KR940010586B1 - Electronic sensor - Google Patents

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히토시 미우라
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삼성전기 주식회사
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    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means

Abstract

The sensor includes a magnetic collection unit (1) which inserts the non-magnetic material (5) between a pair of magnetic plates (4a)(4b), an extractor (7), a magnetic circuit (2) which has a hall effect chip (8), and a wire pattern board (3) which has an electric conduction pattern (10). The difference of heating extraction ratio between the pair of magnetic plates (4a)(4b) and the extractor (7), a magnetic plate (6), a magnetic yoke, a non-magnetic material (5) is 10% below. The non-magnetic material (5) and a wire board (3) are formed of ceramic of BaO-TiO2, CaO-TiO2. The contactor thickness between the magnetic board (6) and the extractor (7) is 10 μm below. The contactor thickness between the magnetic yoke (9) and the hall effect chip (8) is 10 μm below.

Description

자기센서Magnetic sensor

제 1 도와 제 2 도는 종래 자기센서의 단면도.1 and 2 are cross-sectional views of a conventional magnetic sensor.

제 3a,b 도는 본 발명에 따른 자기수집 장치의 정면도와 평면도.3a, b is a front view and a plan view of the self-collection apparatus according to the present invention.

제 4a,b 도는 본 발명에 따른 자기회로부와 배선 기판의 정면도와 평면도.4A and 4B are a front view and a plan view of a magnetic circuit portion and a wiring board according to the present invention.

제 5a,b 도는 본 발명에 따른 자기센서의 정면도와 평면도.5a, b is a front view and a plan view of a magnetic sensor according to the present invention.

제 6a,b 도는 본 발명에 따른 자기센서의 확대 단면도 및 분리도.6a, b is an enlarged cross-sectional view and separation of the magnetic sensor according to the present invention.

제 7 도는 본 발명에 따른 자기수집 장치의 가공예를 나타낸 사시도.7 is a perspective view showing a processing example of the self-collection apparatus according to the present invention.

제 8 도와 제 9 도는 본 발명에 따른 자기수집 장치의 타 실시예를 나타낸 평면도.8 and 9 are plan views showing another embodiment of the self-collection apparatus according to the present invention.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings

1 : 자기수집 장치 2 : 자기 회로부1: Self-collection device 2: Magnetic circuit part

3 : 배선기판 4a,4b : 자성체판3: wiring board 4a, 4b: magnetic body board

5 : 비자성체판 6 : 자성체 기판5: nonmagnetic substrate 6: magnetic substrate

7 : 돌출부 8 : 홀소자 칩7 protrusion 8 hole element chip

9 : 자기요크 10 : 전기전도 패턴9: magnetic yoke 10: electric conduction pattern

11 : 리이드선 12 : 관통홀11: lead wire 12: through hole

13 : 리이드 인출용 단자부13: Terminal part for lead out

본 발명은 자기센서에 관한 것이며, 특히 자기수집 장치와 홀소자가 대향하는 접합 구조를 가지는 자기센서에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic sensor, and more particularly, to a magnetic sensor having a junction structure in which a magnetic collecting device and a hall element face each other.

자계를 감지하여 전압을 발생시키는 자기센서는 통상 자기수집 장치와 이를 전압으로 변화시키는 홀소자로 구성되어 있다.A magnetic sensor that detects a magnetic field and generates a voltage generally includes a magnetic collecting device and a Hall element that changes the voltage into a voltage.

자기센서의 양부는 자기를 효과적으로 집속하는 수단과 이와 연결되어 전압을 발생시키는 홀소자와의 효율적인 접합에 의해 결정되는 것이며 또한 대량 생산에 적합한 구조를 가져야 한다.Both parts of the magnetic sensor are determined by means of effectively concentrating the magnet and an efficient junction with the Hall element connected thereto to generate a voltage, and also have a structure suitable for mass production.

기존의 자기센서의 구조를 보면 통상 다음의 2가지 방식으로 분류된다.The structure of a conventional magnetic sensor is generally classified into the following two methods.

첫 번째 방식은 제 1 도에 도시한 것과 같이 홀(Hall) 소자(20)를 케이스(23)의 구멍으로 삽입하고 그 양측에서 한쌍의 자성체봉(21a)(21b)을 삽입하여 상기 홀소자(20)를 협착시킨 후 이를 에폭시 수지(22) 등으로 몰딩하는 방식이며, 두 번째 방식은 제 2 도에 도시된 것과 같이 케이스를 사용하지 않고 홀소자(20')를 직접 한쌍의 자성체 봉(21'a)(21'b)으로 협지한 후 에폭시 수지(22') 등으로 주변부를 몰딩접착하는 방식이다.In the first method, as shown in FIG. 1, a Hall element 20 is inserted into a hole of a case 23, and a pair of magnetic rods 21a and 21b are inserted at both sides of the Hall element 20. 20) and then the mold is molded with an epoxy resin 22 or the like. In the second method, a pair of magnetic rods 21 are directly connected to the hall element 20 'without using a case as shown in FIG. After sandwiching with 'a) (21'b), the peripheral portion is molded and bonded with an epoxy resin (22') or the like.

이러한 기존의 접합방식은 자성체 봉과 홀소자 사이의 에폭시 수지막에 따른 자기저항의 증대와 자성체봉에 미치는 기계적 충격이나 진동 또는 자성체 봉의 열팽창 등에 의해 홀소자에 응력이 집중되어 홀소자의 특성이 변동하여 신뢰성이 떨어지게 된다. 이러한 단점을 커버하여 높은 감도를 가진 자기센서를 제작하기 위해서는 전체적인 형상을 대형화하지 않을 수가 없게 되어 그 사용에 있어서 커다란 문제점으로 인식되어 왔다.This conventional bonding method is characterized by reliability of the Hall element due to stress concentration in the Hall element due to the increase in the magnetic resistance due to the epoxy resin film between the magnetic rod and the Hall element and mechanical shock or vibration on the magnetic rod or thermal expansion of the magnetic rod. Will fall. In order to cover these shortcomings and to manufacture a magnetic sensor having high sensitivity, the overall shape has to be enlarged and it has been recognized as a big problem in its use.

또한 자성체 등의 부품은 매우 놓은 정도의 가공정밀도를 필요로 하고 그 구조상 조립을 자동화 하기가 곤란하여 수작업에 의존하므로 생산성도 불량하였다.In addition, parts such as magnetic materials require a very high degree of processing accuracy, and due to its structure, it is difficult to automate the assembly, and thus the productivity is poor.

본 발명은 홀소자와 자기수집용 자성체의 접합방식을 기존의 삽입식에서 대향 접촉식으로 변경함으로서 자기저항이 적은 자기회로를 구성하고 홀소자에 미치는 자기수집 자성체의 영향을 극소화하여 신뢰성이 높고 조립이 간편한 자기센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention is to change the bonding method of the Hall element and the magnetic collecting magnetic body from the conventional insertion type to the opposite contact type to form a magnetic circuit with low magnetic resistance, and to minimize the influence of the magnetic collecting magnetic material on the Hall element, high reliability and easy assembly It is an object to provide a simple magnetic sensor.

본 발명의 요지를 간단히 요약하면 다음과 같다.Briefly summarized the gist of the present invention.

별도의 비자성체를 중간에 삽입 접착한 두 개의 자성체판으로 이루어진 자기수집 장치를 독립 제조후, 자성체 기판상에 자성체 돌출부와 홀소자-자기요크를 이격설치하여 자성체 돌출부가 한쪽의 자기수집 자성체판에 자기적으로 연결되도록 하고 다른쪽의 자기수집 자성체판에 홀소자의 상부에 접합된 자기요크를 자기적으로 접합시켜 자기 회로를 구성하는 방식을 채용하고 있다.After the independent manufacturing of a magnetic collecting device consisting of two magnetic plates in which a separate non-magnetic material is inserted and bonded in the middle, the magnetic protrusions and the hole element-magnetic yoke are separately installed on the magnetic substrate, and the magnetic protrusions are formed on one magnetic collecting magnetic plate. A magnetic circuit is constructed by magnetically connecting and magnetically joining the magnetic yoke bonded to the upper portion of the Hall element to the other magnetic collecting magnetic plate.

도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the drawings as follows.

자기수집 장치(1)(1')(1")(1"')는 제 3a,b 도, 제 7 도, 제 8 도, 제 9 도에 도시된 것과 같이 자성체판(4a)(4b) 사이에 비자성체(5)(5')(5")를 삽입 접착시켜 구성한다.The magnetic collecting devices 1, 1 ', 1 ", 1"' are formed of magnetic body plates 4a and 4b as shown in Figs. 3A, B, 7, 8 and 9, respectively. A nonmagnetic material 5, 5 ', 5 "is inserted and bonded in between.

본 발명에 따른 자기수집 장치는 홀소자 칩(8)과 직접 접촉하지 않으므로 다양한 형태로 성형이 가능하다. 즉 제 3a,b 도처럼 판상의 자성체판(4a)(4b) 사이에 판상의 비자성체(5)를 개재시켜 만들수도 있으며, 막대형으로 성형할 수도 있다.Since the self-collecting device according to the present invention does not directly contact the Hall element chip 8, it can be molded in various forms. That is, as shown in FIGS. 3A and 3B, the plate-shaped nonmagnetic material 5 may be interposed between the plate-shaped magnetic body plates 4a and 4b, or may be molded into a rod shape.

또한 판상 또는 막대형 자기수집 장치에 있어서 양쪽 자성체판(4a)(4b) 사이에 삽입 접속되는 비자성체(5)는 양쪽 자성체판(4a)(4b)을 분리시키는 역할을 수행하는 것으로 제 8 도에 도시된 것과 같이 중앙부를 분리하여 제조하여도 되며, 제 9 도에 표시된 것과 같이 평면형으로 성형하여도 좋으나 본 발명의 주요 실시예는 제 3a,b 도 및 제 6a,b 도와 같이 홀소자 칩(8)이 설치된 자기 회로부(2)의 연결시 자기집속을 보다 효율적으로 행하기 위해 자기 회로부(2)가 부착된 부분을 돌출시키는 형태를 사용하는 방식으로 선택하였다.In addition, in the plate- or bar-shaped magnetic collecting device, the nonmagnetic material 5 inserted between both magnetic plates 4a and 4b serves to separate both magnetic plates 4a and 4b. It may be manufactured by separating the central portion as shown in Figure 9, or may be molded in a flat shape as shown in Figure 9, but the main embodiment of the present invention is a hole element chip (3a, b and 6a, b) In order to perform magnetic concentrating more efficiently at the time of connection of the magnetic circuit part 2 provided with 8), it selected by the method which protrudes the part to which the magnetic circuit part 2 was attached.

즉 자기수집 장치의 자성체판(4a)(4b)을 통과하는 자속이 그 돌출부를 통해 집속되어 자기 회로부(2)를 통과하도록 한 것이다.That is, the magnetic flux passing through the magnetic body plates 4a and 4b of the magnetic collecting device is focused through the projecting portion so as to pass through the magnetic circuit portion 2.

자기 회로부(2)는 제 4a,b 도에 도시된 바와 같이 자성체 기판(6)상의 일측에 돌출부(7)를 부착하고, 타측에는 상기 돌출부(7)와 적당한 간격[자기수집 장치(1)의 비자성체(5) 폭 이상에 해당하는 간격임]이 유지되게 반도체 박막을 적층시켜 홀소자 칩(8)을 형성하고 그 상단에 상기 돌출부(7)와 수평한 높이가 되도록 자기요크(9)를 부착하므로서 자기 회로부(2)를 구성한다.As shown in FIGS. 4A and 4B, the magnetic circuit unit 2 attaches the protrusion 7 to one side on the magnetic substrate 6, and on the other side of the magnetic circuit unit 2, an appropriate distance between the protrusion 7 and the magnetic collecting device 1. The magnetic yoke 9 is formed so as to form a Hall element chip 8 by stacking the semiconductor thin films so that the nonmagnetic material 5 is at an interval corresponding to the width of the nonmagnetic material 5 or more. By attaching, the magnetic circuit part 2 is comprised.

자기 회로부(2)는 배선기판(3)의 일측에 부착되며, 배선기판(3)상의 타측상부에는 전기전도 패턴(10)이 설치되어 리이드선(11)으로 자기 회로부(2)의 홀소자 칩(8)과 연결된다.The magnetic circuit unit 2 is attached to one side of the wiring board 3, and the conductive pattern 10 is provided on the other side of the wiring board 3 so that the lead element 11 of the magnetic element of the magnetic circuit unit 2 is provided. Connected with (8).

배선기판(3)의 저면에는 전기전도 패턴(10)에 연결되는 리이드 인출용 단자부(13)가 성형되어 있는 외부장치(도시 안함)에 연결되게 된다.The bottom surface of the wiring board 3 is connected to an external device (not shown) in which a lead drawing terminal 13 connected to the conductive pattern 10 is formed.

본 발명에 따른 작용 효과를 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation and effect according to the present invention.

본 발명은 한쌍의 자성체판(4a)(4b) 사이에 에폭시 접착제나 그라스 접착제 등으로 비자성체(5)를 일체로 결합시켜 자기수집 장치(1)를 구성하므로 기계적 강도가 커지며, 홀소자 칩(8)이 자기수집 장치(1)의 하부에 자기요크(9)를 거쳐 접속되므로 자성체판(4a)(4b)의 간격정도가 센서의 감도에 미치는 영향을 크게 줄일 수 있다.According to the present invention, since the non-magnetic material 5 is integrally bonded between a pair of magnetic body plates 4a and 4b with an epoxy adhesive or a glass adhesive, the magnetic collecting device 1 is formed, and thus the mechanical strength is increased. Since 8) is connected to the lower portion of the magnetic collecting device 1 via the magnetic yoke 9, it is possible to greatly reduce the effect of the interval between the magnetic body plates 4a and 4b on the sensitivity of the sensor.

또한 홀소자 칩(8)에 미치는 기계적 응력이나 영향력도 크게 줄게 되므로, 홀소자 칩(8)의 특성 변동이 거의 없어져 신뢰도를 높일 수 있게 된다. 또한 자기 회로부(2)의 자성체 기판(6)상에 설치된 돌출부(7)와 자기요크(9)는 자기수집 장치(1)와 자기적으로 연결되므로 자기 저항도 줄어들게 되어 자기수집 효과도 개선된다.In addition, since the mechanical stress or influence on the Hall element chip 8 is greatly reduced, the variation of the characteristics of the Hall element chip 8 is almost eliminated, thereby increasing the reliability. In addition, since the protrusion 7 and the magnetic yoke 9 provided on the magnetic substrate 6 of the magnetic circuit part 2 are magnetically connected to the magnetic collecting device 1, the magnetic resistance is also reduced, thereby improving the magnetic collecting effect.

홀소자 칩(8)은 자성체 기판(6)상에 전기적 절연층을 사이에 두고 반도체 박막을 적층시킴과 동시에 전극 패시배이션 막 등을 형성하여 구성되며 자기요크(9)는 자성체판(4a)(4b), 자성체 기판(6) 및 홀소자 칩(8)을 통하여 흐르는 자기를 효과적으로 접속시키는 역할을 하게 된다.The Hall element chip 8 is formed by stacking a semiconductor thin film on the magnetic substrate 6 with an electrical insulating layer interposed therebetween, and forming an electrode passivation film or the like. The magnetic yoke 9 is formed of a magnetic substrate 4a. (4b), the magnetic substrate 6 and the magnetic element flowing through the Hall element chip 8 are effectively connected.

또한, 배선기판(3)은 리이드선의 도출을 매우 용이하게 하며, 전원 회로나 신호처리 기판과 일체화해서 하이브리드 IC화 할 수도 있다.In addition, the wiring board 3 makes it easy to derive the lead wires, and can be integrated into a power supply circuit or a signal processing board to form a hybrid IC.

그리고 자성체판(4a)(4b), 자성체 기판(6), 돌출부(7), 자기요크(9) 및 배선기판(3) 등이 재질로는 열팽창율이 거의 같은 재질을 사용하여 온도변화에 따른 열응력이 홀소자(8)에 가해지는 것을 방지할 수 있으며, 이로 인해 자기센서의 신뢰성을 더욱 향상시킬 수 있다.The magnetic plates 4a and 4b, the magnetic substrate 6, the protrusions 7, the magnetic yokes 9, and the wiring boards 3 are made of materials having almost the same thermal expansion coefficient as the temperature change. The thermal stress can be prevented from being applied to the hall element 8, thereby further improving the reliability of the magnetic sensor.

열팽창율의 차이를 10% 이내로 함으로서 주위온도에 대한 불평형 전압의 변화를 매우 작게 할 수 있다.By making the difference in thermal expansion coefficient within 10%, the variation of the unbalance voltage with respect to the ambient temperature can be made very small.

일반적으로 SiO₂를 주성분으로 하는 그래스는 그 성분에 의해 열팽창율을 0∼130×10-7/℃의 범위로 조정하는 것이 가능하다.In general, the glass containing SiO 2 as the main component can adjust the thermal expansion coefficient in the range of 0 to 130 × 10 −7 / ° C. by the component.

예를 들면, Mn-Zn 페라이트의 120×10-7/℃For example, 120 × 10 −7 / ° C. of Mn-Zn ferrite

Ni-Zn 페라이트의 95×10-7/℃95 × 10 -7 / ℃ of Ni-Zn Ferrite

에 일치하는 그래스는 시판되고 있다.Grass that matches the is commercially available.

특히 SiO₂를 주성분으로 하는 Pb, K, Na 그래스(납, 칼륨, 나트륨 그래스)는 열팽창율의 조정이 용이하다.In particular, Pb, K, and Na glass (lead, potassium, sodium grass) mainly composed of SiO 2 can easily adjust the thermal expansion rate.

이와 같이 각 구성 부품들의 열팽창율이 서로 동일하게끔 하기 위해서는 상기 나열한 자성재를 소프트 페라이트로 하고, 비자성재는 그 성분 조성에 의해 열팽창율을 변화시킬 수 있는 SiO2계의 그라스 또는 BaO-TiO2계, CaO-TiO2계 등의 TiO2를 주성분으로 하는 세라믹이 바람직하다.In order to make the thermal expansion coefficient of each component equal to each other, the above-mentioned magnetic material is made of soft ferrite, and the nonmagnetic material is SiO 2 based glass or BaO-TiO 2 type which can change the thermal expansion rate by its composition. And ceramics containing TiO 2 as a main component, such as CaO-TiO 2 , are preferred.

이를 실시예로 설명하면 다음과 같다.This is described as an embodiment as follows.

[실시예]EXAMPLE

CaO-TiO2기판에 통상의 Al2O3하이브리드 IC기판을 제작하는 방법으로 전기전도 패턴(10), 관통홀(Hole)(12), 리이드 인출용 단자부(13)를 형성하여 배선기판(3)을 만든다.In a method of manufacturing a conventional Al 2 O 3 hybrid IC substrate on a CaO-TiO 2 substrate, an electrically conductive pattern 10, a through hole 12, and a lead-out terminal 13 are formed to form a wiring board 3. )

자기 회로부(2)는 Mn-Zn계의 페라이트 기판(6)상에 같은 재료로 된 돌출부(7)를 실리콘 수지로 접착시켜 구성한 다음, 이 자성체 기판(6)을 상기한 배선기판(3)상에 실리콘 수지로 접착시킨다. 이때, 자성체 기판(6)과 돌출부(7)간의 실리콘 수지 접착층의 두께는 10μm 이하로 하는 것이 바람직하다.The magnetic circuit portion 2 is formed by adhering a protrusion 7 made of the same material on a Mn-Zn-based ferrite substrate 6 with a silicone resin, and then attaching the magnetic substrate 6 on the wiring substrate 3 described above. To a silicone resin. At this time, the thickness of the silicone resin adhesive layer between the magnetic substrate 6 and the protrusions 7 is preferably 10 μm or less.

또한 자기요크(9)와 홀소자 칩(8)을 얻기 위해서는 먼저 Mn-Zn계의 페라이트 기판에 3μm 정도의 두께로 에폭시 수지를 절연층으로 해서 InSb 박막을 형성하고, 그 위에 화학구리도금, 전기구리도금, 포토에칭, 전기니켈도금, 전기금 도금 등을 하여 전극을 형성하고, InSb 막위에 다시 폴리이미드 산화 방지막을 형성한 후 자기요크를 실리콘 수지로 접착시켜 웨이퍼를 만들고, 이 웨이퍼를 다시 다이싱 커터(Dicing Cutter)를 통하여 1mm 정도로 절단해 내면 자기요크(9)가 접착된 홀소자 칩(8)을 손쉽게 얻을 수 있다.In addition, in order to obtain the magnetic yoke 9 and the hole element chip 8, an InSb thin film is first formed on an Mn-Zn-based ferrite substrate with an epoxy resin as an insulating layer with a thickness of about 3 μm. Copper plating, photoetching, electronickel plating, electroplating and the like are used to form electrodes, and a polyimide anti-oxidation film is again formed on the InSb film, and then the yoke is bonded with a silicone resin to make a wafer, and the wafer is die By cutting about 1 mm through a dicing cutter, the Hall element chip 8 to which the magnetic yoke 9 is attached can be easily obtained.

이렇게 해서 얻어진 홀소자 칩(8)을 전기한 자성체 기판(6)상의 돌출부(7)가 적당한 간격을 두고 에폭시 수지로 접착되고 돌출부(7)의 상면과 자기요크(9)의 상면이 평행을 이루게 하면서 각각 한쌍의 자성체판(4a)(4b)과 접속될 수 있도록 한다.The protrusions 7 on the magnetic substrate 6 having the Hall element chips 8 thus obtained are bonded with epoxy resin at appropriate intervals so that the top surface of the protrusions 7 and the top surface of the magnetic yoke 9 are parallel to each other. While being connected to each of the pair of magnetic plates (4a, 4b).

이때, 자기요크(9)와 홀소자 칩(8)간의 접착층의 두께는 6μm로 하고, 자성체 기판(6)과 홀소자 칩(8)간의 접착층의 두께는 3μm 이하로 하는 것이 바람직하다.At this time, the thickness of the adhesive layer between the magnetic yoke 9 and the hole element chip 8 is preferably 6 μm, and the thickness of the adhesive layer between the magnetic substrate 6 and the hole element chip 8 is preferably 3 μm or less.

이후 와이어 본딩법으로 홀소자 칩(8)과 배선기판(3)의 전기전도 패턴(10)을 접속하고, 본딩 와이어 및 홀소자 칩(8) 그리고 자기요크(9)의 주변을 에폭시 수지로 코팅한다.Thereafter, the conductive patterns 10 of the hole element chip 8 and the wiring board 3 are connected by wire bonding, and the surroundings of the bonding wire, the hole element chip 8 and the magnetic yoke 9 are coated with an epoxy resin. do.

그리고 자기수집 장치(1)는 제 7 도에 도시한 바와 같이 Mn-Zn계의 페라이트 블록과 CaO-TiO₂계의 세라믹 블록을 에폭시 수지로 접착시킨 다음 와이어 커터로 절단하여 형성한다.As shown in FIG. 7, the self-collecting device 1 is formed by bonding an Mn-Zn-based ferrite block and a CaO-TiO₂-based ceramic block with an epoxy resin and then cutting it with a wire cutter.

이렇게해서 완성된 한쌍의 자성체판(4a)(4b) 저면에 자성체 기판(6)과 배선기판(3)을 위치시켜 일측의 자성체판(4a)과 돌출부(7)를 실리콘 수지로 접착하고, 타측의 자성체판(4b)과 자기요크(9)를 실리콘 수지로 접착하면 자기센서가 완성되며, 이 자기센서의 주변은 리이드 인출용 단자부(13)를 제외하고는 에폭시 수지로 코팅하여 보강하는 것이 바람직하다.In this way, the magnetic substrate 6 and the wiring board 3 are placed on the bottom of the pair of magnetic plates 4a and 4b, and the magnetic plates 4a and the protrusions 7 on one side are bonded with a silicone resin and the other side. When the magnetic plate 4b and the magnetic yoke 9 are bonded with silicone resin, the magnetic sensor is completed, and the periphery of the magnetic sensor is preferably reinforced by coating with epoxy resin except for the lead-out terminal 13. Do.

이렇게 하면 한쌍의 자성체판(4a)(4b)과 자성체 기판(6) 및 홀소자 칩(8)을 연결하는 자기 통로상의 자기 저항의 단면이 각 0.8mm이고, 15μm 에어갭(Air Gap)에 상당하는 자기센서를 쉽게 얻어낼 수 있다.In this case, the cross section of the magnetoresistance on the magnetic path connecting the pair of magnetic plates 4a and 4b, the magnetic substrate 6 and the Hall element chip 8 is 0.8 mm each, and corresponds to a 15 μm air gap. Magnetic sensor can be obtained easily.

따라서, 자성체판(4a)(4b)을 통과하는 자속의 대부분을 홀소자 칩(8)의 감지부가 존재하는 면적의 각 0.8mm 부분에 수집시킬 수 있게 된다.Therefore, most of the magnetic flux passing through the magnetic body plates 4a and 4b can be collected in each 0.8 mm portion of the area where the sensing portion of the Hall element chip 8 exists.

이상에서와 같이 본 발명의 자기센서는 각 부품을 열팽창율이 거의 같은 재질로 선정하여 홀소자에 가해지는 기계적인 응력이나 온도 변화에 따른 열응력에 의한 불평형 전압 변동 등의 특성변화가 공지의 기술에 비해 현저하게 감소됨으로서 높은 신뢰도를 얻을 수 있는 것이다.As described above, the magnetic sensor of the present invention selects each component with a material having substantially the same thermal expansion coefficient, and thus changes in characteristics such as unbalanced voltage fluctuation due to thermal stress caused by mechanical stress or temperature change applied to the Hall element are well-known techniques. Compared to the markedly reduced can be obtained a high reliability.

또한 본 발명은 반도체 소자에 일반적으로 사용하는 다이본더(Die Bonder), 와이어 본더(Wire Bonder)등을 사용하여 수작업이 아닌 양상 장치를 적절하게 사용할 수 있다.In addition, the present invention can suitably use a non-manual face device using a die bonder, a wire bonder, or the like generally used for semiconductor devices.

부언하면 본 발명의 자기센서는 자기수집 효과를 이용하여 자기 저항이 적은 소형의 자기센서를 용이하게 얻을 수 있다.In addition, the magnetic sensor of the present invention can easily obtain a small magnetic sensor with low magnetic resistance by using the magnetic collection effect.

Claims (10)

한쌍의 자성체판(4a)(4b) 사이에 비자성체(5)를 삽입시킨 자기수집 장치(1)와, 상기 자기수집 장치(1)의 일측 자성체판(4a)(4b)에 대향 접속되는 자성체 돌출부(7)가 부착된 자성체 기판(6)상에 상기 돌출부(7)와 적당한 간격을 두어 설치된, 반도체 박막을 적층하여 형성되며 그 상단에 타측 자성체판(4a)에 접속되는 자기요크(9)가 접착된 홀소자 칩(8)로 구성되는 자기 회로부(2) 및 일측에 상기 자기 회로부(2)가 접착되며 상기 자기 회로부(2)의 홀소자 칩(8)에서 인출된 리이드선(11)에 접속되는 전기전도 패턴(10)을 설치한 배선기판(3)으로 구성되는 자기센서.The magnetic collector device 1 in which the nonmagnetic material 5 is inserted between the pair of magnetic body plates 4a and 4b, and the magnetic body that is opposed to the magnetic body plates 4a and 4b on one side of the magnetic collector device 1. The magnetic yoke 9 is formed by stacking a semiconductor thin film provided on the magnetic substrate 6 having the protrusion 7 attached at an appropriate interval with the protrusion 7, and connected to the other magnetic plate 4 a on the upper end thereof. Is attached to the magnetic circuit portion 2 composed of the hole element chip 8 bonded to the lead, and the lead line 11 drawn from the hole element chip 8 of the magnetic circuit portion 2 is bonded to one side of the magnetic circuit portion 2. A magnetic sensor composed of a wiring board (3) provided with an electrically conductive pattern (10) connected to it. 제 1 항에 있어서, 한쌍의 자성체판(4a)(4b)과 돌출부(7), 자성체 기판(6), 자기요크(9), 비자성체(5) 및 배선기판(3)을 열팽창율의 차이가 10% 이하인 재료로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기센서.The method of claim 1, wherein the pair of magnetic plates 4a and 4b and the protrusions 7, the magnetic substrate 6, the magnetic yoke 9, the nonmagnetic material 5, and the wiring board 3 differ in thermal expansion coefficient. Is formed of a material of 10% or less. 제 2 항에 있어서, 한쌍의 자성체판(4a)(4b), 돌출부(7), 자성체 기판(6) 및 자기요크(9)를 소프트 페라이트로 형성하고, 비자성체(5) 및 배선기판(3)은 SiO₂를 주성분으로 하는 Pb, K, Na 그래스로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기센서.3. The magnetic body of claim 2, wherein the pair of magnetic plates 4a and 4b, the protrusions 7, the magnetic substrate 6 and the magnetic yoke 9 are formed of soft ferrite, and the nonmagnetic material 5 and the wiring board 3 are formed. ) Is a magnetic sensor, characterized in that formed from Pb, K, Na grass containing SiO₂ as the main component. 제 2 항에 있어서, 비자성체(5) 및 배선기판(3)을 BaO-TiO2계, CaO-TiO2계 등의 TiO2를 주성분으로 하는 세라믹으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기센서.The magnetic sensor according to claim 2, wherein the nonmagnetic material (5) and the wiring board (3) are formed of a ceramic containing TiO 2 as a main component, such as BaO-TiO 2 based or CaO-TiO 2 based. 제 1 항에 있어서, 한쌍의 자성체판(4a)(4b) 및 비자성체(5)로 구성되는 자기수집 장치(1)를 평면형으로 형성하는 것을 특징으로 하는 자기센서.2. The magnetic sensor according to claim 1, wherein a magnetic collecting device (1) composed of a pair of magnetic plate (4a) (4b) and a nonmagnetic material (5) is formed in a planar shape. 제 1 항에 있어서, 자성체 기판(6)상의 돌출부(7)와 자기요크(9)의 상면을 수평하게 설치한 것을 특징으로 하는 자기센서.The magnetic sensor according to claim 1, wherein the projections (7) on the magnetic substrate (6) and the upper surfaces of the magnetic yokes (9) are provided horizontally. 제 1 항에 있어서, 비자성체(5)를 두 개로 분할시키는 것을 특징으로 하는 자기센서.2. Magnetic sensor according to claim 1, characterized in that the nonmagnetic material (5) is divided into two. 제 1 항에 있어서, 자성체 기판(6)과 돌출부(7) 사이의 접착층 두께를 10μm 이하로 한 것을 특징으로 하는 자기센서.The magnetic sensor according to claim 1, wherein the thickness of the adhesive layer between the magnetic substrate (6) and the protrusion (7) is set to 10 µm or less. 제 1 항에 있어서, 자기요크(9)와 홀소자 칩(8) 사이의 접착층 두께를 6μm 이하로 하고, 자성체 기판(6)과 홀소자 칩(8) 사이의 접착층 두께를 3μm 이하로 하는 것을 특징으로 하는 자기센서.2. The thickness of the adhesive layer between the magnetic yoke 9 and the Hall element chip 8 is 6 µm or less, and the thickness of the adhesive layer between the magnetic substrate 6 and the Hall element chip 8 is 3 µm or less. Magnetic sensor characterized in that. 제 1 항에 있어서, 자기센서의 리이드 인출용 단자부(13)를 제외한 나머지 부분을 에폭시 수지로 코팅하여 보강하는 것을 특징으로 하는 자기센서.The magnetic sensor according to claim 1, wherein the rest of the magnetic sensor except for the lead-out terminal portion (13) of the magnetic sensor is coated and reinforced with an epoxy resin.
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