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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024106968
(43)【公開日】2024-08-08
(54)【発明の名称】磁気センサ
(51)【国際特許分類】
G01R 33/07 20060101AFI20240801BHJP
G01R 33/02 20060101ALI20240801BHJP
H10N 52/80 20230101ALI20240801BHJP
H10N 59/00 20230101ALI20240801BHJP
H10N 52/00 20230101ALI20240801BHJP
H01L 23/50 20060101ALI20240801BHJP
【ＦＩ】
G01R33/07
G01R33/02 U
H10N52/80 Z
H10N59/00
H10N52/00 U
H01L23/50 U
【審査請求】未請求
【請求項の数】41
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2023215463
(22)【出願日】2023-12-21
(31)【優先権主張番号】P 2023011395
(32)【優先日】2023-01-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】JP
(71)【出願人】
【識別番号】303046277
【氏名又は名称】旭化成エレクトロニクス株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】110000877
【氏名又は名称】弁理士法人ＲＹＵＫＡ国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】田中 健
(72)【発明者】
【氏名】甲斐 健司
(72)【発明者】
【氏名】湯澤 雅樹
【テーマコード（参考）】
2G017
5F067
5F092
【Ｆターム（参考）】
2G017AA02
2G017AB07
2G017AC06
2G017AD53
5F067AB02
5F067BD05
5F067BE06
5F092AA03
5F092AA20
5F092AB01
5F092AC02
5F092BA12
5F092BA15
5F092BA37
5F092FA01
5F092FA02
5F092FA05
(57)【要約】
【解決手段】磁気センサは、ダイパッドと、ダイパッドの第１面側に設けられる第１磁電変換部と、第２磁電変換部と、第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部とを備える。ダイパッドは、第５フレーム部及び第６フレーム部を含む第１フレーム部、第７フレーム部及び第８フレーム部を含む第２フレーム部、第３フレーム部、第４フレーム部、連結部を含む。第３フレーム部、第５フレーム部、及び第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から連結部、第３フレーム部、第５フレーム部、及び第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有し、第４フレーム部、第６フレーム部、及び第８フレーム部の少なくとも１つは、外縁から連結部、第４フレーム部、第６フレーム部、及び第８フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有する。
【選択図】図１５Ａ
【選択図】図１５Ａ
【特許請求の範囲】
【請求項1】
ダイパッドと、
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とは、平面視で、前記第３フレーム部と前記第４フレーム部との間に、前記連結部を挟んで前記第１方向において対向して配置され、
前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含み、
前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含み、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有し、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有する、磁気センサ。
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とは、平面視で、前記第３フレーム部と前記第４フレーム部との間に、前記連結部を挟んで前記第１方向において対向して配置され、
前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含み、
前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含み、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有し、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有する、磁気センサ。
【請求項2】
前記信号処理部は、前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、及び前記連結部に支持される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項3】
前記第３フレーム部が、前記第１方向に延びる前記第１ギャップを有し、
前記第４フレーム部が、前記第１方向に延びる前記第２ギャップを有する、請求項１に記載の磁気センサ。
前記第４フレーム部が、前記第１方向に延びる前記第２ギャップを有する、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項4】
前記第５フレーム部及び前記第７フレーム部の一方が、前記第２方向に延びる前記第１ギャップを有し、
前記第６フレーム部及び前記第８フレーム部の一方が、前記第２方向に延びる前記第２ギャップを有する、請求項１に記載の磁気センサ。
前記第６フレーム部及び前記第８フレーム部の一方が、前記第２方向に延びる前記第２ギャップを有する、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項5】
前記ダイパッドは、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部をさらに含み、
前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面側に配置される、請求項１に記載の磁気センサ。
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部をさらに含み、
前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面側に配置される、請求項１に記載の磁気センサ。
【請求項6】
前記第１延長部は、前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間する、請求項５に記載の磁気センサ。
【請求項7】
前記第１延長部は、前記第５フレーム部から前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第７フレーム部と離間する、あるいは前記第７フレーム部から前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第５フレーム部と離間する、請求項５に記載の磁気センサ。
【請求項8】
前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有する、請求項５に記載の磁気センサ。
【請求項9】
前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有して、
前記第１スリットは、前記第１方向に沿って延びる、請求項６に記載の磁気センサ。
前記第１スリットは、前記第１方向に沿って延びる、請求項６に記載の磁気センサ。
【請求項10】
前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有して、
前記第１スリットは、前記第２方向に沿って延びる、請求項７に記載の磁気センサ。
前記第１スリットは、前記第２方向に沿って延びる、請求項７に記載の磁気センサ。
【請求項11】
第１磁電変換素子を備え、
前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有し、
前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分の少なくとも一部は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分で支持される、請求項８に記載の磁気センサ。
前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有し、
前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分の少なくとも一部は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分で支持される、請求項８に記載の磁気センサ。
【請求項12】
前記ダイパッドは、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部をさらに含み、
前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面側に配置される、請求項１１に記載の磁気センサ。
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部をさらに含み、
前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面側に配置される、請求項１１に記載の磁気センサ。
【請求項13】
前記第２延長部は、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間する、請求項１２に記載の磁気センサ。
【請求項14】
前記第２延長部は、前記第６フレーム部から前記第８フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第８フレーム部と離間する、あるいは前記第８フレーム部から前記第６フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第６フレーム部と離間する、請求項１２に記載の磁気センサ。
【請求項15】
前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有する、請求項１２に記載の磁気センサ。
【請求項16】
前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有して、
前記第２スリットは、前記第１方向に沿って延びる、請求項１３に記載の磁気センサ。
前記第２スリットは、前記第１方向に沿って延びる、請求項１３に記載の磁気センサ。
【請求項17】
前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有して、
前記第２スリットは、前記第２方向に沿って延びる、請求項１４に記載の磁気センサ。
前記第２スリットは、前記第２方向に沿って延びる、請求項１４に記載の磁気センサ。
【請求項18】
第２磁電変換素子を備え、
前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有し、
前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分で支持される、請求項１５に記載の磁気センサ。
前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有し、
前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分で支持される、請求項１５に記載の磁気センサ。
【請求項19】
信号処理ＩＣを備え、
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項１８に記載の磁気センサ。
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項１８に記載の磁気センサ。
【請求項20】
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子である、請求項１９に記載の磁気センサ。
【請求項21】
前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備える、請求項１９に記載の磁気センサ。
【請求項22】
前記ダイパッドは、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に平面視で前記第１延長部と重ならないように延びる第３延長部をさらに含む、請求項１５に記載の磁気センサ。
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に平面視で前記第１延長部と重ならないように延びる第３延長部をさらに含む、請求項１５に記載の磁気センサ。
【請求項23】
前記ダイパッドは、
前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第１延長部と前記連結部との間まで延びる第３延長部をさらに含み、
前記第３延長部は、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間する、請求項１５に記載の磁気センサ。
前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第１延長部と前記連結部との間まで延びる第３延長部をさらに含み、
前記第３延長部は、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間する、請求項１５に記載の磁気センサ。
【請求項24】
前記ダイパッドは、
前記第５フレーム部または前記第７フレーム部から前記第７フレーム部または前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第３フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第３延長部をさらに含み、
前記第３延長部は、前記第７フレーム部または前記第５フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間する、請求項１５に記載の磁気センサ。
前記第５フレーム部または前記第７フレーム部から前記第７フレーム部または前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第３フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第３延長部をさらに含み、
前記第３延長部は、前記第７フレーム部または前記第５フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間する、請求項１５に記載の磁気センサ。
【請求項25】
前記ダイパッドは、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に平面視で前記第２延長部と重ならないように延びる第４延長部をさらに含む、請求項２２に記載の磁気センサ。
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に平面視で前記第２延長部と重ならないように延びる第４延長部をさらに含む、請求項２２に記載の磁気センサ。
【請求項26】
前記ダイパッドは、
前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第８フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第２延長部と前記連結部との間まで延びる第４延長部をさらに含み、
前記第４延長部は、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間する、請求項２３に記載の磁気センサ。
前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第８フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第２延長部と前記連結部との間まで延びる第４延長部をさらに含み、
前記第４延長部は、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間する、請求項２３に記載の磁気センサ。
【請求項27】
前記ダイパッドは、
前記第６フレーム部または前記第８フレーム部から前記第８フレーム部または前記第６フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第４フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第４延長部をさらに含み、
前記第４延長部は、前記第８フレーム部または前記第６フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間する、請求項２４に記載の磁気センサ。
前記第６フレーム部または前記第８フレーム部から前記第８フレーム部または前記第６フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第４フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第４延長部をさらに含み、
前記第４延長部は、前記第８フレーム部または前記第６フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間する、請求項２４に記載の磁気センサ。
【請求項28】
ダイパッドと、
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部を有する第１磁電変換素子と、
前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部を有する第２磁電変換素子と、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットと、
前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットとを有し、
前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分に支持され、
前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分に支持される、磁気センサ。
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部を有する第１磁電変換素子と、
前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部を有する第２磁電変換素子と、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットと、
前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットとを有し、
前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分に支持され、
前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分に支持される、磁気センサ。
【請求項29】
前記ダイパッドは、
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含み、
前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含み、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有し、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有し、
前記ダイパッドは、さらに、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部と、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部と
を含み、
前記第１延長部が、前記第１スリットを有し、
前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面に対向して配置され、
前記第２延長部が、前記第２スリットを有し、
前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面に対向して配置される、請求項２８に記載の磁気センサ。
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含み、
前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含み、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有し、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有し、
前記ダイパッドは、さらに、
前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部と、
前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部と
を含み、
前記第１延長部が、前記第１スリットを有し、
前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面に対向して配置され、
前記第２延長部が、前記第２スリットを有し、
前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面に対向して配置される、請求項２８に記載の磁気センサ。
【請求項30】
前記第１延長部は、前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間し、
前記第２延長部は、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間する、請求項２９に記載の磁気センサ。
前記第２延長部は、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間する、請求項２９に記載の磁気センサ。
【請求項31】
前記第１延長部は、前記第５フレーム部から前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第７フレーム部と離間する、あるいは前記第７フレーム部から前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第５フレーム部と離間する、請求項２９に記載の磁気センサ。
【請求項32】
前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とは、平面視で、前記第１方向において前記連結部を挟んで対向して配置される、請求項２９に記載の磁気センサ。
【請求項33】
信号処理ＩＣを備え、
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項２８に記載の磁気センサ。
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項２８に記載の磁気センサ。
【請求項34】
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子である、請求項３３に記載の磁気センサ。
【請求項35】
前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備える、請求項３３に記載の磁気センサ。
【請求項36】
ダイパッドと、
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、
前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、互いに前記第１方向において離間する第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部の何れか１つは、外縁から、前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部により取り囲まれる空隙内に達するギャップを有し、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記空隙内に、前記第１方向において対向して配置される、磁気センサ。
前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、
前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部と
を備え、
前記ダイパッドは、
第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、
前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、
前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、互いに前記第１方向において離間する第３フレーム部及び第４フレーム部と
を含み、
前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部の何れか１つは、外縁から、前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部により取り囲まれる空隙内に達するギャップを有し、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記空隙内に、前記第１方向において対向して配置される、磁気センサ。
【請求項37】
信号処理ＩＣを備え、
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項３６に記載の磁気センサ。
前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有し、
前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置される、請求項３６に記載の磁気センサ。
【請求項38】
第１磁電変換素子及び第２磁電変換素子を備え
前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有し、
前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有する、請求項３７に記載の磁気センサ。
前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有し、
前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有する、請求項３７に記載の磁気センサ。
【請求項39】
前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子である、請求項３８に記載の磁気センサ。
【請求項40】
前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備える、請求項３８に記載の磁気センサ。
【請求項41】
前記ダイパッドを挟んで対向する第１リード端子及び第２リード端子をさらに備え、
前記ダイパッドは、前記第１リード端子及び前記第２リード端子とともにリードフレームで構成される、請求項１から４０の何れか１つに記載の磁気センサ。
前記ダイパッドは、前記第１リード端子及び前記第２リード端子とともにリードフレームで構成される、請求項１から４０の何れか１つ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、磁気センサに関する。
【背景技術】
【0002】
特許文献１－６には、信号処理ＩＣ及び磁電変換部を支持する導電性の支持部を備え、磁界の大きさを測定する磁気センサが開示されている。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 米国特許第９８１２５８８号明細書
［特許文献２］ 米国特許第９７３３２８０号明細書
［特許文献３］ 米国特許第８６２９５３９号明細書
［特許文献４］ 米国特許第１１２２６３８２号明細書
［特許文献５］ 米国特許第１１３４０３１８号明細書
［特許文献６］ 米国特許出願公開２０１９／０３４６５１５号明細書
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］ 米国特許第９８１２５８８号明細書
［特許文献２］ 米国特許第９７３３２８０号明細書
［特許文献３］ 米国特許第８６２９５３９号明細書
［特許文献４］ 米国特許第１１２２６３８２号明細書
［特許文献５］ 米国特許第１１３４０３１８号明細書
［特許文献６］ 米国特許出願公開２０１９／０３４６５１５号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
磁気センサが備える支持部の外周に生じる渦電流の影響を低減することが望まれている。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明の一態様に係る磁気センサは、ダイパッドと、前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部とを備えてよい。前記ダイパッドは、第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部とを含んでよい。前記ダイパッドは、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部とを含んでよい。前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とは、平面視で、前記第３フレーム部と前記第４フレーム部との間に、前記連結部を挟んで前記第１方向において対向して配置されてよい。前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含んでよい。前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含んでよい。前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有してよい。前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、及び前記第８フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有してよい。
【0005】
前記磁気センサにおいて、前記信号処理部は、前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、及び前記連結部に支持されてよい。
【0006】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第３フレーム部が、前記第１方向に延びる前記第１ギャップを有してよい。前記第４フレーム部が、前記第１方向に延びる前記第２ギャップを有してよい。
【0007】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第５フレーム部及び前記第７フレーム部の一方が、前記第２方向に延びる前記第１ギャップを有してよい。前記第６フレーム部及び前記第８フレーム部の一方が、前記第２方向に延びる前記第２ギャップを有してよい。
【0008】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部をさらに含んでよい。前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面側に配置されてよい。
【0009】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部は、前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間する、請求項５に記載の磁気センサ。
【0010】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部は、前記第５フレーム部から前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第７フレーム部と離間してよい。あるいは前記第１延長部は、前記第７フレーム部から前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第５フレーム部と離間してよい。
【0011】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有してよい。
【0012】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有してよい。前記第１スリットは、前記第１方向に沿って延びてよい。
【0013】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部の前記端部は、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットを有してよい。前記第１スリットは、前記第２方向に沿って延びてよい。
【0014】
いずれかの前記磁気センサは、第１磁電変換素子を備えてよい。前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有してよい。前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分の少なくとも一部は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分で支持されてよい。
【0015】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部をさらに含んでよい。前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面側に配置されてよい。
【0016】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第２延長部は、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間してよい。
【0017】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第２延長部は、前記第６フレーム部から前記第８フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第８フレーム部と離間してよい。あるいは前記第２延長部は、前記第８フレーム部から前記第６フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第６フレーム部と離間してよい。
【0018】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有してよい。
【0019】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有してよい。前記第２スリットは、前記第１方向に沿って延びてよい。
【0020】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第２延長部の前記端部は、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットを有してよい。前記第２スリットは、前記第２方向に沿って延びてよい。
【0021】
いずれかの前記磁気センサは、第２磁電変換素子を備えてよい。前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有してよい。前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分で支持されてよい。
【0022】
いずれかの前記磁気センサは、信号処理ＩＣを備えてよい。前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有してよい。前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置されてよい。
【0023】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子でよい。
【0024】
いずれかの前記磁気センサは、前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備えてよい。
【0025】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、または前記連結部から、前記第１空隙部内に平面視で前記第１延長部と重ならないように延びる第３延長部をさらに含んでよい。
【0026】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第１延長部と前記連結部との間まで延びる第３延長部をさらに含んでよい。前記第３延長部は、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間してよい。
【0027】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第５フレーム部または前記第７フレーム部から前記第７フレーム部または前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第３フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第３延長部をさらに含んでよい。前記第３延長部は、前記第７フレーム部または前記第５フレーム部、前記第１延長部、及び前記連結部と離間してよい。
【0028】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に平面視で前記第２延長部と重ならないように延びる第４延長部をさらに含んでよい。
【0029】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、さらに前記第８フレーム部に向かって前記第２方向に沿って、前記第２延長部と前記連結部との間まで延びる第４延長部をさらに含んでよい。前記第４延長部は、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間してよい。
【0030】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、前記第６フレーム部または前記第８フレーム部から前記第８フレーム部または前記第６フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、さらに前記第４フレーム部に向かって前記第１方向に沿って延びる第４延長部をさらに含んでよい。前記第４延長部は、前記第８フレーム部または前記第６フレーム部、前記第２延長部、及び前記連結部と離間してよい。
【0031】
本発明の一態様に係る磁気センサは、ダイパッドと、前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部を有する第１磁電変換素子と、前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部を有する第２磁電変換素子と、前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部とを備えてよい。前記ダイパッドは、前記第１磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリットと、前記第２磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリットとを有してよい。前記第１磁電変換素子の前記第１磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第１スリットの外側部分に支持されてよい。前記第２磁電変換素子の前記第２磁電変換部の周囲部分は、前記ダイパッドの前記第２スリットの外側部分に支持されてよい。
【0032】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記ダイパッドは、第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、前記第２方向に沿って延び、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部とを連結する連結部とを有してよい。前記ダイパッドは、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、前記連結部を挟んで対向して配置される第３フレーム部及び第４フレーム部とを含んでよい。前記第１フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第５フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第６フレーム部とを含んでよい。前記第２フレーム部は、前記連結部より前記第３フレーム部側の第７フレーム部と、前記連結部より前記第４フレーム部側の第８フレーム部とを含んでよい。前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第１空隙部に達する第１ギャップを有してよい。前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部の少なくとも１つは、外縁から前記連結部、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、及び前記第７フレーム部で取り囲まれる第２空隙部に達する第２ギャップを有してよい。前記ダイパッドは、さらに、前記第３フレーム部、前記第５フレーム部、前記第７フレーム部、前記連結部から、前記第１空隙部内に延びる第１延長部を含んでよい。前記ダイパッドは、前記第４フレーム部、前記第６フレーム部、前記第８フレーム部、または前記連結部から、前記第２空隙部内に延びる第２延長部をさらに含んでよい。前記第１延長部が、前記第１スリットを有してよい。前記第１磁電変換部は、前記第１延長部の端部の前記第１面に対向して配置されてよい。前記第２延長部が、前記第２スリットを有してよい。前記第２磁電変換部は、前記第２延長部の端部の前記第１面に対向して配置されてよい。
【0033】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部は、前記第３フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間してよい。前記第２延長部は、前記第４フレーム部から前記連結部に向かって前記第１方向に沿って延び、かつ前記連結部と離間してよい。
【0034】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１延長部は、前記第５フレーム部から前記第７フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第７フレーム部と離間してよい。あるいは前記第１延長部は、前記第７フレーム部から前記第５フレーム部に向かって前記第２方向に沿って延び、かつ前記第５フレーム部と離間してよい。
【0035】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１磁電変換部と前記第２磁電変換部とは、平面視で、前記第１方向において前記連結部を挟んで対向して配置されてよい。
【0036】
いずれかの前記磁気センサは、信号処理ＩＣを備えてよい。前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有してよい。前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置されてよい。
【0037】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子でよい。
【0038】
いずれかの前記磁気センサは、前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備えてよい。
【0039】
本発明の一態様に係る磁気センサは、ダイパッドと、前記ダイパッドの第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第１磁電変換部と、前記ダイパッドの前記第１面側に設けられる、磁界を検出して電気信号に変換する第２磁電変換部と、前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部から出力される信号を処理する信号処理部とを備えてよい。前記ダイパッドは、第１方向に沿って延びる第１フレーム部と、前記第１方向に沿って延び、前記第１方向と交差する第２方向において前記第１フレーム部と対向し、かつ前記第１フレーム部と離間する第２フレーム部と、前記第１フレーム部と前記第２フレーム部との間に、前記第２方向に沿って延び、互いに前記第１方向において離間する第３フレーム部及び第４フレーム部とを含んでよい。前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部の何れか１つは、外縁から、前記第１フレーム部、前記第２フレーム部、前記第３フレーム部、及び前記第４フレーム部により取り囲まれる空隙内に達するギャップを有してよい。前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記空隙内に、前記第１方向において対向して配置されてよい。
【0040】
いずれかの磁気センサは、信号処理ＩＣを備えてよい。前記信号処理ＩＣが前記信号処理部を有してよい。前記第１磁電変換部及び前記第２磁電変換部は、前記信号処理ＩＣの前記ダイパッドと対向する面と反対の面側に配置されてよい。
【0041】
いずれかの前記磁気センサは、第１磁電変換素子及び第２磁電変換素子を備えてよい。前記第１磁電変換素子が前記第１磁電変換部を有してよい。前記第２磁電変換素子が前記第２磁電変換部を有してよい。
【0042】
いずれかの前記磁気センサにおいて、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子は、ホール素子でよい。
【0043】
いずれかの前記磁気センサは、前記信号処理ＩＣ、前記第１磁電変換素子及び前記第２磁電変換素子をモールド樹脂で封止する封止部をさらに備えてよい。
【0044】
いずれかの前記磁気センサは、前記ダイパッドを挟んで対向する第１リード端子及び第２リード端子をさらに備えてよい。前記ダイパッドは、前記第１リード端子及び前記第２リード端子とともにリードフレームで構成されてよい。
【0045】
なお、上記の発明の概要は、本発明の特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。
【図面の簡単な説明】
【0046】
【図1A】ギャップを有さないダイパッドを備える磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図3】ダイパッドを構成する導電性平板に発生する渦電流と、渦電流により生成される磁界を説明する図である。
【図4】外部入力磁束密度に対する磁電変換部に入力される磁束密度の周波数応答特性を簡易的に示した図である。
【図5A】実施例１の磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図6】実施例１の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図7A】実施例１にギャップを設けない磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図9A】実施例２に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図10】実施例２の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図11A】実施例３に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図12】実施例３の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図13A】実施例４に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図14】実施例４の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図15A】実施例５に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図16】実施例５の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図17A】実施例６に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図18】実施例６の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【図19A】実施例７に係る磁気センサの半導体パッケージ内部の構成の上面図である。
【図20】実施例７の磁気センサのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0047】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【0048】
磁気センサは、磁界の大きさを測定する様々な用途で使用されている。例えば、電気自動車は、モーターを制御するインバーター回路で、バスバーに流れる電流により生じる磁界を測定するために、磁気センサが用いられることがある。インバーター回路には、近年ＯＮ抵抗が低いＳｉＣまたはＧａＮの高速トランジスターが用いられるため、磁気センサは、高い周波数の磁界に応答できるものが望まれている。
【0049】
磁気センサは、磁界を検出して電気信号に変換する磁電変換部を有する磁電変換素子と、信号処理回路を備えた信号処理ＩＣとを備える。磁気センサは、磁電変換素子と、信号処理ＩＣと、それらを支持する導電性平板の支持部であるダイパッドとをモールド樹脂で封止することで半導体パッケージとして提供される。磁気センサに高い周波数の磁界が入力されると、導電性平板に渦電流が発生して、周波数応答特性が損なわれることが知られている。
【0050】
例えば、特許文献１においては、磁電変換部を備えた信号処理ＩＣと、信号処理ＩＣとを支持する支持部と、複数のキャパシタとで構成された磁気センサが開示されている。特許文献１に記載された磁気センサは、ダイパッドが導電性のリードフレームで形成され、ダイパッドに複数のギャップが設けられることで、ギャップのないダイパッドの外周に生じる渦電流を消失させて、渦電流による周波数応答特性の低下を抑制させるものである。
【0051】
しかしながら、特許文献１においては、ダイパッドのギャップは、単純に渦電流の経路を絶てばよいという考え方のもとで、設けられただけである。したがって、磁気センサの周波数応答特性の改善は、限定的であり、より高い周波数までの改善は望めない。
【0052】
そこで、本実施形態に係る磁気センサでは、ダイパッドに発生する渦電流と、磁電変換部に入力される磁界との関係性を見い出し、最適な構成を提案して、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた小型の磁気センサを提供する。
【0053】
図１Ａ及び図１Ｂは、ギャップを有さないダイパッド６０を備える磁気センサ１００の半導体パッケージ内部の構成を示す図である。図１Ａは、半導体パッケージの内部の構成の上面図（ｚ軸方向でみた平面視）であり、図１Ｂは、図１ＡのＡ－Ａ線断面図である。磁気センサ１００は、信号入出力用のリード端子１１及び１２、磁電変換素子２１及び２２、信号処理ＩＣ２５、接着層３１及び３５、ワイヤ４１、４２、及び４５、封止部５１、及びダイパッド６０を備える。
【0054】
座標は、図１Ａにおいて、紙面に対して平行で左から右の向きをｘ軸方向、紙面に対して平行で下から上の向きをｙ軸方向、紙面に対して垂直で奥から手前の向きをｚ軸方向と定義する。ｘ軸及びｙ軸及びｚ軸の何れか１つの軸は、他の軸と直交する。ｘ軸方向は、第１方向の一例であり、ｙ軸方向は、第２方向の一例である。
【0055】
ｚ軸方向正側の面に磁電変換部を有する２つの磁電変換素子２１及び２２が、ｚ軸方向の磁界を検出して、信号処理ＩＣ２５のｚ軸方向正側の面に設けられる信号処理回路が、磁界の大きさに応じた磁電変換素子の信号を増幅して、リード端子１１から出力する。
【0056】
磁電変換素子２１及び２２は、平面視（ｚ軸方向でみた平面視）で、長方形、或いは、正方形に切り出される。磁電変換素子２１及び２２は、シリコン、または化合物半導体で構成された基板と、基板上に設けられる磁電変換部とを有してよい。磁電変換部は、磁界を検出して電気信号に変換する部位である。基板の厚さは、ｚ軸方向負側の面を研磨することで調整される。基板は、５０μｍから３００μｍの範囲の所望の厚さを有してよい。磁電変換素子２１及び２２は、ｚ軸方向正側の向きに磁界が生じた時、正の電圧を出力する。磁電変換素子２１及び２２は、z軸方向の磁界を検出するので、ホール素子が適当である。
【0057】
信号処理ＩＣ２５は、平面視で、長方形、或いは、正方形に切り出される。信号処理ＩＣ２５は、ダイパッド６０と対向する第１面と、第１面と反対で信号処理回路が形成される第２面とを有する。信号処理ＩＣ２５は、シリコン基板、または、化合物半導体基板で形成され、ｚ軸方向負側の面を研磨して、５０μｍから４００μｍの範囲の所望の厚さが選ばれる。信号処理ＩＣ２５の信号処理回路は、磁電変換素子２１及び２２の磁界の大きさに応じた微小な出力信号を入力して、少なくとも入力信号を増幅する回路が備えられる。ここでは、信号処理ＩＣ２５の信号処理回路は、磁電変換素子２１及び２２の出力信号を入力して、それぞれの出力信号の和を演算する。
【0058】
ワイヤ４１及び４２は、信号処理ＩＣ２５に設けられた電極パッドと、磁電変換素子２１及び２２に設けられた電極パッドと、をそれぞれ電気的に接続する。ワイヤ４５は、信号処理ＩＣ２５に設けられる電極パッドと、リード端子１１に設けられるボンディングパッドと、を電気的に接続する。また、ワイヤ４１及び４２、並びにワイヤ４５は、Ａｕ、Ａｇ、Ｃｕ、またはＡｌを主成分とする導電体材料で形成されてよい。
【0059】
ダイパッド６０は、リード端子１１及び１２とともに、Ｃｕを主成分とする導電体材料のリードフレームで構成されてよい。リードフレームは、５０μｍから４００μｍの範囲で所望の厚さが選ばれてよい。リード端子１１は、信号処理ＩＣ２５の信号処理回路に電源を供給したり、信号を入出力したりするためのリードである。リード端子１２は、図ではワイヤの接続がないが、同様に、信号処理ＩＣ２５の信号処理回路に電源を供給したり、信号を入出力したりするためのリードであってもよい。ダイパッド６０は、信号処理ＩＣ２５を搭載するランドである。
【0060】
ダイパッド６０は、平面視で、信号処理ＩＣ２５よりも広い矩形状の導電性平板で構成されて、信号処理ＩＣ２５を支持する。ダイパッド６０は、リード端子１１及び１２と一体的に構成される。ダイパッド６０は、リード端子１１及び１２の一部のリードが延伸して、z軸方向負側に曲げられ、接続されている。ダイパッド６０は、図には示していないが、組立工程を通して、成型される封止部５１を支える吊りリードと一体的に構成されてもよい。
【0061】
磁電変換素子２１は、接着層３１を介して、信号処理ＩＣ２５に接着され、磁電変換素子２２は、同様に、接着層３２（図示なし）を介して、信号処理ＩＣ２５に接着される。また、信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０に接着される。接着層３１及び３２、並びに接着層３５は、ダイアタッチフィルムでよい。
【0062】
接着層３１及び３２、並びに接着層３５は、平面視で、磁電変換素子２１及び２２、信号処理ＩＣ２５と同じサイズでよい。接着層３１及び３２、並びに接着層３５は、非導電性の樹脂で構成されたダイアタッチフィルムでもよいし、導電性の樹脂で構成されたダイアタッチフィルムでもよい。非導電性の樹脂は、エポキシ系、または、シリコーン系の樹脂でよい。導電性の樹脂は、エポキシ系の樹脂にＡｇのフィラーを混合したものでよい。接着層３１及び３２、並びに接着層３５は、１μｍから５０μｍの範囲の所望の厚さを有する。接着層３１及び３２、並びに接着層３５は、導電性、または非導電性で構成されたペーストでもよい。
【0063】
封止部５１は、磁電変換素子２１及び２２、信号処理ＩＣ２５、ダイパッド６０、ワイヤ４１及び４２、ワイヤ４５をモールド樹脂で封止する。モールド樹脂は、例えば、シリカが添加されたエポキシ系の熱硬化型樹脂で構成され、トランファーモールドで半導体パッケージに成形されてよい。半導体パッケージに成形されるので、小型の磁気センサ１００を実現できる。
【0064】
ところが、磁気センサ１００は、幅の広い導電性平板で構成されるダイパッド６０を有するため、z軸方向の外部入力磁界の周波数が高い場合、ダイパッド６０に渦電流が発生してしまう。磁電変換素子２１及び２２のそれぞれの磁電変換部は、検出すべきｚ軸方向の外部入力磁界の他に、渦電流により生成する磁界が加わって入力されるため、磁気センサ１００の周波数応答特性が著しく低下してしまう。
【0065】
図２は、磁気センサ１００のｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、図１Ａ及び図１Ｂに示すダイパッド６０は、ｘ軸方向の長さが４．４５ｍｍ、y軸方向の幅が２．５７ｍｍ、ｚ軸方向の厚さが０．１２５ｍｍである。磁電変換素子２１の磁電変換部の中心は、ダイパッド６０のｚ軸方向正側の表面からの距離が０．２７ｍｍ、ダイパッド６０のｘ軸方向負側の側面からの距離が０．９７５ｍｍ、ダイパッド６０のｙ軸方向負側の側面からの距離が０．９５５ｍｍに位置する。ダイパッド６０は、Ｃｕで形成されてよく、導電率は５９．５×１０６Ｓ／ｍでよい。ｚ軸方向の外部入力磁界は、全周波数域で、振幅を一定とする。
【0066】
周波数応答特性は、ｚ軸方向の外部入力磁界の周波数が１０Ｈｚのとき、磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界が０ｄＢ（＝１）と規格化して、描かれている。磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１０ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１０ｋＨｚ付近から減少を始めて、３ｄＢダウンが６６ｋＨｚであった。この場合、例えば、ｚ軸方向の外部入力磁界が０ｍＴから１ｍＴに短時間で変化すると、磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界が１ｍＴに到達する応答時間は、約５μｓｅｃとなる。磁気センサ１００は、外部入力磁界が高速に変化する用途には向かないと言うことができる。ここでは、磁電変換素子２２の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性の結果を示していないが、磁電変換素子２１と同じである。
【0067】
図３は、ダイパッド６０を構成する導電性平板１４０に発生する渦電流と、渦電流により生成される磁界を説明する図である。導電性平板１４０が、外部入力磁束密度１１０の磁場に置かれると、導電性平板１４０に渦電流１２０が発生する。さらに、渦電流１２０によりカウンター磁束密度１３０の磁界が発生する。
【0068】
座標は、図３において、紙面に対して手前から奥の向きをｘ軸方向、紙面に対して左から右の向きをｙ軸方向、紙面に対して下から上の向きをｚ軸方向と定義する。ｘ軸及びｙ軸及びｚ軸の何れか１つの軸は、他の軸と直交する。
【0069】
導電性平板１４０は、ｘｙ平面上に平たく配置しており、ｘ軸方向の長さがｌ、y軸方向の幅がｗ、ｚ軸方向の厚さがｔｐである。外部入力磁束密度１１０は、周波数がｆで、導電性平板１４０に対して、ｚ軸負方向に一様に与えられる。外部入力磁束密度１１０は、以下の式で与えられる。
【数1】
【0070】
ここで、Ｂｉｎは、外部入力磁束密度１１０を示し、Ｂ０は、外部入力磁束密度１１０の振幅を示し、ｔは、時間を示す。
【0071】
このとき、導電性平板１４０には、外部入力磁束密度１１０の変化を妨げようとするカウンター磁束密度１３０を生成する渦電流１２０が発生する。渦電流１２０は、ｚ軸方向からみて、導電性平板１４０の側面近傍に集中して流れる。渦電流１２０は、以下の式で与えられる。
【数2】
【0072】
ここで、Ｉｅｄｄｙは、渦電流１２０を示す。Ｒは、渦電流１２０の流路の抵抗を示す。Φｉｎは、外部入力磁束を示す。σは、導電性平板１４０の導電率を示す。渦電流１２０の流路の長さは、最大で導電性平板１４０の外周の長さで表せるので、２（ｌ＋ｗ）とする。したがって、渦電流１２０の流路の抵抗Ｒは、２（ｌ＋ｗ）／（σｔｐ）と表す。
【0073】
導電性平板１４０の長さｌが幅ｗよりも十分に大きければ、式（２）のｗ／ｌはほぼ０と見なすことができる。このとき、渦電流１２０は、式（２）より、以下の式で得られる。
【数3】
【0074】
式（３）より、渦電流１２０は、外部入力磁束密度１１０の振幅Ｂ０と周波数ｆが一定であると、導電率σが小さい、または、導電性平板１４０の幅ｗが狭い、あるいは、導電性平板１４０の厚さｔｐが薄ければ、小さくなることが分かる。また、渦電流１２０は、式（３）に導電性平板１４０の長さｌの成分が現れないので、導電性平板１４０の長さがどんなに大きくても、変化しないことが分かる。
【0075】
磁電変換部１５１及び１５２は、磁界を検出して電気信号に変換する磁電変換素子の一部位を表し、ここでは磁電変換素子を図示しない。磁電変換部１５１及び１５２は、導電性平板１４０のｚ軸方向正側の表面に平行な面上にあって、磁電変換部１５１が導電性平板１４０の内側に、磁電変換部１５２が導電性平板１４０の外側にそれぞれ配置される。渦電流１２０により生成されるカウンター磁束密度１３０は、それぞれの位置で、渦電流１２０からの距離に応じて、渦電流１２０に比例した大きさで発生する。図３をみても分かるように、磁電変換部１５１には、外部入力磁束密度のｚ軸負方向の成分と、カウンター磁束密度１３０のｚ軸正方向の成分とが入力されている。また、磁電変換部１５２には、外部入力磁束密度のｚ軸負方向の成分と、カウンター磁束密度１３０のｚ軸負方向の成分とが入力されている。磁電変換部１５１及び１５２は、それぞれに入力されるカウンター磁束密度１３０のｚ軸方向の成分が相反している。
【0076】
磁電変換部１５１に入力される磁束密度Ｂｉｎｓｉｄｅは、磁束密度の向きがｚ軸負方向を正にして、以下の式で与えられる。
【数4】
【0077】
ここで、Ｂｃｏｕｎｔｅｒは、カウンター磁束密度１３０を示す。Ｋｉｎｓｉｄｅは、渦電流１２０からの距離に応じた因子及び周波数成分を含んだ定数を示す。θは、位相を示す。
【0078】
式（４）より、磁電変換部１５１に入力される磁束密度Ｂｉｎｓｉｄｅは、外部入力磁束密度１１０に対して、位相がθ分遅れた応答をする。
【0079】
一方で、磁電変換部１５２に入力される磁束密度Ｂｏｕｔｓｉｄｅは、以下の式で与えられる。
【数5】
【0080】
ここで、Ｋｏｕｔｓｉｄｅは、渦電流１２０からの距離に応じた因子及び周波数成分を含んだ定数を示す。
【0081】
式（５）より、磁電変換部１５２に入力される磁束密度Ｂｏｕｔｓｉｄｅは、外部入力磁束密度１１０に対して、位相がθ分進んだ応答をする。
【0082】
式（４）及び式（５）から、導電性平板１４０の内側に配置する磁電変換部１５１と、外側に配置する磁電変換部１５２は、外部入力磁束密度１１０に対して、位相がそれぞれ遅れと、進みとなることから、磁電変換部１５１及び１５２のそれぞれに入力される磁束密度の周波数応答特性は、異なる振る舞いをすることになる。
【0083】
ここで、磁電変換部１５１及び１５２のそれぞれに入力される磁束密度の周波数応答特性についてさらに説明する。先ず、磁電変換部１５１に入力される磁束密度Ｂｉｎｓｉｄｅは、式（２）のＩｅｄｄｙを利用すると、以下の式で与えられる。
【数6】
【0084】
ここで、αは、渦電流１２０からの距離に応じた因子を含んだ定数を示す。γは、導電性平板１４０の寸法に係る因子を含んだ定数を示す。式（６）より、ＢｉｎｓｉｄｅとＢｉｎとの関係は、１階の微分方程式で表せるので、これをラプラス変換すると、以下の式が得られる。
【数7】
【0085】
式（７）より、磁電変換部１５１に入力される磁束密度Ｂｉｎｓｉｄｅは、外部入力磁束密度１１０に対して、１次遅れの周波数応答特性を示し、ポール周波数ｆｐが１／（２πσｗｔｐαγ）となる。
【0086】
次に、磁電変換部１５２に入力される磁束密度Ｂｏｕｔｓｉｄｅは、式（２）のＩｅｄｄｙを利用すると、以下の式で与えられる。
【数8】
【0087】
ここで、βは、渦電流１２０からの距離に応じた因子を含んだ定数を示す。
【0088】
式（８）より、ＢｏｕｔｓｉｄｅとＢｉｎとの関係は、１階の微分方程式で表せるので、これをラプラス変換すると、以下の式が得られる。
【数9】
【0089】
式（９）より、磁電変換部１５２に入力される磁束密度Ｂｏｕｔｓｉｄｅは、外部入力磁束密度１１０に対して、１次進みの周波数応答特性を示し、ゼロ周波数ｆｚが１／（２πσｗｔｐβγ）となる。
【0090】
図４は、外部入力磁束密度１１０に対する磁電変換部１５１及び１５２に入力される磁束密度の周波数応答特性を簡易的に示した図である。周波数応答特性は、全周波数域で振幅を一定とした外部入力磁束密度で規格化して、描かれている。特性曲線２０１及び２０２は、それぞれ磁電変換部１５１及び１５２に入力される磁束密度の周波数応答特性の曲線である。
【0091】
特性曲線２０１は、外部入力磁束密度１１０がポール周波数ｆｐより低い周波数の場合、磁電変換部１５１に入力される磁束密度が０ｄＢで、外部入力磁束密度１１０がポール周波数ｆｐより高い周波数の場合、磁電変換部１５１に入力される磁束密度が１／ｆで減少する。一方で、特性曲線２０２は、外部入力磁束密度１１０がゼロ周波数ｆｚより低い周波数の場合、磁電変換部１５２に入力される磁束密度が０ｄＢで、外部入力磁束密度１１０がゼロ周波数ｆｚより高い周波数の場合、磁電変換部１５２に入力される磁束密度がｆで増加する。
【0092】
即ち、平面視で、導電性平板１４０と重なるように配置される磁電変換部１５１に入力される磁束密度は、外部入力磁束密度１１０がポール周波数ｆｐを越える周波数で、減少する。また、平面視で、導電性平板１４０と重ならないように配置される磁電変換部１５２に入力される磁束密度は、外部入力磁束密度１１０がゼロ周波数ｆｚを越える周波数で、増加する。
【0093】
以上のことから、ギャップを有さないダイパッド６０を備える磁気センサ１００は、磁電変換素子２１の磁電変換部が、平面視で、幅の広いダイパッド６０と重なるように配置されるため、磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界が、外部入力磁界の１０ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１０ｋＨｚ付近から減少を始めて、３ｄＢダウンのポール周波数ｆｐが６６ｋＨｚとなった、と説明することができる。
【0094】
そこで、磁気センサ１００が外部入力磁界に対して高速に応答するためには、周波数応答特性の帯域を広げる必要がある。ここまでに述べた発明者の見出した導電性平板に発生する渦電流と、磁電変換部に入力される磁界との関係性から、先ず、周波数応答特性における磁電変換部に入力される磁界の減少を抑制する最も効果的な方法によれば、磁電変換素子２１の磁電変換部の中心が、平面視で、ダイパッド６０と重ならないように配置されればよい。
【0095】
次に、磁電変換素子２１の磁電変換部に入力される磁界が０ｄＢである領域を広げるために、ゼロ周波数ｆｚを上げればよい。ゼロ周波数ｆｚを構成するパラメーターは、ダイパッド６０を構成する導電性平板の伝導率σ、幅ｗ、厚さｔｐ、渦電流からの距離に応じた因子を含んだ定数β、導電性平板１４０の寸法に係る因子を含んだ定数γである。いずれのパラメーターとも小さくすれば、ゼロ周波数ｆｚは高くなり、０ｄＢである領域が広くなる。これらのパラメーターの内、ダイパッド６０を構成する導電性平板の幅ｗが、最も設計しやすく、帯域改善の効果を得られやすいことから、幅ｗを小さくすることが望ましい。
【0096】
［実施例１］
図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態の実施例１に係る磁気センサ１００Ａの半導体パッケージ内部の構成を示す図である。図５Ａは、半導体パッケージ内部の構成の上面図（ｚ軸方向でみた平面視）を示す。図５Ｂは、図５ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１Ａ及び図１Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
図５Ａ及び図５Ｂは、本実施形態の実施例１に係る磁気センサ１００Ａの半導体パッケージ内部の構成を示す図である。図５Ａは、半導体パッケージ内部の構成の上面図（ｚ軸方向でみた平面視）を示す。図５Ｂは、図５ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１Ａ及び図１Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
【0097】
実施例１の磁気センサ１００Ａは、ダイパッド６０を構成する導電性平板の形状が、図１Ａ及び図１Ｂに示す磁気センサ１００と異なる。ダイパッド６０は、ｘ軸方向に沿って延びる第１フレーム部６０１と、ｘ軸方向に沿って延び、ｘ軸方向と交差するｙ軸方向において第１フレーム部６０１と対向し、かつ第１フレーム部６０１と離間する第２フレーム部６０２と、第１フレーム部６０１と第２フレーム部６０２との間に、ｙ軸方向に沿って延びる第３フレーム部６０３及び第４フレーム部６０４とを含む。第３フレーム部６０３は、第１フレーム部６０１の一端から第２フレーム部６０２に向かってｙ軸方向に沿って延びる第９フレーム部６０９と、第２フレーム部６０２の一端から第１フレーム部６０１に向かってｙ軸方向に沿って延び、第３フレーム部６０３とｙ軸方向において対向し、かつ第３フレーム部６０３と離間する第１０フレーム部６１０とを含む。第４フレーム部６０４は、第１フレーム部６０１の他端から第２フレーム部６０２に向かってｙ軸方向に沿って延び、第２フレーム部６０２の他端に連結する。
【0098】
ダイパッド６０は、平面視で、Ｃ字形状を有する。第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間には第１ギャップ７６を有する。ダイパッド６０は、平面視で、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４により取り囲まれる空隙部７１を有する。第１ギャップ７６は、空隙部７１と連通する。磁電変換素子２１及び２２は、空隙部７１内に、ｘ軸方向において互いに対向して配置される。空隙部７１は、第１空隙部の一例である。
【0099】
信号処理ＩＣ２５は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４で支持される。第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４は、それぞれ特定の幅以下の幅をもつが、同じ幅でなくてもよい。
【0100】
第１フレーム部６０１と第９フレーム部６０９、第２フレーム部６０２と第１０フレーム部６１０、第１フレーム部６０１と第４フレーム部６０４、及び第２フレーム部６０２と第４フレーム部６０４は、それぞれ連結され、それぞれＬ字形状を成す。信号処理ＩＣ２５は、その４つの角がダイパッド６０の４つのＬ字形状部分で支持される。第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０とは、連結されず、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間には第１ギャップ７６が設けられる。
【0101】
信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４に接着される。信号処理ＩＣ２５は、信号処理ＩＣ２５の４つの角を含んだ外周付近の第１面が第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４に接着されるので、安定して固定される。第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４の特定の幅は、用途に応じて要求される帯域に対して、最低限に必要なゼロ周波数ｆｚが得られるように設定される。第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４は、図５Ａでは、平面視で、信号処理ＩＣ２５の端面よりも外側の部分と、端面よりも内側の部分とが存在するが、信号処理ＩＣ２５の端面よりも内側の部分だけに存在してもよい。
【0102】
空隙部７１は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４で取り囲まれることで閉じないように、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間に第１ギャップ７６が設けられる。
【0103】
第１ギャップ７６は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、または第４フレーム部６０４の一部に設けられてもよい。第１ギャップ７６は、複数設けられてもよいが、１つの空隙部７１に対して、１つの第１ギャップ７６を設けるのが望ましい。これにより、４つのＬ字形状を成すフレーム部が、連結して一体的に構成されるので、平坦性のレベルに差が生じることなく、信号処理ＩＣ２５を安定に接着させることができる。
【0104】
図６は、磁気センサ１００Ａのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、図５Ａに示すダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４の幅は、０．５ｍｍである。他の寸法及びパラメーターは、図２と同じである。
【0105】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．５ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例１の磁気センサ１００Ａは、ギャップを有さないダイパッド６０を備える磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善され、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。また、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、及び第４フレーム部６０４において適した幅を選ぶことにより、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた磁気センサを提供できる。
【0106】
図７Ａ及び図７Ｂは、実施例１に第１ギャップ７６を設けない比較例の磁気センサ１００Ｂの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図７Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図７Ｂは図７ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図５Ａ及び図５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
【0107】
比較例の磁気センサ１００Ｂは、ダイパッド６０の第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０とが連結されて構成される第３フレーム部６０３を有し、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間の第１ギャップ７６が存在しない点で、実施例１の磁気センサ１００Ａと異なる。
【0108】
第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４は、全てが連結されて、リング状に形成される。空隙部７１は、リング状に連結した第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４により閉じられるようにして設けられる。
【0109】
図８は、磁気センサ１００Ｂのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。寸法及びパラメーターは、図６と同じである。
【0110】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、図１Ａに示す磁気センサ１００とほぼ同じ周波数応答特性となり、ｚ軸方向の外部入力磁界の１０ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１０ｋＨｚ付近から減少を始めて、３ｄＢダウンが９４ｋＨｚであった。これは、磁気センサ１００Ｂのダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、第４フレーム部６０４の外周付近に発生する渦電流が、リング状に沿って流れて、図１Ａに示す磁気センサ１００のダイパッド６０に発生する渦電流と同じようになるためである。よって、ダイパッド６０の４つの角のＬ字形状の部分よりも内側に存在する空隙部７１は、例えば、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間に第１ギャップ７６を設けるなど、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４の少なくとも１つにギャップを設けることにより閉じないように構成されることが重要である。
【0111】
［実施例２］
図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態の実施例２に係る磁気センサ１００Ｃの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図９Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図９Ｂは図９ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図５Ａ及び図５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例２の磁気センサ１００Ｃは、ダイパッド６０が、連結部６００を有する点、第４フレーム部６０４が第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２とで構成される点、空隙部７２が設けられる点、第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２との間に第２ギャップ７７が設けられる点で、実施例１の磁気センサ１００Ａと異なる。
図９Ａ及び図９Ｂは、本実施形態の実施例２に係る磁気センサ１００Ｃの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図９Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図９Ｂは図９ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図５Ａ及び図５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例２の磁気センサ１００Ｃは、ダイパッド６０が、連結部６００を有する点、第４フレーム部６０４が第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２とで構成される点、空隙部７２が設けられる点、第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２との間に第２ギャップ７７が設けられる点で、実施例１の磁気センサ１００Ａと異なる。
【0112】
ダイパッド６０は、ｘ軸方向に沿って延びる第１フレーム部６０１と、ｘ軸方向に沿って延び、ｘ軸方向と交差するｙ軸方向において第１フレーム部６０１と対向し、かつ第１フレーム部６０１と離間する第２フレーム部６０２と、ｙ軸方向に沿って延び、第１フレーム部６０１と第２フレーム部６０２とを連結する連結部６００とを含む。連結部６００は、第１フレーム部６０１の中央部分と、第２フレーム部６０２の中央部分とに連結されてよい。第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、及び連結部６００とでＨ字形状を成してよい。磁電変換部を有する磁電変換素子２１と磁電変換部を有する磁電変換素子２２とはｘ軸方向において対向して配置される。連結部６００は、平面視で、磁電変換素子２１と磁電変換素子２２との間に配置される。
【0113】
ダイパッド６０は、第１フレーム部６０１と第２フレーム部６０２との間に、ｙ軸方向に沿って延び、連結部６００を挟んで対向して配置される第３フレーム部６０３及び第４フレーム部６０４を含む。第１フレーム部６０１は、連結部６００より第３フレーム部６０３側の第５フレーム部６０５と、連結部６００より第４フレーム部６０４側の第６フレーム部６０６とを含む。第２フレーム部６０２は、連結部６００より第３フレーム部６０３側の第７フレーム部６０７と、連結部６００より第４フレーム部６０４側の第８フレーム部６０８とを含む。第３フレーム部６０３は、外縁から連結部６００、第３フレーム部６０３、第５フレーム部６０５、及び第７フレーム部６０７で取り囲まれる空隙部７１に達する第１ギャップ７６を有する。第４フレーム部６０４は、外縁から連結部６００、第４フレーム部６０４、第６フレーム部６０６、及び第８フレーム部６０８で取り囲まれる空隙部７２に達する第２ギャップ７７を有する。第３フレーム部６０３は、第１フレーム部６０１の一端から第２フレーム部６０２に向かってｙ軸方向に沿って延びる第９フレーム部６０９と、第２フレーム部６０２の一端から第１フレーム部６０１に向かってｙ軸方向に沿って延び、第９フレーム部６０９とｙ軸方向において対向し、かつ第９フレーム部６０９と離間する第１０フレーム部６１０とを含む。ダイパッド６０は、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間に第１ギャップ７６を有する。ダイパッド６０は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第９フレーム部６０９、及び第１０フレーム部６１０で取り囲まれ、第１ギャップ７６と連通する空隙部７１を有する。磁電変換素子２１は、平面視で、空隙部７１内に配置される。磁電変換素子２１は、平面視で、第１０フレーム部６１０と連結部６００との間に配置される。
【0114】
第４フレーム部６０４は、第１フレーム部６０１の他端から第２フレーム部６０２に向かってｙ軸方向に沿って延びる第１１フレーム部６１１と、第２フレーム部６０２の他端から第１フレーム部６０１に向かってｙ軸方向に沿って延び、第１１フレーム部６１１とｙ軸方向において対向し、かつ第１１フレーム部６１１と離間する第１２フレーム部６１２とを含む。ダイパッド６０は、第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２との間に第２ギャップ７７を有する。ダイパッド６０は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第１１フレーム部６１１、及び第１２フレーム部６１２で取り囲まれ、第２ギャップ７７と連通する空隙部７２を有する。磁電変換素子２２は、平面視で空隙部７２内に配置される。磁電変換素子２２は、平面視で、第１２フレーム部６１２と連結部６００との間に配置される。空隙部７２は、第２空隙部の一例である。
【0115】
信号処理ＩＣ２５は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４に支持される。第１フレーム部６０１と第９フレーム部６０９、第２フレーム部６０２と第１０フレーム部６１０、第１フレーム部６０１と第１１フレーム部６１１、及び第２フレーム部６０２と第１２フレーム部６１２は、それぞれ連結され、それぞれＬ字形状を成す。信号処理ＩＣ２５は、その４つの角がダイパッド６０の４つのＬ字形状部分で支持される。信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４に接着される。空隙部７１は、Ｌ字形状を成す第１フレーム部６０１及び第９フレーム部６０９と、Ｌ字形状を成す第２フレーム部６０２と第１０フレーム部６１０と、Ｉ字形状の連結部６００とで閉じないように、第９フレーム部６０９と第１０フレーム部６１０との間に第１ギャップ７６が設けられる。また、空隙部７２は、Ｌ字形状を成す第１フレーム部６０１及び第１１フレーム部６１１と、Ｌ字形状を成す第２フレーム部６０２と第１２フレーム部６１２と、Ｉ字形状の連結部６００とで閉じないように、第１１フレーム部６１１と第１２フレーム部６１２との間に第２ギャップ７７が設けられる。第１ギャップ７６及び第２ギャップ７７は、第１フレーム部６０１または第２フレーム部６０２に空隙部７１または空隙部７２と連通するように設けられてもよい。第１ギャップ７６及び第２ギャップ７７は、複数設けられてもよいが、１つの空隙部に対して、１つのギャップを設けるのが望ましい。こうすると、ダイパッド６０の４つの角のＬ字形状の部分は、連結して一体的に構成されるので、平坦性のレベルに差が生じることなく、信号処理ＩＣ２５を安定に接着させることができる。
【0116】
図１０は、磁気センサ１００Ｃのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、図９Ａ及び図９Ｂに示すダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４の幅は、０．５ｍｍである。他の寸法及びパラメーターは、図６と同じである。
【0117】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．６ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例２の磁気センサ１００Ｃは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。また、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４において適した幅を選ぶことにより、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた磁気センサを提供できる。
【0118】
［実施例３］
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施形態の実施例３に係る磁気センサ１００Ｄの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１１Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１１Ｂは図１１ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図９Ａ及び図９Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
図１１Ａ及び図１１Ｂは、本実施形態の実施例３に係る磁気センサ１００Ｄの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１１Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１１Ｂは図１１ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図９Ａ及び図９Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
【0119】
磁気センサ１００Ｄのダイパッド６０は、第３フレーム部６０３、及び第４フレーム部６０４を有さない点で、図９Ａに示す磁気センサ１００Ｃと異なる。磁気センサ１００Ｄのダイパッド６０は、第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、及び連結部６００によりＨ字形状を成す。
【0120】
図１２は、磁気センサ１００Ｄのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。
【0121】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．４ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例３の磁気センサ１００Ｃは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。また、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、及び連結部６００において適した幅を選ぶことにより、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた磁気センサを提供できる。
【0122】
［実施例４］
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施形態の実施例４に係る磁気センサ１００Ｅの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１３Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１３Ｂは図１３ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図９Ａ及び図９Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
図１３Ａ及び図１３Ｂは、本実施形態の実施例４に係る磁気センサ１００Ｅの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１３Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１３Ｂは図１３ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図９Ａ及び図９Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。
【0123】
磁気センサ１００Ｅのダイパッド６０は、第３フレーム部６０３から空隙部７１内に延びる第１延長部６２１と、第４フレーム部６０４から空隙部７２内に延びる第２延長部６２２とを含む点で、磁気センサ１００Ｃのダイパッド６０と異なる。第１延長部６２１は、第１０フレーム部６１０の第９フレーム部６０９と対向する一端から連結部６００に向かってｘ軸方向に沿って延び、かつ連結部６００と離間する。さらに、第２延長部６２２は、第１２フレーム部６１２の第１１フレーム部６１１と対向する一端から連結部６００に向かってｘ軸方向に沿って延び、かつ連結部６００と離間する。
【0124】
磁電変換素子２１は、第１延長部６２１の端部の信号処理ＩＣ２５が配置される面側に配置される。第１延長部６２１の端部は、磁電変換素子２１の磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第１スリット７８を有する。第１スリット７８は、ｘ軸方向に沿って延びる。磁電変換素子２１の磁電変換部の周囲部分の少なくとも一部は、ダイパッド６０の第１スリット７８の外側部分で支持される。第１延長部６２１は、第１フレーム部６０１などと同様に、特定の幅以下の幅を有する。
【0125】
磁電変換素子２２は、第２延長部６２２の端部の信号処理ＩＣ２５が配置される面側に配置される。第２延長部６２２の端部は、磁電変換素子２２の磁電変換部に対向する位置まで少なくとも延びる第２スリット７９を有する。第２スリット７９は、ｘ軸方向に沿って延びる。磁電変換素子２２の磁電変換部の周囲部分の少なくとも一部は、ダイパッド６０の第２スリット７９の外側部分で支持される。第２延長部６２２は、第１フレーム部６０１などと同様に、特定の幅以下の幅を有する。
【0126】
ダイパッド６０は、平面視で、Ｌ字形状を成す第５フレーム部６０５及び第９フレーム部６０９と、Ｌ字形状を成す第７フレーム部６０７と第１０フレーム部６１０と、Ｉ字形状の連結部６００と、Ｌ字形状を成す第６フレーム部６０６及び第１１フレーム部６１１と、Ｌ字形状を成す第８フレーム部６０８及び第１２フレーム部６１２と、第１延長部６２１と、第２延長部６２２とで、信号処理ＩＣ２５を支持する。
【0127】
ダイパッド６０は、外縁から連結部６００、第３フレーム部６０３、第５フレーム部６０５、及び第７フレーム部６０７で取り囲まれる空隙部７１まで達する第１ギャップ７６を有する。空隙部７１は、Ｌ字形状を成す第５フレーム部６０５及び第９フレーム部６０９と、Ｌ字形状を成す第７フレーム部６０７と第１０フレーム部６１０と、Ｉ字形状の連結部６００とで取り囲まれ、第１ギャップ７６と連通する。ダイパッド６０は、外縁から連結部６００、第４フレーム部６０４、第６フレーム部６０６、及び第８フレーム部６０８で取り囲まれる空隙部７２に達する第２ギャップ７７を有する。空隙部７２は、Ｌ字形状を成す第６フレーム部６０６及び第１１フレーム部６１１と、Ｌ字形状を成す第８フレーム部６０８及び第１２フレーム部６１２と、Ｉ字形状の連結部６００とで取り囲まれ、第２ギャップ７７と連通する。
【0128】
信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、第１１フレーム部６１１、第１２フレーム部６１２、第１延長部６２１、及び第２延長部６２２に接着される。磁電変換素子２１及び２２の一部は、平面視で、第１延長部６２１及び第２延長部６２２と重なるように配置されるので、磁電変換素子２１及び２２のダイボンドするときに、信号処理ＩＣ２５のダイパッド６０に対向する第１面と反対側の第２面に接するように土台ができて、安定した組立が可能となる。
【0129】
空隙部７１及び７２は、実施例１の磁気センサ１００Ａ及び第２実施例の磁気センサ１００Ｃの空隙部の矩形状とは異なり、多角形であるが、それぞれ１つの形状の空隙部を形成している。
【0130】
第１延長部６２１、及び第２延長部６２２は、実施例４においては、それぞれ第１０フレーム部６１０、及び第１２フレーム部６１２の一端に接続されるが、これに限定されない。第１延長部６２１は、第５フレーム部６０５の端辺、第７フレーム部６０７の端辺、第９フレーム部６０９の端辺、または連結部６００の端辺から延びてもよい。同様に、第２延長部６２２は、第６フレーム部６０６の端辺、第８フレーム部６０８の端辺、第１１フレーム部６１１の端辺、または連結部６００の端辺から延びてもよい。
【0131】
第１スリット７８は、実施例４においては、第１延長部６２１の端部で、磁電変換素子２１の磁電変換部に対向する位置までｘ軸方向に延びるが、これに限定されない。また、第２スリット７９は、実施例４においては、第２延長部６２２の端部で、磁電変換素子２２の磁電変換部に対向する位置までｘ軸方向に延びるが、これに限定されない。第１スリット７８、及び第２スリット７９は、それぞれｙ軸方向に延びてもよい。
【0132】
図１４は、磁気センサ１００Ｅのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、図１１Ａに示すダイパッド６０の第１延長部６２１及び第２延長部６２２の幅は、第１スリット７８及び第２スリット７９がない部分が０．５ｍｍ、第１スリット７８及び第２スリット７９がある部分が０．２ｍｍである。他の寸法及びパラメーターは、図１０と同じである。
【0133】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．３ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例４の磁気センサ１００Ｅは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。また、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、第１１フレーム部６１１、第１２フレーム部６１２、第１延長部６２１、及び第２延長部６２２において適した幅を選ぶことにより、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた磁気センサを提供できる。
【0134】
［実施例５］
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施形態の実施例５に係る磁気センサ１００Ｆの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１５Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１５Ｂは図１５ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１１Ａ及び図１１Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例５の磁気センサ１００Ｆは、ダイパッド６０が第３延長部６２３及び第４延長部６２４を有する点で、実施例４の磁気センサ１００Ｅと異なる。
図１５Ａ及び図１５Ｂは、本実施形態の実施例５に係る磁気センサ１００Ｆの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１５Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１５Ｂは図１５ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１１Ａ及び図１１Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例５の磁気センサ１００Ｆは、ダイパッド６０が第３延長部６２３及び第４延長部６２４を有する点で、実施例４の磁気センサ１００Ｅと異なる。
【0135】
第３延長部６２３は、第３フレーム部６０３から、空隙部７１内に平面視で第１延長部６２１と重ならないように延びる。第３延長部６２３は、第９フレーム部６０９の第１０フレーム部６１０と対向する一端から連結部６００に向かってｘ軸方向に沿って延び、さらに第２フレーム部６０２に向かってｙ軸方向に沿って、第１延長部６２１と連結部６００との間まで延びる。第３延長部６２３は、Ｌ字形状を成す。第３延長部６２３は、第５フレーム部６０５、第７フレーム部６０７、第１延長部６２１、及び連結部６００と離間する。
【0136】
第４延長部６２４は、第４フレーム部６０４から、空隙部７２内に平面視で第２延長部６２２と重ならないように延びる。第４延長部６２４は、第１１フレーム部６１１の第１２フレーム部６１２と対向する一端から連結部６００に向かってｘ軸方向に沿って延び、さらに第８フレーム部６０８に向かってｙ軸方向に沿って、第２延長部６２２と連結部６００との間まで延びる。第４延長部６２４は、Ｌ字形状を成す。第４延長部６２４は、第６フレーム部６０６、第８フレーム部６０８、第２延長部６２２、及び連結部６００と離間する。第３延長部６２３及び第４延長部６２４は、空隙部７１及び７２のエリアを減らすようにダイパッド６０の内側に延びる。
【0137】
ダイパッド６０は、平面視で、Ｌ字形状を成す第５フレーム部６０５及び第９フレーム部６０９と、Ｌ字形状を成す第７フレーム部６０７及び第１０フレーム部６１０と、Ｉ字形状の連結部６００と、Ｌ字形状を成す第６フレーム部６０６及び第１１フレーム部６１１と、Ｌ字形状を成す第８フレーム部６０８及び第１２フレーム部６１２と、第１延長部６２１と、第２延長部６２２と、Ｌ字形状を成す第３延長部６２３と、Ｌ字形状を成す第４延長部６２４とで、信号処理ＩＣ２５を支持する。
【0138】
信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第９フレーム部６０９、第１０フレーム部６１０、第１１フレーム部６１１、第１２フレーム部６１２、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４のそれぞれに接着される。ダイパッド６０が第３延長部６２３、及び第４延長部６２４を有することで、ダイパッド６０の空隙部が減って、信号処理ＩＣ２５とダイパッド６０との接着領域が増えるので、信号処理ＩＣ２５の土台が確保でき、より安定した組立が可能となる。
【0139】
空隙部７１及び７２は、同様に、実施例１の磁気センサ１００Ａ及び実施例２の磁気センサ１００Ｃの空隙部の矩形状とは異なり、多角形であるが、それぞれ１つの形状の空隙部を形成している。
【0140】
第３延長部６２３、及び第４延長部６２４は、実施例５においては、それぞれ第９フレーム部６０９、及び第１１フレーム部６１１の一端に接続されるが、これに限定されない。第３延長部６２３は、第１０フレーム部６１０の端辺、第５フレーム部６０５の端辺、または連結部６００の端辺から延びてもよい。同様に、第４延長部６２４は、第１２フレーム部６１２の端辺、第６フレーム部６０６の端辺、または連結部６００の端辺から延びてもよい。
【0141】
図１６は、磁気センサ１００Ｆのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、図１５Ａに示すダイパッド６０の第３延長部６２３及び第４延長部６２４の幅は、ｘ軸方向に延伸する部分が０．４ｍｍ、ｙ軸方向に延伸する部分が０．２９ｍｍである。他の寸法及びパラメーターは、図１４と同じである。
【0142】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．６ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例５の磁気センサ１００Ｆは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。
【0143】
［実施例６］
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本実施形態の実施例６に係る磁気センサ１００Ｇの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１７Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１７Ｂは図１７ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１５Ａ及び図１５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例６の磁気センサ１００Ｇは、第１ギャップ７６が、第３フレーム部６０３ではなく、第７フレーム部６０７に設けられ、第２ギャップ７７が第４フレーム部６０４ではなく、第６フレーム部６０６に設けられている点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。さらに、実施例６の磁気センサ１００Ｇは、第１延長部６２１が、第７フレーム部６０７から第５フレーム部６０５に向かってｙ軸方向に沿って延びる点で、及び第２延長部６２２が、第８フレーム部６０８から第６フレーム部６０６に向かってｙ軸方向に沿って延びる点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。
図１７Ａ及び図１７Ｂは、本実施形態の実施例６に係る磁気センサ１００Ｇの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１７Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１７Ｂは図１７ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１５Ａ及び図１５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例６の磁気センサ１００Ｇは、第１ギャップ７６が、第３フレーム部６０３ではなく、第７フレーム部６０７に設けられ、第２ギャップ７７が第４フレーム部６０４ではなく、第６フレーム部６０６に設けられている点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。さらに、実施例６の磁気センサ１００Ｇは、第１延長部６２１が、第７フレーム部６０７から第５フレーム部６０５に向かってｙ軸方向に沿って延びる点で、及び第２延長部６２２が、第８フレーム部６０８から第６フレーム部６０６に向かってｙ軸方向に沿って延びる点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。
【0144】
第７フレーム部６０７は、第７フレーム部６０７の外縁から、ｙ軸方向に延び、連結部６００、第５フレーム部６０５、第３フレーム部６０３、及び第７フレーム部６０７で取り囲まれる空隙部７１まで達する第１ギャップ７６を有する。第６フレーム部６０６は、第６フレーム部６０６の外縁から、ｙ軸方向に延び、連結部６００、第８フレーム部６０８、第４フレーム部６０４、及び第６フレーム部６０６で取り囲まれる空隙部７２まで達する第２ギャップ７７を有する。
【0145】
第１延長部６２１は、第５フレーム部６０５及び第３延長部６２３と離間する。第２延長部６２２は、第６フレーム部６０６及び第４延長部６２４と離間する。第３延長部６２３は、第５フレーム部６０５、第７フレーム部６０７、第１延長部６２１、及び連結部６００と離間する。第４延長部６２４は、第６フレーム部６０６、第８フレーム部６０８、第２延長部６２２、及び連結部６００と離間する。第３延長部６２３及び第４延長部６２４は、空隙部７１及び７２のエリアを減らすようにダイパッド６０の内側に延びる。
【0146】
ダイパッド６０は、平面視で、Ｓ字形状を成す第７フレーム部６０７、第３フレーム部６０３、第５フレーム部６０５、連結部６００、第８フレーム部６０８、第４フレーム部６０４、及び第６フレーム部６０６と、第１延長部６２１と、第２延長部６２２と、第３延長部６２３と、第４延長部６２４とで、信号処理ＩＣ２５を支持する。
【0147】
信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０の第７フレーム部６０７、第３フレーム部６０３、第５フレーム部６０５、連結部６００、第８フレーム部６０８、第４フレーム部６０４、第６フレーム部６０６、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４のそれぞれに接着される。こうして、信号処理ＩＣ２５の土台が確保でき、より安定した組立が可能となる。
【0148】
図１８は、磁気センサ１００Ｈのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、寸法及びパラメーターは、図１６と同じである。
【0149】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．６ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例６の磁気センサ１００Ｇは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。
【0150】
［実施例７］
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本実施形態の実施例７に係る磁気センサ１００Ｈの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１９Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１９Ｂは図１９ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１５Ａ及び図１５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例７の磁気センサ１００Ｈは、第１ギャップ７６が、第３フレーム部６０３ではなく、第７フレーム部６０７に設けられ、第２ギャップ７７が第４フレーム部６０４ではなく、第８フレーム部６０８に設けられている点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。
図１９Ａ及び図１９Ｂは、本実施形態の実施例７に係る磁気センサ１００Ｈの半導体パッケージ内部の構成を示す図であり、図１９Ａは上面図（ｚ軸方向でみた平面視）、図１９Ｂは図１９ＡのＡ－Ａ線断面図である。図中符号は、図１５Ａ及び図１５Ｂと同じ機能を有する構成要素には同一の符号を付す。実施例７の磁気センサ１００Ｈは、第１ギャップ７６が、第３フレーム部６０３ではなく、第７フレーム部６０７に設けられ、第２ギャップ７７が第４フレーム部６０４ではなく、第８フレーム部６０８に設けられている点で、実施例５の磁気センサ１００Ｆと異なる。
【0151】
第７フレーム部６０７は、第７フレーム部６０７の外縁から、ｙ軸方向に延び、連結部６００、第５フレーム部６０５、第３フレーム部６０３、及び第７フレーム部６０７で取り囲まれる空隙部７１まで達する第１ギャップ７６を有する。第８フレーム部６０８は、第８フレーム部６０８の外縁から、ｙ軸方向に延び、連結部６００、第６フレーム部６０６、第４フレーム部６０４、及び第８フレーム部６０８で取り囲まれる空隙部７２まで達する第２ギャップ７７を有する。
【0152】
第１延長部６２１は、第７フレーム部６０７及び第３延長部６２３と離間する。第２延長部６２２は、第８フレーム部６０８及び第４延長部６２４と離間する。第３延長部６２３は、第５フレーム部６０５、第７フレーム部６０７、第１延長部６２１、及び連結部６００と離間する。第４延長部６２４は、第６フレーム部６０６、第８フレーム部６０８、第２延長部６２２、及び連結部６００と離間する。第３延長部６２３及び第４延長部６２４は、空隙部７１及び７２のエリアを減らすようにダイパッド６０の内側に延びる。
【0153】
ダイパッド６０は、第５フレーム部６０５及び第６フレーム部６０６を含む第１フレーム部６０１、第７フレーム部６０７及び第８フレーム部６０８を含む第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、第４フレーム部６０４、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４で、信号処理ＩＣ２５を支持する。
【0154】
信号処理ＩＣ２５は、接着層３５を介して、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、第４フレーム部６０４、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４のそれぞれに接着される。こうして、信号処理ＩＣ２５の土台が確保でき、より安定した組立が可能となる。
【0155】
図２０は、磁気センサ１００Ｈのｚ軸方向の外部入力磁界に対する磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界の周波数応答特性のシミュレーション結果である。例として、寸法及びパラメーターは、図１６と同じである。
【0156】
磁電変換素子２１の磁電変換部に入力されるｚ軸方向の磁界は、ｚ軸方向の外部入力磁界の１００ｋＨｚ付近まで０ｄＢを維持し、１００ｋＨｚ付近から僅かに増加を始めるが、１ＭＨｚでも０．６ｄＢ程度の増加に留まっている。従って、実施例７の磁気センサ１００Ｈは、図１Ａに示す磁気センサ１００に対して大幅に周波数応答特性が改善されて、外部入力磁界が高速に変化する用途に適している。
【0157】
実施例１から７の磁気センサ１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、及び１００Ｈでは、信号処理回路が、磁電変換素子２１及び２２の出力信号を入力して、それぞれの出力信号の和を演算する例を示したが、それぞれの出力信号の差を演算してもよい。また、実施例１から７の磁気センサ１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、及び１００Ｈでは、磁電変換部を有する磁電変換素子２１及び２２が信号処理ＩＣのダイパッド６０と対向する第１面と反対の第２面上に搭載される例を示したが、磁電変換部は、信号処理ＩＣの第２面上に設けられてもよい。すなわち、磁電変換部は信号処理ＩＣの内部に内蔵されて、１つの半導体パッケージとして構成されてもよい。また、ダイパッド６０の第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、連結部６００、第３フレーム部６０３、第４フレーム部６０４、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４において適した幅を選ぶことにより、より高い周波数まで周波数応答特性に優れた磁気センサができる。第１フレーム部６０１、第２フレーム部６０２、第３フレーム部６０３、第４フレーム部６０４、連結部６００、第１延長部６２１、第２延長部６２２、第３延長部６２３、及び第４延長部６２４は、それぞれ特定の幅以下の幅をもつが、同じ幅でなくてもよい。磁電変換素子２１及び２２は、ｘｙ平面のある一つの軸の磁界を検出する場合には、磁気抵抗素子、またはフラックスゲート素子であってもよい。実施例１から７の磁気センサ１００Ａ、１００Ｃ、１００Ｄ、１００Ｅ、１００Ｆ、１００Ｇ、及び１００Ｈは、計測対象の電流が流れる導体付近に設けられ、計測対象の電流の大きさに応じた磁場の大きさを検出する電流センサとして機能してよい。
【0158】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【0159】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【0160】
１１，１２ リード端子
２１，２２ 磁電変換素子
２５ 信号処理ＩＣ
３１，３２，３５ 接着層
４１，４２，４５ ワイヤ
５１ 封止部
６０ ダイパッド
６０１ 第１フレーム部
６０２ 第２フレーム部
６００ 連結部
６０３ 第３フレーム部
６０４ 第４フレーム部
６０５ 第５フレーム部
６０６ 第６フレーム部
６０７ 第７フレーム部
６０８ 第８フレーム部
６０９ 第９フレーム部
６１０ 第１０フレーム部
６１１ 第１１フレーム部
６１２ 第１２フレーム部
６２１ 第１延長部
６２２ 第２延長部
６２３ 第３延長部
６２４ 第４延長部
７１，７２ 空隙部
７６ 第１ギャップ
７７ 第２ギャップ
７８ 第１スリット
７９ 第２スリット
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ 磁気センサ
１１０ 外部入力磁束密度
１２０ 渦電流
１３０ カウンター磁束密度
１４０ 導電性平板
１５１，１５２ 磁電変換部
２１，２２ 磁電変換素子
２５ 信号処理ＩＣ
３１，３２，３５ 接着層
４１，４２，４５ ワイヤ
５１ 封止部
６０ ダイパッド
６０１ 第１フレーム部
６０２ 第２フレーム部
６００ 連結部
６０３ 第３フレーム部
６０４ 第４フレーム部
６０５ 第５フレーム部
６０６ 第６フレーム部
６０７ 第７フレーム部
６０８ 第８フレーム部
６０９ 第９フレーム部
６１０ 第１０フレーム部
６１１ 第１１フレーム部
６１２ 第１２フレーム部
６２１ 第１延長部
６２２ 第２延長部
６２３ 第３延長部
６２４ 第４延長部
７１，７２ 空隙部
７６ 第１ギャップ
７７ 第２ギャップ
７８ 第１スリット
７９ 第２スリット
１００，１００Ａ，１００Ｂ，１００Ｃ，１００Ｄ，１００Ｅ，１００Ｆ，１００Ｇ，１００Ｈ 磁気センサ
１１０ 外部入力磁束密度
１２０ 渦電流
１３０ カウンター磁束密度
１４０ 導電性平板
１５１，１５２ 磁電変換部
【図1A】
【図1B】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5A】
【図5B】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10】
【図11A】
【図11B】
【図12】
【図13A】
【図13B】
【図14】
【図15A】
【図15B】
【図16】
【図17A】
【図17B】
【図18】
【図19A】
【図19B】
【図20】