JPH04367289A - ホール素子およびホール素子の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ブラシレスモータのロ
ータ磁極位置等の磁気を検出するために用いられるホー
ル素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】この種のホール素子は、ブラシレスモー
タのロータ磁石の磁極位置を検出するために、ホール素
子を近接させて配置し、磁極の変化をホール素子から検
出信号として出力させるようにしている。図５及び図６
は従来のホール素子Ｈを示し、フェライト等の磁性体、
或いはセラミック等の非磁性体からなる基板１の表面に
は、絶縁層２を介して中央部にインジュームアンチモン
（ＩｎＳｂ）等の感磁層３が蒸着等により形成され、こ
の感磁層３と基板１の表面側四隅に設けた入力または出
力用のボンディング電極４との間を素子電極５によって
接続している。そして、少なくとも上記感磁面３には、
保護膜６が被覆されている。上記ボンディング電極４は
、例えば図示しないリードフレーム等に接続するために
、金等からなるボンディングワイヤー７の一端を各々接
続している。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記従来のホール素子
をブラシレスモータに用いる場合、近年ブラシレスモー
タは軸方向を短小とした扁平化が進み、ホール素子自体
を扁平化する必要が生じている。しかし、基板の表面に
形成したボンディング電極４にボンディングワイヤー７
の一端を接続し、基板１から離間させるように迂回して
リードフレーム等外部部品に接続するため、高さ寸法が
大きくなり扁平化が困難となる問題点がある。また、感
磁面３と同じ表面にボンディングワイヤー７があるため
、ロータ磁石とのギャップが大きくなり、必然的にホー
ル素子からのホール出力電圧が小さくなる問題点もある
。

【０００４】本発明は、このような問題点を解消するた
めになされたもので、基板の表面にホール効果を有する
磁気検知部の出力を基板に貫通して設けた貫通電極によ
って裏面の電極部に導くようにすることにより、ホール
素子を扁平化すると共に、磁気的な被検知体とのギャッ
プを小さくすることのできるホール素子を提供すること
を目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は、基板を表裏方
向に貫通する透孔を形成し、この透孔内に導電性の貫通
電極を設け、上記基板の表面にはホール効果を有する薄
膜状の感磁膜と、この感磁膜と前記貫通電極とを接続し
た電極パターンと、この電極パターンと前記感磁膜を被
覆する保護膜とを形成し、前記基板の裏面には前記貫通
電極を露出して電極部としたことを特徴とする。

【０００６】

【作用】基板の表面に形成したホール効果を有する薄膜
状の感磁膜のホール出力電圧は基板に形成した透孔内の
貫通電極を介して、基板の裏面の電極部に導かれる。基
板の表面には、薄膜状の感磁膜と電極パターン及び保護
膜とが形成されるだけであり、ボンディングワイヤーに
より接続する必要がないため、扁平化が可能になると共
に、被検知体とのギャップを小さくすることができ、大
きなホール出力電圧が得られる。また、基板の裏面に導
かれた電極によりプリント配線基板等に直接実装でき、
実装スペースが小さくなる。

【０００７】

【実施例】以下、図１乃至図４を参照しながら本発明に
かかるホール素子の実施例について説明する。図１にお
いて、基板１０は、好ましくは結晶化ガラスからなり、
四隅の近傍に表裏方向に貫通する透孔１１が設けられて
いる。この透孔１１内には、微粉銅を充填させた導電性
の貫通電極１２が設けられ、貫通電極１２の上下の端面
は基板１０の表裏面と同一面となるように露出させてい
る。基板１０の表面には、ホール効果を有する例えばイ
ンジュームアンチモン、インジュームヒ素、或いはガリ
ウムヒ素等からなる薄膜状の感磁膜１３が形成され、さ
らに、感磁膜１３と貫通電極１２とを接続する電極パタ
ーン１４を形成し、これら感磁膜１３と電極パターン１
４を被覆する保護膜１５が形成されている。一方、基板
１０の裏面に露出した貫通電極１２の端面には電極部１
６を形成し、さらに電極部１６の表面には、図示しない
外部の配線基板のパターン等に接続するための半田バン
プ１７が形成されている。

【０００８】次に、かかるホール素子の製造方法の一例
を説明する。まず、基板１０の四隅の近傍に表裏方向に
貫通させて設けた透孔１１に、銅を粉砕して微小の粒子
とした微粉銅を充填し、その後、基板１０と同時に所定
の温度にて焼成して図２に示すような貫通電極１２を形
成する。このとき、基板１０として結晶化ガラスを用い
ると、微粉銅と焼成温度がほぼ同じであり、しかも結晶
化ガラス収縮を起こすために、焼成された微粉銅が透孔
１１内で圧縮されて基板１０との密着性を高めることが
できる。焼成後の基板１０は、貫通電極１２が突出して
いる場合があるため、表面が平坦になるように基板１０
の表裏面を研磨する。

【０００９】次に、次工程にて形成する感磁膜１３や電
極パターン１４とのオーミックコンタクト性を良好にす
るため、銅または金等の金属材をスパッタリングによっ
て形成し、その後、４個の電極パターン１４を形成する
。さらに、電極パターン１４の中央部にインジュームア
ンチモン等の感磁膜１３を０．５〜２μｍの厚さに蒸着
によって形成しパターニングする。この結果、図３に示
すように感磁膜１３と貫通電極１２とは電極パターン１
４を介して接続される。その後、感磁膜１３と電極パタ
ーン１４を保護するために、酸化シリコン（ＳｉＯ２）
を蒸着またはスパッタリングによって保護膜１５を形成
する。さらに、ホール素子の信頼性を高めるために、エ
ポキシ樹脂等の樹脂を１０〜３０μｍの厚さで被覆した
保護被覆部１８を設け、耐湿性を向上すると同時に機械
的強度を上げるようにしている。

【００１０】一方、基板１０の裏面に露出した貫通電極
１２の電極部１６として、導電性を有する導体ペースト
をスクリーン印刷によって電極パッド１６ａを形成し、
さらに、電極パッド１６ａの表面にメッキまたは半田を
印刷し、半田リフローによって半田バンプ１７を形成し
て本発明にかかるホール素子が完成する。

【００１１】図４は本発明の変形実施例であり、基板１
０として、感光性ガラスや穴あきセラミックを用い、こ
の基板に導体ペースト１９をスルーホール２０内に印刷
した後に所定の温度にて焼成したスルーホール基板を用
いたものである。なお、基板１０の構成を除いては上述
した図１の構成と同様である。

【００１２】本発明は、上記の各実施例に限定されるも
のではなく、貫通電極１２は微粉銅の他に、銀・パラジ
ームペースト或いはカッパーペースト等の導電性を有す
るペースト材を透孔１１内に充填して焼成するようにし
てもよい。さらに、保護膜は樹脂を用いずとも、酸化シ
リコン等の無機質の膜のみを形成してもよい。また、感
磁膜１３に位置する保護膜上にソフトフェライトからな
る磁気増幅チップを載置して検知磁束を感磁膜１３に導
かせ、ホール素子自体の感度を高めるようにする等、本
発明の要旨を逸脱しない範囲において種々変形実施可能
である。

【００１３】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のホール素子は、基板を表裏方向に貫通する透孔内に導
電性の貫通電極を設け、基板の表面には、ホール効果を
有する薄膜状の感磁膜と、電極パターンとを形成し、基
板の裏面には貫通電極を露出させて電極部としているの
で、ボンディングワイヤーにより接続する必要がなく、
小型で扁平なホール素子を得ることができ、かつ、リー
ドフレームやリード線が不要なため安価にできる利点が
ある。また、磁気的な被検知体とのギャップを小さくす
ることができ、大きなホール出力電圧を得ることができ
る。さらに、基板の裏面には電極部が導かれているので
、プリント配線基板等に直接実装できるため実装スペー
スが小さくなる利点もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明にかかるホール素子の一実施例を示す断
面図である。

【図２】同上ホール素子における基板を示す斜視図であ
る。

【図３】同上ホール素子の感磁膜と電極パターンを形成
した状態を示す斜視図である。

【図４】本発明にかかる他の実施例を示す斜視図である
。

【図５】従来のホール素子を示す平面図である。

【図６】同上ホール素子を示す断面図である。

【符号の説明】

１０　　基板 １１　　透孔 １２　　貫通電極 １３　　感磁膜 １４　　導電パターン １５　　保護膜 １６　　電極部

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　基板を表裏方向に貫通する透孔を形成
   し、この透孔内に導電性の貫通電極を設け、上記基板の
   表面にはホール効果を有する薄膜状の感磁膜と、この感
   磁膜と前記貫通電極とを接続した電極パターンと、この
   電極パターンと前記感磁膜を被覆する保護膜とを形成し
   、前記基板の裏面には前記貫通電極を露出して電極部と
   したことを特徴とするホール素子。