JPH0897486A

JPH0897486A - ホールセンサ

Info

Publication number: JPH0897486A
Application number: JP6227691A
Authority: JP
Inventors: Shigeki Yamada; 茂樹山田; Takemi Muroga; 岳海室賀; Hisafumi Tate; 尚史楯
Original assignee: Hitachi Cable Ltd
Current assignee: Hitachi Cable Ltd
Priority date: 1994-09-22
Filing date: 1994-09-22
Publication date: 1996-04-12

Abstract

(57)【要約】【目的】量産化でき、特性劣化が少なく、より高感度化
させる。【構成】リードフレーム２にボンディングしたチップ３
の表裏面近傍が共に凹んだ樹脂モールドを行う。すなわ
ち、モールド樹脂１のチップ３の表裏面を覆う部分を薄
くして、ここに角錐台形または円錐台形状の凹部７を設
ける。角錐台形または円錐台形の凹部７は、その底面積
が小なる方をチップ３側に向ける。モールド樹脂１に設
けた凹部７と合致する角錐台形または円錐台形状の磁性
材料６、例えばフェライトを用意し、これをモールド樹
脂１の凹部７に埋め込み、接着剤、例えばモールド樹脂
と同じ樹脂を用いて接合する。その後、リードフレーム
２の半田コート、切断、成形を行いホールセンサの作製
を完了する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は高感度化を図ったホール
センサに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来のホールセンサは、ＧａＡｓホール
素子の高感度化のため、磁束密度を向上させることを目
的として、図４に示すように、ＧａＡｓ基板の表面に活
性層を形成したホール素子チップ３の裏面全面にフェラ
イト板４を貼り付け、これをリードフレーム２にボンデ
ィングし、モールド樹脂１で封止したものであった（従
来例１）。

【０００３】しかし、ＧａＡｓ基板を薄くしてフェライ
ト板を貼り付けるためにウェハ割れ等が発生しやすく、
また活性層とは反対側のチップ裏面にフェライト板を貼
り付けるために磁束密度の増加率が小さく、ばらつきも
大である等の欠点があった。そこで、このような欠点を
解消するため、図５に示すように、ホール素子チップ３
の表面に有機系の溶剤を用いてフェライト膜５を塗布
し、これをリードフレーム２にダイボンディングおよび
ワイヤボンディングし、モールド樹脂１で封止すること
によってホールセンサとするものが提案されている（従
来例２：特開平６−６１５４５号公報）。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来のフェライト膜を塗布したホールセンサには次の
ような欠点があった。

【０００５】（１）有機系の溶剤を用いてフェライト膜
を形成する場合、フェライト膜厚の制御が難しくウェハ
間の特性ばらつきがあり、均一な特性のホールセンサが
量産できない。

【０００６】（２）フェライト膜を形成する際の熱処理
により、フェライト膜形成前に既に形成してある電極の
特性が劣化し、これが電気特性の劣化となる。

【０００７】（３）フェライト膜は一様な膜厚を有する
ため、磁束を収束して磁束密度を向上させるというよう
な効果がなく、磁束密度の向上は期待した程大きくな
い。

【０００８】本発明の目的は、上述した従来技術の欠点
を解消して、量産化でき、特性劣化が少なく、より高感
度化させることが可能なホールセンサを提供することに
ある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】第１の発明のホールセン
サは、ホール素子をモールド樹脂で封止したホールセン
サにおいて、上記モールド樹脂に磁性材料を埋め込んだ
ものである。

【００１０】第２の発明のホールセンサは、上記磁性材
料がホール素子の両面側、または片面側に埋め込まれて
いるものである。

【００１１】第３の発明のホールセンサは、上記磁性材
料の形状が角錐台形または円錐台形となっているもので
ある。

【００１２】第４の発明のホールセンサは、上記角錐台
形または円錐台形の底面積が小なる方をホール素子側に
向けて、磁束密度をホール素子に収束させるようにした
ものである。

【００１３】

【作用】第１の発明のように、モールド樹脂に磁性材料
を埋め込むようにすると、モールド前に、ウェハに特別
な処理を施さなくてもよいため、容易かつ安定した生産
ができる。また、モールド樹脂に磁性材料を埋め込む
と、高いホール電圧が得られ、感度を上げることができ
る。

【００１４】第２の発明のように、磁性材料がホール素
子の両面側、または片面側に埋め込まれるようにする
と、ホール素子に磁束を有効に導くことができ、より高
いホール電圧が得られ、感度を高めることができる。

【００１５】第３の発明のように、磁性材料の形状が角
錐台形または円錐台形であると、磁束を収束して磁束密
度を向上することができ、感度を一層高めることができ
る。第４の発明のように、角錐台形または円錐台形の底
面積が小なる方をホール素子側に向けると、収束した磁
束をより有効にホール素子に通すことができるので、感
度をより一層高めることができる。

【００１６】

【実施例】以下、本発明のホールセンサの実施例を説明
する。

【００１７】ホールセンサの作製に当たって、まず、約
４００μｍ厚の半絶縁性ＧａＡｓ基板に、イオン注入に
より活性層を形成し、オーミック性電極を設け、さらに
表面にカバー膜を形成してＧａＡｓウェハとする。この
ＧａＡｓウェハをラッピングにより１６０μｍ厚にした
後、スクライブによりチップ化を行い、リードフレーム
にダイボンディング、ワイヤボンディングする。ここま
では従来技術と同様である。

【００１８】次に、図２に示すように、リードフレーム
２にボンディングしたホール素子チップ３の表裏面近傍
が共に凹んだ樹脂モールドを行う。すなわち、モールド
樹脂１のチップ３の表裏面を覆う部分を薄くして、ここ
に角錐台形または円錐台形状の凹部７を設ける。角錐台
形または円錐台形の凹部７は、その底面積が小なる方を
チップ３側に向ける。

【００１９】そして、図１のように、上記モールド樹脂
１に設けた凹部７に合致する角錐台形または円錐台形状
の磁性材料６、例えばフェライトを用意し、これをモー
ルド樹脂１の凹部７に埋め込み、接着剤、例えばモール
ド樹脂と同じ樹脂を用いて接合する。

【００２０】なお、その後、リードフレーム２の半田コ
ート、切断、成形を行いホールセンサの作製を完了す
る。

【００２１】このように、モールド後に磁性材料をモー
ルド樹脂に接合するようにしたので、モールド以前のウ
ェハプロセスには、何らの特別な処理を要求されず、通
常のプロセスでよいため、安定したプロセスでの生産が
でき、チップの歩留りも向上する。しかも、ホールセン
サの製造に当たっては、モールド金型のみの変更で足り
るため、低コストに押えることができる。特に、磁性材
料はウェハプロセスとは別個に均一のものを用意できる
ため、ウェハ間の特性ばらつきもなく、均一な特性のホ
ールセンサが量産できる。

【００２２】また、磁性体材料の形状を角錐台形または
円錐台形として、チップの表裏面の近傍のモールド樹脂
中に埋め込むことにより、磁束を収束する効果が高くな
り、よりホール電圧の高いホール素子を製作できる。

【００２３】ちなみに、本実施例では、従来例１のウェ
ハ工程で発生したウェハ割れを、８％から４％に低減す
ることができた。また、従来例１で製作したホールセン
サに比べ、素子の全厚を約５０％薄くすることができ
た。さらに、従来例１で製作したホールセンサに比べ、
ホール電圧を約２０％高くすることができた。

【００２４】また、本実施例では、フェライトを埋め込
む際、熱処理が不要となるので、電極の特性が劣化する
こともなく、従来例２で製作したセンサに比べ、電気特
性の不良を、１２％から２％以下に低減できた。

【００２５】ところで、角錐台形または円錐台形の磁性
材料の形状としては、底面のうち面積が大なる側の面積
に対する小なる側の面積の比が８０％から１０％の範囲
が適している。８０％よりも大きくなると収束が極端と
なり却って有効な磁束密度をホール素子に均一に与える
ことができなくなるからであり、１０％よりも小さくな
ると収束の効果が出ないためである。

【００２６】なお、上述した実施例では、磁性材料をモ
ールド樹脂の両面に埋め込むようにしたが、図３に示す
ように、目的に応じて磁性材料をモールド樹脂の片面に
のみ埋め込むようにしてもよい。また、これ以外に、磁
性材料の形状や透磁率の変更により感度を制御すること
も可能である。

【００２７】また、磁性材料は、フェライトのみなら
ず、ニッケル、鉄、コバルト等の強磁性体を用いること
ができる。

【００２８】また、ホールセンサはオートメーション機
械やモータの磁気センサとして需要があり、本実施例に
よるホールセンサの高感度化で、バイアス電流を小さく
して使用できることにより、駆動電力の低下が期待で
き、小エネルギー対策に役立つ。

【００２９】

【発明の効果】請求項１に記載の発明によれば、モール
ド樹脂に磁性材料を埋め込むようにしたので、ホール素
子に直接磁性材料を設ける場合に比して製造が容易かつ
安定するため量産化でき、また磁性材料を樹脂に埋め込
むことにより、ホール素子に特性劣化を生じさせること
なく、感度を高めることができる。

【００３０】請求項２に記載の発明によれば、磁性材料
がホール素子の両面、または片面に埋め込まれているの
で、より有効に磁束をホール素子に導くことができる。

【００３１】請求項３に記載の発明によれば、磁性材料
の形状が角錐台形または円錐台形であるため、磁束を収
束することができ、感度を一層高めることができる。

【００３２】請求項４に記載の発明によれば、角錐台形
または円錐台形の底面積が小なる方をホール素子側に向
けたので、収束した磁束をより有効にホール素子に通す
ことができるので、感度をより一層高めることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を説明するための両面に磁性材
料を埋め込んだホールセンサの概略断面図。

【図２】本実施例の磁性材料を埋め込む前のホールセン
サの概略断面図。

【図３】本実施例の片面のみに磁性材料を埋め込んだホ
ールセンサの概略断面図。

【図４】従来例のフェライトを基板裏面に貼り付けたホ
ールセンサの概略断面図。

【図５】従来例のフェライト膜を基板表面に形成したホ
ールセンサの概略断面図。

【符号の説明】

１モールド樹脂２リードフレーム３ホール素子チップ６角錐台形または円錐台形の磁性材料７角錐台形または円錐台形の凹部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】ホール素子をモールド樹脂で封止したホー
ルセンサにおいて、上記モールド樹脂に磁性材料を埋め
込んだことを特徴とするホールセンサ。
【請求項２】上記磁性材料がホール素子の両面側、また
は片面側に埋め込まれていることを特徴とする請求項１
に記載のホールセンサ。
【請求項３】上記磁性材料の形状が角錐台形または円錐
台形であることを特徴とする請求項１または２に記載の
ホールセンサ。
【請求項４】上記角錐台形または円錐台形の底面積が小
なる方をホール素子側に向けて、磁束密度をホール素子
に収束させるようにしたことを特徴とする請求項３に記
載のホールセンサ。