JP7500523B2 - センサ - Google Patents
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Description
図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
図1(a)及び図1(b)は、第1実施形態に係るセンサを例示する模式図である。
図1(a)は、図1(b)のA1-A2線断面図である。図1(b)は、図1(a)の矢印ARからみた透過平面図である。
図2は、複数の電極層10のパターンを例示している。図3は、複数の接続部材30のパターンを例示している。図3には、複数の電極層10が波線により描かれている。図4は、複数の導電層20のパターンを例示している。
図5に示すように、実施形態に係るセンサ111において、第1構造体SB1のコイル10Cは、リターンライン部10Rを含む。センサ111におけるこれ以外の構成は、センサ110における構成と同様で良い。
図6は、センサ111におけるコイル10Cを例示している。図6に示すように、複数の電極層10、複数の導電層20、及び、複数の接続部材30により、コイル10Cの巻き線部が形成される。リターンライン部10Rは、コイル10Cの巻き線部の中を通過する。リターンライン部10Rが設けられることで、外部の磁界の影響が抑制される。より高い精度が得やすくなる。実施形態において、リターンライン部10Rは、磁性体を含んでも良い。
図7に示すように、実施形態に係るセンサ112において、第1構造体SB1のコイル10Cは、磁性部材10Mを含む。センサ112におけるこれ以外の構成は、センサ110における構成と同様で良い。
図8に示すように、実施形態に係るセンサ113のように、第1構造体SB1のコイル10Cにおいて、リターンライン部10R及び磁性部材10Mが設けられても良い。センサ113におけるこれ以外の構成は、センサ110における構成と同様で良い。
図9に示すように、実施形態に係るセンサ114のように、パッド電極18Lが省略されても良い。接続部材19は、第1素子電極51と電気的に接続される。第1素子電極51は、パッド電極として機能しても良い。センサ114におけるこれ以外の構成は、センサ110における構成と同様で良い。
図10に示すように、実施形態に係るセンサ115は、基体50、及び、複数の第1構造体SB1を含む。基体50から複数の第1構造体SB1への方向は、第1方向(Z軸方向)に沿う。複数の第1構造体SB1のそれぞれは、第1導電部材18及びコイル10Cを含む。複数の第1構造体SB1のそれぞれの第1導電部材18は、基体50に含まれる第1素子電極51と電気的に接続される。複数の第1構造体SB1のそれぞれにおいて、第1導電部材18に接続部材(接続部材19a~19cなど)が電気的に接続される。
図11に示すように、実施形態に係るセンサ116は、基体50及び第1構造体SB1に加えて、第1部材61及び第2部材62を含む。第1部材61と第2部材62との間に基体50及び第1構造体SB1が設けられる。第1部材61及び第2部材62の少なくともいずれかは、磁気シールドとして機能する。第1部材61及び第2部材62の少なくともいずれかは、外部の磁界を減衰させる。磁気シールドが設けられることで、より安定して高い精度の検出が可能になる。
図12に示すように、実施形態に係るセンサ117において、コイル10Cは、X-Y平面において、第1導電部材18の周りに設けられて良い。
図13は、第2実施形態に係るセンサを例示する模式的断面図である。
図13に示すように、実施形態に係るセンサ120は、基体50と、第1構造体SB1と、を含む。センサ120において、基体50とは別に半導体素子50Eが設けられる。センサ120は、半導体素子50Eと積層される。センサ120におけるこれ以外の構成はセンサ110の構成と同様で良い。
(構成1)
第1素子電極を含む半導体素子を含む基体と、
第1構造体であって、前記第1構造体は、
前記第1素子電極と電気的に接続された第1導電部材と、
前記基体から前記第1構造体への第1方向と交差する第1平面において、前記第1導電部材の周りに設けられたコイルと、
を含む前記第1構造体と、
を備えたセンサ。
前記コイルから得られる電気信号は、前記第1導電部材に流れ前記第1方向に沿う成分を含む電流に応じて変化する、構成1に記載のセンサ。
基体と、
第1構造体であって、前記第1構造体は、
第1導電部材と、
前記基体から前記第1構造体への第1方向と交差する第1平面において、前記第1導電部材の周りに設けられたコイルと、
を含み、前記コイルから得られる電気信号は、前記第1導電部材に流れ前記第1方向に沿う成分を含む電流に応じて変化する、前記第1構造体と、
を備えたセンサ。
前記コイルの中心線の少なくとも一部は、前記第1平面において前記第1導電部材の周りにある、構成1~3のいずれか1つに記載のセンサ。
前記コイルは、ロゴスキーコイルを含む、構成1~4のいずれか1つに記載のセンサ。
前記コイルは、
複数の電極層と、
複数の導電層と、
複数の接続部材と、
を含み、
前記複数の接続部材に含まれる第1接続部材は、前記複数の電極層に含まれる第1電極層の一部と、前記複数の導電層に含まれる第1導電層の一部と、を電気的に接続し、
前記複数の接続部材に含まれる第2接続部材は、前記複数の電極層に含まれる第2電極層の一部と、前記第1導電層の別の一部と、を電気的に接続する、構成1~5のいずれか1つに記載のセンサ。
前記複数の接続部材に含まれる第3接続部材は、前記第1電極層の別の一部と、前記複数の導電層に含まれる第2導電層の一部と、を電気的に接続し、
前記複数の接続部材に含まれる第4接続部材は、前記第2電極層の別の一部と、前記複数の導電層に含まれる第3導電層の一部と、を電気的に接続する、構成6に記載のセンサ。
前記第1接続部材と前記第1導電部材との間の距離は、前記第2接続部材と前記第1導電部材との間の距離よりも短く、
前記第4接続部材と前記第1導電部材との間の距離は、前記第3接続部材と前記第1導電部材との間の距離よりも短い、構成7に記載のセンサ。
前記第1導電部材から前記第1電極層への方向は、前記第1平面に沿い、
前記第1導電部材から前記第2電極層への方向は、前記第1平面に沿う、構成7または8に記載のセンサ。
前記第1接続部材と前記第2接続部材との間の第1距離は、前記第1導電部材と前記第1接続部材との間の第2距離よりも長い、構成6~9のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1電極層の前記一部と、前記第1導電層の前記一部と、の間の前記第1方向に沿う距離は、前記第2距離の1/2以上である、構成10に記載のセンサ。
前記コイルは、リターンライン部をさらに含み、
前記リターンライン部は、前記複数の電極層、前記複数の導電層、及び、前記複数の接続部材の間を通過する、構成6~11のいずれか1つに記載のセンサ。
絶縁部材をさらに備え、
前記絶縁部材の少なくとも一部は、前記複数の電極層と、リターンライン部と、の間、及び、前記複数の導電層と、リターンライン部と、の間にある、構成12に記載のセンサ。
絶縁部材をさらに備え、
前記絶縁部材の少なくとも一部は、前記複数の電極層の少なくとも1つと、前記複数の導電層の少なくとも1つと、の間にある、構成6~12のいずれか1つに記載のセンサ。
前記少なくとも一部は、樹脂、酸化シリコン及び窒化シリコンよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成14に記載のセンサ。
前記絶縁部材は、磁性材料を含む、構成14に記載のセンサ。
磁性部材をさらに含み、
前記磁性部材の少なくとも一部は、前記複数の電極層と、前記複数の導電層と、の間にある、構成6~16のいずれか1つに記載のセンサ。
前記複数の電極層、前記複数の導電層、及び、前記複数の接続部材の少なくとも1つは、Al、Cu、Ni、Ti及びAuよりなる群から選択された少なくとも1つを含む、構成6~17のいずれか1つに記載のセンサ。
前記コイルと電気的に接続された処理部をさらに備え、
前記処理部は、前記コイルに生じる電気信号を受け、
前記処理部は、前記電気信号を増幅する増幅回路と、前記増幅回路の出力を積分する積分回路と、を含む、構成1~18のいずれか1つに記載のセンサ。
前記第1導電部材は、前記コイルと絶縁された、構成1~19のいずれか1つに記載のセンサ。
Claims (10)
- 第1素子電極を含む半導体素子を含む基体と、
前記半導体素子に積層された第1構造体であって、前記第1構造体は、
前記第1素子電極と電気的に接続された第1導電部材と、
前記基体から前記第1構造体への第1方向と交差する第1平面において、前記第1導電部材の周りに設けられたコイルと、
を含む前記第1構造体と、
を備え、
前記コイルは、前記第1方向において前記半導体素子と重なり、
前記コイルから得られる電気信号は、前記第1導電部材に流れ前記第1方向に沿う成分を含む電流に応じて変化し、
前記電気信号を検出することで前記第1導電部材に流れる前記電流の変化を検出する、センサ。 - 半導体素子に積層されるセンサであって、前記センサは、
基体と、
第1構造体であって、前記第1構造体は、
第1導電部材と、
前記基体から前記第1構造体への第1方向と交差する第1平面において、前記第1導電部材の周りに設けられたコイルと、
を含み、前記コイルから得られる電気信号は、前記第1導電部材に流れ前記第1方向に沿う成分を含む電流に応じて変化する、前記第1構造体と、
を備え、
前記コイルは、前記第1方向において前記半導体素子と重なり、
前記電気信号を検出することで前記第1導電部材に流れる前記電流の変化を検出する、センサ。 - 前記コイルの中心線の少なくとも一部は、前記第1平面において前記第1導電部材の周りにある、請求項1または2に記載のセンサ。
- 前記コイルは、
複数の電極層と、
複数の導電層と、
複数の接続部材と、
を含み、
前記複数の接続部材に含まれる第1接続部材は、前記複数の電極層に含まれる第1電極層の一部と、前記複数の導電層に含まれる第1導電層の一部と、を電気的に接続し、
前記複数の接続部材に含まれる第2接続部材は、前記複数の電極層に含まれる第2電極層の一部と、前記第1導電層の別の一部と、を電気的に接続する、請求項1~3のいずれか1つに記載のセンサ。 - 前記複数の接続部材に含まれる第3接続部材は、前記第1電極層の別の一部と、前記複数の導電層に含まれる第2導電層の一部と、を電気的に接続し、
前記複数の接続部材に含まれる第4接続部材は、前記第2電極層の別の一部と、前記複数の導電層に含まれる第3導電層の一部と、を電気的に接続する、請求項4に記載のセンサ。 - 前記第1接続部材と前記第2接続部材との間の第1距離は、前記第1導電部材と前記第1接続部材との間の第2距離よりも長い、請求項4または5に記載のセンサ。
- 前記コイルは、リターンライン部をさらに含み、
前記リターンライン部は、前記複数の電極層、前記複数の導電層、及び、前記複数の接続部材の間を通過する、請求項4~6のいずれか1つに記載のセンサ。 - 絶縁部材をさらに備え、
前記絶縁部材の少なくとも一部は、前記複数の電極層の少なくとも1つと、前記複数の導電層の少なくとも1つと、の間にあり、
前記絶縁部材は、磁性材料を含む、請求項4~7のいずれか1つに記載のセンサ。 - 磁性部材をさらに含み、
前記磁性部材の少なくとも一部は、前記複数の電極層と、前記複数の導電層と、の間にある、請求項4~8のいずれか1つに記載のセンサ。 - 前記第1導電部材は、前記コイルと絶縁された、請求項1~9のいずれか1つに記載のセンサ。
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