ｕ字型磁束集中器について前記電流搬送導体および前記集積回路ダイに対する相対的な整合を提供する、方法。

【請求項25】

磁場センサであって、
ベース平面、該ベース平面に結合されるグランド・ピン、および信号出力ピンを備えるリード・フレームと、
前記ベース平面上に配置された集積回路ダイであって、
基板と、
前記基板上に配置され、磁場に応じて磁場信号を発生するように構成される磁場検知エレメントと、
前記基板上に配置される出力回路であって、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを備えており、当該出力回路が前記磁場信号に応じて前記回路出力ノードで出力信号を発生するように構成される、出力回路と、
第１および第２の端を有するグランド回路トレースであって、当該グランド回路トレースの第１端が前記回路グランド・ノードに結合される、グランド回路トレースと、
前記グランド回路トレースの第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッドと、
第１および第２の端を有する出力信号回路トレースであって、当該出力信号回路トレースの第１端が前記回路出力ノードに結合される、出力信号回路トレースと、
前記出力信号回路トレースの第２端に結合される出力信号ボンディング・パッドと、
を備える、集積回路ダイと、
前記グランド・ピンおよび前記信号出力ピンの間の導電パスを備え、回路ループ内部領域を有する回路ループと、
前記回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードと、
導電構造と、
を備えており、
前記導電構造が、前記回路ループと直列配置で結合される補償ループであって、補償ループ内部領域を有しており、該補償ループ内部領域が、前記回路ループの前記内部領域に関連するように選択され、前記直列配置の第１端から前記直列配置の第２端方向に前記回路ループにわたるパスが、同一のパスに沿った前記補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有しており、前記補償ループ内部領域および前記補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する前記回路ループからもたらされる前記補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバシュートまたはアンダシュートを低減させ、前記補償ループ全体が、前記リード・フレームの一部分として提供され、前記補償済み信号出力ノードが前記信号出力ピンに対応する、補償ループを備えている、
磁場センサ。

【請求項26】

磁場に応じて磁場センサ内で出力信号を補償する方法であって、
前記磁場センサが、グランド・ピンおよび信号出力ピンを有するリード・フレームを備え、
前記磁場センサが、また、前記リード・フレームに配置される集積回路ダイを備え、且つ、磁場検知エレメントおよび該磁場検知エレメントに結合される出力回路を備え、
前記出力回路が、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを備え、
当該方法が、
前記グランド・ピンおよび前記信号出力ピンの間の導電パスで構成される前記磁場センサ内の回路ループを特定するステップであって、前記回路ループが回路ループ内部領域を備える、ステップと、
前記回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードを設けるステップと、
導電構造を設けるステップであって、
前記回路ループと直列配置で結合される補償ループを設けることを含み、
前記補償ループが補償ループ内部領域を有し、
前記補償ループ内部領域が、前記回路ループの前記内部領域に関連するように選択され、
前記直列配置の第１端から前記直列配置の第２端方向に前記回路ループにわたるパスが、同一のパスに沿った前記補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有しており、
前記補償ループ内部領域および前記補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する前記回路ループからもたらされる前記補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバシュートまたはアンダシュートを低減させ、
前記補償ループ全体が、前記リード・フレームの一部分として提供され、前記補償済み信号出力ノードが前記信号出力ピンに対応する、
ステップと、
を含む、方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

関連出願に対する相互引用
該当なし
連邦支援研究に関する明言
該当なし
本発明は、一般的には、磁場センサに関し、更に特定すれば、磁場センサが急速に変化する磁場に存在するときに、別の方法で発生される過渡信号を低減できる機構を含む磁場センサに関するものである。

【従来技術】

【0002】

公知の磁場センサは種々の用途で用いることができる。１つの用途では、磁場センサは、電流を検知するために用いることができる。電流センサの１タイプは、電流搬送導体に近接したホール効果磁場検知エレメントを用いる。ホール効果磁場検知エレメントは、出力信号を発生させる。当該出力信号は、導体を通じて電流が誘起する磁場に比例した大きさを有する。この種の典型的な電流センサは、ギャップ・トロイド磁束集中器を、トロイド・ギャップ内に位置したホール効果デバイスと共に含む。ホール効果デバイスおよびトロイドは、ハウジング内に取り付けられる。ハウジングは、プリント回路ボードに載置可能である。使用するときは、ワイヤのような別個の電流搬送導体は、トロイドの中心を通り、めっきしたスルーホールに半田付けするように、露出したワイヤ端がプリント回路ボードに半田付けされる。

【0003】

磁場検知エレメントを用いた電流センサについて他の構成が公知である。電流センサの他の構成は、２００４年８月２４日に発行された米国特許第６，７８１，３５９号、および２００７年９月４日に発行された米国特許第７，２６５，５３１号に記載される。これら特許は共に、本発明の譲受人に譲渡されており、ここで引用したことにより、その内容全体が本明細書にも含まれるものとする。

【0004】

様々なパラメータは、電流センサの性能を特徴づける。当該パラメータは、導体を通じて１アンペアの変化に応じて電流センサの出力信号を変化させる感度、電流センサの出力信号が導体を通じて電流に直接比例して変化する度合である線形性(linearity)を含む。磁場センサにおいて、浮遊磁場および外部磁気ノイズのセンサ性能への効果を検討するのは重要なことである。

【0005】

磁場センサ、例えば電流センサからの出力信号は、例えば電流搬送導体における高レートの電流変化によって発生されることもあるように、磁場センサが非常に高レートの磁場変化にさらされる際には、一時的に「異常性(glitch)」を有するのが多いことが認められる。この異常性の原因は解明されていない。

【0006】

フィルタのような技術が、この望ましくない異常性を除去するために採用されてきた。しかしながら、フィルタは、さもなければ磁場センサの出力で利用可能となる、所望のエッジ・レートにスロー・ダウンすることが多い。

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

急速な磁場（または電流）の変化にさらされた際に出力信号の望ましくない異常性は有することのない、電流センサのような磁場センサを提供することが望ましい。

【課題を解決するための手段】

【0008】

本発明は、例えば電流センサのような磁場センサを提供する。これは、急速に変化する磁場（または電流）にさらされた際は、出力信号に望ましくない異常性は有しない。

【0009】

本発明の一態様によれば、磁場センサは、ベース平面、ベース平面に結合されるグランド・ピン、および信号出力ピンを備えるリード・フレームを含む。磁場センサはまた、ベース平面上に配置された集積回路ダイを含む。集積回路ダイは基板を含む。集積回路ダイはまた、基板上に配置され磁場に応じて磁場信号を発生するように構成される磁場検知エレメントを含む。集積回路ダイはまた、基板上に配置される出力回路を含む。出力回路は、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを含む。出力回路は、磁場信号に応じて回路出力ノードで出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイはまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレースを含む。グランド回路トレースの第１端は回路グランド・ノードに結合される。集積回路ダイはまた、グランド回路トレースの第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッドを含む。集積回路ダイはまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレースを含む。出力信号回路の第１端は、回路出力ノードに結合される。集積回路ダイはまた、出力信号回路トレースの第２端に結合される出力信号ボンディング・パッドを含む。磁場センサは、さらに、回路ループを含む。回路ループは、グランド・ピンおよび信号出力ピンの間の導電パスを含む。回路ループは、回路ループ内部領域を含む。磁場センサは、さらに、回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードを含む。磁場センサは、さらに、導電構造を含み、この導電構造は回路ループと直列配置で結合される補償ループを含む。保証ループは、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループの内部領域に関連するように選択される。直列配置の第１端から直列配置の第２端方向に回路ループにわたるパスは、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択され、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する回路ループからもたらされる補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを低減させる。

【0010】

本磁気センサの実施形態の中には、補償ループが回路出力ノードおよび補償済み信号出力ノードの間に結合されるか、または、補償ループがループ終端ノードおよびグランド・ノードの間に結合されるものもある。

【0011】

本磁気センサの実施形態の中には、補償ループ内部領域が回路ループの内部領域と概ね同一になるように選択されるものもある。

【0012】

本磁気センサの実施形態の中には、補償ループが、集積回路ダイの１つ以上の金属層に形成される導電トレースを備え、補償済み信号出力ノードが信号出力ピンに対応するものもある。

【0013】

本磁気センサの実施形態の中には、導電構造が、さらに、出力信号ボンディング・パッドおよび信号出力ピンの間に結合されるワイヤ・ボンドを備えるものもある。

【0014】

本磁気センサの実施形態の中には、導電構造が、さらに、半田ボール、銅ピラー、金バンプ、共晶高鉛半田バンプ、無鉛半田バンプ、金スタッド・バンプ、高分子導電バンプ、異方性導電ペースト、または、導電フィルムの内から選択された１つ以上を備え、出力信号ボンディング・パッドおよび信号出力ピンの間に結合されるものもある。

【0015】

本磁気センサの実施形態の中には、補償ループが、リード・フレームの一部分からなり、補償済み信号出力ノードが信号出力ピンに対応するものもある。

【0016】

本磁気センサの実施形態の中には、導電構造が、さらに、出力信号ボンディング・パッドおよびリード・フレームの間に結合されるワイヤ・ボンドを備えるものもある。

【0017】

本磁気センサの実施形態の中には、導電構造が、さらに、半田ボール、金バンプ、共晶高鉛半田バンプ、無鉛半田バンプ、金スタッド・バンプ、高分子導電バンプ、異方性導電ペースト、または、導電フィルムの内から選択された１つ以上を備え、出力信号ボンディング・パッドおよびリード・フレームの間に結合されるものもある。

【0018】

実施形態の中には、本磁気センサがさらに、回路ボードを備え、補償ループが回路ボード上に形成される導電トレースを備えるものもある。

【0019】

本磁気センサの実施形態の中には、前回路ボードは、回路ボードの主要表面が集積回路ダイの主要表面に近接するように配置されるものもある。

【0020】

本磁気センサの実施形態の中には、回路ボードが、電流を搬送するように構成される電流搬送導体トレースを備え、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0021】

本磁気センサの実施形態の中には、回路ループが、グランド・ピンおよび回路グランド・ノードの間の第１の導電パス、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードの間の第２の導電パス、ならびに回路出力ノードおよび信号出力ピンの間の第３の導電パスを備えるものもある。

【0022】

実施形態の中には、本磁気センサがさらに、集積回路ダイに近接して配置される磁束集中器を備えるものもある。

【0023】

本磁気センサの実施形態の中には、磁束集中器が、切欠きを有するドーナツ形状を有しており、その中に集積回路ダイが配置されるものもある。

【0024】

本磁気センサの実施形態の中には、ドーナツ形状が、電流を搬送するように構成された電流搬送導体に順応するように選択された内径を有し、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0025】

実施形態の中には、本磁場センサが、さらに、電流を搬送するように構成される電流搬送導体を備えており、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0026】

実施形態の中には、本磁場センサが、さらに、記回路ダイに近接し、且つ、電流搬送導体に近接して配置される磁束集中器を備えるものもある。

【0027】

実施形態の中には、本磁場センサが、さらに、２つの脚と該２つの脚を接合する端部領域とを備えるＵ字型の磁束集中器を備えており、集積回路ダイおよび電流搬送導体が、Ｕ字型磁束集中器の２つの脚の間に配置されるものもある。

【0028】

実施形態の中には、本磁場センサが、また、集積回路ダイの周囲のモールド・パッケージを備えており、電流搬送導体が第１および第２の主要表面、ならびにこの第１および第２の主要表面の間の縁において対向する第１および第２の接合表面を備え、電流搬送導体が、第１接合表面の第１の切欠き、および第２接合表面の第２の切欠きを備え、モールド・パッケージが、第１切欠き内に締りばめ配列に配置されて、集積回路ダイについて電流搬送導体に対する相対的な整合を提供し、Ｕ字型磁束集中器の端部領域が、第２切欠き内に絞りばめ配列に配置されて、Ｕ字型磁束集中器について電流搬送導体および集積回路ダイに対する相対的な整合を提供するものもある。

【0029】

本発明の他の態様によれば、グランド・ピンおよび信号出力ピンを有するリード・フレームを有する磁場センサにおいて、この磁場センサがまた、リード・フレームに配置される集積回路ダイを備え、また、磁場検知エレメントおよび磁場検知エレメントに結合される出力回路を備え、出力回路が、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードを備える。磁場に応じて磁場センサ内で出力信号を補償する方法は、磁場センサ内の回路ループを特定するステップを含む。回路ループは、グランド・ピンおよび信号出力ピンの間の導電パスを含む。回路ループは回路ループ内部領域を含む。本方法はまた、回路出力ノードに結合される補償済み信号出力ノードを設けるステップを含む。本方法はまた、導電構造を設けるステップを含む。この導電構造を設けるステップが、回路ループと直列配置で結合される補償ループを設けることを含む。補償ループは補償ループ内部領域を有し、回路ループの内部領域に関連するように選択される。直列配置の第１端から直列配置の第２端方向に回路ループにわたるパスが、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場における磁束の急速な変化を経験する回路ループからもたらされる補償済み信号出力ノードでの出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを低減させる。

【0030】

本方法の実施形態の中には、補償ループを設けるステップが、回路出力ノードおよび補償済み信号出力ノードの間に結合される補償ループを設けること、または、ループ終端ノードおよびグランド・ノードの間に結合される補償ループを設けることを含むものもある。

【0031】

本方法の実施形態の中には、補償ループ内部領域が回路ループの内部領域と概ね同一になるように選択されるものもある。

【0032】

本方法の実施形態の中には、補償ループが、集積回路ダイの１つ以上の金属層に形成される導電トレースを備え、補償済み信号出力ノードが信号出力ピンに対応するものもある。

【0033】

本方法の実施形態の中には、補償ループが、リード・フレームの一部分からなり、補償済み信号出力ノードが信号出力ピンに対応するものもある。

【0034】

本方法の実施形態の中には、補償ループが回路ボード上に形成される導電トレースを備えるものもある。

【0035】

本方法の実施形態の中には、回路ボードの主要表面が集積回路ダイの主要表面に近接するように、回路ボードが配置されるものもある。

【0036】

本方法の実施形態の中には、回路ボードが、電流を搬送するように構成される電流搬送導体トレースを備えており、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0037】

本方法の実施形態の中には、回路ループが、グランド・ピンおよび回路グランド・ノードの間の第１の導電パス、回路グランド・ノードおよび回路出力ノードの間の第２の導電パス、ならびに、回路出力ノードおよび信号出力ピンの間の第３の導電パスを備えるものもある。

【0038】

実施形態の中には、本方法がさらに、集積回路ダイに近接する磁束集中器を配置するステップを含むものもある。

【0039】

本方法の実施形態の中には、磁束集中器が、切欠きを有するドーナツ形状を有しており、その中に集積回路ダイが配置されるものもある。

【0040】

本方法の実施形態の中には、ドーナツ形状が、電流を搬送するように構成された電流搬送導体に順応するように選択された内径を有し、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0041】

実施形態の中には、本方法は、さらに、電流を集積回路ダイに近接して搬送するように構成される電流搬送導体を配置するステップを含み、磁場が電流に応じて発生されるものもある。

【0042】

実施形態の中には、本方法は、さらに、回路ダイに近接し、且つ、電流搬送導体に近接する磁束集中器を配置するステップを含むものもある。

【0043】

実施形態の中には、本方法は、さらに、回路ダイに近接するＵ字型の磁束集中器を配置するステップを含み、Ｕ字型磁束集中器が、２つの脚とこの２つの脚を接合する端部領域とを備え、集積回路ダイおよび電流搬送導体が、Ｕ字型磁束集中器の２つの脚の間に配置されるものもある。

【0044】

実施形態の中には、本方法は、さらに、集積回路ダイの周囲にモールド・パッケージをモールドするステップを含み、電流搬送導体が第１および第２の主要表面、ならびにこの第１および第２の主要表面の間の縁において対向する第１および第２の接合表面を備え、電流搬送導体が、第１接合表面の第１の切欠き、および第２接合表面の第２の切欠きを備え、モールド・パッケージが、第１切欠き内に締りばめ配列に配置されて、集積回路ダイについて電流搬送導体に対する相対的な整合を提供し、Ｕ字型磁束集中器の端部領域が、第２切欠き内に絞りばめ配列に配置されて、Ｕ字型磁束集中器について電流搬送導体および集積回路ダイに対する相対的な整合を提供するものもある。

【0045】

先に述べた本発明の特徴は、本発明それ自体と同様に、次の図面の詳細な説明からより十分に理解することができる。

【図面の簡単な説明】

【0046】

【図1】図１は、Ｕ字型の磁束集中器を有する電流センサを示しているピクトリアルである。

【図2】図２は、ドーナツ形の磁束集中器を有する電流センサの他の実施形態における２つのビューを示しているブロック図である。

【図2A】図２Ａは、ドーナツ形の磁束集中器を有する電流センサの他の実施形態における２つのビューを示しているブロック図である。

【図3】図３は、図１、図２または図２Ａの電流センサの磁場をｘ軸方向に沿って示しているグラフである。

【図3A】図３Ａは、図１、図２または図２Ａの電流センサの磁場をｙ軸方向に沿って示しているグラフである。

【図4】図４は、図１、図２または図２Ａの電流センサに含むことができる回路のブロック図であり、所謂回路ループを示し、また、所謂補償ループを示している。

【図4A】図４Ａは、２つのループを示しているピクトリアル図であり、反対方向にループし、様々な直列配置で結合される。

【図4B】図４Ｂは、２つのループを示しているピクトリアル図であり、反対方向にループし、様々な直列配置で結合される。

【図4C】図４Ｃは、２つのループを示しているピクトリアル図であり、反対方向にループし、様々な直列配置で結合される。

【図5】図５は、電流センサにおいて、従来技術の磁場センサで生じている回路ループを示しているブロック図である。

【図6】図６は、図５の従来技術の電流センサによって検知される急速に変化する電流を示しているグラフである。

【図6A】図６Ａは、図６の急速に変化する電流を経験したときに、図５の従来技術の電流センサによって発生される急速に変化した出力信号を示しているグラフであり、不必要な過渡信号部分を示している。

【図6B】図６Ｂは、本発明の電流センサによって検知される急速に変化した電流を示しているグラフである。

【図6C】図６Ｃは、図６Ｂの急速に変化した電流を経験したときに、本発明の電流センサによって発生される急速に変化した出力信号を示しているグラフであり、不必要でなく、過渡的なまたは減少した振幅の過渡信号部分を示している。

【図7】図７は、出力増幅器の信号側の補償ループを有する集積回路ダイを示しているブロック図である。

【図7A】図７Ａは、出力増幅器のグランド側の補償ループを有する集積回路ダイを示しているブロック図である。

【図8】図８は、集積回路パッケージのリード・フレームに結合される図７の集積回路ダイを示しているブロック図である。

【図8A】図８Ａは、集積回路パッケージのリード・フレームに結合される図７Ａの集積回路ダイを示しているブロック図である。

【図9】図９は、集積回路パッケージのリード・フレームに結合される集積回路ダイ、例えば、図５の集積回路ダイを示しているブロック図であり、リード・フレームが出力増幅器の信号サイドの補償ループを含む。

【図9A】図９Ａは、集積回路パッケージの他のリード・フレームに結合される集積回路ダイ、例えば、図５の集積回路ダイを示しているブロック図であり、リード・フレームは出力増幅器の信号サイドの補償ループを含む。

【図9B】図９Ｂは、集積回路パッケージのさらに別のリード・フレームに結合される集積回路ダイ、例えば、図５の集積回路ダイを示しているブロック図であり、リード・フレームは出力増幅器のグランド・サイドの補償ループを含む。

【図10】図１０は、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームに結合される集積回路ダイ、例えば、図５の集積回路ダイを示しているブロック図であり、集積回路パッケージは回路ボードに結合され、回路ボードは出力増幅器の信号サイドの補償ループを含む。

【図10A】図１０Ａは、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームに結合される集積回路ダイ、例えば、図５の集積回路ダイを示しているブロック図であり、集積回路パッケージは回路ボードに結合され、回路ボードは出力増幅器のグランド・サイドの補償ループを含む。

【図11】図１１は、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームリードに結合される集積回路ダイの２つのビューを示しているブロック図であり、リード・フレームは出力増幅器の信号側の補償ループを含み、補償ループはリード・フレームのベース平面下の平面への遷移への屈曲を有する。

【図11A】図１１Ａは、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームリードに結合される集積回路ダイの２つのビューを示しているブロック図であり、リード・フレームは出力増幅器の信号側の補償ループを含み、補償ループはリード・フレームを有するベース平面下の平面への遷移への屈曲を有する。

【図12】図１２は、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームに結合される集積回路ダイの２つのビューを示しているブロック図であり、集積回路は出力増幅器の信号サイドの補償ループを有する回路ボードを含む。

【図12A】図１２Ａは、集積回路パッケージのさらにまた別のリード・フレームに結合される集積回路ダイの２つのビューを示しているブロック図であり、集積回路は出力増幅器の信号サイドの補償ループを有する回路ボードを含む。

【図13】図１３は、直接ボンディングする方法でリード・フレームに結合され、半田ボール等に結合される集積回路ダイの側面図である。

【図13A】図１３Ａは、相対的なフリップ・チップ配列において直接ボンディングする方法でリード・フレームに結合され、半田ボール等に結合される集積回路ダイの側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0047】

本発明について述べる前に、いくつかの導入概念および用語について説明する。本明細書において用いる場合、「磁場検知エレメント」という用語は、磁場を検知することができる様々な種類の電子エレメントを記述するために用いられる。磁場検知エレメントは、ホール・エレメント、磁気抵抗エレメント、または磁気トランジスタとすることができるが、これらに限定されるのではない。周知のように、ホール・エレメントには異なる種類、例えば、平面ホール・エレメント、垂直ホール・エレメント、円形ホール・エレメントがある。また、周知のように、磁気抵抗エレメントには異なる種類、例えば、巨大磁気抵抗（ＧＭＲ）エレメント、異方性磁気抵抗（ＡＭＲ）、トンネリング磁気抵抗（ＴＭＲ）エレメント、アンチモン化インジウム（ＩｎＳｂ）センサ、および磁気トンネル接合（ＭＴＪ）がある。

【0048】

周知のように、前述の磁場検知エレメントの一部は、磁場検知エレメントを支持する基板に対して平行に最大感度の軸を有することが多く、前述の磁場検知エレメントの他のものは、磁場検知エレメントを支持する基板に対して垂直に最大感度の軸を有することが多い。具体的には、全部ではないが、多くの種類の磁気抵抗エレメントは基板に対して平行に最大感度の軸を有することが多く、全部ではないが、多くの種類のホール・エレメントは、基板に対して垂直に感度の軸を有することが多い。

【0049】

本明細書において用いる場合、「磁場センサ」という用語は、磁場検知エレメントを含む回路を説明するために用いられる。磁場センサは、種々の用途において用いられ、電流搬送導体によって搬送される電流によって発生する磁場を検知する電流センサ、強磁性体または磁性体の物体の近接を検知する磁気スイッチ、通過する強磁性体の物品（例えばリング磁石の磁性ドメイン）を検知する回転検出器、および磁場の磁場密度を検知する磁場センサが含まれるが、これらに限定されるのではない。

【0050】

ホール効果エレメントを有する磁場センサが下記の実施形態において示され説明される一方で、同一の技術が如何なるタイプの磁場検知エレメントを有する磁場センサにも適用することができる。

【0051】

電流センサが、以下の実施形態で示され、説明される。しかしながら、同一の技術が如何なる磁場磁ンサに適用することができ、そして、望ましくは、磁場において急速な変化レートを経験した如何なる磁場センサにも適用することができる。

【0052】

磁束集中器を有する電流センサが、以下の実施形態で示され、説明される。磁束集中器の使用が磁場センサによって経験される磁場の変化レートを増加させることが多いことが理解されるべきである。この増加の結果が、例えば、図６および６Ａに関連して後述する大きな出力信号過渡現象になることが多い一方で、磁束集中器を用いるか用いないかに拘らず、後述する技術は如何なる磁場センサにも適用することができる。

【0053】

図１を参照する。統合した電流センサ１０が、最終的に組み立てる前の分解図で示されており、これは、磁場検知エレメントを、ここでは、ホール効果磁気センサ１２（ここでは明確のためにカプセル化された本体なしで示されている）、電流搬送導体１６、および磁気コア２４の形態で含む。導体１６は、ホール効果センサ１２および磁気コア２４の保持部のための機構(feature)を有し、エレメントが相互と関連して固定され整合された位置に維持される。

【0054】

図示の実施形態では、導体１６は、第１の切欠き１８ｂ、および第１の切欠きに実質的に整列した第２の切欠き１８ｂを有する。組み立ての際には、ホール効果センサ１２少なくとも一部は、第１の切欠き１８ａに整合される。磁気コア２４は、実質的に、Ｃ形状（またはＵ形状に）であり、中央領域２４ａおよびこの中央領域から延びる実質的に一対の平行な脚２４ｂ，２４ｃを有している。組み立ての際には、中央域２４ａの少なくとも一部は、各脚２４ｂ、２４ｃがホール効果センサ１２のそれぞれの表面の少なくとも一部を覆うように、導体１６の第２の切欠き１８ｂに配置される。

【0055】

いくつかの実施形態では、導体１６および、特に、切欠き１８ａ，１８ｂは、打ち抜きによって形成される。

【0056】

ホール効果センサ１２は、上にホール効果エレメントホ４ａを有するセンサ・ダイ１４を収容する集積回路の形態で設けられ、全てが電気的絶縁材料によってカプセル化される。統合したホール効果センサ１２は、異なるパッケージ・タイプ、例えば１．６ｍｍのオーダーの厚みを有する「Ｋ」シングル・イン・ライン（ＳＩＰ）パッケージで設けることができる。効果的な空隙(air gap)は、その空隙の概ね中央に載置されているセンサ・ダイによる、パッケージの厚さに等しい。

【0057】

ホール効果センサは、プリント回路ボード（図示せず）に載置するように適合されるリード１５を有する。リード１５は、電源、即ちＶｃｃ、接続、グランド接続、および導体１６を通じて電流に比例する出力信号を搬送するように適合される出力接続を含む。この出力信号は、電流または電圧とすることができる。

【0058】

センサ・ダイ１４は、ホール効果エレメントホ４ａ、およびホール効果エレメント１４ａの出力信号を処理するためのホール回路１４ｂを含む。ホール効果センサ１２の使用は、回路部品を組み込むことによって、電流センサ１０の統合を強化する。回路部品は、例えばプリント回路ボードに載置される別個のコンポーネントによって、さもなければ別途設けられるであろう。

【0059】

導体１６は、銅のような様々な導電材料から成ることができ、また、プリント回路ボードへ載置するように適合される。このプリント回路ボードを通じて測定された電流が導体１６へ供給される。この目的を達成するためには、屈曲したリード、即ち回路ボード・バイア（または孔）への半田付けに適したタブ１６ａ，１６ｂが導体１６の端部に設けられる。屈曲したタブ１６ａ，１６ｂ以外の機構が、電流センサ１０をプリント基板に載置するために用いることができる。例えば、ねじ込み端子、および関連するハードウェアまたはフラット・リード若しくはタブである。

【0060】

別の実施形態では、同一の又は別の載置機構が、電流センサ１０をプリント基板以外に載置可能とするために用いることができる。例えば、電流センサ１０は、ワイヤ・カプリング（図示せず）を有することができ、電流センサ１０をワイヤで直列に結合することができる。

【0061】

導体１６は、プリント回路ボードから電流センサ１０の高さを増やすことになるｚ軸２１に延びる機構(feature)を有することなく、（屈曲タブ１６ａ，１６ｂを除いて）図示のように平らであることが好ましい。使用中は、導体１６の平面はプリント回路ボードの平面に近接して位置し、これにより、薄型の電流センサを提供する。

【0062】

導体１６の第１の切欠き１８ａは、幅ｗ１を有するホール効果センサ１２の少なくとも一部を受けるように選択された幅を有する。好ましくは、幅ｗ１および幅ｗ２は十分に同程度であり、その結果、組み立て時に、ｘ軸１９における導体１６に対するホール効果センサ１２の移動可能量は、ごくわずかである。より具体的には、名目幅ｗ１が、例えば約０．２８ｍｍだけ名目幅ｗ２よりわずかに小さい結果、最悪の場合の許容限界量では、最大幅２が最小幅ｗ２よりも０．４ｍｍ小さい。図示の実施形態では、名目幅ｗ１は５．１８ｍｍであり、また、名目幅ｗ２は５．４６ｍｍである。つまり、幅ｗ１およびｗ２は、実質的に等しいものとして描写することができる。

【0063】

この導体の第２の切欠き１８ｂは、磁気コア２４の少なくとも一部を受けるように選択される幅ｗ３を有する。好ましくは、幅ｗ３および磁気コアの中央領域２４ａの幅ｗ４は十分に同程度である。その結果、組み立て時に、ｘ軸１９における導体１６に対する磁気コア２４の移動可能量はごくわずかである。より具体的には、名目幅ｗ４が、例えば約０．２ｍｍだけ名目幅ｗ３よりわずかに小さい結果、最悪の場合の許容限界量では、最小幅ｗ４が最大幅ｗ３よりも０．３４ｍｍだけ小さく、また、最大幅ｗ４が最小幅ｗ３より０．０８ｍｍだけ小さい。図示の実施形態では、名目幅ｗ３は５．４６ｍｍであり、また、名目幅ｗ４は５．２５ｍｍである。つまり、幅ｗ３およびｗ４は、実質的に等しいものとして描写することができる。

【0064】

磁気コアの脚２４ｂ，２４ｃ間の間隔ｈ３、導体１６の厚さまたは高さｈ２、およびホール効果センサ１２の厚さまたは高さｈ１は、全て実質的に同程度であり、その結果、ｚ軸２１における相互に対するコンポーネントの移動可能量はごくわずかである。より具体的には、名目高さｈ２およびセンサの高さｈ１は、約０．１ｍｍだけ名目高さｈ３よりもわずかに小さく、その結果、最悪の場合の許容限界量では、最小高さｈ１および最小高さｈ２は最大高さｈ２よりも０．２２ｍｍだけ小さく、最大高さｈ１および最大高さｈ２は最小高さｈ３よりも０．０１ｍｍだけ小さい。図示の実施形態では、名目高さｈ１は１．５５ｍｍであり、また、名目高さｈ２は１．５０ｍｍである。そして、名目高さｈ３は１．６４ｍｍである。

【0065】

しかしながら、他の実施態様では、間隔ｈ３は、他の要因に従って選択される。例えば、代替の１つの実施形態では、間隔ｈ３は、ホール効果センサ１２の高さｈ１より実質的に大きく、その結果、磁気抵抗(reluctance)を増加させて、つまり、電流センサ１０を飽和させることになる搬送導体１６を流れる電流を増加させる。このように、この代替の実施形態は、より大きな電流搬送容量を有する。

【0066】

磁気コア２４は、センサ・ダイ１４全体の磁場を調整する。磁気コア２４は、代替としては、磁場集中器(magnetic field concentrator)と、または磁気磁束集中器(magnetic flux concentrator)、若しくは単に磁束集中器(flux concentrator)と称することができる。磁気コア２４は、フェライト、スチール、鉄化合物、およびパーマロイを含む様々な材料からなるが、これに限定されない。磁気コア２４の材料は、コア２４の磁気透過性(permeability)に関連する最大測定電流量、および磁気コア２４により供給される所望の磁気遮蔽量のようなファクタに基づいて選択される。他のファクタには、温度およびヒステリシス（残留磁気）にわたる相対透過性の安定性が含まれる。例えば、低いヒステリシスは、導体１６を通じた小電流についてのより高い精度を確実にする。磁気コア２４の材料およびサイズはまた、導体１６を流れる所望の十分なスケールの電流に従って選択される。ここでは、より高い飽和フラックス密度（Ｂｓａｔ）を有する磁気コア材料は、導体１６を流れる所与の電流についてより小さいコアの使用を可能にする。後述する図４の検討からも明らかなように、磁気コア２４の使用は、浮遊磁界に対する電流センサ１０の磁化率(susceptibility)を著しく低下させる。

【0067】

磁気コア２４は深さｄ１を有し、脚２４ｂ，２４ｃがそれぞれセンサ・ダイ１４の全ての各表面を実質的にカバーするように選択される。この配置では、センサ・ダイ１４上に配置されるホール効果エレメント１４ａ全体に実質的に均一な磁場が、供給されている。これによって、デバイス感度を増加させると共に、浮遊磁界に対する磁化率を低減させる。

【0068】

ここでは、導体の切欠き１８ａは、この導体から外部に放射状に延びるタブ１６ｄ，１６ｅによって形成される。切欠き１８ｂは、導体の狭小領域１６ｃによって、導体から延びるタブ１６ｆ，１６ｇと共に形成される。第１の切欠き１８ａおよび第２の切り欠き１８ｂの間の狭小領域１６ｃの幅ｗ５は、電気導体１６の最大電流搬送容量に基づいて選択される。実施形態の中には、幅ｗ５が１．７ｍｍのオーダーとなり、導体１６の電流搬送容量が１００アンペアのオーダーとなるものもある。切欠き１８ａ，１８ｂは放射状のタブ１６ｄ，１６ｅ，１６ｆ，１６ｇのそれぞれによって、狭小導体領域１６cを設けることなく形成することができるが、この狭小領域１６ｃの用いることで、ｙ軸２０に沿った電流センサ１０の全体寸法を最小化する。狭小領域はまた、ホール効果センサ１２に密に近接した導体１６を流れる電流を供給する。代替の実施形態では、切欠き１８ａ，１８ｂは、タブ１６ｄ〜１６ｇなしで形成され、狭小領域１６ｃのみによって設けられる。

【0069】

電流搬送導体１６は、電流を通すときに、ホール効果エレメント１４ａにおいて、磁束集中器２４を用いない場合よりも大きい、比較的大きな磁場を生じることが理解されよう。さらにまた、ホール効果エレメント１４ａにおける磁場がｘ方向１９およびｙ方向２０の広領域にわたり比較的均一になり、それぞれが、磁束集中器２４を用いない場合よりもより均一になることが図３および３Ａに関する以下の検討から明らかになるであろう。

【0070】

これより図２および２Ａを参照する。電流センサ５０の他の実施形態５０は、内部に切欠きまたは切抜き５６を有するドーナツ形状の磁束集中器５２、および中央ホール５４を含む。ホール効果エレメント５８ａおよびリード６０を有する磁場センサ５８は、切欠き５６に配置することができる。

【0071】

孔５４を通過するように配置される電流搬送導体（図示せず）は、電流を通す際に、ホール効果エレメント５８ａにおいて、磁束集中器５２を用いない場合よりも大きい、比較的大きな磁場が生じることが理解されよう。さらにまた、ホール効果エレメント５８ａにおける磁場がｘ方向６２およびｙ方向６４の広領域にわたり比較的均一になり、それぞれが、磁束集中器２４を用いない場合よりもより均一になることが、図３および３Ａに関する以下の検討から明らかになるであろう。

【0072】

図３を参照する。約１００アンペアが図１の導体１６、または図２および図２Ａの孔５６を通過した導体（図示せず）を通過した際の、図１のホール効果エレメント１４ａにおけるｘ軸１９に沿った、または、図２および図２Ａのホール効果エレメント５８ａにおけるｘ軸６２に沿った磁束密度のグラフ８０が示される。ホール効果エレメント１４ａ（図１）の中心またはホール効果エレメント５８ａ（図２，２Ａ）の中心が、ｘ軸１９，６２上の０ミリメートルに対応する。
磁束曲線８６は、中央部８８を有するものとして描写され、基本的にフラットで傾斜した末端部分９０ａ，９０ｂがある。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの中心のまわりに中央配置される４ｍｍオーダーの間隔について、中央部８８では、磁束が実質的に一定であることが曲線８６の考察により認められる。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの部分は、ｘ軸１９，６２に沿ってそれらの中心から２ｍｍ以上のところに位置し、磁束密度の減少を経験する。図示したホール効果エレメント１４ａ，５８ａは、０．２ｍｍのオーダーのｘ軸の幅を有しており、概ね１．６ｍｍ×３ｍｍの寸法を通常有しているセンサ・ダイに集中する。したがって、全てのホール効果エレメント１４ａ，５８ａは中央部８８に位置する。中央部８８の幅は、実質的にホール効果エレメント１４ａ，５８Ａの幅よりも大きい。また、ホール効果エレメント１４ａ，５８ａが磁場において最大量の範囲内にあることを確実にするために、このホール効果エレメント１４ａ，５８ａは、中央部８８内で十分に中央配置される。

【0073】

磁気コア２４，５２についてホール効果エレメント１４ａ，５８ａに対する寸法が、ｘ軸１９、６２方向のホール効果エレメント１４ａ，５８ａ全体の束密度の均一性に対して影響を及ぼすことが理解されよう。具体的には、磁気コア２４（すなわち、より広い幅ｗ４）が、ｘ方向１９のホール効果エレメント１４ａに対してに大きくなればなる程、また、ｘ方向６２の磁束集中器５２がｘ方向６２のホール効果エレメント５８に対して厚くなればなる程、曲線８６の中央部８８がより長くなる。他方、磁気コアがより狭くなくなればなる程、中央部８８はより短くなる。

【0074】

曲線８６は、磁気コア２４，５２およびホール効果エレメント１４ａ，５８ａがそれぞれｘ方向１９，６２に相互に関連して中央配置されることを推定する。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａのｘ軸１９、６２に沿った磁気コア２４，５２に対する移動は、曲線８６が軸８４に沿って移動する結果となる。つまり、ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの領域が２ｍｍよりもさらに近接して、きわめて減少した束密度を経験する結果なる。この効果は、ホール効果センサ１２，５８および磁気コア２４，５２の相対的な移動を制限する望ましさを強調する。更に、それぞれホール効果センサ１２，５８内のホール効果エレメント１４ａ，５８ａの位置に関連した許容限界量があるので、ホール効果センサ１２，５８について磁気コア２４，５２に対する位置を固定することは、重要である。

【0075】

これより図３Ａを参照する。約１００アンペアが図１の導体１６を通過した、または、約１００アンペアが図２および図２Ａの孔５６を通過した導体を通過した際の、ホール効果エレメント１４ａ，５８ａにおけるｙ軸２０，６４に沿った磁束密度のグラフ８０が示される。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの中心は、軸１０４上の０ミリメートルに対応する。
磁束曲線１０６は、中央部１０８を有するものとして描写することができ、基本的にフラットで傾斜した末端部分１１０ａ，１１０ｂがある。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの中心のまわりに中央配置される２．５ｍｍオーダーの間隔について、中央部１０８では磁束が実質的に一定であることが曲線１０６の考察により認められる。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａ部分は、ｙ軸２０，６４に沿ってそれらの中央から１．２５ｍｍ以上のところに位置し、磁束密度の減少を経験する。図示したホール効果エレメント１４ａ，５８ａは、０．２ｍｍのオーダーのｙ軸の幅を有しており、概ね１．６ｍｍ×３ｍｍの寸法を通常有しているセンサ・ダイに集中する。したがって、全てのホール効果エレメント１４ａ，５８Ａは、中央部１０８に位置する。中央部８８の幅は、実質的にホール効果エレメント１４ａ，５８Ａの幅よりも大きい。また、ホール効果エレメント１４ａ，５８ａが磁場において最大量の範囲内にあることを確実にするために、このホール効果エレメント１４ａ，５８ａは、中央部１０８内に十分に中央配置される。

【0076】

磁気コア２４，５２についてホール効果エレメント１４ａ，５８ａに対する寸法が、ｙ軸２０、６４方向のホール効果エレメント１４ａ，５８ａ全体の束密度の均一性に対して影響を及ぼすことが理解されよう。具体的には、ｙ方向２０，６４において磁気コア２４，５２がホール効果エレメント１４ａ，５８ａに対して深くなればなる程、曲線１０６の中央部１０８がより長くなる。他方、磁気コアが浅くなればなる程、中央部１０８はより短くなる。

【0077】

曲線１０６は、磁気コア２４，５２およびホール効果エレメント１４ａ，５８ａがｙ方向２０，６４に相互に関連して中央配置されることを推定する。ホール効果エレメント１４ａ，５８ａのｙ軸２０、６４に沿った磁気コア２４，５２に対する移動は、曲線１０６が軸１０４に沿って移動する結果となる。つまり、ホール効果エレメント１４ａ，５８ａの領域が１．２５ｍｍよりもさらに近接して、きわめて減少した束密度を経験する結果なる。この効果は、ホール効果センサ１２，５８の磁気コア２４，５２に対する相対的な移動について制限する望ましさを再度強調する。

【0078】

これより図４を参照する。図４において、図１と同様の要素が同様の参照符号を有して示されており、図１の典型的なホール効果電流センサ１０の概略図は、回路ボード載置機構１６ａ，１６ｂを有する線によって表される導体１６、およびここでは環状体１６２によって表される磁気コア２４を含む。図４の説明が図１に関連して記載されると一方で、同じ説明および回路が図２−図２Ａの磁場センサ５０に適用できることが理解されよう。ここでは１５ａ、１５ｂおよび１５ｃと分類されて、図示のホール効果センサ１２は、センサ・ダイ１４およびリード１５を含む。ここでは、リード１５は、１５ａ，１５ｂ，１５ｃとラベル付けされている。リード１５ａは電力接続をホール効果電流センサ１２に提供し、リード１５ｂは電流センサ出力信号への接続を提供し、そしてリード１５ｃは電流センサに基準接続またはグランド接続を提供する。

【0079】

ホール効果エレメント１４ａは導体１６を流れる電流によって誘起される磁場１６４を検知し、磁場１６４に比例した電圧を発生する。ホール効果エレメント１４ａは、動的オフセット・キャンセル回路１７０に結合される。動的オフセット・キャンセル回路１７０は、ＤＣオフセット調整を、ホール効果エレメント１４ａと関連したＤＣ電圧誤差に提供する。導体１６を流れる電流がゼロであるときに、この動的オフセット・キャンセル回路１７０の出力はゼロに調整されることになる。

【0080】

動的オフセット・キャンセル回路１７０は、増幅器１７２に結合され、オフセット調整済みのホール出力信号を増幅する。増幅器１７２は、フィルタ１７４に結合され、これは、ローパス・フィルタ、ハイ・パス・フィルタ、バンド・パス・フィルタ、および／または切欠き有り(notch)フィルタとすることができる。このフィルタは、所望の応答時間、ホール効果エレメント１４ａと関連したノイズの周波数スペクトル、動的オフセット・キャンセル回路１７０、および増幅器１７２を含むがこれに限定されない、様々な要因に従って選択される。１つの特定の実施形態では、このフィルタ１７４は、ローパス・フィルタである。このフィルタ１７４は、出力ドライバ１７６に結合され、他の電子回路（図示せず）への伝送のために強化した電力出力を供給する。
トリミング制御回路１８４は、リード１５ａに結合され、動作中、電力が供給される。リード１５ａはまた、通常は製造の間に、トリミングされることになる様々な電流センサ・パラメータを許容する。この目的で、トリミング制御回路１８４は、リード１５ａに印加される適当な信号によって使用可能とされる１つ以上のカウンタを含む。

【0081】

トリミング制御回路１８４は、静止出力電圧（Ｑｖｏ）回路１８２に結合される。静止出力電圧は、導体１６を流れる電流がゼロであるときは、出力リード１５ｂでの電圧となる。名目上は、単極供給電圧に対し、Ｑｖｏは、Ｖｃｃ／２に等しい。Ｑｖｏは、適切なトリミング信号を、リード１５ａを通じてトリミング制御回路１８４内の第１のトリミング制御回路カウンタに印加することによって、トリミングすることができ、次いで、Ｑｖｏ回路内のデジタル／アナログ変換器（ＤＡＣ）を制御する。

【0082】

トリミング制御回路１８４は、さらに、感度調整回路１７８に結合される。感度調整回路１７８は、電流センサ１０の感度を調整するために、増幅器１７２の利得の調整を可能にする。感度調整回路は、適切なトリミング信号を、リード１５ａを通じてトリミング制御回路１８４内の第２のトリミング制御回路カウンタに印加することによって、トリミングすることができ、次いで、感度調整回路１７８内のＤＡＣを制御する。

【0083】

トリミング制御回路１８４は、さらに、感度温度補償回路１８０に結合される。感度温度補償回路１８０は、温度による利得バリエーションを補償するために、増幅器１７２の利得の調整を可能にする。感度温度補償回路は、適切なトリミング信号を、リード１５ａを通じてトリミング制御回路１８４内の第３のトリミング制御回路カウンタに印加することによって、トリミングすることができ、次いで、感度温度補償回路１８０内のＤＡＣを制御する。

【0084】

出力ドライバ１７６からの出力信号は、当該出力ドライバから信号出力ピン１５ｂまでそのパスに関連して２つの導電ループを経験する。以下「回路ループ」と称する第１のループ１９０は矢印によって示される第１の回転方向を有し、また、以下「補償ループ」と称する第２のループ１９２は、別の矢印によって示される第２の異なった反対側の回転方向を有する。回路ループ１９０については、以下、図５と共により詳細に説明する。補償ループについては、以下、図７〜１２Ｂと共により詳細に説明する。

【0085】

ここで十分に言わせてもらうと、回路ループ１９０は、集積回路ダイ１４上の回路レイアウトのために、センサ・ダイ１４において自然に生じるものである。回路ループ１９０は、導体１６を通過する電流の急速な変化によって発生することもあるように、回路ループが磁場の急速な変化を直接経験するときに、過渡信号を発生させることがおおい。補償ループ１９２は、様々な構成を有する物理導電ループであり、回路ループ１９０の結果として形成するこの過渡信号をキャンセルまたは低減させるように設けることができる。

【0086】

図４に示した回路は、図１のホール効果電流センサ１０のようなホール効果電流センサと関連し、統合することができる例示の回路を示してに過ぎないことが理解されよう。他の実施形態では、追加の回路が、電流センサを「デジタル・ヒューズ」に換えるために提供され、導体１６を流れる電流によって誘起される磁場１６４が予め定められた閾値レベルより大きいか、それとも小さいかに従って、高出力信号または低出力信号を提供する。この代替の実施形態の追加回路は、比較器および／若しくはラッチ、並びに／またはリレーを含むことができる。デジタル・ヒューズの例示的な実施形態を、図７に示す。

【0087】

さらに、導体接続１６ａ，１６ｂは、電流センサのリード線１５ａ，１５ｂ，１５ｃからは電気的に絶縁されるので、電流センサ１０は、光アイソレータまたは他のトランスといった絶縁技術を用いずに電気的絶縁を必要とする用途において使用することができる。

【0088】

これより図４Ａを次に参照する。図４の２つのループ１９０，１９２について再びではあるが、より良く明瞭に示している。この２つのループは直列配置で結合されており、左から右へのパスは、第１のループで反時計回り、第２のループでは時計回りのパスである。両方のループともに、閉ループとなるように示している。

【0089】

これより図４Ｂを参照する。２つの異なるループが示されており、再度、直列の配列で結合される。このループは、開ループである。本明細書において用いる「ループ」という用語は、開ループおよび閉ループの両方を指すものである。より具体的には、例えば、９０度による曲げといった任意の角度による任意の曲げパスを取り入れた導体のことを指すものである。

【0090】

図４Ｂのように、左から右の通路は、第１のループでは反時計回りに回転し、このパスは第２のループでは時計回りに回転する。

【0091】

これより図４Ｃを参照する。２つの異なるループが、再度直列配置で結合され、第２のループが第１のループの間に入っている。左から右のパスは、第１のループの第１部分において反時計回りに回転し、そのパスは第２のループでは時計回りに回転する。また、その通路は、第１のループの第２の部分では、再度反時計回りに回転する。
したがって、「直列配置」という用語は、２つのループの結合について述べるときは、順々なループ結合、または、第２のループが第１のループの間に入るようなループ結合とすることできるということが理解されよう。

【0092】

第１のループによる通路が反時計回りに回転することを示し、また第２のループによる通路が時計回りに回転することを示す一方で、この逆もまた可能である。さらに、異なる方向の回転を示す一方で、以下に示す実施形態で明らかなように、連続して接続するループがまた同一方向に回転するパスを有する場合もある。

【0093】

以下の図５および図７〜１２Ｂでは、磁場センサは明確のために磁束集中器なしで示している。しかしながら、好ましくは、図５および７〜１２Ｂの磁場センサの全ては、それぞれ磁束集中器、例えば、図１、図２および図２Ａに示したものの１つの形態を有する磁束集中器を含む。

【0094】

これから図５を参照する。磁場センサ２００は、磁束集中器なしで示されている。磁場センサ２００は、モールドされたパッケージ２０２内に配置された集積回路ダイ２０３およびリード・フレーム２４０を含むことができる。集積回路ダイ２０３は、導体２０６上に搬送される磁場信号を発生するように構成されるホール効果エレメント２０４を含むことができる。導体２０６によって搬送される信号は、ホール効果エレメント２０４の近くに配置される導体２４２を通じて流れている電流２４４に応答する。インタフェース回路２０８は、導体２０６によって搬送される磁場信号を受けるように結合され、導体２１０によって搬送インタフェース信号を発生するように構成される。出力増幅器（またはバッファ）２１２は、導体２１０上を搬送されインタフェース信号を受け取るように結合される。インタフェース回路２０８および出力増幅器２１２は、図４に関連して上記説明から容易に理解されよう。

【0095】

出力増幅器２１２は、回路グランド・ノード２１６および回路出力ノード２１８を含む。回路出力ノード２１８は、出力増幅器２１２内で内部抵抗２１４を介して回路グランド・ノード２１６に連結される。

【0096】

グランド回路トレース２２８は、第１および第２の端を有する。そして、このグランド回路トレース２２８の第１端は回路グランド・ノード２１６に結合される。グランド・ボンディング・パッド２２０は、グランド回路トレース２２８の第２端に結合される。出力信号回路トレース２３０は、第１および第２の端を有する。そして、この出力信号回路トレース２３０の第１端は回路出力ノード２１８に結合される。出力信号ボンディング・パッド２２２は、出力信号回路トレース２３０の第２端に結合される。

【0097】

信号ボンド・ワイヤ２３２は出力信号ボンディング・パッド２２２と信号出力ピン２３６の間で結合され、リード・フレーム２４０の一部である。グランド・ボンド・ワイヤ２２６はグランド・ボンディング・パッド２２０とベース平面２４１上のグランド・ノード２３４の間で結合され、リード・フレーム２４０の一部であり、グランド・ピン２３８に結合され、リード・フレーム２４０の一部である。

【0098】

グランド・ボンド・ワイヤ２２６、グランド・回路トレース２２８、抵抗２１４、出力信号回路トレース２３０、および出力信号ボンド・ワイヤ２３２は、点線として示したように、所謂「回路ループ」２３４の部分を形成する。回路ループ２３４は、モールドされたパッケージ２０２におけるより低い周辺部において示した水平線を経由して、シンボリックに閉じることができる。

【0099】

急速に変化する際に電流２４４によって発生することも多いために、導電ループが、急速に変化する磁場に応じて、その端部において電圧を形成することも多いことが理解されよう。この電圧により、図６および６Ａに関連して以下に図示および説明する過渡的で不必要な信号をもたらすことが多い。

【0100】

ループで生成した電圧は、ファラデーの法則により説明される。

【0101】

Ｖ＝−Ｎ（ｄΦ／ｄｔ）
ここで、
Ｎはループにおけるターン数であり、Φは、磁束であり、ｄΦ／ｄｔは、磁束の変化率である。
Ｂを均一でループの平面に垂直とした場合、Φ＝ＢＡであり、ここで、Ｂは、フラックス密度であり、また、Ａは、ループの領域である。（なお、開ループについて、この領域はループの端を線、例えば直線と接続することによって見出すことができる。）
つまり、ループで誘起された電圧は磁束の変化率に比例し、ループのターン数に関係し、また、ループの領域に関係する。

【0102】

図示のように、回路ループ２３４は、約３ｍｍ×約１．５ｍｍの矩形内に囲まれる。回路ループは、全ての矩形領域を満たすわけではなく、約３．６平方ミリメートルの回路ループ内部領域を有する。グランド・ピン２３８から信号出力ピン２３６方向の回路ループ２３４にわたるパスは、当該回路ループの回転方向を有しており、図示したように反時計回りとすることができ、または他の構成では時計回りとすることができる。

【0103】

回路ループの境界は、不規則な形状を検査することによって見出すことができるが、完全に正確というわけではないかもしれないことが理解されるであろう。つまり、回路ループの領域を確立するために、１つ以上の試行錯誤による集積回路ダイの製作の試みをすることがある。

【0104】

これより図６を参照する。グラフ２５０は、時間の単位をマイクロ秒とした水平軸、および電流の単位をアンペアとした垂直軸を有する。信号２５２は、図５の導体２４２によって搬送するような急速に変化する電流についての典型的な遷移領域を有する。

【0105】

これより図６Ａを参照する。グラフ２６０は、時間の単位をマイクロ秒とした水平軸、および電圧の単位をボルトとした垂直軸を有する。図６の電流信号２５２に応じて、信号２６２は、図５の出力信号ピン２３６で発生するような出力信号を表わす。信号２６２は、図６の電流信号２５２が表わしていない、不必要で過渡信号部２６４を有する。これは、図６の信号２５２の遷移領域の開始と一致して下方に移行するものとして示される。

【0106】

本明細書における本発明によって、過渡信号部２６４は、磁場の高変化レート（または磁束の高変化レート）を経験するために、過渡信号部２６４が図５の回路ループ２３４によって発生されることが認められる。言いかえれば、過渡信号部２６４は、図５の磁場センサ２００が有する出力増幅器における、またはこれの近くにおける物理的な導電ループの結果として発生されることが認められる。

【0107】

先に述べたとおり、他にも、フィルタ等の方法により過渡信号２６４を取り除くことを試みたものもある。しかしながら、これらの技術は、信号２６２の反応率をスロー・ダウンさせることが多い。過渡信号は磁場の高レートな変化を経験するので、過渡信号が先に述べた回路ループの結果であることは、以前からは知られていない。

【0108】

これより図６Ｂを参照する。再度図６のグラフ２５０が示される。

【0109】

これより図６Ｃを参照する、グラフ２７０は、時間の単位をマイクロ秒とした水平軸、および電圧の単位をボルトとした垂直軸を有する。図６Ｂの電流信号２５２に応じて、信号２７２は、以下に図示し説明する回路の出力ピンにおいて発生することができる出力信号を表わす。この回路は、図５の回路ループ２３４と直列に結合される補償ループを有する。信号２６２は、図６Ａの過渡信号部２６４のような過渡信号部を有さない。

【0110】

これより図７を参照する。集積回路ダイ３００は、導体３０４において搬送される磁場信号を発生するように構成されるホール効果エレメント３０２を含むことができる。インタフェース回路３０６は、導体３０４によって搬送される磁場信号を受け取るために結合され、導体３０８によって搬送されるインタフェース信号を発生するように構成される。出力増幅器（またはバッファ）３１０は、導体３０８において搬送されるインタフェース信号を受け取るため結合される。

【0111】

出力増幅器３１０は、回路グランド・ノード３１４および回路出力ノード３１６を含む。回路出力ノード３１６は、出力増幅器３１０内の内部抵抗３１２を介して、回路グランド・ノード３１４に結合される。

【0112】

グランド回路トレース３２２は、第１の端および第２の端を有しており、グランド回路トレース３２２の第１端は回路グランド・ノード３１４に結合される。グランド・ボンディング・パッド３１８は、グランド回路トレース３２２の第２端に結合される。

【0113】

出力信号回路トレース３２４は第１および第２の端を有しており、出力信号回路トレース３２４の第１端は回路出力ノード３１６に連結合される。出力信号ボンディング・パッド３２０は、出力信号回路トレース３２４の第２端に結合される。

【0114】

出力信号回路トレース３２４は、図５の出力信号回路トレース２３０と異なるが、「補償ループ」における円形のルートをとり、出力信号ボンディング・パッド３２０に到達する。回路出力ノード３１８から出力信号ボンディング・パッド３２０への補償ループ３２４の方向（ここでは時計回り）は、先に述べた図５の回路ループ２３４とは反対方向となる。

【0115】

補償ループ３２４は、回路ループ（図示せず）と直列配置で結合されることが認識されるであろう。この回路ループは、図５の回路ループ２３４と同一または類似のものである。補償ループ３２４は、図５の回路ループ２３４の内部領域とほぼ同一の内部領域を有するのが好ましい。

【0116】

補償ループ３２４および図５の回路ループ２３４は、反対の回転方向を有しており、この補償ループ３２４および回路ループ２３４が磁場の高レートの変化を経験するときに、反対方向を有する過渡信号に応答することも多いことが認識されるであろう。さらにまた、補償ループ３２４および回路ループ２３４が共にほぼ同一の内部領域を有する場合、ならびに、補償ループ３２４および回路ループ２３４が共にほぼ同一の急速に変化する磁場を経験する場合には、補償ループ３２４は、回路ループ２３４内で発生する過渡信号を減少またはキャンセルすることも多くなる。

【0117】

特に、集積回路ダイ３００に近接する磁束集中器を使用するとき、図３および図３Ａに関して先に述べた考察からも明らかなように、補償ループ３２４は回路ループ２３４と同一の磁場を経験することが多い。しかしながら、たとえ補償ループ３２４が図５の回路ループ２３４と同一の急速に変化する磁場を経験しない場合であっても、補償ループ３２４の領域または回路ループ２３４の領域は、キャンセルまたは減少する結果に供するために、設計することができるか、またはそれ故調整することができる。

【0118】

集積回路ダイ３００について、磁場センサ、より具体的には電流センサに結合された場合を以下図８に図示する。

【0119】

これより図７Ａを参照する。図７と同様のエレメントが、同様の要素が同様の参照符号を有して示されており、集積回路ダイ３５０は、導体３０４で搬送される磁場信号を発生するように構成されるホール効果エレメント３０２を含むことができる。インタフェース回路３０６は、導体３０４によって搬送される磁場信号を受け取るよう結合され、また、導体３０８によって搬送されるインタフェース信号を発生するように構成される。出力増幅器（またはバッファ）３１０は、導体３０８で搬送されるインタフェース信号を受け取るように結合される。

【0120】

出力増幅器３１０は、回路グランド・ノード３１４および回路出力ノード３１６を含む。回路出力ノード３１６は、出力増幅器３１０内の内部抵抗３１２を介して、回路グランド・ノード３１４に結合される。

【0121】

グランド回路トレース３５２は、図７のグランド回路トレース３２２よりも長く、第１の端および第２の端を有しており、グランド回路トレース３５２の第１端は回路グランド・ノード３１４に結合される。グランド・ボンディング・パッド３１８は、グランド回路トレース３５２の第２端に結合される。

【0122】

出力信号回路トレース３５４は、図７の出力信号回路トレース３２４よりも短く、第１の端および第２の端を有しており、出力信号回路トレース３５４の第１端は回路出力ノード３１６に結合される。出力信号ボンディング・パッド３２０は、出力信号回路トレース３５４の第２端に結合される。

【0123】

グランド回路トレース３５２は、図５のグランド回路トレース２２８と異なるが、「補償ループ」における円形のルートをとり、グランド信号ボンディング・パッド３１８に到達する。グランド・ボンディング・パッド３１８から回路グランド・ノード３１４への補償ループ３２４の方向（ここでは時計回り）は、先に述べた図５の回路ループ２３４とは反対方向となる。

【0124】

補償ループ３５２は、回路ループ（図示せず）と直列配置で結合されることが認識されるであろう。この回路ループは、図５の回路ループ２３４と同一または類似のものである。補償ループ３５２は、図５の回路ループ２３４の内部領域とほぼ同一の内部領域を有するのが好ましい。

【0125】

補償ループ３５２および図５の回路ループ２３４は、反対の回転方向を有しており、この補償ループ３５２および回路ループ２３４が磁場の高レートの変化を経験するときに、反対方向を有する過渡信号に応答することも多いことが認識されるであろう。さらにまた、補償ループ３５２および回路ループ２３４が共にほぼ同一の内部領域を有する場合、ならびに、補償ループ３５２および回路ループ２３４が共にほぼ同一の急速に変化する磁場を経験する場合には、補償ループ３５２は、回路ループ２３４内で発生する過渡信号を減少またはキャンセルすることも多くなる。

【0126】

特に、集積回路ダイ３００に近接する磁束集中器を使用するとき、図３および図３Ａに関して先に述べた考察からも明らかなように、補償ループ３５２は回路ループ２３４と同一の磁場を経験することが多い。しかしながら、たとえ補償ループ３５２が図５の回路ループ２３４と同一の急速に変化する磁場を経験しない場合であっても、補償ループ３５２の領域または回路ループ２３４の領域は、キャンセルまたは減少する結果に供するために、設計することができるか、またはそれ故調整することができる。

【0127】

集積回路ダイ３５０について、磁場センサ、より具体的には電流センサに結合された場合を以下、図８に図示する。

【0128】

これより図８を参照する。図７と同様の要素が、同様の参照符号を有して示されており、図７の集積回路ダイ３００は、磁場センサ４００内にある。

【0129】

磁場センサ４００は、ベース平面４１８、ベース平面４１８に結合されるグランド・ピン４１６、および信号出力ピン４１４を有するリード・フレーム４２０を含む。磁場センサ４００は、ベース平面４１８上に配置される図７の集積回路ダイ３００を含む。集積回路ダイ３００は、基板３０１を含む。集積回路ダイ３００はまた、基板３０１上に配置され、磁場（例えば、導体４０２を流れる電流４０４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント３０２も含む。集積回路ダイ３００はまた、基板３０１上に配置される出力回路３１０も含む。出力回路３１０は、回路グランド・ノード３１４および回路出力ノード３１６を含む。出力回路３１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード３１６で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ３０１はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース３２２を含む。グランド回路トレース３２２の第１端は、回路グランド・ノード３１４に結合される。集積回路ダイはまた、グランド回路トレース３２２の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド３１８を含む。集積回路ダイ３０１はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース３２４を含む。出力信号回路トレース３２４の第１端は、回路出力ノード３１６に結合される。集積回路ダイ３０１はまた、出力信号回路トレース３２４の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド３２０を含む。磁場センサ４００は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン４１６と信号出力ピン４１４の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ４００は、さらに、回路出力ノード３１６に結合される補償済み信号出力ノード４１２を含む。磁場センサ４００は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４（図５）と直列配置で結合される補償ループ３２４を含む。補償ループ３２４は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印４２２参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済みの信号出力ノード４１２での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0130】

図８の実施形態では、補償ループ３２４は、回路出力ノード３１６と補償済み信号出力ノード４１４すなわち回路ループ２３４の信号サイドとの間に結合される。補償ループ３２４は、信号回路トレース３２４と同一である。
これより図８Ａを参照する。図７Aおよび図８と同様の要素が同様の参照表示を有して示される。図７Ａの集積回路ダイ３５０は、磁場センサ４３０内、すなわち、回路ループ２３４の信号サイドにある。

【0131】

磁場センサ４３０は、ベース平面４１８、ベース平面４１８に結合されるグランド・ピン４１６、および信号出力ピン４１４を有するリード・フレーム４２０を含む。磁場センサ４３０は、ベース平面４１８上に配置される図７Ａの集積回路ダイ３５０を含む。集積回路ダイ３５０は、基板３５１を含む。集積回路ダイ３５０はまた、基板３０１上に配置され、磁場（例えば、導体４０２を流れる電流４０４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント３０２も含む。集積回路ダイ３５１はまた、基板３５１上に配置される出力回路３１０も含む。出力回路３１０は、回路グランド・ノード３１４および回路出力ノード３１６を含む。出力回路３１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード３１６で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ３５１はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース３５２を含む。グランド回路トレース３５２の第１端は、回路グランド・ノード３１４に結合される。集積回路ダイ３５１はまた、グランド回路トレース３５２の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド３１８を含む。集積回路ダイ３５１はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース３５４を含む。出力信号回路トレース３５４の第１端は、回路出力ノード３１６に結合される。集積回路ダイはまた、出力信号回路トレース３５４の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド３２０を含む。磁場センサ４３０は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン４１６と信号出力ピン４１４の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン４１６と信号出力ピン４１４の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ４３０は、さらに、回路出力ノード３１６に結合される補償済み信号出力ノード４１２を含む。磁場センサ４３０は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４（図５）と直列配置で結合される補償ループ３５２を含む。補償ループ３５２は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４（図５）の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印４２２参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済みの信号出力ノード４１２での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0132】

図８Ａの実施形態では、補償ループ３５２は、ループ終端ノード４０８とグランド・ノード３１４すなわち回路ループ２３４の信号サイドとの間で結合される。補償ループ３５２は、グランド回路トレース３５２と同一である。

【0133】

以下の図において、先に述べた補償ループを、いくつかは図５の回路ループ２３４の信号サイドについて、その他はグランド・サイドについて達成する代替の構造を提示する。

【0134】

これより図９を参照する。磁場センサ５００は、ベース平面５４０、ベース平面５４０に結合されるグランド・ピン５３８、および信号出力ピン５３６を有するリード・フレーム５４２を含む。磁場センサ５００はまた、ベース平面５４０上に配置される集積回路ダイ５０８を含む。集積回路ダイ５０８は、基板５０９を含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０９上に配置され、磁場（例えば、導体５０２を流れる電流５０４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント５０３も含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０８上に配置される出力回路５１０も含む。出力回路５１０は、回路グランド・ノード５１２および回路出力ノード５１４を含む。出力回路５１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード５１４で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース５２０を含む。グランド回路トレース５２０の第１端は、回路グランド・ノード５１２に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、グランド回路トレース５２０の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド５１６を含む。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース５２２を含む。出力信号回路トレース５２２の第１端は、回路出力ノード５１４に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、出力信号回路トレース５２２の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド５１８を含む。磁場センサ５００は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン５３８と信号出力ピン５３６の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ５００は、さらに、回路出力ノード５１４に結合される補償済み信号出力ノード５３４を含む。磁場センサ５００は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４と直列配置で結合される補償ループ３２４を含む。補償ループ５３２は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループの内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印５４４参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済みの信号出力ノード５３４での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0135】

図９の実施例では、補償ループ５３２は、回路出力ノード５１４と補償済み信号出力ノード５３４すなわち回路ループ２３４の信号サイドとの間に結合される。

【0136】

補償ループ５３２は、リード・フレーム５４２の一部から形成され、より具体的には、信号出力ピン５３６およびブラインド・ピン５３０の間のループ５３２である。ボンド・ワイヤ５２８は、信号出力ボンディング・パッド５１８をブラインド・ピン５３０に結合する。絶縁体５４６、例えば、カプトン・テープは、補償ループ５３２および集積回路ダイ５０９の間に配置することができる。

【0137】

本実施例では、基板５０９はベース平面５４０についてハンギング・オフをし、つまり、ワイヤ・ボンド５２８がボンドされるときに破損を受けやすいことが理解されるであろう。しかしながら、出力信号ボンディング・パッド５１８は、ベース平面５４０にわたるように移動することができ、基板破損の機会を削減する。

【0138】

磁場センサは、モールド・パッケージ５０１にモールドされる。いくつかの構成では、２重モールド・プロセスは、ワイヤ・ボンディングする間、基板５０９を支持するためにワイヤ・ボンド５２８を用いることができる場合もある。２重モールディングについては、図１１１および１１Ａに関してさらに以下に説明する。
これより図９Ａを参照する。図９と同様の要素が同様の参照表示を有して示される。磁場センサ５５０は、ベース平面５６４、ベース平面５６４に結合されるグランド・ピン５５８、および信号出力ピン５６０を有するリード・フレーム５６６を含む。磁場センサ５５０はまた、ベース平面５４０上に配置される図９の集積回路ダイ５０８を含む。集積回路ダイ５０８は、基板５０９を含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０９上に配置され、磁場（例えば、導体５０２を流れる電流５０４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント５０３も含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０８上に配置される出力回路５１０も含む。出力回路５１０は、回路グランド・ノード５１２および回路出力ノード５１４を含む。出力回路５１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード５１４で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース５２０を含む。グランド回路トレース５２０の第１端は、回路グランド・ノード５１２に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、グランド回路トレース５２０の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド５１６を含む。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース５２２を含む。出力信号回路トレース５２２の第１端は、回路出力ノード５１４に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、出力信号回路トレース５２２の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド５１８を含む。磁場センサ５５０は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン５５８と信号出力ピン５６０の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ５５０は、さらに、回路出力ノード５１４に結合される補償済み信号出力ノード５６２を含む。磁場センサ５５０は、さらに、導電構造を含み、回路ループ５５６と直列配置で結合される回路ループ２３４を含む。補償ループ５５６は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印５７２参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済み信号出力ノード５６２での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0139】

図９Ａの実施例では、補償ループ５５６は、回路出力ノード５１４と補償済み信号出力ノード５６２すなわち回路ループ２３４の信号サイドとの間に結合される。

【0140】

補償ループ５５６は、リード・フレーム５６６の一部から形成され、より具体的には、信号出力ピン５６０およびブラインド・ピン５５４の間のループ５３２である。ボンド・ワイヤ５５２は、信号出力ボンディング・パッド５１８をブラインド・ピン５５４に結合し、ボンド・ワイヤ４６８はグランド・ボンディング・パッド５１６をベース平面５６４に結合する。

【0141】

図９の磁場センサ５００とは異なり、磁場センサ５５０はピンの中央にグランド・ピン５５８を有し、その結果、ベース平面５６４を回避し、且つ、図９のような基板５０９のオーバーハンギングを回避する補償ループ５５６になる。
これより図９Ｂを参照する。図９および図９Ａと同様の要素が参照表示を有して示される。磁場センサ６００は、ベース平面６１８、ベース平面６１８に結合されるグランド・ピン６１４、および信号出力ピン６１６を有するリード・フレーム６２０を含む。磁場センサ６００はまた、ベース平面６１８上に配置される集積回路ダイ５０８を含む。集積回路ダイ５０８は、基板５０９を含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０９上に配置され、磁場（例えば、導体５０２を流れる電流５０４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント５０３も含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０８上に配置される出力回路５１０も含む。出力回路５１０は、回路グランド・ノード５１２および回路出力ノード５１４を含む。出力回路５１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード５１４で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース５２０を含む。グランド回路トレース５２０の第１端は、回路グランド・ノード５１２に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、グランド回路トレース５２０の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド５１６を含む。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース５２２を含む。出力信号回路トレース５２２の第１端は、回路出力ノード５１４に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、出力信号回路トレース５２２の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド５１８を含む。磁場センサ６００は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン６１４と信号出力ピン６１６の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ６００は、さらに、回路出力ノード５１４に結合される補償済み信号出力ノード６０４を含む。磁場センサ６００は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４と直列配置で結合される補償ループ６１０を含む。補償ループ６１０は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印６２２参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済み信号出力ノード６０４での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0142】

図９Ｂの実施例では、補償ループ６１０は、ループ終端ノード６０８とグランド・ノード５１２すなわち回路ループ２３４のグランド・サイドとの間に結合される。

【0143】

補償ループ６１０は、リード・フレーム６２０の一部から形成され、より具体的には、グランド・ピン６１０およびブラインド・ピン６１２の間のループ６１０である。ボンド・ワイヤ６０２は、信号出力ボンディング・パッド５１８を信号出力ピン６１６に結合し、およびボンド・ワイヤ６０６は、グランド・ボンディング・パッド５１６をブラインド・ピン６１２に結合する。

【0144】

これより図１０を参照する。図９〜図９Ｂと同様の要素が同様の参照表示を有して示される。磁場センサ６７４は、回路ボード６７５に電気的に結合される統合磁場センサ６５０を含む。統合磁場センサ６５０は、図９、図９Ａ、図９Ｂの磁場センサ５００，５５０，６００それぞれと同様であるが、如何なる補償ループをも含まない。しかしながら、統合磁場センサ６５０は図５の回路ループ２３４を含むことが理解されるであろう。

【0145】

磁場センサ６７４（すなわち、集積磁場センサ６５０）は、ベース平面６７０、ベース平面６７０に結合されるグランド・ピン６６８、および信号出力ピン６６６を有するリード・フレーム６７２を含む。磁場センサ６７４はまた、ベース平面６７０上に配置される図９〜図９Ｂの集積回路ダイ５０８を含む。集積回路ダイ５０８は、基板５０９を含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０９上に配置され、磁場（例えば、導体６５２を流れる電流６５４によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント５０３も含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０８上に配置される出力回路５１０も含む。出力回路５１０は、回路グランド・ノード５１２および回路出力ノード５１４を含む。出力回路５１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード５１４で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース５２０を含む。グランド回路トレース５２０の第１端は、回路グランド・ノード５１２に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、グランド回路トレース５２０の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド５１６を含む。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース５２２を含む。出力信号回路トレース５２２の第１端は、回路出力ノード５１４に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、出力信号回路トレース５２２の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド５１８を含む。磁場センサ６７４は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン６６８と信号出力ピン６６６の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ６７４は、さらに、回路出力ノード５１４に結合される補償済み信号出力ノード６５８を含む。磁場センサ６７４は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４と直列配置で結合される補償ループ６５６を含む。補償ループ６５６は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印６７６参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済み信号出力ノード６５８での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0146】

図１０の実施例では、補償ループ６５６は、回路出力ノード５１４と補償済み信号出力ノード６５８すなわち回路ループ２３４（図５）の信号サイドとの間に結合される。

【0147】

補償ループ６５６は、回路ボード６７５上の導電トレースによって、回路ボード６７５の１つ以上の導電レイヤに形成される。ボンド・ワイヤ６０４は、信号出力ボンディング・パッド５１８を信号出力ピン６６６に結合し、およびボンド・ワイヤ６０６は、グランド・ボンディング・パッド５１６をベース平面６７０に結合する。

【0148】

回路ボード６７５はまた、導体６５２を、電流６５４を搬送するように構成される電流搬送導電トレースとして含むこともでき、磁場は電流に応じて発生される。補償ループ６５６は、導体６５２に近接して配置される。補償ループ６５６は導体６５２の縁に配置することができ、その結果、磁場が補償ループ６５６をまっすぐ(perpendicularly)に通過する。

【0149】

補償ループ６５６は、ここでは、複数の入れ子にされたループを含むように示される。具体的には、補償ループ６５６は、図１および図２〜２Ａに示した磁束集中器の影響を受けないときに、補償ループ６５６は、回路ループ２３４（図５）が経験することがあるよりもさらに小さな磁場を経験することになる。つまり、図６Ａの過渡信号を減少またはキャンセルするために、補償ループ６５６を図示のような多数ループで、または図５の回路ループ２３４よりも大きな領域で提供するのが望ましい。

【0150】

これより図１０Ａを参照する。図９〜図９Ｂおよび図１０と同様の要素が同様の参照表示を有して示される。磁場センサ７００は、回路ボード７０１に電気的に結合される、図１０の統合磁場センサ６５０を含む。この統合磁場センサ６５０は、図９、図９Ａ、図９Ｂの磁場センサ５００，５５０，６００のそれぞれと同様であるが、如何なる補償ループをも含まない。しかしながら、統合磁場センサ６５０は図５の回路ループ２３４を含むことが理解されるであろう。

【0151】

磁場センサ７００（すなわち、集積磁場センサ６５０）は、ベース平面６７０、ベース平面６７０に結合されるグランド・ピン６６８、および信号出力ピン６６６を有するリード・フレーム６７２を含む。磁場センサ７００はまた、ベース平面６７０上に配置される図９〜図９Ｂの集積回路ダイ５０８を含む。集積回路ダイ５０８は、基板５０９を含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０９上に配置され、磁場（例えば、導体７０４を流れる電流７０６によって発生する磁場）に応じて磁場信号を発生するように構成される、磁場検知エレメント５０３も含む。集積回路ダイ５０８はまた、基板５０８上に配置される出力回路５１０も含む。出力回路５１０は、回路グランド・ノード５１２および回路出力ノード５１４を含む。出力回路５１０は、磁場信号に応じて回路出力ノード５１４で出力信号を発生するように構成される。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有するグランド回路トレース５２０を含む。グランド回路トレース５２０の第１端は、回路グランド・ノード５１２に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、グランド回路トレース５２０の第２端に結合されるグランド・ボンディング・パッド５１６を含む。集積回路ダイ５０８はまた、第１および第２の端を有する出力信号回路トレース５２２を含む。出力信号回路トレース５２２の第１端は、回路出力ノード５１４に結合される。集積回路ダイ５０８はまた、出力信号回路トレース５２２の第２端に結合される出力信号ボンディング・パッド５１８を含む。磁場センサ７００は、さらに、回路ループ２３４（図５）を含む。回路ループ２３４は、グランド・ピン６６８と信号出力ピン６６６の間の導電パスを含む。回路ループ２３４は、回路ループ内部領域を有する。磁場センサ７００は、さらに、回路出力ノード５１４に結合される補償済み信号出力ノード６６７を含む。磁場センサ７００は、さらに、導電構造を含み、回路ループ２３４と直列配置で結合される補償ループ７０２を含む。補償ループ６５６は、補償ループ内部領域を有する。補償ループ内部領域は、回路ループ２３４の内部領域に関連するように選択される。また、直列配置の第１端から直列配置の第２端方向の回路ループ２３４にわたるパス（例えば矢印７１０参照）は、同一のパスに沿った補償ループにわたる補償ループ回転方向とは反対の回路ループの回転方向を有する。補償ループ内部領域および補償ループ回転方向が選択されて、その結果、磁場の磁束の急速な変化を経験した回路ループ２３４からもたされる補償済み信号出力ノード６６７での出力信号のオーバーシュートまたはアンダーシュートを減少させる。

【0152】

図１０Ａの実施例では、補償ループ７０２は、ループ終端ノード７０８とグランド・ノード５１２すなわち回路ループ２３４（図５）のグランド・サイドとの間に結合される。ループ終端ノードは、基準電圧、例えばグランドに結合することができる。

【0153】

補償ループ７０２は、回路ボード７０１上の導電トレースによって、回路ボード７０１の１つ以上の導電レイヤに形成される。ボンド・ワイヤ６６４は、信号出力ボンディング・パッド５１８を信号出力ピン６６６に結合し、およびボンド・ワイヤ６６０は、グランド・ボンディング・パッド５１６をベース平面６７０に結合する。

【0154】

回路ボード６７４はまた、導体７０４を、電流７０６を搬送するように構成される電流搬送導電トレースとして含むこともでき、磁場は電流７０６に応じて発生される。補償ループ７０２は、導体７０４に近接して配置される。

【0155】

補償ループ７０２は、ここでは、複数の入れ子にされたループを含むように示される。具体的には、補償ループ７０２は、図１および図２〜２Ａに示した磁束集中器の影響を受けないときに、補償ループ７０２は、回路ループ２３４（図５）が経験することがあるよりもさらに小さな磁場を経験することになる。つまり、図６Ａの過渡信号を減少またはキャンセルするために、補償ループ７０２を図示のような多数ループで、または図５の回路ループ２３４よりも大きな領域で提供するのが望ましい。

【0156】

上記の図９および図９Ａを比較する。補償ループを、リード・フレームのベース平面と干渉しないリード・フレームの一部として設けることが困難となり得ることは明らかである。図１１および図１１Ａは、ベース平面を回避する補償ループのための別の方法を示す。

【0157】

これより図１１を参照する。磁場センサ８００は、ベース平面８３２、グランド・ピン８２８および信号出力ピン８２６を有するリード・フレーム８３０を含む。リード・フレーム８３０はまた、１つの端でブラインド・ピン８１６に結合され、他方の端で他のブラインド・ピン８２４に結合される補償ループ８２０を含む。遷移領域８１８，８２２（または屈曲）は、ベース平面８３２の下位となる補償ループを減衰させる(depress)ことができる。それ自体は示されていないが、この減衰はベース平面８３２の下で補償ループ８２０を通過させるために用いることができる。

【0158】

グランド・ボンディング・パッド８１２は、ボンド・ワイヤ８５０を用いてベース平面８３２に結合される。

【0159】

信号出力ボンディング・パッド８１４は、ボンド・ワイヤ８３６を用いてブラインド・ピン８１６に結合される。ブラインド・ピン８２４は、ワイヤ・ボンド８３８を用いて集積回路ダイ８０２上にボンディング・パッド８０４に結合される。ボンディング・パッド８０４は、集積回路ダイ８０２の反対側のボンディング・パッド８０６に回路トレース８０８で結合される。ボンド・ワイヤ８３４は、ボンディング・パッド８０６を信号出力ピン８２６、および補償ノード８４４に結合する。

【0160】

補償ループ８２０は、回路ループ２３４（図５）の出力信号サイドに結合されるために示される。しかしながら、同様の補償ループが回路ループ２３４のグランド・サイドに結合することができることが理解されよう。

【0161】

これより図１１Ａを参照する。図１１と同様の要素が同様の参照表示を有して示される。補償ループ８３０は、遷移領域８１８，８２２を経由してベース平面８３２とは異なる平面にあることが示される。第１のモールド体８４０は、補償ループおよびベース平面を支持するために、最初に形成することができる。第２のモールド体８４２を第２のモールド・ステップで形成することができ、第１のモールド体８４０および基板８０２を取り囲む。

【0162】

これより図１２を参照する。他の磁場センサ８５０は、ベース平面８７４、信号出力ピン８６８、およびベース平面８７４に結合されるグランド・ピン８７４を有するリード・フレーム８７２を含むことができる。小さい回路ボード８５８は、ベース平面８７４上に配置することができる。回路ボード８５８は、当該回路ボード８５８上の導電トレースとして形成される補償ループ８６０を含むことができる。集積回路ダイ８５２は、回路ボード８５８上に配置することができる。集積回路ダイ８５２は、グランド・ボンディング・パッド８５４および信号出力ボンディング・パッド８５６を含むことができる。信号出力ボンディング・パッド８５６は、ボンド・ワイヤ８６１を用いて補償ループ８６０の一端に結合することができる。補償ループ８６０の他の端は、ボンド・ワイヤ８６６を用いて補償済み信号出力ノード８８０で信号出力ピン８６８に結合することができる。ボンド・ワイヤ８７６は、ボンディング・パッド８５４をベース平面８７４に結合することができる。

【0163】

補償ループ８６０は、回路ループ２３４（図５）の出力信号サイドに結合されることが示される。しかしながら、同様の補償ループが回路ループ２３４のグランド・サイドに結合することができることが理解されよう。

【0164】

これより図１２Ａを参照する。図１２と同様の要素が同様の参照表示を有して示される。磁場センサ８５０は、１つのモールド体８５１を含むことができる。

【0165】

これより図１３を参照する。信号出力ピンやグランド・ピンに対する様々な回路結合をワイヤ・ボンドで構成されるこれまでの図で示した一方、他の実施形態では、先に述べた任意の磁場センサのリード・フレームにおける信号出力ピン９２０やグランド・ピン９２４に対する回路結合の１つ以上は、代替として、半田機構９０６，９１４をそれぞれ通じて、およびバイアス９０４，９１２をそれぞれ通じて基板９００上のボンディング・パッド９０２，９１０にそれぞれ結合される半田ボール９０８，９１６で構成される直接結合とすることができる。

【0166】

図示のような構成では、基板９００の能動面(active side)は上方に配置され、出力増幅器９０１が、リード・フレーム９２６から見て外方を向く基板９００の面上に配置される。

【0167】

半田ボール９０８，９１６が示される一方で、直接ボンディングを、半田ボール、銅ピラー、金バンプ、共晶高鉛半田バンプ、無鉛半田バンプ、金スタッド・バンプ、高分子導電バンプ、異方性導電ペースト、または、導電フィルムの内から選択された１つ以上とすることができ、機構９０６，９１４およびリード・フレーム・ピン間を結合する。

【0168】

これより図１３Ａを参照する。直接結合は、基板９５０および（例えば、ピン９６４，９６８への）リード・フレーム９７０の間で代替として行うことができ、所謂「フリップ・チップ」構成で相対的に配置される。その結果、出力増幅器９５２がリード・フレーム９７０に向いている基板９５０の面上に配置されるように、能動的な基板表面９５０が下方に配置される。直接結合は、半田ボール９５６，９６０で構成することができ、ボンディング・パッド９５４，９５８とリード・フレーム・ピン９６４，９６８の間にそれぞれ接続される。

【0169】

半田ボール９５６，９６０が示される一方で、直接ボンディングを、半田ボール、銅ピラー、金バンプ、共晶高鉛半田バンプ、無鉛半田バンプ、金スタッド・バンプ、高分子導電バンプ、異方性導電ペースト、または、導電フィルムの内から選択された１つ以上とすることができ、ボンディング・パッド９５４，９５８およびリード・フレーム・ピンの間を結合する。

【0170】

補償ループが一般的に図５の回路ループ２３４の信号サイドまたはグランド・サイドに配置されるのを上記の実施形態でしめされる一方、他の実施形態では、補償ループは、回路ループ２３４（図４Ｃ参照）の他の中間領域で、直列構成に配置することができる。

【0171】

本明細書におけるすべての引用により、完全に本明細書に引用したものとする。

【0172】

さまざまな概念、構造および技術を説明するために供する、この特許の主題である好ましい実施形態を説明したことにより、当業者にとって、これら概念、構造および技術を組み込んでいる他の実施形態を用いることができることが明らかになるであろう。したがって、本特許の範囲は、説明した実施形態に限定されるべきではなく、むしろ請求項の趣旨および範囲によってのみ限定されなければならないものである。

【図1】

【図2】

【図2A】

【図3】

【図3A】

【図4】

【図4A】

【図4B】

【図4C】

【図5】

【図6】

【図6A】

【図6B】

【図6C】

【図7】

【図7A】

【図8】

【図8A】

【図9】

【図9A】

【図9B】

【図10】

【図10A】

【図11】

【図11A】

【図12】

【図12A】

【図13】

【図13A】