JPS63263782A

JPS63263782A - 磁電変換素子

Info

Publication number: JPS63263782A
Application number: JP62097334A
Authority: JP
Inventors: Hideo Tanbara; 丹原　日出夫; Hideaki Nakagome; 英明中込
Original assignee: Hitachi Ltd
Current assignee: Hitachi Ltd
Priority date: 1987-04-22
Filing date: 1987-04-22
Publication date: 1988-10-31

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】〔産業上の利用分野〕本発明は、磁電変換素子に関し、特に、リードフレーム
を有する磁電変換素子に適用して有効な技術に関するも
のである。

〔従来技術〕

従来、ホール素子としては、インジウム・アンチモン（
ＩｎＳｂ）を用いたもの及びガリウムヒ素（ＧａＡ＋）
を用いたものが最も多く使用されている。このホール素
子においては、磁界に対する感度を向上させることが重
要である。特公昭５４−３３１１５号公報においては、
この感度を向上させるために、ＩｎＳｂを用いたホール
素子において、非磁性の銅（Ｃｕ）　ｉｌｌリードフレ
ームの上に軟磁性のフェライト基板（ブロック又はチッ
プ）をダイポンディ゛２ングし、このフェライト基板上
にＩｎＳｂ薄膜を設け、さらにこのＩｎＳｂ薄膜上にフ
ェライトチップをダイボンディングすることにより、　
ＩｎＳｂ薄膜をフェライトでサンドインチした構造とし
、フェライトの作用によりＩｎＳｂ薄膜に磁束を収束さ
せる技術が開示されている。一方、ＧａＡｓを用いたホ
ール素子は、温度特性は良いもののＩｎＳｂを用いたホ
ール素子に比べて感度が小さい（１／２〜ｌ／３）ため
、現在ではまだホール素子の主流とはなっていないが、
このＧａＡｓホール素子においても、その感度を向上さ
せるために、Ｃｕ１ｌリードフレームの上にフェライト
チップをダイボンディングし、このフェライトチップの
上にＧａＡｓチップをダイボンディングすることにより
ＧａＡｓチップに磁束を収束させる構造としている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

しかしながら、上述の従来のＩｎＳｂホール素子やＧａ
Ａｓホール素子を組み立てるためには、いずれも２回の
ダイボンディングが必要である。このため、ホール素子
の組み立てコストが高いという問題があった。また、考
えられる別のプロセスとしては、ＩｎＳｂホール素子の
場合、雲母板の上にＩｎＳｂ薄膜を蒸着し、この薄膜を
フェライト基板にエポキシ樹脂にて転写接着させ、各種
プロセスを経てホール素子チッ、プとするものが考えら
れる。しかしながら、この場合は、ｆＩＦ！！密にはダ
イボンディングは１回であるがこれもホール素子の製造
プロセスがコスト高となるという問題がある。

本発明の目的は、磁電変換素子の組み立てコストが安価
でしかも感度の向上を図ることができる技術を提供する
ことにある。

本発明の前記ならびにその他の目的と新規な特徴は１本
明ｍ書の記述及び添付図面によって明らかになるであろ
う。

〔問題点を解決するための手段〕

本願において開示される発明のうち、代表的なものの概
要を簡単に説明すれば、下記のとおりである。

すなわち、リードフレームが軟磁性金属により構成され
ている。

〔作用〕

上記した手段によれば、磁電変換素子が磁界内に置かれ
た場合、リードフレームが磁路となるため、広い範囲か
ら半導体又は磁性体に磁束を効果的に収束させることが
でき、従って磁電変換素子の感度の向上を図ることがで
きる。また、磁束の収束のためにリードフレーム上に軟
磁性体のチップ等を設ける必要がなくなるので、磁電変
換素子の組み立てコストを安くすることができる。

〔実施例〕

以下、本発明の一実施例を図面を用いて具体的に説明す
る。

なお、実施例を説明するための全回において、同一機能
を有するものには同一符号を付け、その繰り返しの説明
は省略する。

第１図は、本発明の一実施例によるホール素子の平面図
であり、第２図は、第１図のＸ−Ｘ線に沿っての断面図
である。

第１図及び第２図に示すように、本実施例によるホール
素子は１例えばパーマロイ（例えば７８％Ｎｉ−Ｆｅ合
金）のような軟磁性金属から成るリードフレーム１□〜
１．を有している。この７８％Ｎｕ−Ｆｅ合金のパーマ
ロイは、高透磁率（μｌｏｅ＞４０，０００）、低保磁
力（Ｈｃ＜　０　、２０　ｅ　）　、高飽和磁束密度（
ｎ。

＞７ｋＧ）を有し、キュリ一温度も４００℃程度と高く
、フェライトよりも特性的に優れた軟磁性材料である。

しかも、リードフレーム材料として通常よく使用されて
いる４２％Ｎｉ−Ｆｅ合金（いわゆる４２７０イ）と構
成元素が同じでコスト的にもあまり差がない、また、抵
抗率（ρ＝６０μΩ−ｃ＋＋＋）も小さく、硬度（Ｈ，
＝１１０）も十分な値である。

前記リードフレーム１４の一端には、例えばほぼ正方形
の形状を有する部分１ａが設けられている。この部分１
ａのほぼ中央部には突起部１ｂが設けら九、この突起部
１ｂの上に例えば十字状の形状を有するＧａＡｓチップ
２がダイボンディングされている。なお、この突起部１
ｂは１例えばリードフレーム１１〜１４をプレス加工に
より打ち抜き成形する際にポンチでリードフレーム１４
の一端部を突き上げることにより容易に形成することが
できる。このプレス加工の際にはリードフレーム１４に
加工ひずみが発生してこの部分の透磁率が低下するが、
透磁率が例えば５０程度以上あれば磁束の収束効果は透
磁率によらずほとんど形状によって決まるため、実用上
問題がないことが本発明者の検討により確認されている
。なお、プレス加工後にアニールを行えば、加工ひずみ
が除去されて透磁率が回復することも確認されている。

前記ＧａＡｓチップ２の４つの端部２□〜２４は、それ
ぞれ金属ワイヤ３〜６により前記リードフレーム１１〜
１４とそれぞれ接続されている。そして、これらのリー
ドフレーム１□〜１４及びＧａＡｓチップ２の全体が、
樹脂７（その外形を一点鎖線で示す）によりモールド成
形されている。

上述のように構成された本実施例によるホール素子によ
り磁界の測定を行う際には、例えばリードフレーム１□
、１．の間（ＧａＡｓチップ２の端部２１．２．の間）
に電流を流した状態でリードフレーム１□、１．の間（
ＧａＡｓチップ２の端部２□、２４の間）に発生する電
圧を検出し、これにより磁界の測定が行われる。この際
、上述のようにリードフレーム１１〜１４を軟磁性金属
により構成しているので、このリードフレーム１４が磁
路となり、従って広い範囲から磁束８（第２図）をＧａ
Ａｓチップ２に効果的に収束させることができる。しか
も、このＧａＡｓチップ２はリードフレーム１４に設け
られた突起部１ａの上に設けられているので、ＧａＡｓ
チップ２に対して効果的に磁束の収束を行うことができ
る。これによって、磁界の検出の感度を例えば２倍程度
以上に高めることができる。また。

本実施例によるホール素子を組み立てる際に必要なダイ
ボンディングの回数はＧａＡｓチップ２をリードフレー
ム１．の突起部１ｂの上に載せるための１回だけでよい
から、従来に比べて組み立て工程の簡略化を図ることで
きる。これによって、ホール素子の組み立てコストを安
くすることができる。

また、このように従来に比べてダイボンディングの回数
が少なくなるので、従来に比べてホール素子の組み立て
精度を向上させることができる。

以上、本発明を実施例にもとづき具体的に説明したが、
本発明は、前記実施例に限定されるものではなく、その
要旨を逸脱しない範囲において種々変更可能であること
は言うまでもない。

例えば、第３図に示すように、リードフレーム１４の端
部１ａの中央部の厚さを他の部分に比べて厚くすること
により突起部１ｂを形成してもよい。なお、必要に応じ
てＧａＡｓチップ２の上側にも軟磁性材料を設けること
によりこのＧａＡｓチップ２を軟磁性材料でサンドイツ
、チした構造とすることもできる。この場合、ＧａＡｓ
チップ２の厚さ、従ってこのＧａＡｓチップ２の上下に
設けられた軟磁性体の間隔及び上側の軟磁性体の形状の
最適化により。

従来に比べて感度を例えば３倍以上に向上させることが
できることが本発明者により確認されている。また、リ
ードフレーム１１〜１．用の軟磁性金属としては、例え
ば既述の４２７０イその他のＮｉ−Ｆｅ合金、ケイ素鋼
、軟磁性アモルファス金属膜等を用いることもできる。

さらに、上述の実施例においては、　ＧａＡｓホール素
子について説明したが、例えばＩｎＳｂホール素子に本
発明を適用することができることは勿論１本発明は、磁
気抵抗素子、マグネト・ダイオード、磁気リアクタンス
素子等のホール素子以外の各種磁電変換素子に適用する
ことができる。また、ＧａＡｓ、　ＩｎＳｂ等の半導体
の代わりに金属等を用いた磁電変換素子にも本発明を適
用することができる。

〔発明の効果〕

本願において開示される発明のうち代表的なものによっ
て得られる効果を簡単に説明すれば、下記のとおりであ
る。

すなわち、磁電変換素子の組み立てコストが安価であり
しかも感度の向上を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例によるホール素子を示す平
面図。第２図は、第１図のＸ−Ｘ線に沿っての断面図、第３図
は、本発明の変形例を示す断面図である。図中、１１〜１４・・・リードフレーム、１ｂ・・・突
起部、２・・・ＧａＡｓチップ、３〜６・・・金属ワイ
ヤ、７・・・樹脂である。

Claims

【特許請求の範囲】１、磁電変換を行うための半導体又は金属がリードフレ
ーム上に設けられている磁電変換素子であって、前記リ
ードフレームが軟磁性金属により構成されていることを
特徴とする磁電変換素子。２、前記リードフレームが突起部を有し、この突起部の
上に前記半導体又は前記金属が設けられていることを特
徴とする特許請求の範囲第１項記載の磁電変換素子。３、前記軟磁性金属がパーマロイであることを特徴とす
る特許請求の範囲第１項又は第２項記載の磁電変換素子
。４、前記磁電変換素子がホール素子、磁気抵抗素子、マ
グネト・ダイオード又は磁気リアクタンス素子であるこ
とを特徴とする特許請求の範囲第１項〜第３項のいずれ
か一項記載の磁電変換素子。