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JP2018205236A - Magnetic sensor - Google Patents

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JP2018205236A
JP2018205236A JP2017113496A JP2017113496A JP2018205236A JP 2018205236 A JP2018205236 A JP 2018205236A JP 2017113496 A JP2017113496 A JP 2017113496A JP 2017113496 A JP2017113496 A JP 2017113496A JP 2018205236 A JP2018205236 A JP 2018205236A
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JP
Japan
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stress
magnetoresistive element
magnetic
magnetic signal
plane
Prior art date
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Application number
JP2017113496A
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Japanese (ja)
Inventor
大輝 伊藤
Daiki Ito
大輝 伊藤
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Denso Corp
Original Assignee
Denso Corp
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Publication date
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Abstract

To provide a magnetic sensor having a configuration with which it is possible to suppress a fluctuation of sensor output due to stresses occurring to a substrate.SOLUTION: A third magnetoresistive element 269 outputs a third magnetic signal that includes a third stress to cancel out a first stress occurring due to an arranged position on a semiconductor substrate 242 and included in a first magnetic signal. A fourth magnetoresistive element 270 outputs a fourth magnetic signal that includes a fourth stress to cancel out a second stress occurring due to an arranged position on the semiconductor substrate 242 and included in a second magnetic signal. Thus, it is possible to completely cancel out the first stress and second stress from the first magnetic signal and second magnetic signal. Therefore, it is possible to completely suppress a fluctuation of sensor output due to stresses occurring to the semiconductor substrate 242.SELECTED DRAWING: Figure 5

Description

本発明は、磁気センサに関する。   The present invention relates to a magnetic sensor.

従来より、一対の磁気抵抗素子が磁界の影響を受けたときの一対の磁気抵抗素子の抵抗値の変化に基づいて、一対の磁気抵抗素子の中点から磁気信号を出力するように構成された磁気センサが、例えば特許文献1で提案されている。   Conventionally, a magnetic signal is output from the middle point of a pair of magnetoresistive elements based on a change in the resistance value of the pair of magnetoresistive elements when the pair of magnetoresistive elements is affected by a magnetic field. A magnetic sensor is proposed in Patent Document 1, for example.

この磁気センサでは、一対の磁気抵抗素子のうちの一方の磁気抵抗素子は複数の第1抵抗部が直列接続されて構成され、他方の磁気抵抗素子は複数の第2抵抗部が直列接続されて構成されている。また、各第1抵抗部のうちの一部と各第2抵抗部のうちの一部が所定の配置にレイアウトされた第1レイアウト部と、各第1抵抗部及び各第2抵抗部のうちの他の抵抗部が第1レイアウト部と同じ配置にレイアウトされた第2レイアウト部と、に分割されている。   In this magnetic sensor, one magnetoresistive element of the pair of magnetoresistive elements is configured by connecting a plurality of first resistor portions in series, and the other magnetoresistive element is configured by connecting a plurality of second resistor portions in series. It is configured. In addition, a first layout unit in which a part of each first resistor unit and a part of each second resistor unit are laid out in a predetermined arrangement, and each of the first resistor unit and each second resistor unit The other resistance portion is divided into a second layout portion laid out in the same arrangement as the first layout portion.

そして、第1レイアウト部は基板の一面の角部に配置される一方、第2レイアウト部は基板の一面のうち第1レイアウト部よりも角部から離れた位置に配置されている。これにより、第1レイアウト部が基板の一面の角部で受ける応力が、角部から離れた第2レイアウト部に分散するので、応力によるセンサ出力の変動が抑制される。   The first layout portion is disposed at a corner portion on one surface of the substrate, while the second layout portion is disposed at a position farther from the corner portion than the first layout portion on one surface of the substrate. Thereby, since the stress which the 1st layout part receives in the corner of one side of a substrate is distributed to the 2nd layout part away from the corner, the change of the sensor output by stress is controlled.

特開2015−7551号公報Japanese Patent Laying-Open No. 2015-7551

しかしながら、上記従来の技術では、各レイアウト部の配置が規定されることで各抵抗部に掛かる応力が分散されているものの、応力自体は各抵抗部に印加されているので、応力の影響は完全に除去されていない。このため、例えば、基板が熱の影響を受けることで基板に熱応力が発生した場合等のように、基板に発生する応力の影響によってセンサ出力が変動してしまう可能性がある。   However, in the above conventional technique, although the stress applied to each resistance portion is dispersed by defining the arrangement of each layout portion, the stress itself is applied to each resistance portion. Has not been removed. For this reason, for example, the sensor output may fluctuate due to the influence of the stress generated on the substrate, such as when the substrate is affected by heat and thermal stress is generated on the substrate.

本発明は上記点に鑑み、基板に発生する応力によるセンサ出力の変動を抑制することができる構成を備えた磁気センサを提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide a magnetic sensor having a configuration capable of suppressing fluctuations in sensor output due to stress generated on a substrate.

上記目的を達成するため、請求項1に記載の発明では、磁気センサは、X−Y平面に対応する一面(240)と、一面に垂直なZ平面に対応する側面(241)と、を有する基板(242)を備えている。   In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, the magnetic sensor has one surface (240) corresponding to the XY plane and a side surface (241) corresponding to the Z plane perpendicular to the one surface. A substrate (242) is provided.

磁気センサは、一面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、一面に配置された位置に起因して発生する第1応力の成分を含んだ第1磁気信号を出力する第1磁気抵抗素子(261)を備えている。   The magnetic sensor is disposed on one surface and includes a first magnetic component including a first stress component generated due to a position disposed on the one surface based on a change in resistance value when affected by a magnetic field from the outside. A first magnetoresistive element (261) for outputting a signal is provided.

また、磁気センサは、一面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、一面に配置された位置に起因して発生する第2応力の成分を含んだ第2磁気信号を出力する第2磁気抵抗素子(262)を備えている。   In addition, the magnetic sensor is disposed on one surface and includes a second stress component generated due to a position disposed on the one surface based on a change in resistance value when affected by a magnetic field from the outside. A second magnetoresistive element (262) that outputs two magnetic signals is provided.

さらに、磁気センサは、一面あるいは側面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、一面あるいは側面に配置された位置に起因して発生すると共に第1応力及び第2応力を打ち消す打消応力の成分を含んだ打消磁気信号を出力する打消磁気抵抗素子(269、270)を備えている。   Further, the magnetic sensor is arranged on one side or the side surface, and is generated due to a position arranged on the one side or the side surface based on a change in resistance value when affected by a magnetic field from the outside, and the first stress and A canceling magnetoresistive element (269, 270) that outputs a canceling magnetic signal including a canceling stress component that cancels the second stress is provided.

これによると、打消磁気抵抗素子から出力される打消磁気信号には第1応力及び第2応力を打ち消す打消応力の成分が含まれるので、第1磁気信号及び第2磁気信号から第1応力及び第2応力の成分を完全に打ち消すことができる。したがって、基板に発生する応力によるセンサ出力の変動を完全に抑制することができる。   According to this, since the canceling magnetic signal output from the canceling magnetoresistive element includes a canceling stress component that cancels the first stress and the second stress, the first stress and the second magnetic signal are used to cancel the first stress and the second magnetic signal. Two stress components can be completely cancelled. Therefore, fluctuations in sensor output due to stress generated on the substrate can be completely suppressed.

なお、この欄及び特許請求の範囲で記載した各手段の括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。   In addition, the code | symbol in the bracket | parenthesis of each means described in this column and the claim shows the correspondence with the specific means as described in embodiment mentioned later.

本発明の第1実施形態に係る磁気センサとシグナルロータとの配置関係を示した図である。It is the figure which showed the arrangement | positioning relationship between the magnetic sensor which concerns on 1st Embodiment of this invention, and a signal rotor. センサチップの断面図である。It is sectional drawing of a sensor chip. センサICの断面図である。It is sectional drawing of sensor IC. 磁気センサの回路構成を示した図である。It is the figure which showed the circuit structure of the magnetic sensor. 半導体基板の一面に配置された各磁気抵抗素子を示した図である。It is the figure which showed each magnetoresistive element arrange | positioned on one surface of a semiconductor substrate. X−Y平面における電流方向と磁界方向との関係を示した図である。It is the figure which showed the relationship between the electric current direction in a XY plane, and a magnetic field direction. 図6に示された各方向の交差角度に基づく抵抗率の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the resistivity based on the crossing angle of each direction shown by FIG. 第2実施形態において、第3磁気抵抗素子及び第4磁気抵抗素子が半導体基板のY−Z平面に配置された場合の磁界方向と電流方向との関係を示した図である。In 2nd Embodiment, it is the figure which showed the relationship between the magnetic field direction when a 3rd magnetoresistive element and a 4th magnetoresistive element are arrange | positioned at the YZ plane of a semiconductor substrate, and an electric current direction. 図8に示された各方向の交差角度に基づく抵抗率の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the resistivity based on the crossing angle of each direction shown by FIG. 第3実施形態において、第3磁気抵抗素子及び第4磁気抵抗素子が半導体基板のZ−X平面に配置された場合の磁界方向と電流方向との関係を示した図である。In 3rd Embodiment, it is the figure which showed the relationship between the magnetic field direction when a 3rd magnetoresistive element and a 4th magnetoresistive element are arrange | positioned at the ZX plane of a semiconductor substrate, and an electric current direction. 図10に示された各方向の交差角度に基づく抵抗率の変化を示した図である。It is the figure which showed the change of the resistivity based on the crossing angle of each direction shown by FIG.

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、図中、同一符号を付してある。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following embodiments, the same or equivalent parts are denoted by the same reference numerals in the drawings.

(第1実施形態)
以下、本発明の第1実施形態について図を参照して説明する。本実施形態に係る磁気センサは、例えば内燃機関のクランク角の角度を検出するものとして用いられる。図1に示されるように、内燃機関であるエンジンのクランク軸に固定された円板状のロータ100の外周部110に対向するように磁気センサ200が配置されている。ロータ100の外周部110には、複数の突起120が等間隔で設けられている。ロータ100はいわゆるギヤである。なお、図1ではロータ100の一部が示されている。
(First embodiment)
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. The magnetic sensor according to the present embodiment is used, for example, for detecting the crank angle of an internal combustion engine. As shown in FIG. 1, a magnetic sensor 200 is disposed so as to face an outer peripheral portion 110 of a disk-like rotor 100 fixed to a crankshaft of an engine that is an internal combustion engine. A plurality of protrusions 120 are provided at equal intervals on the outer peripheral portion 110 of the rotor 100. The rotor 100 is a so-called gear. In FIG. 1, a part of the rotor 100 is shown.

磁気センサ200は、バイアス磁石210と、このバイアス磁石210に対して所定の位置に配置されたセンサ部220と、バイアス磁石210及びセンサ部220を収納した樹脂製のケース230と、を備えて構成されている。バイアス磁石210は、磁気センサ200の磁界の検出感度を一定分だけ上昇させる役割を果たす。センサ部220は、ロータ100の回転に伴って外周部110の位置すなわちクランク角に応じたパルス状の出力信号を出力するように構成されている。   The magnetic sensor 200 includes a bias magnet 210, a sensor unit 220 disposed at a predetermined position with respect to the bias magnet 210, and a resin case 230 that houses the bias magnet 210 and the sensor unit 220. Has been. The bias magnet 210 serves to increase the magnetic field detection sensitivity of the magnetic sensor 200 by a certain amount. The sensor unit 220 is configured to output a pulse-like output signal corresponding to the position of the outer peripheral portion 110, that is, the crank angle as the rotor 100 rotates.

図2に示されるように、センサ部220は、ターミナルリード221と、ICチップ222と、モールド樹脂部223と、コネクタリード224と、を備えて構成されている。このうちのターミナルリード221は、ICチップ222と外部とを電気的に接続するための端子部品である。   As shown in FIG. 2, the sensor unit 220 includes a terminal lead 221, an IC chip 222, a mold resin unit 223, and a connector lead 224. Among these, the terminal lead 221 is a terminal component for electrically connecting the IC chip 222 and the outside.

ICチップ222は、接着剤225を介してターミナルリード221に固定されていると共に、ロータ100の回転に伴って磁界の変化を検出するセンシング部が形成された半導体部品である。ICチップ222はワイヤ226を介してターミナルリード221に電気的に接続されている。   The IC chip 222 is a semiconductor component that is fixed to the terminal lead 221 via the adhesive 225 and has a sensing unit that detects a change in magnetic field as the rotor 100 rotates. The IC chip 222 is electrically connected to the terminal lead 221 through the wire 226.

モールド樹脂部223は、ターミナルリード221の一方の先端部が露出するように、ターミナルリード221、ICチップ222、及びワイヤ226を封止する封止部品である。コネクタリード224はモールド樹脂部223から露出したターミナルリード221の先端部に接続されると共に図示しない外部コネクタに接続されるコネクタ部品である。   The mold resin portion 223 is a sealing component that seals the terminal lead 221, the IC chip 222, and the wire 226 so that one end portion of the terminal lead 221 is exposed. The connector lead 224 is a connector part that is connected to the tip of the terminal lead 221 exposed from the mold resin portion 223 and is connected to an external connector (not shown).

図3に示されるように、ICチップ222は、一面240及び側面241を有する板状の半導体基板242を有している。半導体基板242の一面240は、平面形状が四角形になっている。   As shown in FIG. 3, the IC chip 222 has a plate-like semiconductor substrate 242 having one surface 240 and side surfaces 241. One surface 240 of the semiconductor substrate 242 has a quadrangular planar shape.

また、ICチップ222は、半導体基板242の一面240に形成された絶縁膜243と、絶縁膜243の上に形成された磁気抵抗素子膜244と、を有している。磁気抵抗素子膜244は後述する磁気抵抗素子を構成する膜であり、磁界の影響を受けたときに抵抗値が変化するように構成された膜である。さらに、ICチップ222は、磁気抵抗素子膜244の上に形成された電極245と、電極245の一部が露出するように磁気抵抗素子膜244及び電極245を覆う保護膜246と、を有している。   Further, the IC chip 222 has an insulating film 243 formed on one surface 240 of the semiconductor substrate 242 and a magnetoresistive element film 244 formed on the insulating film 243. The magnetoresistive element film 244 is a film constituting a magnetoresistive element to be described later, and is a film configured such that the resistance value changes when affected by a magnetic field. Further, the IC chip 222 has an electrode 245 formed on the magnetoresistive element film 244 and a protective film 246 that covers the magnetoresistive element film 244 and the electrode 245 so that a part of the electrode 245 is exposed. ing.

図4に示されるように、ICチップ222の絶縁膜243の上や半導体基板242にはロータ100の回転角度を検出するための回路が形成されている。具体的には、電源(VCC)が印加される電源端子250とグランド電位(GND)に接続されるグランド251との間に外部磁界の変化を検出するセンシング部260が接続されている。   As shown in FIG. 4, a circuit for detecting the rotation angle of the rotor 100 is formed on the insulating film 243 of the IC chip 222 and on the semiconductor substrate 242. Specifically, a sensing unit 260 that detects a change in an external magnetic field is connected between a power supply terminal 250 to which a power supply (VCC) is applied and a ground 251 connected to a ground potential (GND).

センシング部260は、第1磁気抵抗素子261によって構成された第1ハーフブリッジ回路と、第2磁気抵抗素子262によって構成された第2ハーフブリッジ回路と、を有している。   The sensing unit 260 includes a first half bridge circuit configured by the first magnetoresistive element 261 and a second half bridge circuit configured by the second magnetoresistive element 262.

第1磁気抵抗素子261は、第1抵抗部263と第2抵抗部264とが直列接続されている。第2磁気抵抗素子262は、第3抵抗部265と第4抵抗部266とが直列接続されている。第1、第2ハーフブリッジ回路によってフルブリッジ回路が構成されている。第1ハーフブリッジ回路の第1中点267の電圧(V1)は第1磁気信号として演算部252に出力され、第2ハーフブリッジ回路の第2中点268の電圧(V2)は第2磁気信号として演算部252に出力される。第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262は、ロータ100の突起120の位置を検出するための素子である。   In the first magnetoresistive element 261, a first resistor 263 and a second resistor 264 are connected in series. In the second magnetoresistive element 262, a third resistor 265 and a fourth resistor 266 are connected in series. A full bridge circuit is constituted by the first and second half bridge circuits. The voltage (V1) at the first midpoint 267 of the first half-bridge circuit is output to the arithmetic unit 252 as the first magnetic signal, and the voltage (V2) at the second midpoint 268 of the second half-bridge circuit is the second magnetic signal. Is output to the calculation unit 252. The first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262 are elements for detecting the position of the protrusion 120 of the rotor 100.

また、センシング部260は、第3磁気抵抗素子269によって構成された第3ハーフブリッジ回路、第4磁気抵抗素子270によって構成された第4ハーフブリッジ回路と、を有している。第3磁気抵抗素子269は、第5抵抗部271と第6抵抗部272とが直列接続されている。第4磁気抵抗素子270は、第7抵抗部273と第8抵抗部274とが直列接続されている。第3、第4ハーフブリッジ回路によってフルブリッジ回路が構成されている。   In addition, the sensing unit 260 includes a third half bridge circuit configured by the third magnetoresistive element 269 and a fourth half bridge circuit configured by the fourth magnetoresistive element 270. In the third magnetoresistive element 269, a fifth resistor 271 and a sixth resistor 272 are connected in series. In the fourth magnetoresistive element 270, a seventh resistor 273 and an eighth resistor 274 are connected in series. A full bridge circuit is configured by the third and fourth half bridge circuits.

第3ハーフブリッジ回路の第3中点275の電圧(V3)は第3磁気信号として演算部252に出力され、第4ハーフブリッジ回路の第4中点276の電圧(V4)は第4磁気信号として演算部252に出力される。第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262が受ける応力の成分を打ち消すための磁気信号を出力する素子である。   The voltage (V3) at the third midpoint 275 of the third half-bridge circuit is output to the arithmetic unit 252 as the third magnetic signal, and the voltage (V4) at the fourth midpoint 276 of the fourth half-bridge circuit is the fourth magnetic signal. Is output to the calculation unit 252. The third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 are elements that output a magnetic signal for canceling the stress component received by the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262.

なお、各抵抗部263〜266、271〜274はそれぞれ2個の抵抗の直列接続によって構成されている。もちろん、各抵抗部263〜266、271〜274はそれぞれ1個の抵抗で構成されていても良いし、3個以上の抵抗の直列接続によって構成されていても良い。   In addition, each resistance part 263-266, 271-274 is comprised by the serial connection of two resistances, respectively. Of course, each of the resistance units 263 to 266 and 271 to 274 may be constituted by one resistor, or may be constituted by a series connection of three or more resistors.

演算部252は各中点267、268、275、276から入力した各磁気信号を信号処理する演算回路部である。演算部252の基準電位は、電源端子250とグランド251との間に直列接続された第1抵抗253a及び第2抵抗253bの各抵抗値によって調整されている。   The arithmetic unit 252 is an arithmetic circuit unit that performs signal processing on each magnetic signal input from each of the midpoints 267, 268, 275, and 276. The reference potential of the calculation unit 252 is adjusted by the resistance values of the first resistor 253a and the second resistor 253b connected in series between the power supply terminal 250 and the ground 251.

演算部252の出力端子はコンパレータ254に接続されている。コンパレータ254は、演算部252で信号処理された磁気信号の振幅と閾値とを比較することにより、ロータ100の動きに応じた角度信号を生成する比較回路部である。閾値は、ロータ100の突起120の有無を判定するためのものであり、電源端子250とグランド251との間に接続された第3抵抗255a及び第4抵抗255bの各抵抗値によって設定されている。   The output terminal of the calculation unit 252 is connected to the comparator 254. The comparator 254 is a comparison circuit unit that generates an angle signal corresponding to the movement of the rotor 100 by comparing the amplitude of the magnetic signal subjected to signal processing by the arithmetic unit 252 with a threshold value. The threshold value is for determining the presence or absence of the protrusion 120 of the rotor 100, and is set by the resistance values of the third resistor 255a and the fourth resistor 255b connected between the power supply terminal 250 and the ground 251. .

コンパレータ254の出力端子はトランジスタ256のベースに接続されている。トランジスタ256のコレクタは第5抵抗257を介して出力端子258に接続されている。また、トランジスタ256のエミッタはグランド251に接続されている。   The output terminal of the comparator 254 is connected to the base of the transistor 256. The collector of the transistor 256 is connected to the output terminal 258 via the fifth resistor 257. The emitter of the transistor 256 is connected to the ground 251.

次に、センシング部260の各磁気抵抗素子261、262、269、270の具体的な配置について説明する。まず、図5に示されるように、半導体基板242は、X−Y平面に対応する一面240と、一面240に垂直なZ平面に対応する側面241と、を有している。本実施形態では、全ての磁気抵抗素子261、262、269、270が半導体基板242の一面240に配置されている。   Next, a specific arrangement of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 of the sensing unit 260 will be described. First, as shown in FIG. 5, the semiconductor substrate 242 has one surface 240 corresponding to the XY plane and a side surface 241 corresponding to the Z plane perpendicular to the one surface 240. In the present embodiment, all the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 are disposed on the one surface 240 of the semiconductor substrate 242.

ここで、半導体基板242の一面240に配置される場合とは、一面240に直接配置される場合と、一面240の上に形成された絶縁膜243等の他の薄膜や層の上に配置される場合との両方を含む。実際には、各磁気抵抗素子261、262、269、270は絶縁膜243の上に形成されているが、X−Y平面に配置されているという意味で単に半導体基板242の一面240に配置されていると表現している。各磁気抵抗素子261、262、269、270が側面241に配置される場合も同じである。   Here, the case where the semiconductor substrate 242 is disposed on the one surface 240 includes the case where the semiconductor substrate 242 is disposed directly on the one surface 240 and the case where the semiconductor substrate 242 is disposed on another thin film or layer such as the insulating film 243 formed on the one surface 240. Including both cases. Actually, each of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 is formed on the insulating film 243, but is simply disposed on the one surface 240 of the semiconductor substrate 242 in the sense that it is disposed on the XY plane. It expresses that it is. The same applies when the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 are arranged on the side surface 241.

第1磁気抵抗素子261を構成する第1ハーフブリッジ回路は、半導体基板242の一面240の第1角部240aに配置されている。また、第2磁気抵抗素子262を構成する第2ハーフブリッジ回路は、半導体基板242の一面240の第2角部240bに配置されている。第1角部240a及び第2角部240bは、図1に示されるように磁気センサ200がロータ100に対向配置されたときに、半導体基板242のうちロータ100側に向けられる部分の2つの角部である。   The first half bridge circuit constituting the first magnetoresistive element 261 is disposed at the first corner 240 a of the one surface 240 of the semiconductor substrate 242. The second half bridge circuit that constitutes the second magnetoresistive element 262 is disposed at the second corner 240 b of the one surface 240 of the semiconductor substrate 242. The first corner portion 240a and the second corner portion 240b are two corners of a portion of the semiconductor substrate 242 that faces the rotor 100 when the magnetic sensor 200 is disposed opposite to the rotor 100 as shown in FIG. Part.

一方、図5に示されるように、第3磁気抵抗素子269を構成する第3ハーフブリッジ回路は、半導体基板242の一面240の第3角部240cに配置されている。また、第4磁気抵抗素子270を構成する第4ハーフブリッジ回路は、半導体基板242の一面240の第4角部240dに配置されている。第3角部240c及び第4角部240dは、第1角部240a及び第2角部240bよりもロータ100から遠ざけられた2つの角部である。   On the other hand, as shown in FIG. 5, the third half bridge circuit constituting the third magnetoresistive element 269 is disposed at the third corner 240 c of the one surface 240 of the semiconductor substrate 242. Further, the fourth half bridge circuit constituting the fourth magnetoresistive element 270 is disposed at the fourth corner 240 d of the one surface 240 of the semiconductor substrate 242. The third corner portion 240c and the fourth corner portion 240d are two corner portions that are further away from the rotor 100 than the first corner portion 240a and the second corner portion 240b.

そして、各磁気抵抗素子261、262、269、270の各抵抗部263〜266、271〜274は、半導体基板242の一面240の面方向において一方向に沿って線状にレイアウトされている。ここで、線状とは、各抵抗部263〜266、271〜274の主な配線部分の形態を指しており、図5に示されるように一方向に沿った複数の直線部分が波状に接続されることで1つの抵抗部が構成されている。各磁気抵抗素子261、262、269、270の磁化容易軸は、配線の直線部分の延設方向つまり電流が流れる方向である。   The resistance portions 263 to 266 and 271 to 274 of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 are laid out linearly along one direction in the surface direction of the one surface 240 of the semiconductor substrate 242. Here, linear refers to the form of the main wiring portion of each of the resistance portions 263 to 266 and 271 to 274, and a plurality of linear portions along one direction are connected in a wave shape as shown in FIG. As a result, one resistance portion is configured. The easy axis of each of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 is the extending direction of the linear portion of the wiring, that is, the direction in which the current flows.

本実施形態では、磁界は、半導体基板242の一面240(X−Y平面)に平行に印加されるようになっている。したがって、ロータ100が回転することでセンシング部260に印加される磁界の向きはX−Y平面で変化する。そして、第1磁気抵抗素子261の各抵抗部263、264及び第2磁気抵抗素子262の各抵抗部265、266を構成する配線の主な直線部分は、Y方向に対して45度あるいは135度に傾けられて配置されている。   In the present embodiment, the magnetic field is applied in parallel to one surface 240 (XY plane) of the semiconductor substrate 242. Therefore, the direction of the magnetic field applied to the sensing unit 260 changes in the XY plane as the rotor 100 rotates. The main straight line portions of the wiring constituting the resistance portions 263 and 264 of the first magnetoresistive element 261 and the resistance portions 265 and 266 of the second magnetoresistive element 262 are 45 degrees or 135 degrees with respect to the Y direction. It is tilted and arranged.

一方、第3磁気抵抗素子269の各抵抗部271、272及び第4磁気抵抗素子270の各抵抗部273、274を構成する配線の主な直線部分は、Y方向に平行な部分と直交する部分との両方の方向を含んで線状にレイアウトされている。つまり、直線部分は、Y方向に対して0度、90度、180度のいずれかに傾けられて配置されている。   On the other hand, the main straight line portions of the wirings constituting the resistance portions 271 and 272 of the third magnetoresistive element 269 and the resistance portions 273 and 274 of the fourth magnetoresistive element 270 are portions orthogonal to the portions parallel to the Y direction. It is laid out in a line including both directions. That is, the straight line portion is arranged to be inclined at 0 degree, 90 degrees, or 180 degrees with respect to the Y direction.

なお、直線部分はY方向に平行な部分とX方向に平行な部分との両方が混在したレイアウトではなく、Y方向に平行な部分のみのレイアウトでも良いし、Y方向に直交する部分のみのレイアウトでも良い。   The straight line portion may not be a layout in which both a portion parallel to the Y direction and a portion parallel to the X direction are mixed, but may be a layout of only a portion parallel to the Y direction, or a layout of only a portion orthogonal to the Y direction. But it ’s okay.

図6に示されるように、半導体基板242の一面240すなわちX−Y平面において、各磁気抵抗素子261、262、269、270を流れる電流の方向と磁界の方向とが交差する場合、図7に示されるように、交差角度によって各磁気抵抗素子261、262、269、270の抵抗率が変化する。   As shown in FIG. 6, in the one surface 240 of the semiconductor substrate 242, that is, the XY plane, when the direction of the current flowing through each of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 intersects the direction of the magnetic field, FIG. As shown, the resistivity of each magnetoresistive element 261, 262, 269, 270 varies depending on the crossing angle.

第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262のように、磁界方向に対して電流方向が45度あるいは135度に傾けられている場合、これらの角度の前後で抵抗率の変化が大きい。したがって、第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262は磁界の変化を検出しやすくなっている。   When the current direction is tilted at 45 degrees or 135 degrees with respect to the magnetic field direction as in the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262, the change in resistivity is large before and after these angles. Therefore, the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262 can easily detect a change in the magnetic field.

これに対し、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、磁界方向に対して電流方向が0度、90度、あるいは180度に傾けられている。この角度の場合、図7の破線部に示されるように抵抗率の変化を小さくすることができる。第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262が受ける応力を打ち消すための信号を出力する素子であり、抵抗率の変化を小さくすることで、第1磁気信号及び第2磁気信号に含まれる抵抗率の変化成分に影響を及ぼしにくくすることができる。   On the other hand, the current direction of the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 is tilted at 0 degrees, 90 degrees, or 180 degrees with respect to the magnetic field direction. In the case of this angle, the change in resistivity can be reduced as shown by the broken line in FIG. The third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 are elements that output a signal for canceling the stress received by the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262, and reduce the change in resistivity. Thus, it is possible to make it difficult to affect the resistivity change component included in the first magnetic signal and the second magnetic signal.

上記の配置により、各磁気抵抗素子261、262、269、270は、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、配置位置に起因して発生する応力の成分を含んだ磁気信号を出力する。具体的には、第1磁気抵抗素子261は、第1角部240aの位置に起因して発生する第1応力の成分を含んだ第1磁気信号を出力する。また、第2磁気抵抗素子262は、第2角部240bに起因して発生する第2応力の成分を含んだ第2磁気信号を出力する。   With the above arrangement, each of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 includes a stress component generated due to the arrangement position based on a change in resistance value when affected by a magnetic field from the outside. Outputs a magnetic signal. Specifically, the first magnetoresistive element 261 outputs a first magnetic signal including a first stress component generated due to the position of the first corner 240a. The second magnetoresistive element 262 outputs a second magnetic signal including a second stress component generated due to the second corner portion 240b.

一方、第3磁気抵抗素子269は、第3角部240cの位置に起因して発生すると共に第1応力を打ち消す第3応力の成分を含んだ第3磁気信号を出力する。また、第4磁気抵抗素子270は、第4角部240dの位置に起因して発生すると共に第2応力を打ち消す第4応力の成分を含んだ第4磁気信号を出力する。つまり、第3角部240cには第1角部240aに発生する応力を打ち消す応力が発生し、第4角部240dには第2角部240bに発生する応力を打ち消す応力が発生する。   On the other hand, the third magnetoresistive element 269 outputs a third magnetic signal that is generated due to the position of the third corner portion 240c and includes a third stress component that cancels the first stress. The fourth magnetoresistive element 270 outputs a fourth magnetic signal that is generated due to the position of the fourth corner 240d and includes a fourth stress component that cancels the second stress. That is, the third corner 240c generates a stress that cancels the stress generated in the first corner 240a, and the fourth corner 240d generates a stress that cancels the stress generated in the second corner 240b.

なお、第1角部240aと第3角部240cとの応力の関係、及び、第2角部240bと第4角部240dとの応力の関係は一例である。例えば、第1角部240aに発生する第1応力と第4角部240dに発生する第4応力とが打ち消される場合もある。したがって、各磁気抵抗素子261、262、269、270が配置される基板に発生する応力の分布に応じて応力が打ち消されるように各磁気抵抗素子261、262、269、270が配置されれば良い。また、応力は、残留応力だけでなく、半導体基板242に発生する熱応力等の他の応力も含まれる。以上が、本実施形態に係る磁気センサ200の構成である。   The stress relationship between the first corner portion 240a and the third corner portion 240c and the stress relationship between the second corner portion 240b and the fourth corner portion 240d are examples. For example, the first stress generated in the first corner 240a and the fourth stress generated in the fourth corner 240d may be canceled out. Therefore, each magnetoresistive element 261,262,269,270 should just be arrange | positioned so that stress may be canceled according to the distribution of the stress which generate | occur | produces in the board | substrate with which each magnetoresistive element 261,262,269,270 is arrange | positioned. . The stress includes not only residual stress but also other stress such as thermal stress generated in the semiconductor substrate 242. The above is the configuration of the magnetic sensor 200 according to the present embodiment.

次に、磁気センサ200の磁気検出の作動について説明する。まず、ロータ100が回転すると、各磁気抵抗素子261、262、269、270が突起120による磁界の影響を受ける。また、各磁気抵抗素子261、262、269、270は、半導体基板242に配置された位置に起因した応力の影響を受ける。このため、各磁気抵抗素子261、262、269、270の抵抗値の変化に基づいて、センシング部260の各中点267、268、275、276の電圧V1〜V4が変化する。   Next, the magnetic detection operation of the magnetic sensor 200 will be described. First, when the rotor 100 rotates, the magnetoresistive elements 261, 262, 269 and 270 are affected by the magnetic field generated by the protrusions 120. In addition, each of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 is affected by the stress caused by the position where it is disposed on the semiconductor substrate 242. For this reason, based on the change of the resistance value of each magnetoresistive element 261,262,269,270, voltage V1-V4 of each middle point 267,268,275,276 of the sensing part 260 changes.

具体的には、第1磁気抵抗素子261は、磁気抵抗の変化(MRE1)及び第1応力(C1)の成分を含んだ第1磁気信号(V1)を出力する。第2磁気抵抗素子262は、磁気抵抗の変化(MRE2)及び第2応力(C2)の成分を含んだ第2磁気信号(V2)を出力する。   Specifically, the first magnetoresistive element 261 outputs a first magnetic signal (V1) including a magnetoresistive change (MRE1) and a first stress (C1) component. The second magnetoresistive element 262 outputs a second magnetic signal (V2) including components of change in magnetic resistance (MRE2) and second stress (C2).

第3磁気抵抗素子269は、磁気抵抗の変化(MRE3)及び第3応力(C1)の成分を含んだ第3磁気信号(V3)を出力する。第4磁気抵抗素子270は、磁気抵抗の変化(MRE4)及び第4応力(C2)の成分を含んだ第4磁気信号(V4)を出力する。   The third magnetoresistive element 269 outputs a third magnetic signal (V3) that includes components of a change in magnetic resistance (MRE3) and a third stress (C1). The fourth magnetoresistive element 270 outputs a fourth magnetic signal (V4) including components of a change in magnetic resistance (MRE4) and a fourth stress (C2).

続いて、演算部252はセンシング部260から入力した各磁気信号を信号処理する。すなわち、演算部252は、第1磁気信号と第2磁気信号との差動増幅を演算しつつ、第1磁気信号及び第2磁気信号に含まれる応力をキャンセルする。   Subsequently, the calculation unit 252 performs signal processing on each magnetic signal input from the sensing unit 260. That is, the calculation unit 252 cancels the stress included in the first magnetic signal and the second magnetic signal while calculating the differential amplification between the first magnetic signal and the second magnetic signal.

具体的には、第1磁気信号と第2磁気信号との差動増幅は、MRE1−MRE2+(C1+C2)である。なお、増幅成分は省略している。第3磁気信号(V3)と第4磁気信号(V4)との演算は、MRE3+MRE4+(C1+C2)である。したがって、MRE1−MRE2+(C1+C2)−{MRE3+MRE4+(C1+C2)}=MRE1−MRE2−{MRE3+MRE4}となり、第1磁気信号及び第2磁気信号に含まれる第1応力(C1)及び第2応力(C2)が完全にキャンセルされ、抵抗変化の成分のみを含んだ磁気信号が得られる。   Specifically, the differential amplification between the first magnetic signal and the second magnetic signal is MRE1-MRE2 + (C1 + C2). Note that the amplification component is omitted. The calculation of the third magnetic signal (V3) and the fourth magnetic signal (V4) is MRE3 + MRE4 + (C1 + C2). Therefore, MRE1-MRE2 + (C1 + C2)-{MRE3 + MRE4 + (C1 + C2)} = MRE1-MRE2- {MRE3 + MRE4}, and the first stress (C1) and the second stress (C2) included in the first magnetic signal and the second magnetic signal. Is completely canceled, and a magnetic signal including only the resistance change component is obtained.

そして、上述のように、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、抵抗率の変化が小さくなるように配置されているので、(MRE3+MRE4)の成分を小さくすることができる。このため、メインの(MRE1−MRE2)の成分を最大限に得ることができる。   As described above, since the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 are arranged so that the change in resistivity is small, the component (MRE3 + MRE4) can be reduced. For this reason, the main (MRE1-MRE2) components can be obtained to the maximum.

なお、応力のキャンセルは次のように簡単に説明することもできる。すなわち、第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262による信号は(MRE1−MRE2+応力変動)となる。また、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270による信号は(MRE3−MRE4+応力変動)となる。したがって、各信号の差動をとることにより、応力変動分をキャンセルすることができる。つまり、(MRE1−MRE2)+(MRE3−MRE4)となる。   The cancellation of stress can be simply explained as follows. That is, the signal from the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262 is (MRE1-MRE2 + stress fluctuation). Further, the signal from the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 is (MRE3-MRE4 + stress fluctuation). Therefore, the stress fluctuation can be canceled by taking the differential of each signal. That is, (MRE1-MRE2) + (MRE3-MRE4).

演算部252は上記の演算を行った後、応力がキャンセルされた磁気信号をコンパレータ254に出力する。コンパレータ254は、磁気信号の振幅と閾値とを比較し、Hi/Loの角度信号をトランジスタ256に出力する。これにより、トランジスタ256がコンパレータ254から入力した角度信号のHi/Loに応じてON/OFFすることにより、出力端子258からHi/Loの出力信号を出力する。   After performing the above calculation, the calculation unit 252 outputs a magnetic signal with the stress canceled to the comparator 254. The comparator 254 compares the amplitude of the magnetic signal with a threshold value, and outputs a Hi / Lo angle signal to the transistor 256. Accordingly, the transistor 256 is turned ON / OFF according to the Hi / Lo of the angle signal input from the comparator 254, thereby outputting a Hi / Lo output signal from the output terminal 258.

以上説明したように、本実施形態では、第1磁気信号及び第2磁気信号に含まれる第1応力及び第2応力の成分をキャンセルするための第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270がセンシング部260に設けられている。これにより、第1磁気信号及び第2磁気信号から第1応力及び第2応力の成分を完全に打ち消すことができる。したがって、半導体基板242に発生する応力によるセンサ出力の変動を完全に抑制することができる。   As described above, in the present embodiment, the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 for canceling the components of the first stress and the second stress included in the first magnetic signal and the second magnetic signal. Is provided in the sensing unit 260. Thereby, the components of the first stress and the second stress can be completely canceled from the first magnetic signal and the second magnetic signal. Therefore, variations in sensor output due to stress generated in the semiconductor substrate 242 can be completely suppressed.

本実施形態では、各磁気抵抗素子261、262、269、270が設けられたICチップ222への内部応力を許容し、各磁気抵抗素子261、262、269、270の配置を変更することにより、応力によるオフセット変動を完全にキャンセルできることが特徴となっている。このように、応力による影響を完全に除去することができれば、高温時の熱応力による特性変動を無視でき、温度に関係なく、動作する磁気センサ200を提供することができる。また、応力成分をキャンセルすることができれば、ICチップ222のサイズを小型化せずに大型化することもでき、作業性向上などを図ることもできる。   In this embodiment, by allowing internal stress to the IC chip 222 provided with the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270, and changing the arrangement of the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270, The feature is that offset fluctuation due to stress can be completely canceled. Thus, if the influence of stress can be completely removed, characteristic variation due to thermal stress at high temperature can be ignored, and the magnetic sensor 200 that operates regardless of temperature can be provided. If the stress component can be canceled, the size of the IC chip 222 can be increased without reducing the size, and workability can be improved.

また、センサ出力の変動が完全に抑制されるので、閾値に対して磁気信号がオフセットすることがなくなる。このため、磁気信号が閾値を超えるタイミングが進角側や遅角側にずれてしまうこともない。つまり、磁気信号の谷余裕度の低下がない。したがって、パルス抜け等の信頼性の低下もない。   Moreover, since fluctuations in the sensor output are completely suppressed, the magnetic signal is not offset with respect to the threshold value. For this reason, the timing at which the magnetic signal exceeds the threshold value does not shift to the advance side or the retard side. That is, there is no drop in the valley margin of the magnetic signal. Therefore, there is no reduction in reliability such as missing pulses.

なお、本実施形態の記載と特許請求の範囲の記載との対応関係については、半導体基板242が特許請求の範囲の「基板」に対応し、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270が特許請求の範囲の「打消磁気抵抗素子」に対応する。また、第3磁気信号及び第4磁気信号が特許請求の範囲の「打消磁気信号」に対応し、第3応力及び第4応力が特許請求の範囲の「打消応力」に対応する。   The correspondence between the description of the present embodiment and the description of the claims is that the semiconductor substrate 242 corresponds to the “substrate” in the claims, and the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270. Corresponds to the “cancellation magnetoresistive element” in the claims. Further, the third magnetic signal and the fourth magnetic signal correspond to the “cancellation magnetic signal” in the claims, and the third stress and the fourth stress correspond to the “cancellation stress” in the claims.

(第2実施形態)
本実施形態では、第1実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、半導体基板242の側面241のうちY−Z平面を構成する面に配置されている。なお、第1磁気抵抗素子261及び第2磁気抵抗素子262は、半導体基板242の一面240(X−Y平面)に配置される。また、磁界はX−Y平面に平行に印加される。
(Second Embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first embodiment will be described. In the present embodiment, the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 are arranged on the surface constituting the YZ plane of the side surface 241 of the semiconductor substrate 242. Note that the first magnetoresistive element 261 and the second magnetoresistive element 262 are disposed on one surface 240 (XY plane) of the semiconductor substrate 242. The magnetic field is applied in parallel to the XY plane.

このような配置の場合、図8に示されるように、磁界方向と電流方向とが直交する。また、図9に示されるように、磁界方向と電流方向とが90度前後で抵抗率が変化する。したがって、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、配線を構成する主な直線部分がY方向に対して0度〜45度、135度〜180度のいずれかの角度に傾けられて配置されている。   In such an arrangement, as shown in FIG. 8, the magnetic field direction and the current direction are orthogonal to each other. Further, as shown in FIG. 9, the resistivity changes when the magnetic field direction and the current direction are around 90 degrees. Therefore, in the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270, the main straight line portion constituting the wiring is inclined at any angle of 0 degree to 45 degrees and 135 degrees to 180 degrees with respect to the Y direction. Are arranged.

このように角度範囲を規定して配線を配置することにより、図9の破線部に示されるように、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270の抵抗率がほとんど変化しないようにすることができる。したがって、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270では、応力による出力変動のみを検出することができ、より振幅の大きいセンサ出力を得ることができる。また、ICチップ222のレイアウトの自由度を高めることができる。   By arranging the wiring with the angle range defined in this way, the resistivity of the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 is hardly changed as shown by the broken line portion in FIG. be able to. Therefore, the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 can detect only the output fluctuation due to the stress, and can obtain a sensor output having a larger amplitude. Further, the degree of freedom of layout of the IC chip 222 can be increased.

(第3実施形態)
本実施形態では、第1、第2実施形態と異なる部分について説明する。本実施形態では、第3磁気抵抗素子269及び第4磁気抵抗素子270は、半導体基板242の側面241のうちZ−X平面を構成する面に配置されている。
(Third embodiment)
In the present embodiment, parts different from the first and second embodiments will be described. In the present embodiment, the third magnetoresistive element 269 and the fourth magnetoresistive element 270 are arranged on the surface constituting the ZX plane of the side surface 241 of the semiconductor substrate 242.

このような配置の場合、図10に示されるように、電流方向に対して磁界方向が変化する。また、図11に示されるように、磁界方向と電流方向とが90度前後で抵抗率が変化する。ロータ100が回転することで、磁界方向と電流方向とが90度で交差する場合があるが、図11の破線部に示されるように、当該90度前後の抵抗率の変化は小さいので、第3磁気信号及び第4磁気信号に含まれる抵抗率の変化の影響は小さい。   In such an arrangement, as shown in FIG. 10, the magnetic field direction changes with respect to the current direction. Further, as shown in FIG. 11, the resistivity changes when the magnetic field direction and the current direction are around 90 degrees. As the rotor 100 rotates, the magnetic field direction and the current direction may intersect at 90 degrees. However, as shown by the broken line portion in FIG. 11, the change in resistivity around 90 degrees is small. The influence of the change in resistivity included in the third magnetic signal and the fourth magnetic signal is small.

(他の実施形態)
上記各実施形態で示された磁気センサ200の構成は一例であり、上記で示した構成に限定されることなく、本発明を実現できる他の構成とすることもできる。例えば、各各磁気抵抗素子261、262、269、270が配置される基材は半導体基板242に限られない。もちろん、半導体基板242の一面240は四角形に限られず、円形、楕円形や多角形等の様々な形状に対応可能である。
(Other embodiments)
The configuration of the magnetic sensor 200 shown in each of the above embodiments is an example, and the configuration is not limited to the configuration shown above, and other configurations that can realize the present invention can be used. For example, the base material on which the magnetoresistive elements 261, 262, 269, and 270 are arranged is not limited to the semiconductor substrate 242. Of course, the one surface 240 of the semiconductor substrate 242 is not limited to a quadrangle, and can correspond to various shapes such as a circle, an ellipse, and a polygon.

また、第3磁気信号及び第4磁気信号に含まれる第1応力及び第2応力を打ち消すための追加の磁気抵抗素子は2個ではなく、1個でも3個以上でも良い。すなわち、半導体基板242の一面240あるいは側面241のうち第1応力及び第2応力を打ち消す打消応力が発生する位置に打消磁気抵抗素子が配置されていれば良い。例えば、基材の材質や形状に基づき、基材のどの位置でどのような応力が発生するかはシミュレーション等で予め把握することができるので、シミュレーション結果に従って応力を打ち消すための素子の数や配置を検討すれば良い。   Further, the number of additional magnetoresistive elements for canceling the first stress and the second stress included in the third magnetic signal and the fourth magnetic signal is not two, but may be one or three or more. That is, the canceling magnetoresistive element may be disposed at a position where a canceling stress that cancels the first stress and the second stress is generated on one surface 240 or the side surface 241 of the semiconductor substrate 242. For example, based on the material and shape of the base material, what kind of stress is generated at which position of the base material can be grasped in advance by simulation etc. Therefore, the number and arrangement of elements for canceling stress according to the simulation result Should be considered.

240 一面
241 側面
242 半導体基板
261、262、269、270 磁気抵抗素子
240 One surface 241 Side 242 Semiconductor substrate 261, 262, 269, 270 Magnetoresistive element

Claims (5)

X−Y平面に対応する一面(240)と、前記一面に垂直なZ平面に対応する側面(241)と、を有する基板(242)と、
前記一面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、前記一面に配置された位置に起因して発生する第1応力の成分を含んだ第1磁気信号を出力する第1磁気抵抗素子(261)と、
前記一面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、前記一面に配置された位置に起因して発生する第2応力の成分を含んだ第2磁気信号を出力する第2磁気抵抗素子(262)と、
前記一面あるいは前記側面に配置され、外部から磁界の影響を受けたときの抵抗値の変化に基づいて、前記一面あるいは前記側面に配置された位置に起因して発生すると共に前記第1応力及び前記第2応力を打ち消す打消応力の成分を含んだ打消磁気信号を出力する打消磁気抵抗素子(269、270)と、
を備えている磁気センサ。
A substrate (242) having one surface (240) corresponding to the XY plane and a side surface (241) corresponding to the Z plane perpendicular to the one surface;
A first magnetic signal including a first stress component generated due to a position arranged on the one surface and based on a change in a resistance value when affected by a magnetic field from the outside is generated. A first magnetoresistive element (261) for outputting;
A second magnetic signal including a second stress component generated due to a position arranged on the one surface and based on a change in resistance value when affected by a magnetic field from the outside. A second magnetoresistive element (262) for outputting;
Based on a change in resistance value when placed on the one surface or the side surface and affected by a magnetic field from the outside, the first stress and the first stress are generated due to a position disposed on the one surface or the side surface. A canceling magnetoresistive element (269, 270) that outputs a canceling magnetic signal including a canceling stress component that cancels the second stress;
Magnetic sensor equipped with.
前記磁界は、前記基板の一面のX−Y平面に平行に印加されるようになっており、
前記打消磁気抵抗素子は、前記基板の前記一面のX−Y平面に配置されていると共に、配線を構成する主な直線部分が前記Y方向に平行、前記Y方向に直交、または前記Y方向に平行と直交の両方の方向に沿って配置されている請求項1に記載の磁気センサ。
The magnetic field is applied in parallel to the XY plane of one surface of the substrate,
The canceling magnetoresistive element is disposed on the XY plane of the one surface of the substrate, and main linear portions constituting the wiring are parallel to the Y direction, orthogonal to the Y direction, or in the Y direction. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor is disposed along both parallel and orthogonal directions.
前記磁界は、前記基板の一面のX−Y平面に平行に印加されるようになっており、
前記打消磁気抵抗素子は、前記側面のうちY−Z平面を構成する面に配置されていると共に、配線を構成する主な直線部分が前記Y方向に対して0度〜45度、135度〜180度のいずれかの角度に傾けられて配置されている請求項1に記載の磁気センサ。
The magnetic field is applied in parallel to the XY plane of one surface of the substrate,
The canceling magnetoresistive element is arranged on the surface constituting the YZ plane of the side surface, and the main straight line portion constituting the wiring is 0 to 45 degrees, 135 degrees to the Y direction. The magnetic sensor according to claim 1, wherein the magnetic sensor is disposed to be inclined at any angle of 180 degrees.
前記磁界は、前記基板の一面のX−Y平面に平行に印加されるようになっており、
前記打消磁気抵抗素子は、前記側面のうちZ−X平面を構成する面に配置されている請求項1に記載の磁気センサ。
The magnetic field is applied in parallel to the XY plane of one surface of the substrate,
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the canceling magnetoresistive element is arranged on a surface constituting a ZX plane among the side surfaces.
前記打消磁気抵抗素子は、
前記一面あるいは前記側面に配置された位置に起因して発生すると共に前記第1応力を打ち消す第3応力の成分を含んだ第3磁気信号を出力する第3磁気抵抗素子(269)と、
前記一面あるいは前記側面に配置された位置に起因して発生すると共に前記第2応力を打ち消す第4応力の成分を含んだ第4磁気信号を出力する第4磁気抵抗素子(270)と、
を有している請求項1ないし4のいずれか1つに記載の磁気センサ。
The canceling magnetoresistive element is
A third magnetoresistive element (269) that outputs a third magnetic signal that is generated due to a position disposed on the one surface or the side surface and that includes a third stress component that cancels the first stress;
A fourth magnetoresistive element (270) that outputs a fourth magnetic signal that is generated due to a position disposed on the one surface or the side surface and includes a fourth stress component that cancels the second stress;
The magnetic sensor according to claim 1, comprising:
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