JP3823955B2 - Magnetic sensor manufacturing method and lead frame - Google Patents

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Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁界の方位を測定する磁気センサの製造方法およびこれに使用するリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、外部磁界の方位測定のために磁気を検出する磁気センサが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来では、例えば、図２０に示すように、基板６３の表面６３ａに磁気センサ５１，６１を搭載した磁気センサユニット６４が提供されており、この磁気センサユニット６４は、外部磁界の方位を３次元的に測定することができる。
【０００３】
すなわち、磁気センサ５１は、外部磁界の２方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ５２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに沿って互いに直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）となっている。また、磁気センサ６１は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ６２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに直交する方向（Ｚ方向）となっている。
外部磁界の方位は、これら磁気センサチップ５２，６２により３次元空間内の３つの磁気成分を検出し、３次元空間内のベクトルとして測定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５２９１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の磁気センサユニット６４においては、磁気センサ５１，６１にそれぞれ１つの磁気センサチップ５２，６２しか備えていなかったため、各々の磁気センサ５１，６１を製造して、これらの磁気センサ５１，６１をそれぞれ基板６３の表面６３ａに搭載する必要があり、結果として、製造工程が多く、製造コストが高くなるという問題があった。
また、磁気センサチップ６２の感応方向が磁気センサチップ５２の感応方向に直交するように、磁気センサ６１を基板６３の表面６３ａに精度よく搭載することが困難であるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部磁界の３次元的な方位を正しく測定すると共に、製造コストの削減を図ることができる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する第１の連結部及び該第１の連結部とは前記ステージ部の異なる箇所に連結される第２の連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記第１の連結部が、前記ステージ部から突出して前記フレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有し、前記第２の連結部が、塑性変形により捻れることを特徴とするリードフレームを提案している。
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、ステージ部を押圧することにより、屈曲部を屈曲させて、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
【０００８】
請求項２に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記ステージ連結部が、塑性変形によって屈曲するように形成され、前記連結部が、塑性変形によって捻れるように形成されることを特徴とするリードフレームを提案している。
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、ステージ部を押圧することにより、ステージ連結部を塑性変形させて、２つのステージ部を互いに容易に傾斜させることができる。
【０００９】
請求項３に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１０】
請求項４に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記連結部および前記ステージ部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１１】
請求項５に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、前記ステージ連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
この発明に係る磁気センサの製造方法によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、各々のステージ部の表面を互いに平行に配して、これらの各表面に磁気センサチップを接着することができ、したがって、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となる。
そして、ステージ部を傾斜させるように、リードフレームの連結部やステージ部やステージ連結部を塑性変形させるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
以上のことから、例えば、一の磁気センサチップがその表面に沿って２つの感応方向を有し、他の磁気センサチップがその表面に沿って１つの感応方向を有している場合には、他の磁気センサチップの感応方向を、一の磁気センサチップの２つの感応方向を含む平面に対して精度よく交差させることができる。したがって、これら３つの感応方向により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定することが可能となり、磁界の方位を正しく測定することができる。
【００１２】
請求項６に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する第１の連結部及び該第１の連結部とは前記ステージ部の異なる箇所に連結される第２の連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップとを備える磁気センサであって、前記ステージ部及び前記磁気センサチップが所定の角度に傾斜された状態であり、前記ステージ部の傾斜に伴って、前記第１の連結部が塑性変形により屈曲変形されていると共に、前記第２の連結部が塑性変形により捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサを提案している。
【００１３】
請求項７に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップとを備える磁気センサであって、前記ステージ部及び前記磁気センサチップを所定の角度に傾斜された状態であり、前記ステージ部の傾斜に伴って、前記ステージ連結部が塑性変形によって屈曲変形されていると共に、前記連結部が塑性変形によって捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサを提案している。
【００１４】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の第１の実施形態に係る磁気センサの製造方法により製造される磁気センサの構成について、図１，２を参照して説明しておく。この磁気センサ１は、外部磁界の向きと大きさを測定するものであり、２つの磁気センサチップ２，３と、これら磁気センサチップ２，３を外部に対して電気的に接続するための複数のリード４と、これら磁気センサチップ２，３およびリード４を一体的に固定する樹脂モールド部５とを備えている。
【００１５】
磁気センサチップ２，３は、平面視矩形の板状に形成されており、それぞれステージ部６，７上に搭載されている。また、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の内部に埋まっており、各リード４の基端部４ａよりも樹脂モールド部５の上面５ｃ側に配置されている。さらに、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の下面５ａに対して傾斜すると共に、磁気センサチップ２，３の一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くと共に、その表面２ａ，３ａが相互に角度θをもって鋭角に傾斜している。
なお、ここで鋭角とは、ステージ部６の表面６ａと、ステージ部７の裏面７ｂとのなす角度θである。
【００１６】
磁気センサチップ２は、外部磁界の２方向の磁気成分に対してそれぞれ感応するものであり、これら２つの感応方向は、磁気センサチップ２の表面２ａに沿って互いに直交する方向（Ａ方向およびＢ方向）となっている。
また、磁気センサチップ３は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応するものであり、その感応方向は、表面３ａに沿ってＡ，Ｂ方向により画定される平面（Ａ−Ｂ平面）と鋭角に交差する方向（Ｃ方向）となっている。
【００１７】
各リード４は、銅材等の金属材料からなり、基端部４ａ、先端部４ｂ、およびこれら基端部４ａおよび先端部４ｂを連結する連結部４ｃとから形成され、例えばクランク状の断面形状を有する。
各リード４の基端部４ａは、その一部が樹脂モールド部５の内部に埋まっており、金属製のワイヤー８により磁気センサチップ２，３と電気的に接続されている。また、各リード４の先端部４ｂおよび連結部４ｃは、樹脂モールド部５の側面５ｂの外方に位置しており、先端部４ｂは、樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されている。
【００１８】
次に、上述した磁気センサ１を製造するための方法を説明する。
はじめに、薄板状の金属板にプレス加工もしくはエッチング加工、あるいはこの両方の加工を施すことにより、図３，４に示すように、ステージ部６，７がフレーム部９に支持されたリードフレーム１０を形成する。
フレーム部９は、ステージ部６，７を囲むように平面視矩形の枠状に形成された矩形枠部１１と、この矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，１２とからなる。
【００１９】
リード（連結部）１２は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、その一端部１２ａ，１２ｂが、ステージ部６，７の側端部に固定されている。これらリード１２の一端部１２ａ，１２ｂは、ステージ部６，７を傾斜させる際に、容易に塑性変形できる形状となっている。
すなわち、一端部１２ａは、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃ側に固定されており、その両方の側面に凹状の切り欠きを設けて、リード１２の他の部分よりも細く形成され、容易に捻ることができる形状となっている。また、一端部（屈曲部）１２ｂは、ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄ側に固定されており、図５に示すように、リード１２の表面１２ｃ側に突出するように、予め折り曲げ加工を施し、容易に屈曲することができる形状となっている。
なお、各ステージ部６，７の側端部は、２つのステージ部６，７を並べる方向に直交する各ステージ部６，７の幅方向の端部を示している。また、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃは、２つのステージ部６，７が相互に対向する端部を示している。さらに、各ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄは、２つのステージ部６，７の並列方向に沿って一端部６ｃ，７ｃの反対側に位置する端部を示している。
【００２０】
このリードフレーム１０を用意した後に、図３，４に示すように、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、ワイヤー８を配して磁気センサチップ２，３とリード４とを電気的に接続する。
なお、ワイヤー８を配する際には、ステージ部６，７を傾斜させる段階において、ワイヤー８と磁気センサチップ２，３とのボンディング部分、およびリード４とのボンディング部分が互いに離れるため、ワイヤー８は、その長さもしくは高さに余裕を持たせた状態にて配される。
【００２１】
次いで、図６に示すように、ステージ部６，７およびリード１２の一端部１２ａ，１２ｂを除いたリードフレーム１０の各部を金型Ｄ，Ｅにより挟み込み、この状態において、ステージ部６，７の裏面６ｂ，７ｂ側の他端部６ｄ，７ｄをピンＦにより上方に押圧し、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３を相互に所定の角度に傾斜させる。
この際には、各ステージ部６，７の両側に位置する側端部に固定されたリード１２の一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように塑性変形し、一端部１２ｂが屈曲するように塑性変形する。このため、磁気センサチップ２，３は、リード４の基端部４ａの形成方向に対して傾斜した状態を保持することになる。
【００２２】
そして、磁気センサチップ２，３を搭載したリードフレーム１０を別の金型（図示せず）内に配置し、この金型内に溶融樹脂を射出して、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成する。これにより、磁気センサチップ２，３が、相互に傾斜した状態にて、樹脂モールド部の内部に固定されることになる。
最後に、矩形枠部１１、およびリード１２のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落として、図１に示す磁気センサ１の製造が終了する。
【００２３】
このように製造された磁気センサ１は、例えば、図示しない携帯端末装置内の基板に搭載され、この携帯端末装置では、磁気センサ１により測定した地磁気の方位を携帯端末装置の表示パネルに示すようになっている。以下に、磁気センサ１による地磁気の方位測定について説明する。
すなわち、磁気センサチップ２，３は、Ａ，Ｂ方向およびＣ方向に沿った地磁気成分をそれぞれ検出し、それぞれの地磁気成分に略比例した値Ｓａ、ＳｂおよびＳｃをそれぞれ出力するようになっている。
【００２４】
ここで、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に沿っている場合には、出力値Ｓａは、図７に示すように、磁気センサチップ２のＢ方向が東または西を向いた際にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が南または北を向いている場合に０となる。
また、出力値Ｓｂは、磁気センサチップ２のＢ方向が北または南を向いている場合にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が東または西を向いている場合に０となる。
なお、グラフ中の出力値ＳａおよびＳｂは、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値である。
【００２５】
この際に、携帯端末装置の表示パネルに表示する方位は、東を０°として、南、西、および北の順に回転するにつれて角度の値が増大するように定義される方位ａを、例えば、下記表１に示した数式に基づいて決定する。
【００２６】
【表１】

Figure 0003823955
【００２７】
また、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に対して交差している場合には、磁気センサチップ２に加えて、磁気センサチップ３によりＣ方向に沿った地磁気成分を検出し、この地磁気成分に略比例した値Ｓｃを出力する。
なお、出力値Ｓｃは、出力値Ｓａ、Ｓｂと同様に、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２８】
そして、この出力値Ｓｃに基づいてＡ−Ｂ平面に直交する方向の磁気成分の値を出力し、この値と出力値Ｓａ、Ｓｂとにより地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定する。
なお、Ａ−Ｂ平面とＣ方向とがなす角度θは、０°よりも大きく、９０°以下であり、理論上では、０°よりも大きい角度であれば３次元的な地磁気の方位を測定できる。ただし、実際上は２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。
【００２９】
上記の磁気センサ１の製造方法によれば、ステージ部６，７を傾斜させる前に、磁気センサチップ２，３を接着するため、各々のステージ部６，７の表面６ａ，７ａを互いに平行に配した状態にて、これらの各表面６ａ，７ａに磁気センサチップ２，３を接着することができる。したがって、これら磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサ１の製造コスト削減を図ることができる。
また、リード１２の一端部１２ｂが屈曲部となっているため、ピンＦによりステージ部の６，７の他端部６ｄ，７ｄを押圧する際に、この一端部１２ｂを屈曲させることにより、ステージ部６，７をフレーム部９に対して容易に傾斜させることができる。
【００３０】
そして、ステージ部６，７を傾斜させるように、リードフレーム１０の一端部１２ａ、１２ｂを塑性変形させるため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
以上のことから、磁気センサチップ３の感応方向を、Ａ−Ｂ平面に対して精度よく交差させて、これら３つの感応方向により地磁気の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内における地磁気の方位を正しく測定することができる。
【００３１】
次に、図８および図９は、本発明の第２の実施形態を示している。この実施形態においては、図１および図２に示す磁気センサの基本的構成が同一となっており、磁気センサの製造に用いるリードフレームの構成に関して異なっている。ここでは主に、リードフレームの構成、およびこのリードフレームを使用して磁気センサを製造する方法について説明し、図１から図７の構成要素と同一の部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
【００３２】
磁気センサを製造する際には、はじめに、薄板状の金属板にプレス加工やエッチング加工を施して、図８に示すように、２つのステージ部６，７がフレーム部１９に支持されたリードフレーム２０を形成する。このフレーム部１９には、矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，２１が設けられている。
リード（連結部）２１は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、その一端部２１ａが、ステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄ側の両側に位置する側端部に固定されている。リード２１の一端部２１ａは、リード２１の他の部分よりも細く形成されており、容易に捻ることが可能な形状となっている。
また、このリードフレーム２０には、一方のステージ部６の一端部６ｃから突出し、他方のステージ部７の一端部７ｃに連結されるステージ連結部２２が２つ形成されている。このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状となっており、容易に塑性変形できるようになっている。
【００３３】
このリードフレーム２０を用意した後には、第１の実施形態と同様に、図９に示すように、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、磁気センサチップ２，３とリード４との間にワイヤー８を配する。
次いで、ステージ部６，７、リード２１の一端部２１ａおよびステージ連結部２２を除いたリードフレーム２０の各部を金型Ｇ，Ｈにより挟み込み、この状態において、ステージ部６，７の裏面６ｂ，７ｂ側の一端部６ｃ，７ｃをピンＩにより上方に押圧し、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３を相互に所定の角度に傾斜させる。
【００３４】
この際には、各ステージ部６，７の両側に位置する側端部に固定されたリード２１の一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線（図９の示す破線）回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部２１ａが捻れるように塑性変形する。また、この際には、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃが相互に離間するため、ステージ連結部２２が延びるように塑性変形する。このため、磁気センサチップ２，３は、リード４の基端部４ａの形成方向に対して傾斜した状態を保持することになる。
最後に、第１の実施形態と同様に、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成し、矩形枠部１１、およびリード２１のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落とすことにより、磁気センサの製造が終了する。
【００３５】
上記の磁気センサの製造方法によれば、第１の実施形態と同様に、磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
また、ステージ連結部２２が容易に塑性変形できる形状となっているため、ピンＩによりステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃを押圧する際に、このステージ連結部２２を塑性変形させることにより、ステージ部６，７をフレーム部１９に対して容易に傾斜させることができる。そして、リード２１の一端部２１ａおよびステージ連結部２２を塑性変形させるため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
さらに、このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状となっているため、ステージ連結部２２に折り曲げ加工やエッチング加工を施す必要がなく、リードフレーム２０の製造を容易に行うことができる。
【００３６】
なお、第１の実施形態において、リード１２の一端部１２ｂは、リード１２の表面１２ｃ側に突出した形状であるとしたが、これに限ることはなく、ステージ部６，７を傾斜させる際に、塑性変形が容易な形状であればよい。すなわち、例えば、図１０（ａ）に示すように、リード１２の表面１２ｃおよび裏面１２ｄの両方に突出するように折り曲げ加工が施された形状でもよいし、図１０（ｂ）に示すように、エッチング加工によりリード１２の他の部分の厚さ寸法よりも薄くした形状であってもよい。
また、リード１２の一端部１２ｂは、図１０（ｃ）に示すように、リードフレーム１０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行する形状としても良い。この形状の場合には、リード１２に折り曲げ加工やエッチング加工を施す必要がないため、リードフレーム１０の製造を容易に行うことができる。なお、この形状の場合には、一端部１２ｂをリード１２の他の部分よりも細く形成しておくことが好ましい。
【００３７】
さらに、リード１２の一端部１２ａを各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃ側に位置する側端部に固定するとしたが、これに限ることはなく、少なくともステージ部６，７が、その一端部６ｃ，７ｃ側を中心に回転できるように構成されていればよい。すなわち、例えば、図１１に示すように、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃをステージ連結部１５により連結し、このステージ連結部１５にリード１２の一端部１２ａを固定するとしても構わない。
また、リード１２の他端部１２ｂを、他端部６ｄ，７ｄ側に位置する各ステージ部６，７の側端部に固定するとしたが、これに限ることはなく、例えば、他端部６ｄ，７ｄに直接固定するとしても構わない。
【００３８】
さらに、磁気センサチップ２，３は、その一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くように傾斜するとしたが、これに限ることはなく、少なくとも磁気センサチップ３の感応方向がＡ−Ｂ平面と交差するように、磁気センサチップ２，３が相互に傾斜すると共に、フレーム部９に対して傾斜していればよい。
ただし、磁気センサチップ２，３の傾斜方向が変わる場合には、この傾斜方向に応じてリードフレーム１０の一端部１２ａ，１２ｂの位置を変える必要がある。
【００３９】
また、一端部１２ａは、凹状の切り欠きを有する形状とは限らず、ステージ部６，７を傾斜させる際に容易に塑性変形できる形状であればよい。
さらに、リード１２の屈曲部は、ステージ部６，７に隣接する一端部１２ｂに形成されるとしたが、これに限ることはなく、リード１２のうち、一端部１２ｂから矩形枠部１１に至るまでの間に形成されていればよい。
【００４０】
なお、第２の実施形態においては、２つのステージ部６，７を連結するステージ連結部２２が２つ形成されるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１２に示すように、ステージ連結部２２を１つだけ形成するとしても構わない。
また、このステージ連結部２２は、リードフレーム２０の厚さ方向に直交する平面上を蛇行するように形成されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも容易に塑性変形できるものであればよい。
すなわち、ステージ連結部２２は、例えば、図１３（ａ）に示すように、ステージ部６，７を略矩形状の板状体２３により連結し、この板状体２３に貫通孔２３ａを形成したものでもよい。また、ステージ連結部２２は、例えば、図１３（ｂ）に示すように、各ステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃから突出して漸次先細に形成されたテーパ状の突出部２４，２５を一対形成し、これら突出部２４，２５の先端部を相互に連結したものでもよい。
また、例えば、ステージ連結部２２の厚みをステージ部６，７の厚さ寸法よりも薄く形成しても構わない。
【００４１】
また、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃを相互に連結するとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１４に示すように、一端部６ｃ，７ｃ側に位置する各ステージ部６，７の側端部を相互に連結するとしても良い。なお、この構成において、ステージ連結部２２は幅の細い扇状に形成されており、容易に塑性変形できるようになっている。この構成の場合には、２つのステージ部６，７の一端部６ｃ，７ｃの隙間にステージ連結部２２が存在しないため、この隙間を小さくして２つのステージ部６，７の間隔を小さくすることができる。したがって、このリードフレームを用いることにより磁気センサの小型化を図ることができる。
なお、各ステージ部６，７の側端部に固定されるステージ連結部２２は、上述の形状に限ることはなく、例えば、図１５に示すように、略矩形の枠状に形成したものであっても良い。また、ステージ連結部２２は、例えば、図１６や図１７に示すように、略矩形の枠状に形成したものと比較して、屈曲する部分をさらに加えたものであっても良い。
【００４２】
また、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７を直接連結することだけに限らず、例えば、図１８に示すように、一端部６ｃを囲むようにステージ部６の側端部同士をつなぐ矩形枠部２６と、一端部７ｃを囲むようにステージ部７の側端部同士をつなぐ矩形枠部２７と、これら２つの矩形枠部２６，２７を連結する連結部２８とから形成しても構わない。
さらに、ステージ連結部２２は、２つのステージ部６，７を相互に連結するだけでなく、例えば、図１９に示すように、矩形枠部１１から突出するリード２９にも連結されるとしても良い。
【００４３】
なお、これら第１、第２の実施形態においては、ピンＦ，Ｉによりステージ部６，７の他端部６ｄ，７ｄや一端部６ｃ，７ｃを押し上げて、磁気センサチップ２，３を傾斜させるとしたが、ピンＦ，Ｉによる傾斜に限ることはなく、磁気センサチップ２，３をステージ部６，７の表面６ａ，７ａに接着した後から樹脂モールド部５を形成するまでの間に傾斜させればよい。
また、磁気センサチップ２，３は、ステージ部６，７の表面６ａ，７ａに接着されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも一方の磁気センサチップをステージ部６，７の裏面に接着されるとしてもよい。
【００４４】
さらに、磁気センサチップ２，３の２つ使用し、磁気センサチップ３が１つの感応方向を有するとしたが、これに限ることはなく、複数の磁気センサチップを使用し、３つ以上の感応方向が、地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定できるように、互いに交差していればよい。
すなわち、例えば、磁気センサチップ３が２つの感応方向を有してもよいし、各々１つの感応方向を有する３つの磁気センサチップを使用するとしてもよい。
【００４５】
また、例えば、リードフレーム１０の内、ステージ部６，７を含むリード４の基端部４ａよりも内側の領域は、ステージ部６，７をさらに容易に傾斜させることができるように、リードフレーム１０の他の部分の半分の厚さ寸法としてもよい。
さらに、各リード４は、クランク状の断面形状を有し、その先端部４ｂが樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されるとしたが、これに限ることはなく、リード４の一部が樹脂モールド部５の下面５ａ側に露出していればよい。
また、リード４、ワイヤー８の数および配置位置は、上記実施形態に限ることはなく、磁気センサチップの種類に応じて、磁気センサチップに対するワイヤー８の接着位置および接着する数を変えると共に、リード４の数および配置位置を変えるとしてよい。
【００４６】
さらに、上記実施形態では、リード１２，２１の一端部１２ａ，１２ａや一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線で回転させるとしたが、これに限ることはなく、これら一端部１２ａ，１２ａや一端部２１ａ，２１ａを結ぶ軸線もしくはステージ部のうち、磁気センサチップ２，３が配されていない部分で屈曲させてもよい。
また、磁気センサ１を携帯端末装置に搭載するとしたが、この構成に限定されることはなく、カテーテルやカメラ等の体内に挿入する医療機器に搭載してもよい。例えば、体内に挿入したカメラの方位を測定する場合には、体を貫通する磁界を発生させて、磁気センサ１によりその磁界の方向を測定させる。これにより、磁気センサ１と磁界との相対的な角度を３次元的に測定することができるため、磁界の方向を基準として、カメラの方位を正しく検出することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、連結部は、ステージ部から突出してフレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有するため、屈曲部を屈曲させて、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
また、請求項２に係る発明によれば、ステージ連結部が塑性変形可能であるため、一方のステージ部と他方のステージ部とを相互に容易に傾斜させることができる。
【００４９】
また、請求項３から請求項５に係る発明によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となり、製造工程を少なくして、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
【００５０】
また、ステージ部を傾斜させるように、リードフレームの連結部やステージ部やステージ連結部を塑性変形させるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、例えば、一の磁気センサチップが２方向の感応方向を、他の磁気センサチップが１方向の感応方向を有している場合には、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内の磁界の方位を正しく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 この発明の第１の実施形態に係る製造方法により製造される磁気センサを示す平面図である。
【図２】 図１の磁気センサの側断面図である。
【図３】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す平面図である。
【図４】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す側断面図である。
【図５】 図３のリードフレームにおいて、リードのＮ−Ｎ矢視断面図である。
【図６】 図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図７】 図１の磁気センサの表面が地磁気の方向に沿って配されている場合における磁気センサの出力値Ｓａ、Ｓｂを示すグラフである。
【図８】 この発明の第２の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図９】 図８のリードフレームを使用して、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図１０】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す拡大断面図である。
【図１１】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図１２】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１３】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１４】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１５】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１６】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１７】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１８】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１９】 この発明の他の実施形態に係る磁気センサの製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２０】 従来の磁気センサユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・磁気センサ、２，３・・・磁気センサチップ、４・・・リード、
６，７・・・ステージ部、９，１９・・・フレーム部、１０，２０・・・リードフレーム、１２，２１・・・リード（連結部）、１２ｂ・・・一端部（屈曲部）、２２・・・ステージ連結部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a method for manufacturing a magnetic sensor for measuring the direction of a magnetic field and a lead frame used in the method.
[0002]
[Prior art]
In general, a magnetic sensor that detects magnetism is used for measuring the direction of an external magnetic field (see, for example, Patent Document 1).
Conventionally, for example, as shown in FIG. 20, a magnetic sensor unit 64 is provided in which magnetic sensors 51 and 61 are mounted on a surface 63a of a substrate 63. The magnetic sensor unit 64 has a three-dimensional orientation of an external magnetic field. Can be measured automatically.
[0003]
That is, the magnetic sensor 51 includes a magnetic sensor chip 52 that is sensitive to magnetic components in two directions of an external magnetic field, and the sensitive direction is perpendicular to each other along the surface 63a of the substrate 63 (X direction, Y direction). The magnetic sensor 61 includes a magnetic sensor chip 62 that is sensitive to a magnetic component in one direction of an external magnetic field, and the sensitive direction is a direction (Z direction) orthogonal to the surface 63 a of the substrate 63. Yes.
The direction of the external magnetic field is measured as a vector in the three-dimensional space by detecting three magnetic components in the three-dimensional space by the magnetic sensor chips 52 and 62.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-5-52918
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, since the magnetic sensor unit 64 includes only one magnetic sensor chip 52 and 62 for each of the magnetic sensors 51 and 61, each of the magnetic sensors 51 and 61 is manufactured. 61 has to be mounted on the surface 63a of the substrate 63, respectively. As a result, there are problems in that the number of manufacturing steps is increased and the manufacturing cost is increased.
Further, there is a problem that it is difficult to mount the magnetic sensor 61 on the surface 63a of the substrate 63 with high accuracy so that the sensitive direction of the magnetic sensor chip 62 is orthogonal to the sensitive direction of the magnetic sensor chip 52.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and provides a method for manufacturing a magnetic sensor capable of correctly measuring the three-dimensional orientation of an external magnetic field and reducing the manufacturing cost. It is aimed.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
  In order to solve the above problems, the present invention proposes the following means.
  The invention according to claim 1 connects at least two stage parts, a frame part provided with leads arranged around the stage parts, and these.The first connecting portion and the first connecting portion are connected to different portions of the stage portion.A lead frame made of a thin metal plate having a connecting portion,FirstThe connecting portion protrudes from the stage portion and is connected to the frame portion, and has a bent portion that can be bent by plastic deformation.And the second connecting portion is twisted by plastic deformation.We have proposed a lead frame characterized by this.
  According to the lead frame of the present invention, by pressing the stage portion with the frame portion fixed, the bent portion can be bent and the stage portion can be easily inclined with respect to the frame portion.
[0008]
  According to a second aspect of the present invention, there is provided at least two stage parts, a frame part having leads arranged around the stage part, a connecting part for connecting them, and a protruding part from one stage part and connected to the other stage part. A lead frame made of a thin metal plate having a stage connecting portion, wherein the stage connecting portion isIt is formed to be bent by plastic deformation, and the connecting part is formed to be twisted by plastic deformation.We have proposed a lead frame characterized by this.
  According to the lead frame of the present invention, by pressing the stage portion while the frame portion is fixed, the stage connecting portion can be plastically deformed, and the two stage portions can be easily inclined with respect to each other.
[0009]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor manufacturing method including a magnetic sensor chip that is sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stage portions and leads arranged around the stage portion are provided. A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame portion provided with a connecting portion for connecting them, a step of bonding a magnetic sensor chip to each of the stage portions, the magnetic sensor chip and the lead And a step of plastically deforming the connecting portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion, a magnetic sensor manufacturing method is proposed.
[0010]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor manufacturing method including a magnetic sensor chip that is sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stage portions and leads arranged around the stage portion are provided. A step of preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame portion provided with a connecting portion for connecting them, a step of bonding a magnetic sensor chip to each of the stage portions, the magnetic sensor chip and the lead And a step of plastically deforming the connecting part and the stage part, and inclining the stage part with respect to the frame part.
[0011]
  According to a fifth aspect of the present invention, there is provided a magnetic sensor manufacturing method including a magnetic sensor chip that is sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field, wherein at least two stage portions and leads arranged around the stage portion are provided. Preparing a lead frame made of a thin metal plate having a frame portion comprising: a connecting portion for connecting them; and a stage connecting portion protruding from one stage portion and connected to the other stage portion; Adhering a magnetic sensor chip to a stage part, wiring the magnetic sensor chip and the lead, plastically deforming the stage connecting part, and inclining the stage part with respect to the frame part The manufacturing method of the magnetic sensor characterized by providing is proposed.
  According to the method of manufacturing a magnetic sensor according to the present invention, the magnetic sensor chips are bonded to each other before the stage portion is tilted. The chips can be bonded, and thus a plurality of magnetic sensor chips can be bonded simultaneously and easily.
  In order to plastically deform the lead frame connecting portion, the stage portion, and the stage connecting portion so as to incline the stage portion, it is possible to easily and accurately set the angle formed by the surfaces of the plurality of magnetic sensor chips. It becomes possible.
  From the above, for example, when one magnetic sensor chip has two sensitive directions along its surface and the other magnetic sensor chip has one sensitive direction along its surface, The sensitive directions of the other magnetic sensor chips can be crossed with high accuracy with respect to the plane including the two sensitive directions of one magnetic sensor chip. Therefore, it is possible to detect the three magnetic components in the three-dimensional space by these three sensitive directions and measure the magnetic field direction as a vector in the three-dimensional space, and to correctly measure the magnetic field direction. .
[0012]
  According to a sixth aspect of the present invention, at least two stage parts, a frame part including leads arranged around the stage part, a first connecting part for connecting them, and the first connecting part include the stage part. A magnetic sensor comprising: a lead frame made of a thin metal plate having a second connecting portion connected to a different location; and a magnetic sensor chip disposed on each stage portion, wherein the stage portion and the magnetic The sensor chip is in a state inclined at a predetermined angle, and with the inclination of the stage portion, the first connecting portion is bent and deformed by plastic deformation, and the second connecting portion is deformed by plastic deformation. A magnetic sensor characterized by being twisted is proposed.
[0013]
  According to a seventh aspect of the present invention, there is provided at least two stage portions, a frame portion including leads arranged around the stage portion, a connecting portion connecting them, and a projection protruding from one stage portion and connected to the other stage portion. A magnetic sensor comprising a lead frame made of a thin metal plate having a stage connecting portion and a magnetic sensor chip disposed on each stage portion, wherein the stage portion and the magnetic sensor chip are at a predetermined angle. A magnetic sensor in an inclined state, wherein the stage connecting portion is bent and deformed by plastic deformation as the stage portion is inclined, and the connecting portion is twisted and deformed by plastic deformation. Has proposed.
[0014]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
First, the configuration of a magnetic sensor manufactured by the magnetic sensor manufacturing method according to the first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. This magnetic sensor 1 measures the direction and magnitude of an external magnetic field, and includes two magnetic sensor chips 2 and 3 and a plurality for electrically connecting the magnetic sensor chips 2 and 3 to the outside. Lead 4 and a resin mold portion 5 for fixing the magnetic sensor chips 2 and 3 and the lead 4 integrally.
[0015]
The magnetic sensor chips 2 and 3 are formed in a rectangular plate shape in plan view, and are mounted on the stage portions 6 and 7, respectively. Further, these magnetic sensor chips 2 and 3 are embedded in the resin mold portion 5, and are disposed on the upper surface 5 c side of the resin mold portion 5 with respect to the base end portion 4 a of each lead 4. Further, these magnetic sensor chips 2 and 3 are inclined with respect to the lower surface 5a of the resin mold portion 5, and one end portions 2b and 3b of the magnetic sensor chips 2 and 3 are directed to the upper surface 5c side of the resin mold portion 5, The surfaces 2a and 3a are inclined at an acute angle with an angle θ.
Here, the acute angle is an angle θ formed by the front surface 6 a of the stage portion 6 and the back surface 7 b of the stage portion 7.
[0016]
The magnetic sensor chip 2 is sensitive to magnetic components in two directions of the external magnetic field, and these two sensitive directions are directions orthogonal to each other along the surface 2a of the magnetic sensor chip 2 (A direction and B). Direction).
The magnetic sensor chip 3 is sensitive to a magnetic component in one direction of an external magnetic field, and the sensitive direction is a plane (AB plane) defined by the A and B directions along the surface 3a. And a direction (C direction) intersecting at an acute angle.
[0017]
Each lead 4 is made of a metal material such as a copper material, and is formed of a base end portion 4a, a tip end portion 4b, and a connecting portion 4c that connects the base end portion 4a and the tip end portion 4b. Have
A part of the base end portion 4 a of each lead 4 is embedded in the resin mold portion 5, and is electrically connected to the magnetic sensor chips 2 and 3 by a metal wire 8. Further, the tip 4b and the connecting part 4c of each lead 4 are located outside the side surface 5b of the resin mold part 5, and the tip 4b is disposed below the lower surface 5a of the resin mold part 5. Yes.
[0018]
Next, a method for manufacturing the magnetic sensor 1 described above will be described.
First, as shown in FIGS. 3 and 4, the lead frame 10 in which the stage portions 6 and 7 are supported by the frame portion 9 is formed by subjecting a thin metal plate to press processing and / or etching processing. Form.
The frame portion 9 includes a rectangular frame portion 11 formed in a rectangular shape in plan view so as to surround the stage portions 6 and 7, and a plurality of leads 4 and 12 protruding inward from the rectangular frame portion 11. Consists of.
[0019]
The lead (connecting portion) 12 is a suspension lead for fixing the stage portions 6 and 7 to the rectangular frame portion 11, and its one end portions 12 a and 12 b are fixed to the side end portions of the stage portions 6 and 7. ing. The one end portions 12a and 12b of the leads 12 have a shape that can be easily plastically deformed when the stage portions 6 and 7 are inclined.
That is, the one end portion 12 a is fixed to the one end portions 6 c and 7 c side of the stage portions 6 and 7, and concave notches are provided on both side surfaces thereof so as to be narrower than the other portions of the lead 12. The shape can be easily twisted. Further, one end portion (bending portion) 12b is fixed to the other end portions 6d and 7d side of the stage portions 6 and 7, and as shown in FIG. It has a shape that can be bent easily by bending.
In addition, the side edge part of each stage part 6 and 7 has shown the edge part of the width direction of each stage part 6 and 7 orthogonal to the direction in which the two stage parts 6 and 7 are arranged. Moreover, the one end parts 6c and 7c of each stage part 6 and 7 have shown the edge part which the two stage parts 6 and 7 mutually oppose. Furthermore, the other end portions 6d and 7d of the stage portions 6 and 7 indicate end portions located on the opposite side of the one end portions 6c and 7c along the parallel direction of the two stage portions 6 and 7, respectively.
[0020]
After the lead frame 10 is prepared, as shown in FIGS. 3 and 4, the magnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to the surfaces 6a and 7a of the stage portions 6 and 7, respectively, and the wires 8 are arranged to provide the magnetic sensor chip. 2 and 3 and the lead 4 are electrically connected.
When the wire 8 is arranged, the bonding portion between the wire 8 and the magnetic sensor chips 2 and 3 and the bonding portion between the leads 4 are separated from each other at the stage of inclining the stage portions 6 and 7. Is arranged with a margin in its length or height.
[0021]
  Next, as shown in FIG. 6, each part of the lead frame 10 excluding the stage parts 6 and 7 and the one end parts 12 a and 12 b of the lead 12 is sandwiched by molds D and E. The other end portions 6d and 7d on the back surfaces 6b and 7b side are pressed upward by the pins F, and the magnetic sensor chips 2 and 3 together with the stage portions 6 and 7 are inclined at a predetermined angle.
    At this time, the lead 12 fixed to the side end portions located on both sides of the stage portions 6 and 7 is used.Around the axis connecting the one end 12a, 12aThen, the stage portions 6 and 7 are respectively rotated and plastically deformed so that the one end portion 12a is twisted, and plastically deformed so that the one end portion 12b is bent. For this reason, the magnetic sensor chips 2 and 3 hold the inclined state with respect to the formation direction of the base end portion 4 a of the lead 4.
[0022]
Then, the lead frame 10 on which the magnetic sensor chips 2 and 3 are mounted is placed in another mold (not shown), molten resin is injected into the mold, and the magnetic sensor chips 2 and 3 are made of resin. A resin mold portion to be embedded inside is formed. Thereby, the magnetic sensor chips 2 and 3 are fixed inside the resin mold part in a state where they are inclined with respect to each other.
Finally, the rectangular frame portion 11 and the lead 12 are cut off from the resin mold portion, and the manufacture of the magnetic sensor 1 shown in FIG.
[0023]
The magnetic sensor 1 manufactured in this way is mounted on, for example, a substrate in a mobile terminal device (not shown). In this mobile terminal device, the direction of geomagnetism measured by the magnetic sensor 1 is shown on the display panel of the mobile terminal device. It has become. Below, the azimuth | direction measurement of the geomagnetism by the magnetic sensor 1 is demonstrated.
That is, the magnetic sensor chips 2 and 3 detect geomagnetic components along the A, B, and C directions, respectively, and output values Sa, Sb, and Sc that are substantially proportional to the respective geomagnetic components. .
[0024]
Here, when the geomagnetic direction is along the AB plane, the output value Sa is the maximum value or the output value Sa when the B direction of the magnetic sensor chip 2 faces east or west, respectively, as shown in FIG. It is the minimum value, and becomes 0 when the B direction faces south or north.
The output value Sb is the maximum value or the minimum value when the B direction of the magnetic sensor chip 2 is facing north or south, and is 0 when the B direction is facing east or west.
The output values Sa and Sb in the graph are values obtained by dividing the value actually output from the magnetic sensor 1 by ½ of the difference between the maximum value and the minimum value of the actual output value.
[0025]
At this time, the orientation displayed on the display panel of the mobile terminal device is defined as an orientation a that is defined such that the value of the angle increases as it rotates in the order of south, west, and north, with east as 0 °. This is determined based on the mathematical formula shown in Table 1 below.
[0026]
[Table 1]
Figure 0003823955
[0027]
When the geomagnetic direction intersects the A-B plane, in addition to the magnetic sensor chip 2, the magnetic sensor chip 3 detects a geomagnetic component along the C direction and is approximately proportional to the geomagnetic component. The obtained value Sc is output.
Note that, similarly to the output values Sa and Sb, the output value Sc is a value obtained by dividing the value actually output from the magnetic sensor 1 by 1/2 of the difference between the maximum value and the minimum value of the actual output value. It has become.
[0028]
And based on this output value Sc, the value of the magnetic component of the direction orthogonal to AB plane is output, and the direction of geomagnetism is measured as a vector in a three-dimensional space by this value and output values Sa and Sb.
Note that the angle θ formed by the AB plane and the C direction is greater than 0 ° and 90 ° or less, and theoretically, if the angle is greater than 0 °, the three-dimensional geomagnetic orientation is measured. it can. However, in practice, the angle is preferably 20 ° or more, and more preferably 30 ° or more.
[0029]
According to the manufacturing method of the magnetic sensor 1 described above, the magnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to each other before the stage portions 6 and 7 are inclined, so that the surfaces 6a and 7a of the stage portions 6 and 7 are parallel to each other. The magnetic sensor chips 2 and 3 can be bonded to the respective surfaces 6a and 7a in the arranged state. Accordingly, the magnetic sensor chips 2 and 3 can be bonded simultaneously and easily, and the manufacturing process can be reduced and the manufacturing cost of the magnetic sensor 1 can be reduced.
Further, since one end 12b of the lead 12 is a bent portion, when the other end portions 6d and 7d of the stage portions 6 and 7 are pressed by the pin F, the end portion 12b is bent so that the stage 12b is bent. The parts 6 and 7 can be easily inclined with respect to the frame part 9.
[0030]
Since the one end portions 12a and 12b of the lead frame 10 are plastically deformed so that the stage portions 6 and 7 are inclined, the angles formed by the surfaces 2a and 3a of the magnetic sensor chips 2 and 3 can be easily and accurately determined. It is possible to set well.
From the above, the sensitive direction of the magnetic sensor chip 3 is accurately crossed with respect to the AB plane, and the direction of geomagnetism is measured as a vector in the three-dimensional space by using these three sensitive directions. It is possible to correctly measure the direction of geomagnetism inside.
[0031]
Next, FIG. 8 and FIG. 9 show a second embodiment of the present invention. In this embodiment, the basic configuration of the magnetic sensor shown in FIGS. 1 and 2 is the same, and the configuration of the lead frame used for manufacturing the magnetic sensor is different. Here, the configuration of the lead frame and the method of manufacturing the magnetic sensor using this lead frame will be mainly described. The same components as those in FIGS. Is omitted.
[0032]
When manufacturing a magnetic sensor, first, a thin metal plate is subjected to pressing or etching, and a lead frame in which two stage portions 6 and 7 are supported by a frame portion 19 as shown in FIG. 20 is formed. The frame portion 19 is provided with a plurality of leads 4 and 21 protruding inward from the rectangular frame portion 11.
The lead (connecting portion) 21 is a suspension lead for fixing the stage portions 6 and 7 to the rectangular frame portion 11, and one end portion 21 a of the stage portions 6 and 7 on the other end portions 6 d and 7 d side. It is fixed to the side edges located on both sides. One end 21a of the lead 21 is formed to be thinner than other portions of the lead 21, and has a shape that can be easily twisted.
Further, the lead frame 20 is formed with two stage connecting portions 22 that protrude from one end portion 6 c of one stage portion 6 and are connected to one end portion 7 c of the other stage portion 7. The stage connecting portion 22 has a shape that meanders on a plane orthogonal to the thickness direction of the lead frame 20, and can be easily plastically deformed.
[0033]
After the lead frame 20 is prepared, the magnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to the surfaces 6a and 7a of the stage portions 6 and 7, respectively, as shown in FIG. A wire 8 is disposed between the sensor chips 2 and 3 and the lead 4.
Next, each part of the lead frame 20 excluding the stage parts 6 and 7, the one end part 21 a of the lead 21 and the stage connecting part 22 is sandwiched by the molds G and H, and in this state, the back surfaces 6 b and 7 b of the stage parts 6 and 7. The end portions 6c and 7c on the side are pressed upward by the pin I, and the magnetic sensor chips 2 and 3 together with the stage portions 6 and 7 are inclined at a predetermined angle.
[0034]
At this time, each of the stage portions 6 and 7 is rotated around an axis (a broken line shown in FIG. 9) connecting one end portions 21a and 21a of the lead 21 fixed to the side end portions located on both sides of the stage portions 6 and 7, respectively. It rotates and plastically deforms so that the one end 21a is twisted. At this time, since the one end portions 6c and 7c of the stage portions 6 and 7 are separated from each other, they are plastically deformed so that the stage connecting portion 22 extends. For this reason, the magnetic sensor chips 2 and 3 hold the inclined state with respect to the formation direction of the base end portion 4 a of the lead 4.
Finally, as in the first embodiment, a resin mold part for filling the magnetic sensor chips 2 and 3 in the resin is formed, and the rectangular frame part 11 and the part of the lead 21 that protrudes outside the resin mold part Is cut off, the manufacture of the magnetic sensor is completed.
[0035]
According to the above magnetic sensor manufacturing method, as in the first embodiment, the magnetic sensor chips 2 and 3 can be bonded simultaneously and easily, the manufacturing process is reduced, and the manufacturing cost of the magnetic sensor is reduced. Reduction can be achieved.
Further, since the stage connecting portion 22 has a shape that can be easily plastically deformed, when the end portions 6c and 7c of the stage portions 6 and 7 are pressed by the pin I, the stage connecting portion 22 is plastically deformed. The stage portions 6 and 7 can be easily inclined with respect to the frame portion 19. Since the one end portion 21a of the lead 21 and the stage connecting portion 22 are plastically deformed, the angles formed by the surfaces 2a and 3a of the magnetic sensor chips 2 and 3 can be easily and accurately set.
Further, since the stage connecting portion 22 has a shape meandering on a plane orthogonal to the thickness direction of the lead frame 20, there is no need to bend or etch the stage connecting portion 22, and the lead frame 20. Can be easily manufactured.
[0036]
In the first embodiment, the one end 12b of the lead 12 has a shape protruding toward the surface 12c of the lead 12. However, the present invention is not limited to this, and the stage portions 6 and 7 are inclined. Any shape that can be easily plastically deformed is acceptable. That is, for example, as shown in FIG. 10A, the lead 12 may have a shape that is bent so as to protrude from both the front surface 12c and the back surface 12d, or as shown in FIG. It may have a shape that is thinner than the thickness of the other part of the lead 12 by etching.
Further, the one end 12b of the lead 12 may have a meandering shape on a plane orthogonal to the thickness direction of the lead frame 10, as shown in FIG. In the case of this shape, there is no need to bend or etch the lead 12, so that the lead frame 10 can be easily manufactured. In the case of this shape, it is preferable to form the one end portion 12b thinner than the other portions of the lead 12.
[0037]
Furthermore, the one end portion 12a of the lead 12 is fixed to the side end portion located on the one end portion 6c, 7c side of each stage portion 6, 7, but the present invention is not limited to this. What is necessary is just to be comprised so that it can rotate centering on the one end parts 6c and 7c side. That is, for example, as shown in FIG. 11, one end portions 6 c and 7 c of two stage portions 6 and 7 are connected by a stage connecting portion 15, and one end portion 12 a of the lead 12 is fixed to the stage connecting portion 15. I do not care.
Further, the other end portion 12b of the lead 12 is fixed to the side end portion of each of the stage portions 6 and 7 positioned on the other end portions 6d and 7d side. However, the present invention is not limited to this. For example, the other end portion 6d , 7d may be directly fixed.
[0038]
Further, the magnetic sensor chips 2 and 3 are inclined so that the one end portions 2b and 3b are directed toward the upper surface 5c side of the resin mold portion 5. However, the present invention is not limited to this, and at least the sensitive direction of the magnetic sensor chip 3 is The magnetic sensor chips 2 and 3 may be inclined with respect to the frame portion 9 while being inclined with respect to each other so as to intersect the AB plane.
However, when the tilt direction of the magnetic sensor chips 2 and 3 changes, it is necessary to change the positions of the one end portions 12a and 12b of the lead frame 10 according to the tilt direction.
[0039]
The one end portion 12a is not limited to a shape having a concave cutout, and may be any shape that can be easily plastically deformed when the stage portions 6 and 7 are inclined.
Further, the bent portion of the lead 12 is formed at the one end portion 12b adjacent to the stage portions 6 and 7, but the present invention is not limited to this, and the lead 12 extends from the one end portion 12b to the rectangular frame portion 11. So long as it is formed.
[0040]
In the second embodiment, two stage connecting portions 22 that connect the two stage portions 6 and 7 are formed. However, the present invention is not limited to this. For example, as shown in FIG. Only one stage connecting portion 22 may be formed.
Further, the stage connecting portion 22 is formed so as to meander on a plane orthogonal to the thickness direction of the lead frame 20, but the present invention is not limited to this, and at least, as long as it can be easily plastically deformed. Good.
That is, for example, as shown in FIG. 13A, the stage connecting portion 22 connects the stage portions 6 and 7 with a substantially rectangular plate-like body 23, and a through-hole 23 a is formed in the plate-like body 23. It may be a thing. Further, as shown in FIG. 13B, for example, the stage connecting portion 22 includes tapered projecting portions 24 and 25 that gradually taper out from the one end portions 6c and 7c of the stage portions 6 and 7, respectively. A pair of protrusions 24 and 25 may be connected to each other.
Further, for example, the stage connecting portion 22 may be formed thinner than the thickness dimensions of the stage portions 6 and 7.
[0041]
Moreover, although the stage connection part 22 connected the one end parts 6c and 7c of the two stage parts 6 and 7, it does not restrict to this, For example, as shown in FIG. 14, one end parts 6c and 7c You may connect the side edge part of each stage part 6 and 7 located in a side mutually. In this configuration, the stage connecting portion 22 is formed in a narrow fan shape so that it can be easily plastically deformed. In the case of this configuration, since the stage connecting portion 22 does not exist in the gap between the one end portions 6c and 7c of the two stage portions 6 and 7, the gap is reduced to reduce the interval between the two stage portions 6 and 7. be able to. Therefore, the size of the magnetic sensor can be reduced by using this lead frame.
In addition, the stage connection part 22 fixed to the side edge part of each stage part 6 and 7 is not restricted to the above-mentioned shape, For example, as shown in FIG. 15, it formed in the substantially rectangular frame shape. There may be. Further, as shown in FIGS. 16 and 17, for example, the stage connecting portion 22 may be a portion further added with a bent portion as compared with the one formed in a substantially rectangular frame shape.
[0042]
Further, the stage connecting portion 22 is not limited to directly connecting the two stage portions 6 and 7, but, for example, as shown in FIG. 18, the side end portions of the stage portion 6 are surrounded by one end portion 6 c. A rectangular frame portion 26 that connects, a rectangular frame portion 27 that connects the side end portions of the stage portion 7 so as to surround the one end portion 7c, and a connecting portion 28 that connects these two rectangular frame portions 26 and 27. It doesn't matter.
Furthermore, the stage connecting portion 22 may be connected not only to the two stage portions 6 and 7 but also to a lead 29 protruding from the rectangular frame portion 11, for example, as shown in FIG. .
[0043]
In the first and second embodiments, the other end portions 6d and 7d and the one end portions 6c and 7c of the stage portions 6 and 7 are pushed up by the pins F and I, and the magnetic sensor chips 2 and 3 are inclined. However, it is not limited to the inclination by the pins F and I, and it is inclined after the magnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to the surfaces 6a and 7a of the stage parts 6 and 7 until the resin mold part 5 is formed. You can do it.
The magnetic sensor chips 2 and 3 are bonded to the front surfaces 6a and 7a of the stage portions 6 and 7. However, the present invention is not limited to this, and at least one magnetic sensor chip is attached to the back surfaces of the stage portions 6 and 7. It may be adhered.
[0044]
Further, although two magnetic sensor chips 2 and 3 are used and the magnetic sensor chip 3 has one sensitive direction, the present invention is not limited to this, and a plurality of magnetic sensor chips are used and three or more sensitive sensors are used. The directions only need to intersect each other so that the geomagnetic direction can be measured as a vector in a three-dimensional space.
That is, for example, the magnetic sensor chip 3 may have two sensitive directions, or three magnetic sensor chips each having one sensitive direction may be used.
[0045]
Further, for example, the lead frame 10 has a region inside the lead end 4a of the lead 4 including the stage portions 6 and 7, so that the stage portions 6 and 7 can be inclined more easily. The thickness may be half the thickness of the other 10 parts.
Further, each lead 4 has a crank-like cross-sectional shape, and its tip portion 4b is disposed below the lower surface 5a of the resin mold portion 5. However, the present invention is not limited to this. The part should just be exposed to the lower surface 5a side of the resin mold part 5. FIG.
Further, the number and arrangement positions of the leads 4 and the wires 8 are not limited to the above-described embodiment, and the bonding position and the number of the wires 8 to be bonded to the magnetic sensor chip are changed according to the type of the magnetic sensor chip. The number of 4 and the arrangement position may be changed.
[0046]
Furthermore, in the said embodiment, although it was made to rotate on the axis line which connects the one end part 12a, 12a and the one end part 21a, 21a of the lead | read | reed 12,21, it is not restricted to this, These one end part 12a, 12a and one end part 21a , 21a may be bent at a portion where the magnetic sensor chips 2 and 3 are not arranged on the axis line or the stage portion.
Although the magnetic sensor 1 is mounted on the portable terminal device, the configuration is not limited to this configuration, and the magnetic sensor 1 may be mounted on a medical device such as a catheter or a camera. For example, when measuring the orientation of a camera inserted into the body, a magnetic field penetrating the body is generated, and the magnetic sensor 1 measures the direction of the magnetic field. Thereby, since the relative angle between the magnetic sensor 1 and the magnetic field can be measured three-dimensionally, it is possible to correctly detect the orientation of the camera with reference to the direction of the magnetic field.
[0047]
As mentioned above, although embodiment of this invention was explained in full detail with reference to drawings, the concrete structure is not restricted to this embodiment, The design change etc. of the range which does not deviate from the summary of this invention are included.
[0048]
【The invention's effect】
As described above, according to the first aspect of the present invention, the connecting portion protrudes from the stage portion and is connected to the frame portion and has a bent portion that can be bent by plastic deformation. Thus, the stage portion can be easily inclined with respect to the frame portion.
According to the second aspect of the invention, since the stage connecting portion can be plastically deformed, the one stage portion and the other stage portion can be easily inclined with respect to each other.
[0049]
In addition, according to the inventions according to claims 3 to 5, since the magnetic sensor chips are bonded before the stage portion is inclined, a plurality of magnetic sensor chips can be bonded simultaneously and easily. The number of processes can be reduced, and the manufacturing cost of the magnetic sensor can be reduced.
[0050]
In addition, the lead frame connecting portion, the stage portion, and the stage connecting portion are plastically deformed so as to incline the stage portion, so that the angles formed by the surfaces of the plurality of magnetic sensor chips can be set easily and accurately. It becomes possible.
Thus, for example, when one magnetic sensor chip has two sensitive directions and the other magnetic sensor chip has one sensitive direction, the magnetic field orientation is measured as a vector in a three-dimensional space. It is possible to correctly measure the direction of the magnetic field in the three-dimensional space.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a plan view showing a magnetic sensor manufactured by a manufacturing method according to a first embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a side sectional view of the magnetic sensor of FIG.
3 is a plan view showing a state in which a magnetic sensor chip is mounted on a lead frame in the magnetic sensor of FIG. 1. FIG.
4 is a side sectional view showing a state in which a magnetic sensor chip is mounted on a lead frame in the magnetic sensor of FIG.
5 is a cross-sectional view of the lead taken along line NN in the lead frame of FIG. 3. FIG.
6 is a side sectional view showing a method of inclining a stage unit and a magnetic sensor chip in the magnetic sensor of FIG.
7 is a graph showing output values Sa and Sb of the magnetic sensor when the surface of the magnetic sensor of FIG. 1 is arranged along the direction of geomagnetism.
FIG. 8 is a plan view showing a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to a second embodiment of the invention.
9 is a side sectional view showing a method for inclining the stage portion and the magnetic sensor chip using the lead frame of FIG. 8;
FIG. 10 is an enlarged cross-sectional view showing a main part of a lead frame used in a manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 11 is a plan view showing a lead frame used in a magnetic sensor manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 13 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 14 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 15 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 16 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 17 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 18 is a plan view showing a main part of a lead frame used in a method for manufacturing a magnetic sensor according to another embodiment of the present invention.
FIG. 19 is a plan view showing a lead frame used in a magnetic sensor manufacturing method according to another embodiment of the present invention.
FIG. 20 is a perspective view showing an example of a conventional magnetic sensor unit.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Magnetic sensor, 2, 3 ... Magnetic sensor chip, 4 ... Lead,
6, 7 ... stage part, 9, 19 ... frame part, 10, 20 ... lead frame, 12, 21 ... lead (connecting part), 12b ... one end part (bending part), 22 ... Stage connection part

Claims (7)

少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する第１の連結部及び該第１の連結部とは前記ステージ部の異なる箇所に連結される第２の連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、
前記第１の連結部が、前記ステージ部から突出して前記フレーム部に連結されると共に、塑性変形によって屈曲可能な屈曲部を有し、
前記第２の連結部が、塑性変形により捻れるように形成されていることを特徴とするリードフレーム。At least two stage portions, a frame portion having leads arranged around it, a first connecting portion for connecting them, and the first connecting portion are connected to different portions of the stage portion. A lead frame made of a thin metal plate having a connecting portion of
The first connection part is, while being connected to the frame portion projecting from the stage portion, have a bent portion bendable by plastic deformation,
The lead frame, wherein the second connecting portion is formed to be twisted by plastic deformation . 少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、
前記ステージ連結部が、塑性変形によって屈曲するように形成され、
前記連結部が、塑性変形によって捻れるように形成されることを特徴とするリードフレーム。Metal having at least two stage parts, a frame part having leads arranged around the stage part, a connecting part for connecting them, and a stage connecting part protruding from one stage part and connected to the other stage part A lead frame made of a thin plate,
The stage connecting portion is formed to be bent by plastic deformation,
The lead frame , wherein the connecting portion is formed to be twisted by plastic deformation . 磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
Preparing a lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion including leads arranged around the stage portion, and a connecting portion connecting them;
Bonding a magnetic sensor chip to each stage part;
Wiring the magnetic sensor chip and the lead;
And a step of plastically deforming the connecting portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion. 磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記連結部および前記ステージ部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
Preparing a lead frame made of a thin metal plate having at least two stage portions, a frame portion including leads arranged around the stage portion, and a connecting portion connecting them;
Bonding a magnetic sensor chip to each stage part;
Wiring the magnetic sensor chip and the lead;
And a step of plastically deforming the connecting portion and the stage portion, and inclining the stage portion with respect to the frame portion. 磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
前記ステージ連結部を塑性変形させ、前記フレーム部に対して前記ステージ部を傾斜させる工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip sensitive to a magnetic component in at least one direction of a magnetic field,
Metal having at least two stage parts, a frame part having leads arranged around the stage part, a connecting part for connecting them, and a stage connecting part protruding from one stage part and connected to the other stage part Preparing a lead frame made of a thin plate; and
Bonding a magnetic sensor chip to each stage part;
Wiring the magnetic sensor chip and the lead;
And a step of plastically deforming the stage connecting portion and inclining the stage portion with respect to the frame portion. 少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する第１の連結部及び該第１の連結部とは前記ステージ部の異なる箇所に連結される第２の連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、At least two stage portions, a frame portion having leads arranged around it, a first connecting portion for connecting them, and the first connecting portion are connected to different portions of the stage portion. A lead frame made of a thin metal plate having a connecting portion of
前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップとを備える磁気センサであって、A magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip disposed on each stage part,
前記ステージ部及び前記磁気センサチップが所定の角度に傾斜された状態であり、The stage part and the magnetic sensor chip are inclined at a predetermined angle,
前記ステージ部の傾斜に伴って、前記第１の連結部が塑性変形により屈曲変形されていると共に、前記第２の連結部が塑性変形により捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサ。A magnetic sensor characterized in that the first connecting portion is bent and deformed by plastic deformation as the stage portion is inclined, and the second connecting portion is twisted and deformed by plastic deformation. 少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、一方のステージ部から突出して他方のステージ部に連結されるステージ連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、Metal having at least two stage parts, a frame part having leads arranged around the stage part, a connecting part for connecting them, and a stage connecting part protruding from one stage part and connected to the other stage part A lead frame made of a thin plate,
前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップとを備える磁気センサであって、A magnetic sensor comprising a magnetic sensor chip disposed on each stage part,
前記ステージ部及び前記磁気センサチップを所定の角度に傾斜された状態であり、The stage portion and the magnetic sensor chip are inclined at a predetermined angle,
前記ステージ部の傾斜に伴って、前記ステージ連結部が塑性変形によって屈曲変形されていると共に、前記連結部が塑性変形によって捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサ。In accordance with the inclination of the stage portion, the stage connecting portion is bent and deformed by plastic deformation, and the connecting portion is twisted and deformed by plastic deformation.
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