JP2001059744A - ホールセンサ - Google Patents
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ホールセンサの品種の増加を最小限に抑えたま
ま、多様化する回転板形状への対応を可能とした、小型
で高性能なホールセンサを得ること。 【解決手段】表面に凹凸部５ａ、５ｂが規則的に配列さ
れた歯車状等の回転板５に近接しておかれ、これらの回
転板５の回転に伴う磁束密度の変化を電気信号として出
力させるホールセンサ２において、感磁素子であるホー
ル素子８ａ、８ｂを少なくとも２個以上有し、且つその
ホール素子８ａ、８ｂの回転板回転方向における配列ピ
ッチＰが、回転板の凹部５ａと凸部５ｂの中心間距離Ｄ
よりも小さい構成のものとする。
ま、多様化する回転板形状への対応を可能とした、小型
で高性能なホールセンサを得ること。 【解決手段】表面に凹凸部５ａ、５ｂが規則的に配列さ
れた歯車状等の回転板５に近接しておかれ、これらの回
転板５の回転に伴う磁束密度の変化を電気信号として出
力させるホールセンサ２において、感磁素子であるホー
ル素子８ａ、８ｂを少なくとも２個以上有し、且つその
ホール素子８ａ、８ｂの回転板回転方向における配列ピ
ッチＰが、回転板の凹部５ａと凸部５ｂの中心間距離Ｄ
よりも小さい構成のものとする。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、磁気式回転センサ
に用いられるホールセンサ、特に感磁素子であるホール
素子を２個以上有するホールセンサに関するものであ
る。
に用いられるホールセンサ、特に感磁素子であるホール
素子を２個以上有するホールセンサに関するものであ
る。
【０００２】
【従来の技術】自動車や産業用工作機械では数多くの回
転センサが使われている。特に前者においては、アンチ
ロックブレーキングシステムやトラクションコントロー
ルシステムの導入にみられるような走行安全性向上や、
オートマティック車における無段階変速システムの導入
にみられるような燃料消費効率の向上が精力的に検討さ
れており、回転センサの位置づけはますます重要になっ
てきている。
転センサが使われている。特に前者においては、アンチ
ロックブレーキングシステムやトラクションコントロー
ルシステムの導入にみられるような走行安全性向上や、
オートマティック車における無段階変速システムの導入
にみられるような燃料消費効率の向上が精力的に検討さ
れており、回転センサの位置づけはますます重要になっ
てきている。
【０００３】回転センサは、回転体に近接して置かれる
ため、小型軽量であること及び汚れの付着に対して機能
が低下しないこと等が要求される。また、低価格である
ことも強く要求される。これらの要求を満たす回転セン
サとして、ホールＩＣ（ホールセンサ）を用いた磁気式
回転センサが注目されている。
ため、小型軽量であること及び汚れの付着に対して機能
が低下しないこと等が要求される。また、低価格である
ことも強く要求される。これらの要求を満たす回転セン
サとして、ホールＩＣ（ホールセンサ）を用いた磁気式
回転センサが注目されている。
【０００４】ここで、図４、図５、図６を用いて従来の
ホールＩＣを用いた磁気式回転センサ及びこれに用いら
れるホールＩＣの例を紹介する。
ホールＩＣを用いた磁気式回転センサ及びこれに用いら
れるホールＩＣの例を紹介する。
【０００５】図４は、磁気式回転センサの概要を示すも
のである。磁気式回転センサ１は、ホールＩＣ（ホール
センサ）２、マグネット３、配線中継基板４から構成さ
れ、回転を検知すべきシャフトに取り付けられた歯車状
の回転板５に近接して設置される。回転板５は表面に凹
凸部が規則的に配列された歯車状等の回転板から成る。
回転板５が回転すると、その凹凸部が回転センサ１（ホ
ールＩＣ２とマグネット３）の位置を通過する度に、マ
グネット３と回転板５との間の磁界が変化する。この磁
界の変化は、ホールＩＣ２で電気信号に変換され、中継
基板４を介して、更に上段の信号処理ユニット（例えば
中央コントロールユニット）へ送られる。
のである。磁気式回転センサ１は、ホールＩＣ（ホール
センサ）２、マグネット３、配線中継基板４から構成さ
れ、回転を検知すべきシャフトに取り付けられた歯車状
の回転板５に近接して設置される。回転板５は表面に凹
凸部が規則的に配列された歯車状等の回転板から成る。
回転板５が回転すると、その凹凸部が回転センサ１（ホ
ールＩＣ２とマグネット３）の位置を通過する度に、マ
グネット３と回転板５との間の磁界が変化する。この磁
界の変化は、ホールＩＣ２で電気信号に変換され、中継
基板４を介して、更に上段の信号処理ユニット（例えば
中央コントロールユニット）へ送られる。
【０００６】図５に上記ホールＩＣ２の構造を示す。ホ
ールＩＣ２は、回転板５の回転方向に所定の配列ピッチ
で離して設けた２つのホール素子８ａ、８ｂを有するホ
ールＩＣチップ６を、ダイパッド７上に載せてモールド
樹脂１１で封止し、そのホールＩＣチップ６の電極をＡ
ｕワイヤ９でダイパッド７又はリード端子１０に連結し
た構造を有する。
ールＩＣ２は、回転板５の回転方向に所定の配列ピッチ
で離して設けた２つのホール素子８ａ、８ｂを有するホ
ールＩＣチップ６を、ダイパッド７上に載せてモールド
樹脂１１で封止し、そのホールＩＣチップ６の電極をＡ
ｕワイヤ９でダイパッド７又はリード端子１０に連結し
た構造を有する。
【０００７】図６（ａ）に回転板５とホール素子８ａ、
８ｂとの位置関係を示す。なお、図では回転板５の外周
の凹凸部（凸部５ａ、凹部５ｂ）のプロファイルを直線
的に表している。ホール素子８ａ、８ｂは、回転板５の
回転方向（図中横方向）に沿って配置されており、その
ホール素子８ａ、８ｂ間の配列ピッチ（中心間距離）Ｐ
１は、回転板５の凹凸部のピッチ（凸部５ａ、５ａの中
心間距離）Ｄ１に対し、差動出力のレベル変化が最も効
果的なＰ１／Ｄ１＝０．５の関係、つまり回転板５の凹
凸部のピッチＤ１の半分に設定される。
８ｂとの位置関係を示す。なお、図では回転板５の外周
の凹凸部（凸部５ａ、凹部５ｂ）のプロファイルを直線
的に表している。ホール素子８ａ、８ｂは、回転板５の
回転方向（図中横方向）に沿って配置されており、その
ホール素子８ａ、８ｂ間の配列ピッチ（中心間距離）Ｐ
１は、回転板５の凹凸部のピッチ（凸部５ａ、５ａの中
心間距離）Ｄ１に対し、差動出力のレベル変化が最も効
果的なＰ１／Ｄ１＝０．５の関係、つまり回転板５の凹
凸部のピッチＤ１の半分に設定される。
【０００８】このようにホール素子８ａ、８ｂの中心間
距離Ｐ１を定めた場合、両ホール素子８ａ、８ｂが接続
されている信号処理回路の差動増幅回路から得られる出
力信号は図６（ｂ）に示す波形となる。この差動増幅回
路の出力信号は、信号処理回路中の図示してないハイパ
スフィルタ回路を通した後、シュミットトリガ回路で矩
形波に変換され、トランジスタによりオープンコレクタ
出力で出力される。図６（ｃ）にこのホールＩＣの出力
信号を示す。
距離Ｐ１を定めた場合、両ホール素子８ａ、８ｂが接続
されている信号処理回路の差動増幅回路から得られる出
力信号は図６（ｂ）に示す波形となる。この差動増幅回
路の出力信号は、信号処理回路中の図示してないハイパ
スフィルタ回路を通した後、シュミットトリガ回路で矩
形波に変換され、トランジスタによりオープンコレクタ
出力で出力される。図６（ｃ）にこのホールＩＣの出力
信号を示す。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ホールセンサ（ホールＩＣ）の場合、２個のホール素子
の配列ピッチＰ１が、回転板の凹凸部のピッチＤ１に合
わせて設定されるので、基本的に設定されたホール素子
配列ピッチ以上の凹凸部のピッチを有する回転板に適用
することができない。従って、用途に合わせて多品種の
ホールセンサを作製し、用意しなければならない。
ホールセンサ（ホールＩＣ）の場合、２個のホール素子
の配列ピッチＰ１が、回転板の凹凸部のピッチＤ１に合
わせて設定されるので、基本的に設定されたホール素子
配列ピッチ以上の凹凸部のピッチを有する回転板に適用
することができない。従って、用途に合わせて多品種の
ホールセンサを作製し、用意しなければならない。
【００１０】また、ホールセンサのチップサイズが、回
転板の凹凸部の配列ピッチの大きさに依存することとな
る。つまり、従来のホールセンサの場合、ホール素子同
士の中心間距離（配列ピッチＰ１）を回転板の凹凸部の
ほぼ１／２ピッチにするという制約を受ける。しかも、
この回転板の凹凸部のほぼ１／２ピッチという長さは通
常比較的大きく、２個のホール素子の配置間隔を大きく
せざるを得ない。このため、ホールセンサのチップサイ
ズの小型化に限界がある。
転板の凹凸部の配列ピッチの大きさに依存することとな
る。つまり、従来のホールセンサの場合、ホール素子同
士の中心間距離（配列ピッチＰ１）を回転板の凹凸部の
ほぼ１／２ピッチにするという制約を受ける。しかも、
この回転板の凹凸部のほぼ１／２ピッチという長さは通
常比較的大きく、２個のホール素子の配置間隔を大きく
せざるを得ない。このため、ホールセンサのチップサイ
ズの小型化に限界がある。
【００１１】そこで本発明の目的は、ホールセンサの品
種の増加を最小限に抑えたまま、多様化する回転板形状
への対応を可能とすることにある。また、小型化を図り
高性能なホールセンサを高歩留まりで製造し、低価格で
供給することにある。
種の増加を最小限に抑えたまま、多様化する回転板形状
への対応を可能とすることにある。また、小型化を図り
高性能なホールセンサを高歩留まりで製造し、低価格で
供給することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明は次のように構成したものである。
め、本発明は次のように構成したものである。
【００１３】(1) 請求項１に記載の発明は、表面に凹凸
部が規則的に配列された歯車状等の回転板、あるいは表
面にＮ極部とＳ極部が規則的に配列された回転板に近接
して置かれ、これらの回転板の回転に伴う磁束密度の変
化を電気信号として出力させるホールセンサにおいて、
感磁素子であるホール素子を少なくとも２個以上有し、
且つそのホール素子の回転板回転方向における配列ピッ
チが、回転板の凹部と凸部の中心間距離、あるいはＮ極
部とＳ極部の中心間距離よりも小さい構成としたもので
ある。
部が規則的に配列された歯車状等の回転板、あるいは表
面にＮ極部とＳ極部が規則的に配列された回転板に近接
して置かれ、これらの回転板の回転に伴う磁束密度の変
化を電気信号として出力させるホールセンサにおいて、
感磁素子であるホール素子を少なくとも２個以上有し、
且つそのホール素子の回転板回転方向における配列ピッ
チが、回転板の凹部と凸部の中心間距離、あるいはＮ極
部とＳ極部の中心間距離よりも小さい構成としたもので
ある。
【００１４】ホール素子の回転板回転方向における配列
ピッチＰが、回転板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、ある
いはＮ極部とＳ極部の中心間距離Ｄよりも小さいという
要件は、そのような距離Ｄ内であれば任意の配列ピッチ
Ｐに設定できること、従って一種類のホールセンサで凹
凸部の配列ピッチの異なる種々の回転板に適合させるこ
とができることを意味する。従って、ホールセンサの品
種の増加を最小限に抑えたまま、多様化する回転板形状
への対応が可能となる。
ピッチＰが、回転板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、ある
いはＮ極部とＳ極部の中心間距離Ｄよりも小さいという
要件は、そのような距離Ｄ内であれば任意の配列ピッチ
Ｐに設定できること、従って一種類のホールセンサで凹
凸部の配列ピッチの異なる種々の回転板に適合させるこ
とができることを意味する。従って、ホールセンサの品
種の増加を最小限に抑えたまま、多様化する回転板形状
への対応が可能となる。
【００１５】また、ホール素子の配列ピッチＰが、回転
板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、あるいはＮ極部とＳ極
部の中心間距離Ｄよりも小さいという要件は、本発明の
ホール素子の配列ピッチＰの方が、従来のホール素子の
配列ピッチＰ１（回転板の凸部と凸部間の中心間距離）
Ｄ１の半分（＝Ｄ１／２）より小さいことを意味する。
従って、小型化を図って、高性能なホールセンサを高歩
留まりで製造し、低価格で供給することができる。
板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、あるいはＮ極部とＳ極
部の中心間距離Ｄよりも小さいという要件は、本発明の
ホール素子の配列ピッチＰの方が、従来のホール素子の
配列ピッチＰ１（回転板の凸部と凸部間の中心間距離）
Ｄ１の半分（＝Ｄ１／２）より小さいことを意味する。
従って、小型化を図って、高性能なホールセンサを高歩
留まりで製造し、低価格で供給することができる。
【００１６】(2) 請求項２に記載の発明は、表面に凹凸
部が規則的に配列された歯車状等の回転板、あるいは表
面にＮ極部とＳ極部が規則的に配列された回転板に近接
して置かれ、これらの回転板の回転に伴う磁束密度の変
化を電気信号として出力させるホールセンサにおいて、
少なくとも２個以上のホール素子と、そのホール素子か
ら出力された信号を差動増幅させる機能要素とを有し、
且つそのホール素子の回転板回転方向における配列ピッ
チが０．５mmから２．０mmの間にある構成としたもので
ある。
部が規則的に配列された歯車状等の回転板、あるいは表
面にＮ極部とＳ極部が規則的に配列された回転板に近接
して置かれ、これらの回転板の回転に伴う磁束密度の変
化を電気信号として出力させるホールセンサにおいて、
少なくとも２個以上のホール素子と、そのホール素子か
ら出力された信号を差動増幅させる機能要素とを有し、
且つそのホール素子の回転板回転方向における配列ピッ
チが０．５mmから２．０mmの間にある構成としたもので
ある。
【００１７】回転板の回転方向におけるホール素子の配
列ピッチを、従来よりも間隔の狭い０．５mmから２．０
mmの範囲内のある一定値に設定する。これにより、基本
的に設定されたホール素子配列ピッチ以上の凹凸部のピ
ッチを有する回転板に適用が可能となる。
列ピッチを、従来よりも間隔の狭い０．５mmから２．０
mmの範囲内のある一定値に設定する。これにより、基本
的に設定されたホール素子配列ピッチ以上の凹凸部のピ
ッチを有する回転板に適用が可能となる。
【００１８】ホール素子の配列ピッチの上限２mmとする
理由は、ホール素子の配列ピッチが上限の２mm以下であ
れば、ホールＩＣのチップサイズは、配列ピッチに殆ど
依存せず小型化が可能であるからである。この範囲での
チップサイズの変化は、ほぼ１０％以内である。
理由は、ホール素子の配列ピッチが上限の２mm以下であ
れば、ホールＩＣのチップサイズは、配列ピッチに殆ど
依存せず小型化が可能であるからである。この範囲での
チップサイズの変化は、ほぼ１０％以内である。
【００１９】一方、配列ピッチの下限は、ホール素子の
出力電圧を考慮する必要がある。信号処理回路を正常に
動作させるためには、ほぼ２mV以上のホール素子出力電
圧が必要である。従来のエアギャップの範囲で標準的な
マグネットが使用され、また、回転板の直径として３５
mm以上、歯たけとして１mmを想定した場合、ホール素子
の配列ピッチが０．５mm以上であれば、出力電圧として
２mVが確保できる。
出力電圧を考慮する必要がある。信号処理回路を正常に
動作させるためには、ほぼ２mV以上のホール素子出力電
圧が必要である。従来のエアギャップの範囲で標準的な
マグネットが使用され、また、回転板の直径として３５
mm以上、歯たけとして１mmを想定した場合、ホール素子
の配列ピッチが０．５mm以上であれば、出力電圧として
２mVが確保できる。
【００２０】(3) 上記ホール素子の構成材料としては、
従来のＳｉの他、ＧａＡｓを適用してもよい（請求項
３）。ホール素子の出力電圧は、電子の移動度にほぼ比
例する。ＧａＡｓの電子移動度はＳｉの５倍程度あり、
高い出力電圧を得ることができる。このため、エアギャ
ップの許容幅の増大や信号処理回路の簡易化が図れる。
従来のＳｉの他、ＧａＡｓを適用してもよい（請求項
３）。ホール素子の出力電圧は、電子の移動度にほぼ比
例する。ＧａＡｓの電子移動度はＳｉの５倍程度あり、
高い出力電圧を得ることができる。このため、エアギャ
ップの許容幅の増大や信号処理回路の簡易化が図れる。
【００２１】(4) 上記ホールセンサは、前記ホール素子
とこれに接続した信号処理回路とを備え、そのホール素
子と信号処理回路がそれぞれ別のベアチップに形成され
ている構成とすることもできる（請求項４）。
とこれに接続した信号処理回路とを備え、そのホール素
子と信号処理回路がそれぞれ別のベアチップに形成され
ている構成とすることもできる（請求項４）。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施形態に
基づいて説明する。
基づいて説明する。
【００２３】図１に本発明のホールセンサの第１の実施
形態に係るホールＩＣ２の構造を示す。このホールＩＣ
２も、従来と同様に、回転板５（図４）の回転方向に所
定の配列ピッチで離して設けた２個のホール素子８ａ、
８ｂを有するホールＩＣチップ６を、ダイパッド７上に
載せて、モールド樹脂１１で封止し、そのホールＩＣチ
ップ６の電極をＡｕワイヤ９でダイパッド７又はリード
端子１０に連結した構造を有する。
形態に係るホールＩＣ２の構造を示す。このホールＩＣ
２も、従来と同様に、回転板５（図４）の回転方向に所
定の配列ピッチで離して設けた２個のホール素子８ａ、
８ｂを有するホールＩＣチップ６を、ダイパッド７上に
載せて、モールド樹脂１１で封止し、そのホールＩＣチ
ップ６の電極をＡｕワイヤ９でダイパッド７又はリード
端子１０に連結した構造を有する。
【００２４】なお、ホールＩＣ部と信号処理回路は、Ｇ
ａＡｓチップ（ホールＩＣチップ６）上にモノリシック
に形成されているが、Ｓｉチップ上に形成してもよい。
ａＡｓチップ（ホールＩＣチップ６）上にモノリシック
に形成されているが、Ｓｉチップ上に形成してもよい。
【００２５】従来と異なる主たる点は、その２個のホー
ル素子８ａ、８ｂ間の中心間距離（配列ピッチＰ）が従
来より狭くなっている点である。即ち、本発明において
は、図２（ａ）に示すように、ホール素子８ａ、８ｂの
回転板回転方向における配列ピッチＰが、回転板の凸部
５ａと凹部５ｂとの中心間距離（表面にＮ極部とＳ極部
が規則的に配列された回転板の場合には、Ｎ極部とＳ極
部の中心間距離）Ｄよりも小さくなっている。
ル素子８ａ、８ｂ間の中心間距離（配列ピッチＰ）が従
来より狭くなっている点である。即ち、本発明において
は、図２（ａ）に示すように、ホール素子８ａ、８ｂの
回転板回転方向における配列ピッチＰが、回転板の凸部
５ａと凹部５ｂとの中心間距離（表面にＮ極部とＳ極部
が規則的に配列された回転板の場合には、Ｎ極部とＳ極
部の中心間距離）Ｄよりも小さくなっている。
【００２６】具体的には、ホール素子の配列ピッチは
０．８mm、ホールＩＣのチップサイズは１．７mm×１．
２mmである。チップサイズは従来の約６５％に低減され
ている。パッケージの樹脂モールド部のサイズは４．８
mm×３．５mmであり、同一機能の従来品に比べて約８５
％に低減されている。
０．８mm、ホールＩＣのチップサイズは１．７mm×１．
２mmである。チップサイズは従来の約６５％に低減され
ている。パッケージの樹脂モールド部のサイズは４．８
mm×３．５mmであり、同一機能の従来品に比べて約８５
％に低減されている。
【００２７】このようにホール素子８ａ、８ｂの中心間
距離Ｐを定めた場合、両ホール素子８ａ、８ｂが接続さ
れる信号処理ユニットの差動増幅回路から得られる出力
信号は図２（ｂ）に示すパルス的な波形となる。即ち、
２つのホール素子８ａ、８ｂを一つの凸部の前縁が時間
順次に通過する時、最初の第１のホール素子８ａで立ち
上がりパルスが生じ、続いて第２のホール素子で立ち下
がりパルスが発生し、これが繰り返される。なお、この
パルス的な信号の周期Ｔは、一方のホール素子８ａ又は
８ｂを一組の凹凸部が通過する時間に対応している。
距離Ｐを定めた場合、両ホール素子８ａ、８ｂが接続さ
れる信号処理ユニットの差動増幅回路から得られる出力
信号は図２（ｂ）に示すパルス的な波形となる。即ち、
２つのホール素子８ａ、８ｂを一つの凸部の前縁が時間
順次に通過する時、最初の第１のホール素子８ａで立ち
上がりパルスが生じ、続いて第２のホール素子で立ち下
がりパルスが発生し、これが繰り返される。なお、この
パルス的な信号の周期Ｔは、一方のホール素子８ａ又は
８ｂを一組の凹凸部が通過する時間に対応している。
【００２８】上記差動増幅回路から得られる出力信号
は、信号処理回路中の図示してないハイパスフィルタ回
路に通した後、シュミットトリガ回路で矩形波に変換さ
れ、トランジスタによりオープンコレクタ出力で出力さ
れる。図２（ｃ）にこのホールＩＣの出力信号を示す。
図示するようにホールＩＣから出力される矩形波も従来
と全く同じである。
は、信号処理回路中の図示してないハイパスフィルタ回
路に通した後、シュミットトリガ回路で矩形波に変換さ
れ、トランジスタによりオープンコレクタ出力で出力さ
れる。図２（ｃ）にこのホールＩＣの出力信号を示す。
図示するようにホールＩＣから出力される矩形波も従来
と全く同じである。
【００２９】既に述べたように、従来、ホール素子の配
列ピッチは回転板の凹凸部のピッチにほぼ合わせて設計
されていた。これは、回転板の凹部から凸部に至るスロ
ープが非常になだらかな場合を想定したものである。駆
動力伝達用のインボリュート歯車においても、そのスロ
ープは比較的急峻である。また、駆動力伝達という機能
から、歯たけを小さくすることができない。このような
場合においても、ホール素子の配列ピッチが０．５mm以
上あれば充分な差動信号振幅が得られる。また、専用の
回転板についても、加工工程の簡略化の観点から凹凸部
の形状は、ほぼ矩形とされることが殆どである。従っ
て、従来の配列ピツチの設計は、ごく特殊なケースまで
対応したものといえる。
列ピッチは回転板の凹凸部のピッチにほぼ合わせて設計
されていた。これは、回転板の凹部から凸部に至るスロ
ープが非常になだらかな場合を想定したものである。駆
動力伝達用のインボリュート歯車においても、そのスロ
ープは比較的急峻である。また、駆動力伝達という機能
から、歯たけを小さくすることができない。このような
場合においても、ホール素子の配列ピッチが０．５mm以
上あれば充分な差動信号振幅が得られる。また、専用の
回転板についても、加工工程の簡略化の観点から凹凸部
の形状は、ほぼ矩形とされることが殆どである。従っ
て、従来の配列ピツチの設計は、ごく特殊なケースまで
対応したものといえる。
【００３０】図１の実施形態においては、ホール素子の
配列ピッチは前述した通り０．８mmとした。これによ
り、ごく特殊なケースを除き、凹凸部のピッチが０．８
mm以上の全ての回転板５に適用することが可能となっ
た。
配列ピッチは前述した通り０．８mmとした。これによ
り、ごく特殊なケースを除き、凹凸部のピッチが０．８
mm以上の全ての回転板５に適用することが可能となっ
た。
【００３１】ホールＩＣのチップサイズは１．７mm×
１．２mmであり、チップサイズは従来の約６５％に低減
された。パッケージの樹脂モールド部のサイズは４．８
mm×３．５mmであり、同一機能の従来品に比べて約８５
％に低減された。
１．２mmであり、チップサイズは従来の約６５％に低減
された。パッケージの樹脂モールド部のサイズは４．８
mm×３．５mmであり、同一機能の従来品に比べて約８５
％に低減された。
【００３２】また、ホールＩＣチップの構成材料をＧａ
Ａｓとすることにより、エアギャップの最大値を約１５
％大きくすることができた。この理由は前述した通り、
ＧａＡｓの電子移動度はＳｉの５倍程度高いためであ
る。
Ａｓとすることにより、エアギャップの最大値を約１５
％大きくすることができた。この理由は前述した通り、
ＧａＡｓの電子移動度はＳｉの５倍程度高いためであ
る。
【００３３】図３は第２の実施形態に係るホールＩＣの
構造を示したものである。この実施形態では、ＧａＡｓ
ホール素子チップ１２と信号処理ＩＣチップ１３がハイ
ブリッド実装されている。この場合、信号処理ＩＣチッ
プ１３は、要求仕様を考慮した上で、ＳｉあるいはＧａ
Ａｓを選択して使用できる。例えば、ホールＩＣに供給
される電源電圧が４Ｖ〜１８Ｖといった広い範囲でばら
つく場合は、電圧レギュレータが必要になる。このよう
な回路は、素子の選択範囲が広く、集積度も高いＳｉＩ
Ｃを使用した方が価格的に有利である。
構造を示したものである。この実施形態では、ＧａＡｓ
ホール素子チップ１２と信号処理ＩＣチップ１３がハイ
ブリッド実装されている。この場合、信号処理ＩＣチッ
プ１３は、要求仕様を考慮した上で、ＳｉあるいはＧａ
Ａｓを選択して使用できる。例えば、ホールＩＣに供給
される電源電圧が４Ｖ〜１８Ｖといった広い範囲でばら
つく場合は、電圧レギュレータが必要になる。このよう
な回路は、素子の選択範囲が広く、集積度も高いＳｉＩ
Ｃを使用した方が価格的に有利である。
【００３４】本発明によるホールＩＣは、工作機械の回
転数制御システムに使用することができる。また、自動
車用として、アンチロックブレーキングシステム、トラ
クションコントロールシステム、トランスミッション部
の回転数制御システム等に適用することができる。
転数制御システムに使用することができる。また、自動
車用として、アンチロックブレーキングシステム、トラ
クションコントロールシステム、トランスミッション部
の回転数制御システム等に適用することができる。
【００３５】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、次
のような優れた効果が得られる。
のような優れた効果が得られる。
【００３６】ホール素子の回転板回転方向における配列
ピッチＰを、回転板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、ある
いはＮ極部とＳ極部の中心間距離Ｄよりも小さくしたの
で、そのような距離Ｄ内であれば任意の配列ピッチＰに
設定することができる。また、一種類のホールセンサで
凹凸部の配列ピッチの異なる種々の回転板に適合させる
ことができる。従って、ホールセンサの品種の増加を最
小限に抑えたまま、多様化する回転板形状への対応が可
能となる。この結果、量産効果を最大限に活かすことが
でき、高性能なホールＩＣを低価格で提供することが可
能になる。
ピッチＰを、回転板の凹部と凸部の中心間距離Ｄ、ある
いはＮ極部とＳ極部の中心間距離Ｄよりも小さくしたの
で、そのような距離Ｄ内であれば任意の配列ピッチＰに
設定することができる。また、一種類のホールセンサで
凹凸部の配列ピッチの異なる種々の回転板に適合させる
ことができる。従って、ホールセンサの品種の増加を最
小限に抑えたまま、多様化する回転板形状への対応が可
能となる。この結果、量産効果を最大限に活かすことが
でき、高性能なホールＩＣを低価格で提供することが可
能になる。
【００３７】また、本発明のホール素子の配列ピッチ
は、従来のホール素子の配列ピッチよりも小さいので、
小型化を図ることができ、小型且つ高性能なホールセン
サを高歩留まりで製造し、低価格で供給することができ
る。
は、従来のホール素子の配列ピッチよりも小さいので、
小型化を図ることができ、小型且つ高性能なホールセン
サを高歩留まりで製造し、低価格で供給することができ
る。
【図１】本発明の第１の実施形態に係るホールセンサを
示した図である。
示した図である。
【図２】本発明のホールセンサの説明に供する図で、
（ａ）はホール素子の配列ピッチ及び回転板の凹凸部に
対する位置関係を示した図、（ｂ）は差動増幅回路の出
力信号を示した図、（ｃ）はホールＩＣの出力信号を示
した図である。
（ａ）はホール素子の配列ピッチ及び回転板の凹凸部に
対する位置関係を示した図、（ｂ）は差動増幅回路の出
力信号を示した図、（ｃ）はホールＩＣの出力信号を示
した図である。
【図３】本発明による第２の実施形態に係るホールセン
サを示した図である。
サを示した図である。
【図４】磁気式回転センサの概略図である。
【図５】従来のＳｉホールＩＣの概略図である。
【図６】従来のホール素子と回転板の凹凸部の位置関
係、差動増幅回路から出力される電圧波形、およびホー
ルＩＣから出力される電圧矩形波の関係を示す図であ
る。
係、差動増幅回路から出力される電圧波形、およびホー
ルＩＣから出力される電圧矩形波の関係を示す図であ
る。
２ ホールＩＣ（ホールセンサ） ５ 回転板 ５ａ 凸部 ５ｂ 凹部 ６ ホールＩＣチップ ８ ホール素子 １２ ホール素子チップ １３ 信号処理ＩＣチップ Ｄ 回転板の凹部と凸部の中心間距離 Ｐ ホール素子の配列ピッチ
Claims (4)
- 【請求項１】表面に凹凸部が規則的に配列された歯車状
等の回転板、あるいは表面にＮ極部とＳ極部が規則的に
配列された回転板に近接して置かれ、これらの回転板の
回転に伴う磁束密度の変化を電気信号として出力させる
ホールセンサにおいて、感磁素子であるホール素子を少
なくとも２個以上有し、且つそのホール素子の回転板回
転方向における配列ピッチが、回転板の凹部と凸部の中
心間距離、あるいはＮ極部とＳ極部の中心間距離よりも
小さいことを特徴とするホールセンサ。 - 【請求項２】表面に凹凸部が規則的に配列された歯車状
等の回転板、あるいは表面にＮ極部とＳ極部が規則的に
配列された回転板に近接して置かれ、これらの回転板の
回転に伴う磁束密度の変化を電気信号として出力させる
ホールセンサにおいて、少なくとも２個以上のホール素
子と、そのホール素子から出力された信号を差動増幅さ
せる機能要素とを有し、且つそのホール素子の回転板回
転方向における配列ピッチが０．５mmから２．０mmの間
にあることを特徴とするホールセンサ。 - 【請求項３】請求項１又は２に記載のホールセンサにお
いて、前記ホール素子の構成材料がＧａＡｓであること
を特徴とするホールセンサ。 - 【請求項４】請求項１、２又は３に記載のホールセンサ
において、前記ホール素子とこれに接続した信号処理回
路とを備え、そのホール素子と信号処理回路がそれぞれ
別のベアチップに形成されていることを特徴とするホー
ルセンサ。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11238218A JP2001059744A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | ホールセンサ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP11238218A JP2001059744A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | ホールセンサ |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001059744A true JP2001059744A (ja) | 2001-03-06 |
Family
ID=17026915
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP11238218A Pending JP2001059744A (ja) | 1999-08-25 | 1999-08-25 | ホールセンサ |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001059744A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006242637A (ja) * | 2005-03-01 | 2006-09-14 | Denso Corp | 回転検出装置およびその設計方法 |
| JP2007051953A (ja) * | 2005-08-18 | 2007-03-01 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | 磁気エンコーダ |
| JP2013003045A (ja) * | 2011-06-20 | 2013-01-07 | Hitachi Cable Ltd | 回転センサ |
| JP2015038527A (ja) * | 2011-10-28 | 2015-02-26 | ピーエス特機株式会社 | 位置検出装置 |
| JP2016035456A (ja) * | 2014-08-01 | 2016-03-17 | マイクロナス ゲー・エム・ベー・ハー | 磁界測定装置 |
| CN111146331A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-05-12 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | 一种线性霍尔芯片的封装结构及封装方法 |
-
1999
- 1999-08-25 JP JP11238218A patent/JP2001059744A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US9645203B2 (en) | 2014-08-01 | 2017-05-09 | Micronas Gmbh | Magnetic field measuring device |
| CN111146331A (zh) * | 2020-04-02 | 2020-05-12 | 宁波中车时代传感技术有限公司 | 一种线性霍尔芯片的封装结构及封装方法 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20041015 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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