[发明专利]霍尔电动势校正装置以及霍尔电动势校正方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种霍尔电动势校正装置以及霍尔电动势校正方法，更详细地说，涉及一种能够同时校正施加于霍尔元件的应力的影响和温度的影响的霍尔电动势校正装置以及霍尔电动势校正方法。

背景技术

以往，作为内置有霍尔元件的磁传感器半导体集成电路，已知有检测电流所产生的磁场的电流传感器、检测磁体的旋转的旋转角传感器、检测磁体的移动的位置传感器等。

已知这种霍尔元件的磁灵敏度根据温度的变化而变化。因此，为了高精度地校正霍尔元件的磁灵敏度，而需要对温度的影响进行校正。并且，已知霍尔元件的磁灵敏度不仅受温度影响，还根据应力的不同而发生变化(压电霍尔效应)。

图1是将磁传感器的半导体集成电路封装密封后的截面结构图。形成为如下的结构：在引线框1上具有嵌入有霍尔元件2的磁传感器的半导体集成电路3且在其周围设置有模制树脂4。在该结构中，由于硅、引线框1以及模制树脂4等的热膨胀系数不同，因此在包含硅表面上在内的各处产生应力。并且，该应力根据使用环境的温度、湿度等变化而产生变化。因此，产生了磁传感器的半导体集成电路的磁灵敏度根据使用环境的不同而发生变化这样的问题。

针对像这样的磁传感器的半导体集成电路的磁灵敏度根据使用环境的不同而发生变化的问题，例如在专利文献1中公开了以下技术：利用霍尔元件的偏移(offset)的变化检测应力的变化来校正磁灵敏度。

并且，例如在专利文献2中公开了以下技术：利用霍尔元件的电阻值(霍尔电阻值)的变化检测应力的变化并反馈到霍尔元件的驱动电流(霍尔驱动电流)中来校正磁灵敏度。

另外，例如在专利文献3至专利文献5以及非专利文献1中公开了以下技术：除霍尔元件外还使用应力检测元件，根据其应力检测结果来校正磁灵敏度。

另外，例如在专利文献6中还公开了以下方法：通过研究封装材料、封装结构来降低对霍尔元件施加的应力。

另外，针对霍尔元件的磁灵敏度根据温度的变化而变化的问题，例如在专利文献7中公开了以下技术：通过具备对霍尔元件的电源电压进行控制的单片微型计算机来校正磁灵敏度。

专利文献1：美国专利第6362618号说明书(B2)

专利文献2：美国专利第6483301号说明书(B2)

专利文献3：美国专利第6906514号说明书(B2)

专利文献4：美国专利第7437260号说明书(B2)

专利文献5：美国专利第7302357号说明书(B2)

专利文献6：日本特开2008-292182号公报

专利文献7：日本特开2009-139213号公报

非专利文献1：IEEE Sensors Jouranal,Vol.,No.11,November2007Udo Ausserlechner,Mario Motz,Michael Holliber著

非专利文献2：Piezo-Hall Coefficients of n-type Silicon,J.Appl.Phys.，vol.64,pp.276-282,1988.B.Halg著

发明内容

发明要解决的问题

关于上述的各先行技术文献进行说明来说明本发明要解决的课题。

首先，专利文献1所示的技术涉及如下一种电路结构：通过被设置成依照斩波时钟对以霍尔驱动电流通电的端子对和从霍尔元件检测霍尔电动势的端子对进行选择的斩波开关的连接切换，来分时检测霍尔电动势和霍尔元件的偏移，由此不仅获取霍尔电动势，还获取与霍尔元件中的应力相关的信息。

图2是表示霍尔元件的桥模型和应力的方向的图，示出了霍尔元件的偏移与应力的关系。能够使用一般的桥模型来说明霍尔元件。在该桥模型中，在使电流沿图2所示的箭头方向流动时，偏移电压用相向的端子间的电压差(V₁-V₃)表示。桥路电阻Rb₁、Rb₂、Rb₃、Rb₄根据应力σ_X、σ_Y的不同而变化，能够用下面的(1)式表示。

[数1]

Rb₁＝Rb₁₀(1+π_L(T)σ_x+π_T(T)σ_Y)