JP6105898B2 - Magnetic sensor and manufacturing method thereof - Google Patents
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Description
本発明は、磁気センサ及びその製造方法に関し、特に、薄型化されたペレットにおいて電流を逆方向に流した場合でも、リーク電流の増大を防止できるようにした磁気センサ及びその製造方法に関する。 The present invention relates to a magnetic sensor and a method for manufacturing the same, and more particularly, to a magnetic sensor and a method for manufacturing the same that can prevent an increase in leakage current even when a current is flowed in a reverse direction in a thin pellet.
ホール効果を利用した磁気センサとして、例えば、磁気(磁界)を検出してその大きさに比例したアナログ信号を出力するホール素子や、磁気を検出してデジタル信号を出力するホールICが知られている。例えば特許文献1には、リードフレームと、ペレット(即ち、磁気センサチップ)及び金属細線を備えた磁気センサが開示されている。この磁気センサにおいて、リードフレームは外部との電気的接続を得るために四隅に配置された端子を有し、ペレットはリードフレームのアイランドに搭載されている。そして、ペレットが有する電極とリードフレームが有する各端子とが金属細線で接続されている。 As a magnetic sensor using the Hall effect, for example, a Hall element that detects magnetism (magnetic field) and outputs an analog signal proportional to the magnitude, or a Hall IC that detects magnetism and outputs a digital signal is known. Yes. For example, Patent Document 1 discloses a magnetic sensor including a lead frame, a pellet (that is, a magnetic sensor chip), and a thin metal wire. In this magnetic sensor, the lead frame has terminals arranged at the four corners to obtain electrical connection with the outside, and the pellet is mounted on the island of the lead frame. And the electrode which a pellet has and each terminal which a lead frame has are connected with the metal fine wire.
ところで、特許文献1に開示された磁気センサでは、リードフレームが有する四隅に配置されたリード端子のうちの、接地電位に接続される端子(以下、接地端子)を、アイランドと一体としてもよい。これにより、アイランドの電位は接地電位となり、アイランドに電荷が溜まることを防ぐことができるため、磁気センサが磁気を検出する際にノイズが生じることを抑制することができる。 By the way, in the magnetic sensor disclosed in Patent Document 1, terminals connected to the ground potential (hereinafter referred to as ground terminals) out of the lead terminals arranged at the four corners of the lead frame may be integrated with the island. Thereby, the potential of the island becomes the ground potential, and it is possible to prevent electric charges from accumulating on the island, so that it is possible to suppress the occurrence of noise when the magnetic sensor detects magnetism.
また近年、電子機器の小型化等に伴い、磁気センサの小型、薄型化も進展している。例えば、磁気センサのパッケージング後の大きさ(即ち、パッケージサイズ)は、縦1.6mm、横0.8mm、厚さ0.38mmを実現している。また、ペレットをさらに薄くすることによって、パッケージサイズの厚さを0.30mmとすることも可能である。
ここで、上記のように磁気センサの小型、薄型化が進むと、磁気センサを配線基板又はソケット等に取り付ける際に、平面視で磁気センサの向きを見間違える可能性が高くなる。例えば図8(a)に示すように、磁気センサ300を配線基板400に正しく取り付けた場合、リードフレームの接地端子311は配線基板400の接地用配線411に接続され、リードフレームの電源端子313は配線基板400の電源用配線413に接続される。しかし、磁気センサ300が上記のように小型化すると、パッケージ表面に印刷された文字、符号等(例えば、A、B、C、D)を肉眼で識別することが困難となり、これらの符号等に基づいて磁気センサ300の向きを判断することが困難となる。その結果、例えば図8(b)に示すように、磁気センサ300を逆向きに取り付けて、接地端子311を電源用配線413に接続し、電源端子313を接地用配線411に接続してしまう可能性が高くなる。
In recent years, along with the downsizing of electronic devices, the size and thickness of magnetic sensors have been reduced. For example, the size of the magnetic sensor after packaging (that is, the package size) is 1.6 mm in length, 0.8 mm in width, and 0.38 mm in thickness. Further, the package size can be reduced to 0.30 mm by further thinning the pellet.
Here, when the magnetic sensor is reduced in size and thickness as described above, there is a high possibility that the orientation of the magnetic sensor is mistaken in plan view when the magnetic sensor is attached to a wiring board or a socket. For example, as shown in FIG. 8A, when the
なお、仮に、磁気センサ300を図8(b)に示したように逆向きに取り付けた場合、接地端子311から電源端子313に向けて(即ち、逆方向に)電流は流れるが、他のリード端子312、314間で電位差を測定することは可能である。また、アイランド315は電源電位に固定され、アイランド315に蓄積される電荷は一定量に保持されるため、ノイズが生じることを抑制することも可能である。このため、磁気センサ300を逆向きに取り付けた場合でも、その動作には大きな問題は生じないはずである。
If the
しかしながら、本発明者は、磁気センサ300を逆向きに取り付けて、電流を逆方向に流すとリーク電流が大きくなること(第1の課題)を発見した。また、このリーク電流は、アイランド315上に配置されたペレットが薄くなるほど増大すること(第2の課題)を発見した。
そこで、本発明は、上記のように本発明者が発見した第1、第2の課題に鑑みてなされたものであって、薄型化された磁気センサに電流を逆方向に流した場合でも、リーク電流の増大を防止できる磁気センサ及びその製造方法の提供を目的とする。
However, the present inventor has discovered that the leakage current increases (first problem) when the
Therefore, the present invention has been made in view of the first and second problems discovered by the inventor as described above, and even when a current is passed through a thinned magnetic sensor, An object of the present invention is to provide a magnetic sensor capable of preventing an increase in leakage current and a method for manufacturing the same.
本発明者は、上記第1、第2の課題が生じる原因(メカニズム)について、以下のように考察した。
図9(a)及び(b)は、本発明者が考察したリーク電流増大のメカニズムを示す概念図である。図9(a)及び(b)に示す磁気センサ300において、ペレット320は、リードフレーム310のアイランド315上に銀(Ag)ペースト340を介して取り付けられている。また、リードフレーム310は、アイランド315と一体となっているリード端子(即ち、アイランド端子)311と、アイランド315から分離している電源端子313とを有する。図9(a)に示すように、磁気センサ300を配線基板又はソケット等に正しく取り付けた場合、アイランド端子311は接地端子となる。また、ペレット320とAgペースト340との接合面は、半導体(例えば、GaAs)と金属(Ag)のショットキー接合となる。
The present inventor considered the cause (mechanism) in which the first and second problems occur as follows.
FIGS. 9A and 9B are conceptual diagrams showing a mechanism for increasing leakage current, which the present inventors have considered. In the
図9(a)に示す場合は、このショットキー接合に逆バイアスが印加されるため、ペレット320からアイランド315に電流は流れない。電流は、電源端子313から金属細線351、ペレット320の活性層321、金属細線352を通って、アイランド端子311に流れる。
一方、図9(b)に示すように、磁気センサ300を逆方向に取り付けた場合、アイランド端子311は電源端子となり、電源端子313は接地端子となる。この場合は、ペレット320とAgペースト340とのショットキー接合には、順バイアスが印加される。
In the case shown in FIG. 9A, since a reverse bias is applied to this Schottky junction, no current flows from the
On the other hand, as shown in FIG. 9B, when the
ここで、ペレット320を構成している半導体(例えば、GaAs)は半絶縁性(≒超高抵抗)であるため、ペレット320が厚いときはショットキー接合に順バイアスが印加されても電流はほとんど流れない。しかしながら、ペレット320を薄くしていくと、その厚みの減少分に比例して抵抗値が減少する。このため、ペレット320の薄型化に伴い、ショットキー接合の順方向に電流が流れ易くなる。即ち、アイランド端子311→アイランド315→Agペースト340→ペレット320→金属細線351→電源端子313という経路でリーク電流が流れ易くなる。
以上の考察に基づき、本発明者は、第1、第2の課題を解決する手段として、アイランド端子を有する磁気センサではAgペーストの代わりに絶縁性接着層を用いることを提案する。
Here, since the semiconductor (for example, GaAs) constituting the
Based on the above consideration, the present inventor proposes to use an insulating adhesive layer instead of Ag paste in a magnetic sensor having island terminals as means for solving the first and second problems.
<磁気センサ>
即ち、本発明の一態様に係る磁気センサは、アイランド及び、該アイランドの周囲に配置された複数のリード端子を有するリードフレームと、GaAs基板上に直接形成された活性層と、該活性層に電気的に接続する複数の電極部とを有し、前記アイランド上に接着層を介して取り付けられたペレットと、前記複数の電極部と前記複数のリード端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、モールド樹脂と、を備える磁気センサであって、前記アイランドと、前記リード端子と、前記モールド樹脂とは、前記磁気センサの底面で露出しており、前記ペレットの厚さは0.10mm以下であって、前記複数のリード端子は、前記アイランドに電気的に接続されたアイランド端子を含み、且つ、前記接着層は、前記アイランドと前記ペレットとの間を絶縁する絶縁性接着層であることを特徴とする。ここで、「ペレット」とは磁気センサチップのことであり、例えば、ホール素子又はホールICが挙げられる。
<Magnetic sensor>
That is, a magnetic sensor according to an aspect of the present invention includes an island, a lead frame having a plurality of lead terminals arranged around the island, an active layer formed directly on a GaAs substrate, and an active layer. and a plurality of electrode portions which electrically connects a pellet attached via an adhesive layer on the island, connected before and Kifuku number of electrode portions and said plurality of lead terminals, respectively electrically a plurality of wires, a magnetic sensor Ru with a mold resin, and a said island, said lead terminals, and the mold resin is exposed at the bottom surface of the magnetic sensor, the thickness of the pellets The plurality of lead terminals includes an island terminal electrically connected to the island, and the adhesive layer includes the island and the pellet. It is an insulating adhesive layer which insulates between. Here, “pellet” means a magnetic sensor chip, and examples thereof include a Hall element or a Hall IC.
また、上記の磁気センサにおいて、前記絶縁性接着層は、その成分として熱硬化型樹脂を含むことを特徴としてもよい。
また、上記の磁気センサにおいて、前記絶縁性接着層は、その成分として紫外線硬化型樹脂をさらに含むことを特徴としてもよい。
また、上記の磁気センサにおいて、前記絶縁性接着層のうちの前記アイランドと前記ペレットとの間に介在する部分の厚さは、少なくとも2μm以上であることを特徴としてもよい。
In the above magnetic sensor, the insulating adhesive layer may include a thermosetting resin as a component thereof.
In the above magnetic sensor, the insulating adhesive layer may further include an ultraviolet curable resin as a component thereof.
In the above magnetic sensor, a thickness of a portion of the insulating adhesive layer interposed between the island and the pellet may be at least 2 μm or more.
<磁気センサの製造方法>
本発明の別の態様に係る磁気センサの製造方法は、GaAs基板上に直接形成された活性層と、該活性層に電気的に接続する複数の電極部とを有するペレットを備えた磁気センサの製造方法であって、前記ペレットは厚さが0.10mm以下であり、アイランド及び、該アイランドの周囲に配置された複数のリード端子とを有するリードフレームの、前記アイランド上に接着層を介して前記ペレットを取り付ける工程と、前記ペレットが有する複数の電極部と前記複数のリード端子とを複数の導線でそれぞれ電気的に接続する工程と、前記ペレットと前記複数の導線と前記リードフレームの少なくとも表面側とをモールド樹脂で覆い、前記アイランドと、前記リード端子と、前記モールド樹脂とが前記磁気センサの底面で露出するように樹脂封止を行う工程と、を備え、前記複数のリード端子は前記アイランドに電気的に接続されたアイランド端子を含み、且つ、前記ペレットを取り付ける工程では、前記接着層として絶縁性接着層を用いることにより、前記アイランドと前記ペレットとの間を絶縁することを特徴とする。
<Method for manufacturing magnetic sensor>
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a magnetic sensor comprising: a magnetic sensor comprising a pellet having an active layer formed directly on a GaAs substrate and a plurality of electrode portions electrically connected to the active layer. In the manufacturing method, the pellet has a thickness of 0.10 mm or less, and a lead frame having an island and a plurality of lead terminals arranged around the island via an adhesive layer on the island Attaching the pellet; electrically connecting a plurality of electrode portions of the pellet and the plurality of lead terminals with a plurality of conductors; and at least a surface of the pellet, the plurality of conductors, and the lead frame. Resin so that the island, the lead terminal, and the mold resin are exposed on the bottom surface of the magnetic sensor. Sealing , wherein the plurality of lead terminals include island terminals electrically connected to the islands, and in the step of attaching the pellets, an insulating adhesive layer is used as the adhesive layer Thus, the island and the pellet are insulated from each other.
また、上記の磁気センサの製造方法において、前記磁気センサを取り付ける工程の前に、前記ペレットが複数作り込まれた基板の、前記各電極部を有する面の反対側の面にダイアタッチフィルムを貼付する工程と、前記ダイアタッチフィルムが貼付された前記基板をダイシングして、該基板に作り込まれた複数の前記ペレットを個片化する工程と、個片化された前記ペレットを前記ダイアタッチフィルムから分離する工程と、をさらに備え、前記ペレットを前記ダイアタッチフィルムから分離する工程では、該ダイアタッチフィルムの基材から絶縁性の粘着層を前記ペレットと共に剥離し、前記磁気センサを取り付ける工程では、前記絶縁性接着層として、前記基材から剥離した前記粘着層を用いることを特徴としてもよい。 Further, in the above magnetic sensor manufacturing method, before the step of attaching the magnetic sensor, a die attach film is attached to the surface of the substrate on which a plurality of the pellets are formed, opposite to the surface having the electrode portions. A step of dicing the substrate to which the die attach film is affixed to singulate the plurality of pellets made on the substrate, and the die-attached pellets to the die attach film And in the step of separating the pellet from the die attach film, in the step of peeling the insulating adhesive layer together with the pellet from the substrate of the die attach film and attaching the magnetic sensor The adhesive layer peeled from the substrate may be used as the insulating adhesive layer.
本発明の一態様によれば、アイランドとペレットとの間は絶縁性接着層により絶縁されるため、アイランド(金属)とペレット(半導体)との間でショットキー接合が形成されることを防ぐことができ、このショットキー接合の順方向(即ち、金属から半導体に向かう方向)に電流が流れることを防ぐことができる。これにより、薄型化されたペレットにおいて電流を逆方向に流した場合でも、リーク電流の増大を防止することができる。 According to one embodiment of the present invention, an island and a pellet are insulated from each other by an insulating adhesive layer, so that a Schottky junction is prevented from being formed between the island (metal) and the pellet (semiconductor). It is possible to prevent current from flowing in the forward direction of the Schottky junction (that is, the direction from the metal toward the semiconductor). As a result, an increase in leakage current can be prevented even when a current flows in the opposite direction in the thinned pellet.
以下、本発明による実施形態を、図面を用いて説明する。なお、以下に説明する各図において、同一の構成を有する部分には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合もある。
<第1実施形態>
(構成)
図1(a)〜(c)は、本発明の第1実施形態に係る磁気センサ100の構成例を示す断面図と平面図、及び外観図である。図1(a)は、図1(b)を破線A−A´で切断した断面を示している。また、図1(b)では、図面の複雑化を回避するために、モールド樹脂を省略して示している。
Hereinafter, embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings. Note that, in each drawing described below, parts having the same configuration are denoted by the same reference numerals, and repeated description thereof may be omitted.
<First Embodiment>
(Constitution)
1A to 1C are a cross-sectional view, a plan view, and an external view showing a configuration example of the
図1(a)〜(c)に示すように、磁気センサ100は、リードフレーム10と、ペレット(即ち、磁気センサチップ)20と、絶縁ペースト30と、複数の金属細線41〜44と、モールド樹脂50とを備える。
リードフレーム10は、ペレット20を載せるためのアイランド11と、外部との電気的接続を得るための複数のリード端子12〜15とを有する。図1(b)に示すように、リード端子12〜15は、アイランド11の周囲(例えば、磁気センサ100の四隅近傍)に配置されている。また、リード端子12は、アイランド11と一体となっており、アイランド11と電気的に接続されている。以下、このリード端子12をアイランド端子という。リードフレーム10は、例えば銅(Cu)等の金属からなる。また、リードフレーム10は、その面側又は裏面の一部がエッチング(即ち、ハーフエッチング)されていてもよい。
As shown in FIGS. 1A to 1C, the
The
ペレット20は、例えばホール素子であり、リードフレーム10のアイランド11上に絶縁ペースト30を介して取り付けられている。ペレット20は、例えば半絶縁性のガリウムヒ素(GaAs)基板21と、このGaAs基板21上に形成された半導体薄膜からなる活性層(即ち、受感部)22と、活性層22に電気的に接続する電極23a〜23dとを有する。活性層22は、例えば平面視で十字(クロス)型であり、クロスの4つの先端部上にそれぞれ電極23a〜23dが設けられている。平面視で向かい合う一対の電極23a、23cがホール素子に電流を流すための入力端子であり、電極23a、23cを結ぶ線と平面視で直交する方向で向かい合う他の一対の電極23b、23dがホール素子から電圧を出力するための出力端子である。ペレット20の厚さは、例えば0.10mm以下である。
The
絶縁ペースト30は、その成分として例えば、エポキシ系の熱硬化型樹脂と、フィラーとしてシリカ(SiO2)と、バインダ樹脂とを含む。第1実施形態では、この絶縁ペースト30によって、アイランド11の表面にペレット20の裏面(即ち、活性層22を有する面の反対側の面)が接着されて固定されている。また、この絶縁ペースト30によって、ペレット20とアイランド11の間が絶縁されている。ペレット20とアイランド11の間における絶縁ペースト30の厚さは、フィラーサイズで決まり、例えば5μm以上である。
The insulating
金属細線41〜44は、ペレット20が有する電極23a〜23dと、アイランド端子12又はリード端子13〜15をそれぞれ電気的に接続する導線であり、例えば金(Au)からなる。図1(b)に示すように、金属細線41はアイランド端子12と電極23aとを接続し、金属細線42はリード端子13と電極23bとを接続している。また、金属細線43はリード端子14と電極23cとを接続し、金属細線44はリード端子15と電極23dとを接続している。
The
モールド樹脂50は、ペレット20と金属細線41〜44及びリードフレーム10の少なくとも表面側を覆って保護している。モールド樹脂50は、例えばエポキシ系の熱硬化型樹脂からなり、リフロー時の高熱に耐えられるようになっている。
The
(動作)
上記の磁気センサ100を用いて磁気(磁界)を検出する場合は、リード端子14を正電位(+)に接続すると共に、アイランド端子12を接地電位(GND)に接続して、リード端子14からアイランド端子12に電流を流す。そして、リード端子13、15間の電位差V1−V2(=ホール出力電圧VH)を測定する。ホール出力電圧VHの大きさから磁界の大きさを検出し、ホール出力電圧VHの正負から磁界の向きを検出する。
(Operation)
When the
(製造方法)
図2(a)〜(e)は、磁気センサ100の製造方法を示す工程順に示す平面図である。なお、図2(a)〜(e)において、ダイシングのブレード幅(即ち、カーフ幅)の図示は省略している。図2(a)に示すように、まず、リードフレーム基板110を用意する。このリードフレーム基板110は、図1(b)に示したリードフレーム10が平面視で縦方向及び横方向に複数繋がっている基板である。
(Production method)
2A to 2E are plan views showing the manufacturing method of the
次に、図2(b)に示すように、リードフレーム基板110の各アイランド11上に絶縁ペースト30を塗布する。ここでは、完成後の磁気センサ100において、アイランド11とペレット20との間に隙間が生じたり、アイランド11とペレット20が接触したりすることがないように、絶縁ペースト30の塗布条件(例えば、塗布する範囲、塗布する厚さ等)を調整する。
Next, as shown in FIG. 2B, an insulating
次に、図2(c)に示すように、絶縁ペースト30が塗布されたアイランド11上にペレット20を配置する(即ち、ダイボンディングを行う。)。そして、ボンディング後に熱処理(即ち、キュア)を行って、絶縁ペースト30を硬化させる。
次に、図2(d)に示すように、金属細線41〜44の一端をアイランド端子12又はリード端子13〜15にそれぞれ接続し、金属細線41〜44の他端を電極23a〜23dにそれぞれ接続する(即ち、ワイヤーボンディングを行う。)。
Next, as shown in FIG. 2C, the
Next, as shown in FIG. 2D, one end of the
そして、図2(e)に示すように、ペレット20と金属細線41〜44及び、リードフレーム10の少なくとも表面側をモールド樹脂50で覆って保護する(即ち、樹脂封止を行う。)。樹脂封止後は、モールド樹脂50の表面に例えば符号等(図示せず)をマーキングする。そして、例えば2点鎖線に沿って、リードフレーム基板110に対してブレードを相対的に移動させて、モールド樹脂50及びリードフレーム基板110を切断する(即ち、ダイシングを行う。)以上の工程を経て、図1(a)〜(c)に示した磁気センサ100が完成する。
この第1実施形態では、絶縁ペースト30が本発明の「絶縁性接着層」に対応し、金属細線41〜44が本発明の「複数の導線」に対応している。
Then, as shown in FIG. 2 (e), the
In the first embodiment, the insulating
(第1実施形態の効果)
本発明の第1実施形態は、以下の効果を奏する。
(1)アイランド11とペレット20の間は絶縁性接着層(例えば、絶縁ペースト30)で絶縁される。これにより、アイランド11(金属)とペレット20(半導体)との間でショットキー接合が形成されることを防ぐことができ、このショットキー接合の順方向(即ち、金属から半導体に向かう方向)に電流が流れることを防ぐことができる。例えば図3に示すように、電流を本来とは逆方向(即ち、アイランド端子12→金属細線41→電極23a→活性層22→電極23c→金属細線43→リード端子14の方向)に流した場合でも、アイランド11からペレット20へ電流が流れることを防ぐことができる。このため、薄型化された磁気センサ100を逆向きに取り付けて、電流を逆方向に流した場合でも、リーク電流の増大を防止することができる。
(Effect of 1st Embodiment)
The first embodiment of the present invention has the following effects.
(1) The
図4は、入力電圧Vinに対するオフセット電圧Vuのばらつき低減の効果を模式的に示した図である。図4の横軸は磁気センサに対する入力電圧Vinを示し、縦軸は磁気センサのオフセット電圧Vuを示す。入力電圧Vinは、磁気センサの入力端子間の電位差である。Vinのプラス(+)は電源端子からアイランド端子へ電流を流す方向に電圧を印加した場合であり、マイナス(−)は本来とは逆方向に電流を流す方向に電圧を印加した場合である。また、オフセット電圧Vuは、磁気の無い環境下での出力端子間の電位差である。オフセット電圧Vuは、入力電圧Vinの大きさに関わらずゼロ(0)となることが理想的である。 FIG. 4 is a diagram schematically showing the effect of reducing variation in the offset voltage Vu with respect to the input voltage Vin. The horizontal axis of FIG. 4 indicates the input voltage Vin for the magnetic sensor, and the vertical axis indicates the offset voltage Vu of the magnetic sensor. The input voltage Vin is a potential difference between the input terminals of the magnetic sensor. The plus (+) of Vin is a case where a voltage is applied in a direction in which a current flows from the power supply terminal to the island terminal, and a minus (−) is a case where a voltage is applied in a direction in which a current flows in the opposite direction. The offset voltage Vu is a potential difference between the output terminals in an environment without magnetism. The offset voltage Vu is ideally zero (0) regardless of the magnitude of the input voltage Vin.
ペレットの取り付けにAgペーストを用いた構造では、入力電圧がマイナス(−)の場合、ショットキー接合に対して順バイアスとなりアイランドからペレットへ電流が流れる。ペレットを薄型化するとショットキー接合の順方向に流れる電流が大きくなるため、図4の破線で示すようにオフセット電圧Vuのばらつきが大きくなる。これに対して、本発明の第1実施形態で説明した構造(即ち、ペレットの取り付けに絶縁性接着層を用いた構造)では、アイランドとペレットとの間は絶縁されているので、ペレットを薄型化してもアイランドとペレットとの間で電流は流れない。このため、薄型化された磁気センサにおいて入力電圧をマイナス(−)とした場合でも、図4の実線で示すように、オフセット電圧Vuのばらつきは小さい。このように、絶縁性接着層を用いた構造は、Agペーストを用いた構造と比較して、入力電圧がマイナス(−)のときのオフセット電圧のばらつきを低減することができる。 In the structure using Ag paste for attachment of the pellet, when the input voltage is negative (−), the current flows from the island to the pellet due to forward bias with respect to the Schottky junction. When the pellet is thinned, the current flowing in the forward direction of the Schottky junction increases, and therefore the variation in the offset voltage Vu increases as shown by the broken line in FIG. On the other hand, in the structure described in the first embodiment of the present invention (that is, a structure using an insulating adhesive layer for attaching the pellet), the island and the pellet are insulated, so that the pellet is thin. No current flows between the island and the pellet even if it is made. Therefore, even when the input voltage is negative (−) in the thinned magnetic sensor, the variation in the offset voltage Vu is small as shown by the solid line in FIG. As described above, the structure using the insulating adhesive layer can reduce the variation in the offset voltage when the input voltage is negative (−) as compared with the structure using the Ag paste.
(2)また、リーク電流の増大を防止できるため、ペレット20のさらなる薄型化を進展させることができる。このため、磁気センサ100のさらなる小型、薄型化に寄与することができる。
(3)また、リーク電流の増大を防止できるため、消費電力の増大を抑制することができる。
(2) Moreover, since the increase in leakage current can be prevented, further thinning of the
(3) Since an increase in leakage current can be prevented, an increase in power consumption can be suppressed.
(4)また、絶縁性接着層は、その成分として例えばエポキシ系の熱硬化型樹脂を含む。このため、ダイボンディング後にキュアを行うことにより、ペレット20をアイランド11上に容易に固定することができる。
(5)なお、絶縁性接着層のうちのペレット20とアイランド11との間に介在する部分の厚さは、少なくとも2μm以上確保されていることが好ましい。本発明者の知見によれば、上記厚さが少なくとも2μm以上であれば、ペレット20とアイランド11との間の絶縁の信頼性を高め、ショットキー接合が形成されることを防ぐことができる。
(4) The insulating adhesive layer contains, for example, an epoxy thermosetting resin as its component. For this reason, the
(5) In addition, it is preferable that the thickness of the portion interposed between the
(変形例)
上記の第1実施形態において、ペレット20はホール素子ではなく、ホールICでもよい。このような構成であっても、第1実施形態の効果(1)〜(5)を奏する。
(Modification)
In the first embodiment, the
<第2実施形態>
上記の第1実施形態では、ペレット20とアイランド11との間を絶縁する絶縁性接着層として、絶縁ペースト30を用いる場合について説明した。しかしながら、本発明において、絶縁性接着層は、絶縁性と接着性を備えるものであればよく、絶縁ペースト30に限定されるものではない。絶縁性接着層として、例えばダイアタッチフィルム(即ち、ダイシング・ダイボンディング一体型フィルム)の粘着層を用いてもよい。第2実施形態では、この点について説明する。
Second Embodiment
In said 1st Embodiment, the case where the insulating
(構成)
図5(a)〜(c)は、本発明の第2実施形態に係る磁気センサ200の構成例を示す断面図と平面図、及び外観図である。図5(a)は、図5(b)を破線B−B´で切断した断面を示している。また、図5(b)では、図面の複雑化を回避するために、モールド樹脂50を省略して示している。
(Constitution)
5A to 5C are a cross-sectional view, a plan view, and an external view showing a configuration example of a
図5(a)〜(c)に示すように、磁気センサ200は、リードフレーム10と、ペレット20と、絶縁性の粘着層130と、複数の金属細線41〜44と、モールド樹脂50とを備える。これらの中で、粘着層130は、例えば、その成分として、エポキシ系の熱硬化型樹脂と、紫外線(UV)硬化型樹脂と、バインダ樹脂とを含む。第2実施形態では、この粘着層130によって、アイランド11の表面にペレット20の裏面(即ち、活性層22を有する面の反対側の面)が接着されて固定されている。また、この粘着層130によって、ペレット20とアイランド11の間が絶縁されている。ペレット20とアイランド11の間における粘着層130の厚さは例えば10μm以上である。
As shown in FIGS. 5A to 5C, the
なお、磁気センサ200の、粘着層130以外の構成は、例えば第1実施形態で説明した磁気センサ100と同じである。また、磁気センサ200の動作も、磁気センサ100と同じである。
The configuration of the
(製造方法)
図6(a)〜(e)は、本発明の第2実施形態に係る磁気センサ200の製造方法を工程順に示す断面図である。
図6(a)に示すように、まず、ダイアタッチフィルム150を用意する。ダイアタッチフィルム150は、フィルム基材140と、フィルム基材140の一方の面上に配置された絶縁性の粘着層130とを有する。このダイアタッチフィルム150の粘着層130に、複数のペレット20が作り込まれた半導体ウエーハ160の裏面(即ち、活性層22を有する面の反対側の面)を接触させて接着する(即ち、ウエーハマウントを行う)。
(Production method)
6A to 6E are cross-sectional views showing a method of manufacturing the
As shown in FIG. 6A, first, a die attach
なお、この第2実施形態では、後述する図6(b)の工程では粘着層130によるペレット20とフィルム基材140との接着を維持しつつ、図6(c)の工程では粘着層130がフィルム基材140から剥がれ易くするために、粘着層130の粘着力を調整する処理を行っても良い。この粘着力を調整する処理は、ウエーハマウントを行うタイミング又はその前後のタイミングで行う。例えば、ウエーハマウントを行う際に、ダイアタッチフィルム150をステージを介して加熱して、粘着層130の成分の一つであるバインダ樹脂成分の粘着力を高め半導体ウエーハ160と粘着層130をより強く粘着する方向に調整してもよい。また、ウエーハマウントを行った後で、ダイアタッチフィルム150の粘着層130を有する面の反対側から、該ダイアタッチフィルム150に向けてUVを照射して、粘着層130の成分の一つであるUV硬化型樹脂成分を硬化させ、固くなることによりダイシングが容易になる方向に、またダイボンド時にフィルム基剤140と粘着層130との粘着力を小さくする方向に調整してもよい。上記のように、ステージを介した加熱又はUV照射の少なくとも一方を行うことにより、粘着層130の粘着力を高めたり、多少硬化させて、その粘着力を小さくする方向に調整することが可能である。
In the second embodiment, while the adhesion between the
次に、図6(b)に示すように、例えばブレード170を用いて半導体ウエーハ160をダイシングして、半導体ウエーハ160に作り込まれた複数のペレット20を個片化する。ここでは、半導体ウエーハ160のみならず粘着層130も一緒にダイシングする。
次に、図6(c)に示すように、針状の突き上げピン180でペレット20の裏面を押し上げると共に、ペレット20の表面をコレット190で吸着して持ち上げる(即ち、ピックアップする)。なお、ダイアタッチフィルム150の粘着層130は、上述したように、例えば加熱又はUV照射の少なくとも一方を行うことによってその粘着力を小さくする方向に予め調整されている。このため、ペレット20をピックアップする工程では、粘着層130はペレット20の裏面に接着した状態で、フィルム基材140から剥離する。
Next, as shown in FIG. 6B, the
Next, as shown in FIG. 6C, the back surface of the
次に、図6(d)に示すように、ペレット20の裏面側を粘着層130を介して、リードフレーム基板110のアイランド11上に取り付ける。ここでは、予め設定した荷重で、ペレット20をアイランド11側へ押圧することにより、ペレット20をアイランド11に接着して固定する。また、この取り付けに際し、ステージ210を介してリードフレーム10及び粘着層130を加熱してもよい。荷重に加えて、加熱を行うことにより、ペレット20とアイランド11の接着力を向上できる場合がある。この取り付け後、熱処理(キュア)を実施し、エポキシ樹脂系の熱効果型樹脂成分を硬化させ、更に十分な接着強度を得る。これ以降の工程は、第1実施形態と同じである。即ち、図6(e)に示すようにワイヤーボンディングを行い、その後、樹脂封止を行う。そして、モールド樹脂50及びリードフレーム基板110をダイシングする。このような工程を経て、図5(a)〜(c)に示した磁気センサ200が完成する。
この第2実施形態では、半導体ウエーハ160が本発明の「基板」に対応している。また、粘着層130が本発明の「絶縁性接着層」に対応し、フィルム基材140が本発明の「基材」に対応している。その他の対応関係は第1実施形態と同じである。
Next, as shown in FIG. 6D, the back side of the
In the second embodiment, the
(第2実施形態の効果)
本発明の第2実施形態は、第1実施形態の効果(1)〜(5)の効果に加え、以下の効果を奏する。
(1)ペレット20とアイランド11との間を接着し、且つ絶縁する絶縁性接着層として、ダイアタッチフィルム150の粘着層130を用いる。これにより、複数のペレット20の各々に(又は、アイランド11の各々に)、絶縁ペースト30を塗布する必要はないので、工程数の削減に寄与することができる。
(Effect of 2nd Embodiment)
In addition to the effects (1) to (5) of the first embodiment, the second embodiment of the present invention has the following effects.
(1) The
(2)また、粘着層130は、例えば、その成分としてバインダー樹脂と、UV硬化型樹脂とを含む。このため、熱処理を行うことによって、粘着層130の粘着力を高め半導体ウエーハ160と粘着層130をより強く粘着する方向に、また、UV照射を行うことによって、ダイシングが容易になる方向に、そしてフィルム基剤140と粘着層130との粘着力を小さくする方向に調整することができる。これにより、ペレット20をピックアップする工程では、ペレット20と共に、粘着層130をフィルム基材140から容易に剥がすことができる。
(2) Moreover, the
(3)また、粘着層130は粘性が高いので、絶縁ペースト30を用いる場合と比べて、ペレット20の側面における這い上がりを極めて小さくすることができる。これにより、ペレット20の表面に樹脂が付着する不良が発生することは無く、また粘着層130の厚さも薄くならず厚さを均一化できるという利点がある。
(4)また、図7に示すように、粘着層130を用いる場合は、その保管条件について、冷凍ではなく冷蔵で保管することができる、という利点がある。冷蔵保管の場合は、絶縁性接着層の解凍は不要であり、必要なときに直ぐに使用することができるという利点がある。さらに、工程条件についても、塗布量の管理が不要で、濡れ広がりが小さく、這い上がりが小さく、厚みのばらつきが小さい等の利点がある。
(3) Moreover, since the
(4) Moreover, as shown in FIG. 7, when using the
(変形例)
第2実施形態においても、第1実施形態で説明した変形例を適用してよい。即ち、ペレット20はホール素子ではなく、ホールICでもよい。このような構成であっても、第1実施形態の効果(1)〜(5)に加え、第2実施形態の効果(1)〜(4)を奏する。
(Modification)
Also in the second embodiment, the modification described in the first embodiment may be applied. That is, the
<その他>
本発明は、以上に記載した各実施形態に限定されうるものではない。当業者の知識に基づいて各実施形態に設計の変更等を加えることが可能であり、そのような変更等を加えた態様も本発明の範囲に含まれる。
<Others>
The present invention is not limited to the embodiments described above. Based on the knowledge of those skilled in the art, design changes and the like can be made to each embodiment, and an aspect in which such changes and the like are added is also included in the scope of the present invention.
10 リードフレーム
11 アイランド
12 アイランド端子(アイランドに接続されたリード端子)
13〜15 リード端子
20 ペレット
21 GaAs基板
22 活性層
23a〜23d 電極
30 絶縁ペースト
41〜44 金属細線
50 モールド樹脂
100 磁気センサ
110 リードフレーム基板
130 粘着層
140 フィルム基材
150 ダイアタッチフィルム
160 半導体ウエーハ
170 ブレード
180 突き上げピン
190 コレット
200 磁気センサ
210 ステージ
10
13 to 15
Claims (6)
GaAs基板上に直接形成された活性層と、該活性層に電気的に接続する複数の電極部とを有し、前記アイランド上に接着層を介して取り付けられたペレットと、
前記複数の電極部と前記複数のリード端子とをそれぞれ電気的に接続する複数の導線と、
モールド樹脂と、を備える磁気センサであって、
前記アイランドと、前記リード端子と、前記モールド樹脂とは、前記磁気センサの底面で露出しており、
前記ペレットの厚さは0.10mm以下であって、
前記複数のリード端子は、前記アイランドに電気的に接続されたアイランド端子を含み、且つ、
前記接着層は、前記アイランドと前記ペレットとの間を絶縁する絶縁性接着層であることを特徴とする磁気センサ。 A lead frame having an island and a plurality of lead terminals arranged around the island;
An active layer formed directly on the GaAs substrate and a plurality of electrode portions electrically connected to the active layer, and a pellet attached to the island via an adhesive layer;
A plurality of wires for electrically connecting said before and Kifuku number of electrode portions plurality of lead terminals respectively,
And the molding resin, a magnetic sensor Ru provided with,
The island, the lead terminal, and the mold resin are exposed on the bottom surface of the magnetic sensor,
The pellet has a thickness of 0.10 mm or less,
The plurality of lead terminals include island terminals electrically connected to the island; and
The magnetic sensor according to claim 1, wherein the adhesive layer is an insulating adhesive layer that insulates between the island and the pellet.
前記ペレットは厚さが0.10mm以下であり、
アイランド及び、該アイランドの周囲に配置された複数のリード端子とを有するリードフレームの、前記アイランド上に接着層を介して前記ペレットを取り付ける工程と、
前記ペレットが有する複数の電極部と前記複数のリード端子とを複数の導線でそれぞれ電気的に接続する工程と、
前記ペレットと前記複数の導線と前記リードフレームの少なくとも表面側とをモールド樹脂で覆い、前記アイランドと、前記リード端子と、前記モールド樹脂とが前記磁気センサの底面で露出するように樹脂封止を行う工程と、を備え、
前記複数のリード端子は前記アイランドに電気的に接続されたアイランド端子を含み、且つ、
前記ペレットを取り付ける工程では、前記接着層として絶縁性接着層を用いることにより、前記アイランドと前記ペレットとの間を絶縁することを特徴とする磁気センサの製造方法。 A method of manufacturing a magnetic sensor comprising a pellet having an active layer formed directly on a GaAs substrate and a plurality of electrode portions electrically connected to the active layer,
The pellet has a thickness of 0.10 mm or less,
Attaching the pellet via an adhesive layer on the island of a lead frame having an island and a plurality of lead terminals arranged around the island;
Electrically connecting the plurality of electrode portions of the pellet and the plurality of lead terminals with a plurality of conductive wires, respectively;
The pellet, the plurality of conductive wires, and at least the surface side of the lead frame are covered with a mold resin, and resin sealing is performed so that the island, the lead terminal, and the mold resin are exposed on the bottom surface of the magnetic sensor. And a process of performing
The plurality of lead terminals include island terminals electrically connected to the island; and
In the step of attaching the pellet, an insulating adhesive layer is used as the adhesive layer to insulate between the island and the pellet.
前記ペレットが複数作り込まれた基板の、前記各電極部を有する面の反対側の面にダイアタッチフィルムを貼付する工程と、
前記ダイアタッチフィルムが貼付された前記基板をダイシングして、該基板に作り込まれた複数の前記ペレットを個片化する工程と、
個片化された前記ペレットを前記ダイアタッチフィルムから分離する工程と、をさらに備え、
前記ペレットを前記ダイアタッチフィルムから分離する工程では、該ダイアタッチフィルムの基材から絶縁性の粘着層を前記ペレットと共に剥離し、
前記磁気センサを取り付ける工程では、前記絶縁性接着層として、前記基材から剥離した前記粘着層を用いることを特徴とする請求項5に記載の磁気センサの製造方法。 Before the step of attaching the magnetic sensor,
A step of attaching a die attach film to a surface of the substrate on which a plurality of the pellets are formed, opposite to the surface having the electrode portions;
Dicing the substrate to which the die attach film is affixed, and dividing the plurality of pellets made on the substrate into pieces,
Separating the separated pellets from the die attach film, and
In the step of separating the pellet from the die attach film, the insulating adhesive layer is peeled off together with the pellet from the base material of the die attach film,
The method for manufacturing a magnetic sensor according to claim 5, wherein in the step of attaching the magnetic sensor, the adhesive layer peeled off from the base material is used as the insulating adhesive layer.
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