【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＧａＡｓやＩｎＳｂ等の半導体材料を用いた低電圧駆動のホール素子に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の低電圧駆動ホール素子の構造は、図２に示すように、ホール素子チップ１をリードフレーム３に銀ペスト等で搭載した後に、Ａｕワイヤ８でホール素子７内でホール素子チップ１の電極部とリードフレーム３を接続させた後、樹脂等にてパッケージ４に封止した構造となっている。
【０００３】
上記の低電圧駆動ホール素子を、小型モータ等の駆動回路上で磁気センサとして使用する場合に、駆動電圧がホール素子の最大規格電圧よりも高い場合には、印加電圧調整用の抵抗を回路上に実装して使用する。
【０００４】
図３はホール素子の代表的な駆動回路を示したものである。電圧増幅器６の二つの入力端子にホール素子７の二つの出力端子ｃ、ｄが抵抗Ｒ１１、Ｒ１２を介在して接続され、電圧増幅器６の出力端子Ｖｏと入力端子との間に抵抗Ｒ１３を帰還接続して増幅回路を構成している。
【０００５】
一方、ホール素子７は、その駆動端子ａ、ｂの一方ａが抵抗Ｒ２１から成る印加電圧調整用抵抗２を介して正電位の電源端子（印加電源端子５）と接続され、また他方の駆動端子ｂが抵抗Ｒ２２から成る印加電圧調整用抵抗２を介して接地端子に接続されて、所定の駆動電圧によって駆動される。
【０００６】
印加電源端子５に供給される駆動電圧（Ｖｃｃ）は一般的には５Ｖの為に、回路上には５００〜７００Ωの抵抗を実装して駆動電圧を下げてからホール素子７に印加する。
【０００７】
図３中、点線部内の抵抗及びアンプはホール素子７の出力信号であるホール電圧を増幅させるための増幅回路である。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の構造の低電圧駆動ホール素子は、その最大定格電圧が約２Ｖ以下のものが多い。
【０００９】
従って、図３に示したホール素子駆動回路へ供給される駆動電圧（Ｖｃｃ）５Ｖを用いる場合には、回路上に印加電圧調整用抵抗２として５００〜７００Ωの抵抗を入れ、駆動電圧を約１Ｖまで下げてから、ホール素子に印加しなければならない。
【００１０】
仮に、印加電圧調整用抵抗２を入れなければ、低電圧駆動ホール素子の場合には感磁部が熱により破壊されてしまい、ホール素子７は正常に動作しなくなる等の問題が発生する。
【００１１】
以上のように、顧客が低電圧駆動ホール素子を使用する場合には、従来の５Ｖの駆動回路にそのままホール素子を搭載することができないために、新規に、より低電圧の駆動回路を作成しなければ使用出来ない、という問題が生じる。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、上記課題を解決し、後からホール素子駆動回路上で印加電圧調整用抵抗を付加する必要なしに、そのまま実装して一般的駆動電圧の５Ｖ等を印加しても正常動作させることのできる低電圧駆動ホール素子を提供することにある。
【００１３】
【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。
【００１４】
請求項１の発明に係るホール素子は、ホール素子チップを実装するリードフレーム上に、ホール素子の駆動電圧調整用抵抗をホール素子チップと一緒に実装してパッケージしたことを特徴とする。
【００１５】
請求項２の発明は、請求項１記載のホール素子において、上記駆動電圧調整用抵抗をホール素子の駆動端子に直列に設け、その抵抗値を、ホール素子に正常な動作電圧がかかる範囲内になるように定めたことを特徴とする。
【００１６】
請求項３の発明は、請求項１又は２記載のホール素子において、上記駆動電圧調整用抵抗がチップ抵抗から成ることを特徴とする。
【００１７】
本発明は、ホール素子チップを実装するリードフレーム上に印加電圧調整抵抗を実装した構造としたものであり、この構造とすることにより、ホール素子の駆動回路に駆動電圧調整用の抵抗を設けることを不要とするものである。すなわち、駆動回路上の一般的な電源である例えば５Ｖを直接印加しても正常動作するようになる。
【００１８】
【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。
【００１９】
図１に本発明の実施形態に係るホール素子を示す。これは、ホール素子チップ１を実装するリードフレーム３上に、ホール素子７の駆動電圧調整用チップ抵抗２０をホール素子チップ１と一緒に実装し、樹脂封止して、パッケージ４としたものであって、次のように構成されている。
【００２０】
先ず、従来ホール素子の製造工程と同様に、リードフレーム３にホール素子チップ１を実装する。
【００２１】
次に、リードフレーム３の印加電圧入力端子（駆動端子）上に印加電圧調整用抵抗２としてのチップ抵抗（印加電圧調整用チップ抵抗）２０を銀ペイストなどで実装する。そして、このチップ抵抗２０と、ホール素子チップ１内の印加電圧入力用電極（駆動端子）をＡｕワイヤ８にて接続する。
【００２２】
その際に、実装するチップ抵抗２０の抵抗値は、リードフレーム３の印加電圧入力端子に所定の駆動電圧（ここではＶｃｃ＝５Ｖ）が印加された場合に、ホール素子７に印加される電圧が正常に動作する許容電圧範囲内に収まるようにしなければならない。もし、ホール素子７に印加される電圧が正常動作範囲以下になるような値の抵抗を用いた場合には、当然ホール素子７が動作しない。逆に、ホール素子７に印加される電圧が高すぎる場合には、ホール素子の感磁部が破壊されてしまい動作しなくなる。仮に動作したとしても信頼性が著しく低下してしまう。
【００２３】
上記の工程以降は、従来ホール素子同様に、樹脂等によりパッケージ４に封止してホール素子が完成する。
【００２４】
本実施形態によるホール素子は、ホール素子を使用する上で、駆動回路上にて印加電圧用の抵抗を入れる必要がないために、一般的な５Ｖ駆動のホール素子用の駆動回路内で直接使用できる。従って、新規にホール素子用の駆動回路用の基板を準備する必要がなく、取り扱い易い製品となる。また、従来のホール素子に印加電圧調整用抵抗を付けたことにより付加価値が高くなり、他社製品に対し差別化を図ることができる。
【００２５】
【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。
【００２６】
本発明のホール素子によれば、ホール素子チップを実装するリードフレーム上に、ホール素子の駆動電圧調整用抵抗をホール素子チップと一緒に実装してパッケージしたので、従来の外部付加の印加電圧調整用抵抗をさらに設ける必要がない。すなわち、従来のホール素子ではその駆動回路内に別途に設けることが必要であったが、本発明によるホール素子を使用した場合には、従来の外部付加による印加電圧調整用抵抗を設ける必要なしに動作させることができる。
【００２７】
また本発明のホール素子は、駆動電圧調整用抵抗をホール素子の駆動端子に直列に設け、その抵抗値を、ホール素子に正常な動作電圧がかかる範囲内になるように定めたので、従来の外部付加の印加電圧調整用抵抗を不要とし、駆動回路の一般的な例えば５Ｖ電源の回路上で直接使用することができる。また、用途についても従来品と同様の用途に用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による低電圧駆動ホール素子の構造を示す断面図である。
【図２】従来の低電圧駆動ホール素子の構造を示す断面図である。
【図３】従来の低電圧駆動ホール素子の駆動回路図である。
【符号の説明】
１ ホール素子チップ
２ 印加電圧調整用抵抗
３ リードフレーム
４ パッケージ
５ 電源端子
６ 電圧増幅器
７ ホール素子
８ Ａｕワイヤ
２０ 印加電圧調整用チップ抵抗
ａ、ｂ 駆動端子[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a low-voltage driven Hall element using a semiconductor material such as GaAs or InSb.
[0002]
[Prior art]
As shown in FIG. 2, the structure of a conventional low-voltage drive Hall element is such that after mounting the Hall element chip 1 on a lead frame 3 with silver paste or the like, the Au wire 8 is used to form an electrode of the Hall element chip 1 in the Hall element 7. After connecting the parts to the lead frame 3, the package is sealed with a resin or the like.
[0003]
When the above low-voltage drive Hall element is used as a magnetic sensor on a drive circuit of a small motor or the like, if the drive voltage is higher than the maximum standard voltage of the Hall element, a resistor for adjusting the applied voltage is provided on the circuit. And use it.
[0004]
FIG. 3 shows a typical drive circuit of a Hall element. Two output terminals c and d of the Hall element 7 are connected to two input terminals of the voltage amplifier 6 via resistors R11 and R12, and a resistor R13 is fed back between the output terminal Vo and the input terminal of the voltage amplifier 6. They are connected to form an amplifier circuit.
[0005]
On the other hand, the Hall element 7 has one of its drive terminals a and b connected to a positive potential power supply terminal (applied power supply terminal 5) via the applied voltage adjustment resistor 2 composed of a resistor R21, and the other drive terminal. b is connected to a ground terminal via an applied voltage adjusting resistor 2 including a resistor R22, and is driven by a predetermined drive voltage.
[0006]
Since the drive voltage (Vcc) supplied to the applied power supply terminal 5 is generally 5 V, the drive voltage is lowered by mounting a resistance of 500 to 700Ω on the circuit, and then applied to the Hall element 7.
[0007]
In FIG. 3, a resistor and an amplifier within a dotted line are an amplifier circuit for amplifying a Hall voltage which is an output signal of the Hall element 7.
[0008]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, many low-voltage drive Hall elements having a conventional structure have a maximum rated voltage of about 2 V or less.
[0009]
Therefore, when a driving voltage (Vcc) of 5 V supplied to the Hall element driving circuit shown in FIG. 3 is used, a resistance of 500 to 700 Ω is provided as an applied voltage adjusting resistor 2 on the circuit, and the driving voltage is set to about 1 V After that, it must be applied to the Hall element.
[0010]
If the resistance 2 for adjusting the applied voltage is not inserted, in the case of the low-voltage drive Hall element, the magnetic sensing portion is destroyed by heat, and the Hall element 7 does not operate normally.
[0011]
As described above, when a customer uses a low-voltage drive Hall element, a Hall element cannot be directly mounted on a conventional 5 V drive circuit, and a new lower-voltage drive circuit is newly created. Otherwise, it cannot be used.
[0012]
Therefore, an object of the present invention is to solve the above-described problem, and to apply a general driving voltage of 5 V or the like as it is without mounting an applied voltage adjusting resistor on a Hall element driving circuit later. An object of the present invention is to provide a low-voltage drive Hall element that can operate normally.
[0013]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention is configured as follows.
[0014]
The Hall element according to the first aspect of the invention is characterized in that a drive voltage adjusting resistor of the Hall element is mounted on a lead frame on which the Hall element chip is mounted together with the Hall element chip and packaged.
[0015]
According to a second aspect of the present invention, in the Hall element according to the first aspect, the drive voltage adjusting resistor is provided in series with a drive terminal of the Hall element, and its resistance is set within a range in which a normal operating voltage is applied to the Hall element. It is characterized by having been determined to be.
[0016]
According to a third aspect of the present invention, in the Hall element according to the first or second aspect, the driving voltage adjusting resistor is a chip resistor.
[0017]
The present invention has a structure in which an applied voltage adjustment resistor is mounted on a lead frame on which a Hall element chip is mounted. With this structure, a drive voltage adjustment resistor is provided in a Hall element drive circuit. Is unnecessary. That is, normal operation is achieved even when a general power supply of, for example, 5 V, which is a general power supply on the drive circuit, is directly applied.
[0018]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.
[0019]
FIG. 1 shows a Hall element according to an embodiment of the present invention. This is a package in which a chip resistor 20 for adjusting the driving voltage of the Hall element 7 is mounted together with the Hall element chip 1 on a lead frame 3 on which the Hall element chip 1 is mounted, and is sealed with a resin to form a package 4. Then, it is configured as follows.
[0020]
First, the Hall element chip 1 is mounted on the lead frame 3 as in the conventional Hall element manufacturing process.
[0021]
Next, a chip resistor (applied voltage adjusting chip resistor) 20 as the applied voltage adjusting resistor 2 is mounted on the applied voltage input terminal (drive terminal) of the lead frame 3 by silver paste or the like. The chip resistor 20 is connected to an applied voltage input electrode (drive terminal) in the Hall element chip 1 by an Au wire 8.
[0022]
At this time, the resistance value of the mounted chip resistor 20 is such that when a predetermined drive voltage (here, Vcc = 5V) is applied to the applied voltage input terminal of the lead frame 3, the voltage applied to the Hall element 7 is It must be within the allowable voltage range for normal operation. If a resistor having a value such that the voltage applied to the Hall element 7 falls below the normal operating range is used, the Hall element 7 does not operate. Conversely, if the voltage applied to the Hall element 7 is too high, the magnetic sensing part of the Hall element will be destroyed and will not operate. Even if it operates, the reliability is significantly reduced.
[0023]
After the above steps, the Hall element is completed by sealing the package 4 with a resin or the like, similarly to the conventional Hall element.
[0024]
Since the Hall element according to the present embodiment does not require a resistor for an applied voltage on the drive circuit in using the Hall element, it is directly used in a general drive circuit for a Hall element driven by 5 V. it can. Accordingly, there is no need to newly prepare a substrate for the drive circuit for the Hall element, and the product is easy to handle. In addition, adding a resistance for adjusting the applied voltage to the conventional Hall element increases the added value, and makes it possible to differentiate from other companies' products.
[0025]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the following excellent effects can be obtained.
[0026]
According to the Hall element of the present invention, since the drive voltage adjustment resistor of the Hall element is mounted together with the Hall element chip on the lead frame on which the Hall element chip is mounted and packaged, the conventional externally applied voltage adjustment There is no need to provide an additional resistor. That is, in the conventional Hall element, it was necessary to separately provide it in the drive circuit. However, when the Hall element according to the present invention was used, it was not necessary to provide a resistance for adjusting the applied voltage by the conventional external addition. Can work.
[0027]
Further, in the Hall element of the present invention, a drive voltage adjusting resistor is provided in series with a drive terminal of the Hall element, and its resistance is determined so that a normal operating voltage is applied to the Hall element. It eliminates the need for an externally applied resistor for adjusting the applied voltage, and can be used directly on a general drive circuit, for example, a 5V power supply circuit. In addition, it can be used for applications similar to conventional products.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view illustrating a structure of a low-voltage drive Hall element according to the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view showing a structure of a conventional low-voltage drive Hall element.
FIG. 3 is a drive circuit diagram of a conventional low-voltage drive Hall element.
[Explanation of symbols]
REFERENCE SIGNS LIST 1 Hall element chip 2 Applied voltage adjusting resistor 3 Lead frame 4 Package 5 Power supply terminal 6 Voltage amplifier 7 Hall element 8 Au wire 20 Applied voltage adjusting chip resistor a, b Drive terminal