KR100562874B1 - Method for assembling z-axis thin-film fluxgate device in a electronic compass - Google Patents

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KR100562874B1 KR1020050004801A KR20050004801A KR100562874B1 KR 100562874 B1 KR100562874 B1 KR 100562874B1 KR 1020050004801 A KR1020050004801 A KR 1020050004801A KR 20050004801 A KR20050004801 A KR 20050004801A KR 100562874 B1 KR100562874 B1 KR 100562874B1
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Abstract

본 발명은 웨이퍼 상에 박막 제조된 수직축(z축)용 박막 플럭스게이트 소자를 기판 상에 조립하는 방법에 관한 것으로서, 상기 웨이퍼 상에 배열된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 전기 단자 말단부를 따라 홈을 형성하는 홈 가공 단계와; 상기 전기 단자의 말단부로부터 상기 홈의 측벽부로 연장되는 절연 박막을 성막하는 단계와; 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고 상기 절연 박막 상에서 상기 홈의 측벽부로 연장되는 상기 전도 박막을 성막하는 단계와; 상기 홈의 측벽부에 연결 단자가 형성된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 단위 소자별로 절단하는 단계와; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자가 기판 상에서 상방을 향하도록 상기 절단된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 기판에 다이 본딩하는 단계와; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 구동하는 구동 소자를 상기 기판에 다이 본딩하는 단계와; 상기 기판 상에 본딩된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자와 상기 구동 소자의 전기 단자를 와이어 본딩하는 단계를 포함한다. 본 발명에 따르면, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 이를 구동하는 ASIC 구동 소자의 각 단자를 통상의 수직 이동형 와이어 본딩 공정에 의하여 전기적으로 결합시킬 수 있는 장점이 있다.The present invention relates to a method for assembling a thin film fluxgate device for a vertical axis (z-axis) fabricated on a wafer on a substrate, wherein the groove is formed along an electrical terminal end of the z-axis thin film fluxgate device arranged on the wafer. Forming a grooving step; Depositing an insulating thin film extending from the distal end of the electrical terminal to the side wall of the groove; Depositing the conductive thin film electrically connected to the electrical terminal and extending from the insulating thin film to the sidewall portion of the groove; Cutting the z-axis thin film fluxgate element having the connection terminal formed on the sidewall of the groove for each unit element; Die bonding the cut z-axis thin film fluxgate element to a substrate such that a connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element faces upward on the substrate; Die bonding a driving element for driving the z-axis thin film fluxgate element to the substrate; Wire bonding the connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element bonded to the substrate and the electrical terminal of the driving element. According to the present invention, there is an advantage in that each terminal of the thin film fluxgate device for the z-axis and the ASIC driving device for driving the thin film fluxgate device can be electrically coupled by a conventional vertically movable wire bonding process.

플럭스게이트, 전자 나침반, 와이어 본딩, 수직축, z축Fluxgate, electronic compass, wire bonding, vertical axis, z axis

Description

전자나침반용 수직축 박막 플럭스게이트 소자의 조립 방법{METHOD FOR ASSEMBLING Z-AXIS THIN-FILM FLUXGATE DEVICE IN A ELECTRONIC COMPASS}Assembly method of vertical axis thin film fluxgate device for electronic compass {METHOD FOR ASSEMBLING Z-AXIS THIN-FILM FLUXGATE DEVICE IN A ELECTRONIC COMPASS}

도 1은 박막 플럭스게이트 소자의 예시도.1 is an exemplary view of a thin film fluxgate device.

도 2는 3축 박막 플럭스게이트 센서를 채용한 전자나침반의 구조도.2 is a structural diagram of an electronic compass employing a three-axis thin film fluxgate sensor.

도 3은 도 2에 도시된 전자나침반의 와이어 본딩 공정을 예시한 도면.3 is a diagram illustrating a wire bonding process of the electronic compass shown in FIG.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 3축 측정용 전자나침반에서 z축 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자의 단자간 도선 연결 상태도.4 is a diagram illustrating a state of connecting wires between terminals of a z-axis thin film fluxgate device and an ASIC driving device in a three-axis measurement electronic compass according to a preferred embodiment of the present invention.

도 5는 실리콘 웨이퍼의 상면에 박막 플럭스게이트 소자(16')와 그 단자를 제작한 상태도.Fig. 5 is a state diagram in which a thin film fluxgate element 16 'and a terminal thereof are formed on an upper surface of a silicon wafer.

도 6은 도 5의 실리콘 웨이퍼를 홈 가공한 상태도. FIG. 6 is a state diagram grooved in the silicon wafer of FIG. 5; FIG.

도 7은 홈 가공이 완료된 z축 박막 플럭스게이트 소자의 사시도.7 is a perspective view of a z-axis thin film fluxgate device in which groove processing is completed.

도 8은 도 7의 z축 박막 플럭스게이트 소자에 절연 박막 형성을 위한 포토레지스트 도포막을 형성한 상태도.FIG. 8 is a state diagram in which a photoresist coating film for forming an insulating thin film is formed on the z-axis thin film fluxgate device of FIG. 7; FIG.

도 9는 도 8의 포토레지스트 공정에 후속하여, 절연 박막을 형성하고 포토레지스트 도포막을 제거한 상태도.9 is a state in which an insulating thin film is formed subsequent to the photoresist process of FIG. 8 and the photoresist coating film is removed.

도 10은 도 9의 절연 박막 형성에 후속하여, 홈 가공 수직부에 도전 박막을 형성하기 위해 2차 포토레지스트 도포막을 형성한 상태도.FIG. 10 is a state diagram in which a secondary photoresist coating film is formed to form a conductive thin film in a grooved vertical portion subsequent to formation of the insulating thin film of FIG. 9;

도 11은 도 10의 2차 포토레지스트 공정에 후속하여, 도전 박막을 형성하고 전술한 2차 포토레지스트 도포막을 제거한 상태도.11 is a state in which a conductive thin film is formed subsequent to the secondary photoresist process of FIG. 10 and the above-described secondary photoresist coating film is removed.

도 12는 도 11의 도전 박막 형성에 후속하여, 웨이퍼 상의 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 소자체별로 절단한 상태도.FIG. 12 is a state diagram in which the z-axis thin film fluxgate element on the wafer is cut for each element following the formation of the conductive thin film of FIG. 11;

도 13은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 전자나침반용 PCB 기판 상에 다이 본딩한 상태도.FIG. 13 is a diagram illustrating a state of die bonding a thin film fluxgate device for a z-axis according to a preferred embodiment of the present invention onto an electronic compass PCB substrate. FIG.

도 14a는 도 13의 다이 본딩에 후속하여, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자를 와이어 본딩하는 공정의 예시도.FIG. 14A is an exemplary diagram of a process of wire bonding a thin film fluxgate element for an z-axis and an ASIC drive element following die bonding of FIG. 13. FIG.

도 14b는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 z축용 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자의 각 단자간 와이어 본딩이 완료된 상태도.FIG. 14B is a state diagram in which wire bonding is completed between terminals of the z-axis thin film fluxgate device and the ASIC driving device according to the preferred embodiment of the present invention; FIG.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

1, 24 : 실리콘 웨이퍼 2, 4, 26, 36 : 절연 박막1, 24: silicon wafer 2, 4, 26, 36: insulating thin film

3 : 하부 도체 5 : 자성 박막3: lower conductor 5: magnetic thin film

6 : 상부 도체 7, 7', 20 : 전기 단자6: upper conductor 7, 7 ', 20: electrical terminal

10 : 전자나침반용 PCB 기판 10: PCB board for electronic compass

12 : x축용 박막 플럭스게이트 소자 12: Thin film fluxgate element for x-axis

14 : y축용 박막 플럭스게이트 소자14: y-axis thin film fluxgate element

16, 16' : z축용 박막 플럭스게이트 소자 18 : ASIC 구동 소자16, 16 ': z-axis thin film fluxgate element 18: ASIC drive element

22 : 와이어 본딩 팁 28 : 홈22: wire bonding tip 28: groove

30 : 홈 가공 수직부 32 : 포토레지스트 도포막30 groove vertical portion 32 photoresist coating film

34 : 절연 박막 형성부 38 : 2차 포토레지스트 도포막34: insulating thin film forming portion 38: secondary photoresist coating film

40 : 도전 박막 42 : 연결 단자40: conductive thin film 42: connection terminal

본 발명은 플럭스게이트(fluxgate) 센서에 관한 것으로서, 더욱 구체적으로는 전자나침반용 수직축 박막 플럭스게이트 소자 및 이의 조립 방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a fluxgate sensor, and more particularly, to a vertical axis thin film fluxgate device for an electron compass and a method for assembling thereof.

플럭스게이트 센서는 고투자율의 자심 둘레에 권선(winding)된 드라이브 코일에 교류전류를 인가하고, 이와 별도의 픽업 코일에 의하여 그 자심의 자기포화 및 비선형 자기 특성에 따라 외부 자계(예컨대, 지자계)에 비례하는 2차 고조파 성분을 검출함으로써, 외부 자계의 크기를 측정하는 장치이다. 이러한 플럭스게이트 센서는 여타의 자기센서에 비해 비교적 고감도이면서도 소형으로 제작할 수 있으며, 출력신호 안정도가 우수하다. 이에 따라, 휴대장치의 전자 나침반 기능, 광맥 탐사, 표적탐지, 그리고 인공위성의 자세제어에 이르기까지 민간용 및 군사용으로 광범위하게 사용되고 있다.The fluxgate sensor applies an alternating current to a drive coil wound around the magnetic core of high magnetic permeability, and by means of a separate pick-up coil, an external magnetic field (eg, geomagnetic field) according to the magnetic saturation and nonlinear magnetic characteristics of the magnetic core. It is a device for measuring the magnitude of an external magnetic field by detecting a second harmonic component proportional to. The fluxgate sensor can be manufactured in a relatively high sensitivity and small size compared to other magnetic sensors, and has excellent output signal stability. Accordingly, it has been widely used in civil and military applications, ranging from electronic compass functions of portable devices, exploration of veins, target detection, and attitude control of satellites.

도 1은 반도체 공정을 이용하여 실리콘 웨이퍼 상에 박막 소자의 형태로 제조되는 플럭스게이트 센서의 구조를 예시하고 있으며, 본 출원인에 의해 선출원된 국내특허출원 제2004-86695호(2004. 10. 28 출원) "막대형 박막 플럭스게이트 및 그 제조방법"에 개시된 바와 같다. 1 illustrates a structure of a fluxgate sensor manufactured in the form of a thin film device on a silicon wafer using a semiconductor process, and is filed in Korean Patent Application No. 2004-86695 (October 28, 2004) filed by the present applicant. ) As described in "Bar-like thin film fluxgate and method for manufacturing the same".

도시된 바와 같이, 박막 플럭스게이트 소자는 A-A' 절단면을 기준으로 할 때 실리콘 웨이퍼(1) 상에 절연 박막(2), 하부 도체(3), 절연 박막(4), 자성 박막(5), 상부 도체(6)가 박막 형태로 적층된 구조를 취하고 있으며, 절연 박막(2)은 실리콘 웨이퍼(1)와 하부 도체(3) 사이의 누전을 방지하는 역할을 한다. 하부 도체(3) 및 상부 도체(6)는 전기적으로 상호 연결되어, 전술한 플럭스게이트 센서의 드라이브 코일 및 픽업 코일을 구성하도록 자성 박막(5)의 길이 방향을 따라 배치될 수 있다. 드라이브 코일 전기 단자(또는 전류입력 전기 단자)(7)는 드라이브 코일에 교류를 인가하고, 픽업 코일 전기 단자(또는 전류출력 전기 단자)(7')는 픽업 코일로부터 출력 신호를 검출한다. 그리고, 이들 전기 단자(7, 7')는 구동 회로와 와이어 본딩이 가능한 크기로 실리콘 웨이퍼(1) 상에 형성된다.As shown, the thin film fluxgate element is an insulating thin film 2, a lower conductor 3, an insulating thin film 4, a magnetic thin film 5, an upper portion on the silicon wafer 1 based on the AA 'cutting plane. The conductor 6 has a stacked structure in a thin film form, and the insulating thin film 2 serves to prevent a short circuit between the silicon wafer 1 and the lower conductor 3. The lower conductor 3 and the upper conductor 6 may be electrically connected to each other and disposed along the length direction of the magnetic thin film 5 to form the drive coil and the pickup coil of the aforementioned fluxgate sensor. The drive coil electrical terminal (or current input electrical terminal) 7 applies alternating current to the drive coil, and the pickup coil electrical terminal (or current output electrical terminal) 7 'detects the output signal from the pickup coil. These electrical terminals 7 and 7 'are formed on the silicon wafer 1 in such a size that wire bonding with the driving circuit is possible.

그런데, 하나의 플럭스게이트 센서를 구비한 전자 나침반으로 방위를 측정할 경우, 남극 또는 북극과의 편각의 크기는 측정할 수 있으나, 편향의 방향이 동쪽인지 또는 서쪽인지 여부는 파악할 수 없다. 따라서, 동서남북을 모두 파악하기 위해서는, 두 개의 플럭스게이트(즉, 2축 플럭스게이트)를 이용하여 지자계의 수평 성분(x, y 축상의 성분)을 검출하여야 하며, 이 때 각 플럭스게이트는 상호 직교하도록 배치되는 것이 바람직하다. By the way, when the orientation is measured by an electronic compass provided with one fluxgate sensor, the magnitude of the declination with the south pole or the north pole can be measured, but it is not possible to determine whether the direction of the deflection is east or west. Therefore, in order to grasp both east, west, north and south, two fluxgates (i.e., biaxial fluxgates) should be used to detect the horizontal component (components on the x and y axes) of the geomagnetic field, where each fluxgate is orthogonal to each other. It is preferably arranged to.

또한, 전자 나침반을 구성하는 플럭스게이트 센서는 지구 자장의 수평 성분만을 감지하는 소자이므로, 전자 나침반 소자를 지표면과 수평을 정확히 맞추어서 방향을 측정하지 않으면 상당한 방향 측정 오차가 발생한다. 따라서, 지자계의 수직축 성분(즉, z축 성분)도 검출해서 플럭스게이트가 수평을 벗어났을 때의 오차를 보정해주어야 정확한 방위를 산출할 수 있으며, 이를 위해 3축 플럭스게이트가 사용될 수 있다.In addition, since the fluxgate sensor constituting the electronic compass detects only the horizontal component of the earth's magnetic field, a significant direction measurement error occurs when the electronic compass element is not leveled with the ground surface accurately. Therefore, the correct orientation can be calculated by detecting the vertical axis component (ie, the z-axis component) of the geomagnetic field and correcting an error when the fluxgate is out of horizontal. For this purpose, the three-axis fluxgate can be used.

한편, 최근 들어 휴대폰, PDA 등과 같은 휴대 단말을 통해 제공되는 지리 정보 서비스(Geographic Information Services; GIS)가 보편화되는 추세에 있으며, 이를 보다 편리하게 이용하기 위해서는 휴대 단말의 디스플레이에 표시되는 맵(map)의 방향을 사용자의 방향과 일치시킬 필요가 있다. 이를 위해, 휴대용 단말에 장착되어 사용자의 방향을 탐지할 수 있는 초소형 전자나침반이 요구되고 있다. Meanwhile, in recent years, geographic information services (GIS) provided through mobile terminals such as mobile phones and PDAs have become commonplace, and in order to use them more conveniently, a map displayed on the display of the portable terminal is used. It is necessary to match the direction of to the direction of the user. To this end, there is a need for a very small electronic compass that can be mounted on the portable terminal to detect the direction of the user.

도 2는 휴대 단말에 장착 가능하도록 3축 박막 플럭스게이트 센서를 채용한 전자나침반의 구조를 도시한 것이다.2 illustrates a structure of an electronic compass employing a three-axis thin film fluxgate sensor to be mounted on a portable terminal.

도 2에 도시된 바와 같이, 3차원 측정용 전자나침반은 전자나침반용 PCB 기판(10) 상에 배치된 3 개의 플럭스게이트 소자(12, 14, 16)와 이를 구동하는 ASIC 구동 소자(18)로 구성되어 있다. 3 개의 플럭스게이트 소자(12, 14, 16)는 기판 상에 x, y, z 축으로 배열되며, 플럭스게이트 소자(12, 14, 16)와 ASIC 구동 소자(18)의 단자(20)는 도선용 와이어(bonding wire, 도시되지 않음)를 통해 상호 전기적으로 연결된다.As shown in FIG. 2, the three-dimensional measuring electronic compass includes three fluxgate elements 12, 14, and 16 disposed on the electronic compass PCB substrate 10 and an ASIC driving element 18 driving them. Consists of. Three fluxgate elements 12, 14 and 16 are arranged on the substrate in the x, y and z axes, and the fluxgate elements 12, 14 and 16 and the terminal 20 of the ASIC drive element 18 are conducting wires. They are electrically connected to each other via a bonding wire (not shown).

각 플럭스게이트 소자는 도 1과 관련하여 이미 설명한 자성체, 절연체, 드라이브 코일 및 픽업 코일이 반도체 공정에 의하여 실리콘 웨이퍼 상에 박막 소자의 형태로 제작되며, 드라이브 코일 및 픽업 코일을 ASIC 구동 소자(18)와 와이어 본딩하기 위한 단자(20)가 함께 형성된다. 박막 가공이 완료된 플럭스게이트 소자는 다이싱 소오(dicing saw)를 사용하여 개별 소자체 형태로 절단된 후, 다이 본딩 (die bonding)을 통해 그 배면이 기판(10)에 부착된다. 한편, 박막 플럭스게이트 소자의 구성 및 제조 공정에 관하여는 본 출원인에 의하여 선출원된 특허 출원에 상세히 개시되어 있다.Each fluxgate element is made of a magnetic material, an insulator, a drive coil, and a pickup coil described above with reference to FIG. 1 in the form of a thin film element on a silicon wafer by a semiconductor process, and the drive coil and the pickup coil are replaced with an ASIC drive element 18. And a terminal 20 for wire bonding are formed together. After the thin film processing is completed, the fluxgate element is cut into individual element bodies using a dicing saw, and then the back surface is attached to the substrate 10 through die bonding. On the other hand, the configuration and manufacturing process of the thin film fluxgate device is disclosed in detail in a patent application filed by the applicant.

이들 네 개의 단위 소자(12, 14, 16, 18)의 배치와 관련하여, x축 및 y축용 박막 플럭스게이트 소자(12, 14) 및 ASIC 구동 소자(18)는 실리콘 웨이퍼 표면에 제작된 박막 소자 및 전기 단자가 상방을 향하도록 배치된다. 이와 반면에, z축용 박막 플럭스게이트 소자는 z축 지자기 측정을 위하여, 박막 소자가 제작된 부분, 즉, 박막 소자 및 전극 패턴이 형성된 표면(이하 "소자면"이라 함)이 전자나침반용 PCB 기판(10)에 수직으로 거치되어야 한다.Regarding the arrangement of these four unit elements 12, 14, 16 and 18, the thin film fluxgate elements 12 and 14 for the x-axis and the y-axis and the ASIC drive element 18 are thin film elements fabricated on the silicon wafer surface. And an electrical terminal face upward. On the other hand, for the z-axis thin film fluxgate device, the surface where the thin film device is formed, that is, the surface on which the thin film device and the electrode pattern are formed (hereinafter referred to as the “element surface”) for the z-axis geomagnetic measurement, is an electronic compass PCB board. It should be mounted perpendicular to (10).

이러한 구성에 따르면, x축 및 y축용 박막 플럭스게이트 소자(12, 14) 및 ASIC 구동 소자(18)는 소자면이 PCB 기판(10)과 평행을 이루고 전기적 연결이 필요한 단자가 상방을 향하기 때문에, 통상의 수직 이동형 와이어 본딩에 의하여 용이하게 전기적으로 연결할 수 있다. 그러나, 소자면이 측면을 향하는 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16)의 경우에, 통상의 수직 이동형 와이어 본딩 머신으로는 단자의 도선 연결을 수행할 수 없다. 이와 관련하여, 도 3은 도 2의 전자나침반 조립을 위한 와이어 본딩 공정을 예시하고 있다. According to this configuration, since the thin film fluxgate elements 12 and 14 and the ASIC drive element 18 for the x- and y-axes have an element surface parallel to the PCB substrate 10 and the terminals requiring electrical connection are directed upward, It can be easily electrically connected by the usual vertical movable wire bonding. However, in the case of the thin film fluxgate element 16 for the z-axis whose element surface faces the side, the conductor connection of the terminal cannot be performed with a conventional vertically movable wire bonding machine. In this regard, FIG. 3 illustrates a wire bonding process for assembling the electronic compass of FIG. 2.

도 3에 도시된 바와 같이, ASIC 구동 소자(18)의 단자와 박막 플럭스게이트 소자(12, 14)의 단자를 전기적으로 연결하기 위해서는, 예컨대, Al (알루미늄) 또는 Au(금)으로 된 도선용 와이어를 연결하고자 하는 단자 부위에 위치시키고, 와이어 본딩 팁(wire bonding tip)(22)을 수직으로 이동하여 단자를 연결한다. 예컨대, 전술한 와이어 본딩 팁(22)이 설치된 와이어 본딩 머신의 헤드(도시되지 않음)는 A 부분에서 수직 이동하여 ASIC 구동 소자의 전기 단자를 찍고 수직 복귀한다. 이어서, B의 위치로 수평 이동한 후, 하방으로 수직 이동하여 B 부분을 찍음으로써, 두 단위 소자 간의 전기적 연결이 이루어진다.As shown in FIG. 3, in order to electrically connect the terminal of the ASIC drive element 18 and the terminals of the thin film fluxgate elements 12 and 14, for example, a conductor made of Al (aluminum) or Au (gold). Position the wire to the terminal portion to be connected, and connect the terminal by moving the wire bonding tip (wire bonding tip) 22 vertically. For example, the head (not shown) of the wire bonding machine provided with the above-described wire bonding tip 22 moves vertically in the portion A to take the electrical terminal of the ASIC drive element and return vertically. Subsequently, after horizontally moving to the position of B, vertically moving downward to take the portion B, electrical connection between the two unit elements is made.

그러나, z축용 박막 플럭스게이트 소자는 소자면이 측면을 향하도록 배치되기 때문에, 그 단자가 PCB 기판(10)과 수직하여 전술한 수직이동 와이어 본딩 공정으로는 전기적 접촉을 형성시킬 수 없는 문제점이 있다.However, since the z-axis thin film fluxgate device is disposed so that the device surface faces to the side, the terminal is perpendicular to the PCB substrate 10 so that there is a problem in that electrical contact cannot be formed by the above-described vertical wire bonding process. .

전술한 문제점을 해결하고자, 본 발명은 세 개의 박막 플럭게이트 소자를 구비하는 3축 측정용 전자나침반의 조립에 있어서, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 이를 구동하는 ASIC 구동 소자의 단자를 통상의 와이어 본딩 공정에 의하여 전기적으로 결합시킬 수 있도록 하는 데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention, in the assembly of a three-axis measuring electronic compass having three thin-film flux element, the wire bonding of the terminal of the z-axis thin-film fluxgate element and the ASIC drive element for driving the same The purpose is to be able to be electrically coupled by the process.

전술한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 제1 측면에 따르면, 웨이퍼 상에 박막 제조된 수직축(z축)용 박막 플럭스게이트 소자를 기판 상에 조립하는 방법이 제공되며, 상기 웨이퍼 상에 배열된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 전기 단자 말단부를 따라 홈을 형성하는 홈 가공 단계와; 상기 전기 단자로부터 상기 홈의 측벽부로 연장되는 전도 박막을 성막하여 상기 홈의 측벽부에 연결 단자를 형성하는 단계와; 상기 홈의 측벽부에 연결 단자가 형성된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 단위 소자별로 절단하는 단계와; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자가 기판 상에서 상방을 향하도록 상기 절단된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 기판에 다이 본딩하는 단계와; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 구동하는 구동 소자를 상기 기판에 다이 본딩하는 단계와; 상기 기판 상에 본딩된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자와 상기 구동 소자의 전기 단자를 와이어 본딩하는 단계를 포함한다. In order to achieve the above object, according to the first aspect of the present invention, there is provided a method for assembling a thin film fluxgate element for a vertical axis (z-axis) manufactured on a wafer on a substrate, and arranged on the wafer a groove forming step of forming a groove along an electrical terminal end of the z-axis thin film fluxgate element; Depositing a conductive thin film extending from the electrical terminal to the sidewall portion of the groove to form a connection terminal on the sidewall portion of the groove; Cutting the z-axis thin film fluxgate element having the connection terminal formed on the sidewall of the groove for each unit element; Die bonding the cut z-axis thin film fluxgate element to a substrate such that a connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element faces upward on the substrate; Die bonding a driving element for driving the z-axis thin film fluxgate element to the substrate; Wire bonding the connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element bonded to the substrate and the electrical terminal of the driving element.

이 때, 상기 홈 가공 단계는 상기 웨이퍼 상에 수평 배열된 전기 단자들의 말단부와 평행하게 홈을 형성하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 연결 단자 형성 단계는, 상기 전기 단자의 말단측으로부터 상기 홈의 측벽부로 연장되는 절연 박막을 성막하는 단계와, 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고 상기 절연 박막 상에서 상기 홈의 측벽부로 연장되는 상기 전도 박막을 성막하는 단계를 포함할 수 있다.At this time, the groove processing step preferably forms a groove parallel to the distal end of the electrical terminals arranged horizontally on the wafer. The connecting terminal forming step may include forming an insulating thin film extending from the end side of the electrical terminal to the side wall portion of the groove, and electrically connecting to the electrical terminal and extending to the side wall portion of the groove on the insulating thin film. And forming the conductive thin film.

그리고, 상기 전도 박막 성막 단계에서는 상기 전도 박막을 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 성막한다.In the conductive thin film deposition step, the conductive thin film is formed to have a smaller width than the insulating thin film.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 소자면에 박막 소자와 전기 단자가 형성되고 상기 소자면과 수직한 연결단자를 구비하는 z축용 박막 플럭스게이트 소자가 제공되며, 소자면에 배열된 전기 단자의 말단부로부터 상기 소자면과 수직한 측벽부로 연장되는 절연 박막과; 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고 상기 절연 박막 상에서 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 상기 측벽부까지 성막된 연결 단자를 포함한다.According to a second aspect of the present invention, there is provided a thin film fluxgate device for z-axis having a thin film element and an electrical terminal formed on an element surface and having a connection terminal perpendicular to the element surface, wherein an end portion of the electrical terminal arranged on the element surface is provided. An insulating thin film extending from the sidewall portion perpendicular to the element surface; And a connection terminal electrically connected to the electrical terminal and formed on the insulating thin film to the sidewall with a narrower width than the insulating thin film.

마지막으로, 본 발명의 제3 측면에 따르면, x, y, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 구동 소자가 기판 상에 조립된 3축 측정용 전자 나침반이 제공된다. 이 때, 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자는, 소자면에 배열된 전기 단자의 말단부로부터 상기 소자면과 수직한 측벽부로 연장되는 절연 박막과, 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고 상기 절연 박막 상에서 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 상기 측벽부까지 성막된 연결 단자를 포함한다. 그리고, 상기 전자 나침반은, 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 측벽부가 상기 기판 상에서 상방을 향하도록 다이 본딩되며, 상기 x, y, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 상기 구동 소자의 단자간에 와이어 본딩이 이루어지는 본딩면이 기판과 평행을 이룬다.Finally, according to the third aspect of the present invention, there is provided a three-axis measuring electronic compass in which a thin film fluxgate element for x, y and z axes and a driving element are assembled on a substrate. In this case, the z-axis thin film fluxgate element may include an insulating thin film extending from a distal end of an electrical terminal arranged on an element surface to a sidewall portion perpendicular to the element surface, and electrically insulated from the electrical terminal and on the insulating thin film. It includes a connection terminal formed to the side wall portion narrower than the thin film. The electronic compass is die-bonded such that a sidewall portion of the z-axis thin film fluxgate element faces upward on the substrate, and wire bonding is performed between the x, y, and z-axis thin film fluxgate elements and the terminal of the driving element. The bonding surface is parallel to the substrate.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 설명토록 하며, 도면 전체에 걸쳐 동일한 도면 부호는 동일하거나 유사한 구성 요소를 지칭하고 있다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings, and like reference numerals refer to like or similar components throughout the drawings.

도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따라, 3축 측정용 전자나침반에서 z축 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자의 단자간 도선 연결 상태를 도시하고 있다.FIG. 4 is a diagram illustrating a state of connecting wires between terminals of a z-axis thin film fluxgate device and an ASIC driving device in a three-axis measurement electronic compass according to a preferred embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 z축 박막 플럭스게이트 소자(16')는 소자면과 90도를 이루는 소자체 상부에 당해 박막 소자의 단자와 전기적으로 연결된 도전 박막을 추가로 형성함으로써, 기판(10)과 평행한 소자체 상부에 박막 소자로부터 연장되어 나온 별도의 전기 단자(이하 "연결 단자"라 함)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 4, the z-axis thin film fluxgate device 16 ′ according to the preferred embodiment of the present invention has a conductive thin film electrically connected to a terminal of the thin film device on an element body that forms 90 degrees with the device surface. By further forming, a separate electrical terminal (hereinafter referred to as a "connection terminal") extending from the thin film element is provided on the element body parallel to the substrate 10.

이러한 구성에 따르면, z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')는 도시된 바와 같이, 소자면이 기판(10)에 수직으로 거치된 상태에서, 당해 기판(10)과 평행한 상 부에 연결 단자가 마련되어 있기 때문에, 전술한 통상의 수직 이동형 와이어 본딩 공정에 의하여 ASIC 구동 소자(12)의 단자와 도선 연결을 용이하게 수행할 수 있다. 이러한 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')의 보다 상세한 구조 및 그 제조 공정에 관해서는 도 5 내지 도 12를 참조하여 상세히 설명한다.According to this configuration, the thin film fluxgate element 16 'for the z-axis has a connection terminal on an upper portion parallel to the substrate 10 in a state where the device surface is vertically mounted on the substrate 10, as shown. Since it is provided, the terminal and the conductor connection of the ASIC drive element 12 can be easily performed by the above-described normal vertically movable wire bonding process. A more detailed structure of the z-axis thin film fluxgate element 16 'and a manufacturing process thereof will be described in detail with reference to FIGS. 5 to 12.

도 5는 실리콘 웨이퍼(24)의 상면에 식각 공정과 박막 제조 공정을 거쳐 다수의 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')를 제작한 상태를 도시하고 있으며, 도 1의 ASIC 구동 소자와 와이어 본딩을 수행하기 위한 전기 단자(20)가 함께 마련되어 있다. 한편, 절연 박막(26)은 Si02와 같은 산화막 형태로 성막되며, 박막 소자 및 전기 단자 상호간의 누전을 방지하는 역할을 수행한다.FIG. 5 illustrates a state in which a plurality of z-axis thin film fluxgate elements 16 'are fabricated through an etching process and a thin film manufacturing process on an upper surface of the silicon wafer 24. An electrical terminal 20 for carrying out is provided together. On the other hand, the insulating thin film 26 is formed in the form of an oxide film such as Si0 2, and serves to prevent a short circuit between the thin film element and the electrical terminals.

도 6은 다수의 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')가 제작된 실리콘 웨이퍼(24) 상면에 다이싱 공정에 의하여 홈(28)을 형성한 상태를 도시하고 있다. FIG. 6 illustrates a state in which the grooves 28 are formed on the upper surface of the silicon wafer 24 on which the plurality of z-axis thin film fluxgate elements 16 'are fabricated by a dicing process.

이러한 다이싱 공정은 다이싱 소오를 이용하여 도시된 바와 같이 수평 배열된 전기 단자들(20)의 말단부를 따라 평행하게 홈(28)을 형성한다. 이에 따라, 홈(28)의 측벽부에 해당하는 홈 가공 수직부(30)는 박막 소자가 형성된 웨이퍼 표면에 대하여 실질적으로 수직이 된다. 이러한 홈 가공은, 후속 공정에 의하여 웨이퍼 상면의 전기 단자(20)가 위치하는 부분에 넓은 폭의 절연 박막을 형성시키고, 이어서 그 절연 박막 위에 박막 소자의 단자와 연결된 도전용 박막을 형성시킴으로써, 궁극적으로 홈 가공 수직부(30)에 박막 소자의 전기 단자(20)로부터 연장되는 연결 단자를 형성시키기 위한 것이다.This dicing process utilizes a dicing saw to form grooves 28 in parallel along the distal ends of the electrical terminals 20 arranged horizontally. Accordingly, the grooving vertical portion 30 corresponding to the sidewall portion of the groove 28 is substantially perpendicular to the wafer surface on which the thin film element is formed. This grooving is ultimately performed by forming a wide insulating film on the portion where the electrical terminal 20 on the upper surface of the wafer is located, and then forming a conductive thin film connected to the terminal of the thin film element on the insulating film. This is for forming the connecting terminal extending from the electrical terminal 20 of the thin film element in the grooved vertical portion 30.

한편, 다이싱 공정에 의해 형성되는 홈(28)은 도시된 바와 같이 절연 박막(26)을 거쳐 웨이퍼(24) 영역의 일부에 도달할 수 있으므로, 도전성인 웨이퍼 영역에 의하여 연결 단자간 누전이 발생할 수 있다. 따라서, 홈 가공 수직부(30)에 박막 소자의 전기 단자(20)로부터 연장되는 연결 단자를 형성하기 이전에, 전술한 바에 따라 당해 연결 단자가 형성될 부분에 당해 연결 단자보다 폭이 넓은 절연 박막을 형성하는 것이 바람직하다. On the other hand, the grooves 28 formed by the dicing process can reach a part of the wafer 24 region through the insulating thin film 26 as shown, so that a short circuit between the connection terminals may occur due to the conductive wafer region. Can be. Therefore, before forming the connection terminal extending from the electrical terminal 20 of the thin film element in the grooved vertical portion 30, an insulating thin film having a wider width than the connection terminal in the portion where the connection terminal is to be formed as described above. It is preferable to form

도 7은 홈 가공이 완료된 상태에서 단위 소자체의 z축 박막 플럭스게이트 소자를 도시하고 있다. 전술한 다이싱 공정 및 후속 공정은 웨이퍼 레벨에서 다수 개의 박막 소자에 대하여 일괄적으로 수행될 수 있으나, 설명의 편의를 도모하고자 이후의 후속 공정에 대해서는 단위 소자를 기준으로 설명토록 한다.FIG. 7 illustrates a z-axis thin film fluxgate device of a unit device in a state where groove processing is completed. The above-described dicing process and the subsequent process may be performed collectively for a plurality of thin film elements at the wafer level, but for the convenience of description, the subsequent subsequent processes will be described based on the unit elements.

도 8은 홈 가공된 z축 박막 플럭스게이트 소자에 절연 박막 형성을 위한 포토레지스트 도포막(32)을 형성한 상태를 도시하고 있다. FIG. 8 illustrates a state in which a photoresist coating film 32 for forming an insulating thin film is formed on a grooved z-axis thin film fluxgate element.

전술한 홈 가공이 완료된 상태에서 웨이퍼 상면에 포토레지스트를 도포하고, 각 전기 단자(20)의 말단측으로부터 홈 가공 수직부(30)를 거쳐 홈의 저부에 이르는 절연 박막 형성부(34)를 선택적으로 노광시켜서 현상함으로써, 도시된 바와 같이 절연 박막 형성부의 포토레지스트 조직이 제거된 상태로 포토레지스트 도포막(32)을 형성한다. 이 때, 절연 박막 형성부(34)는 후술하는 연결 단자의 폭보다 넓게 설계하며, 전기 단자(20)의 말단부에 접하는 것이 바람직하다.The photoresist is applied to the upper surface of the wafer in the state where the above-described groove processing is completed, and the insulating thin film forming portion 34 extending from the end side of each electrical terminal 20 to the bottom of the groove via the groove processing vertical portion 30 is selectively selected. By exposing to and developing, the photoresist coating film 32 is formed in the state which the photoresist structure of the insulating thin film formation part was removed as shown. At this time, the insulating thin film forming portion 34 is designed to be wider than the width of the connecting terminal to be described later, preferably in contact with the distal end of the electrical terminal 20.

도 9는 도 8의 포토레지스트 공정에 후속하여, 절연 박막(36)을 형성하고 전술한 포토레지스트 도포막을 제거한 상태를 도시하고 있다.FIG. 9 shows a state in which the insulating thin film 36 is formed and the above-described photoresist coating film is removed following the photoresist process of FIG. 8.

도 8의 포토레지스트 공정에 의하여 포토레지스트 도포막이 형성된 웨이퍼의 전면에 절연 박막을 성막한 이후, 예컨대, 아세톤과 같은 유기 용제에 넣어 초음파 세척을 수행한다. 이에 따라, 포토레지스트가 존재하지 않는 부분(도 8의 34)에만 절연 박막(36)이 형성되며, 포토레지스트 도포막(도 8의 32) 상에 성막된 절연 박막은 초음파 세척이후 말끔히 제거된다. 즉, 도시된 바와 같이, 절연 박막(36)은 일정한 폭으로 박막 소자의 각 전기 단자(20)의 말단부로부터 홈의 측벽부를 따라 홈의 저부로 연장된 형태를 취하며, 전기 단자(20)는 전체 또는 적어도 일부에 절연 박막(36)이 성막되지 아니하고 전면으로 노출되어 있다.After the insulating thin film is formed on the entire surface of the wafer on which the photoresist coating film is formed by the photoresist process of FIG. 8, ultrasonic cleaning is performed by putting in an organic solvent such as acetone. Accordingly, the insulating thin film 36 is formed only in the portion where the photoresist does not exist (34 in FIG. 8), and the insulating thin film formed on the photoresist coating film (32 in FIG. 8) is neatly removed after the ultrasonic cleaning. That is, as shown, the insulating thin film 36 has a predetermined width extending from the distal end of each electrical terminal 20 of the thin film element to the bottom of the groove along the side wall of the groove, the electrical terminal 20 is All or at least part of the insulating thin film 36 is not exposed to the entire surface.

도 10은 홈 가공 수직부에 도전 박막을 형성하기 위해 2차 포토레지스트 도포막(38)을 형성한 상태를 도시하고 있다.FIG. 10 shows a state in which a secondary photoresist coating film 38 is formed in order to form a conductive thin film in the vertical grooved portion.

2차 포토레지스트 도포막(38)은 도시된 바와 같이, 전술한 바와 같이 포토레지스트 도포, 노광, 현상 공정에 의하여, 전기 단자(20) 및 절연박막(36) 상에 당해 절연박막보다 좁은 폭의 마스크 영역이 노출 형성되어 있다.As shown in the drawing, the secondary photoresist coating film 38 has a narrower width than that of the insulating thin film on the electrical terminal 20 and the insulating thin film 36 by the photoresist coating, exposure, and developing processes as described above. The mask region is exposed.

도 11은 도 10의 2차 포토레지스트 공정에 후속하여, 도전 박막(40)을 형성하고 전술한 2차 포토레지스트 도포막을 제거한 상태를 도시하고 있다.FIG. 11 illustrates a state in which the conductive thin film 40 is formed following the secondary photoresist process of FIG. 10 and the above-described secondary photoresist coating film is removed.

도 10의 2차 포토레지스트 도포막 상에 예컨대, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu) 등으로 이루어지는 도전 박막(40)을 성막하고, 전술한 바와 같이 2차 포토레지스트 도포막을 제거한다. 이에 따라, 도전 박막(40)은 도 10에서 실리콘 웨이퍼의 상면에 노출된 전기 단자(도 10의 20)에 전기적으로 접속되고, 절연 박막(36)을 따라 적어도 홈 가공 수직부(30)까지 연장된다. 이 때, 도전 박막(40)은 절연 박막(36) 의 폭보다 좁게 형성함으로써 도전 박막(40)과 실리콘 웨이퍼에 의한 누전을 방지할 수 있으며, 바람직하게는 홈 가공 수직부(30)에서 와이어 본딩이 가능하도록 박막 소자의 전기 단자(도 10의 20)와 동일한 폭으로 성막될 수 있다.A conductive thin film 40 made of, for example, aluminum (Al), copper (Cu), or the like is formed on the secondary photoresist coating film of FIG. 10, and the secondary photoresist coating film is removed as described above. Accordingly, the conductive thin film 40 is electrically connected to the electrical terminal (20 in FIG. 10) exposed to the top surface of the silicon wafer in FIG. 10, and extends at least to the grooved vertical portion 30 along the insulating thin film 36. do. In this case, the conductive thin film 40 may be formed to be narrower than the width of the insulating thin film 36 to prevent a short circuit caused by the conductive thin film 40 and the silicon wafer. Preferably, the wire bonding is performed in the grooved vertical portion 30. In order to enable this, the film can be formed to have the same width as the electrical terminal (20 in FIG. 10) of the thin film element.

전술한 방법에 따라 홈 가공 수직부(30)에 성막된 도전 박막(40)은 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 90도 회전시켰을 때 전면을 향하여 수평으로 배치되며, ASIC 구동 소자의 단자와 와이어 본딩되는 연결 단자로서 기능한다.According to the method described above, the conductive thin film 40 formed on the grooving vertical part 30 is disposed horizontally toward the front when the z-axis thin film fluxgate element is rotated 90 degrees, and is wire-bonded with the terminal of the ASIC driving element. It functions as a connection terminal.

도 12는 도 11의 도전 박막 형성에 후속하여, 웨이퍼 상의 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 소자체별로 절단하는 공정을 도시하고 있다.FIG. 12 illustrates a process of cutting the z-axis thin film fluxgate element on a wafer for each element after the formation of the conductive thin film of FIG. 11.

도시된 바와 같이, z축용 박막 플럭스게이트 소자는 홈 가공 수직부(30)만 남도록, 홈의 길이 방향을 따라 홈 가공 수직부(30)에 근접하여 절단된다. 또한, 소자체의 여타면에 대해서도 절단을 수행함으로써, 최종적으로 각 단위 소자체를 얻을 수 있다. As shown, the z-axis thin film fluxgate element is cut close to the grooving vertical portion 30 along the longitudinal direction of the groove so that only the grooving vertical portion 30 remains. Further, by cutting the other surface of the element body, it is possible to finally obtain each unit element body.

도 13은 전술한 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 제조 공정에 후속하여, z축용 박막 플럭스게이트 소자를 전자나침반용 PCB 기판(10) 상에 다이 본딩한 상태를 도시한 측면도이다.FIG. 13 is a side view illustrating a state in which the z-axis thin film fluxgate element is die-bonded onto the electronic compass PCB substrate 10 following the above-described manufacturing process of the z-axis thin film fluxgate element.

도시된 바와 같이, z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')는 소자면이 전자나침반용 PCB 기판(10)에 수직으로 거치되고, 홈 가공 수직부(30)가 기판 상에서 상방(전면)을 향하여 수평이 되도록 배치된다. 즉, 박막 소자의 전기 단자로부터 연장된 연결 단자(42)는 홈 가공 수직부(30)에서 기판과 수평을 이루고 있다. 한편, ASIC 구동 소자(18), 그리고 x축 및 y축용 박막 플럭스게이트 소자(도시되지 않음)는 통 상의 다이본딩 방법에 따라 박막 소자가 형성된 면이 수평이 되도록 배치된다.As shown, the z-axis thin film fluxgate element 16 'has a device surface mounted perpendicular to the electronic compass PCB substrate 10, and the grooved vertical portion 30 is horizontally upwards (front) on the substrate. It is arranged to be. That is, the connection terminal 42 extended from the electrical terminal of the thin film element is horizontal with the substrate in the grooved vertical portion 30. On the other hand, the ASIC drive element 18 and the thin film fluxgate element (not shown) for the x-axis and y-axis are arranged so that the surface on which the thin film element is formed is horizontal in accordance with a conventional die bonding method.

도 14a는 도 13의 다이 본딩에 후속하여, 기판(10)에 부착된 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')와 ASIC 구동 소자(18)를 와이어 본딩하는 과정을 예시하고 있다. 14A illustrates a process of wire bonding the z-axis thin film fluxgate element 16 ′ and the ASIC drive element 18 attached to the substrate 10 following the die bonding of FIG. 13.

도 14a를 참조하면, 와이어 본딩 머신의 본딩 헤드에 설치되는 와이어 본딩 팁(22)이 ASIC 구동 소자(18)의 단자를 1차 본딩한 후(C 위치), 이어서 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')의 연결 단자를 2차 본딩함으로써(D 위치), 양 소자 간의 전기적 연결이 이루어진다. 여기서 주목할 점은, 이러한 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')와 ASIC 구동 소자(18)의 단자가 공히 상면을 향하고 있으므로, 통상의 수직 이동형 와이어 본딩 머신에 의하여 와이어 본딩이 가능하다는 것이다.Referring to FIG. 14A, after the wire bonding tip 22 installed at the bonding head of the wire bonding machine first bonds the terminals of the ASIC drive element 18 (C position), the thin film fluxgate element 16 for the z-axis is then used. By secondary bonding the connection terminals of ') (position D), electrical connection is made between the two elements. It should be noted that since the terminals of the z-axis thin film fluxgate element 16 'and the ASIC drive element 18 face upwards, wire bonding is possible by a conventional vertically movable wire bonding machine.

도 14b는 z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')와 ASIC 구동 소자(18)의 각 단자간 와이어 본딩이 완료된 상태의 사시도로서, 편의상 도 14a의 기판은 생략하였다. 도시된 바와 같이, z축용 박막 플럭스게이트 소자(16')의 연결 단자와 ASIC 구동 소자(18)의 단자간에 와이어 본딩이 이루어지는 본딩면(즉, 단자면)은, x, y축용 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자의 와이어 본딩면과 마찬가지로 기판과 평행을 이루고 있다.FIG. 14B is a perspective view of wire bonding between terminals of the z-axis thin film fluxgate element 16 'and the ASIC driving element 18, and the substrate of FIG. 14A is omitted for convenience. As shown, the bonding surface (that is, the terminal surface) where wire bonding is made between the connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element 16 'and the terminal of the ASIC drive element 18 is a thin film fluxgate element for the x and y axes. And the wire bonding surface of the ASIC driving element are parallel to the substrate.

한편, x, y축용 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자는 전술한 도 4에 도시된 바와 같이, 통상의 방법에 따라 와이어 본딩된다. 그리고, 와이어 본딩이 완료되면, 필요에 따라 x, y, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 ASIC 구동 소자를 에폭지 레진 등으로 몰딩하는 패키징 몰딩을 수행할 수 있다. Meanwhile, the thin film fluxgate device for the x and y axes and the ASIC driving device are wire bonded according to a conventional method, as shown in FIG. 4 described above. When the wire bonding is completed, packaging molding may be performed to mold the thin film fluxgate device for the x, y, and z axes and the ASIC driving device with an epoxy resin or the like as necessary.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 설명하였으나, 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 여타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 이하의 특허청구범위에 의해서 정해져야 할 것이다.Although the preferred embodiment according to the present invention has been described above, this is merely exemplary and those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible therefrom. Therefore, the protection scope of the present invention should be defined by the following claims.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명에 따르면 z축용 박막 플럭스게이트 소자는 그 소자면의 단자로부터 연장되어 소자면과 수직한 연결 단자를 구비하기 때문에, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 이를 구동하는 ASIC 구동 소자의 각 단자를 통상의 수직 이동형 와이어 본딩 공정에 의하여 전기적으로 결합시킬 수 있는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, since the z-axis thin film fluxgate element includes a connection terminal extending from a terminal of the element surface and perpendicular to the element surface, the z-axis thin film fluxgate element and the ASIC drive element for driving the same There is an advantage in that each terminal can be electrically coupled by a conventional vertically movable wire bonding process.

Claims (6)

웨이퍼 상에 박막 제조된 수직축(z축)용 박막 플럭스게이트 소자를 기판 상에 조립하는 방법으로서,A method of assembling a thin film fluxgate device for a vertical axis (z-axis) manufactured on a wafer on a substrate, 상기 웨이퍼 상에 배열된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 전기 단자 말단부를 따라 홈을 형성하는 홈 가공 단계와,A groove processing step of forming a groove along an electric terminal end of the z-axis thin film fluxgate element arranged on the wafer; 상기 전기 단자로부터 상기 홈의 측벽부로 연장되는 전도 박막을 성막하여, 상기 홈의 측벽부에 연결 단자를 형성하는 단계와,Depositing a conductive thin film extending from the electrical terminal to the sidewall portion of the groove to form a connection terminal in the sidewall portion of the groove; 상기 홈의 측벽부에 연결 단자가 형성된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 단위 소자별로 절단하는 단계와,Cutting the z-axis thin film fluxgate element having the connection terminal formed on the sidewall of the groove for each unit element; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자가 기판 상에서 상방을 향하도록, 상기 절단된 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 기판에 다이 본딩하는 단계와, Die bonding the cut z-axis thin film fluxgate element to a substrate such that a connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element faces upward on the substrate; 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자를 구동하는 구동 소자를 상기 기판에 다이 본딩하는 단계와,Die bonding a driving element for driving the z-axis thin film fluxgate element to the substrate; 상기 기판 상에 본딩된 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 연결 단자와 상기 구동 소자의 전기 단자를 와이어 본딩하는 단계Wire bonding a connection terminal of the z-axis thin film fluxgate element bonded to the substrate and an electrical terminal of the driving element; 를 포함하는 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 조립 방법.Assembly method of a thin film fluxgate device for z-axis comprising a. 제1항에 있어서, 상기 홈 가공 단계는 The method of claim 1, wherein the groove processing step 상기 웨이퍼 상에 수평 배열된 전기 단자들의 말단부와 평행하게 홈을 형성 하는 것인 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 조립 방법.And forming grooves in parallel with the distal ends of the electrical terminals arranged horizontally on the wafer. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 연결 단자 형성 단계는,The method of claim 1, wherein the forming of the connection terminal comprises: 상기 전기 단자의 말단측으로부터 상기 홈의 측벽부로 연장되는 절연 박막을 성막하는 단계와,Depositing an insulating thin film extending from the distal side of the electrical terminal to the side wall of the groove; 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고 상기 절연 박막 상에서 상기 홈의 측벽부로 연장되는 상기 전도 박막을 성막하는 단계Depositing the conductive thin film electrically connected to the electrical terminal and extending from the insulating thin film to the sidewall portion of the groove 를 포함하는 것인 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 조립 방법.Assembly method of a thin film fluxgate device for z-axis comprising a. 제3항에 있어서, 상기 전도 박막 성막 단계는The method of claim 3, wherein the conductive thin film deposition step 상기 전도 박막을 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 성막하는 것인 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 조립 방법.A method of assembling a thin film fluxgate element for z-axis, wherein the conductive thin film is formed into a narrower width than the insulating thin film. 소자면에 박막 소자와 전기 단자가 형성되고, 상기 소자면에 수직한 연결단자를 구비하는 수직축(z축)용 박막 플럭스게이트 소자로서,A thin film fluxgate device for a vertical axis (z-axis) having a thin film element and an electrical terminal formed on an element surface, and having a connection terminal perpendicular to the element surface. 소자면에 배열된 전기 단자의 말단부로부터 상기 소자면과 수직한 측벽부로 연장되는 절연 박막과,An insulating thin film extending from a distal end of an electrical terminal arranged on an element surface to a side wall portion perpendicular to the element surface; 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 절연 박막 상에서 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 상기 측벽부까지 성막된 연결 단자A connection terminal electrically connected to the electrical terminal and formed on the insulating thin film to the sidewall portion with a narrower width than the insulating thin film; 를 포함하는 z축용 박막 플럭스게이트 소자.Thin film fluxgate device for z-axis comprising a. x, y, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 구동 소자가 기판 상에 조립된 3축 측정용 전자 나침반으로서,A three-axis measurement electronic compass in which thin film fluxgate elements and driving elements for x, y, and z axes are assembled on a substrate, 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자는, The z-axis thin film fluxgate device, 소자면에 배열된 전기 단자의 말단부로부터 상기 소자면과 수직한 측벽부로 연장되는 절연 박막과, An insulating thin film extending from a distal end of an electrical terminal arranged on an element surface to a side wall portion perpendicular to the element surface; 상기 전기 단자에 전기적으로 연결되고, 상기 절연 박막 상에서 상기 절연 박막보다 좁은 폭으로 상기 측벽부까지 성막된 연결 단자A connection terminal electrically connected to the electrical terminal and formed on the insulating thin film to the sidewall portion with a narrower width than the insulating thin film; 를 포함하는 것이고,To include, 상기 전자 나침반은, The electronic compass, 상기 z축용 박막 플럭스게이트 소자의 측벽부가 상기 기판 상에서 상방을 향하도록 다이 본딩되며, Side-wall portions of the z-axis thin film fluxgate elements are die bonded upward on the substrate, 상기 x, y, z축용 박막 플럭스게이트 소자와 상기 구동 소자의 단자간에 와이어 본딩이 이루어지는 본딩면이 기판과 평행을 이루는 것인Bonding surface of the x, y, z axis thin film fluxgate element and the terminal of the drive element is a bonding surface parallel to the substrate 3축 측정용 전자 나침반.Electronic compass for 3-axis measurement.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102479728A (en) * 2010-11-23 2012-05-30 罗伯特·博世有限公司 Method for manufacturing semiconductor chips, mounting method and semiconductor chip for vertical mounting onto circuit substrates
US9518542B2 (en) 2012-09-06 2016-12-13 Robert Bosch Gmbh Injection valve

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07191119A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Victor Co Of Japan Ltd Magnetic field measuring hole probe

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07191119A (en) * 1993-12-27 1995-07-28 Victor Co Of Japan Ltd Magnetic field measuring hole probe

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101023082B1 (en) 2009-04-15 2011-03-24 (주)파트론 Electronic compass having fluxgate device and Method of manufacturing electronic compass having fluxgate device
CN102479728A (en) * 2010-11-23 2012-05-30 罗伯特·博世有限公司 Method for manufacturing semiconductor chips, mounting method and semiconductor chip for vertical mounting onto circuit substrates
US9518542B2 (en) 2012-09-06 2016-12-13 Robert Bosch Gmbh Injection valve

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