JP4487696B2 - 物理量センサ及び物理量センサの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、磁気、圧力、加速度などの物理量を検出する物理量センサ及びこの物理量センサの製造方法に関する。

近年、携帯電話機等の携帯端末装置には、ユーザの位置情報を表示させるＧＰＳ（Global Positioning System）機能を持つものが登場している。このＧＰＳ機能に加え、地磁気を正確に検出する機能や加速度を検出する機能を持たせることで、ユーザが携帯する携帯端末装置の３次元空間内の方位や向きあるいは移動方向の検知を行うことができる。上述した機能を携帯端末装置に持たせるためには、磁気センサ、加速度センサ等の物理量センサを携帯端末装置に内蔵させることが必要となる。また、このような物理量センサチップにより３次元空間での方位や加速度を検知可能とするためには、物理量センサチップの設置面を傾斜させることが必要となる。

ここで、上述した物理量センサとしては、様々なものが提供されており、その一つとして、磁気を検出するとともに、上述したものとは異なり設置面が傾斜しない磁気センサが知られている。これらの磁気センサは、基板の表面上に載置されて表面に沿って互いに直交する２方向（X，Y方向）の外部磁界の磁気成分に対して感応する一方の磁気センサチップと、基板の表面上に載置されて表面に直交する方向（Z方向）の外部磁界の磁気成分に対して感応する他方の磁気センサチップとを有している。そして、この磁気センサはこれら一対の磁気センサチップにより検出された磁気成分により、地磁気の成分を３次元空間内のベクトルとして測定を行っている。

ところが、この磁気センサは、他方の磁気センサチップを基板の表面に対して垂直に立てた状態で載置していたため、厚み（Ｚ方向に対する高さ）が増してしまう不都合がある。したがって、この厚みを極力小さくする意味においても、始めに説明したように設置面が傾斜する物理量センサ（例えば、特許文献１及び特許文献２参照。）が好適に用いられている。

さらに、物理量センサチップを傾斜させた物理量センサは、薄型化を図ることができるという利点に加え、他の利点も有している。すなわち、例えば、特許文献３に示されるような片側ビーム構造の加速度センサ（物理量センサ）は、搭載基板に対してあらかじめ加速度センサチップ（物理量センサチップ）を傾斜させているので、センサパッケージングを搭載基板の表面上に載置したとしても、傾斜方向に応じた所定軸方向の感度を高く保ち、基板の表面に沿う方向を含む他軸方向の感度を低減することができる。

上述したように、物理量センサチップを相互に傾斜させた物理量センサは、厚みを極力なくして薄型化を図ることができると共に、傾斜に伴う各種の利点を有するので、今後の主流となるものである。

この物理量センサチップを傾斜させた物理量センサ、例えば、磁気センサは、図１２に示すように、磁気センサチップ（物理量センサチップ）５１，５２と、この磁気センサチップ５１，５２を外部に対して電気的に接続するための複数のリード５３と、これらを一体的に固定する樹脂モールド部５４とからなる。また、磁気センサチップ５１，５２は、樹脂モールド部５４の下面（底面）５４ａに対して傾斜して配置されている。

上記記載の磁気センサ５０を製造する方法としては、ステージ部５５，５６に磁気センサチップ５１，５２を接着した後、磁気センサチップ５１，５２とリード５３とをワイヤー５７により配線する。そして、ワイヤー８を配線した後、ステージ部５５，５６を傾斜させている。
特開２００４−１２５７７８号公報 特開２００４−１２８４７３号公報 特開平９−２９２４０８号公報

上記従来の技術には以下のような課題が残されている。
上記従来の磁気センサでは、リード５３から磁気センサチップ５１，５２の表面５１ａ，５２ａまでの距離に係わらず、ワイヤー５７の長さは略同等であるため、リード５３と磁気センサチップ５１，５２の表面５１ａ，５２ａとの距離が短い箇所に合わせてボンディングをすると、ステージ部５５，５６を傾斜させる際、距離の長い箇所のワイヤーに負荷がかかってしまいワイヤー５７の断線や磁気センサチップ５１，５２の表面５１ａ，５２ａからワイヤー５７の剥離が発生するおそれがある。一方、リード５３と磁気センサチップ５１，５２の表面５１ａ，５２ａとの距離が長い箇所に合わせてボンディングをすると、ワイヤー５７がたるんでしまい、ワイヤー５７同士が接触し、短絡してしまうおそれや、ワイヤー５７が樹脂モールド部５４の表面に表出してしまうおそれもある。

本発明は、上記の課題を解決するためになされたものであって、簡易な方法によりリードの断線や磁気センサチップの表面からの剥離が生じにくい物理量センサ及び物理量センサの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明は、以下の手段を提供する。
本発明の物理量センサは、基端側が同一平面上に配された複数のリードと、表面に複数のボンディングパッドが形成されるとともに、前記同一平面に対して傾斜された物理量センサチップと、複数のリードと複数のボンディングパッドとを個別に電気接続する複数のワイヤーとを備え、少なくとも前記ボンディングパッドが前記物理量センサチップの傾斜方向に並べられ、前記ワイヤーをボンディングする前記リードの先端の表面の高さが、前記ボンディングパッドの高さと同等であることを特徴とする。

本発明の物理量センサは、基端側が同一平面上に配された複数のリードと、表面に複数のボンディングパッドが形成されるとともに、前記同一平面に対して傾斜された物理量センサチップと、複数のリードと複数のボンディングパッドとを個別に電気接続する複数のワイヤーとを備え、少なくとも前記ボンディングパッドが前記物理量センサチップの傾斜方向に並べられ、前記ワイヤーをボンディングする複数のリードの先端の配列方向が、前記同一平面に対して前記物理量センサチップの傾斜方向と同じ向きに傾斜していることを特徴とする。

これらの発明では、ボンディングパッドとリードとの距離に応じた長さのワイヤーにより接続されているため、距離が長いところは長く、短いところは短くボンディングされていることにより、ワイヤーに加わる負荷を軽減することができる。
また、これらの発明では、ワイヤーをボンディングするリードの高さが物理量センサチップを傾斜させた際のボンディングパッドが位置する高さと同等の高さとなっているため、ボンディングパッドからリードにボンディングをするだけで、適したワイヤーの長さになるため、ワイヤーを効率良くボンディングすることができる。

上記に記載の物理量センサの製造方法であって、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形成するリードフレーム形成工程と、前記ステージ部に前記物理量センサチップを接着する接着工程と、前記ボンディングパッドと前記リードとを前記ワイヤーにより接続するワイヤーボンディング工程と、前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる物理量センサチップ傾斜工程とを備えることを特徴とする。

この発明では、ステージ部に物理量センサチップを接着し、ステージ部が傾斜する前にあらかじめボンディングパッドとリードとの距離に応じて、ワイヤーの長さが長くなるように調節してワイヤーをボンディングするので、傾斜させた際にワイヤーに加わる負荷を軽減することができる。

本発明の物理量センサの製造方法は、前記ワイヤーボンディング工程において、前記リード及び前記ボンディングパッドにおける前記ワイヤーのボンディング位置から上方に延びる前記ワイヤーの方向が、前記物理量センサチップの傾斜に伴う前記ボンディングパッドの移動方向に一致するように、前記ワイヤーが前記同一平面に対して傾斜した状態でボンディングされていることを特徴とする。

この発明では、ワイヤーがボンディングパッドの移動方向に一致してボンディングされているため、あらかじめワイヤーに加わる応力が減少するようにワイヤーを形成しておくことができる。すなわち、物理量センサチップを傾斜させる際、ワイヤーがボンディングされている方向に物理量センサチップが移動するので、ワイヤーの断線等を防止することが可能になる。

本発明の物理量センサの製造方法は、前記ワイヤーボンディング工程の前に、複数のリードの先端が前記同一平面よりも前記物理量センサチップを傾斜させた際の前記ボンディングパッドの近くに位置するように、かつ、複数のリードの先端の配列方向が前記同一平面に対して傾斜するように、前記リードの先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えることを特徴とする。

この発明では、ステージ部を傾斜させる前に、あらかじめ物理量センサチップを傾斜させた際のボンディングパッドの位置に応じてリードの先端の高さを変えるように加工し、ワイヤーをボンディングすることで、物理量センサチップを傾斜させる際にワイヤーに加わる応力を減少させることが可能になる。

上記に記載の物理量センサの製造方法であって、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形成するリードフレーム形成工程と、前記ステージ部に前記物理量センサチップを接着する接着工程と、前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる物理量センサチップ傾斜工程と、前記ボンディングパッドと前記リードとを前記ワイヤーにより接続するワイヤーボンディング工程とを備えることを特徴とする。

この発明では、物理量センサチップを傾斜させた後、ワイヤーボンディングするため、適量の長さのワイヤーをボンディングすることができる。

本発明の物理量センサ製造方法は、前記リードフレーム形成工程と物理量センサチップ傾斜工程との間に、複数のリードの先端が前記同一平面よりも前記物理量センサチップを傾斜させた際の前記ボンディングパッドの近くに位置するように、かつ、複数のリードの先端の配列方向が前記同一平面に対して傾斜するように、前記リードの先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えることを特徴とする。

この発明では、リードを加工し、物理量センサチップを傾斜させた後、ボンディングパッドの位置に応じた高さのリードにワイヤーをボンディングする。これにより、ボンディングパッドとリードとの距離が短くなるため、ワイヤーの長さも短くすることができるので、適量のワイヤーの長さにすることができるとともに、確実に断線を防止することが可能になる。

本発明においては以下の効果を奏する。
本発明に係る物理量センサ及び物理量センサの製造方法によれば、ボンディングパッドとリードとの距離に応じた長さのワイヤーによりボンディングされているため、距離が長いところは長く、短いところは短くボンディングされていることにより、ワイヤーに加わる負荷を軽減することができる。したがって、ワイヤーの断線やワイヤーがボンディングバッドから剥離することを抑制することができ、信頼性の高い物理量センサを製造することが可能になる。

はじめに、本発明の磁気センサ（物理量センサ）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、表面に電極パッド（ボンディングパッド）２０が形成された２つの磁気センサチップ（物理量センサチップ）２，３と、基端側が同一面上に配されるとともに、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の基端側を一体的に固定する樹脂モールド部５とを備えている。

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（リード４が配される平面）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側に向いている。また、磁気センサチップ２，３の表面２ａに沿ってＡ，Ｂ方向により定められる平面（Ａ−Ｂ平面）と、表面３ａに沿ってＣ，Ｄ方向により定められる平面（Ｃ−Ｄ平面）とが、互いに鋭角になり角度θで交差している。

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３の表面３ａに沿って互いに直交する方向（Ｃ方向およびＤ方向）となっている。
ここで、Ａ，Ｃ方向は後述する軸線Ｌ１と平行な方向となっており、互いに逆向きとなっている。また、Ｂ，Ｄ方向は軸線Ｌ１に直交する方向となっており、互いに逆向きとなっている。
また、磁気センサチップ２の表面２ａには、図３に示すように、磁気センサチップ２の他端部２ｃから一端部２ｂにかけて傾斜方向に並べられた電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃが形成されている。また、磁気センサチップ２は、他端部２ｃを支持軸として傾斜するように配されている。

各リード４は、銅材等の金属材料からなり、リード４の裏面４ａが樹脂モールド部５の下面５ａ側に露出している。また、各リード４の一端部（先端）４ｂは、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おり、その接続部分が樹脂モールド部５の内部に埋まっている。また、リード４は、磁気センサチップ２が傾斜している方向に沿って、図３に示すように、電極パッド２０ａからワイヤー８ａにより接続されるリード４０ａと、電極パッド２０ｂからワイヤー８ｂにより接続されるリード４０ｂと、電極パッド２０ｃからワイヤー８ｃにより接続されるリード４０ｃとを備えている。

電極パッド２０ｃは、図２に示すような磁気センサチップ２が傾斜している状態では、図３に示すように、リード４０ｃからの距離が最も長くなる位置に配されている。そして、電極パッド２０ｂ，２０ａの順に、リード４０ｂ，４０ａからの距離は短くなっている。これにより、磁気センサチップ２を傾斜させた際の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃまでの距離に応じた長さのワイヤー８の長さが定められ、ボンディングされている。すなわち、ワイヤー８は、ワイヤー８ａが最も長く、ワイヤー８ｂ，８ｃの順に短くなるようにボンディングされている。また、これらワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃの長さは、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃまでの距離とほぼ同等である。
なお、磁気センサチップ３の他端部３ｃから一端部３ｂにかけて配置されている電極パッド及び電極パッドからリードまでのワイヤーの長さに関しては、磁気センサチップ２の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃ及びワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃと同様である。

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４，５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。

リード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、リード１２の一端部（連結部）１２ａが各ステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ側の両端に位置する側端部に連結されている。ここで、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。
この一端部１２ａは、そ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ており、ステージ部６，７を傾斜させる際に、各ステージ部６，７の両端に位置する一端部１２ａを結ぶ軸線Ｌ１を支軸として、容易に変形して捻ることができる捻れ部となっている。

また、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂには、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側に突出する一対の突出片（突出部）１３，１４がそれぞれ形成されており、これら突出片１３，１４は、ステージ部６，７を傾斜させるためのものである。そして、これら突出片１３，１４は、細い棒状に形成されており、ステージ部６の突出片１３とステージ部７の突出片１４とは、互いに対向して配されている。
これらステージ部６の一対の突出片１３およびステージ部７の一対の突出片１４は、それぞれ互いに間隔をおいて各ステージ部６，７の側端部側に形成されており、樹脂モールド部の形成における樹脂の供給不良を防止している。なお、各ステージ部６，７を安定かつ正確に傾斜させるためには、一対の突出片１３，１４の間隔を大きくすることが好ましい。
また、各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａは、樹脂モールド部の下面への露出を最小限に抑えるため、半球体状に形成されている。

このように構成されたリードフレーム１０のうち、ステージ部６，７を含むリード４よりも内側の領域は、フォトエッチング加工によりリードフレーム１０の他の部分よりも薄く形成され、例えば半分の厚さ寸法に形成されている。このフォトエッチング加工は、金属薄板にプレス加工を施す前に行われ、リード１２やステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側が樹脂モールド部の下面側に露出することを防止するために行われている。

このリードフレーム１０を用意（リードフレーム形成工程）した後に、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着する（接着工程）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（ワイヤボンディング工程）。
ワイヤー８をボンディングする方法としては、図６に示すように、ワイヤー８ａが、最も短く、ワイヤー８ｂ，８ｃの順に長くなるように、キャピラリ（図示略）の移動経路を大きく変化するようにし、さらに、ワイヤー８の送り出し量も多くして、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃにワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃをボンディングする。また、これらワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃは、磁気センサチップ２，３の傾斜に伴う電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの移動方向に略一致してボンディングされている。
さらに、ワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃは、それぞれの長さが、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃまでの距離とほぼ同等であるため、後述する樹脂封止後にワイヤーが樹脂表面に表出しない長さとなっている。

次いで、図７に示すように、フレーム部９のうち、リード４，１２の一部を除いた部分を金型Ｅ，Ｆにより挟み込んで固定する。これら金型Ｅ，Ｆは、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋めるためのものである。
フレーム部９を挟み込む際には、金型Ｆの内面Ｆ１により各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが押圧され、各ステージ部６，７の側端部に位置する一端部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が捻れるように変形することになる。これにより、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３が、図８に示すように、リード１２や内面Ｆ１に対して所定の角度で傾斜することになる（磁気センサチップ傾斜工程）。
このとき、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃからリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃにボンディングしたワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃは、図３に示すように、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃとリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの距離に応じた長さとなっている。

その後、金型Ｆの内面Ｆ１が突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを押圧した状態で、金型Ｅ，Ｆ内に溶融樹脂を射出し、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で、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。

本実施形態に係る磁気センサ１によれば、電極パッドド２０ａ，２０ｂ，２０ｃとリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの距離に応じた長さのワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃによりボンディングされているため、距離が長いところは長く、短いところは短くボンディングされていることにより、ワイヤーに加わる負荷を軽減することができる。

また、物理量センサ１の製造方法によれば、ステージ部６，７に磁気センサチップ２，３を接着し、ステージ部６，７が傾斜する前にあらかじめ電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃとリード４０ａ，４０ｂ，４０ｃとの距離に応じて、ワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃの長さが長くなるように調節してワイヤーをボンディングするので、磁気センサチップ２，３を傾斜させた際にワイヤー８ａ，８ｂ，８ｃに加わる負荷を軽減することができる。

また、ステージ部６，７を傾斜させる工程、および樹脂モールド部５を形成する工程を同じ金型Ｅ，Ｆにおいて行うことができるため、製造工程を省略することができる。
また、リードフレーム１０の突出片１３，１４の形状や寸法を変えることにより、ステージ部６，７の傾斜角度を容易に変えることができ、同じ金型Ｅ，Ｆを使用して多種類の磁気センサを製造することが可能となる。

なお、本発明の技術範囲は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、図９に示すように、基端側が樹脂モールド部５の下面５ａ（同一平面）上に配されるとともに、ワイヤー８をボンディングするリード４１，４２，４３の先端の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃは、樹脂モールド部５の下面５ａ上からの高さが、傾斜した磁気センサチップ２，３の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの高さと略同等の高さであっても良い。この構成の場合、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃのそれぞれに対応するリード４１，４２，４３の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃの高さは、リード４３ｃが最も高く、リード４２ｂ，４１ａの順に低くなっている。すなわち、各電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃから対応するリード４１，４２，４３の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃそれぞれにボンディングをした後、磁気センサチップ２を傾斜させる。この際、電極パッド２０ｃからリード４３ｃにボンディングしたワイヤーが最も長く、電極パッド２０ｂからリード４２ｂ，電極パッド２０ａからリード４１ａの順にワイヤーが短くなっている。したがって、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃから対応するリード４１，４２，４３の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃそれぞれにボンディングをするだけで、適したワイヤー８の長さになるため、ワイヤー８を効率良くボンディングすることができるとともに、磁気センサチップ２，３を傾斜させた際のワイヤーの断線を防止することが可能になる。
なお、リード４１，４２，４３は、樹脂モールド部５の下面５ａ上からの高さが、傾斜した磁気センサチップ２，３の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの高さと略同等としたが、樹脂モールド部５の下面５ａから電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃまでの距離の半分程度であっても良い。この構成の場合、ボンディングするワイヤーの長さを短くすることができるため、ボンディングがし易くなる。

ここで、図９に示すようなリード４１，４２，４３を備える磁気センサの製造方法としては、上記一実施形態のワイヤーボンディング工程の前に、磁気センサチップ２，３を傾斜させた際の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置に応じてリード４１，４２，４３の先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えれば良い。この製造方法では、ステージ部６，７を傾斜させる前に、あらかじめ磁気センサチップ２，３を傾斜させた際の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置に応じてリード４１，４２，４３の先端の高さを変えるように加工する。そして、ステージ６，７が平らのまま電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃから異なる高さのリード４１，４２，４３にワイヤーをボンディングする。このように製造することで、磁気センサチップ２，３を傾斜させる際にワイヤーに加わる応力を減少させることが可能になる。
なお、リード加工工程は、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着する直前もしくは直後に行うことが好ましい。

また、リードフレーム形成工程と、接着工程、磁気センサチップ傾斜工程、ワイヤーボンディング工程の順に行っても良い。この製造方法により、磁気センサチップ２，３を傾斜させた後、ワイヤーボンディングするため、適量の長さのワイヤーをボンディングすることができる。
さらに、リードフレーム形成工程と磁気センサチップ傾斜工程との間に、磁気センサチップを傾斜させた際の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置に応じてリード４１，４２，４３の先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えていることが好ましい。この製造方法では、磁気センサチップ２，３を傾斜させた後、電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃの位置に応じた高さのリード４１，４２，４３にワイヤーをボンディングするため、ボンディングパッドとリードとの距離が短くなるため、ワイヤーの長さを短くすることができるので、適量のワイヤーの長さにすることができるとともに、確実に断線を防止することが可能になる。

また、図９に示したリード４１，４２，４３においては、リード４１，４２，４３のボンディング位置（リード４１，４２，４３の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃ）が磁気センサチップ２の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃと略同一の高さとなるように、各リード４１，４２，４３の表面４１ａ，４２ｂ，４３ｃのボンディング位置を変化させ、異なるものとしたが、図１０に示すように、少なくとも各リード４４，４５，４６におけるボンディング位置を結ぶ基準線Ｌ２が、樹脂モールド部５の下面５ａに対する磁気センサチップ２の傾斜方向と同じ向きに傾斜していれば良い。すなわち、例えば、樹脂モールド部５の下面５ａに対する、基準線Ｌ２の角度と磁気センサチップ２の傾斜角度とが、図１０では一致するのに対し、図１１では相互に異なっていてもよい。
この構成においても、リード４４，４５，４６の先端の高さを変えるように加工するリード加工工程により各リード４４，４５，４６と磁気センサチップ２の電極パッド２０ａ，２０ｂ，２０ｃとが近づくため、上述した一実施形態と同様に、ワイヤーの断線を防止することができる。
なお、この構成の場合には、磁気センサチップ２の傾斜角度が異なる様々な種類の磁気センサを製造する場合にも、同一の加工でリード４４，４５，４６の先端の高さを変えるように加工することができるため、製造する磁気センサの種類に応じてリード４４，４５，４６の先端の高さを変えるように加工する量を変化させる必要がなくなり、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。

また、磁気センサチップ２，３を傾斜させる方法として、突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを押圧することにより行ったが、これに代えて、ステージ部６，７が傾斜している構成のリードフレーム１０であっても良い。この構成の場合には、まず、磁気センサチップ２，３を接着させる際の支点軸（連結部１２ａ）を弾性変形させて、ステージ部６，７の表面をリードフレーム１０の下面と平行な状態とする。そして、磁気センサチップ２，３を接着した後に、支点軸を弾性復帰させてステージ部６，７を傾斜した状態に戻すことにより、磁気センサチップ２，３を傾斜させることが可能になる。

さらに、磁気センサチップ２，３を傾斜させる方法として、突出片１３，１４の代わりに金型Ｅ，Ｆに突出する傾斜用ピンを形成していても良い。この構成の場合には、金型Ｅ，Ｆでリードフレーム１０を挟み込む際に、傾斜用ピンによりステージ部６，７を傾斜させることが可能になる。
また、軸線Ｌ１を支軸として、一端部１２ａを捻れるように変形させて、ステージ部６，７を傾斜させたが、この軸線Ｌ１の部分のリードフレーム１０をハーフエッジ等であらかじめ薄くなるように加工していても良い。

また、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としたが、少なくとも１方向の磁気成分に対してそれぞれ感応するものであれば良い。また、磁気センサ２，３を２つ用いたが、磁気センサの数量はこれに限るものではなく、１つあるいは３つ以上であっても良い。
また、本発明の実施形態では、互いに平行な軸線Ｌ１を支軸に２つの磁気センサチップ２，３をそれぞれ傾斜させていたが、これに限ることはなく、例えば、相互に直交する軸線を支軸として２つの磁気センサチップ２，３をそれぞれ傾斜させても良い。この場合には、相互に直交する２つの磁気センサチップ２，３を２つの感応方向（例えば、図１におけるＡ，Ｄ方向）を樹脂モールド部５の下面５ａに沿う方向とすることができるため、下面５ａに沿う磁気を精度良く測定することができる。

また、Ａ−Ｂ平面とＣ−Ｄ平面とがなす角度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。
またさらに、本実施形態は、３次元空間内の磁気方向を検出する磁気センサに適用して説明したが、これに限ることはなく少なくとも３次元空間内の方位や向きを測定する物理量センサであれば良い。ここで、物理量センサは、例えば、磁気センサチップの代わりに加速度の大きさや方向を検出する加速度センサチップを搭載した加速度センサであっても良い。

本発明の一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１の磁気センサの側断面図である。 図１の磁気センサの磁気センサチップの周辺の拡大斜視図である。 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１の磁気センサにおいて、磁気センサチップにワイヤーをボンディングした状態を示す斜視図である。 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１の磁気センサのリードの他の変形例を示す断面図である。 図１の磁気センサのリードの他の変形例を示す側面図である。 図１の磁気センサのリードの他の変形例を示す側面図である。 従来の磁気センサのワイヤーボンディングした状態を示す側面図である。

符号の説明

１ 磁気センサ、２，３ 磁気センサチップ、４，４０ａ，４０ｂ，４０ｃ，４１，４２，４３ リード、４ｂ 一端部（リードの先端）、６，７ ステージ部、９ フレーム部、１０ リードフレーム、１２ リード（連結部）、１３，１４ 突出片（突出部）、Ｅ，Ｆ 金型

Claims (7)

1. 基端側が同一平面上に配された複数のリードと、表面に複数のボンディングパッドが形成されるとともに、前記同一平面に対して傾斜された物理量センサチップと、複数のリードと複数のボンディングパッドとを個別に電気接続する複数のワイヤーとを備え、
   少なくとも前記ボンディングパッドが前記物理量センサチップの傾斜方向に並べられ、
   前記ワイヤーをボンディングする前記リードの先端の表面の高さが、前記ボンディングパッドの高さと同等であることを特徴とする物理量センサ。
2. 基端側が同一平面上に配された複数のリードと、表面に複数のボンディングパッドが形成されるとともに、前記同一平面に対して傾斜された物理量センサチップと、複数のリードと複数のボンディングパッドとを個別に電気接続する複数のワイヤーとを備え、
   少なくとも前記ボンディングパッドが前記物理量センサチップの傾斜方向に並べられ、
   前記ワイヤーをボンディングする複数のリードの先端の配列方向が、前記同一平面に対して前記物理量センサチップの傾斜方向と同じ向きに傾斜していることを特徴とする物理量センサ。
3. 請求項１または請求項２に記載の物理量センサを製造する方法であって、
   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形成するリードフレーム形成工程と、
   前記ステージ部に前記物理量センサチップを接着する接着工程と、
   前記ボンディングパッドと前記リードとを前記ワイヤーにより接続するワイヤーボンディング工程と、
   前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる物理量センサチップ傾斜工程とを備えることを特徴とする物理量センサの製造方法。
4. 前記ワイヤーボンディング工程において、前記リード及び前記ボンディングパッドにおける前記ワイヤーのボンディング位置から上方に延びる前記ワイヤーの方向が、前記物理量センサチップの傾斜に伴う前記ボンディングパッドの移動方向に一致するように、前記ワイヤーが前記同一平面に対して傾斜した状態でボンディングされていることを特徴とする請求項３に記載の物理量センサの製造方法。
5. 前記ワイヤーボンディング工程の前に、複数のリードの先端が前記同一平面よりも前記物理量センサチップを傾斜させた際の前記ボンディングパッドの近くに位置するように、かつ、複数のリードの先端の配列方向が前記同一平面に対して傾斜するように、前記リードの先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えることを特徴とする請求項３に記載の物理量センサの製造方法。
6. 請求項１または請求項２に記載の物理量センサを製造する方法であって、
   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形成するリードフレーム形成工程と、
   前記ステージ部に前記物理量センサチップを接着する接着工程と、
   前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる物理量センサチップ傾斜工程と、
   前記ボンディングパッドと前記リードとを前記ワイヤーにより接続するワイヤーボンディング工程とを備えることを特徴とする物理量センサの製造方法。
7. 前記リードフレーム形成工程と物理量センサチップ傾斜工程との間に、複数のリードの先端が前記同一平面よりも前記物理量センサチップを傾斜させた際の前記ボンディングパッドの近くに位置するように、かつ、複数のリードの先端の配列方向が前記同一平面に対して傾斜するように、前記リードの先端の高さを変えるように加工するリード加工工程を備えることを特徴とする請求項６に記載の物理量センサの製造方法。

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