TWI543417B - Magnetic sensor and magnetic sensor device, magnetic sensor manufacturing method - Google Patents

Magnetic sensor and magnetic sensor device, magnetic sensor manufacturing method Download PDF

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TWI543417B
TWI543417B TW102145196A TW102145196A TWI543417B TW I543417 B TWI543417 B TW I543417B TW 102145196 A TW102145196 A TW 102145196A TW 102145196 A TW102145196 A TW 102145196A TW I543417 B TWI543417 B TW I543417B
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Toshiaki Fukunaka
Hidenori Hasegawa
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Asahi Kasei Microdevices Corp
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Description

磁性感應器及磁性感應器裝置、磁性感應器之製造方法
本發明係關於一種磁性感應器及磁性感應器裝置、磁性感應器之製造方法，尤其關於一種於將片狀件小型薄型化之情形時亦可防止漏電流之增大的磁性感應器及磁性感應器裝置、磁性感應器之製造方法。
作為利用有霍耳效應之磁性感應器，例如已知有檢測磁性(磁場)而輸出與其大小成比例之類比訊號之霍耳元件、或檢測磁性而輸出數位訊號之霍耳IC(Integrated Circuit，積體電路)。例如，於專利文獻1中，揭示有包括引線框架、片狀件(即，磁性感應器晶片)、及金屬細線之磁性感應器。於該磁性感應器中，引線框架具有為獲得與外部之電性連接而配置於四角之端子，片狀件係搭載於引線框架之島部。而且，片狀件所具有之電極與引線框架所具有之各端子係藉由金屬細線而連接。
[先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2007-95788號公報
另外，近年來伴隨電子設備之小型化等，磁性感應器之小型、薄型化亦不斷進展。例如，磁性感應器之封裝後之大小(即，封裝尺 寸)係實現縱1.6mm、橫0.8mm、厚度0.38mm。又，藉由使片狀件進一步變薄，亦可將封裝尺寸之厚度設為0.30mm。又，為了使磁性感應器之小型、薄型化進一步進展，亦可考慮省略島部之構造(即，無島部構造)。
圖10(a)及(b)係用以說明本發明之比較形態之磁性感應器400之構成例、及問題之概念圖。如圖10(a)所示，於無島部構造中，片狀件310係由成型樹脂350固定。又，於將無島部構造之磁性感應器400安裝於配線基板450之情形時，經由焊料(solder)370而將引線框架320之各引線端子中之自成型樹脂350露出之背面連接於配線基板450的配線圖案451。
此處，若磁性感應器400小型、薄型化，其投影面積變小，則引線框架320之各引線端子間之距離變短。藉此，於將各引線端子之背面焊接至配線圖案451時，焊料370自引線端子之下方溢出而到達片狀件310之下方之可能性變高。例如，如圖10(a)所示，自引線端子325之下方溢出之焊料370與片狀件310之背面接觸之可能性變高。
若自引線端子325之下方溢出之焊料370與片狀件10之背面接觸，則該接觸面成為半導體與金屬之肖特基接面。又，如圖10(b)所示，於引線端子325為連接於電源之端子(即，電源端子)之情形時，若自電源端子325之下方溢出之焊料370與片狀件310之背面接觸，則對上述肖特基接面施加順向偏壓。此處，構成片狀件310之半導體(例如，GaAs)為半絕緣性(≒超高電阻)，故於如先前般片狀件310較厚時，即便對上述肖特基接面施加順向偏壓，電流亦幾乎未流動。
然而，若使片狀件310不斷變薄，則與其厚度之減少量成比例地，電阻值減少。因此，伴隨片狀件310之薄型化，電流變得易於向肖特基接面之順方向流動，從而使漏電流變得易於在電源端子325→焊料370→片狀件310→金屬細線343→連接於接地電位之引線端子 (即，接地端子)327之路徑流動。
因此，本發明係鑒於如上所述般在使磁性感應器之小型、薄型化進展之過程中明顯化之問題而完成者，其目的在於提供一種於在無島部構造之磁性感應器中使片狀件小型薄型化之情形時亦可防止漏電流之增大的磁性感應器及磁性感應器裝置、磁性感應器之製造方法。
為了解決上述問題，本發明之一態樣之磁性感應器包括：片狀件；複數個引線端子，其等配置於上述片狀件之周圍；複數條導線，其等將上述片狀件所具有之複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；絕緣層，其覆蓋上述片狀件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面；樹脂構件，其覆蓋上述片狀件與上述複數條導線；且上述絕緣層之至少一部分、及上述複數個引線端子之各者之與上述導線連接之面的相反側之面之至少一部分係自上述樹脂構件分別露出。此處，絕緣層與樹脂構件由不同材料(例如，含有之成分不同，或者即便含有之成分相同，含有比亦不同)構成。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述絕緣層與上述片狀件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面接觸。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述樹脂構件為密封上述片狀件、上述複數條導線、及上述複數個引線端子之各者之與上述導線連接之面的成型樹脂。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述複數個引線端子包含：第一引線端子；第二引線端子，其隔著上述片狀件而與上述第一引線端子對向；第三引線端子；及第四引線端子，其隔著上述片狀件而與上述第三引線端子對向。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述片狀件包含磁電轉換元件。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述第一引線端子係向上述磁電轉換元件供給特定電壓之電源用引線端子，上述第二引線端子係向上述磁電轉換元件供給接地電位之接地用引線端子，上述第三引線端子與上述第四引線端子係擷取上述磁電轉換元件之霍耳電動勢訊號之訊號擷取用引線端子。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述絕緣層包含熱硬化型樹脂。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述絕緣層更包含紫外線硬化型樹脂。
又，於上述磁性感應器中，亦可為，上述絕緣層中之覆蓋上述片狀件之上述相反側之面的部分之厚度為至少2μm以上。
本發明之一態樣之磁性感應器裝置包括：上述磁性感應器；配線基板，其供上述磁性感應器安裝；及焊料，其將上述磁性感應器所具備之上述複數個引線端子電性連接於上述配線基板之配線圖案。
本發明之一態樣之磁性感應器之製造方法包括如下步驟：準備於基材之一面形成有複數個引線端子之引線框架；介隔絕緣層而將片狀件載置於上述基材之一面之由上述複數個引線端子包圍之區域；藉由複數條導線而將上述片狀件所具有之複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；利用樹脂構件密封上述基材之載置有上述片狀件之面側；及自上述樹脂構件及上述絕緣層分離上述基材；且於分離上述基材之步驟中，在上述片狀件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面殘留上述絕緣層。
又，於上述磁性感應器之製造方法中，亦可為，於分離上述基材之步驟後，更包括如下步驟：針對上述複數個片狀件之各者，將上述樹脂構件進行切晶而單片化。
又，於上述磁性感應器之製造方法中，亦可為，使用耐熱性膜 作為上述基材。
又，於上述磁性感應器之製造方法中，亦可為，使用絕緣片材作為上述絕緣層。
又，於上述磁性感應器之製造方法中，亦可為，於載置上述片狀件之步驟前，更包括如下步驟：於製作有複數個上述片狀件之基板之具有上述複數個電極部之面的相反側之面，貼附包含絕緣性接著層之晶粒黏著膜；對貼附有上述晶粒黏著膜之上述基板進行切晶，而將製作於該基板之複數個上述片狀件單片化；及自上述晶粒黏著膜分離上述經單片化之片狀件；且於自上述晶粒黏著膜分離之步驟中，將上述絕緣性接著層與上述片狀件一併自上述晶粒黏著膜之膜基材剝離，於載置上述片狀件之步驟中，使用自上述膜基材剝離之上述絕緣性接著層作為上述絕緣層。
根據本發明之一態樣，於無島部構造之磁性感應器中，片狀件之背面係由絕緣層覆蓋。藉此，於將磁性感應器安裝於配線基板時，例如於焊料自電源端子下方溢出至片狀件之下方為止之情形時，亦可防止於片狀件(半導體)與焊料(金屬)之間形成肖特基接面，從而可防止電流向該肖特基接面之順方向(即，自金屬朝向半導體之方向)流動。因此，於在無島部構造之磁性感應器中使片狀件薄型化之情形時，亦可防止漏電流之增大。
10‧‧‧片狀件
11‧‧‧GaAs基板
12‧‧‧活性層
13a~13d‧‧‧電極
20‧‧‧引線端子
22‧‧‧引線端子(例如電源端子)
23、25‧‧‧引線端子
24‧‧‧引線端子(例如接地端子)
31~34‧‧‧金屬細線
40‧‧‧絕緣膏
40'‧‧‧貫通區域
50‧‧‧成型樹脂
60‧‧‧外裝鍍敷層
70‧‧‧焊料
80‧‧‧耐熱性膜
90‧‧‧成型模具
91‧‧‧下模具
92‧‧‧上模具
93‧‧‧切晶膠帶
100、300‧‧‧磁性感應器
120‧‧‧引線框架
130‧‧‧黏著層
135‧‧‧膜基材
140‧‧‧晶粒黏著膜
150‧‧‧配線基板
160‧‧‧半導體晶圓
170‧‧‧刀片
180‧‧‧頂出銷
190‧‧‧筒夾
250‧‧‧配線基板
251‧‧‧配線圖案
200‧‧‧磁性感應器裝置
310‧‧‧片狀件
320‧‧‧引線框架
325‧‧‧引線端子
327‧‧‧引線端子
343‧‧‧金屬細線
350‧‧‧成型樹脂
370‧‧‧焊料
400‧‧‧磁性感應器
450‧‧‧配線基板
451‧‧‧配線圖案
A-A'‧‧‧虛線
B-B'‧‧‧虛線
GND‧‧‧接地電位
I‧‧‧電流
圖1(a)~(d)係表示本發明之第1實施形態之磁性感應器100之構成例的圖。
圖2(a)~(e)係依照磁性感應器100之製造方法之步驟順序予以表示的圖。
圖3(a)~(d)係依照磁性感應器100之製造方法之步驟順序予 以表示的圖。
圖4係表示本發明之第1實施形態之磁性感應器裝置200之構成例的圖。
圖5係用以說明第1實施形態之效果之圖。
圖6係模式性地表示減少偏移電壓Vu相對於輸入電壓Vin之偏差之效果之圖。
圖7(a)~(d)係表示本發明之第2實施形態之磁性感應器300之構成例的圖。
圖8(a)~(e)係表示第2實施形態之磁性感應器300之製造方法之圖。
圖9(a)、(b)係用以說明本發明之比較形態之磁性感應器400之構成例與問題的圖。
本實施形態之磁性感應器包括：片狀件；複數個引線端子，其等配置於上述片狀件之周圍；複數條導線，其等將上述片狀件所具有之複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；絕緣層，其覆蓋上述片狀件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面之至少一部分；及樹脂構件，其覆蓋上述片狀件與上述複數條導線；且上述絕緣層之至少一部分、及上述複數個引線端子之各者之與上述導線連接之面的相反側之面之至少一部分係自上述樹脂構件分別露出。
於無島部構造之磁性感應器中，為片狀件背面之至少一部分由絕緣層覆蓋且該絕緣層自樹脂構件露出之形態，因此可抑制漏電流之增大。
於本實施形態中，作為絕緣層，可列舉絕緣樹脂層、絕緣片材等。作為絕緣層，只要為較片狀件之電阻更高之電阻即可。例如，較佳為絕緣層之體積電阻率為108~1020(Ω．cm)。更佳為，絕緣層之體積 電阻率為1010~1018(Ω．cm)。於絕緣層為數mm見方，且厚度為數μm之情形時，絕緣層之電阻成為1010~1018(Ω)，片狀件之電阻通常約為109Ω以下，故具有充分之絕緣性。
以下，使用圖式，對本發明之實施形態進行說明。再者，於以下進行說明之各圖中，對具有相同構成之部分標示相同符號且有時省略其重複之說明。
<第1實施形態> (構成)
圖1(a)~(d)係表示本發明之第1實施形態之磁性感應器100之構成例的剖面圖、俯視圖、仰視圖、及外觀圖。圖1(a)係表示以虛線A-A'切斷圖1(b)之剖面。又，於圖1(b)中，為了避免圖式之複雜化，省略成型樹脂(樹脂構件)而表示。
如圖1(a)~(d)所示，磁性感應器100包括片狀件(即，磁性感應器晶片)10、引線端子20、複數條金屬細線31~34、絕緣膏40、成型樹脂50、及外飾鍍敷層60。又，引線端子20具有複數個引線端子22~25。
片狀件10係例如為霍耳元件等磁電轉換元件。片狀件10例如包括：半絕緣性之砷化鎵(GaAs)基板11；活性層(即，受感部)12，其形成於該GaAs基板11上，且包含半導體薄膜；及電極13a~13d，其等電性連接於活性層12。活性層12係例如於俯視時呈十字(交叉(cross))型，於交叉之4個前端部上，分別設置有電極13a~13d。於俯視時相向之一對電極13a、13c係用以使電流流向霍耳元件之輸入端子，於在俯視時與連結電極13a、13c之線正交之方向上相向之另一對電極13b、13d係用以自霍耳元件輸出電壓的輸出端子。片狀件10之厚度係例如為0.10mm以下。
磁性感應器100為無島部構造，具有用以獲得與外部之電性連接 之複數個引線端子22~25。如圖1(b)所示，引線端子22~25係配置於片狀件10之周圍(例如，磁性感應器100之四角落附近)。例如，引線端子22與引線端子24係以隔著片狀件10而對向之方式配置。又，引線端子23與引線端子25係以隔著片狀件10而對向之方式配置。進而，引線端子22~25係分別以連結引線端子22與引線端子24之直線(假想線)、和連結引線端子23與引線端子25之直線(假想線)於俯視下交叉之方式配置。引線端子20(引線端子22~25)係例如包含銅(Cu)等金屬。又，引線端子20之面側或背面之一部分亦可被予以蝕刻(即，半蝕刻)。
再者，雖未圖示，但就電性連接之觀點而言，較佳為於引線端子20之正面(圖1(a)之上表面側)、及藉由金屬細線31~34而連接之引線端子22~25之正面實施鍍Ag。
又，於另一態樣中，亦可於引線端子20之正面及背面實施鎳(Ni)-鈀(Pd)-金(Au)等之鍍敷來取代外飾鍍敷層60。雖為磁性感應器，但由於為無島部，故不易受到作為磁體之鍍Ni膜之影響，因此可實施。
金屬細線31~34係將片狀件10所具有之電極13a~13d、及引線端子22~25分別電性連接之導線，例如為金(Au)。如圖1(b)所示，金屬細線31係將引線端子22與電極13a連接，金屬細線32係將引線端子23與電極13b連接。又，金屬細線33係將引線端子24與電極13c連接，金屬細線34係將引線端子25與電極13d連接。
絕緣膏40更佳為包含作為其成分之例如環氧系之熱硬化型樹脂、及作為填料之二氧化矽(SiO2)。於第1實施形態中，絕緣膏40與片狀件10之背面(即，具有活性層12之面(亦即，具有電極13a~13d之面)之相反側之面)接觸，由該絕緣膏40覆蓋片狀件10之背面。於第1實施形態中，就抑制漏電流之增大之觀點而言，較佳為片狀件10之背 面整體由絕緣膏40覆蓋。絕緣膏40中之覆蓋片狀件10之背面之部分的厚度由填料尺寸決定，例如為5μm以上。
成型樹脂50覆蓋並保護(即，樹脂密封)片狀件10、引線端子20之至少正面側(即，與金屬細線連接之側之面)、及金屬細線31~34。成型樹脂50係例如包含環氧系之熱硬化型樹脂，可承受回焊時之高熱。再者，於成型樹脂50與絕緣膏40例如同樣為環氧系之熱硬化型樹脂之情形時，其材料亦互不相同(例如，含有之成分不同，或者即便含有之成分相同，含有比亦不同)。
如圖1(a)及(d)所示，於磁性感應器100之底面側(即，安裝於配線基板之側)，各引線端子22~25之背面之至少一部分、及絕緣膏40之至少一部分自成型樹脂50分別露出。
又，外飾鍍敷層60係形成於自成型樹脂50露出之引線端子22~25之背面。外飾鍍敷層60係例如包含錫(Sn)等。
(動作)
例如，於使用上述磁性感應器100而檢測磁性(磁場)之情形時，將引線端子22連接於電源電位(+)，並且將引線端子24連接於接地電位(GND)，使電流自引線端子22流向引線端子24。繼而，測定引線端子23、25間之電位差V1-V2(=霍耳輸出電壓VH)。根據霍耳輸出電壓VH之大小而檢測磁場之大小，根據霍耳輸出電壓VH之正負而檢測磁場之方向。
即，引線端子22係向片狀件10供給特定電壓之電源用引線端子。
引線端子24係向片狀件10供給接地電位之接地用引線端子。引線端子23、25係擷取片狀件10之霍耳電動勢訊號之訊號擷取用引線端子。
(製造方法)
本實施形態之磁性感應器之製造方法包括如下步驟：準備於基材之一面形成有複數個引線端子之引線框架；介隔絕緣層而將片狀件載置於上述基材之一面之由上述複數個引線端子包圍之區域；藉由複數條導線而將上述片狀件所具有之複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；利用樹脂構件密封上述基材之載置有上述片狀件之面側；及自上述樹脂構件及上述絕緣層分離上述基材；且於分離上述基材之步驟中，在上述片狀件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面殘留上述絕緣層。
圖2(a)~(e)及圖3(a)~(d)係依照磁性感應器100之製造方法之步驟順序予以表示的俯視圖及剖面圖。再者，於圖2(a)~(e)中，省略了切晶之刀片(blade)寬度(即，切口寬度)之圖示。
如圖2(a)所示，首先，準備形成有上述引線端子之引線框架120。該引線框架120係圖1(b)所示之引線端子20於俯視時在縱向及橫向上相連有複數個之基板。
其次，如圖2(b)所示，於引線框架120之背面側，例如貼附作為基材之耐熱性膜80之一面。於該耐熱性膜80之一面，例如塗佈有絕緣性之黏著層。作為黏著層之成分，例如聚矽氧樹脂成為基底。藉由該黏著層，易於將引線框架120貼附於耐熱性膜80。藉由將耐熱性膜80貼附於引線框架120之背面側，而成為利用耐熱性膜80自背面側封堵引線框架120之貫通之貫通區域之狀態。
再者，較佳為作為基材即耐熱性膜80，使用具有黏著性並且具有耐熱性之樹脂製之膠帶。
關於黏著性，黏著層之糊厚更薄者較佳。又，關於耐熱性，必須可承受約150℃~200℃之溫度。作為此種耐熱性膜80，例如可使用聚醯亞胺膠帶。聚醯亞胺膠帶具有可承受約280℃之耐熱性。此種具有較高之耐熱性之聚醯亞胺膠帶亦可承受在之後的成型或打線接合時 施加之高熱。又，作為耐熱性膜80，除聚醯亞胺膠帶外，亦可使用以下之膠帶。
‧聚酯膠帶 耐熱溫度約為130℃(其中，根據使用條件，耐熱溫度達到約200℃為止)。
‧鐵氟龍(註冊商標)膠帶 耐熱溫度：約180℃
‧PPS(Polyphenylene Sulfide，聚苯硫醚)耐熱溫度：約160℃
‧玻璃布 耐熱溫度：約200℃
‧諾梅克斯紙(N omex paper)耐熱溫度：約150~200℃
‧除此之外，芳族聚醯胺、皺紋紙(crepe paper)可用作耐熱性膜80。
其次，於耐熱性膜80之具有黏著層之面中之由引線端子22~25包圍的區域，塗佈絕緣膏40。此處，於完成後之磁性感應器100中，以片狀件10之背面之一部分不會自成型樹脂50露出之方式，調整絕緣膏40之塗佈條件(例如，塗佈之範圍、塗佈之厚度等)。
其次，如圖2(c)所示，於耐熱性膜80中之塗佈有絕緣膏40之區域，載置片狀件10(即，進行黏晶)。繼而，於接合(bonding)後，進行熱處理(即，固化)，使絕緣膏40硬化而成為絕緣層。
其次，如圖2(d)所示，將金屬細線31~34之一端分別連接於各引線端子22~25，將金屬細線31~34之另一端分別連接於電極13a~13d(即，進行打線接合)。繼而，如圖2(e)所示，形成成型樹脂50(即，進行樹脂密封)。該樹脂密封係例如使用轉移成型技術而進行。
例如，如圖3(a)所示，準備包括下模具91及上模具92之成型模具90，於該成型模具90之模腔內，配置打線接合後之引線端子20。其次，於模腔內，向耐熱性膜80之具有黏著層之面(即，與引線端子20接著之面)之側注入、填充經加熱而熔融之成型樹脂50。藉此，將片 狀件10、引線端子20之至少正面側、及金屬細線31~34樹脂密封。於進一步加熱成型樹脂50使之硬化後，自成型模具取出該成型樹脂50。再者，亦可於樹脂密封後，於任意之步驟中，於成型樹脂50之表面標記例如符號等(未圖示)。
其次，如圖3(b)所示，自絕緣膏40及成型樹脂50剝離耐熱性膜80。藉此，於片狀件10之背面殘留絕緣膏40，並且自絕緣膏40及成型樹脂50剝離耐熱性膜80。
繼而，如圖3(c)所示，於引線端子20之自成型樹脂50露出之面(至少為各引線端子22~25之自成型樹脂50露出之背面)實施外飾鍍敷而形成外飾鍍敷層60。
其次，如圖3(d)所示，於成型樹脂50之上表面(即，磁性感應器100之具有外飾鍍敷層60之面之相反側的面)貼附切晶膠帶93。繼而，例如沿圖2(e)所示之假想之兩點鏈線而使刀片相對於引線框架120相對性地移動，從而切斷成型樹脂50及引線框架120(即，進行切晶)。亦即，針對複數個片狀件10之各者，將成型樹脂50及引線框架120進行切晶而單片化。經切晶之引線框架120成為引線端子20。
經由以上之步驟，圖1(a)~(d)所示之磁性感應器100完成。
圖4係表示本發明之第1實施形態之磁性感應器裝置200之構成例的剖面圖。於磁性感應器100完成後，例如，如圖4所示般準備配線基板250，於該配線基板250之一面安裝磁性感應器100。於該安裝步驟中，例如，介隔焊料70而將各引線端子22~25中之自成型樹脂50露出且由外飾鍍敷層60覆蓋之背面連接於配線基板250之配線圖案251。該焊接係例如可藉由回焊方式進行。回焊方式係如下之方法：於配線圖案251上塗佈(即，印刷)焊錫膏，以於其上重疊外飾鍍敷層60之方式，於配線基板250上配置磁性感應器100，於該狀態下，對焊錫膏施加熱而熔融焊料。經由安裝步驟，如圖4所示般完成磁性感應器裝置 200，該磁性感應器裝置200包括磁性感應器100、供磁性感應器100安裝之配線基板250、及將磁性感應器100之各引線端子22~25電性連接於配線基板250之配線圖案251之焊料70。
於該第1實施形態中，金屬細線31~34與本發明之「複數條導線」對應，絕緣膏40與本發明之「絕緣層」對應，成型樹脂50與本發明之「樹脂構件」對應。又，引線端子22與本發明之「第1引線端子」對應，引線端子24與本發明之「第2引線端子」對應。引線端子23、25之一者與本發明之「第3引線端子」對應，另一者與本發明之「第4引線端子」對應。又，耐熱性膜80與本發明之「基材」對應。
(第1實施形態之效果)
本發明之第1實施形態發揮以下之效果。
(1)於無島部構造之磁性感應器100中，片狀件10之背面由絕緣膏40覆蓋。藉此，於將磁性感應器100安裝於配線基板150時，例如於焊料70自連接於電源電位之引線端子(即，電源端子)22之下方溢出至片狀件10之下方為止的情形時，亦可防止於片狀件10(半導體)與焊料70(金屬)之間形成肖特基接面，從而可防止電流向該肖特基接面之順方向(即，自金屬朝向半導體之方向)流動。
例如，如圖5所示，於使電流向電源端子22→金屬細線31→電極13a→活性層12→電極13c→金屬細線33→引線端子24之方向流動之情形時，亦可防止電流自焊料70向片狀件10流動。因此，於在無島部構造之磁性感應器100中使片狀件10小型薄型化之情形時，亦可防止漏電流之增大。可有助於磁性感應器100、或磁性感應器裝置200之進一步小型、薄型化。
圖6係模式性地表示相對於輸入電壓Vin之偏移電壓Vu偏差減小之效果之圖。圖6之橫軸表示對於磁性感應器之輸入電壓Vin，縱軸表示磁性感應器之偏移電壓Vu。輸入電壓Vin為磁性感應器之輸入端子 間之電位差，分別係Vin之正(+)表示向順方向(即，使電流自引線端子22向引線端子24流動之方向)施加電壓之情形、及Vin之負(-)表示向反方向(即，使電流自引線端子24向引線端子22流動之方向)施加電壓之情形。又，偏移電壓Vu係無磁性之環境下之輸出端子間之電位差。 偏移電壓Vu較理想的是無關輸入電壓Vin之大小而成為零(0)。
此處，例如如圖5所示，假設為焊料70自引線端子22之下方溢出至片狀件10之下方為止。於該假設下，比較形態之構造(即，無島部且於片狀件之背面不存在絕緣膏之構造；亦即，片狀件之背面自成型樹脂露出之構造)中係於片狀件與焊料之間形成肖特基接面。於輸入電壓Vin為正(+)時，對於該肖特基接面成為順向偏壓，從而使電流自焊料向片狀件流動。若使片狀件薄型化，則向肖特基接面之順方向流動之電流變大，故如圖6之虛線所示般，偏移電壓Vu之偏差變大。
相對於此，於本發明之第1實施形態中所說明之構造(即，無島部且於片狀件10之背面存在絕緣膏40之構造)中係片狀件10與焊料70之間藉由絕緣膏40而絕緣，即便於上述假設下，亦不會形成肖特基接面。因此，即便使片狀件10薄型化，電流亦不會於片狀件10與焊料70之間流動，而可如以圖6之實線所示般，將偏移電壓Vu之偏差抑制得較小。
(2)又，可防止漏電流之增大，故可抑制消耗電力之增大。
(3)又，絕緣膏40例如包含環氧系之熱硬化型樹脂作為其成分。因此，藉由於黏晶後進行固化而可容易地使絕緣膏40硬化，從而可利用經硬化之絕緣膏40密封片狀件10之背面。
(4)又，於圖2(b)及(c)所示之片狀件10之安裝步驟中，在耐熱性膜80之黏著層上，塗佈具有黏著力之絕緣層(作為一例係絕緣膏40)，於其上安裝片狀件。於安裝片狀件10時，利用了耐熱性膜80之黏著力與絕緣膏40之黏著力之兩者，故可提高耐熱性膜80與片狀件10之密接 性。藉此，例如於圖3(a)所示之樹脂密封之步驟中，可防止經熔融之成型樹脂50滲入至耐熱性膜80與片狀件10之間。又，於樹脂密封後之打線接合步驟中，可防止片狀件10與引線端子20之相對位置關係因接合之衝擊而發生變動。
(5)再者，絕緣膏40中之覆蓋片狀件10之背面之部分的厚度係較佳為確保至少2μm以上。根據本發明者之見解，若上述厚度為至少2μm以上，則於焊料70溢出至片狀件10之下方為止之情形時，亦可提高片狀件10與焊料70之間之絕緣之可靠性而防止形成肖特基接面。
(變化例)
於上述第1實施形態中，片狀件10亦可為霍耳IC，而非霍耳元件。即便為此種構成，亦發揮第1實施形態之效果(1)~(4)。
<第2實施形態>
上述第1實施形態係對使用絕緣膏40作為覆蓋片狀件10之背面之絕緣層之情形進行了說明。然而，於本發明中，絕緣層並不限定於絕緣膏40。作為絕緣層，例如亦可使用晶粒黏著膜(即，切晶-黏晶一體型膜)之黏著層。第2實施形態係對該方面進行說明。
(構成)
圖7(a)~(c)係表示本發明之第2實施形態之磁性感應器300之構成例的剖面圖、俯視圖、及外觀圖。圖7(a)係表示以虛線B-B'切斷圖7(b)之剖面。又，於圖7(b)中，為了避免圖式之複雜化，省略成型樹脂50而表示。
如圖7(a)~(c)所示，磁性感應器300包括片狀件10、引線端子20、複數條金屬細線31~34、絕緣性之黏著層130、及成型樹脂50。其等之中，黏著層130係作為其成分而例如包含環氧系之熱硬化型樹脂、紫外線(UV)硬化型樹脂、及黏合劑樹脂。第2實施形態係由該黏著層130覆蓋片狀件10之背面整體。黏著層130中之覆蓋片狀件10之背 面之部分的厚度係例如為10μm以上。
再者，磁性感應器300之除黏著層130外之構成係例如與於第1實施形態中所說明之磁性感應器100相同。又，磁性感應器300之動作亦與磁性感應器100相同。
(製造方法)
圖8(a)~(e)係依照步驟順序表示本發明之第2實施形態之磁性感應器300之製造方法的剖面圖。
如圖8(a)所示，首先準備晶粒黏著膜140。晶粒黏著膜140包含膜基材135、及配置於膜基材135之一面上之絕緣性之黏著層130。使製作有複數個片狀件10之半導體晶圓160之背面(即，具有活性層12之面之相反側之面)與該晶粒黏著膜140之黏著層130接觸而接著(即，進行晶圓黏接)。
再者，於該第2實施形態中，為了於下述圖8(b)之步驟中，維持利用黏著層130實現之片狀件10與膜基材135之接著，並且於圖8(c)之步驟中，使黏著層130變得易於自膜基材135剝離，亦可進行調整黏著層130之黏著力之處理。調整該黏著力之處理係於進行晶圓黏接之時間點或於該晶圓黏接之前後之時間點進行。
例如，於進行晶圓黏接時，亦可介隔平台而對晶粒黏著膜140進行加熱，從而提高作為黏著層130之成分之一的黏合劑樹脂成分之黏著力而調整為更強地黏著半導體晶圓160與黏著層130之方向。又，於進行晶圓黏接後，亦可自晶粒黏著膜140之具有黏著層130之面之相反側向該晶粒黏著膜140照射UV，使作為黏著層130的成分之一的UV硬化型樹脂成分硬化而變硬，藉此而調整為切晶變得容易之方向，且調整為於固晶時使膜基材135與黏著層130之黏著力變小之方向。如上所述，藉由進行介隔平台之加熱或UV照射之至少一者，可提高黏著層130之黏著力，或使其略微硬化而調整為使其黏著力變小之方向。
其次，如圖8(b)所示，例如使用刀片170，對半導體晶圓160進行切晶而將製作於半導體晶圓160之複數個片狀件10單片化。此處，不僅對半導體晶圓160進行切晶，而且亦一同對黏著層130進行切晶。
其次，如圖8(c)所示，藉由針狀之頂出銷180而推頂片狀件10之背面，並且藉由筒夾190而吸附並提昇(即，拾取)片狀件10之正面。再者，如上所述，晶粒黏著膜140之黏著層130係例如藉由進行加熱或UV照射之至少一者而預先調整為使其黏著力變小之方向。因此，於拾取片狀件10之步驟中，黏著層130係以接著於片狀件10之背面之狀態，自膜基材135剝離。即，將黏著層130與片狀件10一併自膜基材135剝離。
此處，於在圖8(c)步驟中藉由針狀之頂出銷180而推頂片狀件10之背面時，存在銷之痕跡殘留於晶粒黏著膜140之黏著層130之情形。例如，於完成後之磁性感應器300中，若於黏著層130殘留有銷之痕跡，則亦存在可知將晶粒黏著膜140之黏著層130用作絕緣層之情形。
其次，如圖8(d)所示，準備引線框架120，並且於其背面側，例如貼附耐熱性膜80之一面。如上所述，於耐熱性膜80之一面，例如塗佈有絕緣性之黏著層。於引線框架120之背面側貼附耐熱性膜80，藉此成為自背面側由耐熱性膜80封堵引線框架120之貫通之貫通區域之狀態。
其次，如圖8(e)所示，於耐熱性膜80中之由引線端子22~25包圍之區域，配置片狀件10(即，進行黏晶)。此處，介隔黏著層130而將片狀件10之背面側安裝於耐熱性膜80之一面。於該安裝後，實施熱處理(固化)而使黏著層130之成分(例如，環氧樹脂系之熱效應型樹脂成分)硬化，從而獲得充分之接著強度。
此後之步驟係與第1實施形態相同。即，如圖2(d)所示般進行打線接合，如圖3(a)所示般進行樹脂密封。其次，如圖3(b)所示，自黏 著層130及成型樹脂50剝離耐熱性膜80。藉此，於片狀件10之背面殘留絕緣性之黏著層130，並且自黏著層130及成型樹脂50剝離耐熱性膜80。其次，如圖3(c)所示，於引線端子20之自成型樹脂50露出之面形成外飾鍍敷層60。繼而，如圖3(d)所示，沿切口寬度對成型樹脂50及引線框架120進行切晶。經由此種步驟而完成圖7(a)~(d)所示之磁性感應器300。
於該第2實施形態中，半導體晶圓160與本發明之「基板」對應，黏著層130與本發明之「絕緣性接著層」對應，膜基材135與本發明之「膜基材」對應。其他對應關係係與第1實施形態相同。
(第2實施形態之效果)
本發明之第2實施形態係除第1實施形態之效果(1)~(5)之效果外，發揮以下之效果。
(1)作為覆蓋片狀件10之背面之絕緣層，使用晶粒黏著膜140之黏著層130。藉此，可省略塗佈絕緣膏之步驟，因此可有助於步驟數量之削減。
(2)又，黏著層130係例如作為其成分而包含黏合劑樹脂、及UV硬化型樹脂。因此，可藉由進行熱處理，提高黏著層130之黏著力而調整為更強地黏著半導體晶圓160與黏著層130之方向，又，可藉由進行UV照射，調整為切晶變得容易之方向，而且可調整為使膜基材135與黏著層130之黏著力變小之方向。藉此，於拾取片狀件10之步驟中，可將黏著層130與片狀件10一併容易地自膜基材135剝離。
(3)又，黏著層130之黏性較高，因此與使用絕緣膏40之情形相比，可使片狀件10之側面之附膠變得極小。由此，具有如下優點：不會產生樹脂附著至片狀件10之正面之不良，又，黏著層130之厚度即便不變薄，亦可使厚度均勻化。
(4)又，如表1所示，於使用黏著層130之情形時，關於其保管條 件，具有能夠以冷藏保管而非冷凍保管之優點。於冷藏保管之情形時，具有無需絕緣性接著層之解凍且需要時可立即使用之優點。進而，關於步驟條件，亦具有如下等優點：無需塗佈量之管理，潤濕擴散較小，附膠較小，且厚度之偏差較小。
(變化例)
(1)於第2實施形態中，亦可應用於第1實施形態中所說明之變化例。即，片狀件10亦可為霍耳IC，而非霍耳元件。即便為此種構成，除第1實施形態之效果(1)~(5)外，亦發揮第2實施形態之效果(1)~(4)。
(2)又，於圖4中，亦可將第2實施形態中所說明之磁性感應器300而非磁性感應器100安裝於配線基板250，而構成磁性感應器裝置。即便為此種構成，除第1實施形態之效果(1)~(5)外，亦發揮第2實施形態之效果(1)~(4)。
<其他>
本發明並不限定於以上所記載之各實施形態。可基於業者之知 識，對各實施形態添加設計之變更等，添加有此種變更等之態樣亦包含於本發明之範圍內。
10‧‧‧片狀件
11‧‧‧GaAs基板
12‧‧‧活性層
13a~13d‧‧‧電極
20‧‧‧引線端子
22‧‧‧引線端子(例如電源端子)
23、25‧‧‧引線端子
24‧‧‧引線端子(例如接地端子)
31~34‧‧‧金屬細線
40‧‧‧絕緣膏
50‧‧‧成型樹脂
60‧‧‧鍍敷層
100‧‧‧磁性感應器
A-A'‧‧‧虛線

Claims (18)

  1. 一種磁性感應器，其包括：霍耳元件，其包含半絕緣性基板、形成於上述半絕緣性基板上之半導體薄膜及形成於上述半絕緣性基板上之複數個電極部；複數個引線端子，其等配置於上述霍耳元件之周圍；複數條導線，其等將上述霍耳元件之上述複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；絕緣樹脂層，其覆蓋上述霍耳元件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面；及成型樹脂，其密封上述霍耳元件與上述複數條導線；且上述絕緣樹脂層之至少一部分、及上述複數個引線端子之各者之與上述導線連接之面的相反側之面之至少一部分係自上述成型樹脂分別露出。
  2. 如請求項1之磁性感應器，其中上述絕緣樹脂層與上述霍耳元件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面接觸。
  3. 如請求項1或2之磁性感應器，其中上述成型樹脂係密封上述霍耳元件、上述複數條導線、及上述複數個引線端子之各者之與上述導線連接之面。
  4. 如請求項1或2之磁性感應器，其中上述複數個引線端子包含：第一引線端子；第二引線端子，其隔著上述霍耳元件而與上述第一引線端子對向；第三引線端子；及第四引線端子，其隔著上述霍耳元件而與上述第三引線端子對向。
  5. 如請求項4之磁性感應器，其中上述第一引線端子係向上述霍耳元件供給特定電壓之電源用引線端子； 上述第二引線端子係向上述霍耳元件供給接地電位之接地用引線端子；上述第三引線端子與上述第四引線端子係擷取上述霍耳元件之霍耳電動勢訊號之訊號擷取用引線端子。
  6. 如請求項1之磁性感應器，其中上述絕緣樹脂層包含熱硬化型樹脂。
  7. 如請求項6之磁性感應器，其中上述絕緣樹脂層更包含紫外線硬化型樹脂。
  8. 如請求項1之磁性感應器，其中上述絕緣樹脂層中之覆蓋上述霍耳元件之上述相反側之面的部分之厚度為至少2μm以上。
  9. 如請求項1之磁性感應器，其中上述半絕緣性基板係砷化鎵基板。
  10. 如請求項1或2之磁性感應器，其中上述複數個引線端子分別配置於上述磁性感應器之四角落附近。
  11. 如請求項1或2之磁性感應器，其中上述複數個引線端子之與上述導線連接之面之相反側的面之一部分被半蝕刻。
  12. 如請求項1或2之磁性感應器，其中上述複數個引線端子係露出於上述磁性感應器之底面側、上述磁性感應器之第1側面側及上述磁性感應器之第2側面側。
  13. 一種磁性感應器裝置，其包括：如請求項1之磁性感應器；配線基板，其供上述磁性感應器安裝；及焊料，其將上述磁性感應器所具備之上述複數個引線端子電性連接於上述配線基板之配線圖案。
  14. 一種磁性感應器之製造方法，其包括如下步驟：於具有黏著層之基材之一面，配置形成有複數個引線端子之 引線框架之步驟；載置步驟，其介隔具有黏著性之絕緣層而將霍耳元件載置於上述黏著層上且由上述複數個引線端子包圍之區域；硬化步驟，其於上述載置步驟之後，使上述絕緣層硬化；連接步驟，其於上述硬化步驟之後，藉由複數條導線而將上述霍耳元件所具有之複數個電極部與上述複數個引線端子分別電性連接；密封步驟，其於上述連接步驟之後，利用樹脂構件密封上述基材之載置有上述霍耳元件之面側；及於上述密封步驟之後，自上述樹脂構件及上述絕緣層分離上述基材之步驟；且於分離上述基材之步驟中，在上述霍耳元件之具有上述複數個電極部之面之相反側的面殘留上述絕緣層。
  15. 如請求項14之磁性感應器之製造方法，其於分離上述基材之步驟後，更包括如下步驟：針對上述複數個霍耳元件之各者，將上述樹脂構件進行切晶而單片化。
  16. 如請求項14或15之磁性感應器之製造方法，其中使用耐熱性膜作為上述基材。
  17. 如請求項14或15之磁性感應器之製造方法，其中使用絕緣片材作為上述絕緣層。
  18. 如請求項14或15之磁性感應器之製造方法，其於載置上述霍耳元件之步驟前，更包括如下步驟：於製作有複數個上述霍耳元件之基板之具有上述複數個電極部之面的相反側之面，貼附包含絕緣性接著層之晶粒黏著膜；將貼附有上述晶粒黏著膜之上述基板進行切晶，而將製作於 該基板之複數個上述霍耳元件單片化；及自上述晶粒黏著膜分離上述經單片化之霍耳元件；且於自上述晶粒黏著膜分離之步驟中，將上述絕緣性接著層與上述霍耳元件一併自上述晶粒黏著膜之膜基材剝離；於載置上述霍耳元件之步驟中，使用自上述膜基材剝離之上述絕緣性接著層作為上述絕緣層。
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