JPH10289422A - 磁気検出装置及びその製造方法 - Google Patents
磁気検出装置及びその製造方法Info
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Abstract
せ、耐水性効果を向上させた磁気検出装置及びその製造
方法を得る。 【解決手段】 強磁性膜からなり、感磁部4と電極部5
とを含む所定形状の導体パターンをガラス基板上に形成
する第1の工程と、前記基板の感磁部4の前面と電極部
5の周辺を覆うSiO2を主成分とする保護膜6を形成
する第2の工程と、電極部5を露出させる第3の工程
と、ハードコート層7を施す第4の工程と、第4の工程
を経た電極部5に半田材8を塗布して磁気検出素子11
を得る第5の工程と、回路基板10上に形成された端子
部と前記磁気検出素子11の電極部5とを対向させて接
合すると共に配線基板10と磁気検出素子11との間に
防湿剤9を充填する第6の工程とを備える。
Description
下「MR素子」という)等からなる磁気検出装置及びそ
の製造方法に関するものである。
するセンサユニットの例としてMR素子がある。MR素
子は、一般にガラス基板とこのガラス基板上に形成され
強磁性膜からなる感磁部と電極部とを含む導体パターン
とを有してなる。また、MR素子は、一般に回路基板に
フリップチップ接続される。そして、感磁部上はSiO
2保護膜で覆われており、さらに、電極部以外の部分を
除いてエポキシ系ハードコート材で覆われている。図7
は従来型のMR素子の例を示す平面図であり、図8はそ
のA−A断面図を示したものである。符号1はガラス基
板、4は感磁部、5は電極部、6はSiO2保護膜、7
はハードコート層、8は半田材をそれぞれ示している。
ガラス基板をウエハの状態からダイシングカットする際
に、上記ハードコート材がガラス基板から剥離し易く、
また、図8のBの部分はガラス基板上に直接ハードコー
トが塗布されているため、密着性不足により水分が浸入
し易いという問題があった。さらに、ハードコート材の
塗布はスクリーン印刷により行うため、印刷時のマスク
のズレやペーストのダレにより電極部周辺がハードコー
トから露出してしまうといった問題があった。このよう
に、ハードコート材が剥離したり電極部周辺が露出した
りすると、完成品の磁気検出装置の耐湿負荷試験を行っ
たとき、電極部周辺にMR素子端面から早期に水分が浸
入し、電極部周辺が腐食するという問題が生じていた。
るいは感磁性薄膜の腐食の問題を解決するためになされ
た従来技術としては、実開平2−86157号公報記載
のものが知られている。これは、絶縁性を有する基板上
に感磁性薄膜を設け、この感磁性薄膜の少なくとも引き
出し電極形成部を除き、他の部分を覆うようにして基板
上に窒化シリコン膜及びポリイミド樹脂を含んだ複合保
護膜を設け、感磁性膜の引き出し電極形成部を覆うよう
にして、ボンディングパッド部を有する引き出し電極を
設けて構成したことを特徴とする磁気抵抗素子に関する
ものである。
磁性薄膜との密着強度はある程度向上するものの、まだ
十分とは言えず、また、基板をダイシングによりカット
するときに基板と感磁性薄膜が剥離されてしまうといっ
た問題点が残っている。
に 鑑みてなされたもので、ガラス基板と保護被膜との
密着性を向上させ、耐水性効果を向上させた磁気検出装
置及びその製造方法を提供することを目的とする。
に請求項1記載の磁気検出装置の製造方法は、強磁性膜
からなり、感磁部と電極部とを含む所定形状の導体パタ
ーンをガラス基板上に形成する第1の工程と、第1の工
程で得たガラス基板の導体パターン形成側の少なくとも
感磁部全面と電極部の周辺にSiO2を主成分とする保
護膜を被着する第2の工程と、前記導体パターンの電極
部上に形成された上記保護膜を除去して電極部を露出さ
せる第3の工程と、第3の工程で露出させた電極部を除
いた部分にハードコート層を施す第4の工程と、第4の
工程を経た電極部に半田材を塗布して磁気検出素子を得
る第5の工程と、回路基板上に形成された端子部と前記
磁気検出素子の電極部とを対向させて接合すると共に配
線基板と磁気検出素子との間に防湿剤を充填する第6の
工程とを備えたことを特徴とする。
造方法の第3の工程において、保護膜を除去する部分
は、導体パターンの電極部の面積よりも狭い範囲である
ことを特徴とする。
発明は、請求項1記載の製造方法において、第3の工程
又は第4の工程の後に、電極部に補強電極部材塗布し、
第5の工程においてこの補強電極部材上に半田材を塗布
して磁気検出素子を得ることを特徴とする。
磁気検出装置は、ガラス基板と、このガラス基板上に形
成され強磁性膜からなる感磁部と電極部とを含む導体パ
ターンと、ガラス基板の導体パターン形成側に電極部を
除いて形成されたSiO2を主成分とする保護膜と、電
極部を除いて保護膜の上に形成されたハードコート層
と、電極部に塗布された半田材とを有してなる磁気検出
素子を用い、この磁気検出素子は、電極部が回路基板上
に形成された端子部と対向して半田により回路基板に接
合されると共に、配線基板と磁気検出素子との間に防湿
剤が充填されていることを特徴とする。
明において、導体パターンの電極部の周縁部が保護膜で
被覆されていることを特徴とする。
にかかる磁気検出装置及びその製造方法の実施の形態に
ついて説明する。図1は、本願発明にかかる磁気検出装
置のウエハ製造工程を示す工程図であり、本願発明にか
かる磁気検出装置の製造方法の第1工程から第5工程ま
でを示したものである。
られる磁気検出素子の例を示しており、ガラス基板1
と、このガラス基板1の上に形成されたパーマロイなど
の強磁性膜からなる感磁部4と、同じく強磁性膜からな
る電極部5とを有してなる。図5の例では感磁部4が4
つの領域に分けて形成され、四角形のガラス基板1の四
隅にそれぞれ電極部5が形成されている。そして、これ
らの電極部5の上には半田8が塗布されている。互いに
隣接する感磁部4相互が接続され、それぞれの接続点が
電極部5に接続されている。4つの領域に形成された感
磁部4はブリッジ接続されていて、4つの電極部5を介
して外部の電源に接続され、また、検出信号が出力され
るようになっている。図6は、図5に示すMR素子のA
−A断面図である。本願発明では、Cの部分はガラス基
板上にSiO2保護膜を塗布した後にハードコートが塗
布されているため密着性が向上し、水分が浸入し難いと
いう特徴がある。図3は、磁気検出装置の第1工程から
第6工程までの経過を、図5におけるA−A断面で示し
たものである。
示したものである。図1、図2において、まずガラス基
板1の全面に強磁性材料としてのパーマロイを蒸着させ
パーマロイ層2を形成する。このパーマロイ層2の上に
例えば図5に示すような磁気検出素子のパターンに対し
ネガの関係になるパターンで孔が形成されたフォトマス
ク3を重ね、ドライエッチングにより磁性膜パターン4
及び電極部5を含む導体パターンを形成する。このドラ
イエッチングは、アルゴンガス等の不活性ガスを噴射
し、フォトマスクの孔部分に位置するパーマロイ2を削
り取ることにより行われる。このようにしてガラス基板
1上に感磁部4と電磁部5とを含む所定の導体パターン
に形成されたものの例を図3(a)、図5に示す。
SiO2を全面スパッタリングすることにより、図3
(b)に示すようにガラス基板1上にSiO2保護膜6
を形成する。ガラス基板1の全面をガラス基板との密着
性が高いSiO2保護膜6で覆うことにより、ガラス基
板1と保護膜6との密着性が向上し、水分が浸入しにく
い構造とすることができる。
けられたマスクで導体パターンの上からマスキングを
し、ドライエッチングにより電極部周辺を覆っているS
iO2保護膜6を除去し、電極部5を露出させる。第3
工程を経たものの例を図3(c)に示す。この第3の工
程において、SiO2保護膜6を除去する部分であるマ
スクの孔を電極部5の面積よりも狭い範囲としておく
と、マスクがずれてドライエッチング領域がズレた場合
でも、ガラス基板上の電極部5以外の部分の保護膜6が
剥離されるという不具合を防止することができる。
てハードコート層7を形成する。ハードコート材として
例えばエポキシ樹脂を用いる。このハードコート形成工
程は、電極部5をマスキングした状態で、スクリーン印
刷などの手法により行う。図3(d)は第4工程でハー
ドコートが形成されたものの例を示している。ハードコ
ート層7はSiO2保護膜6に重ねて形成され、電極部
5の周辺には形成されていない。
する。半田材として例えばペースト状半田を用い、これ
を印刷等の手法で塗布する。図2、図3には、一つの磁
気検出素子チップとして示されているが、これまでの工
程はウェハの状態で進められ、一つのウェハに多数の磁
気検出素子チップが形成されている。そこで次に、ウェ
ハをダイシング工程に付し、磁気検出素子チップごとに
切り出す。このようにして磁気検出素子11を得ること
ができる。第5工程で形成された磁気検出素子11の例
を図3(e)に示す。
磁気検出装置の基板組工程の例を示す。基板組工程とし
ての第6工程では、回路基板10上に形成された端子部
と前記磁気検出素子11の電極部5とを対向させて炉の
中に入れる。これにより前記半田材8が溶融し、炉から
取り出すことによって、磁気検出素子11が回路基板1
0に半田材8により接合される。配線基板10と磁気検
出素子11のハードコート層7との間には空隙が存在す
るので、図3(f)に示すように、上記空隙に防湿剤と
してエポキシ材9を注射器のような射出装置により射出
し充填する。このように、第6工程を経ることによって
磁気検出装置が完成する。
9を磁気検出素子11と基板10との間に充填すること
で、エポキシ材9はシール材としての役目を果たし、上
記空隙および磁気検出素子11内への水分の浸入を防止
することができる。また、ガラス基板1と回路基板10
は熱膨張係数が異なるため、磁気検出素子11が回路基
板10に半田材8のみによって接合されているものとす
れば、温度変化による応力が半田材8のみに集中するこ
とになるが、上記の工程を経て完成した磁気検出装置に
よれば、エポキシ材9が磁気検出素子11と基板10と
の間に充填されていて、エポキシ材9に応力が分散する
ため、熱膨張による応力集中が緩和される利点がある。
は、ガラス基板1と、このガラス基板1上に形成され強
磁性膜からなる感磁部4と電極部5とを含む導体パター
ンと、ガラス基板1の導体パターン形成側に電極部5を
除いて形成されたSiO2を主成分とする保護膜6と、
電極部5を除いて保護膜6の上に形成されたハードコー
ト層7と、電極部5に塗布された半田材8とを有してな
る磁気検出素子11を用いたものであって、この磁気検
出素子11は、上記電極部5が回路基板10上に形成さ
れた端子部と対向して半田8により回路基板10に接合
されると共に、回路基板10と磁気検出素子11との間
に防湿剤としてのエポキシ材9が充填されていることを
構成上の特徴とする。
基板1との密着性が良好であるSiO2保護膜6をガラ
ス基板1に塗布し、その後にハードコート層7を形成す
るので、電極部5を除きSiO2保護膜6とハードコー
ト層7の積層構造に形成することができる。その結果、
ガラス基板1とSiO2保護膜6とは密着性が高いの
で、ガラス基板1に直接ハードコートした場合に比べて
耐水効果が向上し、ガラス基板1とコート層との間に浸
水することによる電極部周辺その他の導体パターンの腐
食が生じにくくなっている。また、フリップチップ接続
したMR素子と回路基板10との間にエポキシ材9を充
填させるアンダーフィルコートを行いMR素子全体を覆
うことにより、さらに防水効果を向上させている。
極部に補強電極部材を塗布し、第5の工程においてこの
補強電極部材上に半田材を塗布して電極部を積層構造に
するとよい。こうすれば、ハードコート印刷によるハー
ドコートの塗布がズレた場合でも、電極部が露出しない
ようにすることができる。
てハードコート印刷によりハードコート層7を形成する
ものとしていたが、フォトレジスト法によってハードコ
ート層7を形成してもよい。この方法によれば、ハード
コート印刷のズレによる電極の露出をなくすことができ
るという利点がある。
ドコート印刷をし、第5工程で電極部5に半田材8を塗
布後、電極部周辺にハードコート材7を再塗布してもよ
い。これにより、ガラス基板1と保護膜6およびハード
コート材7との密着性が増し、ダイシング時の保護膜の
剥離をより確実に防止することができる。
からなり、感磁部と電極部とを含む所定形状の導体パタ
ーンをガラス基板上に形成する第1の工程と、第1の工
程で得たガラス基板の導体パターン形成側の少なくとも
感磁部全面と電極部の周辺にSiO2を主成分とする保
護膜を被着する第2の工程と、前記導体パターンの電極
部上に形成された上記保護膜を除去して電極部を露出さ
せる第3の工程と、第3の工程で露出させた電極部を除
いた部分にハードコート層を施す第4の工程と、第4の
工程を経た電極部に半田材を塗布して磁気検出素子を得
る第5の工程と、回路基板上に形成された端子部と前記
磁気検出素子の電極部とを対向させて接合すると共に配
線基板と磁気検出素子との間に防湿剤を充填する第6の
工程とを備えたため、かかる工程を経て製造される磁気
検出装置は、ガラス基板とSiO2を主成分とする保護
膜との密着性が向上し、耐水性を向上させることができ
る。加えて、耐湿性が良好でシール材としての役目を果
たすエポキシ材を磁気検出素子と回路基板との間に充填
したため、磁気検出素子と回路基板との間に水分が浸入
することをより確実に防止することができる。また、ガ
ラス基板と回路基板との熱膨張係数の相違による応力が
磁気検出素子と基板との間に充填されているエポキシ材
によって応力が分散するため、熱膨張による応力集中が
緩和される利点がある。
載の製造方法の第3の工程において、保護膜を除去する
部分は、導体パターンの電極部の面積よりも狭い範囲と
したため、ドライエッチング等による保護膜の除去位置
がズレたとしても、ガラス基板上の電極部以外の部分の
保護膜が剥離されるという不具合を生じることはなくな
る。
載の製造方法において、第3の工程又は第4の工程の後
に、電極部に補強電極部材を塗布し、第5の工程におい
てこの補強電極部材上に半田材を塗布するようにしたた
め、ドライエッチング等による保護膜の除去位置がズレ
又は印刷等によるハードコート形成位置がズレた場合で
も、電極部が露出しない磁気検出装置を得ることができ
る。
と、このガラス基板上に形成され強磁性膜からなる感磁
部と電極部とを含む導体パターンと、ガラス基板の導体
パターン形成側に電極部を除いて形成されたSiO2を
主成分とする保護膜と、電極部を除いて保護膜の上に形
成されたハードコート層と、電極部に塗布された半田材
とを有してなる磁気検出素子を用い、この磁気検出素子
は、電極部が回路基板上に形成された端子部と対向して
半田により回路基板に接合されると共に、配線基板と磁
気検出素子との間に防湿剤が充填されてなる磁気検出装
置としたため、ガラス基板とSiO2を主成分とする保
護膜との密着性が向上し、耐水性を向上させることがで
きる。加えて、耐湿性が良好でシール材としての役目を
果たすエポキシ材を磁気検出素子と回路基板との間に充
填したため、磁気検出素子と回路基板との間に水分が浸
入することをより確実に防止することができる。また、
ガラス基板と回路基板との熱膨張係数の相違による応力
が磁気検出素子と基板との間に充填されているエポキシ
材によって応力が分散するため、熱膨張による応力集中
が緩和される利点がある。
程の例を示す工程図である。
を示す断面図である。
の断面図である。
例を示す工程図である。
面図である。
面図である。
る。
る。
Claims (5)
- 【請求項1】 強磁性膜からなり、感磁部と電極部とを
含む所定形状の導体パターンをガラス基板上に形成する
第1の工程と、第1の工程で得たガラス基板の導体パタ
ーン形成側の少なくとも感磁部全面と電極部の周辺にS
iO2を主成分とする保護膜を被着する第2の工程と、
前記導体パターンの電極部上に形成された上記保護膜を
除去して電極部を露出させる第3の工程と、第3の工程
で露出させた電極部を除いた部分にハードコート層を施
す第4の工程と、第4の工程を経た電極部に半田材を塗
布して磁気検出素子を得る第5の工程と、回路基板上に
形成された端子部と前記磁気検出素子の電極部とを対向
させて接合すると共に配線基板と磁気検出素子との間に
防湿剤を充填する第6の工程とを備えたことを特徴とす
る磁気検出装置の製造方法。 - 【請求項2】 第3の工程において、保護膜を除去する
部分は、導体パターンの電極部の面積よりも狭い範囲で
あることを特徴とする請求項1記載の磁気検出装置の製
造方法。 - 【請求項3】 第3の工程又は第4の工程の後に、電極
部に補強電極部材塗布し、第5の工程においてこの補強
電極部材上に半田材を塗布して磁気検出素子を得ること
を特徴とする請求項1記載の磁気検出装置の製造方法。 - 【請求項4】 ガラス基板と、このガラス基板上に形成
され強磁性膜からなる感磁部と電極部とを含む導体パタ
ーンと、上記ガラス基板の導体パターン形成側に電極部
を除いて形成されたSiO2を主成分とする保護膜と、
上記電極部を除いて上記保護膜の上に形成されたハード
コート層と、上記電極部に塗布された半田材とを有して
なる磁気検出素子を用い、この磁気検出素子は、上記電
極部が回路基板上に形成された端子部と対向して半田に
より回路基板に接合されると共に、配線基板と磁気検出
素子との間に防湿剤が充填されていることを特徴とする
磁気検出装置。 - 【請求項5】 導体パターンの電極部の周縁部が保護膜
で被覆されている請求項4記載の磁気検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09995597A JP3820300B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 磁気検出装置の製造方法 |
Applications Claiming Priority (1)
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JP09995597A JP3820300B2 (ja) | 1997-04-17 | 1997-04-17 | 磁気検出装置の製造方法 |
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- 1997-04-17 JP JP09995597A patent/JP3820300B2/ja not_active Expired - Fee Related
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