JP3223686B2 - 磁気センサー装置 - Google Patents
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- H01L2224/42—Wire connectors; Manufacturing methods related thereto
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- H01L2224/732—Location after the connecting process
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- H01L2224/91—Methods for connecting semiconductor or solid state bodies including different methods provided for in two or more of groups H01L2224/80 - H01L2224/90
- H01L2224/92—Specific sequence of method steps
- H01L2224/922—Connecting different surfaces of the semiconductor or solid-state body with connectors of different types
- H01L2224/9222—Sequential connecting processes
- H01L2224/92242—Sequential connecting processes the first connecting process involving a layer connector
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- Hall/Mr Elements (AREA)
- Measuring Magnetic Variables (AREA)
- Magnetic Heads (AREA)
- Soft Magnetic Materials (AREA)
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、磁気の感受部分上に磁
性体であるフェライトを備えた磁気センサー装置に関す
るものである。
性体であるフェライトを備えた磁気センサー装置に関す
るものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、磁気センサー装置は、小型で信頼
性が高く、ビデオテープレコーダーやオーディオ装置の
モーターのブラシのかわりや自動車の回転センサーなど
様々な用途に幅広く応用されている。
性が高く、ビデオテープレコーダーやオーディオ装置の
モーターのブラシのかわりや自動車の回転センサーなど
様々な用途に幅広く応用されている。
【０００３】磁気センサー装置に用いる磁気の感受部分
であるホール素子は、ＧａＡｓやＩｎＳｂを素材として
用いたもので、活性層を、ＧａＡｓとする場合はイオン
注入で形成し、ＩｎＳｂとする場合は真空蒸着で形成す
るという方法に大別されるやり方で製造される。ＧａＡ
ｓは、禁止帯幅が大きく、温度特性に優れ、温度特性が
重視される自動車等の分野で用いられるのに対し、Ｉｎ
Ｓｂは、電子の移動度が大きく、磁気感度に優れ、消費
電力を重視する分野で用いられる。
であるホール素子は、ＧａＡｓやＩｎＳｂを素材として
用いたもので、活性層を、ＧａＡｓとする場合はイオン
注入で形成し、ＩｎＳｂとする場合は真空蒸着で形成す
るという方法に大別されるやり方で製造される。ＧａＡ
ｓは、禁止帯幅が大きく、温度特性に優れ、温度特性が
重視される自動車等の分野で用いられるのに対し、Ｉｎ
Ｓｂは、電子の移動度が大きく、磁気感度に優れ、消費
電力を重視する分野で用いられる。
【０００４】ＩｎＳｂはさらに高感度を得るため、磁性
体であるフェライトの上に形成することで、フェライト
の磁気集束効果により、より高感度化を図っている。図
９は、ＩｎＳｂを用いた従来の磁気センサー装置および
その製造方法を示す。フェライト基板１上にＩｎ及びＳ
ｂを個々の蒸着源からＩｎＳｂの融点付近の周囲温度で
蒸着を行い、ＩｎＳｂ層２を形成する。その後、ＩｎＳ
ｂ層２に電極３を形成し、ＩｎＳｂ層２上に絶縁して、
直方体のフェライト４をダイスボンド等で載置する。最
後に、プラスチックパッケージにモールドする（図示せ
ず）という製造方法により、磁気センサー装置を作製し
た。
体であるフェライトの上に形成することで、フェライト
の磁気集束効果により、より高感度化を図っている。図
９は、ＩｎＳｂを用いた従来の磁気センサー装置および
その製造方法を示す。フェライト基板１上にＩｎ及びＳ
ｂを個々の蒸着源からＩｎＳｂの融点付近の周囲温度で
蒸着を行い、ＩｎＳｂ層２を形成する。その後、ＩｎＳ
ｂ層２に電極３を形成し、ＩｎＳｂ層２上に絶縁して、
直方体のフェライト４をダイスボンド等で載置する。最
後に、プラスチックパッケージにモールドする（図示せ
ず）という製造方法により、磁気センサー装置を作製し
た。
【０００５】このような磁気センサー装置の感度ＶH
は、定電圧動作下では、式（１）で与えられる。
は、定電圧動作下では、式（１）で与えられる。
【０００６】 ＶH＝Ａ×Ｂ×Ｖ ・・・・・・・・・・（１） ここで、Ａは磁気センサーのパターンおよび素材で決ま
る定数で、Ｂは有効磁束密度で、Ｖは磁気センサーの印
加電圧である。
る定数で、Ｂは有効磁束密度で、Ｖは磁気センサーの印
加電圧である。
【０００７】従来の基本的な考え方は、フェライト４を
磁気センサーであるＩｎＳｂ層２の上に置くことで、フ
ェライト４自体が帯磁し、これによる磁束が付加され、
フェライト４のない場合に比べて、有効磁束密度が上が
り、磁気センサー装置の感度ＶHは向上するというもの
であった。そして、従来の磁気センサー装置では、この
フェライト４の形状は直方体であった（例えば、特公昭
５１−７９８６号公報、特公昭５１−７９８７号公報、
特公昭５１−３２５５６号公報、特公昭５２−３７９３
号公報、特公昭５２−２６６７７号公報）。
磁気センサーであるＩｎＳｂ層２の上に置くことで、フ
ェライト４自体が帯磁し、これによる磁束が付加され、
フェライト４のない場合に比べて、有効磁束密度が上が
り、磁気センサー装置の感度ＶHは向上するというもの
であった。そして、従来の磁気センサー装置では、この
フェライト４の形状は直方体であった（例えば、特公昭
５１−７９８６号公報、特公昭５１−７９８７号公報、
特公昭５１−３２５５６号公報、特公昭５２−３７９３
号公報、特公昭５２−２６６７７号公報）。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
磁気センサー装置では、フェライト４がない場合に比べ
て、それがある場合は３００％の感度向上に留まり、よ
り以上に磁気集束効果をあげることができないという問
題点があった。
磁気センサー装置では、フェライト４がない場合に比べ
て、それがある場合は３００％の感度向上に留まり、よ
り以上に磁気集束効果をあげることができないという問
題点があった。
【０００９】また、従来の磁気センサー装置では、磁気
の感受部分にフェライト４を形成する精度が、ダイスボ
ンダーの精度で決まり、位置ずれが感度ばらつきを大き
くしていたという問題点があった。
の感受部分にフェライト４を形成する精度が、ダイスボ
ンダーの精度で決まり、位置ずれが感度ばらつきを大き
くしていたという問題点があった。
【００１０】本発明は、これらの問題点を解決し、より
高感度で、感度ばらつきを低減させる磁気センサー装置
を提供することを目的とする。
高感度で、感度ばらつきを低減させる磁気センサー装置
を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の磁気センサー装置は、磁気の感受部分上に
前記感受部分と絶縁して磁性体を備え、前記磁性体とし
ては、球状であることを特徴としたものである。また、
磁気の感受部分上に絶縁保護膜と、前記絶縁保護膜上に
一部欠損部を設けた絶縁層を備え、前記一部欠損部に磁
性体を載置したことを特徴とするものである。
に、本発明の磁気センサー装置は、磁気の感受部分上に
前記感受部分と絶縁して磁性体を備え、前記磁性体とし
ては、球状であることを特徴としたものである。また、
磁気の感受部分上に絶縁保護膜と、前記絶縁保護膜上に
一部欠損部を設けた絶縁層を備え、前記一部欠損部に磁
性体を載置したことを特徴とするものである。
【００１２】
【作用】本発明の磁気センサー装置によれば、磁気の感
受部分に対向する磁性体を球状にすることにより、上部
からの流れの磁束は下部で集束し、磁気の前記感受部分
で、有効磁束密度が高まるため、大きく感度を向上させ
ることができる。また、前記磁性体が球状であるため、
上からの流れの磁束とともに、横からの磁束に対しても
同じ作用が働くことから、さらに大きく感度を向上させ
ることができる。
受部分に対向する磁性体を球状にすることにより、上部
からの流れの磁束は下部で集束し、磁気の前記感受部分
で、有効磁束密度が高まるため、大きく感度を向上させ
ることができる。また、前記磁性体が球状であるため、
上からの流れの磁束とともに、横からの磁束に対しても
同じ作用が働くことから、さらに大きく感度を向上させ
ることができる。
【００１３】本発明の磁気センサー装置によれば、磁気
の感受部分上の絶縁保護膜の上に、さらに絶縁層を形成
し、前記絶縁保護膜上に前記絶縁層の一部欠損部を設
け、前記一部欠損部に球状の磁性体を載置することは、
前記一部欠損部が磁性体を載置する際の位置決めの基準
の箇所になり、位置ばらつきがなくなり、かつ確実に載
置することができ、感度のばらつきを大幅に減少するこ
とができる。
の感受部分上の絶縁保護膜の上に、さらに絶縁層を形成
し、前記絶縁保護膜上に前記絶縁層の一部欠損部を設
け、前記一部欠損部に球状の磁性体を載置することは、
前記一部欠損部が磁性体を載置する際の位置決めの基準
の箇所になり、位置ばらつきがなくなり、かつ確実に載
置することができ、感度のばらつきを大幅に減少するこ
とができる。
【００１４】
【実施例】図１は、本発明の一実施例である磁気センサ
ー装置の断面図であり、これを用いて、磁気センサー装
置およびその製造方法の主要部について説明する。磁気
センサーの材料としては、Ｓｉや化合物半導体が使える
が、ここでは、ＩｎＳｂ薄膜を用いた磁気センサー装置
を例にとり説明する。
ー装置の断面図であり、これを用いて、磁気センサー装
置およびその製造方法の主要部について説明する。磁気
センサーの材料としては、Ｓｉや化合物半導体が使える
が、ここでは、ＩｎＳｂ薄膜を用いた磁気センサー装置
を例にとり説明する。
【００１５】アズラップのＳｉスライス上に、あるいは
鏡面研磨されたウェーハーにウェットエッチまたはドラ
イエッチにより、０.０１μｍから１μｍ以下の凹凸を
形成したＳｉ基板上に、Ｓｉ、プラズマＳｉ3Ｎ4、もし
くはＳｉＯ2を形成し、それをＳｉ基板１０とする。そ
して、その上に、ＩｎおよびＳｂを個々の蒸着源から蒸
着し、ＩｎＳｂ層１１を形成する。この際、蒸着温度は
常温からＩｎＳｂの融点付近まで幅広い範囲の任意の温
度で可能である。
鏡面研磨されたウェーハーにウェットエッチまたはドラ
イエッチにより、０.０１μｍから１μｍ以下の凹凸を
形成したＳｉ基板上に、Ｓｉ、プラズマＳｉ3Ｎ4、もし
くはＳｉＯ2を形成し、それをＳｉ基板１０とする。そ
して、その上に、ＩｎおよびＳｂを個々の蒸着源から蒸
着し、ＩｎＳｂ層１１を形成する。この際、蒸着温度は
常温からＩｎＳｂの融点付近まで幅広い範囲の任意の温
度で可能である。
【００１６】蒸着後、ＳｉＯ2やプラズマＳｉ3Ｎ4をＩ
ｎＳｂ層１１の表面に保護膜として形成し、この状態で
熱処理を行う。この熱処理は、最初にＩｎＳｂの融点に
対し、−１００℃以下の温度で行い、その後、温度を上
げ、最高温度として、ＩｎＳｂの融点に対し、−５０℃
から０℃の温度領域で再度行うという２ステップ以上の
温度領域で実施する。
ｎＳｂ層１１の表面に保護膜として形成し、この状態で
熱処理を行う。この熱処理は、最初にＩｎＳｂの融点に
対し、−１００℃以下の温度で行い、その後、温度を上
げ、最高温度として、ＩｎＳｂの融点に対し、−５０℃
から０℃の温度領域で再度行うという２ステップ以上の
温度領域で実施する。
【００１７】以上の製造方法により、室温での移動度と
して、２００００cm2/v.sという高移動度の膜質をもつ
ＩｎＳｂ層１１を得ることができる。その後、レジスト
を用い、所望の活性層になるように、ＩｎＳｂ層１１の
パターンニングを行う。これにより、磁気の感受部分で
あるＩｎＳｂ層１１が得られる。次に、ＩｎＳｂ層１１
に対し、電極１２を形成し、次にＩｎＳｂ層１１、電極
１２上に絶縁保護膜１３を形成する。
して、２００００cm2/v.sという高移動度の膜質をもつ
ＩｎＳｂ層１１を得ることができる。その後、レジスト
を用い、所望の活性層になるように、ＩｎＳｂ層１１の
パターンニングを行う。これにより、磁気の感受部分で
あるＩｎＳｂ層１１が得られる。次に、ＩｎＳｂ層１１
に対し、電極１２を形成し、次にＩｎＳｂ層１１、電極
１２上に絶縁保護膜１３を形成する。
【００１８】その後、絶縁膜であり、樹脂であるポリイ
ミド系有機絶縁膜１４を膜厚０.５〜１０μｍで、絶縁
保護膜１３上全面にコートする。コートの行い方として
は、７００rpmで７秒行い、全面に粗くコートした後、
２２００rpmで３０秒再度コートを行う。次に、１１０
℃でプリベークを１０分行う。次に、レジストを３００
０rpmで塗布し、暗室工程を通し、パターンニングを行
い、磁気センサーの感受部分であるＩｎＳｂ層１１上の
一部を図１に示すように、有機溶剤で選択的にポリイミ
ド系有機絶縁膜１４を除去し、一部欠損部を設ける。次
に、磁性体としての半球状のフェライト１５を、その底
面の球状部分がポリイミド系有機絶縁膜１４を除去した
一部欠損部にはまり込むように、絶縁ペースト１６を介
してダイスボンドする。
ミド系有機絶縁膜１４を膜厚０.５〜１０μｍで、絶縁
保護膜１３上全面にコートする。コートの行い方として
は、７００rpmで７秒行い、全面に粗くコートした後、
２２００rpmで３０秒再度コートを行う。次に、１１０
℃でプリベークを１０分行う。次に、レジストを３００
０rpmで塗布し、暗室工程を通し、パターンニングを行
い、磁気センサーの感受部分であるＩｎＳｂ層１１上の
一部を図１に示すように、有機溶剤で選択的にポリイミ
ド系有機絶縁膜１４を除去し、一部欠損部を設ける。次
に、磁性体としての半球状のフェライト１５を、その底
面の球状部分がポリイミド系有機絶縁膜１４を除去した
一部欠損部にはまり込むように、絶縁ペースト１６を介
してダイスボンドする。
【００１９】フェライト１５を位置決め、配置するため
の段差を形成するのに樹脂を用いているが、特にこれに
限られるものではなく、各種絶縁層でよい。絶縁層とし
て、樹脂であるポリイミド系有機絶縁膜を用いたこと
は、磁気センサー装置を製造する一連の工程で樹脂が形
成でき、信頼性の高い磁気センサー装置を提供できるか
らである。
の段差を形成するのに樹脂を用いているが、特にこれに
限られるものではなく、各種絶縁層でよい。絶縁層とし
て、樹脂であるポリイミド系有機絶縁膜を用いたこと
は、磁気センサー装置を製造する一連の工程で樹脂が形
成でき、信頼性の高い磁気センサー装置を提供できるか
らである。
【００２０】ＩｎＳｂ層１１の磁気感受部分上に半球状
のフェライト１５を置くことによる磁気センサー装置の
感度ＶHの向上率を調べるために、球状のフェライトの
場合の感度ＶHの向上率を同サイズの直方体のフェライ
トの場合と比較した実験値を図２に示す。フェライトと
しては、直径４００μｍの球状のフェライトと、幅、長
さ、高さとも４００μｍの直方体のフェライトを用い
た。感度ＶHの向上率は式（２）に示すように定義す
る。
のフェライト１５を置くことによる磁気センサー装置の
感度ＶHの向上率を調べるために、球状のフェライトの
場合の感度ＶHの向上率を同サイズの直方体のフェライ
トの場合と比較した実験値を図２に示す。フェライトと
しては、直径４００μｍの球状のフェライトと、幅、長
さ、高さとも４００μｍの直方体のフェライトを用い
た。感度ＶHの向上率は式（２）に示すように定義す
る。
【００２１】 感度ＶHの向上率（％）＝〔ＶH（フェライト有）／ＶH（フェライト無）〕 ×１００ ・・・・・・（２） 感度ＶHの向上率をその平均値とばらつきとして、図２
に示す。図２から明らかなように、従来の直方体のフェ
ライトを使った場合、フェライトのない場合より感度が
３００％しか向上しないのに比べて、球状のフェライト
を用いる場合、感度が４５０％も向上する。これは、球
状のフェライトを用いた方がフェライトの磁気集束効果
が上がり、感度ＶHが飛躍的に向上することを示してい
る。また、ばらつきも小さい。
に示す。図２から明らかなように、従来の直方体のフェ
ライトを使った場合、フェライトのない場合より感度が
３００％しか向上しないのに比べて、球状のフェライト
を用いる場合、感度が４５０％も向上する。これは、球
状のフェライトを用いた方がフェライトの磁気集束効果
が上がり、感度ＶHが飛躍的に向上することを示してい
る。また、ばらつきも小さい。
【００２２】磁界の指向性について、球状のフェライト
の場合と直方体のフェライトの場合を比較した実験値を
図３（ａ）に示す。磁気センサー２０に対して、外部磁
場Ｂの方位が垂直方向と垂直方向から傾けた場合の感度
ＶHを比較した。横軸に垂直方向からの傾けた角度θ
（図３ｂ）をとり、縦軸に規格化された感度ＶHをとっ
た。規格化された感度ＶHは式（３）に示すように定義
する。
の場合と直方体のフェライトの場合を比較した実験値を
図３（ａ）に示す。磁気センサー２０に対して、外部磁
場Ｂの方位が垂直方向と垂直方向から傾けた場合の感度
ＶHを比較した。横軸に垂直方向からの傾けた角度θ
（図３ｂ）をとり、縦軸に規格化された感度ＶHをとっ
た。規格化された感度ＶHは式（３）に示すように定義
する。
【００２３】 規格化された感度ＶH（％）＝〔ＶH（θ）／ＶH（θ＝０）〕×１００ ・・・・・・・・・（３） 図３から明らかなように、直方体のフェライトを使うよ
りも、球状のフェライト１５を用いる方が、外部磁場Ｂ
の方位が垂直方向からずれて、角度θが大きくなって
も、角度θ＝０の場合の感度ＶHに比べて、感度ＶHが減
少しにくいことを示している。これは、磁界の指向性が
直方体のフェライトを使うよりも、球状のフェライトを
用いる方が飛躍的に向上し、優れていることを表わして
いる。これは、球状のフェライトの下部が球状であるた
め、上からの流れの磁束とともに、横からの磁束に対し
ても同じ作用が働くことから、さらに大きく感度を向上
させることができる。
りも、球状のフェライト１５を用いる方が、外部磁場Ｂ
の方位が垂直方向からずれて、角度θが大きくなって
も、角度θ＝０の場合の感度ＶHに比べて、感度ＶHが減
少しにくいことを示している。これは、磁界の指向性が
直方体のフェライトを使うよりも、球状のフェライトを
用いる方が飛躍的に向上し、優れていることを表わして
いる。これは、球状のフェライトの下部が球状であるた
め、上からの流れの磁束とともに、横からの磁束に対し
ても同じ作用が働くことから、さらに大きく感度を向上
させることができる。
【００２４】ここまでは、磁気感受部分上に設置するフ
ェライトの下部の形状を球、半球も含めて、球の一部で
ある場合の実施例について説明したが、磁性体であるフ
ェライトの上部と下部の大きさを変え、上部に比べて下
部の系が細い場合や大きさが小さい場合についても、感
度ＶHを調べた。
ェライトの下部の形状を球、半球も含めて、球の一部で
ある場合の実施例について説明したが、磁性体であるフ
ェライトの上部と下部の大きさを変え、上部に比べて下
部の系が細い場合や大きさが小さい場合についても、感
度ＶHを調べた。
【００２５】フェライトの形状を球状ではなく、直方体
の変形として、フェライトの下部面積に対する上部面積
の比により、感度ＶHがどのように変化するかについて
の実験値を図４（ａ）に示す。フェライトの下部面積を
ｃ、上部面積をｄとし（図４ｂ）、横軸にフェライトの
下部面積に対する上部面積の比ｄ／ｃをとり、縦軸に式
（２）に示す感度ＶHの向上率をとっている。ｄ／ｃ＝
１、つまり下部面積と上部面積が等しい時は、感度ＶH
の向上率が３５０％であったのに対し、ｄ／ｃ＝２、つ
まり下部面積が上部面積の半分の時は、感度ＶHの向上
率が６００％になる。図４から明らかなように、フェラ
イトの下部面積に対する上部面積の比ｄ／ｃが大きくな
るほど、感度ＶHの向上率が増加していることがわか
る。ここで、磁気センサー２０はフェライト１５をダイ
スボンドする前の状態を示している。
の変形として、フェライトの下部面積に対する上部面積
の比により、感度ＶHがどのように変化するかについて
の実験値を図４（ａ）に示す。フェライトの下部面積を
ｃ、上部面積をｄとし（図４ｂ）、横軸にフェライトの
下部面積に対する上部面積の比ｄ／ｃをとり、縦軸に式
（２）に示す感度ＶHの向上率をとっている。ｄ／ｃ＝
１、つまり下部面積と上部面積が等しい時は、感度ＶH
の向上率が３５０％であったのに対し、ｄ／ｃ＝２、つ
まり下部面積が上部面積の半分の時は、感度ＶHの向上
率が６００％になる。図４から明らかなように、フェラ
イトの下部面積に対する上部面積の比ｄ／ｃが大きくな
るほど、感度ＶHの向上率が増加していることがわか
る。ここで、磁気センサー２０はフェライト１５をダイ
スボンドする前の状態を示している。
【００２６】以上、図２、３、４からわかるように、磁
気センサー装置において、磁気感受部分上に置く磁性体
であるフェライトを上部より下部を小さくする形状にす
ることにより、磁気センサー部分での有効磁束密度を飛
躍的に向上させることができるため、大きく感度を向上
させることができる。また、前記磁性体として、少なく
ともその下部を球状にすることにより、上からの流れの
磁束とともに、横からの磁束に対しても同じ作用が働く
ことから、さらに大きく感度を向上させることができ
る。
気センサー装置において、磁気感受部分上に置く磁性体
であるフェライトを上部より下部を小さくする形状にす
ることにより、磁気センサー部分での有効磁束密度を飛
躍的に向上させることができるため、大きく感度を向上
させることができる。また、前記磁性体として、少なく
ともその下部を球状にすることにより、上からの流れの
磁束とともに、横からの磁束に対しても同じ作用が働く
ことから、さらに大きく感度を向上させることができ
る。
【００２７】磁気センサー装置において、ポリイミド系
有機絶縁膜１４を磁気センサー２０の上部にコートし、
磁気センサー２０の感受部分の一部を除去し、一部欠損
部を設け、そこにフェライト１５をダイスボンドする場
合（図５ｂ）と、ポリイミド系有機絶縁膜を使わずにフ
ェライト１５をダイスボンドする場合（図５ｃ）につい
て、式（２）に示す感度ＶHの向上率のばらつきを調べ
た実験値を図５（ａ）に示す。その結果、ポリイミド系
有機絶縁膜を使わずにフェライト１５をダイスボンドす
る場合に比べて、ポリイミド系有機絶縁膜１４を磁気セ
ンサーの上部にコートし、磁気センサー２０の感受部分
の一部を除去し、そこにフェライト１５をダイスボンド
する場合の方が感度ＶHの向上率のばらつきの幅が約２
／５程度まで小さくなることがわかる。
有機絶縁膜１４を磁気センサー２０の上部にコートし、
磁気センサー２０の感受部分の一部を除去し、一部欠損
部を設け、そこにフェライト１５をダイスボンドする場
合（図５ｂ）と、ポリイミド系有機絶縁膜を使わずにフ
ェライト１５をダイスボンドする場合（図５ｃ）につい
て、式（２）に示す感度ＶHの向上率のばらつきを調べ
た実験値を図５（ａ）に示す。その結果、ポリイミド系
有機絶縁膜を使わずにフェライト１５をダイスボンドす
る場合に比べて、ポリイミド系有機絶縁膜１４を磁気セ
ンサーの上部にコートし、磁気センサー２０の感受部分
の一部を除去し、そこにフェライト１５をダイスボンド
する場合の方が感度ＶHの向上率のばらつきの幅が約２
／５程度まで小さくなることがわかる。
【００２８】また、感度ばらつきは、ポリイミド系有機
絶縁膜１４の膜厚を０.５μｍ以上で低減できるが、特
に１〜３μｍにした時に大幅に低減できる。これは、フ
ェライト１５のダイスボンドを行う位置精度がポリイミ
ド系有機絶縁膜１４の段差による回り込みで向上したた
めと考えられる。
絶縁膜１４の膜厚を０.５μｍ以上で低減できるが、特
に１〜３μｍにした時に大幅に低減できる。これは、フ
ェライト１５のダイスボンドを行う位置精度がポリイミ
ド系有機絶縁膜１４の段差による回り込みで向上したた
めと考えられる。
【００２９】図６は本発明の磁気センサー装置に用いる
磁性体であるフェライトの製造方法の一実施例を示す工
程断面図である。
磁性体であるフェライトの製造方法の一実施例を示す工
程断面図である。
【００３０】磁性体としては、厚さ３００μｍで、５０
×５０ｍｍ2の大きさのＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含
む板状のフェライト１５を用いる（図６ａ）。厚さ、大
きさは特にこれを限定するものではない。フェライト１
５をシート２１上に配置し、１回目は、先端が球状（例
えば、直径５０μｍ）のダイヤモンドを主材とする研削
具２２で、フェライト１５を一定ピッチで格子状に表面
から浅く、溝状に削る（図６ｂ）。これにより、削られ
た部分に傾斜を持たせる。この場合は、溝の底部は球状
となる。２回目は、１回目より先端の幅が狭い（例え
ば、幅２５μｍ）のダイヤモンドを主材とする研削具２
３で、１回目と同じ位置を、フェライト１５を貫通し
て、シート２１にかかるまで削り、フェライト１５をカ
ットする（図６ｃ）。これを粘着性を有するシートで上
から覆い、反転させることで、上部および下部が四角形
で、下部面積が上部面積より小さく、上部から下部に向
かって先細りするフェライト１５を精度良く、容易にか
つ大量に得ることができる（図示せず）。
×５０ｍｍ2の大きさのＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含
む板状のフェライト１５を用いる（図６ａ）。厚さ、大
きさは特にこれを限定するものではない。フェライト１
５をシート２１上に配置し、１回目は、先端が球状（例
えば、直径５０μｍ）のダイヤモンドを主材とする研削
具２２で、フェライト１５を一定ピッチで格子状に表面
から浅く、溝状に削る（図６ｂ）。これにより、削られ
た部分に傾斜を持たせる。この場合は、溝の底部は球状
となる。２回目は、１回目より先端の幅が狭い（例え
ば、幅２５μｍ）のダイヤモンドを主材とする研削具２
３で、１回目と同じ位置を、フェライト１５を貫通し
て、シート２１にかかるまで削り、フェライト１５をカ
ットする（図６ｃ）。これを粘着性を有するシートで上
から覆い、反転させることで、上部および下部が四角形
で、下部面積が上部面積より小さく、上部から下部に向
かって先細りするフェライト１５を精度良く、容易にか
つ大量に得ることができる（図示せず）。
【００３１】四角形ではなく、球状を形状の一部として
含むフェライトに関しては、フェライトを板状や円柱状
に加工する製造工程の前のフェライトは球形に近い様々
な大きさの粒状であるため、容易に手に入れることがで
きる。大きさを選別して、同じサイズのフェライトを得
ることも容易である。
含むフェライトに関しては、フェライトを板状や円柱状
に加工する製造工程の前のフェライトは球形に近い様々
な大きさの粒状であるため、容易に手に入れることがで
きる。大きさを選別して、同じサイズのフェライトを得
ることも容易である。
【００３２】フェライト１５において、ＭｎＺｎもしく
はＮｉＺｎを含む場合と含まない場合について、式
（２）に示す感度ＶHの向上率を比較した実験値を図７
に示す。ＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含まないフェライ
トを用いた場合は、感度ＶHの向上率が２５０％であっ
たのに対し、ＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含むフェライ
トを使用する場合は、感度ＶHの向上率が４５０％と高
くなることがわかる。これは、ＭｎＺｎあるいはＮｉＺ
ｎを含むことにより、フェライトの帯磁率が上がり、磁
気集束効果が高まるためと考えられる。
はＮｉＺｎを含む場合と含まない場合について、式
（２）に示す感度ＶHの向上率を比較した実験値を図７
に示す。ＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含まないフェライ
トを用いた場合は、感度ＶHの向上率が２５０％であっ
たのに対し、ＭｎＺｎもしくはＮｉＺｎを含むフェライ
トを使用する場合は、感度ＶHの向上率が４５０％と高
くなることがわかる。これは、ＭｎＺｎあるいはＮｉＺ
ｎを含むことにより、フェライトの帯磁率が上がり、磁
気集束効果が高まるためと考えられる。
【００３３】図８は、本発明の磁気センサー装置の全体
の製造方法の一実施例を示す工程断面図である。最初
に、コム３０にペースト３１を介し、フェライト板３２
をダイスボンドする（図８ａ）。次に、フェライト板３
２を位置基準にし、フェライト板３２上にペースト３３
を介し、磁気センサー３４をダイスボンドする（図８
ｂ）。ここで、磁気センサー３４はＳｉ基板上にＩｎＳ
ｂ層、電極、ポリイミド系有機絶縁膜を形成したもので
ある。次に、磁気センサー３４の電極とコム３０のリー
ドをワイヤー３５でワイヤーボンドする（図８ｃ）。次
に、磁気センサー３４のポリイミド系有機絶縁膜の除去
部に、絶縁ペーストを介し、球状のフェライト３６を、
フェライト板３２を位置基準にし、ダイスボンドする
（図８ｄ）。
の製造方法の一実施例を示す工程断面図である。最初
に、コム３０にペースト３１を介し、フェライト板３２
をダイスボンドする（図８ａ）。次に、フェライト板３
２を位置基準にし、フェライト板３２上にペースト３３
を介し、磁気センサー３４をダイスボンドする（図８
ｂ）。ここで、磁気センサー３４はＳｉ基板上にＩｎＳ
ｂ層、電極、ポリイミド系有機絶縁膜を形成したもので
ある。次に、磁気センサー３４の電極とコム３０のリー
ドをワイヤー３５でワイヤーボンドする（図８ｃ）。次
に、磁気センサー３４のポリイミド系有機絶縁膜の除去
部に、絶縁ペーストを介し、球状のフェライト３６を、
フェライト板３２を位置基準にし、ダイスボンドする
（図８ｄ）。
【００３４】フェライト板３２を位置基準にしてダイス
ボンドする場合、位置基準にしない場合に比べ、フェラ
イト３６の位置ばらつきは低減し、これにより、感度Ｖ
Hのばらつきも低減する。これは図５で説明した通りで
ある。
ボンドする場合、位置基準にしない場合に比べ、フェラ
イト３６の位置ばらつきは低減し、これにより、感度Ｖ
Hのばらつきも低減する。これは図５で説明した通りで
ある。
【００３５】また、磁気センサー３４がシリコン上に形
成されたものであることから一連の工程を同じ種類のダ
イスボンド装置を用いることができ、装置を変えること
なくできるため、位置ばらつきも小さい。
成されたものであることから一連の工程を同じ種類のダ
イスボンド装置を用いることができ、装置を変えること
なくできるため、位置ばらつきも小さい。
【００３６】
【発明の効果】本発明の磁気センサー装置は磁気の感受
部分の上に配置した磁性体を球状にすることにより、前
記感受部分での有効磁束密度が飛躍的に向上し、高い感
度を得ることができる。さらに、磁性体が球状であるた
め、横方向からの磁束に対しても感度が高くなることか
ら、前記感受部分の感度はさらに高くなる。これはま
た、指向性が非常に良くなることを示している。
部分の上に配置した磁性体を球状にすることにより、前
記感受部分での有効磁束密度が飛躍的に向上し、高い感
度を得ることができる。さらに、磁性体が球状であるた
め、横方向からの磁束に対しても感度が高くなることか
ら、前記感受部分の感度はさらに高くなる。これはま
た、指向性が非常に良くなることを示している。
【００３７】また、本発明の磁気センサー装置は、磁気
の感受部分上の絶縁保護膜の上に、さらに絶縁層を形成
し、前記絶縁保護膜上に前記絶縁層の一部欠損部を設
け、前記一部欠損部に球状の磁性体を載置することは、
前記一部欠損部が磁性体を載置することにより、前記一
部欠損部が位置決め箇所となり、磁性体を所望の位置に
精度良く形成することができ、感度ばらつきを小さくす
ることができる。
の感受部分上の絶縁保護膜の上に、さらに絶縁層を形成
し、前記絶縁保護膜上に前記絶縁層の一部欠損部を設
け、前記一部欠損部に球状の磁性体を載置することは、
前記一部欠損部が磁性体を載置することにより、前記一
部欠損部が位置決め箇所となり、磁性体を所望の位置に
精度良く形成することができ、感度ばらつきを小さくす
ることができる。
【００３８】絶縁層が樹脂であるポリイミド系有機絶縁
膜を用いることにより、磁気センサー装置を形成する一
連の工程で樹脂を形成でき、高い信頼性が得られる。
膜を用いることにより、磁気センサー装置を形成する一
連の工程で樹脂を形成でき、高い信頼性が得られる。
【図１】本発明の一実施例である磁気センサー装置の断
面図
面図
【図２】本発明の磁性体の形状と感度の相関図
【図３】本発明の磁性体の形状と感度の指向性の相関図
【図４】本発明の磁性体の下部面積に対する上部面積の
比と感度の相関図
比と感度の相関図
【図５】本発明の磁性体の位置ばらつきと感度ばらつき
の相関図
の相関図
【図６】本発明の磁性体の製造方法の一実施例を示す工
程断面図
程断面図
【図７】本発明の磁性体材料と感度の相関図
【図８】本発明の磁気センサー装置の製造方法の一実施
例を示す工程断面図
例を示す工程断面図
【図９】従来の磁気センサー装置の断面図
１ フェライト基板 ２ ＩｎＳｂ層 ３ 電極 ４ フェライト １０ Ｓｉ基板 １１ ＩｎＳｂ層 １２ 電極 １３ 絶縁保護膜 １４ ポリイミド系有機絶縁膜 １５ フェライト １６ 絶縁ペースト ２０ 磁気センサー ２１ シート ２２、２３ 研削具 ３０ コム ３１ ペースト ３２ フェライト板 ３３ ペースト ３４ 磁気センサー ３５ ワイヤー ３６ フェライト
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｇ１１Ｂ 5/37 Ｈ０１Ｌ 21/58 5/39 43/02 Ｚ Ｈ０１Ｌ 21/58 43/04 43/02 43/08 Ｚ 43/04 Ｇ０１Ｒ 33/06 Ｈ 43/08 Ｒ (72)発明者 多良 勝司 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (72)発明者 反保 敏治 大阪府高槻市幸町１番１号 松下電子工 業株式会社内 (56)参考文献 特開 昭63−301577（ＪＰ，Ａ) 特開 昭63−177579（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−135587（ＪＰ，Ａ) 特開 昭49−40080（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−95139（ＪＰ，Ａ) 特開 昭51−76594（ＪＰ，Ａ) 実開 昭50−68661（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−38260（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭58−111938（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H01L 43/06 G01R 33/02 G01R 33/07 G01R 33/09 G11B 5/33 G11B 5/37 G11B 5/39 H01L 21/58 H01L 43/02 H01L 43/04 H01L 43/08
Claims (4)
- 【請求項１】 磁気の感受部分上に前記感受部分と絶縁
して磁性体を備え、前記磁性体が球状であることを特徴
とする磁気センサー装置。 - 【請求項２】 磁気の感受部分上に絶縁保護膜と、前記
絶縁保護膜上に一部欠損部を設けた絶縁層を備え、前記
一部欠損部に磁性体を載置したことを特徴とする請求項
１記載の磁気センサー装置。 - 【請求項３】 絶縁層が樹脂であることを特徴とする請
求項２記載の磁気センサー装置。 - 【請求項４】 絶縁層がポリイミド系の有機絶縁膜で、
その厚さが０.５μｍ以上であることを特徴とする請求
項２記載の磁気センサー装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00827494A JP3223686B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 磁気センサー装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP00827494A JP3223686B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 磁気センサー装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07221362A JPH07221362A (ja) | 1995-08-18 |
| JP3223686B2 true JP3223686B2 (ja) | 2001-10-29 |
Family
ID=11688601
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP00827494A Expired - Fee Related JP3223686B2 (ja) | 1994-01-28 | 1994-01-28 | 磁気センサー装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3223686B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20210072327A1 (en) * | 2019-09-09 | 2021-03-11 | Texas Instruments Incorporated | Magnetic flux concentrator for out-of-plane direction magnetic field concentration |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5137424Y2 (ja) * | 1973-08-02 | 1976-09-13 | ||
| JPS5124345B2 (ja) * | 1972-08-16 | 1976-07-23 | ||
| JPS49135587A (ja) * | 1973-04-28 | 1974-12-27 | ||
| JPS5068661U (ja) * | 1973-10-26 | 1975-06-19 | ||
| JPS5338439B2 (ja) * | 1974-12-27 | 1978-10-16 | ||
| JPS58111938U (ja) * | 1982-01-27 | 1983-07-30 | 株式会社東芝 | 半導体装置用セラミツク・パツケ−ジ |
| JPS63177579A (ja) * | 1987-01-19 | 1988-07-21 | Sanyo Electric Co Ltd | ホ−ル素子の製造方法 |
| JPS63301577A (ja) * | 1987-06-01 | 1988-12-08 | Victor Co Of Japan Ltd | ホ−ル素子とその製作法 |
| JPH0595139A (ja) * | 1991-10-01 | 1993-04-16 | Asahi Chem Ind Co Ltd | ホール素子及びその製造法 |
-
1994
- 1994-01-28 JP JP00827494A patent/JP3223686B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07221362A (ja) | 1995-08-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |