JPS63187675A - Hall element - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
（産業上の利用分野）
本発明はモータの回転制御、磁気による非接触スイッチ
等に有効に用いられるホール素子、特に、主体となる磁
性体基板を含んで構成されている基板上に形成させた所
定のパターンの半導体薄膜上に集磁用の磁性体の小片が
設けられている如き構成形態のホール素子に関する。[Detailed Description of the Invention] (Industrial Application Field) The present invention relates to a Hall element that is effectively used for motor rotation control, magnetic non-contact switches, etc., and in particular, a Hall element that includes a main magnetic substrate. The present invention relates to a Hall element having a configuration in which a small piece of magnetic material for collecting magnetic material is provided on a semiconductor thin film in a predetermined pattern formed on a substrate.
（従来の技術）
集磁効果の向上によって高感度のホール素子を構成させ
ることは従来から知られており、この種の高感度のホー
ル素子としては、例えば磁性体基板」二にガラス、Ｓｉ
Ｏ２の薄膜等によるｆｆｌ Ｉ＆ Ｉｌａを介して所定
のパターンを有する半導体薄膜（例えば、１ｎＳｂ、Ｉ
ｎＡｓの薄膜）を形成し、前記した半導体薄１］１．Ｔ
上の予め定められた部分に集磁用の磁性体の小片を固着
させた構成のいわゆるサンドインチ構造のホール素子が
既に提供されている、第６図乃至第９図は従来のサンド
イッチ構造のホール素子の構成例を説明するための図で
あり。(Prior Art) It has been known for a long time that a highly sensitive Hall element can be constructed by improving the magnetic flux collection effect.This type of highly sensitive Hall element is made using, for example, a magnetic substrate, glass, Si, etc.
A semiconductor thin film (for example, 1 nSb, I
nAs thin film) was formed, and the semiconductor thin film 1]1 described above was formed. T
A Hall element with a so-called sandwich structure has already been provided, in which a small piece of magnetic material for magnetic flux is fixed to a predetermined portion of the top. FIGS. 6 to 9 show a conventional sandwich structure Hall element. FIG. 3 is a diagram for explaining a configuration example of an element.
まず、第６図に示されているホール素子において、−１
はフェライＩ−基板、２は前記したフェライト基板１上
に形成させたガラスの薄膜あるいは二酸化シリコンの薄
膜による絶縁膜であり、３は前記した絶縁膜２上に例え
ばフォトリングラフィ法によって所定のパターンに付着
形成させた半４体箇である。First, in the Hall element shown in FIG.
is a ferrite I-substrate, 2 is an insulating film made of a glass thin film or a silicon dioxide thin film formed on the ferrite substrate 1, and 3 is a predetermined pattern formed on the above-described insulating film 2 by, for example, photolithography. There are four halves attached to each other.
また、４〜７は前記した所定のパターンを有する半導体
薄膜３における各端部に電気的に接続した状態となるよ
うにして前記した絶縁膜２上に例えばフォトリソグラフ
ィ法によって所定のパターンに付着形成させた端子電極
であり、８〜１１はワイヤボンディングによって前記し
た端子電極４〜７に接続されている接続線である。Further, 4 to 7 are formed on the insulating film 2 in a predetermined pattern by photolithography, for example, so as to be electrically connected to each end of the semiconductor thin film 3 having the predetermined pattern. The terminal electrodes 8 to 11 are connected to the terminal electrodes 4 to 7 by wire bonding.
］３はフェライトのチップであって、このフェライトの
チップ１３は前記した所定のパターンを有する半導体膜
ｆｉ！Ｊ３における感磁動作部に対応している部分に接
着剤層１２によって接着されている。] 3 is a ferrite chip, and this ferrite chip 13 is a semiconductor film fi! having the above-mentioned predetermined pattern. It is adhered to the part corresponding to the magnetically sensitive operation part in J3 with an adhesive layer 12.
次に、第７図の平面図と第７図中のＡ−Ａ線位置での縦
断側面図を示す第８図とによって示されているホール素
子及び第９図の斜視図に示されているホール素子におい
て、１はフェライト基板。Next, the Hall element shown in the plan view of FIG. 7 and FIG. 8 showing a longitudinal side view taken along line A-A in FIG. 7, and the perspective view of FIG. In the Hall element, 1 is a ferrite substrate.
３は所定のパターンを有する半導体膜、４〜７は前記し
た所定のパターンを有する半導体薄膜３における各端部
に電気的に接続した状態となるようにして設けられた端
子電極、８〜１１はワイヤボンディングによって前記し
た端子電極４〜７に接続されている接続線、１３はフェ
ライトのチップ、１２．１５は接着剤層であり、また、
第８図中に示されている符号１４は例えばエポキシ樹脂
による保護層である。3 is a semiconductor film having a predetermined pattern; 4 to 7 are terminal electrodes provided so as to be electrically connected to each end of the semiconductor thin film 3 having a predetermined pattern; 8 to 11 are terminal electrodes Connection wires are connected to the terminal electrodes 4 to 7 by wire bonding, 13 is a ferrite chip, 12.15 is an adhesive layer, and
Reference numeral 14 shown in FIG. 8 is a protective layer made of, for example, epoxy resin.
前記した第７図及び第８図に示されているホール素子及
び第９図に示されているホール素子においては、まず、
半導体薄膜３の構成物質における結晶構造と近似した結
晶構造を有し、かつ、半導体薄膜３の構成物質における
格子定数に近い格子定数を有しているような物質によっ
て作られている極めて平滑度の高い表面を備えている基
板上に。In the Hall element shown in FIGS. 7 and 8 and the Hall element shown in FIG. 9, first,
The extremely smooth material is made of a material that has a crystal structure similar to that of the constituent material of the semiconductor thin film 3 and has a lattice constant close to that of the constituent material of the semiconductor thin film 3. on a substrate that has a high surface.
真空蒸着法により所定の厚さの半導体薄膜を付着形成さ
せ、次に、前記した半導体薄膜の表面側を接着剤層１５
を介してフェライト基板１上に接着した後に、前記した
基板を剥離して、フェライト基板１上に接着剤Ｍ１５を
介して半導体薄膜が付着されている状態のものを作り、
以下、第６図を参源して既述したと同様にしてホール素
子が構成される。A semiconductor thin film of a predetermined thickness is deposited and formed by vacuum evaporation, and then the surface side of the semiconductor thin film is coated with an adhesive layer 15.
After adhering onto the ferrite substrate 1 via the ferrite substrate 1, the substrate is peeled off to create a semiconductor thin film adhered onto the ferrite substrate 1 via the adhesive M15,
Hereinafter, the Hall element will be constructed in the same manner as described above with reference to FIG.
すなわち、フェライト基板上に接着剤層１５を介して付
着されている半導体Ｗｊ膜に、例えばフォトリングラフ
ィ法によって所定のパターンを有する半導体膜３を形成
させ、また、前記した所定のパターンを有する半導体Ｔ
４膜３における各端部に電気的に接続した状態となるよ
うにし、て例えばフォトリソグラフィ法によって所定の
パターンの端子電極４〜７を付着形成させ、次いで、前
記した各端子電極４〜７にワイヤボンディングによって
接続線８〜１１を接着した後に、前記した半導体薄膜３
における感磁動作部に対応している部分に接着剤層１２
によってフェライトのチップ１３を接着させることによ
ってホール素子が構成されるのである。第８図示のホー
ル素子は、前記のように構成された状態のものの上面に
エポキシ樹脂による保護層１４を設けた場合を示してい
る。That is, the semiconductor film 3 having a predetermined pattern is formed on the semiconductor Wj film attached on the ferrite substrate via the adhesive layer 15 by, for example, photolithography, and the semiconductor film 3 having the predetermined pattern described above is formed. T
The terminal electrodes 4 to 7 of a predetermined pattern are formed by, for example, photolithography so as to be electrically connected to each end of the 4 film 3, and then the terminal electrodes 4 to 7 described above are After bonding the connection lines 8 to 11 by wire bonding, the semiconductor thin film 3 described above is
Adhesive layer 12 is placed on the part corresponding to the magnetically sensitive operating part in
By bonding the ferrite chip 13, a Hall element is constructed. The Hall element shown in FIG. 8 has a protective layer 14 made of epoxy resin provided on the upper surface of the Hall element constructed as described above.
前記した第６図乃至第９図に示されている状態のもの（
ホール素子のチップ）は、第１０図乃至第１２図に示さ
れているように、前記した各接続線８〜１１がそれぞれ
個別の端子１６〜１９に電気的に接続された後に、合成
樹脂を用いたモールドによって外部容器２０中に収納さ
れた状態の完成品となされるのである。第１０図は完成
品の平面図、第１１図は完成品の側面図、第１２図は完
成品の一部を破砕して内部構造を明らかにした斜視図で
ある。The state shown in FIGS. 6 to 9 described above (
As shown in FIGS. 10 to 12, the Hall element chip) is made of synthetic resin after each of the connection wires 8 to 11 is electrically connected to individual terminals 16 to 19. The mold used results in a finished product housed in the outer container 20. FIG. 10 is a plan view of the completed product, FIG. 11 is a side view of the completed product, and FIG. 12 is a perspective view of the completed product partially broken to reveal its internal structure.
（発明が解決しようとする問題点）
第６図乃至第１２図を参照して説明した従来のホール素
子は、前述したところから明らかなように、それらの何
れのものにおいてもフェライト基板１上に付着形成され
た絶縁膜上に付着形成された所定のパターンの半導体薄
膜３上に、接着剤層１２を介して集磁用のフェライトの
チップが設けられているために、所定のパターンの半導
体ａ膜３上の予め定められた部分に位置されるべき集磁
用のフェライト１３のチップの下面と半導体薄膜３の上
面間に、可成りの厚さの接着剤層１２による磁気空隙が
介在しているために集磁効果が減少し、ホール出力電圧
の低下をもたらすとともに、ホール素子のチップを外部
容器２０中に収納する際のトランスファーモールド時に
、接着剤層が変形することにより半導体薄膜３に生じる
機械的な応力による歪によって、不平？ｌ圧Ｖｏが大に
なるという欠点があり、それの改善が求められた。(Problems to be Solved by the Invention) As is clear from the above, the conventional Hall elements described with reference to FIGS. Since the magnetic flux collecting ferrite chip is provided on the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern formed on the insulating film, the semiconductor thin film 3 of the predetermined pattern is provided with the adhesive layer 12 interposed therebetween. A magnetic gap formed by the adhesive layer 12 of a considerable thickness is interposed between the lower surface of the magnetic flux collecting ferrite 13 chip and the upper surface of the semiconductor thin film 3, which should be located at a predetermined portion on the film 3. This reduces the magnetism collection effect, resulting in a decrease in the Hall output voltage, and also causes deformation of the adhesive layer in the semiconductor thin film 3 during transfer molding when the Hall element chip is housed in the external container 20. Complaint due to distortion due to mechanical stress? There is a drawback that the l-pressure Vo becomes large, and an improvement has been sought.
（問題点を解決するための手段）
本発明は主体となる磁性体基板を含んで構成されている
磁性体支持基板上に形成させた所定のパターンの半導体
薄膜上に集磁用の磁性体が設けられている如き構成形態
のホール素子であって、前記所定のパターンの半導体薄
膜上の予め定められた部分に位置されるべき集磁用の磁
性体を含む部材として、磁性体支持基板における側壁面
との間が接着剤によって固着できるような内面を有する
突出部を両端部に備えている構成形態のものを用いて、
前記した集磁用の磁性体を含む部材の両端部に設けられ
ている突出部の内面と磁性体支持基板の側面との間を接
着剤によって固着させてなるホール素子を提供して、前
述した従来の欠点を解消させたものである。(Means for Solving the Problems) The present invention has a magnetic material for magnetic flux collection on a predetermined pattern of a semiconductor thin film formed on a magnetic support substrate including a main magnetic material substrate. A Hall element having the configuration as shown in FIG. Using a configuration in which both ends have protrusions that have inner surfaces that can be fixed to the wall surface with adhesive,
There is provided a Hall element formed by fixing between the inner surface of the protrusion provided at both ends of the above-mentioned magnetic material-containing member and the side surface of the magnetic material support substrate with an adhesive. This eliminates the drawbacks of the conventional method.
（実施例）
以下、添付図面を参照して本発明のホール素子の具体的
な内容を詳割に説明する。第１図乃至第４図は本発明の
ホール素子のそれぞれ異なる実施例の斜視図であり、第
５図は本発明のホール素子における所定のパターンの半
導体薄膜３上の予め定められた部分に位置されるべき集
磁用の磁性体を含んで構成されている集磁用部材のそれ
ぞれ異なる硝成例を示す斜視図である。(Example) Hereinafter, specific contents of the Hall element of the present invention will be explained in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1 to 4 are perspective views of different embodiments of the Hall element of the present invention, and FIG. 5 shows positions of the Hall element of the present invention at predetermined portions on the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern. FIG. 3 is a perspective view showing different examples of magnetic flux collection members each including a magnetic body for magnetic flux collection to be performed.
第１図に示されている本発明のホール素子において、１
はフェライト基板、２は前記したフェライト基板１上に
形成させたガラスの薄膜あるいは二酸化シリコンの薄膜
による絶縁膜であり、前記したフェライト基板１と絶縁
膜２とによって磁性体支持基板が構成されている。３は
前記した絶縁膜２上に例えばフォトリソグラフィ法によ
って所定のパターンに付着形成させた半導体膜（例えば
、ＩｎＳｂの薄膜）である。In the Hall element of the present invention shown in FIG.
is a ferrite substrate, and 2 is an insulating film made of a glass thin film or a silicon dioxide thin film formed on the ferrite substrate 1, and the ferrite substrate 1 and the insulating film 2 constitute a magnetic support substrate. . Reference numeral 3 denotes a semiconductor film (for example, a thin film of InSb) which is deposited in a predetermined pattern on the above-mentioned insulating film 2 by, for example, photolithography.
また、４〜７は前記した所定のパターンを有する半導体
薄膜３における各端部に電気的に接続した状態となるよ
うにして、磁性体支持基板における前記した絶縁膜２上
に例えばフォトリソグラフィ法によって所定のパターン
に付着形成させた端子電極であり、８〜１１はワイヤボ
ンディングによって前記した端子電極４〜７に接続され
ている接続線である。Further, 4 to 7 are electrically connected to each end of the semiconductor thin film 3 having the above-mentioned predetermined pattern, and are coated on the above-mentioned insulating film 2 on the magnetic support substrate by, for example, photolithography. These are terminal electrodes that are adhered and formed in a predetermined pattern, and reference numerals 8 to 11 are connection lines that are connected to the terminal electrodes 4 to 7 described above by wire bonding.
ＭＡは前記した所定のパターンの半導体薄膜３上の予め
定められた部分に位置されるべき集磁用の磁性体を含ん
で構成されている集磁用部材であって、前記した集磁用
部材ＭＡとしては第５図の（ａ）、（ｂ）に例示されて
いるように、それの全体がフェライトのような磁性体２
７によって構成されているもの、あるいは第５図の（ｃ
）、 （ｃｊ）に例示されているように、フェライトの
ような磁性体で構成されている部分２８と、前記の部分
の両側に例えばガラスのような非磁性体で構成されてい
る部分２９．３０が固着されているような構成形態のも
のが用いられる。MA is a magnetic flux collecting member that includes a magnetic material for magnetic flux to be placed in a predetermined portion on the semiconductor thin film 3 in the above-described predetermined pattern; As illustrated in FIGS. 5(a) and (b), the entire MA is made of a magnetic material 2 such as ferrite.
7 or (c
), (cj), a part 28 made of a magnetic material such as ferrite, and a part 29 made of a non-magnetic material such as glass on both sides of the said part. A structure in which 30 is fixed is used.
集磁用部材ＭＡとしては第５図の（ａ）、（ｃ）に例示
されているように、それの長さ方向において同一の巾の
ものとして構成されたり、あるいは第５図の（ｂ）、（
ｄ）に例示されているように、それの長さ方向における
両端の部分を、細くして構成したり、その他の構成形態
のものとして構成されたものが使用できるが、前記何れ
の構成形態の猪磁部材ＭＡにおいても、それの両端部に
それぞれ突出部Ｕ、Ｖを備えていて、その突出部Ｕ、Ｖ
の内壁面と磁性体支持基板の側壁面との間が接着剤によ
って固着できるようになされている。The magnetic flux collecting member MA may be configured to have the same width in the length direction, as illustrated in FIGS. 5(a) and (c), or may be configured to have the same width in the length direction, as shown in FIG. 5(b). ,(
As exemplified in d), it is possible to use a structure in which both end portions in the length direction are made thin, or in other structures, but any of the above structures may be used. The boar porcelain member MA also has protrusions U and V at both ends thereof, and the protrusions U and V
The inner wall surface of the magnetic material support substrate and the side wall surface of the magnetic support substrate can be fixed together with an adhesive.
前記した集磁用部材ＭＡにおける両側の突出部Ｕ、Ｖの
内壁面間の距離は、前記した磁性体基板の長さをＬとし
たときに、（Ｌ十ΔＬ）として示される。このように両
側の部分に突出部Ｕ、Ｖを備えている集磁用部材ＭＡは
、前記した磁性体支持基板上に付着形成されている所定
のパターンの半導体薄膜３上における予め定められた部
分に、それの集磁用の磁性体が位置するような態様とし
てから、集磁用部材ＭＡの突出部Ｕ、Ｖの内面と磁性体
支持基板の側面との間を接着剤ＢＡ（例えばエポキシ樹
脂）で固着するのであるが、集磁用部材ＭＡにおける前
記した両側の突出部Ｕ、Ｖの存在は磁性体支持基板に対
する集磁用部材ＭＡの固着工程を極めて簡単にするとい
う利点を有する。The distance between the inner wall surfaces of the protrusions U and V on both sides of the magnetism collecting member MA described above is expressed as (L + ΔL), where L is the length of the magnetic substrate described above. The magnetism collecting member MA, which is provided with the protrusions U and V on both sides in this manner, is attached to a predetermined portion of the semiconductor thin film 3 in a predetermined pattern that is adhered and formed on the above-described magnetic support substrate. Then, the magnetic body for magnetic flux collection is placed in such a manner that adhesive BA (e.g., epoxy resin ), but the presence of the protrusions U and V on both sides of the magnetism collecting member MA has the advantage of extremely simplifying the process of fixing the magnetism collecting member MA to the magnetic support substrate.
そして、前記のようにして磁性体支持基板に固着された
集磁用部材ＭＡは、前記した磁性体支持基板上に付着形
成されている所定のパターンの半導体薄膜３上における
予め定められた部分に、集磁用部材ＭＡにおける集磁用
の磁性体が位置されている状態で磁性体支持基板と一体
的に固着されるのである。Then, the magnetic flux collecting member MA fixed to the magnetic support substrate as described above is placed in a predetermined portion on the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern that is adhered and formed on the magnetic support substrate. , the magnetic body for magnetic flux collection in the magnetic flux collecting member MA is fixed integrally with the magnetic body supporting substrate in a state where it is positioned.
前記した状態において、前記した磁性体支持基板上に付
着形成されている所定のパターンの半導体薄膜３上にお
ける予め定められた部分と、前記した集磁用部材ＭＡに
おける集磁用の磁性体との間には接着剤層が存在してい
ない状態となされ、前記の両者間は略々密着状態になさ
れる。In the above-mentioned state, a predetermined portion on the semiconductor thin film 3 of the predetermined pattern adhered and formed on the above-mentioned magnetic material support substrate and the magnetic material for magnetism collection in the above-mentioned magnetism collection member MA are connected. There is no adhesive layer between them, and the two are in substantially close contact with each other.
このように、集磁用部材ＭＡにおける集磁用の磁性体と
、磁性体支持基板上に付着形成されている所定のパター
ンの半導体薄膜３における感磁部動作層の部分には集磁
された磁束が有効に通過することになり、大きなホール
電圧を発生させることのできるホール素子が構成できる
。In this way, the magnetism is collected in the magnetic material for magnetism collection in the magnetism collection member MA and in the part of the magnetically sensitive part operating layer of the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern that is adhered and formed on the magnetic support substrate. Magnetic flux passes through this effectively, and a Hall element capable of generating a large Hall voltage can be constructed.
また、集磁用部材ＭＡと磁性体支持基板とは。Also, what is the magnetism collecting member MA and the magnetic support substrate?
集磁用部材ＭＡにおける両側の突出部Ｕ、Ｖの内面と磁
性体支持基板の側面との間だけで接着剤ＢＡにより固着
されていて、半導体薄膜３のパターン上には接着剤層が
存在していないから、ホール素子のチップを外容器中に
収納する際のトランスファーモールド時に、接着剤層が
変形しても半導体薄膜３には機械的な応力による歪が生
じることがなく、不平衡電圧Ｖｏが大になるという欠点
もない。Only between the inner surfaces of the protrusions U and V on both sides of the magnetism collecting member MA and the side surface of the magnetic support substrate are fixed by the adhesive BA, and the adhesive layer is present on the pattern of the semiconductor thin film 3. Therefore, even if the adhesive layer is deformed during transfer molding when the Hall element chip is housed in the outer container, the semiconductor thin film 3 is not strained by mechanical stress, and the unbalanced voltage Vo There is also no disadvantage that it becomes large.
なお、第１図では集磁用部材ＭＡとして、第５図の（ａ
）に例示されている構成形態のものが使用されている場
合の例を示しているが、使用される集磁用部材ＭＡとし
て、第５図の（ａ）〜（ｄ）に例示されている何れの構
成形態のものでも使用できることはいうまでもない、ま
た、集磁用部材ＭＡを磁性体支持基板に載置する工程で
、磁性体支持基板の裏側に永久磁石を置いた状態として
作業すると、集磁用部材ＭＡを容易に磁性体支持基板上
に載置できる。In addition, in FIG. 1, (a) in FIG.
) shows an example in which the configuration illustrated in FIG. It goes without saying that any configuration can be used. In addition, in the process of placing the magnetic flux collecting member MA on the magnetic support substrate, it is possible to work with a permanent magnet placed on the back side of the magnetic support substrate. , the magnetism collecting member MA can be easily placed on the magnetic support substrate.
次に、第２図に示されている本発明のホール素子の実施
例は、前記した第１図示のホール素子における所定のパ
ターンを有する半導体薄膜３上に例えばポリイミド樹脂
によって極めて薄い保護層（絶縁性保護層）２６を構成
させた構造のものであり、この第２図示の実施例におけ
る集磁用部材ＭＡは、極めて薄い保護層２６を介して前
記した磁性体支持基板上に付着形成されている所定のパ
ターンの半導体薄膜３上における予め定められた部分に
、集磁用部材ＭＡにおける集磁用の磁性体が位置してい
る状態において、集磁用部材ＭＡの突出部Ｕ、Ｖの内面
と磁性体支持基板の側面との間を接着剤ＢＡ（例えばエ
ポキシ樹脂）で固着することにより、集磁用部材ＭＡと
磁性体支持基板とは一体的に固着される。Next, in the embodiment of the Hall element of the present invention shown in FIG. 2, an extremely thin protective layer (insulating The magnetism collecting member MA in the embodiment shown in the second figure is formed by adhering to the above-mentioned magnetic support substrate with an extremely thin protective layer 26 interposed therebetween. In a state in which the magnetism collecting magnetic body of the magnetism collecting member MA is located at a predetermined portion on the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern, the inner surfaces of the protrusions U and V of the magnetism collecting member MA By fixing between the magnetic material support substrate and the side surface of the magnetic material support substrate with an adhesive BA (for example, epoxy resin), the magnetism collecting member MA and the magnetic material support substrate are integrally fixed.
このように、第２図示のホール素子においても集磁用部
材ＭＡにおける集磁用の磁性体と、磁性体支持基板上に
付着形成されている所定のパターンの半導体薄膜３にお
ける感磁部動作層の部分には集磁された磁束が有効に通
過することになり、大きなホール電圧を発生させること
ができるのであり、また、集磁用部材ＭＡと磁性体支持
基板とは、集磁用部材ＭＡにおける両側の突出部Ｕ、Ｖ
の内面と磁性体支持基板の側面との間だけで接着剤ＢＡ
により固着されていて、半導体薄膜３のパターン上には
接着剤層が存在していないから、ホール素子のチップを
外容器中に収納する際のトランスファーモールド時に、
接着剤層が変形しても半導体薄膜３には機械的な応力に
よる歪が生じることがなく、不平衡電圧■０が大になる
という欠点もない。In this way, in the Hall element shown in the second diagram as well, the magnetic material for collecting magnetism in the member MA for collecting magnetism and the magnetic sensing part operating layer in the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern adhered and formed on the magnetic material support substrate. The collected magnetic flux effectively passes through the part, and a large Hall voltage can be generated. Also, the magnetic collecting member MA and the magnetic support substrate are connected to the magnetic collecting member MA. Projections U and V on both sides of
Adhesive BA is applied only between the inner surface of the magnetic support substrate and the side surface of the magnetic support substrate.
Since there is no adhesive layer on the pattern of the semiconductor thin film 3, during transfer molding when storing the Hall element chip in the outer container,
Even if the adhesive layer is deformed, the semiconductor thin film 3 is not strained due to mechanical stress, and there is no disadvantage that the unbalanced voltage (2) becomes large.
なお、第２図では集磁用部材ＭＡとして、第５図の（ｂ
）に例示されている構成形態のものが使用されている場
合の例を示しているが、使用される集磁用部材ＭＡとし
て、第５図の（ａ）〜（ｄ）に例示されている何れの構
成形態のものでも使用できることはいうまでもない。In addition, in FIG. 2, (b) in FIG. 5 is used as the magnetism collecting member MA.
) shows an example in which the configuration illustrated in FIG. Needless to say, any configuration can be used.
次に、第３図に示されているホール素子は、まず、半導
体薄膜の構成物質（例えばＩｎ５ｂ）における結晶構造
と近似した結晶構造を有し、かつ半導体薄膜３の構成物
質における格子定数に近い格子定数を有しているような
物質によって作られている極めて平滑度の高い表面を備
えている基板（例えばマイカ板）上に、真空蒸着法によ
り所定の厚さの半導体薄膜を付着形成させ１次に、前記
した半導体薄膜の表面側を接着剤層１５を介してフェラ
イト基板上に接着した後に、前記した基板を剥離して、
フェライト基板１上に接着剤層１５を介して半導体薄膜
が付着さ、れている状態のものを作り、次いで、フェラ
イト基板１上に接着剤層１５を介して付着されている半
導体薄膜に、例えばフォトリソグラフィ法によって所定
のパターンを有する半導体膜３を形成させたものを素材
にして作られているものである。Next, the Hall element shown in FIG. 3 first has a crystal structure similar to that of the constituent material of the semiconductor thin film 3 (for example, In5b), and has a lattice constant close to that of the constituent material of the semiconductor thin film 3. A semiconductor thin film of a predetermined thickness is deposited and formed by a vacuum evaporation method on a substrate (for example, a mica plate) that is made of a substance that has a lattice constant and has an extremely smooth surface. Next, after adhering the front side of the semiconductor thin film described above to the ferrite substrate via the adhesive layer 15, the substrate described above is peeled off.
A semiconductor thin film is attached on the ferrite substrate 1 via the adhesive layer 15, and then, for example, the semiconductor thin film attached on the ferrite substrate 1 via the adhesive layer 15 is It is made from a material on which a semiconductor film 3 having a predetermined pattern is formed by photolithography.
第３図示の実施例では、前記した所定のパターンを有す
る半導体薄膜３における各端部に電気的に接続した状態
となるようにして、例えばフォトリソグラフィ法によっ
て所定のパターンの端子電極４〜７を付着形成させ、次
に、前記した各端子電極４〜７にワイヤボンディングに
よって接続線８〜１１を接着した後に、集磁用部材ＭＡ
を前記した磁性体支持基板上に付着形成されている所定
のパターンの半導体簿膜３上における予め定められた部
分に、集磁用部材ＭＡにおける集磁用の磁性体が位置し
ている状態において、集磁用部材ＭＡの突出部Ｕ、Ｖの
内面と磁性体支持基板の側面との間を接着剤ＢＡ（例え
ばエポキシ樹脂）で固着することにより、集磁用部材Ｍ
Ａと磁性体支持基板とは一体的に固着される。In the embodiment shown in the third figure, terminal electrodes 4 to 7 in a predetermined pattern are formed by photolithography, for example, so as to be electrically connected to each end of the semiconductor thin film 3 having a predetermined pattern. After adhering the connecting wires 8 to 11 to each of the terminal electrodes 4 to 7 by wire bonding, the magnetic flux collecting member MA
In a state in which the magnetic material for magnetic flux collection in the magnetic flux collecting member MA is located at a predetermined portion on the semiconductor film 3 of a predetermined pattern that is adhered and formed on the magnetic material support substrate described above. , by fixing between the inner surfaces of the protrusions U and V of the magnetism collecting member MA and the side surface of the magnetic support substrate with an adhesive BA (for example, epoxy resin), the magnetism collecting member M
A and the magnetic support substrate are integrally fixed.
前記した状態において、前記した磁性体支持基板上に付
着形成されている所定のパターンの半導体薄膜３上にお
ける予め定められた部分と、前記した集磁用部材ＭＡに
おける集磁用の磁性体との間には接着剤層が存在してい
ない状態となされ、前記の両者間は略々密着状態になさ
れる。In the above-mentioned state, a predetermined portion on the semiconductor thin film 3 of the predetermined pattern adhered and formed on the above-mentioned magnetic material support substrate and the magnetic material for magnetism collection in the above-mentioned magnetism collection member MA are connected. There is no adhesive layer between them, and the two are in substantially close contact with each other.
このように、集磁用部材ＭＡにおける集磁用の磁性体と
、磁性体支持基板上に付着形成されている所定のパター
ンの半導体薄膜３における感磁部動作層の部分には集磁
された磁束が有効に通過することになり、大きなホール
電圧を発生させることのできるホール素子が構成できる
。In this way, the magnetism is collected in the magnetic material for magnetism collection in the magnetism collection member MA and in the part of the magnetically sensitive part operating layer of the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern that is adhered and formed on the magnetic support substrate. Magnetic flux passes through this effectively, and a Hall element capable of generating a large Hall voltage can be constructed.
また、集磁用部材Ｍ、Ａと磁性体支持基板とは。Also, what are the magnetic flux collecting members M and A and the magnetic support substrate?
集磁用部材ＭＡの突出部Ｕ、Ｖの内面と磁性体支持基板
の側面との間が接着剤ＢＡ（例えばエポキシ樹脂）で固
着されていて、半導体薄膜３のパターン上には接着剤層
が存在していないから、ホール素子のチップを外容器中
に収納する際のトランスファーモールド時に、接着剤層
が変形しても半導体薄膜３には機械的な応力による歪が
生じることがなく、不平衡電圧ｖＯが大になるという欠
点もない。The inner surfaces of the protrusions U and V of the magnetic flux collection member MA and the side surfaces of the magnetic support substrate are fixed with an adhesive BA (e.g., epoxy resin), and an adhesive layer is formed on the pattern of the semiconductor thin film 3. Therefore, even if the adhesive layer is deformed during transfer molding when the Hall element chip is housed in the outer container, the semiconductor thin film 3 will not be strained due to mechanical stress, and no imbalance will occur. There is also no disadvantage that the voltage vO becomes large.
なお、第３図では集磁用部材Ｍ Ａとして、第５図の（
ｃ）に例示されている構成形態のものが使用されている
場合の例を示しているが、使用される集磁用部材ＭＡと
して、第５図の（ａ）〜（ｄ）に例示されている何れの
構成形態のものでも使用できることはいうまでもない。In addition, in FIG. 3, (
An example is shown in which the configuration illustrated in c) is used, but as the magnetism collecting member MA used, the configuration illustrated in FIG. It goes without saying that any configuration can be used.
第４図に示されているホール素子は、前記した第３図示
の実施例の場合と同様に、まず、半導体薄膜の構成物質
（例えばＩｎ５ｂ）における結晶構造と近凹した結晶構
造を有し、かつ半導体薄膜３の構成物質における格子定
数に近い格子定数を有しているような物質によって作ら
れている罹めて平滑度の高い表面を備えている基板（例
えばマイカ板）上に、真空蒸着法により所定の厚さの半
導体薄膜を付着形成させ、次に、前記した半導体薄膜の
表面側を接着剤層１５を介してフェライト基板上に接着
した後に、前記した基板を剥離して、フェライト基板１
ヒに接、ｎ剤層１５を介して半導本薄膜が付着されてい
る状１ルのものを作り、次いで。The Hall element shown in FIG. 4, as in the case of the embodiment shown in FIG. Vacuum deposition is performed on a substrate (for example, a mica plate) having a highly smooth surface made of a material having a lattice constant close to that of the constituent material of the semiconductor thin film 3. A semiconductor thin film of a predetermined thickness is deposited and formed by a method, and then the surface side of the semiconductor thin film is adhered to a ferrite substrate via an adhesive layer 15, and then the substrate is peeled off to form a ferrite substrate. 1
A semiconductor thin film was attached to the substrate through the n-agent layer 15, and then a sample was prepared.
フェライト基板１」二に接着剤層ｔ５を介して付着され
ている半導体薄膜に１例えばフォトリソグラフィ法によ
って所定のパターンを有する半導体膜３を形成させたも
のを素材に１７で作られているものであるとともに、Ｍ
ｉｌ記した１２し１示の実施例の場合と同様にホール素
子におけろ所定のパターンを有する半導体薄膜３上に例
えばポリイミド樹脂によって極めて薄い保護層（絶縁性
保護層）２６を構成させた構造のものである。It is made of a material 17 in which a semiconductor film 3 having a predetermined pattern is formed on a semiconductor thin film 1 attached to a ferrite substrate 1 through an adhesive layer t5 by, for example, photolithography. Along with M
As in the case of the embodiment shown in 12-1, the Hall element has a structure in which an extremely thin protective layer (insulating protective layer) 26 made of, for example, polyimide resin is formed on the semiconductor thin film 3 having a predetermined pattern. belongs to.
第４図示の実施例では、前記した所定のパターンを有す
る半導体薄膜３における各端部に電気的に接続した状態
となるようにして、例えばフォトリソグラフィ法によっ
て所定のパターンの端子電極４〜７を付着形成させ、次
に、前記した各端子電極４〜７にワイヤボンディングに
よって接続線８〜１１を接着した後に、前記した磁性体
支持基板上に付着形成されている所定のパターンの半導
体薄膜３上における予め定められた部分に、極めて薄い
保１ｆＩＩ層２６を介して集磁用部材ＭＡにおける集磁
用の磁性体が位置している状態において、集磁用部材Ｍ
Ａの突出部Ｕ、Ｖの内面と磁性体支持基板の側面との間
を接着剤ＢＡ（例えばエポキシ樹脂）で固着することに
より、集磁用部材ＭＡと磁性体支持基板とが一体的に固
着されるのである。In the embodiment shown in the fourth figure, terminal electrodes 4 to 7 are formed in a predetermined pattern by photolithography, for example, so as to be electrically connected to each end of the semiconductor thin film 3 having a predetermined pattern. After adhering the connecting wires 8 to 11 to each of the terminal electrodes 4 to 7 by wire bonding, a predetermined pattern of the semiconductor thin film 3 formed on the magnetic support substrate is bonded. In a state where the magnetic body for magnetic flux collection in the magnetic flux collecting member MA is located in a predetermined portion of the magnetic flux collecting member MA through the extremely thin retaining 1fII layer 26, the magnetic flux collecting member MA
By fixing between the inner surfaces of the protrusions U and V of A and the side surface of the magnetic support substrate with adhesive BA (e.g. epoxy resin), the magnetism collecting member MA and the magnetic support substrate are fixed integrally. It will be done.
前記した状態において、前記した磁性体支持基板」二に
付着形成されている所定のパターンの半導体薄膜３七に
おける予め定められた部分と、前記した集磁用部材ＭＡ
における集磁用の磁性体との間には接着剤層が存在して
いない状態となされ、前記の両者間は略々密着状態にな
される。In the above-described state, a predetermined portion of the semiconductor thin film 37 having a predetermined pattern attached to the above-described magnetic material support substrate 2 and the above-described magnetism collecting member MA
There is no adhesive layer between the magnetic body and the magnetic body for magnetic flux collection, and the two are in substantially close contact with each other.
このように、集磁用部材ＭＡにおける集磁用の磁性体と
、磁性体支持基板上に付着形成されている所定のパター
ンの半導体薄膜３における感磁部動作層の部分には集磁
された磁束が有効に通過することになり、大きなホール
電圧を発生させることのできるホール素子が構成できる
。In this way, the magnetism is collected in the magnetic material for magnetism collection in the magnetism collection member MA and in the part of the magnetically sensitive part operating layer of the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern that is adhered and formed on the magnetic support substrate. Magnetic flux passes through this effectively, and a Hall element capable of generating a large Hall voltage can be constructed.
また、集磁用部材ＭＡと磁性体支持基板とは、集磁用部
材ＭＡの突を５部ｔｒ、ｖの内面と磁性体支持基板の側
面との間が接着剤ＢＡ（例えばエポキシ樹脂）で固着さ
れていて、半導体薄膜３のパターン」−には接着剤層が
存在していないから、ホール素子のチップを外容器中に
収納する際のトランスファーモールド時に、接着剤層が
変形しても半導体薄膜３には機械的な応力による歪が生
じろことがなく、不平１１！１ｆｆｉ圧■０が大になる
という欠点もない。In addition, the magnetism collecting member MA and the magnetic support substrate have adhesive BA (e.g., epoxy resin) between the inner surface of the magnetism collecting member MA and the side surface of the magnetic material support substrate. Since there is no adhesive layer in the pattern of the semiconductor thin film 3, even if the adhesive layer is deformed during transfer molding when the Hall element chip is placed in the outer container, the semiconductor thin film 3 will remain fixed. The thin film 3 does not suffer from distortion due to mechanical stress, and does not have the disadvantage that the 11!1ffi pressure 0 becomes large.
なお、第４図では集磁用部材ＭＡとして、第５図の（ｄ
）に例示されている構成形態のものが使用されている場
合の例を示しているが、使用される集磁用部材ＭＡとし
て、第５図の（ａ）〜（ｄ）に例示されている何れの構
成形態のものでも使用できることはいうまでもない。In addition, in FIG. 4, (d) in FIG.
) shows an example in which the configuration illustrated in FIG. Needless to say, any configuration can be used.
第１図乃至第４図を参照して説明された本発明のホール
素子（ホール素子のチップ）は、第１０図乃至第１２図
を参照して従来例について説明したと同様に、前記した
各接続線８〜１１がそれぞれ個別の端子１６〜１９に電
気的に接続された後に、合成樹脂を用いたモールドによ
って外容器２０中に収納された状態の完成品となされる
のである。The Hall element (chip of the Hall element) of the present invention described with reference to FIGS. 1 to 4 is similar to the conventional example described with reference to FIGS. 10 to 12. After the connecting wires 8 to 11 are electrically connected to individual terminals 16 to 19, the finished product is housed in the outer container 20 by molding using synthetic resin.
（発明の効果）
以上、詳細に説明したところから明らかなように１本発
明のホール素子は主体となる磁性体基板を含んで構成さ
れている磁性体支持基板上に形成させた所定のパターン
の半導体薄膜上に集磁用の磁性体が設けられている如き
構成形態のホール素子であって、前記所定のパターンの
半導体薄膜上の予め定められた部分に位置されるべき集
磁用の磁性体を含む部材として、磁性体支持基板におけ
る側壁面との間が接着剤によって固着できるような内面
を有する突出部を両端部に備えている構成形態のものを
用いて、前記した集磁用の磁性体を含む部材の両端部に
設けられている突出部の内面と磁性体支持基板の側面と
の間を接着剤によって固着させてなるホール素子である
から１本発明のホール素子においては集磁用部材ＭＡに
おける集磁用の磁性体と、磁性体支持基板上に付着形成
されている所定のパターンの半導体薄膜３における感磁
部動作層の部分には集磁された磁束が有効に通過するこ
とになり、大きなホール電圧を発生させることができる
のであり、また、集磁用部材ＭＡと磁性体支持基板とは
、集磁用部材ＭＡの突出部Ｕ、Ｖの内面と磁性体支持基
板の側面との間を接着剤ＢＡ（例えばエポキシ樹脂）で
固着されていて、半導体薄膜３のパターン上には接着剤
層が存在していないから、ホール素子のチップを外容器
中に収納する際のトランスファーモールド時に、接着剤
層が変形しても半導体薄膜３には機械的な応力による歪
が生じることがなく、不平［４圧ＶＯが大になるという
欠点もなく１本発明によれば既述した従来の問題点は良
好に解決されるのであり、また、本発明のホール素子は
それの製作時において磁性体支持基板上の正しい位置に
、集磁用部材ＭＡを載置する作業が極めて容易であって
製作が容易である。(Effects of the Invention) As is clear from the above detailed explanation, the Hall element of the present invention has a predetermined pattern formed on a magnetic support substrate that includes a main magnetic substrate. A Hall element having a configuration in which a magnetic body for magnetic flux collection is provided on a semiconductor thin film, the magnetic body for magnetic flux collection to be located at a predetermined portion on the semiconductor thin film in the predetermined pattern. As the member containing the magnetic material for collecting the magnetic flux, a member having a configuration in which both ends have protrusions having an inner surface that can be fixed to the side wall surface of the magnetic support substrate with an adhesive is used. Since the Hall element is formed by fixing between the inner surface of the protrusion provided at both ends of the member including the body and the side surface of the magnetic support substrate with an adhesive, the Hall element of the present invention is used for magnetic collection. The collected magnetic flux must effectively pass through the magnetic body for magnetic flux collection in the member MA and the magnetically sensitive portion operating layer portion of the semiconductor thin film 3 of a predetermined pattern adhered and formed on the magnetic body support substrate. This makes it possible to generate a large Hall voltage, and the magnetic flux collecting member MA and the magnetic support substrate are connected to the inner surfaces of the protrusions U and V of the magnetic flux collecting member MA and the side surface of the magnetic support substrate. Since there is no adhesive layer on the pattern of the semiconductor thin film 3, there is no transfer when storing the Hall element chip in the outer container. Even if the adhesive layer is deformed during molding, the semiconductor thin film 3 is not strained due to mechanical stress, and there is no disadvantage that the pressure VO becomes large, as described above. The conventional problems are satisfactorily solved, and the Hall element of the present invention makes it extremely easy to place the magnetic flux collecting member MA at the correct position on the magnetic support substrate when manufacturing the Hall element. Therefore, it is easy to manufacture.
男１図乃至第４図は本発明のホール素子のそれぞれ異な
る実施例の斜視図、第５図は集磁用部材ＭＡの構成例を
示す斜視図、第６図乃至第９図は従来のサンドイッチ構
造のホール素子の構成例を説明するための図、第１０図
は完成品の平面図、第１１図は完成品の個面図、第１２
図は完成品の一部を破砕して内部構造を明らかにした視
斜図、である。
１・・・フェライト基板、２・・・フェライト基板１上
に形成させたガラスの４薦あるいは二酸化シリコンの薄
膜による絶縁膜、３・・・所定のパターンを有する半導
体１１葵、４〜７・・・端子電極、８〜１１・・・ワイ
ヤボンディングによって端子電極４〜７に接続されてい
る接続線、１３・・・フェライトのチップ、１２．１５
・・・接着剤層、１４．２６・・・保護層。Figures 1 to 4 are perspective views of different embodiments of the Hall element of the present invention, Figure 5 is a perspective view showing an example of the structure of the magnetic flux collecting member MA, and Figures 6 to 9 are perspective views of the conventional sandwich. Figure 10 is a plan view of the completed product, Figure 11 is an individual side view of the completed product, and Figure 12 is a diagram for explaining an example of the configuration of the Hall element of the structure.
The figure is a perspective view showing the internal structure of the finished product by partially crushing it. DESCRIPTION OF SYMBOLS 1... Ferrite substrate, 2... Insulating film formed on the ferrite substrate 1 by a thin film of glass or silicon dioxide, 3... Semiconductor 11 having a predetermined pattern, 4-7...・Terminal electrodes, 8 to 11... Connection wires connected to terminal electrodes 4 to 7 by wire bonding, 13... Ferrite chip, 12.15
...adhesive layer, 14.26...protective layer.
Claims (1)
持基板上に形成させた所定のパターンの半導体薄膜上に
集磁用の磁性体が設けられている如き構成形態のホール
素子であって、前記所定のパターンの半導体薄膜上の予
め定められた部分に位置されるべき集磁用の磁性体を含
む部材として、磁性体支持基板における側壁面との間が
接着剤によって固着できるような内面を有する突出部を
両端部に備えている構成形態のものを用いて、前記した
集磁用の磁性体を含む部材の両端部に設けられている突
出部の内面と磁性体支持基板の側面との間を接着剤によ
って固着させてなるホール素子A Hall element having a configuration in which a magnetic body for collecting magnetic flux is provided on a semiconductor thin film of a predetermined pattern formed on a magnetic body support substrate that includes a magnetic body substrate as a main body. , an inner surface that can be fixed with an adhesive between the side wall surface of the magnetic material support substrate as a member containing a magnetic material for magnetic flux collection to be located at a predetermined portion on the semiconductor thin film of the predetermined pattern; The inner surface of the protrusion provided at both ends of the member containing the magnetic material for magnetic flux collection and the side surface of the magnetic material support substrate Hall element that is fixed with adhesive between
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020082A JPS63187675A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Hall element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62020082A JPS63187675A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Hall element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63187675A true JPS63187675A (en) | 1988-08-03 |
Family
ID=12017176
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62020082A Pending JPS63187675A (en) | 1987-01-30 | 1987-01-30 | Hall element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS63187675A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121239A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Denso Corp | Current sensor and manufacturing method therefor |
-
1987
- 1987-01-30 JP JP62020082A patent/JPS63187675A/en active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007121239A (en) * | 2005-10-31 | 2007-05-17 | Denso Corp | Current sensor and manufacturing method therefor |
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