JP2009229296A - Magnetic sensor package - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電子コンパスなどに使用する磁気センサパッケージに関する。 The present invention relates to a magnetic sensor package used for an electronic compass or the like.
地磁気を検出する磁気センサを備えてなる電子コンパスは、例えば、X軸用磁気センサ、Y軸用磁気センサ及びZ軸用磁気センサで地磁気を検出する。このような電子コンパスは、基材上にICと、磁気センサとを実装し、例えばワイヤボンディングなどで電気的に接続した後にパッケージングして構成されている(特許文献1)。 An electronic compass including a magnetic sensor for detecting geomagnetism detects geomagnetism using, for example, an X-axis magnetic sensor, a Y-axis magnetic sensor, and a Z-axis magnetic sensor. Such an electronic compass is configured by mounting an IC and a magnetic sensor on a base material, and electrically packaging them, for example, by wire bonding or the like (Patent Document 1).
このようなパッケージは、例えば、図5に示すように、基材11の主面上にIC12が実装されており、その同じ主面上にX軸用磁気センサ13a、Y軸用磁気センサ13b及びZ軸用磁気センサ13cが実装されている。それぞれのX軸用磁気センサ13a、Y軸用磁気センサ13b及びZ軸用磁気センサ13cは、IC12に対してワイヤ14により電気的に接続されている。また、この基材11は、パッケージ材15によりパッケージングされている。
しかしながら、図5に示す磁気センサパッケージにおいては、基材11上に、IC12並びにX軸用磁気センサ13a、Y軸用磁気センサ13b及びZ軸用磁気センサ13cを実装しているので、4チップ分の実装領域を確保する必要があり、全体としてデバイスが大きくなってしまう。近年、パッケージの小型化が顕著に進展しており、さらなるパッケージの小型化が必要であるが、図5に示す構成では、この小型化の要請に対応することができない。
However, in the magnetic sensor package shown in FIG. 5, the
本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、より小型化を図ることができる磁気センサパッケージを提供することを目的とする。 This invention is made | formed in view of this point, and it aims at providing the magnetic sensor package which can achieve size reduction more.
本発明の磁気センサパッケージは、半導体素子が実装された基板と、前記半導体素子上に実装されたX軸用磁気センサ及びY軸用磁気センサと、前記基板上に実装されたZ軸用磁気センサと、を具備することを特徴とする。 A magnetic sensor package of the present invention includes a substrate on which a semiconductor element is mounted, an X-axis magnetic sensor and a Y-axis magnetic sensor mounted on the semiconductor element, and a Z-axis magnetic sensor mounted on the substrate. It is characterized by comprising.
この構成によれば、基材上にX軸用磁気センサ及びY軸用磁気センサのための実装領域を設ける必要がないので、磁気センサパッケージの小型化を図ることができる。 According to this configuration, since it is not necessary to provide a mounting area for the X-axis magnetic sensor and the Y-axis magnetic sensor on the base material, the size of the magnetic sensor package can be reduced.
本発明の磁気センサパッケージにおいては、前記Z軸用磁気センサが、絶縁基材と、前記基材の一面に形成された磁気素子とを有し、前記磁気素子が前記一面と平行な感度軸を有することが好ましい。この場合において、前記磁気素子が巨大磁気抵抗効果素子であり、前記Z軸用磁気センサが、前記磁気素子の前記感度軸の向きを前記基板面と直交するように実装されたことが好ましい。 In the magnetic sensor package of the present invention, the Z-axis magnetic sensor has an insulating base and a magnetic element formed on one surface of the base, and the magnetic element has a sensitivity axis parallel to the one surface. It is preferable to have. In this case, it is preferable that the magnetic element is a giant magnetoresistive element, and the Z-axis magnetic sensor is mounted so that the direction of the sensitivity axis of the magnetic element is orthogonal to the substrate surface.
本発明の磁気センサパッケージにおいては、前記Z軸用磁気センサは、前記基板に対してバンプを用いて電気的に接続されていることが好ましい。 In the magnetic sensor package of the present invention, it is preferable that the Z-axis magnetic sensor is electrically connected to the substrate using bumps.
本発明の磁気センサパッケージにおいては、前記Z軸用磁気センサは、前記半導体素子に対してバンプを用いて電気的に接続されていることが好ましい。この構成によれば、磁気センサパッケージのさらなる小型化を図ることが可能となる。 In the magnetic sensor package of the present invention, it is preferable that the Z-axis magnetic sensor is electrically connected to the semiconductor element using bumps. According to this configuration, it is possible to further reduce the size of the magnetic sensor package.
本発明の磁気センサパッケージは、半導体素子が実装された基板と、前記半導体素子上に実装されたX軸用磁気センサ及びY軸用磁気センサと、前記基板上に実装されたZ軸用磁気センサと、を具備するので、より小型化を図ることができるものである。 A magnetic sensor package of the present invention includes a substrate on which a semiconductor element is mounted, an X-axis magnetic sensor and a Y-axis magnetic sensor mounted on the semiconductor element, and a Z-axis magnetic sensor mounted on the substrate. Therefore, further downsizing can be achieved.
本発明者らは、X軸用磁気センサ、Y軸用磁気センサ、Z軸用磁気センサのうち、特性上、基材上に実装すべき磁気センサがZ軸用磁気センサであることに着目し、このZ軸用磁気センサのみは基材上に実装し、その他の磁気センサを半導体素子上に実装することによりパッケージ全体の小型化ができることを見出し本発明をするに至った。 The present inventors pay attention to the fact that, among the X-axis magnetic sensor, the Y-axis magnetic sensor, and the Z-axis magnetic sensor, the magnetic sensor to be mounted on the substrate is the Z-axis magnetic sensor due to its characteristics. Only the Z-axis magnetic sensor is mounted on a base material, and the other package is mounted on a semiconductor element, and it has been found that the entire package can be reduced in size.
すなわち、本発明の骨子は、半導体素子が実装された基板と、前記半導体素子上に実装されたX軸用磁気センサ及びY軸用磁気センサと、前記基板上に実装されたZ軸用磁気センサと、を具備することにより、磁気センサパッケージのさらなる小型化を図ることである。 That is, the gist of the present invention is a substrate on which a semiconductor element is mounted, an X-axis magnetic sensor and a Y-axis magnetic sensor mounted on the semiconductor element, and a Z-axis magnetic sensor mounted on the substrate. And further miniaturizing the magnetic sensor package.
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照して詳細に説明する。
(実施の形態1)
図1は、本発明の実施の形態1に係る磁気センサパッケージを説明するための図である。図1に示す磁気センサパッケージは、基材1を備えている。基材1の主面上には、半導体素子であるIC2が実装されている。すなわち、基材1の主面上には、実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にIC2が接着剤などでダイボンドされる。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a diagram for explaining a magnetic sensor package according to Embodiment 1 of the present invention. The magnetic sensor package shown in FIG. An
また、このIC2の主面上には、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bが実装されている。すなわち、IC2の主面上には、電極パッド2a及び実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にX軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bが接着剤などでダイボンドされ、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bに設けられた電極パッド3dと、電極パッド2aとがワイヤ4でワイヤボンディングされている。X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、それぞれ絶縁基板上に形成された薄膜巨大磁気抵抗効果素子によって、素子形成面に平行な感度軸を有している。すなわち、素子形成面をIC2の主面と略平行になるように実装されている。
An X-axis
また、基材1の主面上には、Z軸用磁気センサ3cが実装されている。すなわち、基材1の主面上には、配線1b及び実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にZ軸用磁気センサ3cが接着剤などでダイボンドされ、図2に示すように、Z軸用磁気センサ3cの側面下方に設けられた電極パッド3eと、配線1bとがバンプ5により電気的に接続されている(コーナーバンプボンディング)。また、配線1bと、IC2の電極パッド2aとがワイヤ4によりワイヤボンディングされている。さらに、基材1の主面上に形成された電極パッド1aと、IC2の電極パッドとがワイヤ4によりワイヤボンディングされている。
A Z-axis
Z軸用磁気センサ3cは、絶縁基板上に形成された薄膜巨大磁気抵抗効果素子によって、素子形成面に平行な感度軸を有している。すなわち、素子形成面が基材1の主面と略直交し、感度軸が基材1の主面と略直交するように実装されている。また、Z軸用磁気センサ3cの素子形成面は、基材1と垂直な方向に短辺を有する略長方形形状とするとパッケージ全体の厚みを薄く形成することが可能となるため望ましい。
The Z-axis
したがって、図1に示す構成においては、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、それぞれIC2とワイヤ4により直接電気的に接続されており、Z軸用磁気センサ3cは、配線1bを介してワイヤ4によりIC2と電気的に接続されている。また、基材1のセンサ実装側の主面は、図示しないパッケージ材によりパッケージングされている。一方、基材1のセンサ実装側と反対側の主面には、電極パッドや配線(いずれも図示せず)が形成されており、これにより、この磁気センサパッケージは、他のデバイスやプリント配線板に実装されたときに、この電極パッドを介して電気的接続を図るようになっている。
Therefore, in the configuration shown in FIG. 1, the X-axis
図1に示す構成においては、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、IC2上に実装していても、IC2の厚さ方向の平行度の影響は受けにくいので正確にX軸方向及びY軸方向の磁気検出を行うことができる。これに対して、Z軸用磁気センサについては、基材1の主面に対して垂直方向の地磁気を検出するため、基材1の主面に対して垂直方向に配置するように基材1上に直接実装している。このため、Z軸方向の磁気検出に関して、基材1上にIC2を実装する際の実装傾きなどの影響がない。このように、3軸方向の磁気検出を正確に行うことができる。
In the configuration shown in FIG. 1, even if the X-axis
さらに、図1に示す構成においては、基材1に、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bのための実装領域を設ける必要がないので、磁気センサパッケージの小型化を図ることができる。さらに、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bの厚みを、Z軸用磁気センサ3cの厚みよりも薄く形成しても良い。この構成を取ることにより、パッケージ全体の厚みを薄く形成することが可能となり、またZ用磁気センサ3cと基材1の接合面積も十分に確保できるため、実装する際の傾きの影響を小さくできる。
Further, in the configuration shown in FIG. 1, since it is not necessary to provide mounting regions for the X-axis
(実施の形態2)
図3は、本発明の実施の形態2に係る磁気センサパッケージを説明するための図である。図3に示す磁気センサパッケージは、基材1を備えている。基材1の主面上には、半導体素子であるIC2が実装されている。すなわち、基材1の主面上には、実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にIC2が接着剤などでダイボンドされる。
(Embodiment 2)
FIG. 3 is a diagram for explaining the magnetic sensor package according to the second embodiment of the present invention. The magnetic sensor package shown in FIG. An
また、このIC2の主面上には、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bが実装されている。すなわち、IC2の主面上には、電極パッド2a及び実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にX軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bが接着剤などでダイボンドされ、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bに設けられた電極パッド3dと、電極パッド2aとがワイヤ4でワイヤボンディングされている。
An X-axis
また、基材1の主面上には、Z軸用磁気センサ3cが実装されている。すなわち、基材1の主面上には、実装部(図示せず)が形成されており、この実装部上にZ軸用磁気センサ3cが接着剤などでダイボンドされ、図4に示すように、Z軸用磁気センサ3cの側面上方に設けられた電極パッド3eと、IC2の電極パッド2aとがバンプ5により直接電気的に接続されている(コーナーバンプボンディング)。
A Z-axis
したがって、図3に示す構成においては、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、それぞれIC2とワイヤ4により直接電気的に接続されており、Z軸用磁気センサ3cは、バンプ5によりIC2と直接電気的に接続されている。また、基材1のセンサ実装側の主面は、図示しないパッケージ材によりパッケージングされている。一方、基材1のセンサ実装側と反対側の主面には、電極パッドや配線(いずれも図示せず)が形成されており、これにより、この磁気センサパッケージは、他のデバイスやプリント配線板に実装されたときに、この電極パッドを介して電気的接続を図るようになっている。
Therefore, in the configuration shown in FIG. 3, the X-axis
図3に示す構成においては、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、IC2上に実装していても、IC2の厚さ方向の平行度の影響は受けにくいので正確にX軸方向及びY軸方向の磁気検出を行うことができる。これに対して、Z軸用磁気センサについては、基材1の主面に対して垂直方向の地磁気を検出するため、基材1の主面に対して垂直方向に配置するように基材1上に直接実装している。このため、Z軸方向の磁気検出に関して、基材1上にIC2を実装する際の実装傾きなどの影響がない。この場合において、Z軸用磁気センサ3cは、その側面の上部でIC2と電気的に接続されている。このため、Z軸用磁気センサ3cとIC2との間の接続部は、Z軸用磁気センサ3cが基材1上に実装される際に用いられる接着剤のはみ出しなどの影響を受けることがない。このため、該接続部の信頼性が高い。このように、3軸方向の磁気検出を正確に行うことができる。さらに、Z軸用磁気センサ3cとIC2との間の接続部がコーナーバンプボンディングにより簡単な構成としているので、ボンディングの順序に関して自由度が大きくなり、より製造プロセスを簡略化することが可能となる。
In the configuration shown in FIG. 3, even if the X-axis
また、図3に示す構成においては、基材1に、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bのための実装領域を設ける必要がなく、しかもZ軸用磁気センサ3cがIC2と直接電気的に接続されているので、図1に示す配線1bの領域も不要となり、磁気センサパッケージのさらなる小型化を図ることができる。さらに、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bの厚みを、Z軸用磁気センサ3cの厚みよりも薄く形成しても良い。この構成を取ることにより、パッケージ全体の厚みを薄く形成することが可能となり、またZ用磁気センサ3cと基材1の接合面積も十分に確保できるため、実装する際の傾きの影響を小さくできる。
Further, in the configuration shown in FIG. 3, it is not necessary to provide a mounting area for the X-axis
本発明は上記実施の形態1,2に限定されず、種々変更して実施することが可能である。例えば、X軸用磁気センサ3a及びY軸用磁気センサ3bは、IC2上に直接形成された薄膜磁気センサ素子であってもよい。この構成によりさらにパッケージの薄型化を図ることが可能となる。また、本発明の範囲を逸脱しない限りにおいて、部材の数、配置、材質などについては適宜変更して実施することが可能である。その他、本発明の範囲を逸脱しないで適宜変更して実施することが可能である。
The present invention is not limited to
1 基材
1a,2a,3d,3e 電極パッド
1b 配線
2 IC
3a,3b,3c 磁気センサ
4 ワイヤ
5 バンプ
1
3a, 3b, 3c
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