JP4542215B2

JP4542215B2 - Hall element manufacturing method

Info

Publication number: JP4542215B2
Application number: JP24397499A
Authority: JP
Inventors: 敏昭福中; 秀輝荒木; 薫久良木; 雄毅松居
Original assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Current assignee: Asahi Kasei EMD Corp
Priority date: 1998-08-31
Filing date: 1999-08-30
Publication date: 2010-09-08
Anticipated expiration: 2019-08-30
Also published as: JP2000150983A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ホール素子、特に極めて薄型でかつ実装時の良否の判定を素子を破壊することなく行うことができ、さらに半導体装置部分の形成が簡便な小型のホール素子とその製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ホール素子は、ＶＴＲ、フロッピーディスクやＣＤ−ＲＯＭ等のドライブモーター用の回転位置検出センサあるいはポテンショメーター、歯車センサとして広く用いられている。これら電子部品の小型化に伴って、ホール素子もより薄型化への要求が益々強まっている。
【０００３】
現状の一般的なホール素子は、内部電極を有する磁気に感ずる半導体薄膜から本質的になる半導体装置を、リードフレームのアイランド部と呼ばれる部分に固着し、リードフレームと内部電極を金属細線で結線し、次いで、半導体装置を覆うリードフレームの一部を含めた部分を樹脂によりモールドし、バリ取り、フォーミング、電磁気的検査等の工程を経て製造されている。図１２はこのようにして製造された素子の一例として上述した比較的小型の素子の外形を示す図で、（Ａ）は側面図、（Ｂ）は平面図である。高さｈは０．８ｍｍ、幅ｗは１．２５ｍｍ、リードフレームを含めた長さＬおよび幅Ｗはそれぞれ２．１ｍｍである。
【０００４】
現在市販されている最も小型のホール素子の外形寸法は、実装時の外部電極であるリードフレームを含めて、２．５×１．５ｍｍの投影寸法で高さが０．６ｍｍ、あるいは２．１×２．１ｍｍの投影寸法で高さが０．５５ｍｍである。これらの素子は高さの低いことが特徴になっている。
【０００５】
また、さらに小型化するためにリードフレームを介在させないテープキャリア方式が提案されている。この方式は、半導体装置の電極部をテープにバンプで接続して、実装基板等に実装するやり方である。これもテープの厚みの介在分だけ厚さが制限される。
【０００６】
特開昭６０−２４４０８２号公報および特開昭６０−２４４０８４号公報には、極めて薄型のホール素子がチップホール素子の名称で開示されている。すなわち、非磁性セラミック基板表面上に形成されるとともに保護膜により被覆された感磁部と、外部接続用の電極膜とを有しており、リードフレームもモールド樹脂もないホール素子であり、極めて薄いものである。しかし、上記の電極は蒸着によって側面にも付着するようにしなければならず、電極と感磁部の接触に特殊な蒸着技術を必要としていた（特開昭６０−２４４０８３号公報、特開昭６１−５９７８６号公報参照）。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上述した従来の問題点を解決し、極めて薄型でかつ実装時の良否の判定を素子を破壊することなく行うことができ、さらに半導体装置部分の形成が簡便で、かつペレットサイズの、すなわちホール素子の寸法がペレットの寸法と実質的に等しいホール素子とその製造方法を提供することを課題とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、前述したようなリードフレームを用いている限り、特に投影面積の上での小型化と薄型化には自ずと限界があるという結論に達した。素子はモールドされるのであるが、モールド寸法自体は１．５×１．５ｍｍ程度にできても、そこからはみ出たリードフレームを実装のためにフォーミングする必要があり、そのはみだし部分が小型化の足枷になっている。また、リードフレームを薄くするにも限界があること、リードフレームの表裏をモールド樹脂で覆う必要があることなどで、高さの減少にも限界がある。
【０００９】
本発明は、このような結論から出発し、ホール素子全体の寸法を、実装用電極も含めてモールド寸法程度にする工夫からなされた。
【００１０】
すなわち、本発明によるホール素子は、凸形状の非磁性絶縁性基板の凸部の上面に感磁部と金属からなる内部電極を備えた半導体装置を有し、前記非磁性絶縁性基板の凸形状は該非磁性絶縁性基板上に複数列に配置された前記半導体装置の列間に切れ込みを入れることによって形成され、前記内部電極上および前記凸部の側面の一部に導電性樹脂層が形成されており、前記感磁部と前記内部電極の前記導電性樹脂層が形成されていない部分が保護膜で覆われていることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明によるホール素子は、凸形状の非絶縁性基板の側面に相当する部分が金属層で形成されていることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明によるホール素子の製造方法は、基板の表面に磁気に感ずる半導体薄膜を形成し、該半導体薄膜に最終のホール素子のパターン状に多数個の感磁部および金属からなる内部電極を形成して多数個の半導体装置を一括して形成する工程、各ホール素子の前記感磁部と前記内部電極の一部を保護膜で覆う工程、各半導体装置を分離するように前記基板に切り込みを入れる工程、前記半導体装置のそれぞれの内部電極と隣り合う半導体装置の内部電極とに跨ってかつ前記切り込み部の少なくとも一部を埋めて導電性樹脂を形成する工程、および前記切り込み部に沿って前記基板を切断して多数個のホール素子を個別化する工程を有することを特徴とする。
【００１３】
また、本発明によるホール素子の製造方法は、それぞれの素子の側面に相当する部分が金属層で形成された基板を用いることを特徴とし、前記製造方法により、多数個のホール素子を個別化した後、半導体装置の導電性樹脂層および露出した非磁性絶縁性基板の金属層にはんだ付けに適した金属を被覆する工程を付与することを特徴とする。
【００１４】
ホール素子をこの様な構造にすることによって、例えば、０．８×１．５ｍｍの投影寸法で高さが０．３ｍｍといった極めて小型かつ薄型のホール素子が簡便な方法によって実現可能になった。
【００１５】
本発明のホール素子における半導体装置を構成する磁気に感ずる半導体薄膜は、インジウムアンチモン、ガリウム砒素、インジウム砒素等の化合物半導体あるいは（インジウム、ガリウム）−（アンチモン、砒素）の３元または４元化合物半導体薄膜から選択できる。いわゆる量子効果素子も使用できる。これらの化合物半導体薄膜は、種々の基板上に形成されるが、その基板としては、非磁性のセラミックス、石英等のガラス基板、サファイア等の無機基板を使用することができるが、安く、かつ工程に対して安定であるという点ではセラミックスが好適に使用できる。
【００１６】
より高感度の半導体装置として、半導体薄膜を一旦良好な結晶性基板に蒸着によって形成し、それを樹脂を介して上述の非磁性基板に写し取ったような形態がある。本発明者等は、インジウムアンチモン系の高移動度化、つまり高感度化のための蒸着方法を種々提案してきたが、これらの方法によって作製した半導体薄膜を本発明に好適に適用できる（特公平１−１３２１１号公報、特公平１−１５１３５号公報、特公平２−４７８４９号公報、特公平３−５９５７１号公報参照）。
【００１７】
感磁部および電極部のパターニングは、従来の組立方法である金線ボンディング法をとる場合には、少なくとも３回も感光性レジストの塗布、乾燥、パターニング、レジスト除去の工程を経ねばならず、生産性の上でネックとなっているのが現状である。本発明によれば、導電性樹脂により外部電極に接続される構造になるので、大幅な工程短縮が図られることになる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
半導体装置は、一般に多段プロセスを経てウエハー上に同時に多数固形成される。その際、磁電変換素子（ホール素子）として使用されるために、１個の素子について一般に４つの内部電極が一括して形成される。その内部電極に金等の金属細線を介在させないで、直接外部電極に結線できるようにするのが、本発明の特徴の一つである。
【００１９】
上述したようなウエハーを用意し、そのウエハー上の多数個の半導体装置に多数個の内部電極を形成する。内部電極の材料としては、Ａｌ、Ｃｕ、Ｐｄ等の金属が適用される。その形成方法としては、メッキや蒸着等が適用できる。そのうち、導電性の点や安価に形成できる点で無電解メッキによるＣｕが好適に使用できる。
【００２０】
次に、少なくとも感磁部上に保護膜を形成する工程が続く。この際、感光性樹脂を使用するのが簡便である。例えば、ソルダーレジストや感光性ポリイミドを使用すれば、普通のマスクを用いた露光現像工程により精度良く保護膜を形成できる。また、この段階あるいはその前の段階で金属酸化物やガラスのような絶縁物を少なくとも受感部の上に積層してより信頼性の向上を図るような、いわゆるパッシベーション層を設けることもできる。
【００２１】
次いで、各半導体装置を分離するように基板に切り込みを入れる工程が続く。
この工程はダイシングによって行うのが簡便である。
【００２２】
内部電極のパターンをそのまま外部電極につなげるためのパターンにすることも本発明の特徴である。そのために、金属の内部電極上に導電性樹脂層を形成する。例えば、導電性樹脂を印刷でウエハー上に刷り込む形態や、あるいは、いわゆるリフトオフ法を利用して導電性樹脂層を付与する形態がとられる。その際、隣り合う素子の内部電極に跨るように導電性樹脂層を形成するのがより好ましい形態である。この際、前述の切り込み部の側面の少なくとも基板上面と連続している部分にも導電性樹脂層がうまく形成される。上面から少なくとも０．１ｍｍのところまでは導電性樹脂層が形成される。
【００２３】
感磁部のパターニングをするためのエッチング工程は、金属による内部電極の形成の前あるいは後に行われる。金属内部電極の上に導電性樹脂層を０．０２ｍｍ以上の厚みに形成する。この厚みが０．０２ｍｍ未満であると下記のような問題が生じる。すなわち、素子の完成後、素子を基板に実装する際に、はんだにより電極部を形成するが、はんだの溶融時に導電性物体がはんだに食われ、断線につながる場合がある。また、導電性樹脂層の厚みは前述した保護膜の厚みよりも大きいことが必要である。さもなければ、保護膜が邪魔になって外部への実装が困難になる。導電性樹脂層の厚みが薄くなれば、表面感磁部側に形成される樹脂がさらに薄くなることにより、温度湿度ストレスに対する信頼性が低下する。この点からも、導電性樹脂層の厚みは０．０２ｍｍ以上が好ましい厚みである。
【００２４】
本発明に使用できる導電性樹脂は、Ｃｕ、Ａｇ、Ｐｄあるいはそれらの混合金属粉末がエポキシ樹脂、ポリイミド樹脂、イミド変性エポキシ樹脂等の熱硬化性樹脂、あるいはフェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリウレタン樹脂、ポリビニルアセテート樹脂等の熱可塑性樹脂に分散された多くの導電性樹脂の中から選択できる。いわゆる異方導電性樹脂も好適に使用できる。この導電性樹脂層の形成にはポッティング法等が使用できるが、スクリーン印刷法を用いるのが好ましい。
【００２５】
次いで、前述の切り込み部に沿って基板の裏面までダイシング等により個別の素子に切断することによってホール素子が完成する。
【００２６】
このように、本発明のホール素子は、導電性樹脂層が外部電極との接続に使用されるので、素子を基板等に実装する際の良否の判定が、顕微鏡などの光学的手段による観察、例えば横側面へのはんだなどの濡れの観察により、素子を破壊せずに可能になる。
【００２７】
以上の態様に対して幾つかの変形が可能である。導電性樹脂そのままでの実装よりも従来のはんだによる実装を好む場合には、導電性樹脂の上にＮｉ、Ａｇ、Ａｕ、Ｐｄの単層をあるいはそれらの金属の積層を無電解メッキで形成することが可能である。その場合、例えば、上記の導電性樹脂層の形成後に前述の切り込み部に沿って、より薄い刃で再度切り込みを入れ、上述の金属をメッキし、その後、個別素子に切り離すことによって作ることができる。また、まず個別素子に切り離した後に、バレルメッキで所定部分に金属層をメッキする形態もとり得る。
【００２８】
さらに、上述のいずれかの工程の途中で基板の裏面にも樹脂による保護層を設けることも可能であって、その場合、表面保護に用いた樹脂を好適に使用できる。また、この場合には、樹脂がラミネート状に付与されたフィルムを熱圧着することによって裏面保護層の形成を行うこともできる。
【００２９】
また、上述したような各工程の一部の順序の変更も可能である。
【００３０】
さらに、本発明は、次のような形態をとることを特徴とする。
【００３１】
それぞれの素子の側面に相当する部分に金属層が埋め込まれて形成された非磁性絶縁性基板上に、上述の方法で半導体薄膜を形成する。さらにそのウエハー上に多数個の半導体装置と多数個の内部電極を上述の方法で形成する。
【００３２】
この金属層が埋め込まれた非磁性絶縁性基板は、例えば、アルミナ基板にＷ金属が局部的に埋め込まれた形態がある。これは、次のような工程を経て作製する。９０％の含有量のアルミナとバインダーを混合し、ドクターブレード法で所望の厚さのシート状に成形する。次いで打ち抜き金型によって局部的にシートを打ち抜き、この部分にＷ金属粉が混合されたペーストを埋め込む。本発明において、この埋め込み部が半導体装置の側面裏面電極部となる。その後、場合によっては、表面裏面に前記Ｗペーストを所望の部分にスクリーン印刷等でプリントする。これは、本発明において半導体装置外部電極部の裏面電極部を広く形成するのに有効である。次いで、還元雰囲気下で最大１６００℃で焼成して、Ｗ金属が埋め込まれたアルミナ基板（メタライズ・アルミナ基板）が完成する。
【００３３】
次に、各半導体装置を分離するように基板に切り込みを入れる工程が続く。切り込み深さは、前記基板中に形成された金属層が出現する程度で良い。ダイシングによって行うのが簡便であり、ブレードの摩耗等を考慮し、例えば３０μｍの深さの切り込みを入れる。また、切り込みは必ずしもＸＹ方向に入れる必要はなく、Ｘ方向のみ行なっても良い。
【００３４】
次に、前述のように、少なくとも感磁部上に保護膜を形成する工程が続く。この際、切り込み部の一部にも保護膜を形成することが可能である。
【００３５】
内部電極のパターンをそのまま外部電極につなげるために、金属の内部電極上に導電性樹脂層を前述の方法で形成する。
【００３６】
次いで、前述の切り込み部に沿って基板の裏面までダイシング等によって個別の半導体装置に切断する。その際、前述の切り込み時に使用したブレードの厚さより薄いブレードを使用して切断することが好ましい。この二つのブレードの厚さの差の半分の幅が、導電性樹脂と非磁性絶縁性基板中に埋め込まれている金属とが接合される部位となる。
【００３７】
最後に、バレルメッキにより、半導体装置の導電性樹脂層や、切断により出現した非磁性絶縁性基板中の金属部および非磁性絶縁性基板裏面の金属部、すなわち露出した金属部にはんだ付けに適した金属を被覆するためのメッキを行う。この被覆としては、電解メッキまたは無電解メッキなど何れの方法も可能である。
【００３８】
本発明は、かくしてウエハー全体を一括して処理して極めて簡便に素子化することを特徴とするものである。
【００３９】
【実施例】
以下に図面を参照して本発明の実施例を説明するが、本発明はこれらの実施例に限定されるものではない。
【００４０】
（実施例１）
図１に本発明によるホール素子の実施例の模式的断面図を示す。図１において、１はアルミナ基板、２は半導体装置の内部電極であり金属からなる。３は半導体装置の感磁部、４は内部電極２上に形成された導電性樹脂層、５ａは感磁部３を覆ったソルダーレジスト、５ｂは基板裏面のソルダーレジストである。
【００４１】
図１に示したホール素子を作製するための工程を図２〜図５を用いて説明する。図２（Ａ）はアルミナ基板１上に多数個の半導体装置のパターンが形成されている様子を示し、図２（Ｂ）は、各半導体装置の内部電極２、感磁部３の形状を示すための図２（Ａ）の部分拡大図である。図２に示した状態のウエハーを次のような工程を経て作製した。直径４インチ（１０．２ｃｍ）で厚さが０．２ｍｍのアルミナ基板上に、電子移動度１３０００ｃｍ²／Ｖ／ｓｅｃのＩｎＳｂ薄膜を形成し、フォトリソグラフィーの手法でホール素子パターンを形成した。感磁部３の長さは３５０μｍ、幅は１７０μｍであった。各ホール素子のための一つのペレットの大きさは１．３ｍｍ×０．８ｍｍ角であった。内部電極用のパターニングを行い、個々の半導体装置の四隅に無電解Ｃｕメッキによって内部電極２を形成した。
【００４２】
次に、感磁部にソルダーレジストを形成するが、レジストを厚み１０μｍに塗布後、リソグラフィーの工程を経て所定の部分にのみ形成した。使用したレジストはシップレイ社製ＣＦＰＲ−Ｇ−２００であった。その状態を図３に示す。
【００４３】
次に、各半導体装置を分離するように、基板に切り込み６を入れた状態を図４に示す。この際の切り込み６の深さは約１００μｍであった。
【００４４】
次いで、内部電極部分に隣り合う半導体装置の内部電極部分と跨ってスクリーン印刷により５０μｍの厚さで導電性樹脂層４を設けた。この際に用いた導電性樹脂は（株）アサヒ化学研究所製のＬＳ−００５Ｐであった。次に、上記のソルダーレジスト５ａと同じソルダーレジスト５ｂを基板１の裏面の全面に塗布し乾燥させた。この状態の断面図を図５に示す。
【００４５】
最後に、図５に示した切断線７に沿って、０．０５ｍｍ幅のブレードを使用したダイシングによって基板１を切断し、個別のホール素子に分離した。
【００４６】
このようにして得られたホール素子は図１に示したものである。本実施例のホール素子の寸法は、１．３×０．８ｍｍ角（すなわち、素子ペレットと同一の寸法）で、厚さが０．２５ｍｍであった。この素子の感度は１Ｖ、０．１Ｔの条件で平均約６０ｍＶであった。
【００４７】
（実施例２）
半導体薄膜を担持したアルミナ基板を以下のようにして作った。
【００４８】
まず、劈開した雲母を蒸着基板にして、初めにＩｎ過剰のＩｎＳｂ薄膜を蒸着により形成し、次いで過剰のＩｎと化合物を形成するＳｂを過剰に蒸着する方法により、電子移動度４６０００ｃｍ²／Ｖ／ｓｅｃのＩｎＳｂ薄膜を厚さ０．７μｍに形成した。次に、５５ｍｍ角、厚さ０．２ｍｍのアルミナ基板１を準備し、上記のＩｎＳｂ薄膜上にポリイミド樹脂を滴下し、アルミナ基板をその上に重ね、重石を置いて２００℃で１２時間放置した。次に室温に戻し、雲母を剥ぎ取った。高さの制約から接着のための樹脂の厚さは数μｍに抑える必要がある。
【００４９】
以上のＩｎＳｂ薄膜を担時したアルミナ基板を用いて、実施例１と同じようにして、ホール素子を作製した。素子の寸法は実施例１の素子とほぼ同じ寸法であり、感度は１Ｖ、０．１Ｔの条件で平均２１０ｍＶとこの高さの素子としては極めて高いものであった。
【００５０】
（実施例３）
実施例２において、アルミナ基板に代えて、金属が局部的に埋め込まれた非磁性絶縁性基板（メタライズ・アルミナ基板）を使用した場合を示す。
【００５１】
図６に、本発明によるホール素子の実施例の模式的断面図を示す。図６において、８は、金属が埋め込まれているアルミナ基板、すなわちメタライズ・アルミナ基板である。９はメタライズ・アルミナ基板のＷ金属部であり、２は半導体装置の内部電極であり金属からなる。３は半導体装置の感磁部、４は内部電極２上に形成された導電性樹脂層、５は感磁部３を覆ったソルダーレジスト、１０は外部電極上に形成したＮｉ、Ａｕメッキ部である。
【００５２】
図６に示したホール素子を作製するための工程を、図７〜図１１を用いて説明する。図７（Ａ）は、メタライズ・アルミナ基板８上に多数個の半導体装置のパターンが形成されている様子を示し、図７（Ｂ）は、各半導体装置の内部金属電極２、感磁部３の形状を示すための図７（Ａ）の部分拡大図である。図７に示した状態のウエハーを次のような工程を経て作製した。
【００５３】
まず、劈開した雲母を蒸着基板にして、はじめにＩｎ過剰のＩｎＳｂ薄膜を蒸着により形成し、次いでＩｎＳｂ膜中にある過剰のＩｎと化合物を形成するＳｂを過剰に蒸着する方法により、電子移動度４６０００ｃｍ²／Ｖ／ｓｅｃのＩｎＳｂ薄膜を厚さ０．７μｍに形成した。次に５４ｍｍ角、厚さ０．２５ｍｍのメタライズ・アルミナ基板８を準備し、上記のＩｎＳｂ薄膜上にポリイミド樹脂を滴下し、メタライズ・アルミナ基板をその上に重ね、重石を置いて２００℃で１２時間放置した。次に室温に戻し、雲母を剥ぎ取った。高さの制約から接着のための樹脂の厚さは数μｍに抑える必要がある。
【００５４】
メタライズ・アルミナ基板は、最後のホール素子工程で半導体装置を個片に切断した際に半導体装置の四隅にＷ金属が配置する様、Ｗ金属がポール状にアルミナ基板中に多数埋め込まれている。
【００５５】
最終的に、四隅のＷ金属形成部の中央に感磁部を形成するように、基板外形から位置合わせを実施し、フォトリソグラフィーの手法でホール素子パターンを形成する。内部電極用のパターニングを実施し、無電解銅メッキを施し厚付けのため更に電解銅メッキを施し、次にエッチングパターンを形成して、エッチングにより、感磁部３と内部電極２を形成した。感磁部３の長さは３５０μｍ、幅は１７０μｍであった。各ホール素子のための一つのペレットの大きさは１．５ｍｍ×０．８ｍｍ角であった。この状態を図８に示す。
【００５６】
次に、各半導体装置を分離するように、基板に切り込み６を入れた状態を図９に示す。０．３ｍｍ幅のブレードを使用してダイシングソーで切り込みを入れた。この際の切り込み６の深さは約３０μｍであった。切り込みは最終の個片素子の長手方向になる一方向（Ｘ方向）のみ実施した。上記ポリイミド樹脂層を破り、メタライズ・アルミナ基板のＷ部分が出現した状態となった。
【００５７】
次に、感磁部が形成されている表面にソルダーレジスト５を形成するが、レジストを厚さ４０μｍに塗布後、リソグラフィーの工程を経て所定の部分のみ形成した。使用したソルダーレジストは、タムラ社製ＤＳＲ−２２００ＢＧＸであった。その状態を図１０に示す。
【００５８】
次いで、内部電極部分に隣り合う半導体装置の内部電極部分と跨ってスクリーン印刷により５０μｍの厚さで導電性樹脂層４を形成した。この際用いた導電性樹脂は（株）アサヒ化学研究所製のＬＳ−００５Ｐであった。この状態の断面図を図１１に示す。
【００５９】
次に、図１１に示した切断線７に沿って、０．１ｍｍ幅のブレードを使用してダイシングソーで基板１をＸＹ方向に切断し、個別のホール素子に分離した。
【００６０】
最後に、バレルメッキにより、無電解ＮｉメッキでＮｉを３μｍ、無電解ＡｕメッキでＡｕを０．０５μｍ、ソルダーレジストで保護されていない内部電極の一部と導電性樹脂部とメタライズ・アルミナ基板のダイシングソーでの切断によって出現したホール素子側面のＷ金属部とメタライズ・アルミナ基板の裏面にあるＷ金属部に上記金属のメッキ被膜を施した。
【００６１】
このようにして得られたホール素子は、図６に示したものである。本実施例のホール素子寸法は、０．８×１．５ｍｍ角（すなわち、素子ペレットと同一の寸法）で、厚さが０．３ｍｍであった。この素子の感度は入力電圧１Ｖ、０．１Ｔの磁束密度中の条件で平均約２１０ｍＶであった。
【００６２】
（実施例４）
半導体薄膜を担持したメタライズ・アルミナ基板を以下のようにして作製した。５４ｍｍ角で厚さが０．２５ｍｍのメタライズ・アルミナ基板片面にＳｉＯ₂を５０００Å形成した。その上に、実施例１と同様な蒸着法により、電子移動度１３０００ｃｍ²／Ｖ／ｓｅｃのＩｎＳｂ薄膜を形成した。
【００６３】
以上のＩｎＳｂ薄膜を担持したメタライズ・アルミナ基板を用いて、実施例３と同じようにして、ホール素子を作製した。素子の寸法は実施例３の素子とほぼ同じ寸法であり、感度は、入力電圧１Ｖ、０．１Ｔの磁束密度中の条件で平均約６０ｍＶであった。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、極めて小型薄型でかつ実装時の良否判定を素子を破壊することなく行うことができ、さらに半導体装置部分の形成が簡便なペレットサイズのホール素子を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるホール素子の一実施例の模式的断面図である。
【図２】図１に示した実施例の製造方法の工程図であって、セラミック基板上に内部電極と感磁部を多数個形成した状態を示す図である。
【図３】図１に示した実施例の製造方法の工程図であって、保護層として感磁部上にソルダーレジストを形成した状態を示す図である。
【図４】図１に示した実施例の製造方法の工程図であって、半導体装置を分離するように基板に切り込みを入れた状態を示す図である。
【図５】図１に示した実施例の製造方法の工程図であって、内部電極上に導電性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図６】本発明によるホール素子の一実施例の模式的断面図である。
【図７】図６に示した実施例の製造方法の工程図であって、メタライズ・アルミナ基板上に内部電極と感磁部を多数個形成した状態を示す図である。
【図８】図６に示した実施例の製造方法の工程図であって、メタライズ・アルミナ基板上に内部電極と感磁部を多数個形成した状態を示す断面図である。
【図９】図６に示した実施例の製造方法の工程図であって、半導体装置を分離するように基板に切り込みを入れた状態を示す図である。
【図１０】図６に示した実施例の製造方法の工程図であって、保護層として感磁部上にソルダーレジストを形成した状態を示す図である。
【図１１】図６に示した実施例の製造方法の工程図であって、内部電極上に導電性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図１２】従来のホール素子の形状を示す図である。
【符号の説明】
１アルミナ基板
２内部電極
３感磁部
４導電性樹脂層
５ソルダーレジスト
６切り込み
７切断線
８メタライズ・アルミナ基板
９メタライズ・アルミナ基板中のＷ金属部
１０Ｎｉ、Ａｕメッキ部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a Hall element, and particularly to a small Hall element that is extremely thin and capable of performing pass / fail judgment at the time of mounting without destroying the element, and that can easily form a semiconductor device portion, and a method for manufacturing the same.
[0002]
[Prior art]
Hall elements are widely used as rotational position detection sensors, potentiometers, and gear sensors for drive motors such as VTRs, floppy disks, and CD-ROMs. With the miniaturization of these electronic components, there is an increasing demand for thinner Hall elements.
[0003]
In the current general Hall element, a semiconductor device consisting essentially of a magnetic thin film having an internal electrode is fixed to a portion called an island portion of a lead frame, and the lead frame and the internal electrode are connected by a thin metal wire. Then, a part including a part of the lead frame covering the semiconductor device is molded with resin, and is manufactured through processes such as deburring, forming, and electromagnetic inspection. 12A and 12B are views showing the outer shape of the relatively small element described above as an example of the element manufactured in this way. FIG. 12A is a side view and FIG. 12B is a plan view. The height h is 0.8 mm, the width w is 1.25 mm, and the length L and width W including the lead frame are 2.1 mm.
[0004]
The external dimensions of the smallest Hall element currently on the market, including the lead frame that is the external electrode when mounted, is a projected size of 2.5 × 1.5 mm and a height of 0.6 mm, or 2.1 The height is 0.55 mm with a projected dimension of × 2.1 mm. These elements are characterized by a low height.
[0005]
In order to further reduce the size, a tape carrier method in which no lead frame is interposed has been proposed. This method is a method of mounting an electrode portion of a semiconductor device on a mounting substrate or the like by connecting it to a tape with a bump. Again, the thickness is limited by the intervening tape thickness.
[0006]
In Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-244082 and 60-244084, an extremely thin Hall element is disclosed under the name of a chip Hall element. In other words, it is a Hall element that has a magnetic sensitive part formed on the surface of a non-magnetic ceramic substrate and covered with a protective film, and an electrode film for external connection, and has neither a lead frame nor a mold resin. It is thin. However, the above electrode has to be attached to the side surface by vapor deposition, and a special vapor deposition technique is required for contact between the electrode and the magnetic sensitive part (Japanese Patent Laid-Open Nos. 60-244083 and 61). -59786).
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described conventional problems, is extremely thin and can be used to determine whether or not it is mounted without destroying the element, and further, the formation of the semiconductor device portion is simple and the pellet size is small. That is, it is an object of the present invention to provide a Hall element in which the dimension of the Hall element is substantially equal to the size of the pellet and a method for manufacturing the same.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
As a result of intensive studies, the inventors have come to the conclusion that there is a limit to reducing the size and thickness of the projected area, as long as the lead frame as described above is used. Although the element is molded, even if the mold dimension itself can be about 1.5 × 1.5 mm, it is necessary to form the lead frame that protrudes from it for mounting. It is a footpad. Further, there is a limit to reducing the height of the lead frame because there is a limit to making the lead frame thin, and it is necessary to cover the front and back of the lead frame with a mold resin.
[0009]
The present invention was started from such a conclusion, and was devised to make the size of the whole Hall element about the mold size including the mounting electrodes.
[0010]
That is, the Hall element according to the present invention has a semiconductor device including a magnetically sensitive portion and an internal electrode made of metal on the upper surface of the convex portion of the convex nonmagnetic insulating substrate, The convex shape of the nonmagnetic insulating substrate is formed by making notches between the rows of the semiconductor devices arranged in a plurality of rows on the nonmagnetic insulating substrate, A conductive resin layer is formed on the internal electrode and a part of the side surface of the convex portion, and a portion of the magnetic sensitive portion and the internal electrode where the conductive resin layer is not formed is covered with a protective film. It is characterized by.
[0011]
The Hall element according to the present invention is characterized in that a portion corresponding to the side surface of the convex non-insulating substrate is formed of a metal layer.
[0012]
Also, in the Hall element manufacturing method according to the present invention, a semiconductor thin film sensitive to magnetism is formed on the surface of a substrate, and a plurality of magnetic sensitive parts and metal internal electrodes are formed on the semiconductor thin film in the pattern of the final Hall element. Forming a plurality of semiconductor devices at once, covering the magnetically sensitive portion of each Hall element and a part of the internal electrode with a protective film, and cutting the substrate so as to separate each semiconductor device A step of forming a conductive resin across each internal electrode of the semiconductor device and an internal electrode of an adjacent semiconductor device and filling at least a part of the cut portion, and along the cut portion The method includes a step of cutting the substrate and individualizing a plurality of Hall elements.
[0013]
Also, the Hall element manufacturing method according to the present invention uses a substrate in which a portion corresponding to a side surface of each element is formed of a metal layer, and a plurality of Hall elements are individualized by the manufacturing method. Thereafter, a step of coating the conductive resin layer of the semiconductor device and the exposed metal layer of the nonmagnetic insulating substrate with a metal suitable for soldering is provided.
[0014]
By adopting such a structure of the Hall element, for example, an extremely small and thin Hall element having a projection size of 0.8 × 1.5 mm and a height of 0.3 mm can be realized by a simple method.
[0015]
The semiconductor thin film sensitive to magnetism constituting the semiconductor device in the Hall element of the present invention is a compound semiconductor such as indium antimony, gallium arsenide, indium arsenide, or a ternary or quaternary compound semiconductor of (indium, gallium)-(antimony, arsenic). You can choose from thin films. So-called quantum effect elements can also be used. These compound semiconductor thin films are formed on various substrates. As the substrates, nonmagnetic ceramics, glass substrates such as quartz, and inorganic substrates such as sapphire can be used. However, ceramics can be suitably used in that they are stable.
[0016]
As a more sensitive semiconductor device, there is a form in which a semiconductor thin film is once formed on a good crystalline substrate by vapor deposition, and then copied onto the above-mentioned nonmagnetic substrate through a resin. The inventors of the present invention have proposed various deposition methods for increasing the mobility of indium antimony, that is, increasing the sensitivity, but semiconductor thin films prepared by these methods can be suitably applied to the present invention (Japanese Patent Application No. 1-113211, Japanese Patent Publication No. 1-15135, Japanese Patent Publication No. 2-47849, Japanese Patent Publication No. 3-59571).
[0017]
The patterning of the magnetic sensitive part and the electrode part, when taking the gold wire bonding method which is a conventional assembling method, has to go through the steps of photosensitive resist coating, drying, patterning and resist removal at least three times, The current situation is a bottleneck in productivity. According to the present invention, since the structure is connected to the external electrode by the conductive resin, the process can be greatly shortened.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
In general, a large number of semiconductor devices are simultaneously formed on a wafer through a multi-stage process. At that time, in order to be used as a magnetoelectric conversion element (Hall element), generally four internal electrodes are collectively formed for one element. One of the features of the present invention is that the internal electrode can be directly connected to the external electrode without interposing a fine metal wire such as gold.
[0019]
A wafer as described above is prepared, and a large number of internal electrodes are formed on a large number of semiconductor devices on the wafer. A metal such as Al, Cu, or Pd is applied as the material for the internal electrode. As the formation method, plating, vapor deposition, or the like can be applied. Of these, Cu by electroless plating can be suitably used from the viewpoint of conductivity and low cost.
[0020]
Next, a process of forming a protective film on at least the magnetic sensitive part is continued. At this time, it is convenient to use a photosensitive resin. For example, if a solder resist or a photosensitive polyimide is used, a protective film can be formed with high accuracy by an exposure and development process using an ordinary mask. It is also possible to provide a so-called passivation layer in which an insulator such as a metal oxide or glass is laminated at least on the sensitive part at this stage or in the previous stage to further improve the reliability.
[0021]
Next, a process of cutting the substrate so as to separate each semiconductor device is continued.
This process is easy to carry out by dicing.
[0022]
It is also a feature of the present invention that the pattern of the internal electrode is directly used as a pattern for connecting to the external electrode. For this purpose, a conductive resin layer is formed on the metal internal electrode. For example, a form in which a conductive resin is printed on a wafer by printing, or a form in which a conductive resin layer is applied using a so-called lift-off method is used. In that case, it is a more preferable form to form the conductive resin layer so as to straddle the internal electrodes of adjacent elements. At this time, the conductive resin layer is also successfully formed on at least a portion of the side surface of the cut portion that is continuous with the upper surface of the substrate. A conductive resin layer is formed at least 0.1 mm from the upper surface.
[0023]
The etching process for patterning the magnetic sensitive part is performed before or after the formation of the internal electrode by metal. A conductive resin layer is formed to a thickness of 0.02 mm or more on the metal internal electrode. If this thickness is less than 0.02 mm, the following problems occur. That is, when the element is mounted on the substrate after completion of the element, the electrode portion is formed by solder. However, when the solder is melted, the conductive object may be eroded by the solder, which may cause disconnection. Moreover, the thickness of the conductive resin layer needs to be larger than the thickness of the protective film described above. Otherwise, the protective film is in the way, making it difficult to mount outside. If the thickness of the conductive resin layer is reduced, the resin formed on the surface magnetic sensitive part side is further reduced, thereby reducing the reliability against temperature and humidity stress. Also from this point, the thickness of the conductive resin layer is preferably 0.02 mm or more.
[0024]
Conductive resins that can be used in the present invention include Cu, Ag, Pd or mixed metal powders such as epoxy resins, polyimide resins, imide-modified epoxy resins, thermosetting resins, phenoxy resins, polyamide resins, polystyrene, polysulfone, It can be selected from many conductive resins dispersed in a thermoplastic resin such as polyurethane resin and polyvinyl acetate resin. So-called anisotropic conductive resins can also be suitably used. A potting method or the like can be used for forming the conductive resin layer, but a screen printing method is preferably used.
[0025]
Next, the Hall element is completed by cutting into individual elements by dicing or the like up to the back surface of the substrate along the above-described cut portions.
[0026]
Thus, in the Hall element of the present invention, since the conductive resin layer is used for connection to the external electrode, the quality determination when mounting the element on a substrate or the like is observed by optical means such as a microscope, For example, by observing the wetting of solder or the like on the lateral surface, it becomes possible without destroying the element.
[0027]
Several modifications can be made to the above embodiment. When mounting with conventional solder is preferred over mounting with conductive resin as it is, a single layer of Ni, Ag, Au, Pd or a laminate of these metals is formed on the conductive resin by electroless plating. It is possible. In that case, for example, after forming the conductive resin layer, it can be made by cutting again with a thinner blade along the above-mentioned cut portion, plating the above-mentioned metal, and then separating into individual elements. . Moreover, after separating | separating into an individual element first, the form which plates a metal layer to a predetermined part by barrel plating can also be taken.
[0028]
Furthermore, it is also possible to provide a protective layer made of resin on the back surface of the substrate in the middle of any of the above steps, and in that case, the resin used for surface protection can be suitably used. In this case, the back protective layer can be formed by thermocompression bonding of a film provided with a resin in a laminate.
[0029]
In addition, the order of some of the steps as described above can be changed.
[0030]
Furthermore, the present invention is characterized by taking the following form.
[0031]
A semiconductor thin film is formed by the above-described method on a nonmagnetic insulating substrate formed by embedding a metal layer in a portion corresponding to the side surface of each element. Further, a large number of semiconductor devices and a large number of internal electrodes are formed on the wafer by the method described above.
[0032]
The nonmagnetic insulating substrate in which the metal layer is embedded has, for example, a form in which W metal is locally embedded in an alumina substrate. This is manufactured through the following steps. A 90% content alumina and a binder are mixed and formed into a sheet having a desired thickness by a doctor blade method. Next, the sheet is locally punched by a punching die, and a paste mixed with W metal powder is embedded in this portion. In the present invention, this embedded portion becomes the side surface back surface electrode portion of the semiconductor device. Thereafter, in some cases, the W paste is printed on a desired portion by screen printing or the like on the front and back surfaces. This is effective in widely forming the back electrode portion of the external electrode portion of the semiconductor device in the present invention. Next, firing at a maximum of 1600 ° C. in a reducing atmosphere completes an alumina substrate (metallized alumina substrate) embedded with W metal.
[0033]
Next, a process of cutting the substrate so as to separate each semiconductor device is continued. The cutting depth may be such that the metal layer formed in the substrate appears. It is easy to carry out by dicing, and in consideration of blade wear and the like, a cut having a depth of, for example, 30 μm is made. Further, the cut does not necessarily need to be made in the XY direction, and may be performed only in the X direction.
[0034]
Next, as described above, a process of forming a protective film on at least the magnetic sensitive part is continued. At this time, it is possible to form a protective film on a part of the cut portion.
[0035]
In order to connect the pattern of the internal electrode to the external electrode as it is, a conductive resin layer is formed on the metal internal electrode by the method described above.
[0036]
Next, the semiconductor device is cut into individual semiconductor devices by dicing or the like along the above-described cut portions to the back surface of the substrate. At that time, it is preferable to cut using a blade thinner than the thickness of the blade used at the time of cutting. The half width of the difference between the thicknesses of the two blades is a portion where the conductive resin and the metal embedded in the nonmagnetic insulating substrate are joined.
[0037]
Finally, by barrel plating, it is suitable for soldering to the conductive resin layer of the semiconductor device, the metal part in the nonmagnetic insulating substrate that appeared by cutting, and the metal part on the back of the nonmagnetic insulating substrate, that is, the exposed metal part Plating to cover the metal. As this coating, any method such as electrolytic plating or electroless plating is possible.
[0038]
Thus, the present invention is characterized in that the entire wafer is processed at once to form an element very easily.
[0039]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings, but the present invention is not limited to these embodiments.
[0040]
Example 1
FIG. 1 shows a schematic sectional view of an embodiment of a Hall element according to the present invention. In FIG. 1, 1 is an alumina substrate, 2 is an internal electrode of a semiconductor device, and is made of metal. 3 is a magnetic sensitive part of the semiconductor device, 4 is a conductive resin layer formed on the internal electrode 2, 5a is a solder resist covering the magnetic sensitive part 3, and 5b is a solder resist on the back surface of the substrate.
[0041]
A process for manufacturing the Hall element shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. 2A shows a state in which a large number of semiconductor device patterns are formed on the alumina substrate 1, and FIG. 2B shows the shapes of the internal electrode 2 and the magnetic sensing portion 3 of each semiconductor device. FIG. 3 is a partial enlarged view of FIG. The wafer shown in FIG. 2 was manufactured through the following steps. Electron mobility of 13000 cm on an alumina substrate having a diameter of 4 inches (10.2 cm) and a thickness of 0.2 mm. ² An InSb thin film of / V / sec was formed, and a Hall element pattern was formed by a photolithography technique. The magnetic sensitive part 3 had a length of 350 μm and a width of 170 μm. The size of one pellet for each Hall element was 1.3 mm × 0.8 mm square. Patterning for internal electrodes was performed, and internal electrodes 2 were formed by electroless Cu plating at the four corners of each semiconductor device.
[0042]
Next, a solder resist was formed on the magnetic sensitive part. After applying the resist to a thickness of 10 μm, the resist was formed only on a predetermined portion through a lithography process. The resist used was CFPR-G-200 manufactured by Shipley. The state is shown in FIG.
[0043]
Next, FIG. 4 shows a state in which cuts 6 are made in the substrate so as to separate the semiconductor devices. The depth of the cut 6 at this time was about 100 μm.
[0044]
Next, the conductive resin layer 4 was provided with a thickness of 50 μm by screen printing across the internal electrode portion of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion. The conductive resin used at this time was LS-005P manufactured by Asahi Chemical Research Laboratory. Next, the same solder resist 5b as the above-described solder resist 5a was applied to the entire back surface of the substrate 1 and dried. A cross-sectional view of this state is shown in FIG.
[0045]
Finally, the substrate 1 was cut by dicing using a blade having a width of 0.05 mm along the cutting line 7 shown in FIG. 5 and separated into individual Hall elements.
[0046]
The Hall element thus obtained is the one shown in FIG. The dimension of the Hall element of this example was 1.3 × 0.8 mm square (that is, the same dimension as the element pellet), and the thickness was 0.25 mm. The sensitivity of this element was about 60 mV on average under the conditions of 1 V and 0.1 T.
[0047]
(Example 2)
An alumina substrate carrying a semiconductor thin film was made as follows.
[0048]
First, by using the cleaved mica as a deposition substrate, first, an In-excess InSb thin film is formed by deposition, and then Sb that forms an excess of In and a compound is excessively deposited. ² A / V / sec InSb thin film was formed to a thickness of 0.7 μm. Next, an alumina substrate 1 having a size of 55 mm square and a thickness of 0.2 mm was prepared, a polyimide resin was dropped on the InSb thin film, the alumina substrate was stacked thereon, a weight was placed, and the plate was left at 200 ° C. for 12 hours. . Next, it returned to room temperature and peeled off the mica. It is necessary to suppress the thickness of the resin for adhesion to several μm because of height restrictions.
[0049]
Using the alumina substrate carrying the above InSb thin film, a Hall element was produced in the same manner as in Example 1. The dimensions of the device were almost the same as those of the device of Example 1, and the sensitivity was 210 mV on average under the conditions of 1 V and 0.1 T, which was extremely high as a device having this height.
[0050]
(Example 3)
In Example 2, a case where a nonmagnetic insulating substrate (metallized alumina substrate) in which metal is locally embedded is used in place of the alumina substrate is shown.
[0051]
FIG. 6 shows a schematic sectional view of an embodiment of the Hall element according to the present invention. In FIG. 6, 8 is an alumina substrate in which a metal is embedded, that is, a metallized alumina substrate. Reference numeral 9 denotes a W metal portion of the metallized alumina substrate, and 2 denotes an internal electrode of the semiconductor device which is made of metal. 3 is a magnetic sensitive part of the semiconductor device, 4 is a conductive resin layer formed on the internal electrode 2, 5 is a solder resist covering the magnetic sensitive part 3, and 10 is a Ni or Au plating part formed on the external electrode. is there.
[0052]
A process for manufacturing the Hall element shown in FIG. 6 will be described with reference to FIGS. FIG. 7A shows a state in which a large number of semiconductor device patterns are formed on the metallized alumina substrate 8, and FIG. 7B shows the internal metal electrode 2 and the magnetic sensing portion 3 of each semiconductor device. It is the elements on larger scale of FIG. 7 (A) for showing the shape of this. The wafer in the state shown in FIG. 7 was manufactured through the following steps.
[0053]
First, by using the cleaved mica as a deposition substrate, first, an In-excess InSb thin film is formed by deposition, and then an Sb that forms an excess of In and a compound in the InSb film is further deposited by an electron mobility of 46000 cm. ² A / V / sec InSb thin film was formed to a thickness of 0.7 μm. Next, a 54 mm square and 0.25 mm thick metallized alumina substrate 8 is prepared, a polyimide resin is dropped on the above InSb thin film, the metallized alumina substrate is overlaid thereon, a weight is placed at 200 ° C. and 12 ° C. Left for hours. Next, it returned to room temperature and peeled off the mica. It is necessary to suppress the thickness of the resin for adhesion to several μm because of height restrictions.
[0054]
In the metallized alumina substrate, many W metals are embedded in a pole shape in the alumina substrate so that the W metal is arranged at the four corners of the semiconductor device when the semiconductor device is cut into individual pieces in the final Hall element process.
[0055]
Finally, alignment is performed from the outer shape of the substrate so as to form a magnetic sensitive portion at the center of the W metal forming portion at the four corners, and a Hall element pattern is formed by a photolithography technique. Patterning for the internal electrode was performed, electroless copper plating was performed, electrolytic copper plating was further performed for thickening, an etching pattern was then formed, and the magnetic sensitive part 3 and the internal electrode 2 were formed by etching. The magnetic sensitive part 3 had a length of 350 μm and a width of 170 μm. The size of one pellet for each Hall element was 1.5 mm × 0.8 mm square. This state is shown in FIG.
[0056]
Next, FIG. 9 shows a state in which cuts 6 are made in the substrate so as to separate the semiconductor devices. Cuts were made with a dicing saw using a 0.3 mm wide blade. The depth of the notch 6 at this time was about 30 μm. The cutting was performed only in one direction (X direction) which is the longitudinal direction of the final individual element. The polyimide resin layer was broken, and the W portion of the metallized alumina substrate appeared.
[0057]
Next, a solder resist 5 is formed on the surface on which the magnetically sensitive portion is formed. After applying the resist to a thickness of 40 μm, only a predetermined portion is formed through a lithography process. The solder resist used was DSR-2200BGX manufactured by Tamura Corporation. The state is shown in FIG.
[0058]
Next, the conductive resin layer 4 was formed to a thickness of 50 μm by screen printing across the internal electrode portion of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion. The conductive resin used at this time was LS-005P manufactured by Asahi Chemical Laboratory. A cross-sectional view of this state is shown in FIG.
[0059]
Next, the substrate 1 was cut in the XY direction with a dicing saw using a blade having a width of 0.1 mm along the cutting line 7 shown in FIG. 11, and separated into individual Hall elements.
[0060]
Finally, by barrel plating, Ni is 3 μm by electroless Ni plating, Au is 0.05 μm by electroless Au plating, part of the internal electrode not protected by the solder resist, conductive resin part and metallized alumina substrate The above metal plating film was applied to the W metal part on the side surface of the Hall element that appeared by cutting with a dicing saw and the W metal part on the back surface of the metallized alumina substrate.
[0061]
The Hall element thus obtained is the one shown in FIG. The Hall element dimensions of this example were 0.8 × 1.5 mm square (that is, the same dimensions as the element pellets) and the thickness was 0.3 mm. The sensitivity of this element was about 210 mV on average under the conditions of an input voltage of 1 V and a magnetic flux density of 0.1 T.
[0062]
Example 4
A metallized alumina substrate carrying a semiconductor thin film was prepared as follows. 54 mm square and 0.25 mm thick metallized alumina substrate on one side with SiO ₂ Was formed. In addition, by the same vapor deposition method as in Example 1, the electron mobility is 13000 cm. ² An InSb thin film of / V / sec was formed.
[0063]
Using the metallized alumina substrate carrying the above InSb thin film, a Hall element was produced in the same manner as in Example 3. The dimensions of the element were almost the same as those of the element of Example 3, and the sensitivity was about 60 mV on average under the conditions of an input voltage of 1 V and a magnetic flux density of 0.1 T.
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, there is provided a pellet-sized hall element that is extremely small and thin, can perform pass / fail judgment at the time of mounting without destroying the element, and can easily form a semiconductor device portion. can do.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a Hall element according to the present invention.
2 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, showing a state in which a large number of internal electrodes and magnetically sensitive portions are formed on a ceramic substrate.
3 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which a solder resist is formed on a magnetic sensitive portion as a protective layer. FIG.
4 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1 and shows a state in which a substrate is cut so as to separate a semiconductor device; FIG.
5 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which a conductive resin layer is formed on an internal electrode. FIG.
FIG. 6 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a Hall element according to the present invention.
7 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 6 and shows a state in which a large number of internal electrodes and magnetic sensing portions are formed on a metallized alumina substrate.
8 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 6, and is a cross-sectional view showing a state in which a large number of internal electrodes and magnetically sensitive portions are formed on a metallized alumina substrate.
FIG. 9 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 6 and shows a state in which a substrate is cut so as to separate a semiconductor device;
10 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 6, and is a diagram showing a state in which a solder resist is formed on the magnetic sensitive part as a protective layer. FIG.
11 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 6 and shows a state in which a conductive resin layer is formed on an internal electrode.
FIG. 12 is a diagram showing the shape of a conventional Hall element.
[Explanation of symbols]
1 Alumina substrate
2 Internal electrodes
3 Magnetosensitive part
4 Conductive resin layer
5 Solder resist
6 notches
7 Cutting line
8 Metallized alumina substrate
9 W metal part in metallized alumina substrate
10 Ni, Au plating part

Claims

A semiconductor thin film sensitive to magnetism is formed on the surface of the substrate, and a large number of magnetic sensing portions and internal electrodes made of metal are formed in the pattern of the final Hall element on the semiconductor thin film, so that a large number of semiconductor devices are integrated. A step of forming, a step of covering the magnetic sensitive part of each Hall element and a part of the internal electrode with a protective film, a step of cutting the substrate so as to separate each semiconductor device, and each internal electrode of the semiconductor device A step of forming a conductive resin layer across at least a part of the cut portion across the internal electrode of the semiconductor device adjacent to the semiconductor device, and a plurality of Hall elements by cutting the substrate along the cut portion A method of manufacturing a Hall element, comprising the step of individualizing the element.

Method for producing a Hall element according to claim 1, wherein the portion corresponding to the side of each element is characterized by using a substrate formed of a metal layer.

3. The method of manufacturing a hall element according to claim 2 , wherein a step of coating the conductive resin layer of the semiconductor device and the exposed metal layer of the nonmagnetic insulating substrate with a metal suitable for soldering is applied.