JPH0291590A - Lead for magneto-electric converting element - Google Patents
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Abstract
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野］
本発明は磁電変換素子用リードに関し、特に磁界の集束
効果を大きくし、高感度な磁電変換素子を得るための磁
電変換素子用リードに関するものである。[Detailed Description of the Invention] [Industrial Application Field] The present invention relates to a lead for a magnetoelectric transducer, and particularly to a lead for a magnetoelectric transducer that increases the focusing effect of a magnetic field and obtains a highly sensitive magnetoelectric transducer. It is.
［従来の技術］
従来、Ｇａ八へ基板を用いたホール素子等ではホール素
子の感度を上げるために、第８図および第９図に示すよ
うな構成例が採用されていた。[Prior Art] Conventionally, in order to increase the sensitivity of a Hall element using a Ga substrate, configuration examples as shown in FIGS. 8 and 9 have been adopted.
第８図において、ホール素子が形成された基板３の下部
にはフェライト等の高透磁率強磁性材料６が接着剤７を
用いて接合されており、この高透磁率強磁性材料６は接
着剤７を用いてリードＩＡに接合されている。基板３の
表面にはホール素子感磁部４が形成されている。このホ
ール素子感磁部４上の入出力用の電極５からはボンディ
ングワイヤ８が延びリードＩＡ、ＩＢと接合している。In FIG. 8, a high magnetic permeability ferromagnetic material 6 such as ferrite is bonded to the lower part of the substrate 3 on which the Hall element is formed using an adhesive 7. 7 to the lead IA. A Hall element magnetic sensing section 4 is formed on the surface of the substrate 3. A bonding wire 8 extends from the input/output electrode 5 on the Hall element magnetic sensing section 4 and is connected to the leads IA and IB.
このような素子全体はエポキシ樹脂等のモールド樹脂９
により封止されている。The entire element is molded with a mold resin such as epoxy resin 9
It is sealed by.
第９図においては、ホール素子が形成された基板３の下
部にフェライト等の高透磁率強磁性材料の粉末を含んだ
エポキシ樹脂からなる高透磁率強磁性体層ｌＯが塗布さ
れており、この強磁性体層ｌＯは接着剤７を用いてリー
ドＩＡに接合されている。In FIG. 9, a high permeability ferromagnetic layer lO made of epoxy resin containing powder of a high permeability ferromagnetic material such as ferrite is applied to the lower part of the substrate 3 on which the Hall element is formed. The ferromagnetic layer IO is bonded to the lead IA using an adhesive 7.
［発明が解決しようとする課題］
しかしながら、第８図におよび第９図に示した構成例で
は、高透磁率強磁性材料６または高透磁率磁性体層ｌＯ
の厚みが十分でなく、反磁場の効果が大きくなるため十
分な磁気増幅をすることが困難であった。[Problems to be Solved by the Invention] However, in the configuration examples shown in FIGS. 8 and 9, the high magnetic permeability ferromagnetic material 6 or the high magnetic permeability magnetic layer lO
It was difficult to achieve sufficient magnetic amplification because the thickness of the magnetic field was not sufficient and the effect of the demagnetizing field became large.
このため高透磁率強磁性材料６または高透磁率強磁性体
層１０を厚くすると、ホール素子本体の厚みが厚くなり
すぎ、使用面から見て好ましくない問題を生じていた。For this reason, if the high magnetic permeability ferromagnetic material 6 or the high magnetic permeability ferromagnetic layer 10 is made thicker, the thickness of the Hall element body becomes too thick, which causes an undesirable problem from the viewpoint of use.
さらに、高透磁率強磁性材料６または高透磁率強磁性体
層ｌＯを厚くすると、リードＩＡ、ＩＢからホール素子
表面の電極５までの高さが非常に高くなり、ワイヤボン
ディング時におけるボンディングの歩留まりと信頼性を
低下させるという問題を起こしており、量産技術的には
大きな問題となっていた。Furthermore, if the high magnetic permeability ferromagnetic material 6 or the high magnetic permeability ferromagnetic layer 10 is thickened, the height from the leads IA, IB to the electrode 5 on the surface of the Hall element becomes extremely high, which increases the bonding yield during wire bonding. This caused the problem of reduced reliability, which was a major problem in terms of mass production technology.
そこで、本発明の目的は、上述した問題点を解消し、磁
気増幅を大きくすることができ、しかも薄型化し、歩留
まりが良く信頼性の高い磁電変換素子用リードを提供す
ることにある。SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a lead for a magnetoelectric transducer element that can solve the above-mentioned problems, can increase magnetic amplification, is thin, has a high yield, and is highly reliable.
［課題を解決するための手段］
このような目的を達成するために、本発明は、磁電変換
素子がその上に配設されるリードにおいて、磁電変換素
子の直下のリード部に高透磁率強磁性材料が埋設されて
いることを特徴とする。[Means for Solving the Problems] In order to achieve such an object, the present invention provides a lead on which a magnetoelectric transducer is arranged, in which a high magnetic permeability magnetic layer is added to the lead portion directly below the magnetoelectric transducer. It is characterized by having a magnetic material buried therein.
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の磁電変
換素子用リードの構造を模式的に示す平面図および側面
図である。FIGS. 1A and 1B are a plan view and a side view, respectively, schematically showing the structure of a lead for a magnetoelectric transducer according to the present invention.
第１図においてＩＡないしｌＤはリードであり、２はリ
ードＩＡのアイランド部に埋設された高透磁率強磁性材
料層である。高透磁率強磁性材料層２は、一般に残留磁
束密度の小さな強磁性材料が用いられ、フェライトまた
はパーマロイは好ましい材料である。また、これらの強
磁性材料を予め粉末化し、さらにエポキシ樹脂またはガ
ラス等に混入し、予めリードｌへのアイランド部に形成
された凹部に埋め込むことも行われる。In FIG. 1, IA to ID are leads, and 2 is a layer of high magnetic permeability ferromagnetic material buried in the island portion of lead IA. For the high magnetic permeability ferromagnetic material layer 2, a ferromagnetic material with a small residual magnetic flux density is generally used, and ferrite or permalloy is a preferable material. Alternatively, these ferromagnetic materials may be powdered in advance, mixed into epoxy resin, glass, or the like, and embedded in a recess previously formed in an island portion to the lead 1.
高透磁率強磁性材料層２は、第１図、第２図および第３
図に示すように角柱状または円柱状の形状が好ましく用
いられる。さらに角柱はその上面形状が正方形であって
も長方形であってもよい。The high permeability ferromagnetic material layer 2 is shown in FIGS.
As shown in the figure, a prismatic or cylindrical shape is preferably used. Further, the top surface of the prism may be square or rectangular.
また、高透磁率強磁性材料層２の埋め込み位置について
は、ホール素子の中心と高透磁率強磁性材料層２の中心
が一致することが好ましく、高透磁率強磁性体材料層２
の中心がリードＩＡのアイランド部の中心と一致するこ
とはより好ましいことである。Further, regarding the buried position of the high magnetic permeability ferromagnetic material layer 2, it is preferable that the center of the Hall element and the center of the high magnetic permeability ferromagnetic material layer 2 coincide with each other, and the high magnetic permeability ferromagnetic material layer 2
It is more preferable that the center of the lead IA coincides with the center of the island portion of the lead IA.
高透磁率強磁性体層２の大きさは配設される磁電変換素
子基板の大きさ程度でよく、磁電変換素子のホール素子
感磁部の大きさ程度あることはより好ましいことである
。The size of the high magnetic permeability ferromagnetic layer 2 may be approximately the size of the magnetoelectric conversion element substrate on which it is disposed, and it is more preferable that the size is approximately the size of the Hall element magnetic sensing part of the magnetoelectric conversion element.
さらに、高透磁率強磁性材料層２の埋め込み深さはでき
るだけ深いことが高感度化を計る上で好ましく、第４図
に示すようにリードＩＡ、ＩＢと同じ厚さにしてもよく
、また第５図に示すようにリードＩＡ、ＩＢよりも厚く
することもよく行われるが、厚さは所望の感度を得るた
めに適宜に定める。Furthermore, it is preferable that the embedding depth of the high permeability ferromagnetic material layer 2 is as deep as possible in order to achieve high sensitivity. As shown in FIG. 5, it is often done to make the lead thicker than the leads IA and IB, but the thickness is determined as appropriate to obtain the desired sensitivity.
［作 用］
本発明によれば、磁電変換素子がその上に配設されたリ
ードにおいて、磁電変換素子の直下のリード部にフェラ
イ、パーマロイ等の高透磁率強磁性材料が埋設されてい
るので、磁界の集束効果により大幅な高感度化が実現で
きると共に素子の薄型化を図ることができる。[Function] According to the present invention, in the lead on which the magnetoelectric transducer is disposed, a high magnetic permeability ferromagnetic material such as ferrite or permalloy is embedded in the lead portion directly below the magnetoelectric transducer. Due to the focusing effect of the magnetic field, it is possible to achieve significantly higher sensitivity and to reduce the thickness of the element.
［実施例］
以下、図面を参照して本発明の実施例を詳細に説明する
。[Example] Hereinafter, an example of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
火族」
第１図に示したようなり−ドＩＡのアイランド部に強磁
性材料層２の埋め込まれたリードを作製するために、厚
さ０．５ｍｍ、縦３０ｍｍ 、横１５０ｍｍの銅板から
なる基板３を用意し、第６図（八）および（Ｂ）に示す
ようなアイランド部に相当する位置に、厚さ０．２５ｎ
ｍ、縦０．５ｍ＋ｎ、横１５０ｍｍのパーマロイを載せ
、次に圧延加工することで第６図（Ｃ） に示すよう
に銅板からなる基板３にパーマロイからなる高透磁率強
磁性材料２を埋め込み、厚さ０．３ｍｍ、縦３０ｍｍ
。In order to fabricate a lead with a ferromagnetic material layer 2 embedded in the island part of the IA as shown in Figure 1, a substrate made of a copper plate with a thickness of 0.5 mm, a length of 30 mm and a width of 150 mm was prepared. 3, and place a layer of 0.25 nm thick at the position corresponding to the island part as shown in Figure 6 (8) and (B).
A permalloy with a length of 0.5 m + n and a width of 150 mm is placed and then rolled to embed a high permeability ferromagnetic material 2 made of permalloy in a substrate 3 made of a copper plate as shown in Fig. 6(C). Thickness 0.3mm, height 30mm
.
横１５０ｍｍの圧延板を得た。次に埋め込まれたパーマ
ロイ２の中心とアイランド部の中心が一致するように圧
延板を打ち抜くことにより、第６図（Ｄ）に示すように
アイランド部にパーマロイが埋め込まれたリードＩＡと
、パーマロイの埋め込まれていないリードＩＢないし１
０を作製した。A rolled plate with a width of 150 mm was obtained. Next, by punching out the rolled plate so that the center of the embedded Permalloy 2 coincides with the center of the island part, the lead IA with Permalloy embedded in the island part and the lead IA of Permalloy as shown in FIG. 6(D) are formed. Unembedded lead IB or 1
0 was created.
第７図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ磁電変換素子の
上面図および側面図である。この磁電変換素子の作製法
について述べる。FIGS. 7A and 7B are a top view and a side view of the magnetoelectric transducer, respectively. A method for manufacturing this magnetoelectric transducer will be described.
直径５０ｍ＋ｎ、厚さ３００μ１１のノンドープのＧａ
Ａｓ半絶縁性基板３に、Ｓｔ’″を１５０にｅＶの加速
電圧で、４ Ｘ １０１２ｃ１２の注入量でイオン注入
した後、アニールを行い、続いてメサエッチングにより
ホール素子感磁部４を形成し、さらに続いて入出力用の
オーミック電極５をＡｕ／Ｎｉ／Ａｕ−Ｇｅの層状構造
に形成した。Non-doped Ga with diameter 50m+n and thickness 300μ11
After ion-implanting St''' into the As semi-insulating substrate 3 at an acceleration voltage of 150 eV and an implantation dose of 4 x 1012c12, annealing was performed, and then a Hall element magnetic sensing part 4 was formed by mesa etching. Then, input/output ohmic electrodes 5 were formed in a layered structure of Au/Ni/Au-Ge.
さらに、高感度化のためにＧａＡｓからなる基板３の裏
面に高透磁率強磁性材料の粉末を含んだ厚さ１００μｍ
のエポキシ樹脂からなる高透磁率強磁性体層ｌＯを塗布
し、 ２００℃で３時間保持して硬化させた上で、作製
したホール素子をダイシングにより個別の素子に分離し
、前に作製したリードＩＡのアイランド上に、アイラン
ドに埋め込まれたパーマロイ２の中心と＊−ル素子感磁
部の中心とが合致するように、接着剤７を用いてダイボ
ンドを行った。Furthermore, in order to increase the sensitivity, the back surface of the substrate 3 made of GaAs has a thickness of 100 μm containing powder of a high magnetic permeability ferromagnetic material.
After applying a high permeability ferromagnetic layer lO made of epoxy resin and curing it by holding it at 200°C for 3 hours, the fabricated Hall element was separated into individual elements by dicing, and the previously fabricated leads were separated. Die bonding was performed on the island of the IA using adhesive 7 so that the center of the permalloy 2 embedded in the island and the center of the magnetic sensing part of the *-le element coincided.
さらに、電極５とリードＬＡＮＩＢをボンディングワイ
ヤ８でボンディングを行フた後に、トランスファーモー
ルド法によりエポキシ樹脂９で封止して、磁電変換素子
を作製した。Furthermore, after bonding the electrode 5 and the lead LANIB with a bonding wire 8, the electrode 5 and the lead LANIB were sealed with an epoxy resin 9 by a transfer molding method to produce a magnetoelectric transducer.
本発明のリードを用いた素子の出力電圧と、アイランド
部に高透磁率強磁性材料２が埋設されていない従来のリ
ードを用いた素子の出力電圧を、印加電圧３Ｖ、印加磁
場５００Ｇの条件下で測定した結果を第１表に示す。The output voltage of an element using the lead of the present invention and the output voltage of an element using a conventional lead in which the high magnetic permeability ferromagnetic material 2 is not embedded in the island part are measured under the conditions of an applied voltage of 3 V and an applied magnetic field of 500 G. The results measured in Table 1 are shown in Table 1.
第 １ 表
第１表に示されているように、木実流側の素子の出力電
圧は従来例の素子の出力電圧と比較して、２倍大きい値
が得られた。Table 1 As shown in Table 1, the output voltage of the element on the wood flow side was twice as large as the output voltage of the conventional element.
［発明の効果］
以上説明したように、本発明によれば、磁電変換素子が
その上に配設されたリードにおいて、磁電変換素子の直
下のリード部にフェライト、パーマロイ等の高透磁率強
磁性材料が埋設されているので、磁界の集束効果により
大幅な高感度化が実現できると共に素子の薄型化を図る
ことができる。[Effects of the Invention] As explained above, according to the present invention, in the lead on which the magnetoelectric transducer is disposed, a high permeability ferromagnetic material such as ferrite or permalloy is used in the lead portion directly below the magnetoelectric transducer. Since the material is embedded, it is possible to significantly increase the sensitivity due to the focusing effect of the magnetic field, and also to reduce the thickness of the element.
さらに、本発明によれば、リードのアイランド部内に埋
設されている磁界集束用の高透磁率強磁性材料層の大き
さと深さを容易に自由に設計できるので、ホール素子の
感度設計の自由度が大きくとれ、高感度の磁電変換素子
を作製することができる。Furthermore, according to the present invention, the size and depth of the high magnetic permeability ferromagnetic material layer for magnetic field focusing buried in the island part of the lead can be easily and freely designed, so there is greater freedom in designing the sensitivity of the Hall element. It is possible to produce a highly sensitive magnetoelectric conversion element.
さらにまた、素子の薄型化によりリード面から入出力用
の電極までの高さが低くなるので、ワイヤボンディング
時のワイヤループの調整が容易になり、ワイヤボンディ
ングの歩留まりが大幅に向上する。と共に従来不可能で
あった量産性が可能となった。Furthermore, since the height from the lead surface to the input/output electrodes is reduced by making the element thinner, it becomes easier to adjust the wire loop during wire bonding, and the yield of wire bonding is greatly improved. At the same time, mass production, which was previously impossible, became possible.
第１図（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の磁電変
換素子用リードの実施例を示す上面図および側面図、
第２図および第３図は、本発明の磁電変換素子用リード
の他の実施例を示す上面図、
第４図および第５図は、本発明の磁電変換素子用リード
の他の実施例を示す側面図、
第６図（Ａ）ないしくＤ）は、本発明の磁電変換素子用
リードを作製するための工程を示す説明図、第７図（Ａ
）および（Ｂ）は、それぞれ本発明の磁電変換素子用リ
ードを用いた素子の上面図および側面図、
第８図および第９図は従来の磁電変換素子の側面図であ
る。
ＩＡ、ＩＢ、ＩＣ，ＩＤ ・・・リード、２・・・高透
磁率強磁性材料層、
３・・・基板、
４・・・ホール素子感磁部、
５・・・電極、
６・・・高透磁率強磁性材料、
７・・・接着剤、
８・・・ボンディングワイヤ、
９・・・モールド樹脂、
ｌＯ・・・高透磁率強磁性体層。
襄
図
１Ｄ リード
）−ト・′
２島透５ｉ率球稙梓打科FIGS. 1(A) and (B) are a top view and a side view, respectively, showing an example of the lead for a magnetoelectric transducer of the present invention, and FIGS. 2 and 3 are views of the lead for a magnetoelectric transducer of the present invention. 4 and 5 are side views showing other embodiments of the lead for a magnetoelectric transducer according to the present invention. FIGS. FIG. 7 (A
) and (B) are respectively a top view and a side view of an element using the lead for a magnetoelectric transducer of the present invention, and FIGS. 8 and 9 are side views of a conventional magnetoelectric transducer. IA, IB, IC, ID... Lead, 2... High magnetic permeability ferromagnetic material layer, 3... Substrate, 4... Hall element magnetic sensitive part, 5... Electrode, 6... High magnetic permeability ferromagnetic material, 7...Adhesive, 8...Bonding wire, 9...Mold resin, lO...High magnetic permeability ferromagnetic layer. 1D lead) Toru Nijima 5i rate ball Tan Azusa Hitshina
Claims (1)
て、 前記磁電変換素子の直下のリード部に高透磁率強磁性材
料が埋設されていることを特徴とする磁電変換素子用リ
ード。(1) A lead for a magnetoelectric transducer, on which a magnetoelectric transducer is disposed, characterized in that a high magnetic permeability ferromagnetic material is embedded in the lead portion directly below the magnetoelectric transducer.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242358A JPH0291590A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Lead for magneto-electric converting element |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63242358A JPH0291590A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Lead for magneto-electric converting element |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0291590A true JPH0291590A (en) | 1990-03-30 |
Family
ID=17088001
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63242358A Pending JPH0291590A (en) | 1988-09-29 | 1988-09-29 | Lead for magneto-electric converting element |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0291590A (en) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004317446A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Magnetic sensor |
| JP2006170999A (en) * | 2004-12-15 | 2006-06-29 | Robert Bosch Gmbh | Magnetic sensor device |
| JP2014163702A (en) * | 2013-02-21 | 2014-09-08 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Magnetic sensor device |
| JP2017120927A (en) * | 2014-06-17 | 2017-07-06 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Hall sensor |
-
1988
- 1988-09-29 JP JP63242358A patent/JPH0291590A/en active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004317446A (en) * | 2003-04-18 | 2004-11-11 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Magnetic sensor |
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| JP2014163702A (en) * | 2013-02-21 | 2014-09-08 | Asahi Kasei Electronics Co Ltd | Magnetic sensor device |
| JP2017120927A (en) * | 2014-06-17 | 2017-07-06 | 旭化成エレクトロニクス株式会社 | Hall sensor |
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