KR20020091930A - 평면 자기저항 소자 제조방법 - Google Patents

평면 자기저항 소자 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 양면 자기저항 소자를 글래스 웨이퍼(Glass Wafer)를 이용하여 평면형으로 손쉽고, 용이하게 제작할 수 있는 양면 자기저항 소자 제조방법에 관한 것이다.
그 기술적 요지는, 글래스 웨이퍼 상면에 특성막 패턴을 노광 및 에칭처리 하여 형성하며, 상기 특성막 패턴인 센싱부에 보호막을 형성하고, 각각의 센싱부에 보호막이 형성된 글래스 웨이퍼에 통전홀을 형성한 후, 상기 통전홀 내부 및 단자 연결부에만 도전체가 증착 되도록 하며, 각각의 MR소자로 제작하기 위하여 통전홀 부위를 각각 절단하여, 상기 센싱부가 형성된 글래스 웨이퍼의 절단면 전후 및 좌우측 모서리부 양면에 단자부가 형성된 MR소자를 제작하는 것이다.

Description

평면 자기저항 소자 제조방법{A Method of Plate Type Magnetic Resistance Sensor Chip Element}
본 발명은 VCR, 캠코더 등의 캡스턴 모터 회전속도를 제어하는 양면 자기저항 소자(Magnetic Resistance Sensor Chip)(이하 "MR 소자"라함)를 글래스웨이퍼(Glass Wafer)를 이용하여 평면형으로 손쉽고, 용이하게 제작할 수 있는 평면 자기저항 소자 제조방법에 관한 것이다.
일반적으로 알려져 있는 종래의 MR소자 제조방법에 있어서는 도 1에 도시한 바와같이, 세라믹글래스시이트(11) 상면으로 특성막 감지부인 센싱부(21)와 그 일측인 세라믹글래스 시이트(11)상에 단자부(22) 패턴을 각각 형성하여 MR소자(20)를 제작한 후, 이를 절단하여 각각의 사각형 형상의 MR소자(20)를 완성하게 된다.
상기와같이 완성된 사각형 형상의 MR소자(20)는, 인서트 사출물로 구성되는 칩 홀더(30)상에 접착제로서 부착되며, 상기 MR소자(20)의 단자부(21)와 연결되는 리드 프레임(30)이 솔더링(40)에 의해 접속되고, 상기 리드 프레임(30)과 단자부(22)의 솔더링(40)에 의한 연결부를 절연 및 보호하기 위하여 에폭시 수지(50)가 도포되는 것이다.
상기와 같은 방법으로 제작되는 종래의 MR소자는 도 2에 도시한 바와같이, 모터 기판(60)상의 마그네트(70) 일측에 입설되는 상태로 설치되며, 이때 상기 칩 홀더(10)의 일측에 설치된 마그네트(70) 방향으로 MR소자(20)가 설치되어, 상기 모터의 마그네트(70) 회전속도를 제어하게 된다.
그러나, 상기와같은 MR소자는 이를 제작시, 상기 MR 소자(20)를 고정하기 위한 별도의 칩 홀더(10)를 인서트 사출에 의해 성형한 상태에서, 상기 MR소자(20)의 단자부(22)에는 리드 프레임(30)의 일단을 솔더링에 의해 연결 접속 시키고, 재차 솔더링부위의 절연을 위해 에폭시 수지(50)를 도포시킴으로써, MR소자(20)의 제작공정이 복잡하게 되는 단점이 있는 것이다.
특히, 상기 MR소자(20)를 구성하는 세라믹 글래스 시이트(11)는 고가인 관계로 경제적인 부담이 가중될 뿐만 아니라, 상기 세라믹 글래스 시이트(11)의 표면에 센싱부(21)와 일체로 단자부(22)를 돌출 형성하는 관계로, 상기 MR소자(20)의 단자부(22)와 리드 프레임(30) 접속부인 솔더링(40)부위의 절연을 위하여 에폭시 수지(50)가 도포 됨으로써, 상기 MR소자(20)의 센싱부(21)에 에폭시 수지(50)에 의한 돌출부가 형성되어 MR소자가 고정된 칩 홀더(10)를 모터의 기판(60)에 실장시, 회전자인 마그네트(70)가 상기 돌출부와의 간섭이 발생하게 되는 단점이 있는 것이다.
상기와같은 단점을 보완하기 위하여 최근에는, 가공된 세라믹 웨이퍼를 이용하거나 감광글래스를 이용하여 단자를 후면으로 빼내는 방법이 있으나 모두 고가의 웨이퍼를 사용하며 공정이 복잡하여 제조 단가가 높은게 되는등 많은 문제점이 있었던 것이다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 여러 문제점들을 개선시키기 위하여 안출된 것으로서 그 목적은, 값이 비교적 싼 일반 글래스 웨이퍼를 이용하여 상하 양면에 단자부가 형성되는 평면형 MR소자를 손쉽고, 용이하게 제작할 수 있도록 하며, 상기 평면형 MR소자를 고정하기 위한 별도의 홀더가 필요없이 PCB상에 MR소자를 결합하여 마그네트의 기판상에 간편하게 설치할 수 있도록 함은 물론, 이에따라MR소자의 제작에 따른 다수의 공정을 삭제하고, 상기 기판상에 설치되는 MR소자를 박형으로 제작할 수 있는 양면 MR소자 제조방법을 제공하는 데에 있다.
도 1은 종래 MR소자의 사시도.
도 2(a) ∼ (e)는 본 발명에 따른 평면 MR소자의 제조 고정을 각각 도시한 도면.
도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제작된 평면 MR소자의 개략 사시도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
110....글래스 웨이퍼(Glass Wafer)
120...센싱부 130...보호막
140...통전홀 150...도전체
상기 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로서 본 발명은, 글래스 웨이퍼(Glass Wafer) 상면에 NiCo와 NiFe로 이루어진 특성막 패턴을 200 ∼ 500℃의 온도에서 1000Å 이하의 두께로 증착하고, 상기 특성막 패턴을 노광 및 에칭처리 하여 특성막 패턴에 의한 센싱부를 형성하는 단계;
상기 특성막 패턴인 센싱부에 보호막으로 SiO2를 0.2 ∼ 0.7㎛의 두께로 증착한 후, 보호막 형태로 노광 및 에칭하여 보호막을 형성하는 단계;
상기 각각의 센싱부에 보호막이 형성된 글래스 웨이퍼에 통전홀을 형성하기 위하여 샌드 블라스팅(Sand Blasting)을 통한 통전홀을 형성하는 단계;
상기 통전홀이 형성된 글래스 웨이퍼위에 메탈 마스크를 밀착시켜 통전홀 내부 및 단자 연결부에만 도전체가 증착 되도록 NiFe를 증착하는 단계; 및
상기 통전홀 내에 도전체가 증착된 글래스 웨이퍼를 각각의 MR소자로 제작하기 위하여 통전홀 부위를 각각 절단하여, 상기 센싱부가 형성된 글래스 웨이퍼의 절단면 전후 및 좌우측 모서리부 양면에 단자부가 형성된 MR소자를 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.
도 2(a) ∼ (e)는 본 발명에 따른 양면 MR소자의 제조 고정을 각각 도시한 도면이고, 도 3은 본 발명의 제조방법에 의해 제작된 양면 MR소자의 개략 사시도로서, 시이트 형상의 글래스 웨이퍼(Glass Wafer)(110)의 상면으로 NiCo와 NiFe로 이루어진 특성막 패턴을 200 ∼ 500℃의 온도에서 1000Å 이하의 두께로 증착하고, 상기 특성막 패턴을 노광 및 에칭처리 하여 특성막 패턴에 의한 센싱부(120)를 형성시킨다.
상기 NiCo와 NiFe로 이루어진 특성막 패턴을 200 ∼ 500℃의 온도로 증착하는 이유로는, 상기 특성막 패턴의 증착온도가 200℃ 이하에서는 글래스 웨이퍼(110)에 특성막의 밀착력이 취약하여 쉽게 박리되고, 또한 상기 특성막 패턴의 증착온도가 500℃ 이상에서는 상기 특성막이 고열에 의해 변형이 발생되는데 기인하는 것으로, 바람직 하게로는 300 ∼ 400℃가 적당하게 된다.
계속해서, 상기와 같이 글래스 웨이퍼(110)의 표면에 형성된 특성막 패턴인 센싱부(120)는, 이를 보호하기 위하여 센싱부(120) 표면에 보호막으로 SiO2를 0.2 ∼ 0.7㎛의 두께로 증착한 후, 보호막 형태로 노광 및 에칭하여 보호막(130)을 형성한다.
상기와 같이 글래스 웨이퍼(110)의 센싱부(120)에 일정 두께의 보호막(130)을 형성한 상태에서, 상기 글래스 웨이퍼(110)에 샌드 블라스팅(Sand Blasting)에 의한 통전홀(140)을 형성하게 된다.
상기 글래스 웨이퍼(110)의 센싱부(120)에 보호막(130)이 형성되어 이를 전후 양면에 단자부가 형성된 평면형 MR소자로 제작하기 위하여 형성되는 통전홀(140)은, 상기 글래스면위에 감광성 드라이 필름을 붙여 노광 및 현상하여, 샌드 입자가 부딛쳐서 가공될 홀 부분만을 남겨두고 나머지 부분은 상기 드라이 필름으로 보호토록 하는 것이다.
이때, 상기 통전홀(140)의 형성을 위한 샌드 블라스팅 가공은, 도 2의 (b)에서와 같이 가공성의 향상과, 통전성의 향상을 위하여 글래스 전후면을 각각 한번씩 2번 가공하여 통전홀이 형성될 수 있도록 한다.
상기와 같이 통전홀(140)이 형성된 글래스 웨이퍼(110)의 위에는 도 2의 (c) 및 (d)에서와 같이, 메탈 마스크를 밀착시켜 통전홀 내부 및 글래스 웨이퍼(110) 저부인 단자 연결부에만 도전체(150)인 NiFe가 증착되도록 한다.
상기 글래스 웨이퍼(110)에 형성되는 통전홀(140)내에 도전체(150)의 도포과정을 설명하면, 상기 통전홀이 형성된 글래스 웨이퍼상에 메탈 마스크를 밀착하여 상기 홀 내부 및 웨이퍼 글래스저부의 딘자 연결부에만 증착되도록 상기 통전홀 전면 및 후면을 2번 NiFe로 증착하여 상기 도전체 두께를 4500 ∼ 5500Å의 두께로 150 ∼ 250℃의 온도로 증착한다.
상기 도전체의 증착이 완료되면, SnPb 도금을 실시하고, 그 위체 전면 보호용 에폭시 수지를 도포하여 130 ∼ 150℃의 온도로 소성하여 상기 도전체가 통전홀에 완전하게 밀착되도록 한다.
상기와같이 통전홀내에 도전체가 도포된 글래스 웨이퍼(110)는, 이를 도 3에 도시한 바와같은 각각의 MR소자(100)로 제작하기 위하여, 상기 통전홀 부위를 각각다이싱기를 통해 절단작업을 수행한다.
이에따라서, 상기와 같이 센싱부(120)가 형성된 글래스 웨이퍼(110)의 통전홀(140) 절단면 전후 및 좌우측 모서리부 양면에는 단자 연결부가 형성되는 평면형 MR소자(100)를 제작하는 것이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 양면 자기저항 소자 제조방법에 의하면, 글래스 웨이퍼를 이용하여 상하 양면에 단자부가 형성되는 평면형 MR소자를 손쉽고, 용이하게 제작할 수 있게 되며, 상기 평면형 MR소자를 고정하기 위한 별도의 홀더가 필요없이 PCB상에 MR소자를 결합하여 마그네트의 기판상에 간편하게 설치할 수 있게 됨은 물론, 이에따라 MR소자의 제작에 따른 다수의 공정을 삭제하고, 상기 기판상에 설치되는 MR소자를 박형으로 제작할 수 있는 우수한 효과가 있다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구의 범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.

Claims (7)

  1. 글래스 웨이퍼 상면에 NiCo와 NiFe로 이루어진 특성막 패턴을 증착하고, 상기 특성막 패턴을 노광 및 에칭처리 하여 특성막 패턴에 의한 센싱부를 형성하는 단계;
    상기 특성막 패턴인 센싱부에 보호막으로 SiO2를 보호막 형태로 노광 및 에칭하여 보호막을 형성하는 단계;
    상기 각각의 센싱부에 보호막이 형성된 글래스 웨이퍼에 통전홀을 형성하기 위하여 샌드 블라스팅을 통한 통전홀을 형성하는 단계;
    상기 통전홀이 형성된 글래스 웨이퍼위에 메탈 마스크를 밀착시켜 통전홀 내부 및 단자 연결부에만 도전체가 증착 되도록 NiFe를 증착하는 단계; 및
    상기 통전홀 내에 도전체가 증착된 글래스 웨이퍼를 각각의 MR소자로 제작하기 위하여 통전홀 부위를 각각 절단하여, 상기 센싱부가 형성된 글래스 웨이퍼의 절단면 전후 및 좌우측 모서리부 양면에 단자부가 형성된 MR소자를 제작하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  2. 제 1항에 있어서, 상기 글래스 웨이퍼 상면에 NiCo와 NiFe로 이루어진 특성막 패턴의 증착은, 200 ∼ 500℃의 온도에서 1000Å 이하의 두께로 증착되는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  3. 제 1항에 있어서, 상기 센싱부에 보호막으로 증착되는 SiO2의 증착두께는 0.2 ∼ 0.7㎛로 이루어지는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 센싱부에 보호막이 형성된 글래스면위에 감광성 드라이 필름을 붙여 노광 및 현상하여, 샌드 입자가 부딛쳐서 가공될 홀 부분만을 남겨두고 나머지 부분은 상기 드라이 필름으로 보호토록 하는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 통전홀의 형성을 위한 샌드 블라스팅 가공은, 가공성의 향상과, 통전성의 향상을 위하여 글래스 전후면을 각각 한번씩 2번 가공하여 통전홀이 형성될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 글래스 웨이퍼에 형성되는 통전홀내에 도전체의 도포는, 상기 통전홀이 형성된 글래스 웨이퍼상에 메탈 마스크를 밀착하여 상기 홀 내부 및 웨이퍼 글래스저부의 딘자 연결부에만 증착되도록 상기 통전홀 전면 및 후면을 2번 NiFe로 증착하여 상기 도전체 두께를 4500 ∼ 5500Å의 두께로 150 ∼ 250℃의 온도로 증착 하는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
  7. 제 6항에 있어서, 상기 도전체가 증착된 통전홀은, 통전홀 내부에 SnPb 도금을 실시하고, 그 위체 전면 보호용 에폭시 수지를 도포하여 130 ∼ 150℃의 온도로 소성하여 상기 도전체가 통전홀에 완전하게 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 양면 자기저항 소자 제조방법.
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