JP4573368B2

JP4573368B2 - Manufacturing method of small magnetoelectric transducer for face-down connection

Info

Publication number: JP4573368B2
Application number: JP27220198A
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: 1998-09-25
Filing date: 1998-09-25
Publication date: 2010-11-04
Anticipated expiration: 2018-09-25
Also published as: JP2000101162A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、極めて小型でかつ実装時での良否の判定を素子を破壊せずに行うことが出来、かつ半導体装置部分の形成が簡便なフェースダウン接続用小型磁電変換素子の製造方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
磁電変換素子は、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、磁電変換素子もより小型化への要求が益々強まっている。
【０００３】
磁電変換素子の中、最も多く使用されているホール素子を例にして小型化の状況を説明する。最も小型のホール素子として現在市販されているものの外形寸法は、実装用の外部電極であるリードフレームを含めて、２．５ｍｍ×１．５ｍｍの投影寸法で高さが０．６ｍｍあるいは、２．１ｍｍ×２．１ｍｍの投影寸法で高さが０．５５ｍｍである。この素子は高さの低いことが特徴となっている。ちなみにこれらの素子の感度である定電圧駆動時の出力電圧は、０．０５Ｔの磁界下、１Ｖの入力電圧の際にホール出力電圧が７０ｍＶ程度である。感度がより高く要求される場合には高さが上記より高くなるが、投影面積はほぼ変わらない。
【０００４】
リードフレームを介在させない方式としてテープキャリア方式が提案されている。この方式では、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。また、素子自体が樹脂で覆われにくい。
【０００５】
コンデンサー等はいわゆるチップ素子になり、チップ・オン・ボード方式で実装基板に実装するやり方がとられ、まさに小型化の要請に答えてきている。このような概念を磁電変換素子に適用することができれば良いのだが、樹脂で覆わないとどうしても信頼性上の問題が生じる。
【０００６】
特開平８−６４７２５号公報には、上述した不都合を解消して薄膜化を達成する半導体装置とその製造方法が開示されている。すなわち、半導体ペレットの電極上にバンプまたはＡｕボールを形成し、このバンプまたはＡｕボールをモールド樹脂の表面に露出させたことを特徴とする樹脂封止型半導体装置とその製造方法である。ＩＣカードやメモリカード用等の薄膜化がこの方法で可能となる。しかし、この方法では、平坦な表面にのみ外部電極が形成されているので、その素子を実装する際には、実装の良否の判定が素子を破壊しない限り不可能で、磁電変換素子のようにほぼ自動実装されている現状では適用できない。
【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、素子の表裏面と側面の少なくとも一部が樹脂で覆われ、かつ極めて小さな投影面積を可能とし、さらに、実装の良否の判定が、素子を破壊せずに各種の光学的手段による観察によって可能となるフェースダウン接続用小型磁電変換素子の製造方法を提供することを目的とする。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
現状の磁電変換素子は、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１８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。
【０００９】
本発明者らは、鋭意検討を重ねた結果、現状の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１．５ｍｍ×１．５ｍｍ程度にできても、そこからはみで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、リードフレームの厚み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、高さにも限界がある。
【００１０】
本発明はこのような結論から出発し、磁電変換素子全体の寸法を、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。
【００１１】
すなわち、本発明による磁電変換素子の製造方法は、基板表面に形成された磁気に感ずる半導体薄膜上に最終の小型磁電変換素子のパターン状に多数個の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と、前記内部電極部分に隣り合う半導体装置の内部電極部分に跨って第１の導電性樹脂層を形成する工程と、各半導体装置を分離するように前記第１の導電性樹脂層を含めて基板に切り込みを入れる工程と、前記基板の裏面全面および前記半導体装置、内部電極および前記第１の導電性樹脂層を覆うように絶縁性の樹脂層を形成する工程と、前記第１の導電性樹脂層の各電極部分の少なくとも一部が見えるまで研磨する工程と、表面に露出している前記第１の導電性樹脂層と、前記切り込みに形成された前記絶縁性の樹脂層の表面の部分を少なくともカバーするように第２の導電性樹脂層を付与する工程と、および、前記切り込み部に沿って、かつ、前記切り込みに形成された絶縁性の樹脂層が残存するように、前記基板裏面の樹脂層を含めて半導体装置を個別に切断して多数個の磁電変換素子を個別化する工程とを有することを特徴とするフェースダウン接続用小型磁電変換素子の製造方法である。
【００１２】
ここで、前記基板が高透磁率磁性体であり、前記磁気に感ずる半導体薄膜の感磁部が高透磁率磁性体によって挟まれていることができる。
【００１３】
また、本発明による磁電変換素子の製造方法は、基板表面に形成された磁気に感ずる半導体薄膜上に最終の小型磁電変換素子のパターン状に多数個の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と、前記内部電極部分に隣り合う半導体装置の内部電極部分に跨って第１の導電性樹脂層を形成する工程と、前記基板の裏面全面に絶縁性の樹脂層を形成する工程と、各半導体装置を分離するように前記第１の導電性樹脂層を含めて基板に切り込みを入れる工程と、前記半導体装置、内部電極および前記第１の導電性樹脂層を覆うように絶縁性の樹脂層を形成する工程と、前記第１の導電性樹脂層の各電極部分の少なくとも一部が見えるまで研磨する工程と、表面に露出している前記第１の導電性樹脂層と、前記切り込みに形成された前記絶縁性の樹脂層の表面の部分を少なくともカバーするように第２の導電性樹脂層を付与する工程と、および、前記切り込み部に沿って、かつ、前記切り込みに形成された絶縁性の樹脂層が残存するように、前記基板裏面の樹脂層を含めて半導体装置を個別に切断して多数個の磁電変換素子を個別化する工程とを有することを特徴とするフェースダウン接続用小型磁電変換素子の製造方法である。
【００１４】
ここで、基板裏面に絶縁性の樹脂層を形成した後に基板に切り込みを入れることができる。このようにすれば、外部電極を除く素子のほぼ全面を樹脂で覆うことができる。
【００１５】
このような構造にすることで、例えば、前述のような比較的感度の低い素子で０．９ｍｍ×０．９ｍｍの投影寸法で高さが０．３５ｍｍ、感度の高い素子でも同程度の投影寸法で、高さが０．５ｍｍといった極めて小型の磁電変換素子が簡便な方法により実現可能になった。
【００１６】
本発明の磁電変換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として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元系または４元系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、その基板としてはシリコン、ガリウム砒素等の化合物半導体基板、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。
【００１７】
より高い感度の半導体装置は、高透磁率磁性体、その上に形成されパターニングされた感磁部と電極部を有する半導体薄膜、さらにその上に載せられた、ほぼ直方体の磁気集束用磁性体チップからなるサンドイッチ構造をなしている。例えば、特公昭５１−４５２３４号公報には、移動度の高い半導体薄膜をこの構造体にするための方法が示されている。すなわち、雲母等の結晶性基板上に化合物半導体薄膜を形成し、所望のパターニングを施した後、この半導体薄膜をエポキシ樹脂等の接着剤を用いて高透磁率磁性体に接着し、その後、結晶性基板を除去し、次いで、半導体薄膜の感磁部の上に磁気集束用磁性体を載せることによって上記の積層構造の半導体装置を形成する方法である。このような半導体装置は、本発明の小型で高感度の磁電変換素子を作るのに好適である。この際、高透磁率磁性体基板および磁気集束用チップの材料としては、パーマロイ、鉄珪素合金、ＭｎＺｎフェライト等の高透磁率フェライト、あるいはその他の高透磁率材料を用いることができる。その中で、切断のし易さ、価格の安いこと等の理由から高透磁率フェライトが好適なものとして利用できる。
【００１８】
上記手法のうち、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、生産性上ネックとなっているのが現状である。本発明によると、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。勿論、この手法は上記の高感度の構造体にも適用できる。
【００１９】
【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ェハー上に同時に多数個形成される。その際、磁電変換素子として使用されるために、一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一つのポイントである。そのようなウェハーを用意し、そのウェ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。内部電極の材質としては、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。内部電極のパターンをそのまま外部電極につながるためのパターンにするのが本発明の他のポイントである。そのために、金属電極上に第１の導電性樹脂層を形成する。例えば、導電性樹脂を印刷でウェ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形成するのがより好ましい形態である。感磁部のパターニングをするためのエッチング工程は電極形成の前あるいは後に行われる。そのような内部電極の上に導電性樹脂を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、ハンダにより電極部を接続するが、ハンダの溶融時に導電性物体がハンダに食われ、断線につながる場合がある。また、後述する表面感磁部側に形成される樹脂が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。従って、導電性樹脂層の厚みは０．０２ｍｍ以上が実用上好ましい厚みである。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感磁部の上に積層してより信頼性の向上をはかるような、いわゆるパッシベーション層を設けることもできる。
【００２０】
本発明に使用できる導電性樹脂としては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。
【００２１】
いわゆる異方導電性樹脂も好適に使用できる。この第１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。
【００２２】
次いで、各半導体装置を分離するように前記第１の導電性樹脂層を含めて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り行うのが簡便である。
【００２３】
次いで、前記基板の裏面全面に樹脂層を形成する工程が続く。この時使用できる樹脂としては、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や、フェノキシ樹脂、ポリアミド樹脂、ポリベンツイミダゾール樹脂、ポリスチレン、ポリスルホン、ポリウレタン、ポリビニルアセタール、ポリ酢酸ビニルアルコールとそのアロイ樹脂等の熱可塑性樹脂を挙げることができる。この際、スピンコーター等のコーターによる塗布やトランスファーモールド等のモールディングによって本工程を行うことができる。あるいは、これらの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も本工程を行うことができる。
【００２４】
次いで、前記半導体装置、内部電極および前記第１の導電性樹脂層を覆うように樹脂層を形成する工程が続く。樹脂は切り込みの内部にも入り込む。この時使用できる樹脂としては、先述した裏面に樹脂層を形成する際に用いた樹脂のうちから選択できる。裏面側の樹脂層の形成と表面側の樹脂層の形成の順序は逆にしても良い。
【００２５】
次いで、前記第１の導電性樹脂層の各電極部分の少なくとも一部が見えるまで研磨する工程が続く。この工程で行われる研磨には、一般の適当な粉末を用いる研磨機あるいはグラインダーのような装置が好適に使用できる。
【００２６】
次いで、表面に露出している前記第１の導電性樹脂層を少なくともカバーするように更に第２の導電性樹脂層を付与する工程が続く。第２の導電性樹脂層としては、第１の導電性樹脂層に対して挙げた樹脂の中から選択して使用できる。熱可塑性のものを用いた場合、熱による圧着によって実装が可能となる。第２の導電性樹脂層の形成法としては、スクリーン印刷法等が好適に使用できる。
【００２７】
次のダイシング等によって、個別の磁電変換素子になる。
【００２８】
上記の工程で、裏面に樹脂層を付与する以前に基板の裏面をグラインダー等によって研磨する工程を加えれば、より薄い磁電変換素子が製造可能となる。またこの場合、表面側の樹脂層の付近まで（上述した切り込みの近くまで）研磨すると側面もほぼ完全に樹脂で覆われた磁電変換素子の形成が可能となる。この場合、研磨工程に際し、表面側のモールド樹脂層でのみ固定することになるのでよりしっかり固定するために、表面側に後で剥がすことのできる粘着性テープを貼りつけてからこの工程を行うことがより好ましい。
【００２９】
また、上述したような各工程の前後は問わない工程も当然可能である。
【００３０】
さらに、導電性樹脂の種類によっては、外部基板などへの実装がよりうまくいくように、金やハンダ等の他の金属層を付与することが可能である。その際、無電解メッキあるいはハンダ槽へのディッピングによるのが好ましい。本発明は、かくしてウェハー全体を一括して素子化することを特長とするものである。
【００３１】
【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。
【００３２】
（実施例１）
本発明による小型の磁電変換素子の第１の実施例の模式的断面図を図１に示す。１は表面が酸化処理されたシリコン基板、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上に形成された第１の導電性樹脂層で、金属電極２と共に内部電極を構成し、かつ後述する外部電極との接続を助ける役割を果たす。５ａは基板裏面のモールド樹脂、５ｂは感磁部３、金属電極２および第１の導電性樹脂層４を覆って形成された基板表面のモールド樹脂、５ｃは基板側面の少なくとも表面に近い側に形成されたモールド樹脂、６は外部接続用の第２の導電性樹脂層で、以後、外部電極という。
【００３３】
図１に示した磁電変換素子を作成するための工程を、図２〜図８を用いて説明する。図２（Ａ）は上記シリコン基板１上に多数個の半導体のパターンが形成されている様子を示し、図２（Ｂ）は、内部金属電極２，感磁部３の形状を示すための部分拡大図である。このようなウェハーを次のような工程を経て作成した。直径４インチ（１０．２ｃｍ）で厚さが０．２０ｍｍのシリコン基板上に電子移動度２０，０００ｃｍ² ／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。一つのペレットの大きさは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メッキにより内部電極２を形成した。
【００３４】
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の厚さで第１の導電性樹脂層４を設けた。この際用いた導電性樹脂は（株）アサヒ科学研究所製のＬＳ−００５Ｐであった。この状態の上面図を図３に示している。
【００３５】
次に、各半導体装置を分離するように、基板に切り込み７を入れた状態を図４に示す。
【００３６】
次に、基板裏面に熱硬化性エポキシ樹脂５ａを、基板表面側に半導体装置と金属電極２と第１の導電性樹脂層４を覆うだけの厚みに熱硬化性エポキシ樹脂５ｂを、それぞれスピンコーターで塗布して硬化させた状態の断面図を図５に示している。熱硬化性エポキシ樹脂５ｂは上述した切り込み内にも入り込んでいる。
【００３７】
次いで、第１の導電性樹脂層４の少なくとも一部が露出するまで表面を研磨した。その状態の断面図を図６に示す。
【００３８】
次いで、表面に露出した第１の導電性樹脂層４の位置に第２の導電性樹脂層６をスクリーン印刷によって形成した。第２の導電性樹脂層６としては、第１の導電性樹脂層４と同じものを用いた。この状態の断面図を図７に示す。
【００３９】
最後に、前述した切り込み内の、図８に矢印で示す切断線８に沿って、０．０５μｍ幅のブレードを使用しダイシングによって個別の磁電変換素子に分離した。このようにして得られた磁電変換素子は図１に示すものである。本実施例のホール素子の寸法は、０．９ｍｍ×０．９ｍｍ角で、厚さが０．３０ｍｍであった。
【００４０】
この磁電変換素子は、上述したように、内部電極上に第１の導電性樹脂層が形成され、第１の導電性樹脂層と電気的に接続するように形成された第２の導電性樹脂層が、素子の表面に露出しており、その基板表面における露出部分が外部電極となるようにしたので、実装時における実装の良否の判定を、素子を破壊せずに顕微鏡などの光学手段によって行うことができる。
【００４１】
（実施例２）
本発明の第２の実施例として、樹脂でほぼ完全に覆われた高感度磁電変換素子の模式的断面図を図９に示す。１１は高透磁率フェライト基板、１２は半導体装置の内部電極で金属からなる、１３は半導体装置の感磁部、１４は内部電極上に形成された第１の導電性樹脂層で、金属電極１２と共に内部電極を構成し、かつ後述する外部電極との接続を助ける役割を果たす。１５ａは基板裏面のモールド樹脂、１５ｂは感磁部１３、金属電極１２および第１の導電性樹脂層１４を覆って形成された基板表面のモールド樹脂、１６は外部接続用の導電性樹脂層で、以後、外部電極という。１７は磁気集束用チップである。
【００４２】
図９に示した磁電変換素子を作成するための工程を、図１０〜図１７を用いて説明する。
【００４３】
図１０（Ａ）はフェライト基板１１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１０（Ｂ）は、内部電極１２、感磁部１３の形状を示すための部分拡大図を示してある。このようなウェハーを次のような工程を経て作成した。高透磁率フェライト上に半導体薄膜によるホール素子パターンを形成するには以下のような方法で行った。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って移動度４５，０００ｃｍ² ／Ｖ／ｓｅｃのＩｎＳｂ薄膜を形成した。次に、５０ｍｍ角で厚み０．３ｍｍのＭｎＺｎフェライトからなる高透磁率フェライトを準備し、上記のＩｎＳｂ薄膜上にポリイミド樹脂を滴下し、高透磁率フェライトをその上に重ね、重石を置いて２００℃で１２時間放置した。次に室温に戻し、雲母を剥ぎ取って高透磁率フェライト上にＩｎＳｂ薄膜が担持された構造体を作成した。次いで、このＩｎＳｂ薄膜上に、フォトリソグラフィーの手法で多数のホール素子パターンを同時に形成した。それぞれの感磁部１３の長さは３５０μｍ、幅は１７０μｍであった。感磁部への配線および内部電極として無電解メッキによりＣｕ層を形成し、次いで、内部電極部分の上に隣り合う半導体装置の内部電極と跨るように第１の導電性樹脂層１４をスクリーン印刷により形成した。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。一つのペレットの大きさ（一つのホール素子パターンおよび四つの内部電極が担持されている高透磁率フェライトの寸法）は０．８ｍｍ角であった。
【００４４】
次に、特公平７−１３９８７号公報に記載の方法によって、厚みが０．１ｍｍで、一辺の長さが３５０μｍの直方体の高透磁率フェライトチップ１７を半導体装置の感磁部１３の上に、シリコーン樹脂を接着剤として載せた。この状態の上面図を図１１に示す。
【００４５】
このフェライト基板１１の裏面に熱硬化性エポキシ樹脂１５ａを塗布、乾燥した。この状態の断面図を図１２に示す。
【００４６】
次に、各半導体装置を分離するように、基板１１の裏面の樹脂１５ａが見えるまで切り込み１８を入れた状態を図１３に示す。切り込みの幅は０．２ｍｍであった。
【００４７】
次に、半導体装置および金属電極１２と第１の導電性樹脂層１４、さらに切り込み部１８を覆うだけの厚みに熱硬化性エポキシ樹脂をポッティングして硬化させた状態の断面図を図１４に示している。１５ｂおよび１５ｃはこのようにして形成された基板表面側および切り込みの内部の樹脂層を示している。
【００４８】
次いで、第１の導電性樹脂層１４の少なくとも一部が露出するまで表面を研磨した。その状態の断面図を図１５に示す。
【００４９】
次いで、基板表面の第１の導電性樹脂層１４の表面露出部分をカバーする位置に第２の導電性樹脂層１６をスクリーン印刷によって形成した。第２の導電性樹脂層１６としては、第１の導電性樹脂層１４と同じものを用いた。この状態を図１６に示す。
【００５０】
最後に、前述した切り込み内の、図１７に矢印１９で示す切断線１９に沿って、０．０５μｍ幅のブレードを使用しダイシングソーによって個別の磁電変換素子に分離した。
【００５１】
このようにして得られた磁電変換素子は図９に示すものである。本実施例のホール素子の寸法は、０．９ｍｍ×０．９ｍｍ角で、厚さが０．４５ｍｍであった。感度も１Ｖ、０．０５Ｔの条件で２００ｍＶと極めて高いものであった。
【００５２】
なお、実施例１に示した素子においても、実施例２と同様に、基板裏面に絶縁性樹脂層を形成した後、基板に切り込みを入れ、基板表面に樹脂層を形成することによって、外部電極を除く全体が樹脂で覆われた素子とすることができることは勿論である。
【００５３】
以上の実施例ではホール素子を例にして説明してきたが、本発明の概念および製造方法は他の磁電変換素子である半導体ＭＲや強磁性体ＭＲ、ＧＭＲにも適用できるのはもちろんである。
【００５４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の製造方法によれば、基板上の多数個の半導体装置に一括して外部電極を形成することができ、また、極めて簡単な操作で内部パターンも形成できるので、効率的に磁電変換素子を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による磁電変換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り、フェライト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り、内部電極上に第１の導電性樹脂層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り、半導体装置を分離して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り、半導体装置の基板の表裏面を樹脂層で覆った状態を示す図である。
【図６】図１に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板表面の第１の導電性樹脂層の少なくとも一部が露出するまで研磨した状態を示す図である。
【図７】図１に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板表面の樹脂層の所定位置に第２の導電性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図８】図１に示した実施例の製造方法の工程図であり、ウェハーを個別に磁電変換素子に切断する様子を示す図である。
【図９】本発明による磁電変換素子の他の実施例の模式的断面図である。
【図１０】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、フェライト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１１】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、内部電極上に第１の導電性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図１２】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板の裏面に熱硬化性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図１３】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、半導体装置を分離して基板の裏面の樹脂層が見えるまで切り込みを入れる状態を示す図である。
【図１４】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板表面と切り込み部に樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図１５】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板表面を第１の導電性樹脂層の少なくとも一部が露出するまで研磨した状態を示す図である。
【図１６】図９に示した実施例の製造方法の工程図であり、基板表面側の樹脂層の所定位置に第２の導電性樹脂層を形成した状態を示す図である。
【図１７】ウェハーを個別の磁電変換素子に切断する様子を示す図である。
【図１８】従来の磁電変換素子の断面図である。
【符号の説明】
１シリコン基板
２内部電極
３感磁部（半導体薄膜）
４第１の導電性樹脂層
５ａ，５ｂ，５ｃ樹脂層
６第２の導電性樹脂（外部電極）
７切り込み
８切断線
１１フェライト基板
１２内部電極
１３感磁部（半導体薄膜）
１４第１の導電性樹脂層
１５ａ，１５ｂ，１５ｃ樹脂層
１６第２の導電性樹脂（外部電極）
１７磁気集束用チップ
１８切り込み
１９切断線[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention is extremely compact and quality determination to be able to carry out without destroying the element at the time of mounting, and a method of manufacturing a semiconductor device portions small magnetoelectric conversion element for the formation of simple face-down connection.
[0002]
[Prior art]
Magnetoelectric transducers 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, the demand for further miniaturization of the magnetoelectric conversion element has increased.
[0003]
The situation of miniaturization will be described by taking the most frequently used Hall element among the magnetoelectric conversion elements as an example. The external dimensions of what is currently marketed as the smallest Hall element, including the lead frame which is an external electrode for mounting, is a projected dimension of 2.5 mm × 1.5 mm and a height of 0.6 mm. The height is 0.55 mm with a projected dimension of 1 mm × 2.1 mm. This element is characterized by a low height. Incidentally, the output voltage during constant voltage driving, which is the sensitivity of these elements, has a Hall output voltage of about 70 mV when the input voltage is 1 V under a magnetic field of 0.05 T. If higher sensitivity is required, the height will be higher than above, but the projected area will not change substantially.
[0004]
A tape carrier method has been proposed as a method without interposing a lead frame. In this method, the electrode part of the semiconductor device is connected to the tape by a bump and mounted on a mounting substrate or the like. Again, the thickness is limited by the intervening tape thickness. Further, the element itself is not easily covered with resin.
[0005]
Capacitors and the like are so-called chip elements, and are mounted on a mounting board by a chip-on-board method, which is exactly responding to the demand for miniaturization. It is sufficient if such a concept can be applied to the magnetoelectric conversion element, but if it is not covered with resin, a problem in reliability inevitably arises.
[0006]
Japanese Patent Application Laid-Open No. 8-64725 discloses a semiconductor device that eliminates the above-described disadvantages and achieves a thin film and a manufacturing method thereof. That is, a resin-encapsulated semiconductor device and a method of manufacturing the same, wherein bumps or Au balls are formed on electrodes of a semiconductor pellet and the bumps or Au balls are exposed on the surface of the mold resin. Thinning of an IC card, a memory card, or the like can be performed by this method. However, in this method, since the external electrode is formed only on the flat surface, when mounting the element, it is impossible to judge whether the mounting is good or not unless the element is destroyed. It cannot be applied in the current situation where it is almost automatically implemented.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention solves the above-described conventional problems, and at least a part of the front and back surfaces and side surfaces of the element is covered with a resin and enables a very small projected area. and provide child a method of manufacturing a face-down connection for small magneto-electric transducer made possible by observation with various optical means without destroying the intended.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The current magnetoelectric conversion element consists essentially of a semiconductor thin film that is sensitive to magnetism having an internal electrode, and a semiconductor device is fixed to a portion called an island portion of the lead frame, and the lead frame and the internal electrode are connected by a thin metal wire, Next, 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. 18A and 18B are views showing the outer shape of the relatively small element described above as an example of the element manufactured as described above, and FIG. 18A is a side view and FIG. 18B 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.
[0009]
As a result of intensive studies, the present inventors have come to the conclusion that there is a limit to downsizing especially on the projected area as long as the current lead frame is used. Although the element is molded, even if the mold size itself can be about 1.5 mm × 1.5 mm, the lead frame protruding from there must be formed for mounting, and the protruding part is reduced in size. It is a footpad. In addition, there is a limit in the thickness of the lead frame, and there is a limit in the height because it is necessary to cover the front and back of the lead frame with a mold resin.
[0010]
The present invention started from such a conclusion, and was devised to make the size of the entire magnetoelectric conversion element about the mold size including the mounting electrodes.
[0011]
That is, the method of manufacturing a magnetoelectric conversion element according to the present invention includes forming a large number of internal electrodes in a pattern of a final small magnetoelectric conversion element on a semiconductor thin film formed on the surface of a substrate and sensing the magnetism. Forming the first conductive resin layer straddling the internal electrode portion of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion, and separating the semiconductor devices from each other. Cutting the substrate including the conductive resin layer, and forming an insulating resin layer so as to cover the entire back surface of the substrate and the semiconductor device, the internal electrode, and the first conductive resin layer. , Polishing until at least a part of each electrode portion of the first conductive resin layer is visible, the first conductive resin layer exposed on the surface, and the insulating formed in the cut Resin layer A step of applying a second conductive resin layer so as to cover at least a portion of the surface, and an insulating resin layer formed along the cut portion and in the cut portion, A method of manufacturing a small magnetoelectric conversion element for face-down connection , comprising the step of individually cutting a semiconductor device including a resin layer on the back surface of the substrate to individualize a large number of magnetoelectric conversion elements .
[0012]
Here, the substrate may be a high permeability magnetic body, and the magnetic sensing portion of the semiconductor thin film sensitive to magnetism may be sandwiched between the high permeability magnetic bodies.
[0013]
Also, the method of manufacturing a magnetoelectric conversion element according to the present invention includes forming a large number of internal electrodes in a pattern of a final small magnetoelectric conversion element on a semiconductor thin film that is sensitive to magnetism formed on the surface of a substrate. a step of collectively formed, and forming a first conductive resin layer over the inner electrode of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion, the entire back surface on an insulating resin layer of the substrate cover forming, a step of slitting the substrate including the first conductive resin layer so as to separate the semiconductor device, prior Symbol semiconductor device, the internal electrode and the first conductive resin layer step and said first and step of polishing until at least a portion is visible in the electrode portion of the conductive resin layer, the first conductive resin exposed on the surface to form an insulating resin layer as forming a layer, the included Ri the switching A step of applying the insulating second conductive resin layer so as to cover at least part of the surface of the resin layer of which, and along the incisions, and the insulating formed in the notches of such a resin layer remains small for a face-down connection, characterized in that a step of individualizing the plurality of magnetoelectric transducers to individually cut the semiconductor device including the resin layer of the substrate back surface It is a manufacturing method of a magnetoelectric conversion element.
[0014]
Here, after the insulating resin layer is formed on the back surface of the substrate, the substrate can be cut. In this way, almost the entire surface of the element excluding the external electrode can be covered with the resin.
[0015]
By adopting such a structure, for example, a relatively low sensitivity element as described above has a projection size of 0.9 mm × 0.9 mm, a height of 0.35 mm, and a high sensitivity element has the same projection size. Thus, an extremely small magnetoelectric transducer having a height of 0.5 mm can be realized by a simple method.
[0016]
As the semiconductor thin film sensitive to magnetism constituting the semiconductor device in the magnetoelectric conversion element of the present invention, a compound semiconductor such as indium antimony, gallium arsenide, indium arsenide, or a ternary system of (indium, gallium)-(antimony, arsenic) or 4 It can be selected from ternary compound semiconductor thin films. So-called quantum effect elements can also be used. These compound semiconductor thin films are formed on various substrates. As the substrate, a compound semiconductor substrate such as silicon and gallium arsenide, a glass substrate such as quartz, and an inorganic substrate such as sapphire can be used.
[0017]
A semiconductor device with higher sensitivity includes a high-permeability magnetic body, a semiconductor thin film formed on and patterned with a magnetically sensitive portion and an electrode portion, and a substantially rectangular parallelepiped magnetic focusing magnetic chip mounted thereon. It has a sandwich structure consisting of For example, Japanese Patent Publication No. 51-45234 discloses a method for forming a semiconductor film having high mobility into this structure. That is, after forming a compound semiconductor thin film on a crystalline substrate such as mica and performing desired patterning, the semiconductor thin film is bonded to a high permeability magnetic body using an adhesive such as an epoxy resin, and then a crystal This is a method for forming a semiconductor device having the above-mentioned laminated structure by removing the conductive substrate and then placing a magnetic substance for magnetic focusing on the magnetic sensitive part of the semiconductor thin film. Such a semiconductor device is suitable for making a small and highly sensitive magnetoelectric transducer of the present invention. At this time, as a material of the high magnetic permeability magnetic substrate and the magnetic focusing chip, high magnetic permeability ferrite such as permalloy, iron-silicon alloy, MnZn ferrite, or other high magnetic permeability materials can be used. Among them, high permeability ferrite can be used as a suitable material for reasons such as ease of cutting and low price.
[0018]
Among the above methods, patterning of the magnetically sensitive portion and the electrode portion is performed at least three times through the steps of applying a photosensitive resist, drying, patterning, and resist removal when the gold wire bonding method, which is a conventional assembly method, is used. The current situation is that it has become 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. Of course, this method can also be applied to the highly sensitive structure described above.
[0019]
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, generally four internal electrodes are formed collectively for one element. It is one point of the present invention that the internal electrode can be directly connected to the external electrode without interposing a fine metal wire such as gold. Such a wafer is prepared, and a large number of internal electrodes are formed on a large number of semiconductor devices on the wafer. As the material of the internal electrode, a metal such as Al, Cu, or Pd is applied. As the formation method, plating, vapor deposition, or the like can be applied. Another point of the present invention is to make the pattern of the internal electrode as it is as a pattern for connecting to the external electrode as it is. For this purpose, a first conductive resin layer is formed on the metal 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 over the internal electrodes of adjacent elements. The etching process for patterning the magnetic sensitive part is performed before or after the electrode formation. A conductive resin is formed on such an internal electrode to a thickness of 0.02 mm or more. 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 connected by solder. However, when the solder is melted, the conductive object may be eroded by the solder, resulting in disconnection. Moreover, the reliability with respect to a temperature / humidity stress falls because the resin formed in the surface magnetic-sensitive part side mentioned later becomes thin. Therefore, the thickness of the conductive resin layer is a practically preferable thickness of 0.02 mm or more. It is also possible to provide a so-called passivation layer in which an insulator such as a metal oxide or glass is laminated on at least the magnetic sensitive part at this stage or in the previous stage to further improve the reliability.
[0020]
As the conductive resin that can be used in the present invention, Cu, Ag, Pd or a mixed metal powder thereof is a thermosetting resin such as epoxy resin, polyimide resin, imide-modified epoxy resin, phenoxy resin, polyamide resin, polystyrene, polysulfone, It can be selected from many conductive resins dispersed in a thermoplastic resin such as polyurethane resin and polyvinyl acetate.
[0021]
So-called anisotropic conductive resins can also be suitably used. A potting method or the like can be used to form the first conductive resin layer, but a screen printing method is preferably used.
[0022]
Next, a process of cutting the substrate including the first conductive resin layer so as to separate each semiconductor device is continued. This step is easy to carry out by dicing.
[0023]
Next, a process of forming a resin layer on the entire back surface of the substrate is continued. Resins that can be used at this time include thermosetting resins such as epoxy resins, polyimide resins, imide-modified epoxy resins, phenoxy resins, polyamide resins, polybenzimidazole resins, polystyrene, polysulfone, polyurethane, polyvinyl acetal, polyvinyl acetate alcohol. And thermoplastic resins such as alloy resins thereof. At this time, this step can be performed by coating with a coater such as a spin coater or molding such as transfer molding. Or this process can be performed also by thermocompression-bonding the film to which these resin was provided in the laminate form.
[0024]
Next, a process of forming a resin layer so as to cover the semiconductor device, the internal electrode, and the first conductive resin layer is continued. The resin also enters the inside of the cut. The resin that can be used at this time can be selected from the resins used when the resin layer is formed on the back surface. The order of forming the resin layer on the back side and the resin layer on the front side may be reversed.
[0025]
Next, a polishing process is continued until at least a part of each electrode portion of the first conductive resin layer is visible. For polishing performed in this step, a general polishing machine using a suitable powder or an apparatus such as a grinder can be preferably used.
[0026]
Next, a step of further applying a second conductive resin layer so as to cover at least the first conductive resin layer exposed on the surface is continued. As a 2nd conductive resin layer, it can select from the resin quoted with respect to the 1st conductive resin layer, and can be used. When a thermoplastic material is used, it can be mounted by heat pressure bonding. As a method for forming the second conductive resin layer, a screen printing method or the like can be suitably used.
[0027]
By the next dicing or the like, individual magnetoelectric conversion elements are obtained.
[0028]
If a step of polishing the back surface of the substrate with a grinder or the like before applying the resin layer to the back surface in the above process, a thinner magnetoelectric conversion element can be manufactured. In this case, if the surface is polished to the vicinity of the resin layer (to the vicinity of the notch described above), it is possible to form a magnetoelectric conversion element whose side surfaces are almost completely covered with the resin. In this case, in the polishing process, since it is fixed only by the mold resin layer on the surface side, in order to fix it more firmly, this step is performed after applying an adhesive tape that can be peeled later on the surface side. Is more preferable.
[0029]
Moreover, the process which does not ask | require before and after each process as above-mentioned is naturally possible.
[0030]
Furthermore, depending on the type of the conductive resin, other metal layers such as gold and solder can be provided so that mounting on an external substrate or the like is more successful. At that time, it is preferable to use electroless plating or dipping into a solder bath. The present invention is thus characterized in that the entire wafer is made into an element in a lump.
[0031]
【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.
[0032]
Example 1
FIG. 1 shows a schematic cross-sectional view of a first embodiment of a small magnetoelectric transducer according to the present invention. 1 is a silicon substrate whose surface is oxidized, 2 is an internal electrode of the semiconductor device and is made of metal, 3 is a magnetic sensitive part of the semiconductor device, and 4 is a first conductive resin layer formed on the internal electrode 2 Thus, it forms an internal electrode together with the metal electrode 2 and plays a role of helping connection with an external electrode described later. 5a is a mold resin on the back surface of the substrate, 5b is a mold resin on the surface of the substrate formed so as to cover the magnetic sensitive portion 3, the metal electrode 2 and the first conductive resin layer 4, and 5c is at least near the surface of the side surface of the substrate. The formed mold resin 6 is a second conductive resin layer for external connection, and is hereinafter referred to as an external electrode.
[0033]
A process for producing the magnetoelectric transducer shown in FIG. 1 will be described with reference to FIGS. FIG. 2A shows a state in which a large number of semiconductor patterns are formed on the silicon substrate 1, and FIG. 2B shows a portion for showing the shape of the internal metal electrode 2 and the magnetic sensing portion 3. It is an enlarged view. Such a wafer was produced through the following steps. An InSb thin film having an electron mobility of 20,000 cm ² / V / sec was formed on a silicon substrate having a diameter of 4 inches (10.2 cm) and a thickness of 0.20 mm, 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 was 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.
[0034]
Next, the first 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 Scientific Research Institute. A top view of this state is shown in FIG.
[0035]
Next, FIG. 4 shows a state in which cuts 7 are made in the substrate so as to separate the semiconductor devices.
[0036]
Next, a thermosetting epoxy resin 5a is formed on the back surface of the substrate, and a thermosetting epoxy resin 5b is formed on the surface of the substrate so as to cover the semiconductor device, the metal electrode 2, and the first conductive resin layer 4, respectively. FIG. 5 shows a cross-sectional view of the state where the resin is applied and cured. The thermosetting epoxy resin 5b has also entered the above-described cut.
[0037]
Next, the surface was polished until at least a part of the first conductive resin layer 4 was exposed. A sectional view of this state is shown in FIG.
[0038]
Next, the second conductive resin layer 6 was formed by screen printing at the position of the first conductive resin layer 4 exposed on the surface. As the 2nd conductive resin layer 6, the same thing as the 1st conductive resin layer 4 was used. A cross-sectional view of this state is shown in FIG.
[0039]
Finally, along the cutting line 8 indicated by the arrow in FIG. 8 in the above-mentioned cut, the blade was separated into individual magnetoelectric transducers by dicing using a 0.05 μm wide blade. The magnetoelectric transducer thus obtained is shown in FIG. The dimensions of the Hall element of this example were 0.9 mm × 0.9 mm square and the thickness was 0.30 mm.
[0040]
As described above, the magnetoelectric conversion element has the first conductive resin layer formed on the internal electrode, and the second conductive resin formed so as to be electrically connected to the first conductive resin layer. Since the layer is exposed on the surface of the element, and the exposed part on the substrate surface becomes an external electrode, the quality of mounting at the time of mounting is determined by optical means such as a microscope without destroying the element. It can be carried out.
[0041]
(Example 2)
As a second embodiment of the present invention, FIG. 9 shows a schematic cross-sectional view of a high-sensitivity magnetoelectric conversion element almost completely covered with resin. 11 is a high permeability ferrite substrate, 12 is an internal electrode of the semiconductor device made of metal, 13 is a magnetic sensitive part of the semiconductor device, and 14 is a first conductive resin layer formed on the internal electrode. In addition, it constitutes an internal electrode and plays a role of helping connection with an external electrode described later. 15a is a mold resin on the back surface of the substrate, 15b is a mold resin on the surface of the substrate formed so as to cover the magnetic sensitive portion 13, the metal electrode 12, and the first conductive resin layer 14, and 16 is a conductive resin layer for external connection. Hereinafter, it is referred to as an external electrode. Reference numeral 17 denotes a magnetic focusing chip.
[0042]
The process for producing the magnetoelectric conversion element shown in FIG. 9 will be described with reference to FIGS.
[0043]
FIG. 10A shows a state in which a large number of semiconductor device patterns are formed on the ferrite substrate 11, and FIG. 10B shows a partial enlargement for showing the shapes of the internal electrode 12 and the magnetic sensing portion 13. The figure is shown. Such a wafer was produced through the following steps. In order to form the Hall element pattern by the semiconductor thin film on the high permeability ferrite, the following method was used. First, the cleaved mica is used as a deposition substrate, an In-excess InSb thin film is first formed by deposition, and then Sb that forms an excess of In and a compound is excessively deposited, and the mobility is 45,000 cm ² / V / A sec InSb thin film was formed. Next, a high permeability ferrite made of MnZn ferrite having a thickness of 50 mm and a thickness of 0.3 mm is prepared, a polyimide resin is dropped on the InSb thin film, the high permeability ferrite is overlaid thereon, and a weight is placed on the 200. It was left at 12 ° C for 12 hours. Next, the temperature was returned to room temperature, and mica was peeled off to produce a structure in which an InSb thin film was supported on a high permeability ferrite. Next, a number of Hall element patterns were simultaneously formed on the InSb thin film by photolithography. Each of the magnetic sensitive portions 13 had a length of 350 μm and a width of 170 μm. A Cu layer is formed by electroless plating as a wiring to the magnetic sensing portion and an internal electrode, and then the first conductive resin layer 14 is screen-printed on the internal electrode portion so as to straddle the internal electrode of the adjacent semiconductor device. Formed by. The conductive resin used at this time was LS-005P manufactured by Asahi Chemical Laboratory. The size of one pellet (the size of high permeability ferrite carrying one Hall element pattern and four internal electrodes) was 0.8 mm square.
[0044]
Next, by a method described in Japanese Patent Publication No. 7-13987, a rectangular parallelepiped high permeability ferrite chip 17 having a thickness of 0.1 mm and a side length of 350 μm is formed on the magnetic sensing portion 13 of the semiconductor device. Silicone resin was placed as an adhesive. A top view of this state is shown in FIG.
[0045]
A thermosetting epoxy resin 15a was applied to the back surface of the ferrite substrate 11 and dried. A cross-sectional view of this state is shown in FIG.
[0046]
Next, FIG. 13 shows a state in which cuts 18 are made so that the resin 15a on the back surface of the substrate 11 can be seen so as to separate each semiconductor device. The width of the cut was 0.2 mm.
[0047]
Next, FIG. 14 shows a cross-sectional view of a state in which a thermosetting epoxy resin is potted and cured to a thickness sufficient to cover the semiconductor device and the metal electrode 12, the first conductive resin layer 14, and the cut portion 18. ing. Reference numerals 15b and 15c denote resin layers on the substrate surface side and inside the cut formed as described above.
[0048]
Next, the surface was polished until at least part of the first conductive resin layer 14 was exposed. A cross-sectional view of this state is shown in FIG.
[0049]
Next, the second conductive resin layer 16 was formed by screen printing at a position covering the exposed surface portion of the first conductive resin layer 14 on the substrate surface. As the 2nd conductive resin layer 16, the same thing as the 1st conductive resin layer 14 was used. This state is shown in FIG.
[0050]
Finally, along the cutting line 19 indicated by an arrow 19 in FIG. 17 in the above-described cut, the blade was separated into individual magnetoelectric transducers by a dicing saw using a blade having a width of 0.05 μm.
[0051]
The magnetoelectric transducer thus obtained is shown in FIG. The dimensions of the Hall element of this example were 0.9 mm × 0.9 mm square and the thickness was 0.45 mm. The sensitivity was also extremely high at 200 mV under the conditions of 1V and 0.05T.
[0052]
In the element shown in Example 1, as in Example 2, the insulating resin layer was formed on the back surface of the substrate, then the substrate was cut and the resin layer was formed on the surface of the substrate. Of course, it is possible to obtain an element in which the whole is covered with resin.
[0053]
Although the Hall element has been described as an example in the above embodiments, the concept and the manufacturing method of the present invention can of course be applied to other magnetoelectric conversion elements such as the semiconductor MR, the ferromagnetic body MR, and the GMR.
[0054]
【The invention's effect】
As described above, according to the manufacturing method of the present invention , external electrodes can be collectively formed on a large number of semiconductor devices on a substrate, and an internal pattern can be formed by an extremely simple operation. A magnetoelectric conversion element can be manufactured efficiently .
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of one embodiment of a magnetoelectric conversion 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 ferrite substrate.
3 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, showing a state in which a first conductive resin layer is formed on an internal electrode. FIG.
4 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, showing a state in which a semiconductor device is separated and a substrate is cut. FIG.
5 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, showing a state in which the front and back surfaces of the substrate of the semiconductor device are covered with a resin layer. FIG.
6 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, and is a diagram showing a state in which polishing is performed until at least a part of the first conductive resin layer on the surface of the substrate is exposed. FIG.
7 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 second conductive resin layer is formed at a predetermined position of the resin layer on the substrate surface.
FIG. 8 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 1, and shows how a wafer is individually cut into magnetoelectric transducers.
FIG. 9 is a schematic cross-sectional view of another embodiment of the magnetoelectric transducer according to the present invention.
10 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, showing a state in which a large number of internal electrodes and magnetically sensitive portions are formed on a ferrite substrate.
11 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, showing a state in which a first conductive resin layer is formed on internal electrodes.
12 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, showing a state in which a thermosetting resin layer is formed on the back surface of the substrate.
13 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, showing a state in which the semiconductor device is separated and a cut is made until the resin layer on the back surface of the substrate can be seen.
14 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, showing a state in which a resin layer is formed on the substrate surface and the cut portion. FIG.
15 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, and shows a state where the substrate surface is polished until at least a part of the first conductive resin layer is exposed. FIG.
16 is a process diagram of the manufacturing method of the embodiment shown in FIG. 9, and shows a state in which a second conductive resin layer is formed at a predetermined position of the resin layer on the substrate surface side.
FIG. 17 is a diagram showing how a wafer is cut into individual magnetoelectric transducers.
FIG. 18 is a cross-sectional view of a conventional magnetoelectric conversion element.
[Explanation of symbols]
1 Silicon substrate 2 Internal electrode 3 Magnetosensitive part (semiconductor thin film)
4 1st conductive resin layer 5a, 5b, 5c Resin layer 6 2nd conductive resin (external electrode)
7 Cutting 8 Cutting line 11 Ferrite substrate 12 Internal electrode 13 Magnetosensitive part (semiconductor thin film)
14 1st conductive resin layer 15a, 15b, 15c Resin layer 16 2nd conductive resin (external electrode)
17 Magnetic Focusing Tip 18 Cut 19 Cutting Line

Claims

Forming collectively a large number of semiconductor devices to form an internal electrode pattern on a large number of the last of the small electric transducer on a semiconductor thin film feels a magnetic formed on the substrate surface,
Forming a first conductive resin layer over the inner electrode of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion,
A step of slitting the substrate including the first conductive resin layer so as to separate the semiconductor device,
Forming a back surface entirely and said semiconductor device, an insulating resin layer so as to cover the internal electrode and the first conductive resin layer of the substrate,
A step of polishing until at least a portion is visible in the electrode portion of the first conductive resin layer,
Said exposed on the surface first conductive resin layer, imparts second conductive resin layer to at least cover part of the surface of the formed lump Ri switching said insulating resin layer and a step,
In addition , a large number of magnetoelectric conversions are made by individually cutting the semiconductor device including the resin layer on the back surface of the substrate so that the insulating resin layer formed in the notch remains along the notch. method for manufacturing a face-down connection for small magneto-electric transducer, characterized in that a step of individualizing the elements.

Forming collectively a large number of semiconductor devices to form an internal electrode pattern on a large number of the last of the small electric transducer on a semiconductor thin film feels a magnetic formed on the substrate surface,
Forming a first conductive resin layer over the inner electrode of the semiconductor device adjacent to the internal electrode portion,
Forming a back surface entire surface insulating resin layer of the substrate,
A step of slitting the substrate including the first conductive resin layer so as to separate the semiconductor device,
A step of forming the semiconductor device, an insulating resin layer so as to cover the internal electrode and the first conductive resin layer,
A step of polishing until at least a portion is visible in the electrode portion of the first conductive resin layer,
Said exposed on the surface first conductive resin layer, imparts second conductive resin layer to at least cover part of the surface of the formed lump Ri switching said insulating resin layer and a step,
In addition , a large number of magnetoelectric conversions are made by individually cutting the semiconductor device including the resin layer on the back surface of the substrate so that the insulating resin layer formed in the notch remains along the notch. method for manufacturing a face-down connection for small magneto-electric transducer, characterized in that a step of individualizing the elements.