JP2016011864A - 集積回路 - Google Patents
集積回路 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2016011864A JP2016011864A JP2014132617A JP2014132617A JP2016011864A JP 2016011864 A JP2016011864 A JP 2016011864A JP 2014132617 A JP2014132617 A JP 2014132617A JP 2014132617 A JP2014132617 A JP 2014132617A JP 2016011864 A JP2016011864 A JP 2016011864A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- circuit
- inspection
- operational amplifier
- current
- measurement
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Images
Landscapes
- Measuring Instrument Details And Bridges, And Automatic Balancing Devices (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
Abstract
Description
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、一次導体が設けられていない状態で(例えばウェハーから切り出される前の状態で)、磁気特性を検査可能な集積回路を提供することを解決課題の一つとする。
従来、一次導体が設けられていない状態の集積回路については、磁気特性を検査することができなかったため、検査精度が劣るものの、磁気特性以外の特性を検査することで不良品の判別が行われていた。
しかしながら、本態様によれば、一次導体を設ける前の状態(例えばウェハーから切り出される前の状態)の集積回路であっても、より高精度で不良品を判別可能な磁気特性を検査することが可能となる。
この態様によれば、当該集積回路を第1モード又は第2モードに設定する回路設定部は、スイッチ素子によって構成される。これにより、単にスイッチ素子に対して所定の制御信号を供給するだけで、当該集積回路を第1モード又は第2モードに設定することが可能となる。
この態様によれば、測定回路は、磁気検出ブリッジ回路に生じた検出電圧が入力される演算増幅器と、この演算増幅器の出力端子に接続され、インダクターに流れた電流を電圧に変換する測定用抵抗素子と、を備える。そして、回路設定部は、第2モードにおいては、測定回路における演算増幅器の出力インピーダンスをハイインピーダンスに設定することで、磁気検出ブリッジ回路に対して測定回路を接続させずに、検査回路のみを磁気検出ブリッジ回路に接続させる。つまり、本態様によれば、測定回路の演算増幅器の出力インピーダンスをハイインピーダンスに設定する制御信号を演算増幅器に供給するだけで、当該集積回路を第1モード又は第2モードに設定することが可能となる。
この態様によれば、測定回路と検査回路とを単一の回路として設けることができるため、回路構成の更なる簡略化が実現する。
本発明の実施形態について図面を参照して説明する。図1は、本発明の第1実施形態に係る集積回路を備える磁気平衡式電流センサーの一構成例を示す図である。同図に示すように、磁気平衡式電流センサー1は、例えばIC(Integrated Circuit)チップと称される集積回路10と、バスバー(BUS BAR)と称される一次導体50と、を備える。
集積回路10は、磁気検出回路13と、測定・検査回路15と、電源端子T1と、検査電流入力端子T2と、出力端子T3と、第1制御信号入力端子T4と、接地端子T5と、を備える。
なお、集積回路10の磁気特性とは、例えば磁気検出回路13の磁気特性を意味する。
磁気抵抗素子GMRa,GMRb,GMRc,GMRdは、自身に作用する磁場に応じて電気的特性(電気抵抗)が変化するセンサ素子であり、磁場を検出するために用いられる。本例では、磁気抵抗素子GMRa,GMRb,GMRc,GMRdとして、例えば巨大磁気抵抗効果(GMR: Giant Magneto-Resistance Effect)素子が用いられる。
ここで磁気抵抗素子GMRa,GMRb,GMRc,GMRdは、それぞれ次のように接続されている。すなわち、磁気抵抗素子GMRaと磁気抵抗素子GMRdとが直列に接続され、磁気抵抗素子GMRbと磁気抵抗素子GMRcとが直列に接続されている。また、磁気抵抗素子GMRa,GMRdと、磁気抵抗素子GMRb,GMRcとは、電源端子T1と接地端子T5とに対して並列に接続(介挿)されている。
従って、被測定電流Ibは、図1に示す例では磁気抵抗素子GMRa,bの左側を一方向に流れ、且つ、該一方向とは逆方向に、磁気抵抗素子GMRc,dの右側を流れる。よって、被測定電流Ibに起因して生じる磁場Hbは、磁気抵抗素子GMRa,bと、磁気抵抗素子GMRc,dとで、互いに逆向きに作用する。
すなわち、磁気抵抗素子GMRa,GMRbに作用する磁場Hbの方向を第1方向とすると、磁気抵抗素子GMRc,GMRdに作用する磁場Hbの方向は、第1方向とは逆方向の第2方向である。
従って、図1に示す例では、ノードn1の電位は上昇し、ノードn2の電位は下降するため、ノードn1の電位とノードn2の電位との差分として表される差動電圧Vsubは上昇する。
従って、上述した差動電圧Vsubが発生すると、磁気抵抗素子GMRa,GMRb,GMRc,GMRdに作用する外部磁場(磁場Hb)が、キャンセルコイルCOILa,COILb,COILc,COILdによる磁場Hcによってキャンセル(相殺)されるまで、キャンセルコイルCOILa,COILb,COILc,COILdに電流(キャンセル電流Icanと称する)が流れる。
ここで、出力電圧Voutと被測定電流Ibとの間には下記(式1)の関係がある。従って、出力端子T3に出力された出力電圧Voutの値を(式1)に代入することで、被測定電流Ibを求めることができる。
ここで(式1)中の「SENS」は当該磁気平衡式電流センサー1の感度である。
ここで、検査電流入力端子T2は検査部u2の機能に関わる端子であるので検査部u2の一部とみなすと、スイッチSW1とスイッチSW2とは、図2に示すように、通常測定部u1及び検査部u2のいずれか一方を、磁気検出回路13と接続するスイッチを構成しているといえる。
なお、後述する「検査モード(第2モード)」においては、スイッチSW1は出力端子T3と検査部u2とを接続するように設定され、且つ、スイッチSW2は磁気検出回路13と検査電流入力端子T2とを接続するように設定される。検査モードとは、磁気検出回路13(磁気抵抗素子GMRa,GMRb,GMRc,GMRd)の磁気特性を測定(検査)するモードである。
これらスイッチSW1及びスイッチSW2の設定の切り替えは、第1制御信号入力端子T4から入力される第1制御信号CTL1により行われる。例えばハイレベルの第1制御信号CTL1がスイッチSW1,SW2に供給されると、当該スイッチSW1,SW2は図2に示す設定に切り替えられ、当該集積回路10が通常モードに設定される。
定電圧供給部u3では、中間電位生成部u4によって生成された中間電位(VDD/2)が定電圧供給用演算増幅器OP3の非反転入力端子に入力され、定電圧供給用演算増幅器OP3の出力端子側のノードn3の電位が(VDD/2)となり、磁気検出回路13のキャンセルコイルCOILbの一端に中間電位(VDD/2)が供給される。すなわち、定電圧供給部u3と中間電位生成部u4とを組み合わせた構成が、キャンセルコイルCOILbの一端に中間電位(VDD/2)を出力する定電圧源となる。
図3に示すように、検査モードにおいて、スイッチSW1は出力端子T3と検査部u2とを接続するように設定され、且つ、スイッチSW2は検査電流入力端子T2と磁気検出回路13とを接続するように設定される。
これらスイッチSW1及びスイッチSW2の設定の切り替えは、第1制御信号入力端子T4から入力される第1制御信号CTL1により行われる。例えばローレベルの第1制御信号CTL1がスイッチSW1,SW2に供給されると、当該スイッチSW1,SW2は図3に示す設定に切り替えられ、当該集積回路10が検査モードに設定される。
なお、通常測定部u1は、検査モードにおいては閉回路を構成せず、当該通常測定部u1には電流が流れない。
検査モードにおいては、検査用演算増幅器OP2の出力端子は、図3に示すように当該集積回路10の出力端子T3と接続されている。また、ノードn5は、定電圧供給部u3のノードn3と接続されており、その電位は、ノードn3と同様、中間電位(VDD/2)である。
また、抵抗R3の抵抗値と抵抗R4の抵抗値とは等しく、且つ、抵抗R5の抵抗値と抵抗R6の抵抗値とは等しい。
ここで、キャンセルコイルCOILa,COILb,COILc,COILdは、磁気抵抗素子GMRa,GMRbに対して作用する磁場Hc´の向きと、磁気抵抗GMRc,GMRdに作用する磁場Hc´とが互いに逆向きとなる態様で設けられている。
従来、一次導体が設けられていない状態の集積回路については、磁気特性を検査することができなかったため、検査精度が劣るものの、磁気特性以外の特性を検査することで不良品の判別が行われていた。
しかしながら、本態様によれば、一次導体を設ける前の状態(例えばウェハーから切り出される前の状態)の集積回路であっても、磁気特性を検査することで高精度で不良品を判別可能となる。
以下、本発明の第2実施形態に係る集積回路について説明する。図4は、第2実施形態に係る集積回路の一構成例(通常モード時)を示す図である。図5は、第2実施形態に係る集積回路の一構成例(検査モード時)を示す図である。
第1実施形態に係る集積回路10と第2実施形態に係る集積回路10−1との主な相違点は、第2実施形態では測定・検査回路15の代わりに測定・検査回路15−1を用いる点である。なお、重複説明を避けるため、第1実施形態に係る集積回路10と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
ここで、第2制御信号入力端子T6を介して、例えばローレベルに設定された第2制御信号CTL2が第1演算増幅器OP1に供給されると、当該第1演算増幅器OP1の出力インピーダンスはローインピーダンスに設定され、当該第1演算増幅器OP1は入力された信号を増幅して出力する。また、ハイレベルに設定された第2制御信号CTL2が第1演算増幅器OP1に供給されると、当該第1演算増幅器OP1の出力インピーダンスはハイインピーダンスに設定され、当該第1演算増幅器OP1は入力された信号の増幅を停止する。
他方、第1演算増幅器OP1の出力インピーダンスがハイインピーダンスのとき、測定・検査回路15−1は、図5に示す回路構成となる。すなわち、通常測定部u1−1は閉回路を構成しなくなり、出力端子T3から検査電流Itestを流すことで、第1実施形態における検査モードと同様、検査部u2から出力電圧Vout´が出力される回路構成となる。
但し、本第2実施形態では、出力電圧Vout´は、検査出力端子T7に出力される。この点は、出力電圧Vout´が出力端子T3に出力される第1実施形態とは異なる。
なお、上述したように第2実施形態に係る集積回路10−1では、第2制御信号入力端子T6と、ハイレベルに設定された第2制御信号CTL2が供給されると出力インピーダンスがハイインピーダンスに切り替わる第1演算増幅器OP1とが、当該集積回路10−1を通常モード(第1モード)、又は、検査モード(第2モード)に設定する回路設定部として機能する。
以下、本発明の第3実施形態に係る集積回路について説明する。図6は、第3実施形態に係る集積回路の一構成例(通常モード時)を示す図である。図7は、第3実施形態に係る集積回路の一構成例(検査モード時)を示す図である。
第1実施形態に係る集積回路10と第3実施形態に係る集積回路10−2との主な相違点は、測定・検査回路15の代わりに測定・検査回路15−2を用いる点である。なお、重複説明を避けるため、第1実施形態に係る集積回路10と同一の構成には同一の符号を付し、その説明を適宜省略する。
通常測定・検査部u5は、差動電圧Vsubが入力される通常測定・検査用演算増幅器OP4と、通常測定・検査用演算増幅器OP4の出力端に接続された電圧変換抵抗RCOILと、スイッチSW3,SW4,SW5と、抵抗R3,R4,R5,R6とを備える。また、集積回路10−2は、スイッチSW3,SW4,SW5の切り替えを制御する第3制御信号CTL3が入力される第3制御信号入力端子T8を備える。
スイッチSW3は、電圧変換抵抗RCOILと、通常測定・検査用演算増幅器OP4の出力端子又は検査電流入力端子T2とを接続するスイッチである。スイッチSW4は、通常測定・検査用演算増幅器OP4の出力端子と抵抗R5との接続/非接続を切り替えるスイッチである。スイッチSW5は、抵抗R6とノードn5との接続/非接続を切り替えるスイッチである。
つまり、通常モードにおいては、通常測定・検査部u5は、第1実施形態における通常測定部u1に相当する構成となる。
つまり、検査モードにおいては、通常測定・検査部u5は、第1実施形態において増幅器として機能する検査部u2に相当する構成となる。
これらスイッチSW3,SW4,SW5の設定の切り替えは、第3制御信号入力端子T8から入力される第3制御信号CTL3により行われる。
例えばハイレベルの第3制御信号CTL3がスイッチSW3,SW4,SW5に供給されると、当該スイッチSW3,SW4,SW5は図6に示す設定に切り替えられ、当該集積回路10−2が通常モードに設定される。他方、ローレベルの第3制御信号CTL3がスイッチSW3,SW4,SW5に供給されると、当該スイッチSW3,SW4,SW5は図7に示す設定に切り替えられ、当該集積回路10−2が検査モードに設定される。
Claims (4)
- 一次導体に流れる被測定電流を測定する磁気平衡式電流センサーに用いられる集積回路であって、
磁場が作用すると当該磁場に応じた検出電圧を生じる磁気検出ブリッジ回路と、
電流が流れると当該電流に応じた磁場を生じるインダクターと、
前記被測定電流により生じた磁場が作用した前記磁気検出ブリッジ回路に前記検出電圧が生じることで前記インダクターに流れた電流を測定する測定回路と、
前記インダクターに検査電流を流して検査磁場を発生させたときに、前記検査磁場が作用した前記磁気検出ブリッジ回路に生じた前記検出電圧を測定する検査回路と、
前記磁気検出ブリッジ回路と前記測定回路とを接続する第1モード、又は、前記磁気検出ブリッジ回路と前記検査回路とを接続する第2モードに設定する回路設定部と、
を備えることを特徴とする集積回路。 - 前記回路設定部は、前記測定回路及び前記検査回路のいずれか一方を、前記磁気検出ブリッジ回路と接続するスイッチ素子を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 前記測定回路は、
前記磁気検出ブリッジ回路に生じた前記検出電圧が入力される演算増幅器と、
該演算増幅器の出力端子に接続され、前記インダクターに流れる電流を電圧に変換する測定用抵抗素子と、を備え、
前記回路設定部は、前記第2モードにおいては、前記測定回路における前記演算増幅器の出力インピーダンスをハイインピーダンスに設定する、
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。 - 前記測定回路と前記検査回路とは、
前記磁気検出ブリッジ回路に生じた前記検出電圧が入力される演算増幅器と、
前記インダクターに流れる電流を電圧に変換する測定用抵抗素子と、
前記演算増幅器への入力電圧を所定の増幅率で増幅して前記演算増幅器から出力させるための検査用抵抗素子と、
を備える単一の回路であって、
前記回路設定部は、前記第1モードにおいては、前記演算増幅器の出力端子と前記測定用抵抗素子とを接続し、前記第2モードにおいては、前記演算増幅器の入力端子と出力端子との間に前記検査用抵抗素子を接続するスイッチ素子を含む、
ことを特徴とする請求項1に記載の集積回路。
Priority Applications (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014132617A JP6446859B2 (ja) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | 集積回路 |
CN201510363136.3A CN105224003B (zh) | 2014-06-27 | 2015-06-26 | 集成电路 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2014132617A JP6446859B2 (ja) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | 集積回路 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2016011864A true JP2016011864A (ja) | 2016-01-21 |
JP6446859B2 JP6446859B2 (ja) | 2019-01-09 |
Family
ID=54993031
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2014132617A Expired - Fee Related JP6446859B2 (ja) | 2014-06-27 | 2014-06-27 | 集積回路 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6446859B2 (ja) |
CN (1) | CN105224003B (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019037766A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | 装着ユニットの非接触検出 |
EP3446641A3 (en) * | 2017-08-23 | 2019-05-08 | Covidien LP | Contactless loading unit detection |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133737A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Denso Corp | 電流センサ装置、及び電流センサ自己診断装置 |
JP2012145476A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Panasonic Corp | 電流センサ |
US20150346290A1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-03 | Freescale Semiconductor, Inc. | Magnetic field sensor with z-axis self-test capability |
Family Cites Families (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2011111537A1 (ja) * | 2010-03-12 | 2011-09-15 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 電流センサ |
WO2012026255A1 (ja) * | 2010-08-23 | 2012-03-01 | アルプス・グリーンデバイス株式会社 | 磁気平衡式電流センサ |
JP2012058150A (ja) * | 2010-09-10 | 2012-03-22 | Alps Green Devices Co Ltd | 電流センサ |
CN103314304A (zh) * | 2010-12-27 | 2013-09-18 | 阿尔卑斯绿色器件株式会社 | 磁比例式电流传感器 |
JP6033529B2 (ja) * | 2011-05-30 | 2016-11-30 | 株式会社東海理化電機製作所 | 検出装置および電流センサ |
CN104040362B (zh) * | 2012-01-12 | 2016-05-04 | 阿尔卑斯绿色器件株式会社 | 电流传感器 |
-
2014
- 2014-06-27 JP JP2014132617A patent/JP6446859B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-06-26 CN CN201510363136.3A patent/CN105224003B/zh not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2010133737A (ja) * | 2008-12-02 | 2010-06-17 | Denso Corp | 電流センサ装置、及び電流センサ自己診断装置 |
JP2012145476A (ja) * | 2011-01-13 | 2012-08-02 | Panasonic Corp | 電流センサ |
US20150346290A1 (en) * | 2014-05-29 | 2015-12-03 | Freescale Semiconductor, Inc. | Magnetic field sensor with z-axis self-test capability |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019037766A (ja) * | 2017-08-23 | 2019-03-14 | コヴィディエン リミテッド パートナーシップ | 装着ユニットの非接触検出 |
EP3446641A3 (en) * | 2017-08-23 | 2019-05-08 | Covidien LP | Contactless loading unit detection |
US10772700B2 (en) | 2017-08-23 | 2020-09-15 | Covidien Lp | Contactless loading unit detection |
US11478324B2 (en) | 2017-08-23 | 2022-10-25 | Covidien Lp | Contactless loading unit detection |
EP4023168A3 (en) * | 2017-08-23 | 2022-11-02 | Covidien LP | Contactless loading unit detection |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP6446859B2 (ja) | 2019-01-09 |
CN105224003B (zh) | 2017-04-12 |
CN105224003A (zh) | 2016-01-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US11187729B2 (en) | Current sensor chip with magnetic field sensor | |
JP5864566B2 (ja) | 自律校正磁界センサ | |
US11199593B2 (en) | Magnetic sensor | |
US20090224754A1 (en) | Two-terminal linear sensor | |
US20130082690A1 (en) | Measuring arrangement for detecting alternating currents | |
CN111521856B (zh) | 用于测量直流电流和交流电流的传感器设备 | |
WO2019064657A1 (ja) | 電流センサ | |
US9000824B2 (en) | Offset cancel circuit | |
CN108732404A (zh) | 一种电流传感器及其多磁通平衡控制电路 | |
JP6446859B2 (ja) | 集積回路 | |
JP4325811B2 (ja) | 電流センサ | |
JP5891516B2 (ja) | 電流センサ | |
CN108469594B (zh) | 一种高精度、闭环式梯度磁阻传感器 | |
CN216718524U (zh) | 一种高精度低温漂开环式霍尔电流传感器 | |
WO2014185263A1 (ja) | 磁界検出装置の検査用回路及びその検査方法 | |
JP7286932B2 (ja) | 磁気センサ | |
JP2016115240A (ja) | 乗算回路及びそれを備えた電力センサー | |
JP4748676B2 (ja) | 電流検出装置 | |
JP2001141756A (ja) | 電流センサ | |
CN208156173U (zh) | 高精度、闭环式梯度磁阻传感器 | |
JP6644343B1 (ja) | ゼロフラックス型磁気センサ | |
JP7119695B2 (ja) | 磁気センサ | |
JP2007033270A (ja) | センサ回路及び回路ユニット | |
JP5839387B2 (ja) | 磁界検出装置 | |
Allegre et al. | Input referred noise of magneto-resistor based current conditioners |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20170421 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20180208 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20180403 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20180531 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20181106 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20181119 |
|
R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6446859 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |