JP3823954B2 - 磁気センサの製造方法およびリードフレーム - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁界の方位を測定する磁気センサの製造方法およびこれに使用するリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、外部磁界の方位測定のために磁気を検出する磁気センサが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来では、例えば、図２５に示すように、基板６３の表面６３ａに磁気センサ５１，６１を搭載した磁気センサユニット６４が提供されており、この磁気センサユニット６４は、外部磁界の方位を３次元的に測定することができる。
【０００３】
すなわち、磁気センサ５１は、外部磁界の２方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ５２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに沿って互いに直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）となっている。また、磁気センサ６１は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ６２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに直交する方向（Ｚ方向）となっている。
外部磁界の方位は、これら磁気センサチップ５２，６２により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、３次元空間内のベクトルとして測定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５２９１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の磁気センサユニット６４においては、磁気センサ５１，６１にそれぞれ１つの磁気センサチップ５２，６２しか備えていなかったため、各々の磁気センサ５１，６１を製造して、これらの磁気センサ５１，６１をそれぞれ基板６３の表面６３ａに搭載する必要があり、結果として、製造工程が多く、製造コストが高くなるという問題があった。
また、磁気センサチップ６２の感応方向が磁気センサチップ５２の感応方向に直交するように、磁気センサ６１を基板６３の表面６３ａに精度よく搭載することが困難であるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部磁界の３次元的な方位を正しく測定すると共に、製造コストの削減を図ることができる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記各ステージ部は、少なくとも前記ステージ部の厚さ方向のいずれか一方に突出する突出部を有し、前記連結部は、前記ステージ部を傾斜させる軸線上に配置されて該ステージ部を回転可能とする捻れ部を有することを特徴とするリードフレームを提案している。
【０００８】
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、金属製薄板の上下方向から突出部を押圧することにより、連結部の捻れ部に弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形を施し、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、前記ステージ部から少なくとも上下方向のいずれか一方に突出する突出部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、金型内に前記リードフレームを固定する工程と、前記金型により前記突出部を押圧して前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる工程と、前記金型内に樹脂を射出して前記リードフレームおよび磁気センサチップを樹脂によりモールドする工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１０】
この発明に係る磁気センサの製造方法によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、各々のステージ部の表面を互いに平行に配して、これらの各表面に磁気センサチップを接着することができ、したがって、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となる。
【００１１】
そして、ステージ部が傾斜するように金型により突出部を押圧した状態で、樹脂によりモールドすることができるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。また、ステージ部を傾斜させる工程、および樹脂モールド部を形成する工程を同じ金型において行うことができるため、製造工程を省略することができる。
また、リードフレームの突出部の形状や寸法を変えることにより、ステージ部の傾斜角度を容易に変えることができ、同じ金型を使用して多種類の磁気センサを製造することが可能となる
以上のことから、例えば、一の磁気センサチップがその表面に沿って２つの感応方向を有し、他の磁気センサチップがその表面に沿って１つの感応方向を有している場合には、他の磁気センサチップの感応方向を、一の磁気センサチップの２つの感応方向を含む平面に対して精度よく交差させることができる。したがって、これら３つの感応方向により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定することが可能となり、磁界の方位を正しく測定することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップと、前記ステージ部及び前記磁気センサチップを所定の角度に傾斜した状態で、前記リードフレーム及び前記磁気センサチップを固定する樹脂モールド部と、からなる磁気センサであって、前記各ステージ部には、その厚さ方向に突出して前記樹脂モールド部の表面若しくは裏面に露出する突出部が設けられ、前記連結部は、前記ステージ部の傾斜に伴って捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサを提案している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の磁気センサの製造方法により製造される磁気センサの構成について、図１，２を参照して説明しておく。この磁気センサ１は、外部磁界の向きと大きさを測定するものであり、２つの磁気センサチップ２，３と、これら磁気センサチップ２，３を外部に対して電気的に接続するための複数のリード４と、これら磁気センサチップ２，３およびリード４を一体的に固定する樹脂モールド部５とを備えている。
【００１４】
磁気センサチップ２，３は、平面視矩形の板状に形成されており、それぞれステージ部６，７上に搭載されている。また、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の内部に埋まっており、各リード４よりも樹脂モールド部５の上面５ｃ側に配置されている。さらに、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の下面５ａに対して傾斜すると共に、磁気センサチップ２，３の一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くと共に、その表面２ａ，３ａが相互に角度θをもって鋭角に傾斜している。
なお、ここで鋭角とは、ステージ部６の表面６ｄと、ステージ部７の裏面７ｃとのなす角度θである。
【００１５】
磁気センサチップ２は、外部磁界の２方向の磁気成分に対してそれぞれ感応するものであり、これら２つの感応方向は、磁気センサチップ２の表面２ａに沿って互いに直交する方向（Ａ方向およびＢ方向）となっている。
また、磁気センサチップ３は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応するものであり、その感応方向は、表面３ａに沿ってＡ，Ｂ方向により画定される平面（Ａ−Ｂ平面）と鋭角に交差する方向（Ｃ方向）となっている。
【００１６】
各リード４は、銅材等の金属材料からなり、リード４の裏面４ａが樹脂モールド部５の下面５ａ側に露出している。また、各リード４の一端部４ｂは、金属製のワイヤー８により磁気センサチップ２，３と電気的に接続されており、その接続部分が樹脂モールド部５の内部に埋まっている。
【００１７】
次に、上述した磁気センサ１を製造するための方法を説明する。
はじめに、薄板状の金属板にプレス加工もしくはエッチング加工、あるいはこの両方の加工を施すことにより、図３，４に示すように、ステージ部６，７がフレーム部９に支持されたリードフレーム１０を形成する。
フレーム部９は、ステージ部６，７を囲むように平面視矩形の枠状に形成された矩形枠部１１と、この矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，１２とからなる。
【００１８】
リード１２は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、リード１２の一端部（連結部）１２ａが各ステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ側の両端に位置する側端部に連結されている。ここで、各ステージ部６，７の側端部は、２つのステージ部６，７を並べる方向に直交する各ステージ部６，７の幅方向の端部を示している。
この一端部１２ａは、その側面に凹状の切り欠きを設けて、リード１２の他の部分よりも細く形成されており、ステージ部６，７を傾斜させる際に、容易に変形して捻ることができる捻れ部となっている。
【００１９】
また、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂには、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側に突出する一対の突出片（突出部）１３，１４がそれぞれ形成されており、これら突出片１３，１４は、ステージ部６，７を傾斜させるためのものである。そして、これら突出片１３，１４は、細い棒状に形成されており、ステージ部６の突出片１３とステージ部７の突出片１４とは、互いに対向して配されている。
これらステージ部６の一対の突出片１３およびステージ部７の一対の突出片１４は、それぞれ互いに間隔をおいて各ステージ部６，７の側端部側に形成されており、樹脂モールド部の形成における樹脂の供給不良を防止している。なお、各ステージ部６，７を安定かつ正確に傾斜させるためには、一対の突出片１３，１４の間隔を大きくすることが好ましい。
また、各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａは、樹脂モールド部の下面への露出を最小限に抑えるため、半球体状に形成されている。
【００２０】
このように構成されたリードフレーム１０のうち、ステージ部６，７を含むリード４よりも内側の領域は、フォトエッチング加工によりリードフレーム１０の他の部分よりも薄く形成され、例えば半分の厚さ寸法に形成されている。このフォトエッチング加工は、金属薄板にプレス加工を施す前に行われ、リード１２やステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側が樹脂モールド部の下面側に露出することを防止するために行われている。
【００２１】
このリードフレーム１０を用意した後に、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、ワイヤー８を配して磁気センサチップ２，３とリード４とを電気的に接続する。
なお、ワイヤー８を配する際には、ステージ部６，７を傾斜させる段階において、ワイヤー８と磁気センサチップ２，３とのボンディング部分、およびリード４とのボンディング部分が互いに離れるため、ワイヤー８は、その長さもしくは高さに余裕を持たせた状態にて配される。
【００２２】
次いで、図５に示すように、フレーム部９のうち、リード４，１２の一部を除いた部分を金型Ｄ，Ｅにより挟み込んで固定する。これら金型Ｄ，Ｅは、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋めるためのものである。
フレーム部９を挟み込む際には、金型Ｅの内面Ｅ１により各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが押圧され、各ステージ部６，７の側端部に位置する一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように変形することになる。これにより、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３が、図６に示すように、リード１２や内面Ｅ１に対して所定の角度で傾斜することになる。
【００２３】
その後、金型Ｅの内面Ｅ１が突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを押圧した状態で、金型Ｄ，Ｅ内に溶融樹脂を射出し、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成する。これにより、磁気センサチップ２，３が、相互に傾斜した状態で、樹脂モールド部の内部に固定されることになる。最後に、矩形枠部１１、およびリード１２のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落として、図１に示す磁気センサ１の製造が終了する。
【００２４】
この磁気センサ１は、例えば、図示しない携帯端末装置内の基板に搭載され、この携帯端末装置では、磁気センサ１により測定した地磁気の方位を携帯端末装置の表示パネルに示すようになっている。以下に、磁気センサ１による地磁気の方位測定について説明する。
すなわち、磁気センサチップ２，３は、Ａ，Ｂ方向およびＣ方向に沿った地磁気成分をそれぞれ検出し、それぞれの地磁気成分に略比例した値Ｓａ、ＳｂおよびＳｃをそれぞれ出力するようになっている。
【００２５】
ここで、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に沿っている場合には、出力値Ｓａは、図７に示すように、磁気センサチップ２のＢ方向が東または西を向いた際にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が南または北を向いている場合に０となる。
また、出力値Ｓｂは、磁気センサチップ２のＢ方向が北または南を向いている場合にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が東または西を向いている場合に０となる。
なお、グラフ中の出力値ＳａおよびＳｂは、規格化された値であり、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２６】
この際に、携帯端末装置の表示パネルに表示する方位は、東を０°として、南、西、および北の順に回転するにつれて角度の値が増大するように定義される方位ａを、例えば、下記表１に示した数式に基づいて決定する。
【００２７】
【表１】
【００２８】
また、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に対して交差している場合には、磁気センサチップ２に加えて、磁気センサチップ３によりＣ方向に沿った地磁気成分を検出し、この地磁気成分に略比例した値Ｓｃを出力する。
なお、出力値Ｓｃは、出力値Ｓａ、Ｓｂと同様に、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２９】
そして、この出力値Ｓｃに基づいてＡ−Ｂ平面に直交する方向の磁気成分の値を出力し、この値と出力値Ｓａ、Ｓｂとにより地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定する。
なお、Ａ−Ｂ平面とＣ方向とがなす角度θは、０°よりも大きく、９０°以下であり、理論上では、０°よりも大きい角度であれば３次元的な地磁気の方位を測定できる。ただし、実際上は２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。
【００３０】
上記の磁気センサ１の製造方法によれば、ステージ部６，７をフレーム部９に対して傾斜させる前に、磁気センサチップ２，３を接着するため、各々のステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄを互いに平行に配した状態にて、これらの各表面６ｄ，７ｄに磁気センサチップ２，３を接着することができる。したがって、これら磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となる。
【００３１】
また、ステージ部６，７を傾斜させる工程、および樹脂モールド部５を形成する工程を同じ金型Ｄ，Ｅにおいて行うことができるため、製造工程を少なくすることができる。
さらに、リード１２の一端部１２ａが捻れ部となっているため、金型により突出片１３，１４を押圧する際に、一端部１２ａを変形させることにより、ステージ部６，７を容易に傾斜させることができる。
また、リードフレーム１０の突出片１３，１４の形状を変えることにより、磁気センサチップ２，３の傾斜角度を変えることができるため、同じ金型を使用して多種類の磁気センサ１を製造することが可能となる。以上のことから磁気センサ１の製造コスト削減を図ることができる。
【００３２】
また、ステージ部６，７を傾斜させるように、突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを金型Ｅの内面Ｅ１により押圧した状態で、樹脂モールド部５を形成するため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、磁気センサチップ３の感応方向を、Ａ−Ｂ平面に対して精度よく交差させて、これら３つの感応方向により地磁気の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内における地磁気の方位を正しく測定することができる。
【００３３】
なお、上記の実施の形態においては、突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａは、半球体状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、樹脂モールド部５の下面５ａ側への露出が最小となる形状であればよい。例えば、先端部１３ａ，１４ａが、尖った形状であってもよい。
また、先端部１３ａ，１４ａに絶縁体を設ける等して、樹脂モールド部５の下面５ａから先端部１３ａ，１４ａの金属部分が露出しないようにしてもよい。さらに、先端部１３ａ，１４ａが樹脂モールド部５の最下面から露出しないように、樹脂モールド部５の下面５ａに凸部を形成するとしてもよい。
【００３４】
さらに、２つのステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂに形成される突出片１３，１４を互いに対向させるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図８，９に示すように、これら突出片１３，１４を各ステージ部６，７の幅方向に沿って交互に並べてもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７の隙間を小さく形成できるため、ステージ部６，７に搭載する磁気センサチップ２，３の大きさを変えることなく、磁気センサ１の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、各突出片１３，１４は、細い棒状に形成されているとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１０，１１に示すように、突出片１３，１４の基端部１３ｂ，１４ｂから先端部１３ａ，１４ａに向けて漸次先細となるテーパ状に形成するとしても構わない。この構成の場合には、突出片１３，１４の基端部１３ｂ，１４ｂを太く形成できるため、ステージ部６，７を傾斜させる際に突出片１３，１４が変形することを防止できる。
また、例えば、図１２に示すように、各突出片１３，１４の幅寸法を太く形成すると共に、ステージ部６，７の幅方向の中心線Ａ１を基準として、線対称となる位置に突出片１３，１４を配するとしてもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７を傾斜させる際に、突出片１３，１４の変形を防止すると共に、ステージ部６，７が捻れることを防止できる。また、この構成においては、ステージ部６の突出部１３の幅寸法が太く形成されているため、突出部１３を１つだけ形成するとしても構わない。
【００３６】
さらに、各ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂから突出片１３，１４を突出させるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１３に示すように、他端部６ｂ，７ｂ側の両端に位置する側端部から突出片（突出部）１５〜１８を突出させるとしてもよい。特に、２つ以上の突出片１５〜１８を各側端部にステージ部６，７の並列方向に並べて形成した場合には、図１４に示すように、金型Ｅにより突出片１５〜１８を押圧してステージ部６，７を傾斜させる際に、ステージ部６，７が撓むことを防止できる。
【００３７】
また、突出片１３は、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂから裏面６ｃ，７ｃ側に突出するとしたが、これに限ることはなく、少なくともステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ、または表面６ｄ，７ｄ側の一方に突出していればよい。例えば、図１５に示すように、突出片（突出部）１９，２０がステージ部６，７の一端部６ａ，７ａから表面６ｄ，７ｄ側に突出するとしてもよい。
【００３８】
この場合には、フレーム部９を金型Ｄ，Ｅにより挟み込む際に、金型Ｄの内面Ｄ１により突出片１９，２０の先端部１９ａ，２０ａが押圧され、各ステージ部６，７の両側にある一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように変形することになる。
このようにして製造された磁気センサは、突出片１９，２０の先端部１９ａ，２０ａが金型Ｅの内面Ｅ１に当接しないため、樹脂モールド部の下面側に突出片の先端部が露出しない。したがって、携帯端末装置の基板のうち、磁気センサを搭載する表面に配線することができ、磁気センサを搭載する携帯端末装置の製造が容易となる。
【００３９】
また、例えば、図１６に示すように、突出片１３，１４，１９，２０が、それぞれステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂおよび一端部６ａ，７ａから、裏面６ｃ，７ｃや表面６ｄ，７ｄに突出するとしてもよい。
この場合には、突出片１３，１４，１９，２０の先端部１３ａ，１４ａ，１９ａ，２０ａが各々金型Ｄ，Ｅの内面Ｅ１，Ｄ１により押圧されることになるため、ステージ部６，７を回転させる力が大きくなる。したがって、リード１２の一端部１２ａを丈夫な構造として、磁気センサ１の製造の際に、リードフレーム１０の取り扱いを容易とすることができる。
さらに、突出片１３，１４，１９，２０は、エッチング加工により形成されるとしてもよい。すなわち、例えば、突出片１３，１４，１９，２０以外の部分をエッチング加工により薄く形成してもよい。
【００４０】
また、突出片１３，１４をステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ、他端部６ｂ，７ｂや側端部から突出させることに限らず、例えば、図１７，１８に示すように、ステージ部６，７に略コ字状の切り欠き線を形成し、この切り欠き線に囲まれた切欠部に折り曲げ加工を施して突出片（突出部）２１，２２を形成するとしても構わない。
ただし、磁気センサチップ２，３をステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに配した場合には、突出片２１，２２はステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに突出させる必要がある。この構成の場合には、突出片２１，２２がステージ部６，７の端部の外方に突出しないため、磁気センサチップ２，３やステージ部６，７の面積が大きくなっても、磁気センサの小型化を図ることができる。
【００４１】
さらに、突出片１３，１４，１９〜２２は、リードフレームを構成する金属製薄板に一体的に形成されるとしたが、この構成に限ることはなく、例えば、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに磁気センサチップ２，３を搭載し、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに、突出片を別途固定するとしてもよい。すなわち、例えば、図１９，２０に示すように、リードフレームと同じ材質からなる略直方体形状の突出片（突出部）２３，２４を、他端部６ｂ，７ｂ側に位置するステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着するとしても構わない。
また、この突出片２３，２４の形状は略直方体形状に限らず、例えば、球体形状、半球体形状でもよく、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着する突出片２３，２４の先端部が尖った形状であっても構わない。
【００４２】
これら突出片２３，２４とステージ部６，７との接着は、電気溶接や超音波熱圧着等により行えばよい。ここで、超音波熱圧着とは、超音波による摩擦熱エネルギー、熱エネルギーおよび加重によって接合させる方法である。なお、この上記の方法により接着を行う際には、表面酸化膜を予め除去しておくことが好ましい。また、突出片２３，２４とステージ部６，７との接着は、上記の方法に限ることはなく、例えば、接着テープ、接着剤、半田を使用して行われるとしても構わない。
さらに、突出片２３，２４をステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着することに限らず、例えば、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃにめっきを施し、このめっきにより突出片２３，２４を形成するとしてもよい。また、例えば、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃにエッチング加工を施して、突出片２３，２４に相当する部分を形成するとしても構わない。
【００４３】
また、リード１２の一端部１２ａは、ステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ側の両端に位置する側端部に連結されるとしたが、これに限ることはなく、ステージ部６，７を傾斜させる位置に連結されればよい。すなわち、例えば、図２１に示すように、リード１２の一端部１２ａをステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側の両端に位置する側端部に連結し、ステージ部６，７を傾斜させるための突出片（突出部）２５，２６をステージ部６，７の一端部６ａ，７ａに形成してもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側が回転中心となる。
【００４４】
さらに、リード１２の一端部１２ａは、凹状の切り欠きを有する形状に限らず、少なくともステージ部６，７を傾斜させる際に捩れる形状であればよい。
また、リード１２の一端部１２ａは、ステージ部６，７を傾斜させる際に捻れるように変形するとしたが、これに限ることはなく、少なくともリード１２がステージ部６，７を支持すると共に、ステージ部６，７が容易に傾斜するように弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形ができればよい。
さらに、各ステージ部６，７は、リード１２の一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りに回転して傾斜するとしたが、これに限ることはなく、磁気センサチップ３の感応方向が磁気センサチップ２の感応方向（Ａ−Ｂ平面）と交差するように、少なくとも２つのステージ部６，７が相互に傾斜できる構成となっていればよい。
以上のことから、例えば、図２２に示すように、リード１２の一端部１２ａをステージ部６，７の一方の側端部に配すると共に、突出片２７，２８をステージ６，７の他方の側端部に配するとしても構わない。この構成の場合には、金型により突出片２７，２８を押圧した際に、ステージ部６，７が、これらステージ部６，７を並べる方向に沿う軸線回りに傾斜し、リード１２の一端部１２ａが屈曲するように弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形をすることになる。
【００４５】
また、突出片１３，１４，１９〜２８によりステージ部６，７を傾斜させるとしたが、これに限ることはなく、リードフレーム１０にステージ部６，７を傾斜させる突出部が、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄや裏面６ｃ，７ｃ側に突出していればよい。
すなわち、例えば、図２３に示すように、ステージ部６，７を支持するリード１２に、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側に突出する突出部１２ｂを形成するとしてもよい。この突出部１２ｂは、その一部がリード４や他のリード１２と共に金型Ｄ，Ｅの内面Ｄ２，Ｅ２により挟み込まれるように形成されている。そして、ステージ部６，７を傾斜させるために変形する一端部１２ａが、突出部１２ｂを有するリード１２とは別のリード１２に形成されており、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側に連結されている。
この構成の場合には、突出部１２ｂの一部を金型Ｄ，Ｅにより挟み込むことにより、突出部１２ｂが上方に押圧され、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側を回転中心として、図２４に示すように、一端部６ａ，７ａが上方に移動することになる。
【００４６】
また、磁気センサチップ２，３は、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに接着されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも一方の磁気センサチップをステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着されるとしてもよい。
さらに、磁気センサチップ２，３の２つ使用し、磁気センサチップ３が１つの感応方向を有するとしたが、これに限ることはなく、複数の磁気センサチップを使用し、３つ以上の感応方向が、地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定できるように、互いに交差していればよい。
すなわち、例えば、磁気センサチップ３が２つの感応方向を有するとしてもよいし、各々１つの感応方向を有する３つの磁気センサチップを使用するとしてもよい。
【００４７】
また、各リード４の裏面４ａが樹脂モールド部５の下面５ａに露出しているとしたが、これに限ることはなく、例えば、その一部が樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されるように形成するとしてもよい。
さらに、リード４、ワイヤー８の数および配置位置は、上記実施形態に限ることはなく、磁気センサチップの種類に応じて、磁気センサチップに対するワイヤー８の接着位置および接着する数を変えると共に、リード４の数および配置位置を変えるとしてよい。
【００４８】
また、磁気センサ１を携帯端末装置に搭載するとしたが、この構成に限定されることなく、カテーテルやカメラ等の体内に挿入する医療機器に搭載してもよい。例えば、体内に挿入したカメラの方位を測定する場合には、体を貫通する磁界を発生させて、磁気センサ１によりその磁界の方向を測定させる。これにより、磁気センサ１と磁界との相対的な角度を３次元的に測定することができるため、磁界の方向を基準として、カメラの方位を正しく検出することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、前記連結部は、変形可能な捻れ部を有しているため、この捻れ部を変形させることにより、ステージ部を容易に傾斜させることができる。
【００５１】
また、請求項２に係る発明によれば、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易にステージ部に接着し、また、ステージ部を傾斜させる工程、および樹脂モールド部を形成する工程を同じ金型において行うことができるため、製造工程を少なくすることができる。さらに、同じ金型を用いて多種類の磁気センサを製造することが可能となる。以上のことから、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
【００５２】
また、ステージ部が傾斜するように金型により突出部を押圧した状態で、樹脂によるモールドを行うことにより、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、例えば、一の磁気センサチップが２方向の感応方向を、他の磁気センサチップが１方向の感応方向を有している場合には、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内の磁界の方位を正しく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る製造方法により製造される磁気センサを示す平面図である。
【図２】 図１の磁気センサの側断面図である。
【図３】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す平面図である。
【図４】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す側断面図である。
【図５】 図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図６】 図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図７】 図１の磁気センサの表面が地磁気の方向に沿って配されている場合における磁気センサの出力値Ｓａ、Ｓｂを示すグラフである。
【図８】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図９】 図８のリードフレームを示す側断面図である。
【図１０】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１１】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１２】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１３】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１４】 図１３に示すリードフレームを使用して、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図１５】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図１６】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図１７】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図１８】 図１７のリードフレームを示す側断面図である。
【図１９】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２０】 図１９のリードフレームを示す側断面図である。
【図２１】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２２】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２３】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図２４】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図２５】従来の磁気センサユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・磁気センサ、２，３・・・磁気センサチップ、４・・・リード、６，７・・・ステージ部、９・・・フレーム部、１０・・・リードフレーム、１２・・・リード（連結部）、１２ａ・・・一端部（捻れ部）、１２ｂ・・・突出部、１３，１４，１９〜２８・・・突出片（突出部）、Ｄ，Ｅ・・・金型
【発明の属する技術分野】
この発明は、磁界の方位を測定する磁気センサの製造方法およびこれに使用するリードフレームに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、外部磁界の方位測定のために磁気を検出する磁気センサが利用されている（例えば、特許文献１参照。）。
従来では、例えば、図２５に示すように、基板６３の表面６３ａに磁気センサ５１，６１を搭載した磁気センサユニット６４が提供されており、この磁気センサユニット６４は、外部磁界の方位を３次元的に測定することができる。
【０００３】
すなわち、磁気センサ５１は、外部磁界の２方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ５２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに沿って互いに直交する方向（Ｘ方向、Ｙ方向）となっている。また、磁気センサ６１は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップ６２を備えており、その感応方向は、基板６３の表面６３ａに直交する方向（Ｚ方向）となっている。
外部磁界の方位は、これら磁気センサチップ５２，６２により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、３次元空間内のベクトルとして測定される。
【０００４】
【特許文献１】
特開平５−５２９１８号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記の磁気センサユニット６４においては、磁気センサ５１，６１にそれぞれ１つの磁気センサチップ５２，６２しか備えていなかったため、各々の磁気センサ５１，６１を製造して、これらの磁気センサ５１，６１をそれぞれ基板６３の表面６３ａに搭載する必要があり、結果として、製造工程が多く、製造コストが高くなるという問題があった。
また、磁気センサチップ６２の感応方向が磁気センサチップ５２の感応方向に直交するように、磁気センサ６１を基板６３の表面６３ａに精度よく搭載することが困難であるという問題があった。
【０００６】
この発明は、上述した事情に鑑みてなされたものであって、外部磁界の３次元的な方位を正しく測定すると共に、製造コストの削減を図ることができる磁気センサの製造方法を提供することを目的としている。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、この発明は以下の手段を提案している。
請求項１に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、前記各ステージ部は、少なくとも前記ステージ部の厚さ方向のいずれか一方に突出する突出部を有し、前記連結部は、前記ステージ部を傾斜させる軸線上に配置されて該ステージ部を回転可能とする捻れ部を有することを特徴とするリードフレームを提案している。
【０００８】
この発明に係るリードフレームによれば、フレーム部を固定した状態で、金属製薄板の上下方向から突出部を押圧することにより、連結部の捻れ部に弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形を施し、ステージ部をフレーム部に対して容易に傾斜させることができる。
【０００９】
請求項２に係る発明は、磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、前記ステージ部から少なくとも上下方向のいずれか一方に突出する突出部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、金型内に前記リードフレームを固定する工程と、前記金型により前記突出部を押圧して前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる工程と、前記金型内に樹脂を射出して前記リードフレームおよび磁気センサチップを樹脂によりモールドする工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法を提案している。
【００１０】
この発明に係る磁気センサの製造方法によれば、ステージ部を傾斜させる前に、磁気センサチップを接着するため、各々のステージ部の表面を互いに平行に配して、これらの各表面に磁気センサチップを接着することができ、したがって、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易に接着することが可能となる。
【００１１】
そして、ステージ部が傾斜するように金型により突出部を押圧した状態で、樹脂によりモールドすることができるため、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。また、ステージ部を傾斜させる工程、および樹脂モールド部を形成する工程を同じ金型において行うことができるため、製造工程を省略することができる。
また、リードフレームの突出部の形状や寸法を変えることにより、ステージ部の傾斜角度を容易に変えることができ、同じ金型を使用して多種類の磁気センサを製造することが可能となる
以上のことから、例えば、一の磁気センサチップがその表面に沿って２つの感応方向を有し、他の磁気センサチップがその表面に沿って１つの感応方向を有している場合には、他の磁気センサチップの感応方向を、一の磁気センサチップの２つの感応方向を含む平面に対して精度よく交差させることができる。したがって、これら３つの感応方向により３次元空間内の３つの磁気成分を検出して、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定することが可能となり、磁界の方位を正しく測定することができる。
【００１２】
請求項３に係る発明は、少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップと、前記ステージ部及び前記磁気センサチップを所定の角度に傾斜した状態で、前記リードフレーム及び前記磁気センサチップを固定する樹脂モールド部と、からなる磁気センサであって、前記各ステージ部には、その厚さ方向に突出して前記樹脂モールド部の表面若しくは裏面に露出する突出部が設けられ、前記連結部は、前記ステージ部の傾斜に伴って捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサを提案している。
【００１３】
【発明の実施の形態】
はじめに、本発明の磁気センサの製造方法により製造される磁気センサの構成について、図１，２を参照して説明しておく。この磁気センサ１は、外部磁界の向きと大きさを測定するものであり、２つの磁気センサチップ２，３と、これら磁気センサチップ２，３を外部に対して電気的に接続するための複数のリード４と、これら磁気センサチップ２，３およびリード４を一体的に固定する樹脂モールド部５とを備えている。
【００１４】
磁気センサチップ２，３は、平面視矩形の板状に形成されており、それぞれステージ部６，７上に搭載されている。また、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の内部に埋まっており、各リード４よりも樹脂モールド部５の上面５ｃ側に配置されている。さらに、これら磁気センサチップ２，３は、樹脂モールド部５の下面５ａに対して傾斜すると共に、磁気センサチップ２，３の一端部２ｂ，３ｂが樹脂モールド部５の上面５ｃ側に向くと共に、その表面２ａ，３ａが相互に角度θをもって鋭角に傾斜している。
なお、ここで鋭角とは、ステージ部６の表面６ｄと、ステージ部７の裏面７ｃとのなす角度θである。
【００１５】
磁気センサチップ２は、外部磁界の２方向の磁気成分に対してそれぞれ感応するものであり、これら２つの感応方向は、磁気センサチップ２の表面２ａに沿って互いに直交する方向（Ａ方向およびＢ方向）となっている。
また、磁気センサチップ３は、外部磁界の１方向の磁気成分に対して感応するものであり、その感応方向は、表面３ａに沿ってＡ，Ｂ方向により画定される平面（Ａ−Ｂ平面）と鋭角に交差する方向（Ｃ方向）となっている。
【００１６】
各リード４は、銅材等の金属材料からなり、リード４の裏面４ａが樹脂モールド部５の下面５ａ側に露出している。また、各リード４の一端部４ｂは、金属製のワイヤー８により磁気センサチップ２，３と電気的に接続されており、その接続部分が樹脂モールド部５の内部に埋まっている。
【００１７】
次に、上述した磁気センサ１を製造するための方法を説明する。
はじめに、薄板状の金属板にプレス加工もしくはエッチング加工、あるいはこの両方の加工を施すことにより、図３，４に示すように、ステージ部６，７がフレーム部９に支持されたリードフレーム１０を形成する。
フレーム部９は、ステージ部６，７を囲むように平面視矩形の枠状に形成された矩形枠部１１と、この矩形枠部１１から内方に向けて突出する複数のリード４，１２とからなる。
【００１８】
リード１２は、ステージ部６，７を矩形枠部１１に対して固定するための吊りリードであり、リード１２の一端部（連結部）１２ａが各ステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ側の両端に位置する側端部に連結されている。ここで、各ステージ部６，７の側端部は、２つのステージ部６，７を並べる方向に直交する各ステージ部６，７の幅方向の端部を示している。
この一端部１２ａは、その側面に凹状の切り欠きを設けて、リード１２の他の部分よりも細く形成されており、ステージ部６，７を傾斜させる際に、容易に変形して捻ることができる捻れ部となっている。
【００１９】
また、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂには、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側に突出する一対の突出片（突出部）１３，１４がそれぞれ形成されており、これら突出片１３，１４は、ステージ部６，７を傾斜させるためのものである。そして、これら突出片１３，１４は、細い棒状に形成されており、ステージ部６の突出片１３とステージ部７の突出片１４とは、互いに対向して配されている。
これらステージ部６の一対の突出片１３およびステージ部７の一対の突出片１４は、それぞれ互いに間隔をおいて各ステージ部６，７の側端部側に形成されており、樹脂モールド部の形成における樹脂の供給不良を防止している。なお、各ステージ部６，７を安定かつ正確に傾斜させるためには、一対の突出片１３，１４の間隔を大きくすることが好ましい。
また、各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａは、樹脂モールド部の下面への露出を最小限に抑えるため、半球体状に形成されている。
【００２０】
このように構成されたリードフレーム１０のうち、ステージ部６，７を含むリード４よりも内側の領域は、フォトエッチング加工によりリードフレーム１０の他の部分よりも薄く形成され、例えば半分の厚さ寸法に形成されている。このフォトエッチング加工は、金属薄板にプレス加工を施す前に行われ、リード１２やステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側が樹脂モールド部の下面側に露出することを防止するために行われている。
【００２１】
このリードフレーム１０を用意した後に、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄにそれぞれ磁気センサチップ２，３を接着すると共に、ワイヤー８を配して磁気センサチップ２，３とリード４とを電気的に接続する。
なお、ワイヤー８を配する際には、ステージ部６，７を傾斜させる段階において、ワイヤー８と磁気センサチップ２，３とのボンディング部分、およびリード４とのボンディング部分が互いに離れるため、ワイヤー８は、その長さもしくは高さに余裕を持たせた状態にて配される。
【００２２】
次いで、図５に示すように、フレーム部９のうち、リード４，１２の一部を除いた部分を金型Ｄ，Ｅにより挟み込んで固定する。これら金型Ｄ，Ｅは、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋めるためのものである。
フレーム部９を挟み込む際には、金型Ｅの内面Ｅ１により各突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａが押圧され、各ステージ部６，７の側端部に位置する一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように変形することになる。これにより、ステージ部６，７と共に磁気センサチップ２，３が、図６に示すように、リード１２や内面Ｅ１に対して所定の角度で傾斜することになる。
【００２３】
その後、金型Ｅの内面Ｅ１が突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを押圧した状態で、金型Ｄ，Ｅ内に溶融樹脂を射出し、磁気センサチップ２，３を樹脂の内部に埋める樹脂モールド部を形成する。これにより、磁気センサチップ２，３が、相互に傾斜した状態で、樹脂モールド部の内部に固定されることになる。最後に、矩形枠部１１、およびリード１２のうち樹脂モールド部の外側に突出する部分を切り落として、図１に示す磁気センサ１の製造が終了する。
【００２４】
この磁気センサ１は、例えば、図示しない携帯端末装置内の基板に搭載され、この携帯端末装置では、磁気センサ１により測定した地磁気の方位を携帯端末装置の表示パネルに示すようになっている。以下に、磁気センサ１による地磁気の方位測定について説明する。
すなわち、磁気センサチップ２，３は、Ａ，Ｂ方向およびＣ方向に沿った地磁気成分をそれぞれ検出し、それぞれの地磁気成分に略比例した値Ｓａ、ＳｂおよびＳｃをそれぞれ出力するようになっている。
【００２５】
ここで、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に沿っている場合には、出力値Ｓａは、図７に示すように、磁気センサチップ２のＢ方向が東または西を向いた際にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が南または北を向いている場合に０となる。
また、出力値Ｓｂは、磁気センサチップ２のＢ方向が北または南を向いている場合にそれぞれ最大値または最小値となり、Ｂ方向が東または西を向いている場合に０となる。
なお、グラフ中の出力値ＳａおよびＳｂは、規格化された値であり、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２６】
この際に、携帯端末装置の表示パネルに表示する方位は、東を０°として、南、西、および北の順に回転するにつれて角度の値が増大するように定義される方位ａを、例えば、下記表１に示した数式に基づいて決定する。
【００２７】
【表１】
また、地磁気方向がＡ−Ｂ平面に対して交差している場合には、磁気センサチップ２に加えて、磁気センサチップ３によりＣ方向に沿った地磁気成分を検出し、この地磁気成分に略比例した値Ｓｃを出力する。
なお、出力値Ｓｃは、出力値Ｓａ、Ｓｂと同様に、実際に磁気センサ１から出力される値を、実際の出力値の最大値と最小値との差の１／２で除した値となっている。
【００２９】
そして、この出力値Ｓｃに基づいてＡ−Ｂ平面に直交する方向の磁気成分の値を出力し、この値と出力値Ｓａ、Ｓｂとにより地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定する。
なお、Ａ−Ｂ平面とＣ方向とがなす角度θは、０°よりも大きく、９０°以下であり、理論上では、０°よりも大きい角度であれば３次元的な地磁気の方位を測定できる。ただし、実際上は２０°以上であることが好ましく、３０°以上であることがさらに好ましい。
【００３０】
上記の磁気センサ１の製造方法によれば、ステージ部６，７をフレーム部９に対して傾斜させる前に、磁気センサチップ２，３を接着するため、各々のステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄを互いに平行に配した状態にて、これらの各表面６ｄ，７ｄに磁気センサチップ２，３を接着することができる。したがって、これら磁気センサチップ２，３を同時にかつ容易に接着することが可能となる。
【００３１】
また、ステージ部６，７を傾斜させる工程、および樹脂モールド部５を形成する工程を同じ金型Ｄ，Ｅにおいて行うことができるため、製造工程を少なくすることができる。
さらに、リード１２の一端部１２ａが捻れ部となっているため、金型により突出片１３，１４を押圧する際に、一端部１２ａを変形させることにより、ステージ部６，７を容易に傾斜させることができる。
また、リードフレーム１０の突出片１３，１４の形状を変えることにより、磁気センサチップ２，３の傾斜角度を変えることができるため、同じ金型を使用して多種類の磁気センサ１を製造することが可能となる。以上のことから磁気センサ１の製造コスト削減を図ることができる。
【００３２】
また、ステージ部６，７を傾斜させるように、突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａを金型Ｅの内面Ｅ１により押圧した状態で、樹脂モールド部５を形成するため、これら磁気センサチップ２，３の表面２ａ，３ａが相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、磁気センサチップ３の感応方向を、Ａ−Ｂ平面に対して精度よく交差させて、これら３つの感応方向により地磁気の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内における地磁気の方位を正しく測定することができる。
【００３３】
なお、上記の実施の形態においては、突出片１３，１４の先端部１３ａ，１４ａは、半球体状に形成されるとしたが、これに限ることはなく、樹脂モールド部５の下面５ａ側への露出が最小となる形状であればよい。例えば、先端部１３ａ，１４ａが、尖った形状であってもよい。
また、先端部１３ａ，１４ａに絶縁体を設ける等して、樹脂モールド部５の下面５ａから先端部１３ａ，１４ａの金属部分が露出しないようにしてもよい。さらに、先端部１３ａ，１４ａが樹脂モールド部５の最下面から露出しないように、樹脂モールド部５の下面５ａに凸部を形成するとしてもよい。
【００３４】
さらに、２つのステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂに形成される突出片１３，１４を互いに対向させるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図８，９に示すように、これら突出片１３，１４を各ステージ部６，７の幅方向に沿って交互に並べてもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７の隙間を小さく形成できるため、ステージ部６，７に搭載する磁気センサチップ２，３の大きさを変えることなく、磁気センサ１の小型化を図ることができる。
【００３５】
また、各突出片１３，１４は、細い棒状に形成されているとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１０，１１に示すように、突出片１３，１４の基端部１３ｂ，１４ｂから先端部１３ａ，１４ａに向けて漸次先細となるテーパ状に形成するとしても構わない。この構成の場合には、突出片１３，１４の基端部１３ｂ，１４ｂを太く形成できるため、ステージ部６，７を傾斜させる際に突出片１３，１４が変形することを防止できる。
また、例えば、図１２に示すように、各突出片１３，１４の幅寸法を太く形成すると共に、ステージ部６，７の幅方向の中心線Ａ１を基準として、線対称となる位置に突出片１３，１４を配するとしてもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７を傾斜させる際に、突出片１３，１４の変形を防止すると共に、ステージ部６，７が捻れることを防止できる。また、この構成においては、ステージ部６の突出部１３の幅寸法が太く形成されているため、突出部１３を１つだけ形成するとしても構わない。
【００３６】
さらに、各ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂから突出片１３，１４を突出させるとしたが、これに限ることはなく、例えば、図１３に示すように、他端部６ｂ，７ｂ側の両端に位置する側端部から突出片（突出部）１５〜１８を突出させるとしてもよい。特に、２つ以上の突出片１５〜１８を各側端部にステージ部６，７の並列方向に並べて形成した場合には、図１４に示すように、金型Ｅにより突出片１５〜１８を押圧してステージ部６，７を傾斜させる際に、ステージ部６，７が撓むことを防止できる。
【００３７】
また、突出片１３は、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂから裏面６ｃ，７ｃ側に突出するとしたが、これに限ることはなく、少なくともステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ、または表面６ｄ，７ｄ側の一方に突出していればよい。例えば、図１５に示すように、突出片（突出部）１９，２０がステージ部６，７の一端部６ａ，７ａから表面６ｄ，７ｄ側に突出するとしてもよい。
【００３８】
この場合には、フレーム部９を金型Ｄ，Ｅにより挟み込む際に、金型Ｄの内面Ｄ１により突出片１９，２０の先端部１９ａ，２０ａが押圧され、各ステージ部６，７の両側にある一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りにステージ部６，７がそれぞれ回転して、一端部１２ａが捻れるように変形することになる。
このようにして製造された磁気センサは、突出片１９，２０の先端部１９ａ，２０ａが金型Ｅの内面Ｅ１に当接しないため、樹脂モールド部の下面側に突出片の先端部が露出しない。したがって、携帯端末装置の基板のうち、磁気センサを搭載する表面に配線することができ、磁気センサを搭載する携帯端末装置の製造が容易となる。
【００３９】
また、例えば、図１６に示すように、突出片１３，１４，１９，２０が、それぞれステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂおよび一端部６ａ，７ａから、裏面６ｃ，７ｃや表面６ｄ，７ｄに突出するとしてもよい。
この場合には、突出片１３，１４，１９，２０の先端部１３ａ，１４ａ，１９ａ，２０ａが各々金型Ｄ，Ｅの内面Ｅ１，Ｄ１により押圧されることになるため、ステージ部６，７を回転させる力が大きくなる。したがって、リード１２の一端部１２ａを丈夫な構造として、磁気センサ１の製造の際に、リードフレーム１０の取り扱いを容易とすることができる。
さらに、突出片１３，１４，１９，２０は、エッチング加工により形成されるとしてもよい。すなわち、例えば、突出片１３，１４，１９，２０以外の部分をエッチング加工により薄く形成してもよい。
【００４０】
また、突出片１３，１４をステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ、他端部６ｂ，７ｂや側端部から突出させることに限らず、例えば、図１７，１８に示すように、ステージ部６，７に略コ字状の切り欠き線を形成し、この切り欠き線に囲まれた切欠部に折り曲げ加工を施して突出片（突出部）２１，２２を形成するとしても構わない。
ただし、磁気センサチップ２，３をステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに配した場合には、突出片２１，２２はステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに突出させる必要がある。この構成の場合には、突出片２１，２２がステージ部６，７の端部の外方に突出しないため、磁気センサチップ２，３やステージ部６，７の面積が大きくなっても、磁気センサの小型化を図ることができる。
【００４１】
さらに、突出片１３，１４，１９〜２２は、リードフレームを構成する金属製薄板に一体的に形成されるとしたが、この構成に限ることはなく、例えば、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに磁気センサチップ２，３を搭載し、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに、突出片を別途固定するとしてもよい。すなわち、例えば、図１９，２０に示すように、リードフレームと同じ材質からなる略直方体形状の突出片（突出部）２３，２４を、他端部６ｂ，７ｂ側に位置するステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着するとしても構わない。
また、この突出片２３，２４の形状は略直方体形状に限らず、例えば、球体形状、半球体形状でもよく、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着する突出片２３，２４の先端部が尖った形状であっても構わない。
【００４２】
これら突出片２３，２４とステージ部６，７との接着は、電気溶接や超音波熱圧着等により行えばよい。ここで、超音波熱圧着とは、超音波による摩擦熱エネルギー、熱エネルギーおよび加重によって接合させる方法である。なお、この上記の方法により接着を行う際には、表面酸化膜を予め除去しておくことが好ましい。また、突出片２３，２４とステージ部６，７との接着は、上記の方法に限ることはなく、例えば、接着テープ、接着剤、半田を使用して行われるとしても構わない。
さらに、突出片２３，２４をステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着することに限らず、例えば、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃにめっきを施し、このめっきにより突出片２３，２４を形成するとしてもよい。また、例えば、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃにエッチング加工を施して、突出片２３，２４に相当する部分を形成するとしても構わない。
【００４３】
また、リード１２の一端部１２ａは、ステージ部６，７の一端部６ａ，７ａ側の両端に位置する側端部に連結されるとしたが、これに限ることはなく、ステージ部６，７を傾斜させる位置に連結されればよい。すなわち、例えば、図２１に示すように、リード１２の一端部１２ａをステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側の両端に位置する側端部に連結し、ステージ部６，７を傾斜させるための突出片（突出部）２５，２６をステージ部６，７の一端部６ａ，７ａに形成してもよい。この構成の場合には、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側が回転中心となる。
【００４４】
さらに、リード１２の一端部１２ａは、凹状の切り欠きを有する形状に限らず、少なくともステージ部６，７を傾斜させる際に捩れる形状であればよい。
また、リード１２の一端部１２ａは、ステージ部６，７を傾斜させる際に捻れるように変形するとしたが、これに限ることはなく、少なくともリード１２がステージ部６，７を支持すると共に、ステージ部６，７が容易に傾斜するように弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形ができればよい。
さらに、各ステージ部６，７は、リード１２の一端部１２ａ，１２ａを結ぶ軸線回りに回転して傾斜するとしたが、これに限ることはなく、磁気センサチップ３の感応方向が磁気センサチップ２の感応方向（Ａ−Ｂ平面）と交差するように、少なくとも２つのステージ部６，７が相互に傾斜できる構成となっていればよい。
以上のことから、例えば、図２２に示すように、リード１２の一端部１２ａをステージ部６，７の一方の側端部に配すると共に、突出片２７，２８をステージ６，７の他方の側端部に配するとしても構わない。この構成の場合には、金型により突出片２７，２８を押圧した際に、ステージ部６，７が、これらステージ部６，７を並べる方向に沿う軸線回りに傾斜し、リード１２の一端部１２ａが屈曲するように弾性変形、塑性変形、もしくはこれら両方を含む変形をすることになる。
【００４５】
また、突出片１３，１４，１９〜２８によりステージ部６，７を傾斜させるとしたが、これに限ることはなく、リードフレーム１０にステージ部６，７を傾斜させる突出部が、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄや裏面６ｃ，７ｃ側に突出していればよい。
すなわち、例えば、図２３に示すように、ステージ部６，７を支持するリード１２に、ステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃ側に突出する突出部１２ｂを形成するとしてもよい。この突出部１２ｂは、その一部がリード４や他のリード１２と共に金型Ｄ，Ｅの内面Ｄ２，Ｅ２により挟み込まれるように形成されている。そして、ステージ部６，７を傾斜させるために変形する一端部１２ａが、突出部１２ｂを有するリード１２とは別のリード１２に形成されており、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側に連結されている。
この構成の場合には、突出部１２ｂの一部を金型Ｄ，Ｅにより挟み込むことにより、突出部１２ｂが上方に押圧され、ステージ部６，７の他端部６ｂ，７ｂ側を回転中心として、図２４に示すように、一端部６ａ，７ａが上方に移動することになる。
【００４６】
また、磁気センサチップ２，３は、ステージ部６，７の表面６ｄ，７ｄに接着されるとしたが、これに限ることはなく、少なくとも一方の磁気センサチップをステージ部６，７の裏面６ｃ，７ｃに接着されるとしてもよい。
さらに、磁気センサチップ２，３の２つ使用し、磁気センサチップ３が１つの感応方向を有するとしたが、これに限ることはなく、複数の磁気センサチップを使用し、３つ以上の感応方向が、地磁気の方向を３次元空間内のベクトルとして測定できるように、互いに交差していればよい。
すなわち、例えば、磁気センサチップ３が２つの感応方向を有するとしてもよいし、各々１つの感応方向を有する３つの磁気センサチップを使用するとしてもよい。
【００４７】
また、各リード４の裏面４ａが樹脂モールド部５の下面５ａに露出しているとしたが、これに限ることはなく、例えば、その一部が樹脂モールド部５の下面５ａよりも下方に配置されるように形成するとしてもよい。
さらに、リード４、ワイヤー８の数および配置位置は、上記実施形態に限ることはなく、磁気センサチップの種類に応じて、磁気センサチップに対するワイヤー８の接着位置および接着する数を変えると共に、リード４の数および配置位置を変えるとしてよい。
【００４８】
また、磁気センサ１を携帯端末装置に搭載するとしたが、この構成に限定されることなく、カテーテルやカメラ等の体内に挿入する医療機器に搭載してもよい。例えば、体内に挿入したカメラの方位を測定する場合には、体を貫通する磁界を発生させて、磁気センサ１によりその磁界の方向を測定させる。これにより、磁気センサ１と磁界との相対的な角度を３次元的に測定することができるため、磁界の方向を基準として、カメラの方位を正しく検出することができる。
【００４９】
以上、本発明の実施形態について図面を参照して詳述したが、具体的な構成はこの実施形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計変更等も含まれる。
【００５０】
【発明の効果】
以上説明したように、請求項１に係る発明によれば、前記連結部は、変形可能な捻れ部を有しているため、この捻れ部を変形させることにより、ステージ部を容易に傾斜させることができる。
【００５１】
また、請求項２に係る発明によれば、複数の磁気センサチップを同時にかつ容易にステージ部に接着し、また、ステージ部を傾斜させる工程、および樹脂モールド部を形成する工程を同じ金型において行うことができるため、製造工程を少なくすることができる。さらに、同じ金型を用いて多種類の磁気センサを製造することが可能となる。以上のことから、磁気センサの製造コスト削減を図ることができる。
【００５２】
また、ステージ部が傾斜するように金型により突出部を押圧した状態で、樹脂によるモールドを行うことにより、複数の磁気センサチップの表面が相互になす角度を容易にかつ精度よく設定することが可能となる。
したがって、例えば、一の磁気センサチップが２方向の感応方向を、他の磁気センサチップが１方向の感応方向を有している場合には、磁界の方位を３次元空間内のベクトルとして測定し、３次元空間内の磁界の方位を正しく測定できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の一実施形態に係る製造方法により製造される磁気センサを示す平面図である。
【図２】 図１の磁気センサの側断面図である。
【図３】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す平面図である。
【図４】 図１の磁気センサにおいて、リードフレームに磁気センサチップを搭載した状態を示す側断面図である。
【図５】 図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図６】 図１の磁気センサにおいて、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図７】 図１の磁気センサの表面が地磁気の方向に沿って配されている場合における磁気センサの出力値Ｓａ、Ｓｂを示すグラフである。
【図８】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図９】 図８のリードフレームを示す側断面図である。
【図１０】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１１】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１２】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１３】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームの要部を示す平面図である。
【図１４】 図１３に示すリードフレームを使用して、ステージ部および磁気センサチップを傾斜させる方法を示す側断面図である。
【図１５】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図１６】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図１７】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図１８】 図１７のリードフレームを示す側断面図である。
【図１９】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２０】 図１９のリードフレームを示す側断面図である。
【図２１】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２２】 この発明の他の実施形態に係る製造方法に使用するリードフレームを示す平面図である。
【図２３】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図２４】 本発明の他の実施形態に係る製造方法を示す側断面図である。
【図２５】従来の磁気センサユニットの一例を示す斜視図である。
【符号の説明】
１・・・磁気センサ、２，３・・・磁気センサチップ、４・・・リード、６，７・・・ステージ部、９・・・フレーム部、１０・・・リードフレーム、１２・・・リード（連結部）、１２ａ・・・一端部（捻れ部）、１２ｂ・・・突出部、１３，１４，１９〜２８・・・突出片（突出部）、Ｄ，Ｅ・・・金型
Claims (3)
- 少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームであって、
前記各ステージ部は、少なくとも前記ステージ部の厚さ方向のいずれか一方に突出する突出部を有し、前記連結部は、前記ステージ部を傾斜させる軸線上に配置されて該ステージ部を回転可能とする捻れ部を有することを特徴とするリードフレーム。 - 磁界の少なくとも１方向の磁気成分に対して感応する磁気センサチップを備えた磁気センサの製造方法であって、
少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部と、前記ステージ部から少なくとも上下方向のいずれか一方に突出する突出部とを有する金属製薄板からなるリードフレームを用意する工程と、
前記各ステージ部に磁気センサチップを接着する工程と、
該磁気センサチップと前記リードとを配線する工程と、
金型内に前記リードフレームを固定する工程と、
前記金型により前記突出部を押圧して前記ステージ部を前記フレーム部に対して傾斜させると共に、前記連結部を変形させる工程と、
前記金型内に樹脂を射出して前記リードフレームおよび磁気センサチップを樹脂によりモールドする工程とを備えることを特徴とする磁気センサの製造方法。 - 少なくとも２つのステージ部と、その周囲に配されるリードを備えるフレーム部と、これらを連結する連結部とを有する金属製薄板からなるリードフレームと、
前記各ステージ部にそれぞれ配置された磁気センサチップと、
前記ステージ部及び前記磁気センサチップを所定の角度に傾斜した状態で、前記リードフレーム及び前記磁気センサチップを固定する樹脂モールド部と、からなる磁気センサであって、
前記各ステージ部には、その厚さ方向に突出して前記樹脂モールド部の表面若しくは裏面に露出する突出部が設けられ、
前記連結部は、前記ステージ部の傾斜に伴って捻れ変形されていることを特徴とする磁気センサ。
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