CN203455465U - 磁场感测器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型揭露一种磁场感测器，包含线路载板、图案化磁性薄膜及磁场感测元件。图案化磁性薄膜设置于线路载板的表面的上方。磁场感测元件电性连接图案化磁性薄膜。
Description
技术领域
本实用新型是有关于一种磁场感测器。
背景技术
随着集成电路以及机电整合技术的进步，具有导航与定位功能的电子产品也越来越多样化。电子罗盘在车用导航、飞航以及个人手持式装置的应用领域中，提供了相当于传统罗盘的功能。
目前，电子罗盘在霍尔效应感测器(Hal-effect sensor)技术的基础上，只需使用一个半导体装置就能够立体侦测磁场。此半导体装置包含磁性元件、霍尔(Hall)元件或其他感测器元件，这些元件和集成电路可一起配置在半导体芯片的表面上。然而，在制造这类半导体装置的制程中容易发生污染问题。这是因为磁性元件包含有含铁、钴或镍等磁性金属材料，其在半导体制程中容易污染其他元件。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种新颖的磁场感测器，其包含线路载板、图案化磁性薄膜及磁场感测元件，而图案化磁性薄膜设置于线路载板上。由于图案化磁性薄膜与磁场感测元件并未整合在一个半导体装置中，故不会发生磁性材料污染其他元件的问题，因而可解决已知技术所面临的问题。
本实用新型的一方面提供一种磁场感测器，包含线路载板、图案化磁性薄膜及磁场感测元件。图案化磁性薄膜设置于线路载板的表面的上方。磁场感测元件电性连接图案化磁性薄膜。
根据本实用新型的一实施方式，图案化磁性薄膜覆盖并接触线路载板的表面。
根据本实用新型的一实施方式，线路载板具有一立体结构凸出或凹入线路载板的表面，立体结构具有至少三个表面互不平行，图案化磁性薄膜设置于立体结构的三个表面的至少一者的上方。
根据本实用新型的一实施方式，立体结构为一矩形凸部，矩形凸部具有四个侧面及一顶面，图案化磁性薄膜分别设置于四个侧面的相邻的二个侧面及顶面中的至少二者的上方。
根据本实用新型的一实施方式，立体结构为一矩形凹部，矩形凹部具有四个侧面及一底面，图案化磁性薄膜分别设置于四个侧面的相邻的二个侧面以及底面中的至少二者的上方。
根据本实用新型的一实施方式，线路载板具有一第一导电孔位于线路载板内部，图案化磁性薄膜透过第一导电孔电性连接磁场感测元件。
根据本实用新型的一实施方式，图案化磁性薄膜的上视轮廓为十字形。
根据本实用新型的一实施方式，磁场感测元件设置于线路载板的表面的上方。
根据本实用新型的一实施方式，磁场感测元件设置于图案化磁性薄膜的正上方。
根据本实用新型的一实施方式，磁场感测器还包含一锡球设置于线路载板的另一表面上，线路载板的另一表面相对于线路载板的表面。
根据本实用新型的一实施方式，线路载板具有一第二导电孔贯穿线路载板，磁场感测元件透过第二导电孔电性连接锡球。
附图说明
图1A是绘示依照本实用新型的第一实施方式的图案化磁性薄膜的立体示意图；
图1B是绘示依照本实用新型的第一实施方式的磁性感测器的立体示意图；
图1C是绘示沿图1B的线段1C-1C’的剖面示意图；
图2是绘示依照本实用新型的第二实施方式的磁性感测器的立体示意图；
图3是绘示依照本实用新型的第三实施方式的磁性感测器的立体示意图；
图4A是绘示依照本实用新型的第四实施方式的磁性感测器的立体示意图；
图4B是绘示沿图4A的线段4B-4B’的剖面示意图。
具体实施方式
以下将以附图揭露本实用新型的多个实施方式，为明确说明起见，许多实务上的细节将在以下叙述中一并说明。然而，应了解到，这些实务上的细节不应用以限制本实用新型。也就是说，在本实用新型部分实施方式中，这些实务上的细节是非必要的。此外，为简化附图起见，一些已知惯用的结构与元件在附图中将以简单示意的方式绘示。
第一实施方式：图案化磁性薄膜的制造方法
图1A是绘示本实施方式的图案化磁性薄膜120的立体示意图。首先，可局部形成磁性材料于线路载板110的表面110a上。例如可利用光学微影(photolithographic)与蚀刻制程、网版印刷制程、喷墨涂布制程、金属遮罩沉积制程、金属遮罩蒸镀制程或其它合适的制程，形成图案化的磁性材料于线路载板110的表面110a上。上述磁性材料可包含磁粉，磁粉的材料可为铁、钴、镍、铜或其组合。
然后，加热图案化的磁性材料以使的固化，而形成图案化磁性薄膜120。例如可利用回焊制程(reflow process)加热图案化的磁性材料以使的固化。回焊温度可为约200至约260℃之间。在固化的过程中，图案化磁性薄膜120也会与线路载板110的表面110a相互黏着。所形成的图案化磁性薄膜120可应用于磁场感测器的领域的中。
第一实施方式：磁场感测器
图1B是绘示本实施方式的磁性感测器100的立体示意图。图1C是绘示沿图1B的线段1C-1C’的剖面示意图。磁场感测器100可感测一维的磁场，其包含线路载板110、图案化磁性薄膜120及磁场感测元件130。
线路载板110可例如为集成电路载板(IC substrate)、系统级封装载板(System in Package substrate,SIP substrate)或印刷电路板。线路载板110的主要材料可为有机绝缘材、无机绝缘材或有机无机复合绝缘材。举例而言，有机绝缘材可为三氮树脂(Bismaleimide Triazine,BT)树脂或聚酰亚胺(Polyimide)树脂。无机绝缘材可例如为陶瓷基板。有机无机复合绝缘材可例如为环氧树脂含浸玻纤布。
图案化磁性薄膜120设置于线路载板110的表面110a的上方。在本实施方式中，图案化磁性薄膜120覆盖并接触线路载板110的表面110a。如图1A所示，图案化磁性薄膜120的上视轮廓可为十字形，但不限于此，例如也可为圆形、椭圆形、多边形或其它合适的形状。
磁场感测元件130电性连接图案化磁性薄膜120。磁场感测元件130可以是霍尔效应元件(Hall-effect element)。磁场感测器100可还包含一引线150，使图案化磁性薄膜120透过引线150电性连接磁场感测元件130。
在本实施方式中，磁场感测元件130设置于线路载板110的表面110a的上方。磁场感测元件130可透过锡球140固定于线路载板110的表面110a上。详细而言，如图1C所示，磁场感测元件130设置于图案化磁性薄膜120的正上方，以减少磁场感测元件130及图案化磁性薄膜120占用线路载板110的表面110a的面积。但，磁场感测元件130及图案化磁性薄膜120的配置方式并不限于本实施方式。也就是说，磁场感测元件130及图案化磁性薄膜120的配置方式可作其他的变化，只要磁场感测元件130能够电性连接图案化磁性薄膜120即可。
第二实施方式
图2是绘示依照本实施方式的磁性感测器200的立体示意图。磁场感测器200可感测二维的磁场，其包含线路载板110、图案化磁性薄膜120及磁场感测元件130。
线路载板110具有一立体结构1102凸出线路载板110的表面110a。此立体结构1102具有至少三个表面互不平行。图案化磁性薄膜120设置于立体结构1102的三个表面中的至少一者的上方。详细而言，如图2所示，立体结构1102为一矩形凸部，此矩形凸部具有四个侧面及一顶面1102a，图案化磁性薄膜120分别设置于四个侧面中的相邻的二个侧面1102b、1102c及顶面1102a中的至少二者的上方。但立体结构1102也可以是其他形状，如金字塔形或其他合适的立体形状。上述立体结构1102可利用多片基板堆迭而形成。以陶瓷基板为例，可先堆迭数片不同尺寸的陶瓷基板，再进行烧结步骤，以形成具有立体结构1102的线路载板110。
图案化磁性薄膜120包含第一部分120a及第二部分120b，其分别设置于顶面1102a及侧面1102b上且彼此分离而未接触。磁场感测器200还包含引线150，以使图案化磁性薄膜120的第一部分120a及第二部分120b透过引线150电性连接磁场感测元件130。
第三实施方式
图3是绘示依照本实施方式的磁性感测器300的立体示意图。磁场感测器300可感测三维的磁场，其包含线路载板110、图案化磁性薄膜120及磁场感测元件130。
线路载板110具有一立体结构1104凹入线路载板110的表面110a。此立体结构1104具有至少三个表面互不平行。图案化磁性薄膜120设置于立体结构1104的三个表面中的至少一者的上方。详细而言，立体结构1104为一矩形凹部，此矩形凹部具有四个侧面及一底面1104a，图案化磁性薄膜120分别设置于四个侧面中的相邻的二个侧面1104b、1104c及底面1104a中的至少二者的上方。但立体结构1104也可以是其他形状，如金字塔形或其他合适的立体形状。上述立体结构1104可利用挖孔制程形成。以环氧树脂含浸玻纤布为例，可将环氧树脂含浸玻纤布进行挖孔制程，以形成具有立体结构1104的线路载板110。
图案化磁性薄膜120包含第一部分120a、第二部分120b及第三部分120c，其分别设置于底面1104a及二个侧面1104b、1104c上且彼此分离而未接触。磁场感测器300还包含引线150，用以使图案化磁性薄膜120的第一部分120a、第二部分120b及第三部分120c透过引线150电性连接磁场感测元件130。图案化磁性薄膜120的第一部分120a、第二部分120b及第三部分120c彼此呈正交，故此磁场感测器300可感测三维磁场。
第四实施方式
图4A是绘示依照本实施方式的磁性感测器400的立体示意图。图4B是绘示沿图4A的线段4B-4B’的剖面示意图。磁场感测器400可感测三维的磁场，其包含线路载板110、图案化磁性薄膜120及磁场感测元件130。
本实施方式的图案化磁性薄膜120及磁场感测元件130与第三实施方式相同。本实施方式和第三实施方式的差异在于，线路载板110具有第一导电孔112位于线路载板110的内部，使图案化磁性薄膜120的第二部分120b透过第一导电孔112电性连接磁场感测元件130，如图4B所示。当然，图案化磁性薄膜120的第一部分120a及第三部分120c也可透过其他导电孔(未绘示)而电性连接磁场感测元件130。故在本实施方式中，磁性感测器400可不包含引线。
另一方面，磁场感测器400还包含锡球170设置于线路载板110的另一表面110b上。线路载板110的另一表面110b相对于线路载板110的表面110a。线路载板110还具有第二导电孔114贯穿线路载板110，使磁场感测元件130透过第二导电孔114电性连接锡球170。此锡球170可用以电性连接印刷电路板(未绘示)，但不限于此。
由上述可以了解，本实用新型提供一种新颖的磁场感测器，其包含线路载板、磁性薄膜及磁场感测元件，而磁性薄膜设置于线路载板上。由于磁场感测元件与磁性薄膜并未整合在同一个半导体装置中，故不会发生磁性材料在半导体制程中污染其他元件的问题，而可解决已知技术所面临的问题。
虽然本实用新型已以实施方式揭露如上，然其并非用以限定本实用新型，任何熟悉此技艺者，在不脱离本实用新型的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰，因此本实用新型的保护范围当视所附的权利要求书所界定的范围为准。
Claims (11)
1.一种磁场感测器，其特征在于，包含：
一线路载板；
一图案化磁性薄膜，设置于该线路载板的一表面的上方；以及
一磁场感测元件，电性连接该图案化磁性薄膜。
2.根据权利要求1所述的磁场感测器，其特征在于，该图案化磁性薄膜覆盖并接触该线路载板的该表面。
3.根据权利要求1所述的磁场感测器，其特征在于，该线路载板具有一立体结构凸出或凹入该线路载板的该表面，该立体结构具有至少三个表面互不平行，该图案化磁性薄膜设置于该立体结构的所述三个表面的至少一者的上方。
4.根据权利要求3所述的磁场感测器，其特征在于，该立体结构为一矩形凸部，该矩形凸部具有四个侧面及一顶面，该图案化磁性薄膜分别设置于所述四个侧面的相邻的二个侧面及该顶面中的至少二者的上方。
5.根据权利要求3所述的磁场感测器，其特征在于，该立体结构为一矩形凹部，该矩形凹部具有四个侧面及一底面，该图案化磁性薄膜分别设置于所述四个侧面的相邻的二个侧面以及该底面中的至少二者的上方。
6.根据权利要求1所述的磁场感测器，其特征在于，该线路载板具有一第一导电孔位于该线路载板内部，该图案化磁性薄膜透过该第一导电孔电性连接该磁场感测元件。
7.根据权利要求1所述的磁场感测器，其特征在于，该图案化磁性薄膜的上视轮廓为十字形。
8.根据权利要求1所述的磁场感测器，其特征在于，该磁场感测元件设置于该线路载板的该表面的上方。
9.根据权利要求8所述的磁场感测器，其特征在于，该磁场感测元件设置于该图案化磁性薄膜的正上方。
10.根据权利要求8所述的磁场感测器，其特征在于，还包含一锡球设置于该线路载板的另一表面上，该线路载板的该另一表面相对于该线路载板的该表面。
11.根据权利要求10所述的磁场感测器，其特征在于，该线路载板具有一第二导电孔贯穿该线路载板，该磁场感测元件透过该第二导电孔电性连接该锡球。
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